NL8902034A - Gietbuisafdichting. - Google Patents

Description

Gietbuisafdichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op eengietbuisafdichting van het type dat wordt benut bij hetstorten van metaal waarbij de techniek van het ondergedompeldgieten of tenminste beschermd gieten wordt toegepast. Hetalgemene gebied van de uitvinding wordt toegelicht in de op23 juni 1988 ingediende Amerikaanse octrooiaanvrage nr.210.577.

De voor ondergedompeld gieten gebruikte gietbuizen(shrouds) dichten typisch met een conische zitting af tegenhet schuifafsluitermondstuk waarmede deze wordt gebruikt.Dergelijke schuifafsluiters zijn normaal van de soort metdrie platen, waarbij de onderste plaat of huishouder nietbeweegt, en waarbij het afsluiten en smoren wordt bewerkstel¬ligd door de beweging van een centrale schuif plaat die opeen¬volgend in en buiten gebruik kan worden gesteld of kan wordengesmoord.

In veel gevallen bezit de conische zitting op degietbuis een pakking van vuurvast vezelmateriaal die in hetbovenste uiteinde van de gietbuis is geplaatst teneinde teassisteren bij het bewerkstelligen van een betere afdichting.Dergelijke pakkingen kunnen variëren van 1,5 mm (1/16 inch)tot 3 mm (1/8 inch) dikte van plaatmateriaal dat is gesnedenen is gerold tot een conische sectie. Normaal wordt de naadgewoon gesloten door lijmen. Een dergelijke constructie ver¬schaft een betere potentiële afdichting dan de ruwe gietbuis-tegen-mondstuk, in het bijzonder wanneer de gietbuis vankeramisch materiaal is en de punt door metaal is omhuld. Indeze omgeving bestaat evenwel een belangrijk nadeel, en datis dat niets wordt gedaan voor het verhinderen van het lassenof kleven van de vuurvaste gietbuis aan de metalen mondstuk-punt, met de daaropvolgende beschadiging aan één of beidewanneer de gietbuis wordt afgescheiden.

In normaal gebruik van een giettrechter naar eensontinu-gietvorm, wordt de gietbuis veelvuldig vervangenzonder de vervanging van het mondstuk aan de onderzijde vanie afsluiter. Dit gaat in het bijzonder op bij een heen en weer gaande afsluiter met drie platen, waarbij het mondstukof de onderste stationaire plaat en zijn aanhangende mond¬stuk niet worden gewisseld, terwijl dit wel het geval is metde gietbuis. Indien deze twee aan elkaar kleven of aan elkaari zijn gelast, of het mondstuk is beschadigd tijdens een giet-buisverwisseling is wederom het vermogen tot het bewerkstel¬ligen van een goede afdichting na de uitwisseling aanzienlijkverminderd.

In de situatie met een gietbuis van een gietpani naar een giettrechter wordt de gietbuis normaal gebruiktvoor een aantal gietpannen en de gietpannen worden na gebruikverwisseld. Ook hier kan de gietbuis en/of het mondstuk wor¬den beschadigd indien er enige hechting of kleving van degietbuis aan het mondstuk plaatsvindt, terwijl beide onder¬delen uiteindelijk zijn bedoeld voor hergebruik.

Met het oog op het voorgaande is het een hoofddoelvan de onderhavige uitvinding een gietbuisafdichting tussenhet mondstuk van de stroomafwaartse plaat van het afsluiter-systeem en een gietbuis te verschaffen. De gietbuisafdichtingis een offerelement, doch relatief goedkoop te vervaardigenen voldoende dik en duurzaam voor het tegengaan zo nietgeheel verhinderen van het lassen tussen het mondstuk en degietbuis.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvindingis het verschaffen van een zodanige gietbuisafdichting dieeen voldoende samendrukbaarheid bezit teneinde te assisterenbij het richten van de relatie en de totale afdichtingsrela-tie tussen de gietbuis en het mondstuk.

Hiertoe verschaft de onderhavige uitvinding eengietbuisafdichting die past in het bovenste gedeelte vangietbuis en die nest tegen het conische of kogelneusvormigeuiteinde van het mondstuk van de afsluiter waarmede dezedient te worden verbonden. De afdichting is een monolitischeendelig naadloos samenstel en is bij voorkeur vervaardigdvan een samendrukbaar of bros vuurvast materiaal dat isvoorgevormd teneinde te worden geplaatst binnenin de kop vande gietbuis voorafgaande aan het bedrijf. De afdichting isvoldoende dik zodat deze de hechting van de gietbuiskop aande mondstukpunt tegengaat zo niet verhindert. Derhalve kan het mondstuk over de gietbuis worden verwisseld, of de giet-buis kan worden verwisseld onder het mondstuk zonder hetbeschadigen van enig deel. De afdichting wordt verwijderdvan de verbruikte vuurvaste of conische punt en wordt opnieuwgeplaatst in het nestgebied waar deze binnenin de gietbuisis gepositioneerd.

Verdere doelen en voordelen van de onderhavige uit¬vinding zullen duidelijk worden aan de hand van de navolgendebeschrijving van de twee uitvoeringsvoorbeelden in verbindingmet de bijgaande tekeningen, waarin

Fig. 1 een dwarsdoorsnede is van een typischafsluitersysteem met drie platen, waarin een voor de onder¬havige uitvinding illustratieve gietbuisafdichting is toege¬past;

Fig. 2 een op grotere schaal weergegeven isome-trisch gedeeltelijk doorgesneden aanzicht is van een eersteuitvoering van de gietbuisafdichting die is weergegeven inFig. 1? en

Fig. 3 een op grotere schaal weergegeven perspekti-visch aanzicht in dwarsdoorsnede is van een alternatieveuitvoering van de gietbuisafdichting die kan worden gebruiktin plaats van de gietbuisafdichting volgens figuur 2.

Voorafgaande aan het beschrijven van de specifiekedetails van de gietbuisafdichting dient een verwijzing teworden gemaakt naar een illustratie van de typische omgeving.Deze zal in brede termen worden toegelicht en voor meerdetails kan worden verwezen naar de op 23 juni 1988 ingedien¬de Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 210.577.

In figuur 1 is te zien dat aan een typische vatman-tel van een giettrechter of gietpan 1 een afsluitermontage-olaat 2 is bevestigd. Het schuifafsluitersamenstel 3 isDevestigd aan de afsluitermontageplaat 2. In het midden vanie schuifafsluiter 3 en hierboven bevindt zich een bronblok-aondstuk 4 met een stortopening 5. De schuifafsluiter 3sezit een stroomopwaartse stationaire plaat 6, een centraleschuifpoort 7 die wordt aangedreven door een schuifpoortaan-irijving 8, en een stroomafwaartse stationaire plaat 2. Deschuifpoortaandrijving 8 gaat ofwel heen en weer of beweegtle schuifpoort 7 tussen de stroomopwaartse stationaire plaat 6 en de stroomafwaartse stationaire plaat 10.

Direct onder de stroomafwaartse stationaire plaat 10 is een voorziening gemaakt voor een verzamelmondstuk 11dat een kogelvormige neus 12 bezit. De kogelvormige neus 12 ; van het verzamelmondstuk bezit een metalen omhulling 13. Eenmontagesamenstel 14 borgt de stroomafwaartse stationaireplaat 10 op zijn plaats. Verder onder het verzamelmondstuk 11 bevindt zich een gietbuis l5(shroud 15). De gietbuis 15bezit een gietbuiskop 16 en hieronder een afgeknot kegelvor¬mige gietbuissteunkraag 17. Een nog meer gedetailleerd tebeschrijven afgeknot kegelvormige gietbuisafdichtkom 18bezit een inwendig vlak 19 en alles wordt op zijn plaatsgehouden door het gietbuismontagesamenstel 20.

De verschillende details van het gietbuismontage¬samenstel 20 en het heffen en neerlaten van de gietbuisworden gedetailleerd beschreven in de op 23 juni 1988 inge¬diende Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 210.577. Primair wordthet gietbuismontagesamenstel 20 evenwel gemanipuleerd doormiddel van de bedieningshendel 26 die bij het heffen ofneerlaten zorg draagt voor een overeenkomstig heffen of neer¬laten van het gietbuismontagesamenstel 20 en zijn daarin ge¬vatte gietbuis 15 die is ondersteund door de gietbuiszitting30 die aangrijpt op de gietbuissteunkraag 17.

Meer in het bijzonder toont fig. 2 de gietbuisaf-dichting 50 die illustratief is voor de eerste uitvoeringvan de uitvinding, waarbij te zien is dat de gietbuisafdich¬ting 50 een conische uitwendige wand 51 en een centralestortopening 52 bezit. De stroomopwaartse rand 54 is in wezenringvormig, terwijl vanaf de stroomopwaartse rand 54 een af¬geknot kegelvormige kom 55 zich benedenwaarts uitstrekt. Deafgeknot kegelvormige kom 55 bezit afgeknot kegelvormigekomwanden 56 die eindigen in een ringvormige kombodem 58.

De gietbuisafdichting 50 is bij voorkeur vervaar¬digd van een materiaal met de eigenschappen van "giettrech-terplaten", waarvan enige worden verkocht door Shinegawa enandere onder de naam Ceratex. Deze materialen zijn mengselsvan vuurvaste vezeldeeltjes en bindmiddelen die tot relatieflichtgewicht produkten zijn gevormd. Het vormen wordt nor¬maal gedaan door vacuumneerslag uit een waterige suspensie op een poreus substraat. Bij voorkeur zijn de vezels gevormdvan vuurvast vezelachtig aluminosilicaat materiaal. Vuurvastedeeltjes zijn gewoonlijk siliciumdioxide-produkten diekunnen worden toegepast in een zuur staalfabricageproces.Wanneer basisch bewerkt staal aan de orde is, bestaan dedeeltjes bij voorkeur uit MgO, forsteriet en/of olivien.

De toegepaste bindmiddelen voor het vormen van degietbuisafdichting bestaan normaal uit harsen, of anorgani¬sche bindmiddelen zoals natrium silicaat dat ook bekend isals waterglas. Het produkt wordt gewoonlijk gedroogd teneindede bindmiddelen te laten verharden en het vocht te verwijde¬ren. De fysische eigenschappen vertonen een lage sterkte meteen breekmodulus tussen 2000 en 2750 kPa (300 en 400 psi).Niettemin vertonen zij een hoge samendrukbaarheid die helptbij het afdichten en zitten, een hoge poreusheid van onge¬veer 30 tot 40%, en een goede corrosieweerstand. Producentenvan het materiaal zijn onder andere Insul Co., Foseco, Ine.en Universal Refractories.

De alternatieve uitvoering van de afdichting isaangeduid door verwijzingscijfers 60 in fig. 3. Deze beziteen conische uitwendige wand 61 en een centrale stortopeningbij zijn onderste gedeelte. De stroomopwaartse rand 64 isvergelijkbaar met de stroomopwaartse rand 54 van de eersteuitvoering van de gietbuisafdichting 50. Het conische inwen¬dige 65 strekt zich benedenwaarts uit naar de openingslip 66die wordt begrensd door de doorsnijding tussen het conischeinwendige 65 en de stortopening 62.

In bedrijf, wanneer de gietbuis 15 wordt neergela¬ten en een nieuwe gietbuis op zijn plaats dient te worden ge¬bracht, is de nieuwe gietbuis inwendig van één van de uitvoe¬ringen 50, 60 van de gietbuisaf dichting gepositioneerd. Dezewordt dan vervangen. In het geval dat de stroomafwaartsestationaire plaat 10 dient te worden vervangen, kan dezelfde gietbuisafdichting worden gebruikt, of kan een nieuwegietbuisafdichting in de gietbuis worden gestoken zonder hetdemonteren van de gietbuis uit het schuifafsluitersamenstel 3. Resumerend zijn twee alternatieve uitvoeringen vangietbuisafdichtingen 50, 60 geopenbaard en beschreven. Elkliervan is in wezen afgeknot kegelvormig van vorm met een afgeknot kegelvormig inwendige. Zij verschillen primair inde lengte van het stortopeninggedeelte 52, 62 van degietbuisafdichting. De voor beide uitvoeringen 50, 60 bijvoorkeur toegepaste materialen zijn in wezen het zelfde,i Alhoewel bijzondere uitvoeringen van de uitvinding hierin volledig zijn getoond en beschreven bestaat er geenbeperking tot deze uitvoeringen. In tegendeel beoogt de uit¬vinding alle wijzigingen, alternatieven, uitvoeringen, toe¬passingen en equivalenten te omvatten die binnen het kaderi van de onderhavige uitvinding, beschrijving en conclusiesvallen.

Claims (12)

1. Gietbuisafdichting voor toepassing bij eengietbuis van het vuurvaste type bedoeld voor het storten vangesmolten metalen, en voorzien van middelen aan het stroom-*opwaartse gedeelte van de gietbuis voor de losneembare beves¬tiging aan een zich benedenwaarts uitstrekkend mondstuk vaneen schuifafsluiter, welke gietbuis een afgeknot kegelvormigeuitsparing in zijn stroomopwaartse gedeelte bezit, methet kenmerk, dat de gietbuisaf dichting is voorzienvan - een orgaan met een afgeknot kegelvormige uitwen¬dige zijwand, - middelen die een stortopening inwendig van hetafgeknot kegelvormige orgaan vormen en bij het stroomafwaart¬se gedeelte daarvan eindigen, - middelen die een stroomopwaartse rand om de afge¬knot kegelvormige afdichting vormen, - en een inwendig afgeknot kegelvormig gedeeltedat althans ongeveer complementair is met het buitenste ge¬deelte van de gietbuisafdichting, waarbij dit inwendigegedeelte boven het stroomopwaartse gedeelte van destortopening eindigt.

2. Gietbuisafdichting voor toepassing bij eengietbuis die dient te worden gebruikt in aanraking met eenzich benedenwaarts uitstrekkend mondstuk van een afsluiter,met het kenmerk, dat - de gietbuisafdichting een afgeknot kegelvormiglichaamsgedeelte bezit, - de gietbuisafdichting eindigt in een stortopeningbij zijn stroomafwaartse gedeelte op een plaats stroomaf¬waarts van het middengedeelte van de gietbuisafdichting, - de gietbuisafdichting een stroomopwaartse randvan een ringvormige vorm en een conisch inwendige bezit, en - de tussen de conische buitenwand en het afgeknotkegelvormige inwendige gevormde zijwand van de gietbuis eendikte bezit van ten minste 6 mm (1/4 inch).

3. Gietbuisafdichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het afgeknot kegelvormigeinwendige gedeelte eindigt bij een afgeknot kegelvormige kom-bodem, en dat het afgeknot kegelvormige inwendige gedeeltestroomafwaarts van een middengedeelte van de afgeknot kegel-i vormige gietbuiszitting eindigt, waardoor een ringvormigekombodem wordt verschaft die snijdt met de stortopening envoor een dicht naburige aanraking met het mondstuk van deafsluiter waarvoor de gietbuis is bedoeld.

4. Gietbuisafdichting volgens conclusie 1 of 2,•met het kenmerk, dat de gietbuisafdichting is ge¬vormd door een mengsel van vuurvaste vezeldeeltjes en bind¬middelen die zijn gevormd tot een relatief lichtgewicht pro-dukt door vacuumneerslag uit een waterige suspensie op eenporeus substraat.

5. Gietbuisafdichting volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de gietbuisafdichting isgevormd van vuurvaste aluminosilicaat vezels.

6. Gietbuisafdichting volgens conclusie 4, methet kenmerk, dat de vuurvaste deeltjes bestaan uitsiliciumdioxide produkten die worden toegepast in een zuurstaalfabricageproces, terwijl voor basisch bewerkt staal dedeeltjes zijn gevormd van MgO, forsteriet en/of olivien.

7. Gietbuisafdichting volgens conclusie 4, methet kenmerk, dat de bindmiddelen harsen omvatten.

8. Gietbuisafdichting volgens conclusie 7, methet kenmerk, dat de bindmiddelen anorganische bind¬middelen omvatten.

9. Gietbuisafdichting volgens conclusie 4, methet kenmerk, dat de anorganische bindmiddelen inwezen bestaan uit natriumsilicaat.

10. Gietbuisafdichting volgens conclusie 4, methet kenmerk, dat het materiaal dat voor het vormenhiervan wordt benut de sterkte vertoont met een breekmodulusin de orde van 2000 tot 2750 kPa (300 tot 400 psi) .

11. Gietbuisafdichting volgens conclusie 7, methet kenmerk, dat de gietbuis een hoge poreusheidvan 30 tot 40% vertoont.

12. Gietbuisafdichting volgens conclusie 7, methet kenmerk, dat de gietbuisafdichting een sterkte met een breekmodulus van 2000 tot 2750 kPa (300 tot 400 psi)en en hoge poreusheid van 30 tot 40% bezit.