EP1602423A1 - Kupplung zum Ankuppeln eines metallurgischen Gefässes an Gasspülleitungen - Google Patents

Kupplung zum Ankuppeln eines metallurgischen Gefässes an Gasspülleitungen Download PDF

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EP1602423A1
EP1602423A1 EP05090028A EP05090028A EP1602423A1 EP 1602423 A1 EP1602423 A1 EP 1602423A1 EP 05090028 A EP05090028 A EP 05090028A EP 05090028 A EP05090028 A EP 05090028A EP 1602423 A1 EP1602423 A1 EP 1602423A1
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EP
European Patent Office
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coupling
gas
coupling part
gas outlet
closing element
Prior art date
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EP05090028A
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Armin Burau
Matthias Dr. Weinberg
Andreas Koschinski
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmannroehren Werke AG
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    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/462—Means for handling, e.g. adjusting, changing, coupling

Definitions

  • the invention relates to a coupling for coupling a metallurgical vessel, in particular Stahlg screenpfanne, at least two stationary arranged gas flushing a Pfannen Why adopted according to the preamble of claim 1.
  • the LU 87868 A is a coupling with a designed as a spring-operated valve Closing known, the simultaneous coupling of the ladle to two different Stationarily arranged gas flushing lines of a ladle rinsing device allows.
  • the essentially cylindrical coupling consists of a casting ladle arranged first (upper) coupling part and one connected to the gas purging lines second (lower) coupling part.
  • the lower coupling part has in the head area for maintenance and servicing purposes detachable coupling head, in which a first central gas outlet for a gas flow is provided.
  • a second gas outlet opens in several circular around the central Outlet arranged distributed part outlets.
  • the upper coupling part is complementary to the gas outlets of the lower coupling part trained and connectable gas inlets, with the contact points between the outlets and inlets a ring seal is arranged in the coupled together Condition to prevent escape or mixing of the gas.
  • the gas outlets on the coupling head are sealed against each other gas outlet channels connected to Gas Jardin effeten, which in turn connected to a gas supply are.
  • the mutual sealing of the gas outlet channels is important to "short circuits" in the To avoid gas flow, which would interfere with the rinsing process in the ladle. This is in the Area of the second (side) gas outlet the valve with multiple elastic sealing elements provided for sealing to the central outlet and to the outside.
  • the spring-actuated valve is designed as a tandem valve with a double-cone seat for the Opening or closing the gas supply from the two gas flushing pipes in the gas outlets.
  • the valve is designed so that in the coupled state, the gas outlets over The tandem valve can be opened simultaneously, allowing the gas to be under high pressure from the gas scavenging lines via the gas outlet channels through the gas outlets of the Coupling head in the lower coupling part in the gas inlets of the upper coupling part can flow.
  • a high gas pressure is required to control the ferrostatic pressure of the liquid column to overcome the steel ladle.
  • the object of the invention is a coupling for coupling a metallurgical vessel, In particular, a steel ladle, which is easier and less expensive in the Construction and less susceptible to wear.
  • the closing element is advantageously designed as a spring-actuated valve, which is only in central outlet channel of the lower coupling part is arranged, wherein the other outlet channel permanently open.
  • the release or blocking of the gas supply to the permanently open outlet channel is about the arrangement of a further closing element outside of the lower coupling part regulated in the gas supply to the lower coupling part.
  • a major advantage of this coupling is that now on a complex produced spring-operated tandem valve with double cone seat can be dispensed with and only for the first central gas outlet requires a no further seals exhibiting valve becomes.
  • the coupling is thus much easier and cheaper to build, with In addition, the reduction of the wear parts in the coupling advantageously a considerable Increasing the service life is achieved.
  • the closing element is separate from the clutch only in the gas supply to the lower Coupling arranged, which the gas flow to the gas flushing lines simultaneously releases or closes.
  • the closing element can both in the gas supply of each gas purging be arranged, but it is also possible with only one closing element in one common gas supply to release all gas flushing lines simultaneously or close.
  • the closing element for the gas supply in the gas supply to Coupling arranged so that the time to open or close the gas supply in advantageous manner can be chosen freely.
  • the gas flow is released only when the coupling process is completed, d. H. the sealing contact of the coupling parts is done.
  • This improved coupling is characterized by a further significant reduction in the number of parts with corresponding cost reduction compared to the coupling with a closing element characterized in the lower coupling part, wherein by avoiding possible damage by the gas flow before contacting the coupling parts, the reliability at the same time significantly increased.
  • FIG. 1 shows a detail of a vertical section through an inventive substantially cylindrically shaped coupling for coupling a steel ladle to at least two stationary arranged gas purging a Pfannen Hughes gear, wherein the two coupling parts are shown in a non-coupled position.
  • coupling which has only one valve in the lower coupling part.
  • the lower coupling part 2 is in the receiving device, also not shown for arranged the ladle so stationary that by a vertical lowering movement the ladle in the receiving device, the coupling parts 1, 2 moves towards each other and automatically be coupled together in the correct position.
  • the upper coupling part 1 is recessed trough-shaped in the coupling region and the lower coupling part 2 complementary thereto formed substantially conical, so that on the resulting positive guidance, the coupling parts 1, 2, even at not exact Align the alignment automatically to the correct position.
  • the upper coupling part 1 has a central gas inlet channel 12 and one around the gas inlet channel 12 arranged annular gas inlet channel 13, which in the coupling region opens into a plurality of partial inlets 16.
  • the lower coupling part 2 has a complementary to the trough-shaped Coupling region of the upper coupling part 1 is substantially conical Coupling head 11, with connectable in the coupling region to the gas inlet channels 12, 13 Gas outlets 5, 6, the sealing arranged in the coupling region seals 7, 7 'sealing connected to each other.
  • the coupling head 11 is for maintenance purposes with screws 17 and in the connection area provided seals 8, 8 'releasably connected to the lower coupling part 2.
  • the central gas outlet 5 is via the gas outlet channel 4 with the Gas Jardintechnisch 10 and the Operaausltreu 6 via the gas outlet channel 4 'with the Gas Meeting effet 10' connected.
  • the coupling head 11 only has one arranged in the central gas outlet 5 with a spring 9 during the coupling operation to be actuated valve 3, which in the unopened state via a conical seat in the coupling head 11, the central gas outlet 5 to the gas outlet channel 4 and the gas purging 10 seals.
  • the further gas outlet 6 is now permanently open without a valve.
  • the gas outlet channels 4, 4 ' are arranged over one in the former valve area Sealing plug 14 gas-tight by means of a weld 15 separated from each other, so that the Gas streams are permanently separated from each other.
  • the Ankupplungsvorgang the ladle to the gas purging 10, 11 happens as follows:
  • the axially movable valve 3 is arranged in the central gas outlet 5 and protrudes in the uncoupled state on the contour of the coupling head eleventh In addition, so that the axial movement of the coupling parts 1, 2, the valve 3 already before the sealing contact of the coupling parts 1, 2 opens.
  • FIG 2 a coupling according to the invention is shown, which does not require valve in the lower coupling part and thus is very inexpensive to manufacture and also wear and thus low maintenance.
  • the outer structure of the coupling is substantially identical to the representation in Figure 1 , so that a detailed description is omitted.
  • the closing element for the gas flow is now separated from the clutch only in the Gas supply to the lower coupling part 2 is arranged, which the gas flow to the Gas flushing lines 10, 10 'simultaneously releases or closes.
  • the closing element can both be arranged in the gas supply of each gas purging 10, 10 ', but it is also possible with only one closing element in a common gas supply all gas purging 10, 10 'at the same time to release or close.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Ankuppeln eines metallurgischen Gefäßes, insbesondere einer Stahlgießpfanne, an mindestens zwei ortsfest angeordnete an einer Gaszuführung angeschlossene Gasspülleitungen einer Pfannenspüleinrichtung, umfassend ein am metallurgischen Gefäß befestigtes, im Kupplungsbereich muldenförmig ausgebildetes erstes Kupplungsteil mit mindestens zwei Gaseinlasskanälen und ein an die Gasspülleitungen angeschlossenes, im Kupplungsbereich komplementär zur Mulde des ersten Kupplungsteils ausgebildetes zweites Kupplungsteil mit mindestens zwei an die Gaseinlässkanäle des ersten Kupplungsteils anschließbare gegeneinander abdichtbare Gasauslasskanälen, wobei ein Gasauslasskanal zentral im Kupplungsbereich in einen Gasauslass und ein weiterer Gasauslasskanal in kreisförmig um den zentralen Kanal angeordnete Teilauslässe mündet und in der Pfannenspüleinrichtung mindestens ein Schließelement angeordnet ist, welches die Freigabe bzw. Sperrung des Gasflusses regelt. Dabei ist im zweiten Kupplungsteil (2) höchstens ein Schließelement in einem Gasauslass (5, 6) und mindestens ein weiteres Schließelement außerhalb des Kupplungsteils (2) zumindest in dem Teil der Gaszuführung angeordnet, das mit dem permanent offenen Gasauslass bzw. den Gasauslässen verbunden ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Ankuppeln eines metallurgischen Gefäßes, insbesondere Stahlgießpfanne, an mindestens zwei ortsfest angeordnete Gasspülleitungen einer Pfannenspüleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der LU 87868 A ist eine Kupplung mit einem als federbetätigten Ventil ausgebildeten Schließelement bekannt, die das gleichzeitige Ankuppeln der Gießpfanne an zwei verschiedene ortsfest angeordnete Gasspülleitungen einer Pfannenspüleinrichtung ermöglicht.
Die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Kupplung besteht aus einem an der Gießpfanne angeordneten ersten (oberen) Kupplungsteil und einem an die Gasspülleitungen angeschlossenen zweiten (unteren) Kupplungsteil.
Das untere Kupplungsteil weist im Kopfbereich einen zu Wartungs- und Instandhaltungszwecken lösbaren Kupplungskopf auf, in dem ein erster zentraler Gasauslass für einen Gasstrom vorgesehen ist. Ein zweiter Gasauslass mündet in mehreren kreisförmig um den zentralen Auslass verteilt angeordnete Teilauslässen.
Das obere Kupplungsteil hat komplementär zu den Gasauslässen des unteren Kupplungsteils ausgebildete und hieran anschließbare Gaseinlässe, wobei um die Kontaktstellen zwischen den Aus- und Einlässen eine Ringdichtung angeordnet ist, die im zusammengekuppelten Zustand ein Entweichen bzw. Vermischen des Gases verhindern soll.
Die Gasauslässe am Kupplungskopf sind über gegeneinander abgedichtete Gasauslasskanäle mit Gasspülleitungen verbunden, die ihrerseits an eine Gaszuführung angeschlossen sind. Die gegenseitige Abdichtung der Gasauslasskanäle ist wichtig, um "Kurzschlüsse" im Gasstrom zu vermeiden, die den Spülvorgang in der Gießpfanne stören würden. Dazu ist im Bereich des zweiten (seitlichen) Gasauslasses das Ventil mit mehreren elastischen Dichtelementen zur Abdichtung zum zentralen Auslass sowie nach außen versehen.
Das federbetätigte Ventil ist als Tandemventil ausgeführt mit einem Doppelkegelsitz für das Öffnen bzw. Schließen der Gaszufuhr aus den beiden Gasspülleitungen in die Gasauslässe.
Das Ventil ist so ausgelegt, dass im zusammengekuppelten Zustand die Gasauslässe über das Tandemventil gleichzeitig geöffnet werden, so dass das Gas, unter hohem Druck stehend von den Gasspülleitungen über die Gasauslasskanäle durch die Gasauslässe des Kupplungskopfes im unteren Kupplungsteil in die Gaseinlässe des oberen Kupplungsteils strömen kann.
Ein hoher Gasdruck ist erforderlich, um den ferrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule in der Stahlgießpfanne zu überwinden.
Das Ankuppeln der Gießpfanne an die Gasspülleitungen geschieht dabei in folgenden Schritten:
  • axiales Zusammenführen des ersten und des zweiten Kupplungsteils,
  • ventilbetätigtes Öffnen beider Gasauslässe des zweiten Kupplungsteils während des An- kupplungsvorganges,
  • Abdichten der einzelnen Übergänge zwischen den jeweiligen Gasaus- und Gaseinlässen nach Beendigung des Ankupplungsvorganges.
Diese vorgenannte Kupplung hat mehrere Nachteile. Die Ausführung als federbetätigtes Tandemventil mit zwei Kegelsitzen und den elastischen Dichtelementen ist aufwändig und teuer in der Herstellung und bei den in einem Stahlwerk herrschenden rauhen Umgebungsbedingungen (Temperatur, Schmutz) hohen Beanspruchungen und damit hohem Verschleiß ausgesetzt.
Die elastischen Dichtungen werden durch die hohen Temperaturen schnell hart und spröde und verlieren dadurch ihre dichtende Funktion. Bei dem unter hohem Druck stehenden Spülgas führt dies zu den oben beschriebenen "Kurzschlüssen" im Gasstrom und damit zu einer Verminderung der Spülintensität.
Dies bedeutet einen vorzeitigen Ausfall und Instandsetzung der Kupplung, wobei eine Instandsetzung durch die vielen zu demontierenden Bauelemente aufwändig und teuer ist.
Weiterhin kann es beim Ausfall der Dichtungen zu unkontrolliertem Entweichen des Spülgases in die Umgebung kommen, wodurch einerseits die Spülleistung verringert wird, und andererseits teures Spülgas ungenutzt entweicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplung zum Ankuppeln eines metallurgischen Gefäßes, insbesondere einer Stahlgießpfanne, anzugeben, die einfacher und kostengünstiger im Aufbau und weniger verschleißanfällig ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sowie ein Verfahren zum Ankuppeln sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Nach der Lehre der Erfindung wird bei der vorgeschlagenen Kupplung im zweiten Kupplungsteil höchstens ein Schließelement in einem Gasauslass und mindestens ein weiteres Schließelement außerhalb des zweiten Kupplungsteils zumindest in dem Teil der Gaszuführung angeordnet, das mit dem permanent offenen Gasauslass bzw. den Gasauslässen verbunden ist.
Betriebliche Versuche haben gezeigt, dass eine wesentliche Standzeiterhöhung der Kupplung erreicht werden kann, wenn anstatt eines mit vielen Dichtungen versehenen Tandemventils nur noch ein Schließelement im zweiten (unteren) Kupplungsteil verwendet wird.
Das Schließelement ist vorteilhaft als federbetätigtes Ventil ausgebildet, welches nur im zentralen Auslasskanal des unteren Kupplungsteils angeordnet ist, wobei der andere Auslasskanal permanent geöffnet bleibt.
Die Freigabe bzw. Sperrung der Gaszufuhr zum permanent geöffneten Auslasskanal wird über die Anordnung eines weiteren Schließelementes außerhalb des unteren Kupplungsteils in der Gaszuführung zum unteren Kupplungsteil geregelt.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Kupplung ist, dass nunmehr auf ein aufwändig hergestelltes federbetätigtes Tandemventil mit Doppelkegelsitz verzichtet werden kann und nur noch für den ersten zentralen Gasauslass ein keine weiteren Dichtungen aufweisendes Ventil benötigt wird.
Durch den Wegfall eines Ventils im Bereich des zweiten Gasauslasses kann nun ebenfalls auf die elastischen Dichtelemente zur gegenseitigen Abdichtung der Gasauslasskanäle verzichtet werden.
Die Kupplung wird somit wesentlich einfacher und kostengünstiger im Aufbau, wobei durch die Reduzierung der Verschleißteile in der Kupplung darüber hinaus vorteilhaft eine erhebliche Steigerung der Standzeit erreicht wird.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung können sowohl bei einer Neukonstruktion, wie auch bei der nach dem Stand der Technik bekannten Kupplung realisiert werden.
Bei einer Neukonstruktion der Kupplung können unter Verwendung nur noch eines Ventils von vornherein gasdicht voneinander getrennte Gasauslasskanäle vorgesehen werden.
Es ist aber auch möglich, die nach dem Stand der Technik bekannte Kupplung mit Tandemventil kostengünstig auf nur noch ein Ventil umzurüsten. Dabei wird nach Wegfall eines Ventils die Abdichtung zwischen dem zentralen und dem weiteren Gasauslasskanal sowie nach außen nunmehr durch einen im ehemaligen Ventilraum angeordneten gasdicht eingeschweißten metallischen Dichtstopfen realisiert, der keinem Verschleiß unterliegt und damit auch keine Wartung benötigt.
Der bereits beschriebene Lösungsansatz zur Vereinfachung der erfindungsgemäßen Kupplung kann noch weiter verbessert werden, wenn gemäß dem Merkmal des Anspruches 5 auf die Anordnung eines Schließelementes im unteren Kupplungsteil vollständig verzichtet wird.
Das Schließelement ist separat von der Kupplung nur noch in der Gaszuführung zum unteren Kupplungsteil angeordnet, welches den Gaszufluss an die Gasspülleitungen gleichzeitig freigibt oder schließt. Das Schließelement kann sowohl in der Gaszuführung jeder Gasspülleitung angeordnet sein, es ist aber auch möglich mit nur einem Schließelement in einer gemeinsamen Gaszuführung alle Gasspülleitungen gleichzeitig freizugeben oder zu schließen.
Die betriebliche Praxis hat gezeigt, dass bei der bekannten Kupplung während des Ankuppelns, d. h. schon vor der abdichtenden Kontaktierung der Kupplungsteile, durch das Öffnen des Ventils ein starker Gasstrom auf das obere muldenförmige Kupplungsteil gerichtet ist. Die im oberen Kupplungsteil im Kupplungsbereich angeordneten Dichtelemente werden durch diesen Gasstrom stark beansprucht mit der Folge eines frühzeitigen Ausfalls.
Erfindungsgemäß ist deshalb das Schließelement für die Gaszufuhr in der Gaszuführung zur Kupplung angeordnet, so dass der Zeitpunkt zum Öffnen oder Schließen der Gaszufuhr in vorteilhafter Weise frei gewählt werden kann. Vorteilhaft wird der Gasfluss erst freigegeben, wenn der Kupplungsvorgang abgeschlossen, d. h. die abdichtende Kontaktierung der Kupplungsteile erfolgt ist.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung kann auch vorgesehen werden, vor Beginn des eigentlichen Kupplungsvorgangs die Gaszufuhr kurzzeitig zu öffnen. Dieses geschieht vorteilhaft in einer ausreichend großen Entfernung vom oberen Kupplungsteil, so dass die Dichtungen im Kupplungsbereich durch den Gasstrom nicht beschädigt werden können.
Ein kurzzeitiges Öffnen der Gaszufuhr vor dem Ankuppeln kann beispielsweise immer dann sinnvoll sein, wenn die Gefahr besteht, dass in die offenen Gasauslasskanäle eindringender Schmutz zu Verstopfungen führen könnte. Durch den kurzzeitigen Gasausstoß werden die Auslasskanäle frei geblasen, so dass ein störungsfreier Gasfluss durch die Kupplung in die Stahlgießpfanne sichergestellt werden kann.
Diese verbesserte Kupplung ist durch eine weitere deutliche Reduzierung der Teileanzahl mit entsprechender Kostenreduzierung im Vergleich zur Kupplung mit einem Schließelement im unteren Kupplungsteil gekennzeichnet, wobei durch Vermeiden einer möglichen Beschädigung durch den Gasstrom vor der Kontaktierung der Kupplungsteile, die Betriebssicherheit gleichzeitig deutlich gesteigert wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren bezeichnen gleiche Bauteile. Es zeigen:
Figur 1
Ausschnittweise Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupplung mit nur noch einem Ventil im unteren Kupplungsteil,
Figur 2
ausschnittweise Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupplung ohne Ventil im unteren Kupplungsteil.
Figur 1 zeigt ausschnittweise einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Kupplung für das Ankuppeln einer Stahlgießpfanne an mindestens zwei ortsfest angeordneten Gasspülleitungen einer Pfannenspüleinrichtung, wobei die beiden Kupplungsteile in einer nicht zusammengekuppelten Position gezeigt werden. Zu sehen ist eine erfindungsgemäß umgerüstete Kupplung, die im unteren Kupplungsteil nur noch ein Ventil aufweist.
Dargestellt sind das an der Stahlgießpfanne befestigte obere Kupplungsteil 1 sowie das an den ortsfesten Gasspülleitungen 10, 10' der Pfannenspüleinrichtung angeordnete untere Kupplungsteil 2. Die Gasspülleitungen sind an eine hier nicht dargestellte gemeinsame Gaszuführung der Pfannenspüleinrichtung angeschlossen.
Das untere Kupplungsteil 2 ist in der ebenfalls nicht dargestellten Aufnahmevorrichtung für die Gießpfanne derart ortsfest angeordnet, dass durch eine senkrechte Absenkbewegung der Gießpfanne in die Aufnahmevorrichtung die Kupplungsteile 1, 2 aufeinander zu bewegt und automatisch in der richtigen Position zusammengekuppelt werden können.
Dazu ist das obere Kupplungsteil 1 im Kupplungsbereich muldenförmig ausgenommen und das untere Kupplungsteil 2 komplementär dazu im Wesentlichen konisch ausgebildet, so dass über die sich ergebende Zwangsführung die Kupplungsteile 1, 2 sich auch bei nicht exakter Fluchtung automatisch in die richtige Position zueinander ausrichten.
Das obere Kupplungsteil 1 weist einen zentralen Gaseinlasskanal 12 und einen um den Gaseinlasskanal 12 angeordneten ringförmigen Gaseinlasskanal 13 auf, der im Kupplungsbereich in mehrere Teileinlässe 16 mündet.
Der untere Kupplungsteil 2 weist einen komplementär zum muldenförmig ausgebildeten Kupplungsbereich des oberen Kupplungsteils 1 im Wesentlichen konisch ausgebildeten Kupplungskopf 11 auf, mit im Kupplungsbereich an die Gaseinlässkanäle 12, 13 anschließbaren Gasauslässen 5, 6, die über im Kupplungsbereich angeordnete Dichtungen 7, 7' abdichtend miteinander verbunden sind.
Der Kupplungskopf 11 ist zu Wartungszwecken mit Schrauben 17 und im Anschlussbereich vorgesehenen Dichtungen 8, 8' mit dem unteren Kupplungsteil 2 lösbar verbunden.
Der zentrale Gasauslass 5 ist über den Gasauslasskanal 4 mit der Gasspülleitung 10 und die Teilauslässe 6 über den Gasauslasskanal 4' mit der Gasspülleitung 10' verbunden.
Erfindungsgemäß weist der Kupplungskopf 11 nur noch ein im zentralen Gasauslass 5 angeordnetes mit einer Feder 9 beim Kupplungsvorgang zu betätigendes Ventil 3 auf, welches im nicht geöffneten Zustand über einen Kegelsitz im Kupplungskopf 11 den zentralen Gasauslass 5 zum Gasauslasskanal 4 bzw. zur Gasspülleitung 10 abdichtet. Der weitere Gasauslass 6 ist nunmehr ohne Ventil permanent geöffnet.
Die Gasauslasskanäle 4, 4' sind über einen im ehemaligen Ventilbereich angeordneten Dichtstopfen 14 mittels einer Schweißnaht 15 gasdicht voneinander getrennt, so das die Gasströme dauerhaft voneinander getrennt sind.
Bei einer Neukonstruktion kann, wie oben beschrieben, das untere Kupplungsteil 2 unter Wegfall eines Ventils von vornherein mit völlig getrennten Gasauslasskanälen 4, 4' konzipiert werden, wodurch das Einschweißen eines Dichtungsstopfens 14 entfällt.
Der Ankupplungsvorgang der Gießpfanne an die Gasspülleitungen 10, 11 geschieht wie folgt:
Zunächst werden durch Absenken der Gießpfanne das obere 1 und das untere Kupplungsteil 2 zusammengeführt. Das axial bewegliche Ventil 3 ist im zentralen Gasauslass 5 angeordnet und ragt im nicht angekuppelten Zustand über die Kontur des Kupplungskopfes 11 hinaus, so dass sich beim axialen Aufeinanderzubewegen der Kupplungsteile 1, 2 das Ventil 3 schon vor der abdichtenden Kontaktierung der Kupplungsteile 1, 2 öffnet.
Über die freigegebene Öffnung des Kegelsitzes kann nach der abdichtenden Kontaktierung das Spülgas über die Gasspülleitung 10 durch den Gasauslasskanal 4 in den zentralen Gasauslass 5 strömen.
Nach der abdichtenden Kontaktierung wird über ein weiteres außerhalb des Kupplungsteils 2 in der Gaszuführung der Gasspülleitungen 4, 4' angeordnetes Schließelement die gemeinsame Gaszufuhr geöffnet, so dass das Spülgas über die Gasspülleitung 10, 10' durch den Gasauslasskanal 4, 4' zum zentralen Gasauslass 5 und zu den Teilauslässen 6 im Kupplungskopf 11 strömen kann.
Beim Abkuppeln wird die Feder 9 des Ventils 3 wieder entlastet, wobei das Ventil 3 den zentralen Gasauslass 5 im Kupplungskopf 11 wieder schließt, gleichzeitig wird die Gaszufuhr zu den Gasauslässen über das Schließelement in der Gaszuführung wieder geschlossen.
In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Kupplung dargestellt, die ohne Ventil im unteren Kupplungsteil auskommt und damit sehr kostengünstig in der Herstellung und außerdem verschleiß- und damit wartungsarm ist. Der äußere Aufbau der Kupplung ist im Wesentlichen identisch mit der Darstellung in Figur 1, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Das Schließelement für den Gasfluss ist nunmehr separat von der Kupplung nur noch in der Gaszuführung zum unteren Kupplungsteil 2 angeordnet, welches den Gaszufluss an die Gasspülleitungen 10, 10' gleichzeitig freigibt oder schließt. Das Schließelement kann sowohl in der Gaszuführung jeder Gasspülleitung 10, 10' angeordnet sein, es ist aber auch möglich mit nur einem Schließelement in einer gemeinsamen Gaszuführung alle Gasspülleitungen 10, 10' gleichzeitig freizugeben oder zu schließen.
Die Verfahrensweise beim An- und Abkuppeln entspricht im Wesentlichen der bei Figur 1 beschriebenen, jedoch werden die Schließelemente zur Steuerung des Gasflusses nunmehr unabhängig vom eigentlichen Kupplungsvorgang betätigt, so dass der Zeitpunkt zum Öffnen und Schließen der Gaszufuhr in vorteilhafter Weise frei gewählt werden kann.
Bezugszeichenliste
Nr. Bezeichnung
1 erstes (oberes) Kupplungsteil
2 zweites (unteres) Kupplungsteil
3 Ventil
4, 4' Gasauslasskanäle
5 zentraler Gasauslass
6 Teilauslässe
7, 7' Dichtungen (Kupplungsbereich)
8, 8' Dichtungen (Kupplungskopf)
9 Ventilfeder
10, 10' Gasspülleitungen
11 Kupplungskopf
12 zentraler Gaseinlasskanal
13 ringförmiger Gaseinlasskanal
14 Dichtstopfen
15 Schweißnaht
16 Teileinlässe
17 Schrauben

Claims (6)

  1. Kupplung zum Ankuppeln eines metallurgischen Gefäßes, insbesondere einer Stahlgießpfanne, an mindestens zwei ortsfest angeordnete an einer Gaszuführung angeschlossene Gasspülleitungen einer Pfannenspüleinrichtung, umfassend ein am metallurgischen Gefäß befestigtes, im Kupplungsbereich muldenförmig ausgebildetes erstes Kupplungsteil mit mindestens zwei Gaseinlasskanälen und ein an die Gasspülleitungen angeschlossenes, im Kupplungsbereich komplementär zur Mulde des ersten Kupplungsteils ausgebildetes zweites Kupplungsteil mit mindestens zwei an die Gaseinlasskanäle des ersten Kupplungsteils anschließbare gegeneinander abdichtbare Gasauslasskanälen, wobei ein Gasauslasskanal zentral im Kupplungsbereich in einen Gasauslass und ein weiterer Gasauslasskanal in kreisförmig um den zentralen Kanal angeordnete Teilauslässe mündet und in der Pfannenspüleinrichtung mindestens ein Schließelement angeordnet ist, welches die Freigabe oder Sperrung des Gasflusses regelt
    dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Kupplungsteil (2) höchstens ein Schließelement in einem Gasauslass (5, 6) und mindestens ein weiteres Schließelement außerhalb des Kupplungsteils (2) zumindest in dem Teil der Gaszuführung angeordnet ist, das mit dem permanent offenen Gasauslass oder den Gasauslässen verbunden ist.
  2. Kupplung nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass nur der zentrale Gasauslass (5) des zweiten Kupplungsteils (2) mit einem Schließelement versehen ist.
  3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2
    dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement im Kupplungsteil (2) als Ventil (3) ausgebildet ist.
  4. Kupplung nach Anspruch 2
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (3) als ein mit einer Feder (9) belastetes Ventil ausgebildet ist.
  5. Kupplung nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass nur in der Gaszuführung der Gasspülleitungen (10, 10') außerhalb des Kupplungsteils (2) ein Schließelement angeordnet ist.
  6. Verfahren zum Ankuppeln eines metallurgischen Gefäßes an mindestens zwei ortsfest angeordnete Gasspülleitungen mit einer Kupplung nach Anspruch 5, wobei das erste (1) und zweite Kupplungsteil (2) aufeinander zu bewegt und beim Zusammenführen die Übergänge zwischen den Gasauslasskanälen abgedichtet werden und der Spülgaszufluss durch Betätigen des Schließelementes im angekuppelten Zustand freigegeben wird
    dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ankuppeln die offenen Gasauslässe (5, 6) oder die Gasauslasskanäle (4, 4') durch teilweises und kurzzeitiges Öffnen der Gaszuführung frei geblasen werden und nach dem Ankuppeln die Spülgaszufuhr voll geöffnet wird.
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