NO138194B

NO138194B - SLIDING DOOR CLOSING MECHANISM FOR MELTED METAL CONTAINER

Info

Publication number: NO138194B
Application number: NO2002/72A
Authority: NO
Inventors: Earl Page Shapland; James Thomas Shapland
Original assignee: Uss Eng & Consult
Priority date: 1971-06-07
Filing date: 1972-06-06
Publication date: 1978-04-17
Also published as: HK25077A; FR2140422B1; NL166634B; AU4273372A; AU468448B2; IE36369B1; YU42649B; FI54068C; DE2227501C3; FR2287959A1; FI54068B; IE36370B1; DK142692C; GB1399011A; IE36371B1; IT959067B; RO61583A; JPS5184740A; PL89017B1; CA979647A

Description

Oppfinnelsen angår en skyveportmekanisme for styring The invention relates to a sliding gate mechanism for steering

av strømmen av sm.eltet metall fra en tappeåpning i en beholder, hvor mekanismen omfatter en ildfast portplate som ved hjelp av et frem- of the flow of molten metal from a tapping opening in a container, where the mechanism comprises a refractory gate plate which, by means of a

og tilbakegående støtstempeJL kan forskyves langs et tetningsområde rundt beholderens tappeåpning, mellom kontrollstillinger i hvilke en åpningsdel eller en massiv del av portplaten tillater henholds- and reciprocating impact pistonJL can be displaced along a sealing area around the container's tap opening, between control positions in which an opening part or a solid part of the gate plate allows according-

vis stanser strømmen av flytende metall, og en til beholderen festet hovedramme understøtter portplaten og omfatter fjæranordninger som er anordnet i en bærer under portplaten og trykker portplaten ettergivende i kontakt med tetningsområdet rundt tappeåpningen. thus stops the flow of liquid metal, and a main frame attached to the container supports the gate plate and includes spring means which are arranged in a carrier below the gate plate and press the gate plate yieldingly into contact with the sealing area around the tap opening.

Det generelle område for oppfinnelsen er beskrevet The general scope of the invention is described

i det amerikanske patent 3 352 465 som angår en ildfast lukkeanordning for bunntappingsbeholdere. Dette patent viser en fremgangsmåte og en konstruksjon for bunntapping hvor et antall skyveportplater, av hvilken noen er uten åpninger og andre har utstøpningsåpninger, fortløpende anbringes nær utstøpningsåpningen i beholderens bunn. Annen relevant kjent teknikk omfatter de amerikanske patenter in U.S. Patent 3,352,465 which relates to a refractory closure device for bottom tapping containers. This patent shows a method and a construction for bottom tapping where a number of sliding gate plates, some of which are without openings and others have pouring openings, are successively placed near the pouring opening in the bottom of the container. Other relevant prior art includes the US patents

311 902, 1 507 352 og 3 454 201. 311,902, 1,507,352 and 3,454,201.

De kjente lukkemekanismer lider alle av forskjellige ulemper. F.eks. er det ikke anordnet noen virkelig ettergivende tetning i det amerikanske patent 1 507 852. Heller ikke ifølge det amerikanske patent 3 454 201 er det anordnet noen ettergivende tetning, og det finnes heller ikke noen ettergivende anordning for å tillate variasjoner i overflatene av de ildfaste deler. The known closing mechanisms all suffer from various disadvantages. E.g. no truly compliant seal is provided in US Patent 1,507,852. Nor is US Patent 3,454,201 provided with any compliant seal, nor is there any compliant device to allow variations in the surfaces of the refractory parts .

Selv om de amerikanske patenter 311 902 og 3 352 465 viser ettergivende tetningsanordninger for tetning av to ildfaste deler, er den ettergivende understøttelse en kant-understøttelse og ikke fordelt over grenseflaten. Although US Patents 311,902 and 3,352,465 show compliant sealing devices for sealing two refractory parts, the compliant support is an edge support and not distributed across the interface.

Det problem som arbeidere på dette område står over-for, er å gi rom for avsliping og slitasje på den arbeidende grenseflate mellom ildfaste materialer. Dette problem er ytterligere komplisert på grunn av den iboende natur av de ildfaste materialer som vil bøyes i en viss grad, og som alltid vil ha overflateufull-kommenheter som det må tas hensyn til i en tetning. The problem that workers in this area face is to allow room for grinding and wear on the working interface between refractory materials. This problem is further complicated by the inherent nature of the refractories which will flex to some degree, and which will always have surface imperfections which must be taken into account in a seal.

Formålet med oppfinnelsen er således å tilveiebringe en lukkemekanisme i hvilken en kontinuerlig sone med uavbrutt tetningstrykk eksisterer rundt tappeåpningen i en beholder for således å hindre lekkasje. The purpose of the invention is thus to provide a closing mechanism in which a continuous zone of uninterrupted sealing pressure exists around the tap opening in a container in order to prevent leakage.

Ovennevnte formål oppnås med en skyveportlukkemekanisme av den innledningsvis angitte type, som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at fjæranordningene omfatter belastningsputer som er i det vesentlige jevnt fordelt langs en ring rundt tappeåpningen og innenfor -portplatens omkrets, hvilke belastningsputer er tilpasset til å trykke portplaten mot -tetningsområdet rundt tappeåpningen jned et-kontakttrykk som er i det vesentlige jevnt fordelt over hele tetningsområdet. The above purpose is achieved with a sliding gate closing mechanism of the type indicated at the outset, which according to the invention is characterized by the spring devices comprising load pads which are essentially evenly distributed along a ring around the tap opening and within the perimeter of the gate plate, which load pads are adapted to press the gate plate against the sealing area around the tap opening under a contact pressure which is essentially evenly distributed over the entire sealing area.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende The invention shall be described in more detail below

i forbindelse med et antall utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et perspektivriss av en bunntappingsbeholder som er modifisert for anvendelse av en skyveport-lukkemekanisme eller utstøpingsventil for tapping av smeltet stål i en kokille, fig. 2 er et langsgående snittbilde av utstøpingsven-tilen på fig. 1 og viser denne i den avstengte stilling, fig. 3 er et liknende riss som fig. 2, men viser ventilen i den åpne stilling eller tappestillingen, fig. 4 er et horisontalt snittbilde etter linjen IV - IV på fig. 2 og viser særlig stillingen og orienteringen av den ettergivende anordning som benyttes for tilpasning av de respektive ildfaste plater, for derved å oppnå effektiv tetning, fig. 5 - 11 er alle skjematiske snittbilder som viser forskjellige problemer og disses løsning, idet særlig fig. 5 er et snittbilde som viser hvordan anordninger ifølge den kjente teknikk som fester en ildfast plate til en annen, ikke lykkes i å oppnå en ensartet tetningsvirkning mellom de ildfaste flater, fig. 6 er et liknende riss som fig. 5, men illustrerer den foreliggende oppfinnelse og viser hvordan den ettergivende anordning oppnår en grenseflate in connection with a number of design examples with reference to the drawings, where fig. 1 is a perspective view of a bottom tapping vessel modified for the use of a sliding gate closing mechanism or discharge valve for tapping molten steel into a mold, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the pouring valve in fig. 1 and shows this in the closed position, fig. 3 is a similar view to fig. 2, but shows the valve in the open position or tap position, fig. 4 is a horizontal sectional view along the line IV - IV in fig. 2 and shows in particular the position and orientation of the yielding device which is used for adapting the respective refractory plates, in order thereby to achieve effective sealing, fig. 5 - 11 are all schematic cross-sectional views showing various problems and their solutions, in particular fig. 5 is a sectional view showing how devices according to the known technique which fasten one refractory plate to another do not succeed in achieving a uniform sealing effect between the refractory surfaces, fig. 6 is a similar drawing to fig. 5, but illustrates the present invention and shows how the yielding device achieves an interface

med ettergivende trykk mellom de ildfaste flater, slik at den øns-kede tetningsvirkning oppnås, fig. 7 er et ytterligere snittbilde av en ildfast plate pg en del med et munnstykke, og viser hvordan den foreliggende konstruksjon tar hensyn til områder som er borttært og bortslipt, fig. 8 er et bilde som ytterligere illustrerer de problemer som kan inntreffe, og som videre illustrerer hvor lekkasje kan inntreffe der hvor borttæringen har gått utenfor tetningsflå-tene, fig. 9 er et annet riss som illustrerer hvordan bortslipingen og den ettergivende virkning mellom to ildfaste flater er tilpasset ved hjelp av en mekanisme ifølge oppfinnelsen, fig. 10 er et ytterligere riss som viser tilpasningen til bortsliping og slitasje ved hjelp av en mekanisme ifølge oppfinnelsen, og fig. 11 er et ytterligere snittbilde av samme type som fig. 5 og 6 og viser ytter- with yielding pressure between the refractory surfaces, so that the desired sealing effect is achieved, fig. 7 is a further sectional view of a refractory plate pg part with a nozzle, and shows how the present construction takes into account areas that have been eroded and ground away, fig. 8 is a picture which further illustrates the problems that can occur, and which further illustrates where leakage can occur where the erosion has gone outside the sealing rafts, fig. 9 is another view illustrating how the grinding away and the yielding effect between two refractory surfaces is adapted by means of a mechanism according to the invention, fig. 10 is a further view showing the adaptation to grinding away and wear by means of a mechanism according to the invention, and fig. 11 is a further sectional view of the same type as fig. 5 and 6 and shows external

ligere hvordan forurensning eller størknede deler fremdeles ikke vil gjøre mekanismen ifølge oppfinnelsen uvirksom, fig. 12 er et snittbilde gjennom en midlere del av en av belastningsputene og viser denne i den normale arbeidsstilling, og fig. 13 er et snittbilde av en av belastningsputene og viser denne i den forbelastede stilling med den viste utstrakte bevegelsesgrense. more clearly how contamination or solidified parts will still not render the mechanism according to the invention ineffective, fig. 12 is a sectional view through a middle part of one of the load cushions and shows this in the normal working position, and fig. 13 is a sectional view of one of the load cushions and shows this in the pre-loaded position with the extended limit of movement shown.

En oversikt over en tappebeholder med sky<y>eportventil er vist i perspektiv på fig. 1. Av figuren fremgår at.en beholder V som i dette tilfelle er en bunntappings-støpeøse og som har en An overview of a tap container with sky<y>eport valve is shown in perspective in fig. 1. From the figure it appears that.a container V which in this case is a bottom pouring ladle and which has a

ytre metallkappe, ved sin bunn er forsynt med en bunnplate 66 outer metal sheath, at its bottom is provided with a bottom plate 66

til hvilken det er festet en skyveportventil 5. Skyveportventileh omfatter i hovedsaken en hovedramme 13 og to kneledd (et sperrekne-ledd 33 er vist) som åpner og lukker anordningen for utskiftning av to which a sliding gate valve 5 is attached. The sliding gate valve essentially comprises a main frame 13 and two knee joints (a locking knee joint 33 is shown) which opens and closes the device for replacement of

de ildfaste deler som skal beskrives senere. Ved den nedre del av skyveportventilen 5 er anordnet et nedadragende ildfast tappemunnstykke 22 som leder det smeltede metall M ned i en kokille I. the refractory parts to be described later. At the lower part of the sliding gate valve 5, a downward-drafting refractory tapping nozzle 22 is arranged which guides the molten metal M down into a mold I.

Et fast varmeskjold 24 er anordnet ved bunnen av skyveportventilen A fixed heat shield 24 is arranged at the bottom of the sliding gate valve

5, og en forskyvbar varme- og skvettskjerm 25 er anordnet innvendig slik at den omgir det ildfaste munnstykke 22 og beveger seg sammen, med dette for således å tjene som en ekstra varme-og skvettskjerm for den indre del av skyveportventilen 5. 5, and a displaceable heat and splash screen 25 is arranged internally so that it surrounds the refractory nozzle 22 and moves together with this to thus serve as an additional heat and splash screen for the inner part of the sliding gate valve 5.

Skyveportventilen 5 påvirkes ved hjelp.av en hydraulisk sylinder 16 som styres ved hjelp av en kontrollbryter 60. Kontrollbryteren 60 påvirker på sin side hydrauliske ledninger 62 for å tilføre hydraulisk trykkfluidum til sylinderen.16 som ved The sliding gate valve 5 is actuated by means of a hydraulic cylinder 16 which is controlled by means of a control switch 60. The control switch 60 in turn affects hydraulic lines 62 to supply hydraulic pressure fluid to the cylinder 16 as in

hjelp av en stempelstang (ikke vist) inne i stempelkappen 64 using a piston rod (not shown) inside the piston jacket 64

driver de virkende deler i skyveportventilen 5. En luftslange 61 er anordnet for kontinuerlig tilførsel av luft gjennom ikke bare den hydrauliske sylinder 16 for avkjøling av denne, men også gjennom den indre del av skyveportventilen 5. Hele montasjen bestående av den hydrauliske sylinder 16, luftslangen 61, de hydrauliske ledninger 62 og kontrollbryteren 60, kan fjernes ved rotasjon av montasjen, <p>g stempelkappen 64 har ved sin ende en .sam-arbeidende del som samarbeider med en kopling 6 3 på skyveportventilen 5 for å fjerne drivelementet fra denne. Den lettvinte fjer-ning er av betydning når kneleddmekanismen åpnes for å erstatte de indre ildfaste deler i skyveportventilen 5 ved at denne svinges åpen, og det er ønskelig at drivmontasjen er ute av veien. Også ved fylling av beholderen V med smeltebeskikning kan sylinderen fjernes for å hindre beskadigelse på grunn av spillmasse. drives the working parts in the sliding gate valve 5. An air hose 61 is arranged for the continuous supply of air through not only the hydraulic cylinder 16 for cooling it, but also through the inner part of the sliding gate valve 5. The entire assembly consisting of the hydraulic cylinder 16, the air hose 61, the hydraulic lines 62 and the control switch 60, can be removed by rotation of the assembly, <p>g the piston cap 64 has at its end a cooperating part which cooperates with a coupling 6 3 on the sliding gate valve 5 to remove the drive element from this. The easy removal is important when the knee joint mechanism is opened to replace the internal refractory parts in the sliding gate valve 5 by swinging it open, and it is desirable that the drive assembly is out of the way. Also when filling the container V with melt deposition, the cylinder can be removed to prevent damage due to spillage.

Idet det spesielt henvises til fig. 2, innses at beholderen V har en ytre metallkappe 1 og en ildfast foring 2. As particular reference is made to fig. 2, it is realized that the container V has an outer metal jacket 1 and a refractory lining 2.

Som foran nevnt er denne spesielle beholder en bunntappingsbeholder, men det vil fremgå klart av den følgende beskrivelse at en side-tappingsmontering av sTcyveportventilanordningen 5 også lettvint kan gjøres. En todelt brønnblokk 3 er anordnet ved den sentrale .del av den i-ldfaste foring 2, og sentralt i brønnblokken er anordnet et smelteføringsrør 4 som strekker seg gjennom brønnblokkens bunnparti og den ildfaste foring 2 og beholderens metallkappe 1. As mentioned above, this particular container is a bottom-draining container, but it will be clear from the following description that a side-draining assembly of the sTcyveport valve device 5 can also be easily done. A two-part well block 3 is arranged at the central part of the refractory lining 2, and centrally in the well block is arranged a melt guide pipe 4 which extends through the bottom part of the well block and the refractory lining 2 and the container's metal jacket 1.

Virkemåten for smelteføringsrøret 4, og særlig for The operation of the melt guide tube 4, and in particular for

et sikkerhetsrør 6 som vist på" fig. 2, er koordinert både med stillingen og orienteringen og med utformingen av skyveportventi-lens festeplate 66. Festeplaten er som vist på fig. 1, festet til tappebeholderens V metallkappe 1 ved hjelp av bolter 26. Av fig. 2 fremgår at festeplaten 66 har en sikkerhetsrørkrage 68 som ligger an mot en ring 8 på sikkerhetsrøret 6. Sikkerhetsrørets ring 8 strekker seg også nedover for inngrep med en stasjonær topplate 9. Det er således anordnet en forbindelse av labyrinttype mellom skyve-portventilens 5 festeplate 66, den øvre overflate av den stasjonære topplate 9 og brønnblokken 3. a safety tube 6 as shown in fig. 2 is coordinated both with the position and orientation and with the design of the sliding gate valve's fixing plate 66. The fixing plate is, as shown in fig. 1, attached to the metal cover 1 of the tap container V by means of bolts 26. Fig. 2 shows that the fixing plate 66 has a safety pipe collar 68 which rests against a ring 8 on the safety pipe 6. The safety pipe's ring 8 also extends downwards for engagement with a stationary top plate 9. A labyrinth-type connection is thus arranged between the sliding gate valve's 5 fixing plate 66, the upper surface of the stationary top plate 9 and the well block 3.

Smelteføringsrøret 4 er normalt fremstilt av et billig, ildfast materiale og kan lett utskiftes. Sikkerhetsrøret 6 er på den annen side fremstillt av et ildfast materiale med høyere fasthet og høyere tetthet. Det materiale som sikkerhetsrøret 6 er laget av, .har derfor ikke bare ekstra styrke i tilfelle av gjennombrudd av smel-tef øringsrøret 4, men på grunn av sin mer ledende natur vil det ha en tendens til å forårsake størkning av eventuelt smeltet metall som skulle komme i berøring med dette. I normal drift blir sikkerhetsrøret 6 bare utskiftet når beholderens V ildfaste foring 2 utskiftes. I tilfelle av svikt kan det naturligvis være nødvendig at denne erstattes umiddelbart. I tilfelle av en sådan utskiftning blir sikkerhetsrøret 6 og smeltføringsrøret 4 normalt utskiftet på samme tid. The melt guide pipe 4 is normally made of a cheap, refractory material and can be easily replaced. The safety tube 6, on the other hand, is made of a refractory material with higher strength and higher density. The material of which the safety tube 6 is made therefore not only has extra strength in the event of a breakthrough of the melt guide tube 4, but due to its more conductive nature it will tend to cause solidification of any molten metal that would come into contact with this. In normal operation, the safety tube 6 is only replaced when the refractory lining 2 of the container V is replaced. In the event of failure, it may of course be necessary for this to be replaced immediately. In the case of such a replacement, the safety tube 6 and the melt guide tube 4 are normally replaced at the same time.

-Som vist på fig. 2 passer topplaten 9 inn i en ut-sparing i festeplaten 66. Deretter anbringes en skyveport 12 -As shown in fig. 2, the top plate 9 fits into a recess in the fixing plate 66. Then a sliding gate 12 is placed

inne i hovedrammen 13 i skyveportventilen 5, og denne lukkes til den virksomme tilstand som vist på fig. 2. Ved dette punkt innses at utformingen av den stasjonære topplate 9 fortrinnsvis er tosidig symmetrisk både om aksen for frem- og tilbakegående bevegelse og om en akse normalt på den førstnevnte akse. Likeledes vil man innse at skyveporten 12 også er tosidig symmetrisk både om aksen for frem- og tilbakegående bevegelse og en akse normalt på den først-nevnte akse. Etter at en eller flere tappinger er fullført og det observeres at erosjonen som starter fra utstøpningsåpningen for skyveporten og/eller topplaten ikke er tilstrekkelig skadelig for fortsatt anvendelse, særlig når platene snues, kan således den ene eller begge plater lett snues og anvendes for ytterligere tappinger. inside the main frame 13 in the sliding gate valve 5, and this is closed to the active state as shown in fig. 2. At this point it is realized that the design of the stationary top plate 9 is preferably bilaterally symmetrical both about the axis of reciprocating movement and about an axis normal to the first-mentioned axis. Likewise, one will realize that the sliding gate 12 is also bilaterally symmetrical both about the axis of reciprocating movement and an axis normal to the first-mentioned axis. After one or more tappings have been completed and it is observed that the erosion starting from the pouring opening for the sliding gate and/or the top plate is not sufficiently harmful for continued use, especially when the plates are turned over, one or both plates can thus be easily turned over and used for further tappings .

Av fig. 2 fremgår videre at den stasjonære topplate From fig. 2 further shows that the stationary top plate

9 inneholder et sentralt ringformet spor som er proporsjonert for å oppta sik-kerhetsrørets 6 ring 8. En metallflens 10 omgir den stasjonære topplate 9 og er krympet ved sin omkrets for inngrep med platen. En åpning er anordnet i metallflensen 10 nær ringen 8 for å gi rom for å tilveiebringe en keramisk skjøt. Et mørtelfyllstoff er fortrinnsvis innført mellom metallflensen og topplaten 9 for å oppta uregelmessigheter. Det ildfaste materiale i topplaten er således innkapslet slik at den i tilfelle av brudd vil holdes i stilling. 9 contains a central annular groove which is proportioned to receive the ring 8 of the safety tube 6. A metal flange 10 surrounds the stationary top plate 9 and is crimped at its circumference for engagement with the plate. An opening is provided in the metal flange 10 near the ring 8 to provide space for providing a ceramic joint. A mortar filler is preferably introduced between the metal flange and the top plate 9 to accommodate irregularities. The refractory material in the top plate is thus encapsulated so that it will be held in position in the event of a break.

Skyveporten 12 og det vedhengende munnstykke 22 er likeledes innkapslet i en metallkappe 70 som fortrinnsvis er krympet ved sin nedre ende 19 og ved sin øvre omkrets 18. Således er både den stillestående topplate 9 og skyveporten 12 metallinnkapslede, ildfaste materialer. -Skyveporten 12. er fortrinnsvis sammensatt av tre deler. Mer spesielt består munnstykket 22 som vist av en meget erosjonsbestandig, ildfast indre hylse 21 som er anordnet som støpetraktdel av skyveporten 12, og en ytre, ildfast del med lav ledningsevne. På skyveporten 12 er anordnet en bortslipings-bestandig topplate 20 av et materiale av samme type som det som den stasjonære topplate 9 er fremstillt av. The sliding gate 12 and the attached nozzle 22 are likewise encased in a metal jacket 70 which is preferably crimped at its lower end 19 and at its upper circumference 18. Thus both the stationary top plate 9 and the sliding gate 12 are metal encased, refractory materials. - The sliding gate 12. is preferably composed of three parts. More specifically, as shown, the nozzle 22 consists of a highly erosion-resistant, refractory inner sleeve 21 which is arranged as a hopper part of the sliding gate 12, and an outer, refractory part with low conductivity. On the sliding gate 12 is arranged an abrasion-resistant top plate 20 of a material of the same type as that from which the stationary top plate 9 is made.

I de tilfeller hvor det er referert til et meget erosjonsbestandig ildfast materiale, kan det benyttes et kommersielt tilgjengelig materiale som har et høyt innhold av aluminiumoksyd, normalt i området 85 til 95 %. Disse materialer har høy tetthet og er brent ved høy temperatur. Overflatene av disse materialer må ofte slipes til nøyaktig form. Det understøttende ildfaste materiale, såsom det som er benyttet i brønnblokken 3 og det ildfaste munnstykke 22 som omgir den erosjonsbestandige ildfaste hylse 21 i skyveporten 12, er på den annen side normalt dannet av et porøst materiale med lavere al.uminiumoksydinnhold, og som kan være støpbart. Videre kan det også benyttes et smeltet, støpbart kisel-materiale, men dette er noe dyrere enn det porøse materiale med lavere aluminiumoksydinnhold og som er støpbart, og dette er således ikke så tilpasningsbart for bruk. Mørtel kan anvendes for befestigelse av smelteføringsrøret 4 i sikkerhetsrøret 6. For-bindelsen mellom sikkerhetsrøret 6 og topplaten 9 kan være utført "tørr" uten pakning eller mørtel, idet dennes sikkerhet er basert på sammenlåsing av deler og de ulike typer av ildfast materiale og disses oppførsel i det aktuelle tappemiljø med høye temperaturer. In those cases where reference is made to a highly erosion-resistant refractory material, a commercially available material can be used which has a high content of aluminum oxide, normally in the range of 85 to 95%. These materials have a high density and are fired at a high temperature. The surfaces of these materials often have to be ground to exact shape. The supporting refractory material, such as that used in the well block 3 and the refractory nozzle 22 which surrounds the erosion-resistant refractory sleeve 21 in the sliding gate 12, is, on the other hand, normally formed of a porous material with a lower aluminum oxide content, and which can be moldable. Furthermore, a fused, castable silicon material can also be used, but this is somewhat more expensive than the porous material with a lower aluminum oxide content and which is castable, and this is thus not as adaptable for use. Mortar can be used to fasten the melt guide pipe 4 in the safety pipe 6. The connection between the safety pipe 6 and the top plate 9 can be made "dry" without gasket or mortar, since its safety is based on the interlocking of parts and the various types of refractory material and disse behavior in the relevant tapping environment with high temperatures.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en trykkforbindelse mellom de to overflater av ildfast materiale som glir i forhold til hverandre i skyveportventilen 5. Disse flater, som befinner seg på motstående flater av den stasjonære topplate 9 og skyveporten 12, er som nevnt erosjonsbestandige, ildfaste flater. For å opprettholde trykkforbindelsen mellom de to ildfaste flater, er det i skyveportventilen 5 sørget for et antall belastningsklosser eller belastningsputer 15. Disse belastningsputer hviler mot den nedre overflate av skyveportens 12 innkapsling, og da det finnes et antall sådanne belastningsputer 15 rundt omkretsen .av den stasjonære helleåpning, frembringer de til stadighet en ringformet belastnings- According to the invention, a pressure connection is provided between the two surfaces of refractory material which slide relative to each other in the sliding gate valve 5. These surfaces, which are located on opposite surfaces of the stationary top plate 9 and the sliding gate 12, are, as mentioned, erosion-resistant, refractory surfaces. In order to maintain the pressure connection between the two refractory surfaces, a number of load blocks or load pads 15 are provided in the sliding gate valve 5. These load pads rest against the lower surface of the sliding gate 12 casing, and as there are a number of such load pads 15 around the circumference of the stationary pouring opening, they constantly produce an annular load-

sone som på ensartet måte øker de ildfaste flaters tetningstrykk. Belastningsputene 15 er anordnet i en bærer 14 som omslutter skyveporten 12 og føres frem og tilbake i hovedrammen 13. Den ringfor-mede belastningssone strekker seg rundt helleåpningen i den stasjonære topplate 9 som hvilex mot festeplaten 66. zone which uniformly increases the sealing pressure of the refractory surfaces. The load cushions 15 are arranged in a carrier 14 which encloses the sliding gate 12 and is guided back and forth in the main frame 13. The ring-shaped load zone extends around the pouring opening in the stationary top plate 9 which rests against the fixing plate 66.

Oppfinnelsen er anvendelig på en lukkemekanisme som er basert på gjennomglidende portplater, idet den ene er forsynt med en åpning og en annen er forsynt med en lukkedel. De separate plater beveges i uavbrutt rekkefølge av det frem- og tilbakegående stempel, idet en ubrukt plate er anbrakt foran det tilbaketrukne stempel og den forreste plate ganske enkelt faller bort etter bevegelse av den etterfølgende plate. En sådan lukkemekanisme er også vist i det amerikanske patent 3 352 465. Ved anvendelse av oppfinnelsen på denne type lukkemekanisme har bæreren en fast stilling i stedet for at den føres frem og tilbake, og stempelet er i inngrep med den ubrukte poftplate. Portplatene beveges tvers over den faste bærer. The invention is applicable to a closing mechanism which is based on sliding gate plates, one of which is provided with an opening and another is provided with a closing part. The separate plates are moved in continuous sequence by the reciprocating piston, an unused plate being placed in front of the retracted piston and the leading plate simply falling away after movement of the succeeding plate. Such a closing mechanism is also shown in US patent 3,352,465. When applying the invention to this type of closing mechanism, the carrier has a fixed position instead of being moved back and forth, and the piston engages with the unused poft plate. The gate plates are moved across the fixed carrier.

Som mer spesielt vist på fig. 12, inneholder hver belastningspute 15 et skaft 65 med et hode 69a som er forsynt med en konveks bæreflate 67. En skruefjær 53 er anbrakt under hodet 69a og omslutter skaftet 69. Fjæren 53 er forspent ved hjelp av en låsekrage 72. Låsekragen 72 har på sin side en ring 76 som står i friksjonsinngrep med beholderveggen i skyveportbæreren 14, og hviler mot en beholderavsats for å presse skaftet 69 oppover. En låse-ring 73 er.festet i et spor ved bunnen av skaftet 69 og begrenser som vist på fig. 13, utvidelsen av fjæren ved berøring med kragen 72, slik at belastningsputens 15 hode 62a bare kan strekke seg i en viss avs-tand over skyveportbærerens 14 overflate 74. Under normal drift begrenser kragen 72 og låseringen 73 den maksimale hevning av overflaten av belastningsputens 15 hode 69a til ca. 1,25 cm over overflaten 74 av skyveportbæreren 14, samtidig som den opprettholder en forspenning på fjæren 53. Den normale arbeidsstilling er på den annen side tilnærmet 0,55 cm over overflaten 74. Når kneleddmekanismen således anvendes for fastholdelse av skyveporten 12 i motstående trykkforbindelse i forhold til den stasjonære topplate 9, vandrer beastningsputene noe forbi den normale arbeidsstilling når kneleddene passerer over sentrum, og returnerer deretter til den normale arbeidsstilling. Den totale nedbøyning av hver fjær er i dette tilfelle fortrinnsvis ca. 0,65 cm nedbøyning som er til stede etter at kneleddmekanismene er påvirket for å anbringe mekanismen i den normale arbeidsstilling. Skruefjæ-ren 53 er valgt slik at den ved sammentrykningen i driftstilstand frembringer en forutbestemt belastning på skyveporten 12. For opp-nåelse av de beste resultater bør denne belastning, være ca. 450 kg pr. belastningspute 15, og bør beregnes i forhold til overflate-arealat av skyveportens 12 ildfaste overflate på en slik måte at trykket på grenseflaten .mellom,de to..ildfaste-materialer -er ca. As more particularly shown in fig. 12, each load pad 15 contains a shaft 65 with a head 69a which is provided with a convex bearing surface 67. A coil spring 53 is placed under the head 69a and encloses the shaft 69. The spring 53 is biased by means of a locking collar 72. The locking collar 72 has on its side a ring 76 which is in frictional engagement with the container wall in the sliding gate carrier 14, and rests against a container ledge to press the shaft 69 upwards. A locking ring 73 is fixed in a groove at the bottom of the shaft 69 and limits as shown in fig. 13, the expansion of the spring upon contact with the collar 72, so that the head 62a of the load pad 15 can only extend a certain distance above the surface 74 of the sliding gate carrier 14. During normal operation, the collar 72 and the locking ring 73 limit the maximum elevation of the surface of the load pad 15 head 69a to approx. 1.25 cm above the surface 74 of the sliding gate carrier 14, while maintaining a bias on the spring 53. The normal working position, on the other hand, is approximately 0.55 cm above the surface 74. When the knee joint mechanism is thus used to hold the sliding gate 12 in opposing pressure connection relative to the stationary top plate 9, the beastning pads travel somewhat past the normal working position when the knee joints pass over the center, and then return to the normal working position. In this case, the total deflection of each spring is preferably approx. 0.65 cm of deflection present after the knee joint mechanisms are actuated to place the mechanism in the normal working position. The coil spring 53 is chosen so that when it is compressed in the operating state, it produces a predetermined load on the sliding gate 12. To achieve the best results, this load should be approx. 450 kg per load cushion 15, and should be calculated in relation to the surface area of the sliding door's 12 refractory surface in such a way that the pressure on the interface between the two refractory materials is approx.

7 kg/cm 2. 7 kg/cm2.

Av fig. 2 og 3 fremgår at stempelstangen 17 påvirkes av den hydrauliske sylinder 16 og er koplet direkte til skyveportbæreren 14 som i sitt indre har et antall forbundne luftkamre 75, og "understøtter antallet belastningsputer 15 som hviler mot skyveportens 12 nedre overflate. Ifølge fig. 2 er stempelstangen 17 og dens tilhørende stempel 54 i den hydrauliske sylinder 16 i den venstre stilling, og den bakre del av skyveporten 12 lukker åp-ningen i den stasjonære topplate 9. Man vil innse at luftslangen 61 er koplet til enden av den hule stang 17 og avgir en konstant luftstrøm til luftkamrene 75, for således å avkjøle bæreren 14 og .belastningsputene 15 til en temperatur som ligger under den temperatur ved hvilken belastningsputefjærene 53 blir varig deformert. From fig. 2 and 3, it appears that the piston rod 17 is affected by the hydraulic cylinder 16 and is connected directly to the sliding gate carrier 14, which in its interior has a number of connected air chambers 75, and "supports the number of load cushions 15 which rest against the lower surface of the sliding gate 12. According to Fig. 2, the piston rod 17 and its associated piston 54 in the hydraulic cylinder 16 in the left position, and the rear part of the slide gate 12 closes the opening in the stationary top plate 9. It will be realized that the air hose 61 is connected to the end of the hollow rod 17 and emits a constant flow of air to the air chambers 75, in order to cool the carrier 14 and the load cushions 15 to a temperature below the temperature at which the load cushion springs 53 are permanently deformed.

Skyveportens 12 stilling under tapping er best vist på fig. 3. Det fremgår at det hydrauliske stempel 54 er i høyre stilling hvor stempelstangen 17 har trukket den luftavkjølte skyveportbærer 14 til en stilling i hvilken alle tappemunnstykker er aksialt innrettet. Ved alle tidspunkter under trekkevirkningen hviler belastningsputene 15 stadig mot skyveporten 12, og omgir periferisk skyveportens 12 tappemunnstykke og pressex den øvre overflate av skyveporten på ettergivende måte mot den nedre overflate av den stasjonære topplate 9. For å oppnå stadig avkjøling inne i skyveportventilen 5 og også for å skjerme mot skvetting under The position of the sliding gate 12 during tapping is best shown in fig. 3. It appears that the hydraulic piston 54 is in the right position where the piston rod 17 has pulled the air-cooled sliding gate carrier 14 to a position in which all tap nozzles are axially aligned. At all times during the pulling action, the load pads 15 constantly rest against the sliding gate 12, and circumferentially surround the sliding gate 12's tap nozzle and press the upper surface of the sliding gate in a yielding manner against the lower surface of the stationary top plate 9. To achieve constant cooling inside the sliding gate valve 5 and also to protect against splashing underneath

tappingen, er dessuten det faste varmeskjold 24 anordnet under hovedrammen 13 i skyveportventilen 5, og det er videre anordnet en glidbar varme- og skvettskjerm 25 som er forsynt med en sentral åpning 55 som omgir den fremstikkende munnstykkedel 22 av skyveporten 12. Når således den luftavkjølte skyveportbærer 14 føres fra stillingen på fig. 2 til stillingen på fig. 3, eller til en the bottling, the fixed heat shield 24 is also arranged under the main frame 13 in the sliding gate valve 5, and there is also arranged a sliding heat and splash screen 25 which is provided with a central opening 55 which surrounds the projecting nozzle part 22 of the sliding gate 12. Thus, when the air-cooled sliding gate carrier 14 is moved from the position in fig. 2 to the position in fig. 3, or to one

mellomliggende stilling, vil det faste varmeskjold 24 og den glidende varme- og skvettskjerm 25 fortsette å beskytte det indre -av skyveportventilen 5 fra både varme og skvetting. Skjermen 25. kan lett fjernes når den faste topplate 9 og skyveporten 12 utskiftes. Skjermen 25 er fortrinnsvis dannet av en plate av asbest, men kan også være formet av en metallplate eller av et annet materiale som er i stand til å motstå de temperaturer og den slitasje, som ..oppstår i ..skyveportventilen 5 ved tapping av smeltet metall M. I tillegg til det faste varmeskjold 24 og den glidende varme- og skvettskjerm 25 kan det være anordnet en underskjerm (ikke vist) av et materiale av samme type som skjermen 25 er laget av, og denne skjerm kan være anordnet under det faste varmeskjold 24. Skjermen kan være festet til utvendige søyler 77 på varmeskjoldet 24 og kan innstilles ved hjelp av en tapp 78 som rager ned fra varmeskjoldet 24 som vist på fig. 1. Det forbruksmateriale som anvendes- for denne skjerm såvel som for den glidende varme- og skvettskjerm 25, kan med fordel velges av forskjellige typer av fleksible sement-asbes-t-materialer som er tilstrekkelig tykke og fjærende til å føres frem og tilbake sammen med skyveporten 12. intermediate position, the fixed heat shield 24 and the sliding heat and splash shield 25 will continue to protect the interior of the sliding gate valve 5 from both heat and splash. The screen 25 can be easily removed when the fixed top plate 9 and the sliding gate 12 are replaced. The screen 25 is preferably formed from a plate of asbestos, but can also be formed from a metal plate or from another material capable of withstanding the temperatures and the wear and tear that occurs in the sliding gate valve 5 when the molten metal M. In addition to the fixed heat shield 24 and the sliding heat and splash screen 25, a lower screen (not shown) of a material of the same type as the screen 25 is made of can be arranged, and this screen can be arranged below the fixed heat shield 24. The screen can be attached to external columns 77 on the heat shield 24 and can be adjusted by means of a pin 78 which projects down from the heat shield 24 as shown in fig. 1. The consumable material used for this screen as well as for the sliding heat and splash screen 25 can advantageously be selected from different types of flexible cement-asbestos-t materials that are sufficiently thick and resilient to be moved back and forth together with the sliding gate 12.

Oppfinnelsens virkemåte og funksjon vil best forstås ved sammenlikning med den kjente teknikk. Idet det henvises til fig. 5, vil man innse at de tidligere kjente konstruksjoner i hovedsaken er basert på kantstøtter 58 for kontakt mellom de ildfaste .flater R -av en stasjonær topplate 39 og en skyveport 38. Selv om ettergivende understøttelser kan innsettes i stedet for The operation and function of the invention will be best understood by comparison with the known technique. Referring to fig. 5, one will realize that the previously known constructions are mainly based on edge supports 58 for contact between the refractory surfaces R of a stationary top plate 39 and a sliding gate 38. Although yielding supports can be inserted instead of

de faste kantunderstøttelser 58 som er vist i form av bolter, vil den vesentlige forbindelse mellom de ildfaste flater forbli den samme, nemlig i form av kantunderstøttélse ved punkter 37 som vist. Ved å anbringe skruefjærer under bunnplaten 40 og rundt forlengede, faste understøttelser 58, vil fjærene på ettergivende måte presse bunnplaten 40 mot de ildfaste deler og en fast monteringsdel 41, men på grunn av understøttelse-n ved kantene 37 vil det fremdeles være et gap (overdrevet på fig. 5) mellom de ildfaste flater R. the fixed edge supports 58 which are shown in the form of bolts, the essential connection between the refractory surfaces will remain the same, namely in the form of edge supports at points 37 as shown. By placing coil springs under the base plate 40 and around extended, fixed supports 58, the springs will yieldingly press the base plate 40 against the refractory parts and a fixed mounting part 41, but because of the supports at the edges 37 there will still be a gap ( exaggerated in Fig. 5) between the refractory surfaces R.

Den foreliggende oppfinnelse har som formål å oppnå en tilpasning til uregelmessigheter som oppstår i væsketetningen mellom de ildfaste flater som omgir utstøpingsåpningene, slik som vist på fig. 6. Dette gjøres ved at den faste eller stasjonære topplate 9 fastholdes eller hindres fra bevegelse sammen med skyveporten 12. De ildfaste grenseflater beveges således, som vist på fig. 9, inn og ut av en stilling som sørger for tapping eller avstengning. Den vesentlige forskjell mellom den foreliggende oppfinnelse som vist på fig. 6 og de tidligere kjente anordninger som vist på fig. 5, er selvsagt et resultat av anbringelsen av et antall ettergivende deler eller belastningsputer 15 som på ettergivende måte presser de ildfaste flater mot hverandre. Dessuten skal det bemerkes at anbringelsen av de ettergivende deler eller belastningsputer er slik at de omgir utstøpingsåpningene og befinner seg innenfor omkretsen av den ytre kant av de faste, ildfaste flater. Således blir den bevegelige, ildfaste flate relativt ned-bøyd for tilpasning til uregelmessigheter i overflaten av de faste, ildfaste, deler. The purpose of the present invention is to achieve an adaptation to irregularities that occur in the liquid seal between the refractory surfaces that surround the casting openings, as shown in fig. 6. This is done by the fixed or stationary top plate 9 being retained or prevented from moving together with the sliding gate 12. The refractory boundary surfaces are thus moved, as shown in fig. 9, into and out of a position which provides for tapping or shutting down. The essential difference between the present invention as shown in fig. 6 and the previously known devices as shown in fig. 5, is of course a result of the placement of a number of yielding parts or load cushions 15 which press the refractory surfaces against each other in a yielding manner. Also, it should be noted that the placement of the yielding parts or load pads is such that they surround the casting openings and are located within the perimeter of the outer edge of the fixed refractory surfaces. Thus, the movable, refractory surface is relatively bent down to adapt to irregularities in the surface of the fixed, refractory parts.

Ved anordningen ifølge oppfinnelsen som er vist skje-matisk på fig. 6, blir således vridningen og vindskjevheten i den faste eller stasjonære topplate 9 og i skyveportplaten 12 tilpasset ved hjelp av trykket fra belastningsputene 15, mens den sammenliknbare vindskjevhet som vist på fig. 5 i den stasjonære topplate 39 og skyveporten 38, ikke blir tilpasset på denne måte for å tilveiebringe en konstant tilgrensningsforbindelse mellom de ildfaste flater. In the device according to the invention which is shown schematically in fig. 6, the twist and the wind bias in the fixed or stationary top plate 9 and in the sliding gate plate 12 are thus adapted by means of the pressure from the load cushions 15, while the comparable wind bias as shown in fig. 5 in the stationary top plate 39 and the sliding gate 38, are not adapted in this way to provide a constant abutment connection between the refractory surfaces.

Under henvisning til fig. 7 skal videre oppmerksomhe-ten rettes mot den stasjonære topplate 42 og skyveporten 43 som er vist som eksempel på tidligere kjente anordninger med frem- og tilbakegående skyveporter. Det kan her inntreffe en utstrakt ero-sjon og avslipning ved kantene 44, 45. Etter gjentatte frem- og tilbakegående bevegelser kan i virkeligheten det avslipte område av topplaten 42,.slik som best vist på fig. 8, overlappe omkretsen av skyveporten 43 og åpne en bane for smeltet metall som kan flyte direkte fra den metallstrøm som normalt er begrenset av skyveporten 43, til den ytre del av ventil- eller lukkemekanismen. Situasjonen blir ytterligere forverret ved delvis åpning eller struping som vist på fig. 8, hvilket bidrar til at det smeltede metall sliper av overflaten og strømmer ut i den høyre del som vist på figuren. Ved betraktning av fig. 7 vil man dessuten innse at selv i den luk-kede stilling vil den avslipning som er omtalt i forbindelse med fig. 7 og 8, gi opphav til en lekkasje eller alternativt til en størkning i dette område. En lekkasje kan tåles så lenge denne skjer gjennom den normale tappeåpning og avstenging kan oppnås. With reference to fig. 7 attention should also be directed to the stationary top plate 42 and the sliding gate 43 which are shown as examples of previously known devices with reciprocating sliding gates. Extensive erosion and grinding can occur here at the edges 44, 45. After repeated back-and-forth movements, the ground-off area of the top plate 42, as best shown in fig. 8, overlap the perimeter of the sliding gate 43 and open a path for molten metal to flow directly from the metal flow normally restricted by the sliding gate 43 to the outer part of the valve or closing mechanism. The situation is further aggravated by partial opening or throttling as shown in fig. 8, which contributes to the molten metal grinding off the surface and flowing out into the right part as shown in the figure. By considering fig. 7, one will also realize that even in the closed position, the grinding that is discussed in connection with fig. 7 and 8, give rise to a leak or alternatively to a solidification in this area. A leak can be tolerated as long as this occurs through the normal tap opening and shut-off can be achieved.

Når den samme avslipning inntreffer langs overflaten-, When the same grinding occurs along the surface-,

og kantene i en lukkemekanisme ifølge oppfinnelsen, slik som vist på fig. 9 og 10, vil man i motsetning til det foregående innse at denne avslipning tilpasses ved hjelp av det ettergivende samarbeid mellom overflatene. Slik som særlig vist på fig. TO, vil den avslipning. som opp tr ex. ved forlengelsen .av overflatene 44, 4.5, fremdeles befinner seg godt innenfor grenseområdene for omkretsen av skyveportens 12 ytterkanter og den stasjonære topplate 9. Til og med som vist på fig. 11 hvor den øvre del av den stasjonære topp-plate 9 kan være vindskjev, og forurensning opptrer mellom denne og . festeplaten 66, vil det fremdeles være en effektiv tetning ved ytterkantene av den stasjonære topplate 9, og de glidende deler vil selvsagt fortsette å tette på samme måte som vist og beskrevet i forbindelse med fig. 9 og 10. and the edges in a closing mechanism according to the invention, as shown in fig. 9 and 10, one will realize, in contrast to the preceding, that this grinding is adapted by means of the yielding cooperation between the surfaces. As particularly shown in fig. TWO, it will sanding. as up tr ex. by the extension of the surfaces 44, 4.5, are still well within the boundary areas of the circumference of the outer edges of the sliding gate 12 and the stationary top plate 9. Even as shown in fig. 11 where the upper part of the stationary top plate 9 can be wind-skewed, and contamination occurs between this and . fixing plate 66, there will still be an effective seal at the outer edges of the stationary top plate 9, and the sliding parts will of course continue to seal in the same way as shown and described in connection with fig. 9 and 10.

Claims

Sliding gate closure mechanism for controlling the flow of molten metal from a tap opening in a container, where the mechanism comprises a refractory gate plate (12) which, by means of a reciprocating impact piston (17), can be displaced along a sealing area (9) around the container's tap opening, between control positions in which an opening part or a solid part of the gate plate (12) allows or stops the flow of liquid metal, and a main frame (13) attached to the container supports the gate plate (12) and comprises spring devices (15) which are arranged in a carrier (14) under the gate plate and presses the gate plate yieldingly into contact with the sealing area around the tap opening, characterized in that the spring devices comprise load pads (15) which are essentially evenly distributed along a ring around the tap opening and within the perimeter of the gate plate (12), which load pads are adapted to press the gate plate (12) against the sealing area (9)^ around the tap opening with a contact pressure which is finally evenly distributed over the entire sealing area.