EP3613518B1 - Vorrichtung zum schlackearmen entnehmen des flüssigen stahls aus verteiler oder pfanne mit dem deflux-system - Google Patents

Vorrichtung zum schlackearmen entnehmen des flüssigen stahls aus verteiler oder pfanne mit dem deflux-system Download PDF

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EP3613518B1
EP3613518B1 EP19187052.6A EP19187052A EP3613518B1 EP 3613518 B1 EP3613518 B1 EP 3613518B1 EP 19187052 A EP19187052 A EP 19187052A EP 3613518 B1 EP3613518 B1 EP 3613518B1
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EP
European Patent Office
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plate
plates
tip
bottom drain
liquid steel
Prior art date
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Veronica Stilkerieg
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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    • B22D11/11—Treating the molten metal
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    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/08—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like for bottom pouring
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    • B22D43/00—Mechanical cleaning, e.g. skimming of molten metals
    • B22D43/001—Retaining slag during pouring molten metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1545—Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/159—Equipment for removing or retaining slag for retaining slag during the pouring of the metal or retaining metal during the pouring of the slag

Definitions

  • the invention relates to a device consisting of a tundish or a ladle with a bottom outlet provided in its bottom, with the bottom outlet being assigned to the plate-shaped fittings made of refractory material that influence the vortex that occurs when it is opened, for low-slag removal of the liquid steel from the tundish or the ladle, which over a vertical braking part in the form of a plate and having a base corresponding to a recess in the floor, the plate having a sharp edge facing the floor outlet, maintaining a predetermined distance, pointing towards the floor outlet and at a predetermined angle to the stopper or a starter tube located in the floor drain.
  • a more or less strong axial laminar flow occurs, i.e. a whirlpool, which entrains the liquid slag located above the liquid steel into the removed steel and then unsubscribes.
  • the proportion of slag in this whirlpool can reach considerable amounts because the whirlpool almost always penetrates to the surface of the melt. This danger exists above all when the bath level in the ladle or tundish reaches a low level towards the end of the pouring and the eddy formation can therefore reach the surface very quickly.
  • Re 35,597 provides a cross of ramparts in the area of the spout, which results in a kind of vortex brake in the spout. Concreting is also planned here.
  • the EP 1 866 111 B1 describes for the first time a plate-shaped built-in part made of refractory material, which is designed and arranged in such a way that it early divides the vortex that is produced in the area of the bottom outlet. The edge of this plate facing the bottom outlet is sharpened in order to "push" into the whirlpool better.
  • This part of the plate ie the vertically upstanding part, has a shark fin shape. With regard to the angle of attack, it is only mentioned that an additional crushing effect should occur due to the angle to the tamping.
  • the known plate or the so-called vortex breaker works in principle, although if the angle of attack is not correct, additional vortices can arise, which again make it even more difficult to discharge the steel.
  • the vortex brake described works very inadequately, if at all.
  • Such plates are used to break up the resulting eddies.
  • the plate or several plates are assigned to a circular fixing part surrounding the floor outlet, the plates not being connected to the fixing part but to an adapter plate via a base, the mounting base having a shape that allows insertion into an opening in the adapter plate is designed to enable.
  • the plate or plates After inserting this mounting foot, it is glued in the opening.
  • the correct arrangement of the plate or plates is therefore only possible via the circular fixing part, with a perforated stone also being used, which is placed on the drain hole and on which the fixing parts or the ring can be placed.
  • the plates used are rectangular and do not have a specially designed foot.
  • the DE 10 2008 016 621 A1 shows an anti-vortex device with a sharp edge plate.
  • the plate has a shark fin shape and has differently designed feet. They are plate-shaped, cone-shaped or pyramid-shaped and, after being inserted into a correspondingly shaped opening in the bottom of the vessel, are glued to ensure a secure fit.
  • the plates themselves do not have any special design.
  • the DE 20 2005 005 229 U1 corresponds to the discussed documents on the state of the art. Plates protruding at right angles from the foot area of the plate are specified for the base. In addition, this well-known version also has plates with sharp edges and an overall shark fin shape, which is supposed to break the eddy safely. As with all of the described designs, with this vortex crusher the discharge of slag is not guaranteed over the entire period of emptying the container or is dependent on the precise conditions for which the so-called vortex crusher was formed being present.
  • the invention is therefore based on the object of further minimizing the co-discharge of slag, the shape of the plate being special Optimally adapt to the circumstances of the ladle or distributor and enable the use of the vortex-breaking plates even with starter pipes.
  • the braking part which is designed as a plate, has a straight side flank and a side flank which runs obliquely to the longitudinal axis of the plate, the straight side flank running right through to the tip of the sharp edge, while the side flank which runs obliquely and thus widens the plate ending at a distance of 5.5-2.5 mm in front of the tip and then sloping towards the tip.
  • a flow leading to the bottom outlet and a flow leading away from it can be generated with the help of the plate. With the help of such a plate or a vortex breaker, it is first of all ensured that the plate remains stable until almost the end of the removal of the liquid phase through the bottom outlet.
  • a secure seat or hold of the plate in the base of the pan or distributor is ensured by the fact that the base has a rectangular shape and a free height of 50 to 80 mm, which is selected according to the depth of the recess in the base.
  • the plate can thus neither twisted nor turned off be pulled out from the bottom when the liquid steel flows against the plate and is acted upon by the attempted eddy formation.
  • the prior art only speaks of an angle at which the plate is to be arranged. This is imprecise information for the person skilled in the art, so that it is to be regarded as advantageous that the plate according to the invention should have an angle of 10-30 degrees to the bottom outlet. This incline guarantees targeted intervention in the resulting whirlpool, so that there is almost no whirlpool formation or only lateral side currents, which are completely harmless and cannot adversely affect the outflow of liquid steel through the bottom outlet. If the plate is placed almost straight to the bottom outlet, additional vortices are so large that the desired effect cannot be achieved. So the above angle is very important.
  • the plate obtains a particularly favorable position when it is arranged connected to the bottom at the outer edge of the bottom outlet opposite to the eddy direction in front of the bottom outlet. This means that it is positioned at the intended angle of 10 to 30 degrees and then at the same time is not positioned in the middle of the bottom outlet but rather “leaning" on the outer edge in order to prevent the oncoming liquid steel from creating a disadvantageous vortex generate. It is important that the plate is arranged against the direction of the vortex, namely with its sharp edge.
  • starter tubes are lightweight, refractory tubes that are placed on top of the sink/bottom spout to prevent contaminants from entering the first downflow steel. These components usually have a diameter of 10 cm and are about 20 cm high. After reaching the height of the steel bath of approx. 20 cm, the starter tubes dissolve, so that the plates would still have to be used to prevent the vortex, but this cannot be achieved with a plate. The height of the steel bath is still reduced to 7 or less centimetres, ie liquid steel continues to be drawn off even if the starter tubes are no longer available. These starter pipes are thick-walled so that the plates cannot be pushed sufficiently close to the bottom outlet.
  • the formation of vortices can also be reliably prevented if, preferably in the presence of a starter pipe, two plates forming a funnel for the outflowing steel are arranged at an angle of 20 - 45 degrees to the longitudinal axis of the ladle or distributor with the tip pointing towards the bottom outlet.
  • This arrangement of the two plates ensures that the outflowing steel is guided to the bottom outlet, with turbulence possibly occurring in the corner areas of the ladle or the distributor, but these are harmless for guiding the liquid steel. This effectively prevents the two plates from creating harmful vortices even when starter tubes are used, even when the starter tubes have been dissolved by the liquid steel.
  • both plates are arranged with the sharp edge and thus the tip pointing towards the bottom outlet with the same angle of attack. They should also be fixed the same distance from the bottom outlet so that a very smooth funnel is formed which can safely guide the liquid steel towards the bottom outlet without any vortex formation in the first place. It should be mentioned once again that the small vortices that form in the corners cannot influence the outflow of the liquid steel.
  • a fine adjustment is achieved when the tip is aimed at the outer edge of the starter tube.
  • the liquid steel is guided through the funnel towards the bottom outlet and on the other hand, of course, there is a Flow around the plates, which leads back to the bottom outlet, so that the steel can flow out evenly through the bottom outlet.
  • Another way to positively influence the flow in the area of the bottom outlet is to fix both plates with their tips at least to the middle of the starter tube and a distance of less than 30 mm to the bottom.
  • the figures to be explained later make it clear how a targeted and “gentle” guidance of the liquid steel is achieved in this way.
  • the funnel formed by the plates is formed in the longitudinal axis of the ladle or the distributor with the funnel end pointing towards the bottom outlet.
  • the two plates are aligned accordingly and produce a flow in which liquid steel is fed into the bottom outlet without the formation of eddies.
  • the arrangement of the two plates to form a funnel can be changed if there is a major change in the flow rate of the outflowing liquid steel, if the ladle or the inside diameter of the base outlet changes, or if the geometry of the base changes.
  • Such changes in the arrangement of the two plates are possible, for example, if the recess in the floor, which is made up of individual stones, is selected resulting in a different angle of attack. It is only necessary to replace one or two stones in the ground to create the changed angle of attack. Another possibility is to slightly change the shape of the two plates in order to influence the flow of the liquid steel differently.
  • the invention is characterized in particular by the fact that plates which are suitable for use with plugs and also with starter pipes and positively influence the flow within the pan or the distributor are created.
  • she have a shape that specifically prevents the formation of eddies and allows the liquid steel to be guided, which enables the liquid steel to be drawn off from the ladle or from the distributor almost to the overlying layer of ash.
  • the bear remaining in the pan or the distributor is thus as small as possible.
  • this shape of the plate makes it possible to reliably prevent the formation of disadvantageous vortices, even when starting tubes are used, with two identical plates being used, which are set up at a certain angle and thus form a kind of funnel that conveys the liquid Steel directed towards the bottom outlet without giving it the opportunity to create detrimental vortices.
  • FIG 1 shows an arrangement with a ladle 1 in which liquid steel 5 is held. From this ladle 1, the liquid steel is fed into the distributor 2, in order to be fed to the further processing points here in a targeted manner will.
  • This distributor 2 or also a pan 43 reproduced later have several bottom outlets 3 which are initially closed by a plug 14 .
  • this plug 14 is pulled up so that the liquid steel can flow via the bottom outlet 3 in the direction of the casting mold 7 and rollers 8 .
  • a whirlpool 4 is created above the floor 9 , which draws off the liquid ash 55 with the liquid steel 5 via the floor outlet 3 .
  • plate-shaped internals 6 have the shape of a plate 20 and consist of a braking part 10 and a base 11.
  • the front edge is designed as a sharp edge 12.
  • FIG 2 shows a ladle 43 in which liquid steel 5, which is also supplied via the shroud tube 13, is held available, in order to then be supplied for further use via the bottom outlets 3, 3'.
  • Such pans 43 are designed to be slightly tiltable under certain circumstances in order to achieve further discharge of liquid steel 5 when the liquid steel 5 is almost discharged.
  • figure 3 shows a top view or bottom view of a plate 20, where it can be seen that in addition to the tips 35, which are designed to be quite stable, the opposite edge 17 has a narrowing, which enables the liquid steel 5 to be guided more favorably.
  • the plate 20 shown has a rectangular base 11 which, with the foot area, contributes to the stabilization of the area in order to ensure that the plate 20 is positioned securely.
  • figure 4 shows a head-on view of the plate 20, with the base 11 being visible at the bottom, while the inner flank is denoted by 46, which has a concave configuration (27) here. This ensures that the flow of liquid steel 5 is guided calmly but in a targeted manner.
  • a pan 43 is shown from above figure 5 . It is indicated that a bottom outlet 3 at the end of the pan 43, as from figure 2 can be seen, is arranged so that the liquid steel 5 filled in the middle has to flow in the direction of the bottom outlet 3 .
  • the plate 20 arranged near the bottom outlet 3 guides the liquid steel 5 in such a way that there is an inflowing stream of steel 47 and an outflowing steel stream 48, with the majority of course through the bottom outlet 3 to the distributor 2 or to the Mold 7 flows.
  • the plate 20 with its tip 35 is arranged with a certain angle of attack, which is defined in the claim, so that the already mentioned steel flows 47, 48 result.
  • small vortices arise, but they are completely harmless and are denoted by 49. Overall, the flow is calm so that harmful vortices cannot arise.
  • FIG 7 clarifies more clearly how it is expediently with the guidance of the liquid steel 5 in the case of starter tubes 15 .
  • It will be two Plates 20 / 41, 42 are used in such a way that they form a funnel 40 which feeds the incoming liquid steel 5 precisely onto the bottom outlet 3.
  • the edges 12 having the tip 35 are arranged in such a way that they extend beyond the center 22 and are closely spaced to the outer edge 38 of the starter tube 15 .
  • the angle of attack 37 for both plates 41, 42 is defined as described in the claims and ensures that a funnel end 45 results, which ensures that the liquid steel 5 is optimally fed into the bottom outlet 3.
  • the angle of attack 37 described relates to the longitudinal axis 44 of the pan 43.
  • figure 8 shows once again a top view of a pan 43, in which, similarly to FIG figure 7 the position of the two plates 41, 42 is shown. It can be seen that the entire stream 50 moves towards the bottom outlet 3 and is guided by the two plates 41, 42 in such a way that the funnel 40 with the funnel end 45 is created and in the corner areas the stream 50 is diverted to the bottom outlet 3 to.
  • the small vortices that form in the corners 51 are harmless.
  • two plates 41, 42 are provided in order to be able to feed the liquid steel 5 to the bottom outlet 3 in a targeted and smooth flow.
  • the bottom outlet 3 is secured almost the entire time by a so-called starter pipe 15 in such a way that the steel 5 is guided at least once over the upper edge of the starter pipe 15 and downwards through the bottom outlet 3 . All of this happens in a targeted manner and in a calm state, so that harmful vortices cannot even arise.
  • What is essential in this overall design is that the shape of the plates 20/41, 42 ensures that the liquid steel 5 is guided smoothly.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bestehend aus einem Verteiler oder einer Pfanne mit einem in deren Boden vorgesehenen Bodenauslauf, wobei zum schlackearmen Entnehmen des flüssigen Stahls aus dem Verteiler oder der Pfanne deren Bodenauslauf die beim Öffnen entstehenden Strudel beeinflussende plattenförmige Einbauten aus Feuerfestmaterial zugeordnet sind, die über ein senkrechtes Bremsteil in Form einer Platte und über einen mit einer Ausnehmung im Boden korrespondierenden Standfuß verfügend ausgebildet sind, wobei die Platte eine dem Bodenauslauf zugewandte, einen vorgegebenen Abstand wahrende, zum Bodenauslauf weisende scharfe Kante aufweist und in einem vorgegebenen Winkel zum Stopfen oder einem Starterrohr im Bodenauslauf angeordnet ist.
  • Bei der Stahlerzeugung und Behandlungsvorgängen in nachgeschalteten Gefäßen wie Verteiler und Pfanne ergibt sich beim Entnehmen des flüssigen Stahls durch den Bodenauslauf eine mehr oder weniger starke axiale laminare Strömung, also ein Strudel, der die über dem flüssigen Stahl befindliche flüssige Schlacke in den entnommenen Stahl mit hineinreißt und dann austrägt. Der Anteil Schlacke in diesem Strudel kann erhebliche Mengen erreichen, weil der Strudel sich fast immer bis an die Oberfläche der Schmelze hin durchsetzt. Diese Gefahr besteht vor allem dann, wenn zum Gießende hin der Badspiegel im Pfannen- oder Verteilergefäß einen niedrigen Stand erreicht und damit die Strudelausbildung sehr schnell die Oberfläche erreichen kann. Beim Versuch dieses Mitreißen von Schlacke durch frühzeitiges Beenden der Entleerung des Gefäßes möglichst gering zu halten, beträgt die verbleibende Reststahlmenge etwa 15 bis 20 % des gesamten Verteilerinhaltes. Zur Verhinderung des Mitaustragens von Schlacke bei größerem Entnahmevolumen sind Systeme bekannt, bei denen durch einen bestimmten Spülvorgang ein schlackefreier Fleck an der Oberfläche oberhalb des Bodenauslaufes erzeugt wird, sodass ein eventueller Strudel keine Schlacke mitreißen kann. Allerdings ist ein solcher schlackefreier Fleck immer eine Stelle für hohen Temperaturverlust und Oxidationsvorgänge, die durch sogenanntes Zuschmieren der Ablaufrohre Behinderungen im Überführen des Stahles in die nachgeschalteten Gefäße darstellen. Außerdem ist der dafür notwendige Arbeitsaufwand nachteilig. Aus der EP 1 172 447 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei der eine stumpfe Betonplatte in den sich bildenden Strudel während des Gießens geschoben wird oder vor dem Gießen in der vorgewählten Position nahe dem Stopfen aufgestellt wird. Aus der GB 1 391 845 A und der GB 1 313 736 A sind die bei derartigen metallurgischen Gefäßen üblichen Dämme und Wehre beschrieben und dargestellt, die nur zum Beruhigen und Lenken des Stahlstromes dienen. Auch die US 5 196 051 zeigt derartige Einbauten, die lediglich den Stahlstrom führen sollen und können. Die DE 34 44 228 A1 beschreibt eine gerichtete Strömung im Auslaufbereich. Auch die um den Ausguss herum angeordneten Elemente dienen der Erzeugung eines rotierenden Gießstrahles. Die Vorrichtung nach der US Re 35,597 sieht ein Kreuz aus Wällen im Bereich des Ausgusses vor, was eine Art Wirbelbremse im Ausguss ergibt. Auch hier ist ein Einbetonieren vorgesehen. Die EP 1 866 111 B1 beschreibt erstmals ein plattenförmiges Einbauteil aus Feuerfestmaterial, das so ausgebildet und so angeordnet ist, dass es den entstehenden Strudel im Bereich des Bodenauslaufes frühzeitig aufteilt. Die dem Bodenauslauf zugewandte Kante dieser Platte ist angeschärft, um sich so besser in den Strudel hinein zu "drängen". Dieser Teil der Platte, d.h. der senkrecht hochstehende Teil hat eine Haifischflossenform. Bezüglich des Anstellwinkels ist lediglich erwähnt, dass aufgrund des Winkels zum Stopfen eine zusätzliche Brechwirkung auftreten soll. Bei mit sogenannten Stopfen ausgerüsteten Pfannen und Verteilern funktioniert die bekannte Platte bzw. der sogenannte Strudelbrecher grundsätzlich, wobei allerdings bei nicht richtigem Anstellwinkel Zusatzstrudel entstehen können, die das Austragen des Stahls wieder zusätzlich erschweren. Bei mit Starterrohr ausgerüsteten Pfannen oder Verteilern funktioniert die beschriebene Strudelbremse wenn überhaupt, dann sehr ungenügend. Auch bei der Lösung der DE 10 2009 009 740 A werden solche Platten eingesetzt, um die entstehenden Strudel zu brechen. Die Platte oder auch mehrere Platten sind einem kreisförmigen, den Bodenauslauf umgebenden Fixierteil zugeordnet, wobei die Platten nicht mit dem Fixtierteil, sondern mit einer Adapterplatte über einen Standfuß verbunden sind, wobei der Montagefuß eine Form hat, die ein Einführen in eine Öffnung in der Adapterplatte ermöglichend ausgebildet ist. Nach dem Einführen dieses Montagefußes erfolgt ein Verkleben in der Öffnung. Die richtige Anordnung der Platte oder der Platten ist somit nur über das kreisförmige Fixierteil möglich, wobei noch ein Lochstein zum Einsatz kommt, der auf das Abflussloch aufgesetzt wird und an den sich die Fixierteile bzw. der Ring anlegen lassen. Die zum Einsatz kommenden Platten sind rechteckförmig ausgebildet und haben keinen besonders ausgebildeten Fuß . Die DE 10 2008 016 621 A1 zeigt eine Strudelverhinderungsvorrichtung mit einer Platte mit scharfer Kante. Die Platte hat eine Haifischflossenform und verfügt über unterschiedlich ausgebildete Standfüße. Sie sind plattenförmig, kegelförmig oder pyramidenförmig ausgebildet und werden nach Einsetzen in eine entsprechend geformte Öffnung im Boden des Gefäßes verklebt, um einen sicheren Sitz zu gewährleisten. Die Platten selbst weisen keine besondere Bauart auf. Auch die DE 20 2005 005 229 U1 entspricht den besprochenen Schriften zum Stand der Technik. Für den Standfuß sind rechtwinklig vom Fußbereich der Platte abstehende Platten vorgeschrieben. Darüber hinaus verfügt auch diese bekannte Ausführung über Platten mit scharfer Kante und insgesamt einer Haifischflossenform, die den Strudel eigentlich sicher brechen soll. Wie bei allen beschriebenen Ausführungen ist auch bei diesem Strudelbrecher das Mitaustragen von Schlacke nicht über den gesamten Zeitraum der Behälterentleerung sichergestellt bzw. davon abhängig, dass genau die Gegebenheiten vorhanden sind, für die der sogenannte Strudelbrecher geformt worden ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Mitaustragen von Schlacke weiter zu minimieren, die Form der Platte den besonderen Gegebenheiten von Pfanne bzw. von Verteiler optimal anzupassen und den Einsatz der strudelbrechenden Platten auch bei Starterrohren zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird zweckmäßig dadurch gelöst, dass das als Platte ausgebildete Bremsteil eine gerade und eine schräg zur Plattenlängsachse verlaufende Seitenflanke aufweist, wobei die gerade verlaufende Seitenflanke bis zur Spitze der scharfen Kante durchgezogen ist, während die schräg verlaufende und die Platte damit verbreiternde Seitenflanke im Abstand von 5,5-2,5 mm vor der Spitze endend und dann schräg auf die Spitze zuführend ausgebildet ist. Dabei ist mit Hilfe der Platte eine zum Bodenauslauf hinführende Strömung und eine davon wieder wegführende Strömung erzeugbar. Mit Hilfe einer derartigen Platte bzw. einem Strudelbrecher ist zunächst einmal gewährleistet, dass die Platte bis annähernd zum Ende des Entnehmens der Flüssigphase durch den Bodenauslauf stabil bleibt. Die die Platte beaufschlagende Strömung des flüssigen Stahls wird an der Platte so vorbeigeleitet, dass die gewünschte Strudelunterbrechung eintritt, gleichzeitig aber die Platte selbst nur begrenzt abgetragen wird. Dies wird durch die besondere Form erreicht. Es versteht sich, dass die zum Bodenauslauf hinführende Strömung gegenüber der wegführenden Strömung stärker ist, weil sie ja zum Teil ihre Intensität durch das Ausströmen durch den Bodenauslauf verliert. Die wieder wegführende Strömung vereinigt sich dann wieder mit der zum Bodenauslauf hinführenden Strömung, ohne dass eine zusätzliche Strudelbildung dadurch auftreten kann. Die unterschiedliche Ausbildung der Seitenflanken der Platte bringt eine Keilform, die den Bereich der Platte unterstützt, die zur Teilung des entstehenden Wirbels vorgesehen ist. Der flüssige Stahl wird dann weiter an der Platte gezielt entlang geführt.
  • Ein sicherer Sitz oder Halt der Platte im Boden der Pfanne oder des Verteilers ist dadurch sichergestellt, dass der Standfuß eine rechteckige Form und eine freie Höhe von 50 bis 80 mm aufweist, die der Tiefe der Ausnehmung im Boden entsprechend gewählt ist. Die Platte kann somit weder verdreht noch aus dem Boden herausgezogen werden, wenn der flüssige Stahl die Platte anströmt und über die versuchte Strudelbildung beaufschlagt.
  • Weiter vorne ist darauf hingewiesen worden, dass beim Stand der Technik lediglich von einem Winkel gesprochen wird, in dem die Platte angeordnet werden soll. Dies ist eine für den Fachmann ungenaue Angabe, so dass als vorteilhaft anzusehen ist, dass die erfindungsgemäße Platte einen Anstellwinkel von 10 - 30 Grad zum Bodenauslauf aufweisen soll. Diese Schräge garantiert den gezielten Eingriff in den entstehenden Strudel, so dass es annähernd zu gar keiner Strudelbildung kommt bzw. nur zu seitlichen Nebenströmungen, die völlig ungefährlich sind bzw. das Auslaufen des flüssigen Stahls durch den Bodenauslauf nicht ungünstig beeinflussen können. Wird die Platte annähernd gerade zum Bodenauslauf gestellt, entstehen so große zusätzliche Wirbel, so dass der gewünschte Effekt nicht erreichbar ist. Der o.g. Winkel ist also sehr wichtig.
  • Eine besonders günstige Position erhält die Platte, wenn sie zum äußeren Rand des Bodenauslaufs entgegen der Wirbelrichtung vor dem Bodenauslauf mit dem Boden verbunden angeordnet ist. Dies bedeutet, dass sie im vorgesehenen Anstellwinkel von 10 bis 30 Grad positioniert ist und dann gleichzeitig nicht mittig auf den Bodenauslauf sondern vielmehr am äußeren Rand sich "anlehnend" positioniert wird, um so den anströmenden flüssigen Stahl gezielt daran zu hindern, einen nachteiligen Wirbel zu erzeugen. Dabei ist es wichtig, dass die Platte entgegen der Wirbelrichtung angeordnet ist und zwar mit ihrer scharfen Kante.
  • Ebenfalls weiter vorne ist darauf hingewiesen worden, dass beim Stand der Technik der Einsatz der Platten nicht möglich ist, wenn sogenannte Starterrohre zum Einsatz kommen. Bei diesen Starterrohren handelt es sich um feuerfeste Rohre aus Leichtmaterial, die auf den Ausguss/Bodenauslauf gesetzt werden, um zu verhindern, dass Verunreinigungen in den ersten abfließenden Stahl gelangen. Diese Bauteile haben meist einen Durchmesser von 10 cm und sind etwa 20 cm hoch. Nach Erreichen der Stahlbadhöhe von ca. 20 cm, lösen sich die Starterrohre auf, so dass auch dann noch über die Platten die Strudelverhinderung nötig wäre, aber mit einer Platte eben nicht erreichbar ist. Die Stahlbadhöhe wird ja bis auf 7 oder weniger Zentimeter noch verringert, d.h. es wird weiter flüssiger Stahl abgezogen, auch wenn die Starterrohre nicht mehr vorhanden sind. Diese Starterrohre sind dickwandig, sodass die Platten nicht ausreichend dicht an den Bodenauslauf herangeschoben werden können. Gemäß der Erfindung ist auch dann die Strudelbildung sicher zu unterbinden, wenn vorzugsweise bei Vorhandensein eines Starterrohres zwei Platten einen Trichter für den abfließenden Stahl bildend im Anstellwinkel von 20 - 45 Grad zur Längsachse der Pfanne oder des Verteilers mit der Spitze zum Bodenauslauf weisend angeordnet sind. Diese Anordnung der beiden Platten sichert, dass der abfließende Stahl auf den Bodenauslauf hingeführt wird, wobei allenfalls Wirbel in den Eckbereichen der Pfanne oder des Verteilers auftreten können, die aber für das Führen des flüssigen Stahls unschädlich sind. Damit wird auch bei Einsatz von Starterrohren das Entstehen von schädlichen Wirbeln wirksam durch die zwei Platten verhindert und auch dann noch, wenn die Starterrohre durch den flüssigen Stahl aufgelöst worden sind.
  • Ein besonders sicheres Verhindern von Wirbeln im Bereich der Bodenausläufe wird erreicht, wenn beide Platten mit der scharfen Kante und damit der Spitze zum Bodenauslauf weisend mit gleichem Anstellwinkel angeordnet sind. Sie sollten auch im gleichen Abstand zum Bodenauslauf fixiert werden, so dass ein sehr gleichförmiger Trichter entsteht, der den flüssigen Stahl sicher auf den Bodenauslauf hin führen kann, ohne dass es erst überhaupt zu irgendeiner Strudelbildung kommt. Zu erwähnen ist noch einmal, dass die in den Ecken entstehenden geringen Strudel das Auslaufen des flüssigen Stahls nicht beeinflussen können.
  • Eine Feinjustierung ist dann erreicht, wenn die Spitze auf den Außenrand des Starterrohres gerichtet ist. Der flüssige Stahl wird einmal durch den Trichter gezielt auf den Bodenauslauf zu geführt und andererseits entsteht natürlich eine Strömung um die Platten herum, die aber wieder zum Bodenauslauf führt, so dass der Stahl insgesamt gleichmäßig durch den Bodenauslauf abfließen kann.
  • Eine weitere Möglichkeit, die Strömung im Bereich des Bodenauslaufs positiv zu beeinflussen ist die, bei der beide Platten mit ihrer Spitze bis mindestens zur Mitte des Starterrohres reichend und einen Abstand von unter 30 mm wahrend auf dem Boden fixiert sind. Anhand der später noch zu erläuternden Figuren wird deutlich, wie auf diese Art und Weise eine gezielte und "schonende" Führung des flüssigen Stahls erreicht wird.
  • Zur Verdeutlichung der zweckmäßigen Anordnung der Platten ist es sehr vorteilhaft, wenn der von den Platten gebildete Trichter in der Längsachse der Pfanne oder des Verteilers mit dem Trichterende zum Bodenauslauf weisend ausgebildet wird. Wie schon erwähnt, werden die beiden Platten entsprechend ausgerichtet und erbringen eine Strömung, bei der ohne Strudelbildung flüssiger Stahl in den Bodenauslauf hineingeführt wird.
  • Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Anordnung der beiden Platten zu einem Trichter bei starker Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des abfließenden flüssigen Stahls, bei Änderung der Pfanne oder des Bodenauslaufsinnendurchmessers, oder bei Änderung der Geometrie des Bodens veränderbar ist. Solche Veränderungen der Anordnung der beiden Platten sind beispielsweise möglich, wenn die Ausnehmung im Boden, der ja aus einzelnen Steinen zusammengesetzt ist, einen anderen Anstellwinkel ergebend gewählt wird. Es ist lediglich notwendig, einen bzw. zwei Steine im Boden auszutauschen, um den geänderten Anströmwinkel zu erzeugen. Eine andere Möglichkeit ist die, die beiden Platten in ihrer Form etwas zu verändern, um so die Strömung des flüssigen Stahls entsprechend anders zu beeinflussen.
  • Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass für den Einsatz mit Stopfen und auch mit Starterrohren geeignete, die Strömung innerhalb der Pfanne oder des Verteilers positiv beeinflussende Platten geschaffen sind. Sie weisen eine Form auf, die die Strudelbildung gezielt verhindert und eine Führung des flüssigen Stahls ermöglicht, der das Abziehen des flüssigen Stahls aus der Pfanne oder aus dem Verteiler bis annähernd zur aufliegenden Ascheschicht hin ermöglicht. Der in der Pfanne oder dem Verteiler verbleibende Bär erreicht damit eine möglichst kleine Größenordnung. Gleichzeitig gibt diese Form der Platte die Möglichkeit, auch bei zum Einsatz kommenden Starterrohren die Bildung von nachteiligen Wirbeln sicher zu unterbinden, wobei zweckmäßig zwei gleiche Platten zum Einsatz kommen, die in einem bestimmten Winkel aufgestellt werden und so eine Art Trichter bilden, der den flüssigen Stahl gezielt zum Bodenauslauf hinführt, ohne ihm die Möglichkeit zu geben, nachteilige Wirbel zu erzeugen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Anordnung mit Verteiler mit vorgeordneter Gießpfanne und nachgeordneter Gussform,
    Figur 2
    eine Pfanne mit zwei Bodenausläufen,
    Figur 3
    zwei erfindungsgemäße Platten für den Einsatz mit Starterrohr,
    Figur 4
    eine nicht erfindungsgemäße Platte von der gegenüberliegenden Kante her gesehen,
    Figur 5
    eine Draufsicht auf eine Pfanne 43 mit im sichernden Anstellwinkel angeordneter Platte,
    Figur 6
    einen auf dem Bodenauslauf aufsitzendes Starterrohr mit angesetzter Platte,
    Figur 7
    zwei Platten, die einen Trichter bilden und
    Figur 8
    den Einsatz der in Figur 7 gezeigten beiden Platten in einer Pfanne mit verschiedenen Strömungen des flüssigen Stahls.
  • Figur 1 zeigt eine Anordnung mit einer Gießpfanne 1, in der flüssiger Stahl 5 vorgehalten wird. Aus dieser Gießpfanne 1 wird der flüssige Stahl in den Verteiler 2 geleitet, um hier den weiteren Bearbeitungsstellen gezielt zugeführt zu werden. Dieser Verteiler 2 oder auch eine weiter hinten wiedergegebene Pfanne 43 verfügen über mehrere Bodenausläufe 3, die zunächst über einen Stopfen 14 verschlossen sind. Bei Abruf des flüssigen Stahls 5 wird dieser Stopfen 14 hochgezogen, so dass der flüssige Stahl über den Bodenauslauf 3 in Richtung Gussform 7 und Walzenrollen 8 strömen kann. Nach dem Hochziehen des Stopfens 14 entsteht über dem Boden 9 ein Strudel 4, der die flüssige Asche 55 mit dem flüssigen Stahl 5 über den Bodenauslauf 3 abzieht. Dies ist nachteilig und soll verhindert werden, indem im Bereich des Bodenauslaufs 3 plattenförmige Einbauten 6 angeordnet werden. Diese plattenförmigen Einbauten 6 weisen die Form einer Platte 20 auf und bestehen aus einem Bremsteil 10 und einem Standfuß 11. Die vordere Kante ist als scharfe Kante 12 ausgebildet.
  • Figur 2 zeigt eine Pfanne 43, in der ebenfalls über das Schattenrohr 13 zugeführter flüssiger Stahl 5 vorgehalten wird, um dann über die Bodenausläufe 3, 3' der weiteren Verwendung zugeführt zu werden. Solche Pfannen 43 sind unter Umständen leicht kippbar ausgebildet, um so eine weitere Austragung von flüssigem Stahl 5 zu erreichen, wenn der flüssige Stahl 5 annähernd ausgetragen ist.
  • Figur 3 zeigt eine Draufsicht bzw. Unteransicht einer Platte 20, wobei erkennbar ist, dass neben den Spitzen 35, die recht stabil ausgebildet sind, die gegenüberliegende Kante 17 eine Verschlankung aufweist, die eine begünstigte Führung des flüssigen Stahls 5 ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, dass die Seitenflanke 32 gerade verläuft und zwar parallel zur Plattenlängsachse 33, während die andere Seitenflanke 34 schräg verläuft und zwar von der Spitze 35 in Richtung gegenüberliegender Kante 17.
  • Die in Figur 4 gezeigte Platte 20 weist einen rechteckförmigen Standfuß 11 auf, der mit dem Fußbereich zur Stabilisierung des Bereiches beiträgt, um so die sichere Positionierung der Platte 20 zu gewährleisten.
  • Figur 4 zeigt eine Vor-Kopf-Ansicht der Platte 20, wobei unten der Standfuß 11 erkennbar ist, während mit 46 die Innenflanke bezeichnet ist, die hier eine konkave Ausbildung (27) aufweist. Dadurch ist eine ruhige aber gezielte Führung des Stroms des flüssigen Stahls 5 gewährleistet.
  • Eine Pfanne 43 von oben zeigt Figur 5. Dabei ist angedeutet, dass ein Bodenauslauf 3 am Ende der Pfanne 43, wie aus Figur 2 ersichtlich, angeordnet ist, so dass der mittig eingefüllte flüssige Stahl 5 in Richtung des Bodenauslaufs 3 strömen muss. Dabei ergibt sich durch die in der Nähe des Bodenauslaufs 3 angeordnete Platte 20 eine Führung des flüssigen Stahls 5 so, dass sich ein zuströmender Stahlstrom 47 und ein wegströmender Stahlstrom 48 ergibt, wobei der größte Teil natürlich durch den Bodenauslauf 3 zum Verteiler 2 bzw. zur Gussform 7 strömt. Die Platte 20 mit ihrer Spitze 35 ist mit einem bestimmten Anströmwinkel, der im Anspruch festgelegt ist, angeordnet, so dass sich die schon erwähnte Stahlströmungen 47, 48 ergeben. In den Ecken 51 der Pfanne 43 entstehen kleine Wirbel, die aber völlig unschädlich sind und mit 49 bezeichnet werden. Insgesamt ergibt sich eine ruhige Strömung, so dass schädliche Wirbel nicht entstehen können.
  • Während bei der Pfanne 43 nach Figur 5 mit einem nicht gezeigten Stopfen 14 gearbeitet wird, ist nach Figur 6 der Einsatz eines Starterrohres 15 vorgesehen. Dieses Starterrohr 15 aus Leichtmaterial ist auf dem Bodenauslauf 3 aufgesetzt bzw. aufgeklebt und weiter ist aus Figur 7 erkennbar, dass hier nicht eine Platte 20 sondern zwei Platten 41, 42 zum Einsatz kommen, die mit ihrer Spitze 35 bzw. ihrer scharfen Kante 12 bis dicht an dem Starterrohr 15 heranreichen. Gezeigt ist in Figur 6 nur die Platte 42. Die Spitze 35, die über die gesamte Höhe der Platte 42 verläuft, ist dicht an den Außenrand 21 des Starterrohres 15 herangeführt. Mit 22 ist die Mitte bezeichnet, die wichtig ist, weil, wie Figur 6 verdeutlicht, die Platte 42 gezielt nicht in der Mitte 22 des Starterrohres 15 endet.
  • Figur 7 verdeutlicht deutlicher wie es bei Starterrohren 15 zweckmäßigerweise mit der Führung des flüssigen Stahls 5 ist. Es werden zwei Platten 20 / 41, 42 eingesetzt und zwar so, dass sie einen Trichter 40 bilden, der den anströmenden flüssigen Stahl 5 genau auf den Bodenauslauf 3 zuführt. Die die Spitze 35 aufweisenden Kanten 12 sind so angeordnet, dass sie über die Mitte 22 hinausführen und im dichten Abstand zum äußeren Rand 38 des Starterrohres 15 führen. Der Anstellwinkel 37 für beide Platten 41, 42 ist, wie in den Ansprüchen beschrieben, festgelegt und sorgt dafür, dass sich ein Trichterende 45 ergibt, das ein optimales Eintragen des flüssigen Stahls 5 in den Bodenauslauf 3 sicherstellt. Der beschriebene Anstellwinkel 37 bezieht sich auf die Längsachse 44 der Pfanne 43.
  • Figur 8 zeigt noch einmal eine Draufsicht auf eine Pfanne 43, bei der ähnlich wie in Figur 7 die Position der beiden Platten 41, 42 gezeigt ist. Erkennbar ist, dass hier der gesamte Strom 50 sich auf den Bodenauslauf 3 zubewegt und dabei durch die beiden Platten 41, 42 so gelenkt wird, dass einmal der Trichter 40 mit dem Trichterende 45 entsteht und in den Eckbereichen eine Umleitung des Stroms 50 auf den Bodenauslauf 3 zu. Die in den Ecken 51 entstehenden kleinen Wirbel sind unschädlich.
  • Bei der in den Figuren 6 bis 8 gezeigte Ausführung des sogenannten Strudelbrechers sind zwei Platten 41, 42 vorgesehen, um den flüssigen Stahl 5 gezielt und in ruhigem Fluss auf den Bodenauslauf 3 zuführen zu können. Der Bodenauslauf 3 ist während des Betriebes annähernd die ganze Zeit über ein sogenanntes Starterrohr 15 so gesichert, dass der Stahl 5 zumindest zunächst einmal über den oberen Rand des Starterrohres 15 hinweg abwärts durch den Bodenauslauf 3 geführt wird. All dies geschieht gezielt und im beruhigten Zustand, so dass schädliche Wirbel erst gar nicht entstehen können. Wesentlich bei dieser gesamten Ausführung ist, dass die Form der Platten 20 / 41, 42 für eine ruhige Führung des flüssigen Stahls 5 sorgt.

Claims (9)

  1. Vorrichtung bestehend aus einem Verteiler (2) oder einer Pfanne (43) mit einem in deren Boden (9) vorgesehenen Bodenauslauf (3), wobei zum schlackearmen Entnehmen des flüssigen Stahls (5) aus dem Verteiler (2) oder der Pfanne (43) deren Bodenauslauf (3) die beim Öffnen entstehenden Strudel (4) beeinflussende plattenförmige Einbauten (6) aus Feuerfestmaterial zugeordnet sind, die über ein senkrechtes Bremsteil (10) in Form einer Platte (20) und über einen mit einer Ausnehmung (19) im Boden (9) korrespondierenden Standfuß (11) verfügend ausgebildet sind, wobei die Platte (20) eine dem Bodenauslauf (3) zugewandte, einen vorgegebenen Abstand wahrende, zum Bodenauslauf (3) weisende scharfe Kante (12) aufweist und in einem vorgegebenen Winkel zum Stopfen (14) oder einem Starterrohr (15) im Bodenauslauf (3) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das als Platte (20) ausgebildete Bremsteil (10) eine gerade und eine schräg zur Plattenlängsachse (33) verlaufende Seitenflanke (32, 34) aufweist, wobei die gerade verlaufende Seitenflanke (32) bis zur Spitze (35) der scharfen Kante (12) durchgezogen ist, während die schräg verlaufende und die Platte (20) damit verbreiternde Seitenflanke (34) im Abstand von 5,5-2,5 cm vor der Spitze (35) endend und dann schräg auf die Spitze (35) zuführend ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Standfuß (11) eine rechteckförmige Form und eine freie Höhe (26) von 50-80 mm aufweist, die der Tiefe der Ausnehmung (19) im Boden (9) entsprechend gewählt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Platte (20) einen Anstellwinkel (37) von 10-30 Grad zum Bodenauslauf (3) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Platte (20) zum äußeren Rand (38) des Bodenauslaufs (3) entgegen der Wirbelrichtung (50) vor dem Bodenauslauf (3) mit dem Boden (9) verbunden angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei Vorhandensein eines Starterrohres (15) zwei Platten (20, 41, 42) einen Trichter (40) für den abfließenden Stahl (5) bildend im Anstellwinkel (37) von 20-45 Grad zur Längsachse (44) der Pfanne (43) mit der Spitze (35) zum Bodenauslauf (3) weisend angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Platten (41, 42) mit der scharfen Kante (12) und damit der Spitze (35) zum Bodenauslauf (3) weisend mit gleichem Anstellwinkel (37) angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Spitze (35) auf den Außenrand (21) des Starterrohres (15) gerichtet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Platten (41, 42) mit ihrer Spitze (35) bis mindestens zur Mitte (22) des Starterrohres (15) reichend und einen Abstand von unter 30 mm wahrend auf dem Boden (9) fixiert sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anordnung der beiden Platten (41, 42) zu einem Trichter (40) bei starker Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des abfließenden flüssigen Stahls (5), bei Änderung der Pfanne (43) oder Bodenauslaufinnendurchmessers, oder bei Änderung der Geometrie des Bodens (9) veränderbar ist.
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