EP4197669A1 - Sliding closure for a metallurgical vessel and an exchangeable discharge - Google Patents
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- EP4197669A1 EP4197669A1 EP21215722.6A EP21215722A EP4197669A1 EP 4197669 A1 EP4197669 A1 EP 4197669A1 EP 21215722 A EP21215722 A EP 21215722A EP 4197669 A1 EP4197669 A1 EP 4197669A1
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- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
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- B22D41/26—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings characterised by a rotatively movable plate
Definitions
- the invention relates to a slide closure for a metallurgical vessel, which is equipped with a slide unit or a mechanical part, a refractory closure plate that can be inserted therein, a refractory interchangeable spout that can be connected tightly to the closure plate or to a refractory sleeve, with an upper end face and with an outlet opening and a fastening means, through which the interchangeable spout can be pressed against a stop in the slide unit or in the mechanical part, according to the preamble of claim 1.
- a device for a sliding closure of the type mentioned is in the publication DE 34 23 191 C1 disclosed, in which the refractory interchangeable spout is held in a fastening sleeve which is guided in the connection base of the slide frame and is pressed against a metal stop arranged on the end face in the connection base when the interchangeable spout is fastened to the slide plate.
- the exchangeable spout is insufficiently fixed in the lateral direction in the upper area and is therefore held with insufficient stability in the event of possible lateral forces.
- a secure centering of the interchangeable spout relative to the slide frame is therefore not guaranteed.
- the tolerances of the refractory interchangeable spout can only be partially eliminated in the device with the stop used in this device.
- the invention is based on the object of avoiding these disadvantages and creating a slide closure of the type mentioned at the outset that enables secure axial and lateral fixation of the same with simple means and also compensates for the refractory tolerances, in particular of the interchangeable spout.
- the stop in the slide unit or in the mechanical part and the interchangeable spout each have a stop surface that tapers conically towards the closure plate or the sleeve, which in the installed state is sealed with a refractory sealing material, preferably a layer of mortar between the interchangeable spout and the slide plate or Sleeve and between the interchangeable spout and the slide unit or the mechanical part are correspondingly pressed together, on the one hand an axial as well as a laterally or radially acting fixation of the interchangeable spout in the slide unit is realized, in which a kind of wedging occurs.
- the conically tapering stop surfaces of the stop and of the interchangeable spout are expediently dimensioned at an angle, preferably between 5° and 45°, in relation to the axial direction of the outlet opening. Optimally, these angles are between 10° and 20°.
- the angles for the interchangeable spout and for the mechanical stop can each be designed identically. In order to ensure the function, the angles of the conically tapered stop surfaces can be between 5° and 45°, with a smaller angle achieving better lateral fixation, while the axial fixation of the interchangeable spout is improved with an increasing angle.
- the invention preferably provides that in the assembled state the joint thickness of the refractory sealing material between the conically tapered stop surfaces and/or the slide plate and the interchangeable spout on its upper face is preferably less than 0.5 mm. This makes it possible to connect the mortar joint on the face side with that between the stop surfaces.
- the conically tapering stop surface of the stop extends from a top end of the slide unit and the conically tapering stop surface of the interchangeable spout from its top end, so that there is an advantageous sealing connection between this top end and the stop surfaces.
- the conically tapering abutment surfaces are designed in such a way that, in the installed state, a joint is formed between them through the refractory sealing material, the joint thickness of which joint is preferably less than 0.5 mm.
- the slide plate or the sleeve and the interchangeable spout are designed in such a way that, in the assembled state, a joint is formed between the slide plate or the sleeve and the end face of the interchangeable spout due to the refractory sealing material, the joint thickness of which is also preferably less than 0.5 mm.
- the interchangeable spout is preferably provided with an external support shoulder below the stop surface, which rests on a corresponding clamping surface of the fastening means. In this way, the interchangeable spout is optimally braced with the stop surface.
- the sealing material is applied with a defined shape to the upper end face and the lateral stop surface of the interchangeable spout by means of a mounting device that can be placed on the interchangeable spout, while the interchangeable spout is in the unmounted, detached state.
- the interchangeable spout with the sealing material is then pushed into the slide unit of the slide closure and is pressed against the stop surface of the slide unit and braced by this fastening means.
- the refractory interchangeable spout according to the invention is designed with a conically widening stop surface adjoining its upper end face, which is used for its wedging fixation in the sliding closure.
- the outside support shoulder preferably extends inwards below the conically widening abutment surface, preferably conically designed so that a resultant clamping force is produced in the axial direction of the outlet opening against the closure plate and this secure fastening of the interchangeable spout in the sliding closure is ensured.
- the interchangeable spout has a refractory sleeve and, on its outer shell, a casing, preferably a sheet metal casing, extending approximately from its lower end at least to above the supporting shoulder, with the casing preferably extending to the upper end of the interchangeable spout.
- this refractory sleeve is protected against selective compressive forces when the interchangeable spout is braced and it can be cast into this casing.
- the casing achieves an optimal sealing effect against harmful air intake through the porous refractory material, in particular when there is negative pressure in the outlet opening when the sliding closure is throttled.
- the interchangeable spout could be designed differently in terms of its shape.
- a flat, curved, spherical or other shaped end face can be provided on the upper and/or lower end face.
- the stop surface would then connect to the outer circumference of the end face.
- a different shape e.g. a tongue and groove system, can also be arranged on the front side.
- FIG. 1 and 2 show details of a sliding closure 1 attached to a metallurgical vessel 30 for opening or closing an outlet opening 24 from the vessel 30, of which only the outer metal jacket 31 and a refractory perforated brick 32 are indicated.
- This metallurgical vessel 30 is usually a steel casting ladle in a continuous casting plant for continuously feeding molten steel into a mold or the like. In principle, however, it could also be a vessel other than a steel ladle, such as a distribution vessel, a converter, an electric furnace or a metallurgical vessel in the non-ferrous metal sector.
- the slide closure 1 is provided with an upper fixed base plate 2 in a housing 36 and a slide plate 3 in a slide unit 7, the latter being guided in a longitudinally adjustable manner in the housing 36 and enabling this opening and closing of the outlet opening 24 in a known manner.
- a refractory inlet sleeve 33 protruding into the vessel 30 and below the slide plate 3 there is a sleeve also made of refractory Material manufactured interchangeable spout 4 connected.
- the inlet sleeve 33 is mortared into the perforated brick 32 and positioned on the underside of the centering means 38 in the housing 36 .
- the interchangeable spout 4 for its part can be clamped by a fastening means 8 in a receiving part 6 of the slide unit 7 .
- a sleeve-shaped bayonet ring 5 that can be screwed into the receiving part 6 is expediently provided as a detachable closure, which can be a bayonet, a threaded closure or some other fastening means.
- the mutual threaded bracing supports 5′, 6′ of this fastening means 8 can be seen in the tensioned state.
- an adjoining sleeve 35 for example a shroud
- the stop 9 in the slide unit 7 and the interchangeable spout 4 are each formed with a stop surface 16, 17 that tapers conically towards the slide plate 3 and, in the assembled state shown, with a refractory sealing material, preferably a layer of mortar, between them correspondingly and overlappingly pressed against one another are.
- These conically tapered stop surfaces 16, 17 each have the shape of a truncated cone and advantageously start at the upper end of the receiving part 6 or from the upper end face 15 of the interchangeable spout 4 and extend over a height of preferably 10 to 50 millimeters. In principle, these stop surfaces 16, 17 could be offset somewhat downwards and an annular surface or the like would be provided at the top.
- the interchangeable spout 4 is advantageously provided with an external support shoulder 11 below its stop surface 17, which rests on the corresponding clamping surface of the bayonet ring 5 of the fastening means.
- This support shoulder 11 is preferably in the form of a truncated cone or another shape, extending inwards and causes a resultant clamping force in the axial direction of the outlet opening 24 against the closure plate 3 .
- the interchangeable spout 4 advantageously has a one-part or multi-part refractory sleeve 4' and a casing, preferably a sheet metal jacket 14, which extends approximately from its lower end face 12 to the outer edge 13 above the supporting shoulder 11 and which, if necessary, also covers the area up to the upper end face 15 of the interchangeable spout 4 may include.
- the refractory material for example concrete, can thus be poured directly into the metal jacket 14 during its production.
- the stop 9 according to the invention in the slide unit 7 offers the considerable advantage of better lateral and axial fixing of the interchangeable spout 4 in the installed state.
- This rigid wedging connection thus ensures that it is centered securely, even if lateral forces occur transversely to the direction of the axis.
- a so-called open check i.e. an inspection of the slide plates 2, 3 when the slide unit 7 is swung out and thus the closure is open, with the interchangeable spout 4 remaining in the installed state, is made possible without the risk that the mortar layer 19 between the Interchangeable spout 4 and the closure plate 3 or the stop 9 would leak by breaking or tearing.
- the sealing material is applied with a defined shape to the upper end face 15 and the lateral stop surface 17 of the interchangeable spout 4 by means of a mounting device 20 that can be placed on the interchangeable spout 4 .
- the interchangeable spout is located outside of the sliding closure 1 in the unmounted, released state.
- An opening 19' with a V-shaped cross section is thus formed between the stop surface 17 and the retaining ring 21, in which the sealing material is pressed all around.
- the assembly device 20 is pulled out of the interchangeable spout 4 and the sealing material adheres to the outside of the stop surface 17 and forms a cylindrical outside.
- this assembly device 20 could be designed differently.
- this assembly device 20 instead of webs 22, only one connecting element could be provided. It should preferably be ensured that the opening 19' and the upper face 15 are easily accessible for grouting
- the still deformable mortar of the stop 9 is then pressed into the space between the interchangeable spout 4 and the receiving part 6, where it forms a largely evenly thick mortar joint between the stop surface 16, 17 of the stop 9 and the interchangeable spout 4, which is preferably reduced from a thickness of 3 to 5 mm to one of less than 0.5 mm.
- the interchangeable spout 4 could be clamped in a mechanical part that cannot be moved and could be designed, for example, as a cover unit in a three-plate slide closure with a lower fixed closure plate accommodated. Likewise, he could against a refractory Sleeve or the like be pressed, which would be arranged for example below the closure plate with this as a unit or independently of this. Furthermore, the interchangeable spout could be equipped in two parts with a lower and an upper sleeve.
- a prefabricated ring-shaped sealing foil could also be placed on the interchangeable spout 4 before assembly, which would then also dry out in the assembled state when the melt is poured out and the resulting heating and would stick to the refractory sleeve and the closure plate.
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Abstract
Ein Schiebeverschluss (1) für ein metallurgisches Gefäss ist mit einer Schiebereinheit (7), einer darin einsetzbaren feuerfesten Verschlussplatte (3), einem dicht an die Verschlussplatte (3) anschliessbaren feuerfesten Wechselausguss (4) mit einer oberen Stirnseite (15) sowie einer Auslassöffnung (24) und einem Befestigungsmittel (8) versehen. Durch dieses Befestigungsmittel (8) ist der Wechselausguss (4) gegen einen Anschlag (9) in der Schiebereinheit (7) andrückbar. Dieser Anschlag (9) in der Schiebereinheit (7) und der Wechselausguss (4) sind mit je einer gegen die Schieberplatte (3) hin konisch verjüngenden Anschlagfläche (16, 17) derart ausgebildet, dass sie im montierten Zustand mit einem feuerfesten Dichtmaterial zwischen dem Wechselausguss (4) und der Schieberplatte (7) korrespondierend aneinandergedrückt sind. Damit wird zwischen diesen eine verbesserte axiale und laterale Fixierung erzielt und es ergibt sich dadurch eine Verringerung der Durchbruchsgefahr.A slide closure (1) for a metallurgical vessel has a slide unit (7), a refractory closure plate (3) that can be inserted therein, a refractory interchangeable spout (4) that can be connected tightly to the closure plate (3) and has an upper end face (15) and an outlet opening (24) and a fastening means (8). The interchangeable spout (4) can be pressed against a stop (9) in the slide unit (7) by means of this fastening means (8). This stop (9) in the slide unit (7) and the interchangeable spout (4) are each designed with a stop surface (16, 17) that tapers conically towards the slide plate (3) in such a way that, in the assembled state, they are sealed with a fireproof sealing material between the Interchangeable spout (4) and the slide plate (7) are correspondingly pressed together. This achieves an improved axial and lateral fixation between them and the risk of a break through is reduced as a result.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluss für ein metallurgisches Gefäss, der mit einer Schiebereinheit oder einem mechanischen Teil, einer darin einsetzbaren feuerfesten Verschlussplatte, einem dicht an die Verschlussplatte oder an eine feuerfeste Hülse anschliessbaren feuerfesten Wechselausguss mit einer oberen Stirnseite sowie mit einer Auslassöffnung und einem Befestigungsmittel, durch welches der Wechselausguss gegen einen Anschlag in der Schiebereinheit oder im mechanischen Teil andrückbar ist, dies nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a slide closure for a metallurgical vessel, which is equipped with a slide unit or a mechanical part, a refractory closure plate that can be inserted therein, a refractory interchangeable spout that can be connected tightly to the closure plate or to a refractory sleeve, with an upper end face and with an outlet opening and a fastening means, through which the interchangeable spout can be pressed against a stop in the slide unit or in the mechanical part, according to the preamble of claim 1.
Eine Einrichtung für einen Schiebeverschluss der eingangs genannten Gattung ist in der Druckschrift
Es ist auch bekannt, dass feuerfeste Wechselausgüsse üblicherweise mit Mörtel an ihrer oberen Stirnseiten direkt an die Verschlussplatte angedrückt werden. Damit sind diese möglichen auf den Wechselausguss wirkenden Lateralkräfte ebenfalls nicht ausreichend gesichert, nebst dem, dass auf die Verschlussplatte und Mörtelfuge unbestimmte Scherkräfte wirken, die nachteilig sein können.It is also known that refractory interchangeable nozzles are usually pressed directly onto the closure plate on their upper end faces with mortar. Thus, these possible lateral forces acting on the interchangeable spout are also not adequately safeguarded, in addition to the fact that undefined shearing forces act on the closure plate and mortar joint, which can be disadvantageous.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Schiebeverschluss der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der mit einfachen Mitteln eine sichere axiale und laterale Fixierung desselben ermöglicht und ausserdem die Feuerfesttoleranzen insbesondere des Wechselausgusses ausgleicht.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and creating a slide closure of the type mentioned at the outset that enables secure axial and lateral fixation of the same with simple means and also compensates for the refractory tolerances, in particular of the interchangeable spout.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 .
Mit dieser erfindungsgemässen Lösung, den Anschlag in der Schiebereinheit oder im mechanischen Teil und den Wechselausguss mit je einer gegen die Verschlussplatte oder die Hülse hin konisch verjüngenden Anschlagfläche auszubilden, die im montierten Zustand mit einem feuerfesten Dichtmaterial vorzugsweise einer Mörtelschicht zwischen dem Wechselausguss und der Schieberplatte oder Hülse und zwischen dem Wechselausguss und der Schiebereinheit oder dem mechanischen Teil korrespondierend aneinandergedrückt sind, wird zum einen sowohl eine axiale als auch eine lateral bzw. radial wirkende Fixierung des Wechselausgusses in der Schiebereinheit verwirklicht, bei der eine Art Verkeilung entsteht. Dies verringert die Durchbruchsgefahr zwischen der Verschlussplatte und dem Wechselausguss und zudem kann ein sogenannter Open-Check des Schiebeverschlusses durchgeführt werden, bei dem zumindest eine Kontrolle des Zustandes der Schieberplatten bei geöffnetem Schiebeverschluss mit ausgeschwenkter Schiebereinheit erfolgt, ohne dass der Wechselausguss demontiert werden muss.With this solution according to the invention, the stop in the slide unit or in the mechanical part and the interchangeable spout each have a stop surface that tapers conically towards the closure plate or the sleeve, which in the installed state is sealed with a refractory sealing material, preferably a layer of mortar between the interchangeable spout and the slide plate or Sleeve and between the interchangeable spout and the slide unit or the mechanical part are correspondingly pressed together, on the one hand an axial as well as a laterally or radially acting fixation of the interchangeable spout in the slide unit is realized, in which a kind of wedging occurs. This reduces the risk of breaking through between the closure plate and the interchangeable spout, and a so-called open check of the slide closure can also be carried out, in which at least the state of the slide plates is checked when the slide closure is open and the slide unit swiveled out, without the interchangeable spout having to be dismantled.
Mit dieser zusätzlichen Axialfixierung des Wechselausgusses im verbindenden Bereich mit der Platte resultiert eine bessere Zentrierung desselben. Durch diese korrespondiere Anordnung des Wechselausgusses mit dem Anschlag wird zudem der Einfluss der Feuerfesttoleranzen kompensiert, so dass der Schiebeverschluss gegebenenfalls auch ohne ein stirnseitiges Dichtmaterial, zum Beispiel eine Mörtelfuge, zwischen der Schieberplatte und dem Wechselausguss, sondern nur durch das Dichtmaterial zwischen den seitlichen Anschlagflächen arbeiten kann.This additional axial fixation of the interchangeable spout in the connecting area with the plate results in better centering of the same. This corresponding arrangement of the interchangeable spout with the stop also compensates for the influence of the refractory tolerances, so that the sliding closure can also be used without an end-face sealing material, for example a mortar joint, between the slide plate and the removable spout, but can only work through the sealing material between the lateral stop surfaces.
Zweckmässigerweise sind die konisch verjüngenden Anschlagflächen des Anschlags und des Wechselausgusses in Bezug auf die Achsrichtung der Auslassöffnung mit je einem Winkel, vorzugsweise zwischen 5° und 45°, bemessen. Optimalerweise betragen diese Winkel jeweils zwischen 10° und 20°. Die Winkel beim Wechselausguss und beim mechanischen Anschlag können jeweils identisch ausgebildet sein. Um die Funktion zu gewährleisten, können die Winkel der konisch verjüngten Anschlagsflächen zwischen 5° und 45° liegen, wobei bei einem kleinen Winkel eine bessere laterale Fixierung erreicht wird, während mit zunehmenden Winkel die axiale Fixierung des Wechselausgusses verbessert wird.The conically tapering stop surfaces of the stop and of the interchangeable spout are expediently dimensioned at an angle, preferably between 5° and 45°, in relation to the axial direction of the outlet opening. Optimally, these angles are between 10° and 20°. The angles for the interchangeable spout and for the mechanical stop can each be designed identically. In order to ensure the function, the angles of the conically tapered stop surfaces can be between 5° and 45°, with a smaller angle achieving better lateral fixation, while the axial fixation of the interchangeable spout is improved with an increasing angle.
Die Erfindung sieht vorzugsweise vor, dass im montierten Zustand die Fugendicke des feuerfesten Dichtmaterials zwischen den konisch verjüngten Anschlagflächen und/oder der Schieberplatte und dem Wechselausguss auf seiner oberen Stirnseite vorzugsweise weniger als 0,5 mm beträgt. Dadurch ist es möglich, die stirnseitige Mörtelfuge mit derjenigen zwischen den Anschlagflächen zu verbinden.The invention preferably provides that in the assembled state the joint thickness of the refractory sealing material between the conically tapered stop surfaces and/or the slide plate and the interchangeable spout on its upper face is preferably less than 0.5 mm. This makes it possible to connect the mortar joint on the face side with that between the stop surfaces.
Vorzugsweise gehen die konisch verjüngende Anschlagfläche des Anschlags von einem oben befindlichen Ende der Schiebereinheit und die konisch verjüngende Anschlagfläche des Wechselausgusses von seiner oben befindlichen Stirnseite aus, so dass eine vorteilhafte Dichtverbindung zwischen dieser oberen Stirnseite und den Anschlagflächen besteht.Preferably, the conically tapering stop surface of the stop extends from a top end of the slide unit and the conically tapering stop surface of the interchangeable spout from its top end, so that there is an advantageous sealing connection between this top end and the stop surfaces.
Vorteilhafterweise sind die konisch verjüngenden Anschlagflächen derart ausgestaltet, dass sich im montierten Zustand zwischen ihnen durch das feuerfeste Dichtmaterial eine Fuge ausbildet, deren Fugendicke vorzugsweise weniger als 0,5 mm beträgt. Damit kann mit wenig Dichtmaterial, wie Mörtel, eine optimale Dichtung in dieser Verbindungszone gebildet werden. Daher ist auch im Kontext dazu vorgesehen, dass die Schieberplatte oder die Hülse und der Wechselausguss derart ausgestaltet sind, dass sich im montierten Zustand zwischen der Schieberplatte oder der Hülse und der Stirnseite des Wechselausgusses durch das feuerfeste Dichtmaterial eine Fuge ausbildet, deren Fugendicke ebenfalls vorzugsweise weniger als 0,5 mm beträgt.Advantageously, the conically tapering abutment surfaces are designed in such a way that, in the installed state, a joint is formed between them through the refractory sealing material, the joint thickness of which joint is preferably less than 0.5 mm. In this way, an optimal seal can be formed in this connection zone with little sealing material, such as mortar. Therefore, in the context of this, it is also provided that the slide plate or the sleeve and the interchangeable spout are designed in such a way that, in the assembled state, a joint is formed between the slide plate or the sleeve and the end face of the interchangeable spout due to the refractory sealing material, the joint thickness of which is also preferably less than 0.5 mm.
Aufgrund der Toleranzen kann es vorkommen, dass zwischen der Stirnseite des Wechselausgusses und der Verschlussplatte oder der Hülse im montierten Zustand keine Schicht des Dichtmaterials vorhanden ist, weil der Mörtel beim Andrücken des Wechselausgusses an die Platte oder an die Hülse in Abhängigkeit der Toleranzen nach aussen und in die Auslassöffnung weggedrückt werden kann.Due to the tolerances, it can happen that there is no layer of sealing material between the face of the interchangeable spout and the closure plate or the sleeve when installed, because the mortar when the interchangeable spout is pressed against the plate or the sleeve depending on the tolerances outwards and can be pushed away into the outlet opening.
Mit der Wahl einer möglichst geringen Fuge, idealerweise eine Fuge ohne Dichtmaterial darin, wird die Durchbruchgefahr zwischen Wechselausguss und Schieberplatte oder der Anschlagfläche im mechanischen Teil im kritischen Umlenkbereich der Strömung erheblich reduziert. Sollte trotzdem eine Erosion des Dichtmateriales auftreten, wird wegen der sehr geringen Spaltdicke zwischen Wechselausguss und Schieberplatte und der daraus resultierenden geringen Menge der durchfliessenden Metallschmelze eine schnelles Einfrieren derselben und somit eine erneute Dichtwirkung bewirkt, wodurch ein weiterer Ausfluss von metallischer Schmelze durch diesen Spalt verhindert wird.Choosing a joint that is as small as possible, ideally a joint without sealing material in it, considerably reduces the risk of a break-through between the removable spout and slide plate or the stop surface in the mechanical part in the critical deflection area of the flow. Should erosion of the sealing material nevertheless occur, due to the very small gap thickness between the interchangeable spout and slide plate and the resulting small amount of molten metal flowing through, rapid freezing of the same and thus causes a new sealing effect, which prevents further outflow of metallic melt through this gap.
Vorzugsweise ist der Wechselausguss unterhalb der Anschlagfläche mit einer aussenseitigen Stützschulter versehen, die an einer korrespondierenden Spannfläche des Befestigungsmittels aufliegt. Damit wird der Wechselausguss mit der Anschlagfläche optimal verspannt.The interchangeable spout is preferably provided with an external support shoulder below the stop surface, which rests on a corresponding clamping surface of the fastening means. In this way, the interchangeable spout is optimally braced with the stop surface.
Vorteilhaft wird mittels einer auf den Wechselausguss aufsetzbaren Montagevorrichtung das Dichtmaterial mit einer definierten Form auf die obere Stirnseite und die seitliche Anschlagfläche des Wechselausgusses aufgetragen, während sich der Wechselausguss im unmontierten gelösten Zustand befindet. Anschliessend wird der Wechselausguss mit dem Dichtmaterial in die Schiebereinheit des Schiebeverschlusses eingeschoben und durch dieses Befestigungsmittel an die Anschlagfläche der Schiebereinheit angedrückt und verspannt. Damit wird eine definierte Verbindung zwischen dem Wechselausguss, dem Dichtmaterial, der Anschlagfläche und der Schieberplatte erzielt, so dass eine sehr sichere Dichtung entsteht, mittels der die Durchbruchsgefahr auf einfache Weise reduziert werden kann.Advantageously, the sealing material is applied with a defined shape to the upper end face and the lateral stop surface of the interchangeable spout by means of a mounting device that can be placed on the interchangeable spout, while the interchangeable spout is in the unmounted, detached state. The interchangeable spout with the sealing material is then pushed into the slide unit of the slide closure and is pressed against the stop surface of the slide unit and braced by this fastening means. This achieves a defined connection between the interchangeable spout, the sealing material, the stop surface and the slide plate, so that a very secure seal is created, by means of which the risk of breakthrough can be reduced in a simple manner.
Der erfindungsgemässe feuerfeste Wechselausguss ist mit einer von seiner oberen Stirnseite anschliessenden konisch erweiternden Anschlagfläche ausgebildet, welche für seine verkeilende Fixierung im Schiebeverschluss dient.The refractory interchangeable spout according to the invention is designed with a conically widening stop surface adjoining its upper end face, which is used for its wedging fixation in the sliding closure.
Vorzugsweise ist die aussenseitige Stützschulter unterhalb der konisch erweiternden Anschlagfläche, vorzugsweise kegelförmig, nach innen ersteckend ausgebildet, so dass eine resultierende Spannkraft in axialer Richtung der Auslassöffnung gegen die Verschlussplatte hin entsteht und damit diese sichere Befestigung des Wechselausgusses im Schiebeverschluss gewährleistet ist.The outside support shoulder preferably extends inwards below the conically widening abutment surface, preferably conically designed so that a resultant clamping force is produced in the axial direction of the outlet opening against the closure plate and this secure fastening of the interchangeable spout in the sliding closure is ensured.
Es ist vorteilhaft, wenn der Wechselausguss eine feuerfeste Hülse und an ihrem Aussenmantel eine sich annähernd von seiner unteren Stirnseite zumindest bis oberhalb der Stützschulter erstreckenden Umhüllung, vorzugsweise einen Blechmantel, aufweist, wobei sich die Umhüllung vorzugsweise bis zur oberen Stirnseite des Wechselausgusses erstreckt.It is advantageous if the interchangeable spout has a refractory sleeve and, on its outer shell, a casing, preferably a sheet metal casing, extending approximately from its lower end at least to above the supporting shoulder, with the casing preferably extending to the upper end of the interchangeable spout.
Mit dieser Umhüllung ist diese feuerfeste Hülse beim Verspannen des Wechselausgusses gegen punktuelle Druckkräfte geschützt und sie kann in diese Umhüllung eingegossen werden. Zudem wird mit der Umhüllung eine optimale Dichtwirkung gegen schädliches Luftansaugen durch das poröse Feuerfestmaterial erzielt, insbesondere wenn bei gedrosseltem Schiebeverschluss in der Auslassöffnung Unterdruck herrscht.With this casing, this refractory sleeve is protected against selective compressive forces when the interchangeable spout is braced and it can be cast into this casing. In addition, the casing achieves an optimal sealing effect against harmful air intake through the porous refractory material, in particular when there is negative pressure in the outlet opening when the sliding closure is throttled.
Der Wechselausguss könnte in seiner Form unterschiedlich ausgestaltet sein.. Es kann beispielsweise an der oberen und/oder unteren Stirnseite jeweils eine flache, gewölbte, kugel- oder andersförmige Stirnfläche vorgesehen sein. Am Aussenumfang der Stirnseite würde dann die Anschlagfläche anschliessen. Es kann an der Stirnseite auch eine andere Formgebung, z.B. ein Feder-Nut-System, angeordnet sein.The interchangeable spout could be designed differently in terms of its shape. For example, a flat, curved, spherical or other shaped end face can be provided on the upper and/or lower end face. The stop surface would then connect to the outer circumference of the end face. A different shape, e.g. a tongue and groove system, can also be arranged on the front side.
Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch einen teilweise dargestellten Schiebeverschluss an einem metallurgischen Gefäss;
- Fig. 2
- einen vergrösserten Teilschnitt des Schiebeverschlusses nach
Fig. 1 mit einer Variante eines Befestigungsmittels; und - Fig. 3
- einen Längsschnitt durch eine Lehre zum Anbringen von einem Dichtmittel im oberen Bereich eines feuerfesten Wechselausgusses.
- 1
- a longitudinal section through a partially shown sliding closure on a metallurgical vessel;
- 2
- an enlarged partial section of the sliding closure
1 with a variant of a fastener; and - 3
- a longitudinal section through a teaching for applying a sealant in the upper part of a refractory replacement nozzle.
Der Schiebeverschluss 1 ist mit einer oberen fixen Bodenplatte 2 in einem Gehäuse 36 und einer Schieberplatte 3 in einer Schiebereinheit 7 versehen, wobei letztere längsverstellbar im Gehäuse 36 geführt und dieses Öffnen bzw. Schliessen der Auslassöffnung 24 auf bekannte Weise ermöglichen. Oberhalb der als feuerfeste Verschlussplatten ausgebildeten Bodenplatte 2 ist eine in das Gefäss 30 ragende feuerfeste Einlaufhülse 33 und unterhalb der Schieberplatte 3 ist ein ebenfalls aus feuerfestem Material hergestellter Wechselausguss 4 angeschlossen. Die Einlaufhülse 33 ist im Lochstein 32 eingemörtelt und unterseitig von Zentriermitteln 38 im Gehäuse 36 positioniert.The slide closure 1 is provided with an upper
Der Wechselausguss 4 seinerseits ist von einem Befestigungsmittel 8 in einem Aufnahmeteil 6 der Schiebereinheit 7 einspannbar. Zweckmässigerweise ist ein beim Aufnahmeteil 6 einschraubbarer hülsenförmiger Bajonettring 5 als lösbarer Verschluss vorgesehen, bei dem es sich um so einen Bajonett-, einen Gewindeverschluss oder um einen anderes Befestigungsmittel handeln kann. Von diesem Befestigungsmittel 8 sind die gegenseitigen gewindeförmigen Verspannauflagen 5', 6' im gespannten Zustand ersichtlich. Am untern Ende beim Wechselausguss ist eine anschliessende Hülse 35, zum Beispiel ein Schattenrohr angedeutet.The
Erfindungsgemäss sind der Anschlag 9 in der Schiebereinheit 7 und der Wechselausguss 4 mit je einer gegen die Schieberplatte 3 hin konisch verjüngenden Anschlagfläche 16, 17 ausgebildet, die im dargestellten montierten Zustand mit einem feuerfesten Dichtmaterial, vorzugsweise einer Mörtelschicht, dazwischen korrespondierend und sich dabei überdeckend aneinandergedrückt sind.According to the invention, the
Die Anschlagflächen 16, 17 des Anschlags 9 und des Wechselausgusses 4 sind in Bezug auf die Achsrichtung der Auslassöffnung 24 vorzugsweise mit einem Winkel zwischen 5° und 45°, und besonders vorteilhaft zwischen 10° und 20°, bemessen. Die beiden Winkel können identisch oder auch unterschiedlich sein. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel betragen beide Winkel je 15°. Diese Winkel sind nach den Abmessungsverhältnissen des Wechselausgusses variierbar. Kleinere Winkel sind für kompaktere Wechselausgüsse vorteilhafter.The stop faces 16, 17 of the
Diese konisch verjüngten Anschlagflächen 16, 17 weisen jeweils die Form eines Kegelstumpfes auf und gehen vorteilhaft vom oberen Ende des Aufnahmeteils 6 bzw. von der oberen Stirnseite 15 des Wechselausgusses 4 aus und erstrecken sich über eine Höhe von vorzugsweise 10 bis 50 Millimetern. Im Prinzip könnten diese Anschlagflächen 16, 17 etwas nach unten versetzt angeordnet sein und oben wäre je eine Ringfläche oder ähnliches vorgesehen.These conically tapered stop surfaces 16, 17 each have the shape of a truncated cone and advantageously start at the upper end of the receiving
Der Wechselausguss 4 ist vorteilhafterweise unterhalb seiner Anschlagfläche 17 mit einer aussenseitigen Stützschulter 11 versehen, die an der korrespondierenden Spannfläche des Bajonettrings 5 des Befestigungsmittels aufliegt. Diese Stützschulter 11 ist vorzugsweise kegelstumpf- oder andersförmig nach innen ersteckend ausgebildet und bewirkt eine resultierende Spannkraft in axialer Richtung der Auslassöffnung 24 gegen die Verschlussplatte 3 hin.The
Vorteilhaft weist der Wechselausguss 4 eine ein- oder mehrteilige feuerfeste Hülse 4' und eine sich annähernd von seiner unteren Stirnseite 12 bis zur Aussenkante 13 oberhalb der Stützschulter 11 erstreckenden Umhüllung, vorzugsweise einen Blechmantel 14, auf, die gegebenenfalls auch den Bereich bis zur oberen Stirnseite 15 des Wechselausgusses 4 umfassen kann. Somit kann bei seiner Herstellung das Feuerfestmaterial, zum Beispiel Beton, direkt in den Blechmantel 14 eingegossen werden.The
Wie oben erwähnt bietet der erfindungsgemässe Anschlag 9 in der Schiebereinheit 7 den erheblichen Vorteil einer besseren lateralen und axialen Fixierung des Wechselausgusses 4 im montierten Zustand. Somit ist durch diese starre verkeilende Verbindung eine sichere Zentrierung desselben gegeben, auch wenn Lateralkräfte quer zur Achsrichtung auftreten. Zudem wird ein sogenannter Open-Check, d.h. eine Kontrolle der Schieberplatten 2, 3 bei ausgeschwenkter Schiebereinheit 7 und damit dem geöffneten Verschluss, bei dem der Wechselausguss 4 im montierten Zustand verbleibt, ermöglicht, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Mörtelschicht 19 zwischen dem Wechselausguss 4 und der Verschlussplatte 3 bzw. dem Anschlag 9 durch Brechen oder Reissen undicht würde.As mentioned above, the
Gemäss
Die oben in den losen Wechselausguss 4 einsteckbare Montagevorrichtung 20 weist vorzugsweise einen die Anschlagfläche 17 umgebenden Haltering 21 mit einer annähernd zylindrischen Bohrung 21' auf, die annähernd mit einem Durchmesser wie der Wechselausguss 4 unterhalb der sich verjüngenden Anschlagfläche 17 dimensioniert ist. Es ist ein mit dem Haltering 21 über radiale Stege 22 verbundenes Zentrierelement 23 vorgesehen, welches annähernd spielfrei vor dem Auftragen des Mörtels in der Auslassöffnung 24 des Wechselausgusses 4 positionierbar ist. Das Zentrierelement könnte auch so ausgebildet sein, dass es zum Beispiel aussen beim Wechselausguss positionierbar wäre. Damit ist eine im Querschnitt V-förmige Öffnung 19' zwischen der Anschlagfläche 17 und dem Haltering 21 gebildet, in der das Dichtmaterial rundherum eingedrückt wird. Vor dem Montieren wird die Montagevorrichtung 20 aus dem Wechselausguss 4 herausgezogen und das Dichtmaterial haftet aussen bei der Anschlagfläche 17 und bildet eine zylindrische Aussenseite.The mounting
Selbstverständlich könnte diese Montagevorrichtung 20 anders ausgestaltet sein. So könnten beispielsweise anstelle von Stegen 22 zum Beispiel nur ein Verbindungselement vorgesehen sein. Es sollte vorzugsweise darauf geachtet werden, dass die Öffnung 19' und die obere Stirnseite 15 für das Mörteln gut zugänglich sindOf course, this
Beim Anschliessen des Wechselausgusses 4 an die Schieberplatte 3 wird dann der noch verformbare Mörtel des Anschlags 9 in den Zwischenraum zwischen dem Wechselausguss 4 und dem Aufnahmeteil 6 eingedrückt und dort zu einer weitgehend gleichmässig starken Mörtelfuge zwischen der Anschlagfläche 16, 17 des Anschlags 9 und des Wechselausgusses 4 umgeformt, der vorzugsweise von einer Dicke von 3 bis 5 mm auf eine solche von weniger als 0,5 mm reduziert wird.When connecting the
Im Prinzip könnte der Wechselausguss 4 statt in der verstellbaren Schiebereinheit 7 in einem mechanischen Teil einspannbar sein, der nicht verschiebbar ist und zum Beispiel als eine Deckeleinheit bei einem Dreiplatten-Schiebeverschluss mit einer aufgenommenen unteren fixen Verschlussplatte ausgebildet sein könnte. Ebenso könnte er gegen eine feuerfeste Hülse oder ähnlichem andrückbar sein, die zum Beispiel unterhalb der Verschlussplatte mit dieser als Einheit oder unabhängig von dieser angeordnet wäre. Ferner könnte der Wechselausguss zweiteilig mit einer unteren und einer oberen Hülse ausgestattet sein.In principle, instead of being clamped in the
Anstelle von dieser Mörtelschicht 19 als Dichtmaterial könnte auch eine vorgefertigte ringförmige Dichtfolie vor dem Montieren auf den Wechselausguss 4 aufgelegt werden, die dann ebenfalls im montierten Zustand beim Abgiessen der Schmelze und der entstehenden Aufwärmung austrocknen und mit der feuerfesten Hülse und der Verschlussplatte verkleben würde.Instead of this layer of
Der Wechselausguss könnte in seiner Form unterschiedlich ausgestaltet sein. Anstelle der an der oberen und/oder der unteren Stirnseite 15 angeordneten oberen und/oder der unteren ebenen Stirnfläche, wie in den Figuren dargestellt, könnte jeweils eine gewölbte, eine kugel- oder eine andersförmige Formgebung vorgesehen sein. Am Aussenumfang bei der oberen Stirnseite des Wechselausgusses würde dann die sich erweiternde Anschlagfläche anschliessen. Zudem könnte an der Stirnseite 15 auch eine andere Formgebung z.B. eine an sich bekannte Feder/Nutverbindung mit entsprechenden ringförmigen Absätzen und Nuten zwischen dem Wechselausguss und der Verschlussplatte bzw. unten zwischen ihm und der anschliessenden Hülse vorgesehen sein.The interchangeable spout could be designed differently in terms of its shape. Instead of the upper and/or lower flat end face arranged on the upper and/or
Claims (15)
der Anschlag (9) in der Schiebereinheit (7) oder im mechanischen Teil und der Wechselausguss (4) mit je einer gegen die Schieberplatte (3) oder die Hülse hin konisch verjüngenden Anschlagfläche (16, 17) derart ausgebildet sind, dass sie im montierten Zustand mit einem feuerfesten Dichtmaterial, vorzugsweise einer Mörtelschicht, zwischen dem Wechselausguss (4) und der Schieberplatte (7) oder Hülse korrespondierend aneinandergedrückt sind.Sliding closure for a metallurgical vessel, which has a slide unit (7) or a mechanical part, a refractory closure plate (3) that can be inserted therein, a refractory interchangeable spout (4) that can be connected tightly to the closure plate (3) or to a refractory sleeve and has an upper end face (15) and an outlet opening (24) and a fastening means (8) through which the interchangeable spout (4) can be pressed against a stop (9) in the slide unit (7) or in the mechanical part, characterized in that
the stop (9) in the slide unit (7) or in the mechanical part and the interchangeable spout (4) each with a stop surface (16, 17) that tapers conically towards the slide plate (3) or the sleeve are designed in such a way that they State with a refractory sealing material, preferably a layer of mortar, between the interchangeable spout (4) and the slide plate (7) or sleeve are correspondingly pressed together.
die konisch verjüngenden Anschlagflächen (16, 17) des Anschlags (9) und des Wechselausgusses (4) in Bezug auf die Achsrichtung der Auslassöffnung (24) mit je einem Winkel, vorzugsweise zwischen 5° und 45°, bemessen sind.Sliding closure according to claim 1, characterized in that
the conically tapering stop surfaces (16, 17) of the stop (9) and the interchangeable spout (4) are each at an angle, preferably between 5° and 45°, in relation to the axial direction of the outlet opening (24).
diese Winkel jeweils zwischen 10° und 20° betragen und vorzugsweise gleich oder annähernd gleich sind.Sliding closure according to claim 2, characterized in that
these angles are each between 10° and 20° and are preferably equal or approximately equal.
die konisch verjüngende Anschlagfläche (16) des Anschlags (9) von einem oben befindlichen Ende der Schiebereinheit (7) und die konisch verjüngende Anschlagfläche (17) des Wechselausgusses (4) von seiner oben befindlichen Stirnseite (15) ausgehen, welche an der Verschlussplatte (3) oder an der feuerfesten Hülse anschliessen.Sliding closure according to one of claims 1 to 3, characterized in that
the conically tapering stop surface (16) of the stop (9) from an upper end of the slide unit (7) and the conically tapering stop surface (17) of the interchangeable spout (4) from its upper end face (15), which on the closure plate ( 3) or connect to the refractory sleeve.
die konisch verjüngenden Anschlagflächen (16, 17) derart ausgestaltet sind, dass im montierten Zustand zwischen ihnen durch das feuerfeste Dichtmaterial eine Fuge gebildet ist, deren Fugendicke vorzugsweise weniger als 1 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,5 mm, beträgt.Sliding closure according to one of claims 1 to 4, characterized in that
the conically tapering stop surfaces (16, 17) are designed in such a way that in the assembled state a joint is formed between them by the refractory sealing material, the joint thickness of which is preferably less than 1 mm, particularly preferably less than 0.5 mm.
die Schieberplatte (3) oder die Hülse und der Wechselausguss (4) derart ausgestaltet sind, dass im montierten Zustand zwischen der Schieberplatte (3) oder der Hülse und der Stirnseite (15) des Wechselausgusses (4) durch das feuerfeste Dichtmaterial eine Fuge gebildet ist, deren Fugendicke vorzugsweise weniger als 0,5 mm beträgt.Sliding closure according to one of claims 1 to 5, characterized in that
the slide plate (3) or the sleeve and the interchangeable spout (4) are designed in such a way that, in the assembled state, a joint is formed between the slide plate (3) or the sleeve and the end face (15) of the interchangeable spout (4) through the refractory sealing material , whose joint thickness is preferably less than 0.5 mm.
zwischen der Stirnseite (15) des Wechselausgusses (4) und der Verschlussplatte (3) oder der feuerfesten Hülse im montierten Zustand keine Schicht des Dichtmaterials vorhanden ist.Sliding closure according to one of claims 1 to 5, characterized in that
there is no layer of sealing material between the face (15) of the interchangeable spout (4) and the closure plate (3) or the refractory sleeve in the assembled state.
der Wechselausguss (4) unterhalb der Anschlagfläche (17) mit einer aussenseitigen Stützschulter (11) versehen ist, die an einer korrespondierenden Spannfläche des Befestigungsmittels (8) aufliegt.Sliding closure according to one of claims 1 to 7, characterized in that
the interchangeable spout (4) is provided below the stop surface (17) with an external support shoulder (11) which rests on a corresponding clamping surface of the fastening means (8).
mittels einer auf den Wechselausguss (4) aufsetzbaren Montagevorrichtung (20) mit einer definierten Form das Dichtmaterial auf die obere Stirnseite (15) und die seitliche Anschlagfläche (17) des Wechselausgusses (4) auftragbar ist, während sich der Wechselausguss (4) im unmontierten gelösten Zustand befindet.Sliding closure according to one of claims 1 to 8, characterized in that
using an assembly device (20) that can be placed on the interchangeable spout (4) and has a defined shape, the sealing material can be applied to the upper end face (15) and the lateral stop surface (17) of the interchangeable spout (4), while the interchangeable spout (4) is in the unassembled dissolved state.
die auf den unmontierten Wechselausguss (4) aufsetzbare Montagevorrichtung (20) einen die Anschlagfläche (17) umgebenden Haltering (21) mit einer zylindrischen oder annähernd zylindrischen Bohrung (21') und zentrisch ein mit dem Haltering über radiale Stege (22) oder dergleichen verbundenes Zentrierelement (23) aufweist, welches annähernd spielfrei in der Auslassöffnung (24) des Wechselausgusses (4) positionierbar ist.Sliding closure according to claim 9, characterized in that
the assembly device (20) that can be placed on the unassembled interchangeable spout (4) has a retaining ring (21) surrounding the stop surface (17) with a cylindrical or approximately cylindrical bore (21') and centrally connected to the retaining ring via radial webs (22) or the like Centering element (23) which can be positioned almost without play in the outlet opening (24) of the interchangeable spout (4).
sich die aussenseitige Stützschulter (11) unterhalb der konisch erweiternden Anschlagfläche (17) vorzugsweise kegel- oder andersförmig nach innen ersteckend ausgebildet ist, so dass eine resultierende Spannkraft in axialer Richtung der Auslassöffnung (24) gegen die Verschlussplatte (3) hin entsteht.Exchangeable spout according to claim 11, characterized in that
the external support shoulder (11) below the conically widening stop surface (17) is designed to extend inward, preferably in a conical or other shape, so that a resultant clamping force is produced in the axial direction of the outlet opening (24) against the closure plate (3).
der Wechselausguss (4) eine feuerfeste Hülse (4') und an ihrem Aussenmantel eine sich annähernd von seiner unteren Stirnseite (12) zumindest bis oberhalb der Stützschulter (11) erstreckenden Umhüllung, vorzugsweise einen Blechmantel (14), aufweist, wobei sich die Umhüllung vorzugsweise bis zur oberen Stirnseite (15) des Wechselausgusses erstreckt.Interchangeable spout according to claim 11 or 12, characterized in that
the interchangeable spout (4) has a refractory sleeve (4') and on its outer casing a casing, preferably a sheet metal casing (14), extending approximately from its lower end face (12) at least to above the supporting shoulder (11), the casing preferably up to the upper end face (15) of the interchangeable spout.
der Wechselausguss an der oberen Stirnseite (15) eine obere ebene oder gewölbte, kugel- oder andersförmige Stirnfläche aufweist.Interchangeable spout according to claim 11, 12 or 13, characterized in that
the interchangeable spout on the upper end face (15) has an upper flat or curved, spherical or other end face.
der Wechselausguss an der unteren Stirnseite (12) eine untere ebene, gewölbte, kugel- oder andersförmige Stirnfläche aufweist.Interchangeable spout according to claim 13 or 14, characterized in that
the interchangeable spout has a flat, curved, spherical or other-shaped lower end face on the lower end face (12).
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