WO2004033133A1 - Device for preventing a vortex effect in the outlet region of a metal-melting pot - Google Patents

Device for preventing a vortex effect in the outlet region of a metal-melting pot Download PDF

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WO2004033133A1
WO2004033133A1 PCT/EP2002/010326 EP0210326W WO2004033133A1 WO 2004033133 A1 WO2004033133 A1 WO 2004033133A1 EP 0210326 W EP0210326 W EP 0210326W WO 2004033133 A1 WO2004033133 A1 WO 2004033133A1
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WO
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plug head
extension
extensions
plug
head
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/010326
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German (de)
French (fr)
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Ewald Schumacher
Hubert Brenner
Christian Artner
Gerhard Brecka
Edgar Schumacher
Renata Franzky
Viktor Khloponin
Ivan Zinkowski
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Rhi Ag
Techcom Import Export Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/16—Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening
    • B22D41/18—Stopper-rods therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D43/00—Mechanical cleaning, e.g. skimming of molten metals
    • B22D43/001—Retaining slag during pouring molten metal

Definitions

  • the invention relates to a device for preventing a vortex effect in the outlet area of a metallurgical melting vessel.
  • a tundish treatment vessel
  • the phenomenon of so-called vortex formation can be observed again and again.
  • a vortex is formed.
  • An uncontrolled flow of the melt occurs before and / or through the pouring spout, with the result that slag particles floating on the melt can be entrained.
  • EP 0 662 021 B1 proposes such a refractory body, which is installed in the bottom of the metallurgical vessel, around the spout.
  • ribs designed in the manner of chicanes protrude above the floor in order to achieve a certain flow control towards the pouring spout.
  • the known device requires considerable design effort because it must be installed in the bottom of the metallurgical melting vessel.
  • the known proposal does not take into account the ferrostatic pressure, which significantly supports the aforementioned vortex formation.
  • the object of the invention is to show a possibility with which the vortex formation of a melt in the outlet area of a metallurgical melting vessel can be reliably prevented, at least under normal conditions.
  • the basic idea of the invention is to use a stopper-like device made of a refractory ceramic material, which is arranged at a distance above the outlet area of the metallurgical melting vessel and reduces the ferrostatic pressure in the outlet area. Radial extensions on the plug head of the device ensure that the melt is at least partially deflected on its way to the outlet area. Above all, however, this extension (s) should act as a “flow breaker”, that is to say the melt flow should be divided into a plurality of separate partial streams.
  • the invention relates to a stopper-like device for preventing a vortex effect in the outlet area of a metallurgical melting vessel, with the following features:
  • the device consists of a refractory ceramic material
  • the device comprises a rod-like part and an end plug head
  • the plug head is formed with at least one extension, which is designed in the manner of a wing projecting radially from the plug head.
  • the stopper head is usually designed to be concave with respect to the associated spout in order to enable a secure sealing of the spout, which is often funnel-shaped.
  • the extension (s) should run at a distance from the free end of the plug head.
  • the wing-like extensions divide the flow of the molten metal into partial flows. This is optimized if several extensions in the manner of impellers protrude radially from the plug head, as will be explained in more detail in the following description of the figures.
  • One or more extensions can also be designed helically, so that there is a kind of thread structure on the surface of the plug head.
  • the extensions can also be disc-like / ring-shaped or designed as discrete pins. With a circumferential ring shape, the shape of a hat brim results, with pins a "hedgehog structure".
  • the pins (profile body) can also be pushed through openings in the stopper rod.
  • the device is only effective when the plug is released from the spout.
  • the plug can be in one or more parts.
  • the means for deflecting the melt can be plugged onto a plug rod, pushed on or glued on (mortared).
  • a ring with corresponding profiles can also be attached to the rod.
  • the flow control means can also be placed in a cap shape on the end of the plug rod.
  • Figure 1 an embodiment of an inventive
  • Figure 2 is a partial perspective view of a second embodiment
  • Figure 3 is a partial perspective view of a third embodiment
  • Figure 4 is a partial perspective view of a fourth embodiment
  • reference numeral 10 denotes a base of a metallurgical melting vessel, here a distributor (tundish).
  • the base 10 formed from a conventional refractory material is delimited on the outside (underside) by a steel jacket 12.
  • a pouring area 14 is shown schematically, which has a central outflow opening 16 which is funnel-shaped at its upper end facing a molten metal 18. This results in a diameter “d” of the outlet opening 16 in the region of a surface 10 of the base 10.
  • the outflow area 16 is regulated by a stopper 50, of which, for the sake of clarity, only one stopper head is shown, specifically with the reference number 20.
  • the stopper head 20 forms the aforementioned device for preventing a vortex effect.
  • a rod-shaped part 52 adjoins the plug head 20 at the top.
  • the stopper head 20 is initially formed in a conventional manner, that is to say it has an end section 20k which is concavely shaped with respect to the pouring opening 16 and which is adjoined by a cylindrical section 20b.
  • Radial extensions 20w are connected to this base part 20b, four different embodiments of these extensions 20w being shown by way of example in the lower part of FIG. In practice, usually only one type (geometry) of extensions will be implemented on one device, namely for all extensions 20w.
  • the extensions 20w can be configured, for example, exactly radially and (in cross section) in a nose-like manner (representation in the top center).
  • a version with a triangular horizontal cross-section is also possible (center right).
  • the extension 20w has an involute-like curved cross-sectional geometry (bottom center).
  • extension 20w essentially has a horizontal triangular cross section, but adjoins the base part 20b somewhat tangentially offset.
  • connecting openings 22 are formed between the extensions 20w, which subdivide the flow of the melt into (here) four partial flows, so that as a result four partial flows flow past the head of the stopper 50, which are only combined again in the pouring area 16, the latter being mentioned Vortex formation is reliably prevented.
  • the base part 20b and the extensions 20w are each made in one piece (materially).
  • the extensions or in general terms: flow baffles
  • the stopper 50 has a ring-like circumferential radial extension 20w2 on the concave end section 20k and at a distance from the free end of this section 20k.
  • the ring 20w2 runs essentially perpendicular to the longitudinal axis L - L of the stopper 50.
  • further ring-like extensions could be arranged above or below it, even with different diameters.
  • FIG. 3 relates to an embodiment similar to that according to FIG. 1, that is to say with extensions 20w (here: plate-like) protruding radially from a stopper 50, which have a trapezoidal shape in a side view.
  • the individual extensions 20w are arranged offset by 90 ° to each other.
  • a connection opening 22 is formed in each case between two adjacent extensions 20w.
  • the melt flow is again divided into four partial flows, which only unite in the inlet area to form the spout arranged below, after they have been directed around an end ring 20w2 (similar to FIG. 2).
  • Figure 4 shows an embodiment with a helical circumferential extension 20w.
  • the stopper head 50 thus has the appearance of a screw shaft (with thread).
  • a circumferential ring flange 20w2 is arranged on the lower end section 20k, which runs essentially perpendicular to the longitudinal extent of the stopper head 50.
  • the devices can be cast refractory parts. It is also possible to press or stamp the parts.
  • the selection of the respective refractory grade depends on the respective application. There are no special requirements for the refractory material. It must be temperature-resistant in the usual way and as erosion-resistant as possible and should also have favorable ductility properties.

Abstract

The invention relates to a plug-like device for the prevention of a vortex effect in the outlet region (16) from a metal-melting pot with the following features: the device is made from a refractory ceramic material, the device comprises a rod-like piece (52) and a terminal plug head (20), the plug head (20) is embodied with at least one extension (20w) which is arranged in the form of a wing protruding from the plug head (20).

Description

Einrichtung zur Verhinderung eines Vortex-Effekts im Auslaufbereich eines metallurgischen Device for preventing a vortex effect in the outlet area of a metallurgical
Schmelzgefäßesmelting vessel
B e s c h r e i b u n gDescription
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung eines Vortex-Effektes im Auslaufbereich eines metallurgischen Schmelzgefäßes. Zum Beispiel im Auslaufbereich eines sogenannten tundish (Zwischengefäß) zur Behandlung von Stahlschmelze kann immer wieder das Phänomen der sogenannten Vortex-Bildung beobachtet werden. Beim Ablassen der Stahlschmelze kommt es zur Bildung eines Strömungswirbels. Es entsteht eine unkontrollierte Strömung der Schmelze vor dem und/oder durch den Ausguß mit der Folge, daß auf der Schmelze schwimmende Schlacketeilchen mitgerissen werden können. The invention relates to a device for preventing a vortex effect in the outlet area of a metallurgical melting vessel. For example, in the outlet area of a so-called tundish (treatment vessel) for the treatment of molten steel, the phenomenon of so-called vortex formation can be observed again and again. When the steel melt is discharged, a vortex is formed. An uncontrolled flow of the melt occurs before and / or through the pouring spout, with the result that slag particles floating on the melt can be entrained.
Die Verhinderung oder zumindest Verminderung nicht metallischer Einschlüsse in der Metallschmelze stellt ein vorrangiges Ziel insbesondere im Bereich der Sekundärmetallurgie dar. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, die beobachtete Vortex-Bildung durch unterschiedliche Maßnahmen zu minimieren oder zu verhindern. Dazu gehören:The prevention or at least reduction of non-metallic inclusions in the molten metal is a primary goal, particularly in the field of secondary metallurgy. There has therefore been no lack of attempts to minimize or prevent the observed vortex formation by means of different measures. This includes:
der Einbau von feuerfesten Bauteilen im Auslaufbereich, beispielsweise im Bereich einer Freilaufdüse.the installation of refractory components in the outlet area, for example in the area of a freewheel nozzle.
In der EP 0 662 021 Bl wird ein solcher feuerfester Körper vorgeschlagen, der in den Boden des metallurgischen Gefäßes, um den Ausguß herum, eingebaut wird. Dabei stehen nach Art von Schikanen gestaltete Rippen über den Boden vor, um eine gewisse Strömungslenkung zum Ausguß zu erreichen. Die bekannte Einrichtung erfordert einen erheblichen konstruktiven Aufwand, weil sie im Boden des metallurgischen Schmelzgef ßes eingebaut werden muß. Darüber hinaus berücksichtigt der bekannte Vorschlag nicht den ferrostatischen Druck, der die genannte Vortex-Bildung maßgeblich unterstützt.EP 0 662 021 B1 proposes such a refractory body, which is installed in the bottom of the metallurgical vessel, around the spout. Here, ribs designed in the manner of chicanes protrude above the floor in order to achieve a certain flow control towards the pouring spout. The known device requires considerable design effort because it must be installed in the bottom of the metallurgical melting vessel. In addition, the known proposal does not take into account the ferrostatic pressure, which significantly supports the aforementioned vortex formation.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der die Wirbelbildung einer Schmelze im Auslaufbereich eines metallurgischen Schmelzgefäßes zumindest unter normalen Bedingungen zuverlässig verhindert werden kann. Grundgedanke der Erfindung ist es, eine aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff bestehende stopfenartige Einrichtung zu verwenden, die mit Abstand oberhalb des Auslaufbereiches des metallurgischen Schmelzgefäßes angeordnet wird und den ferrostatischen Druck im Auslaufbereich reduziert. Radiale Verlängerungen am Stopfenkopf der Einrichtung sorgen dafür, daß die Schmelze auf ihrem Weg zum Auslaufbereich zumindest partiell umgelenkt wird. Vor allem aber soll (en) diese Verlängerung (en) als „Strömungsbrecher" wirken, das heißt, der Schmelzefluß soll in mehrere voneinander getrennte Teilströme unterteilt werden.The object of the invention is to show a possibility with which the vortex formation of a melt in the outlet area of a metallurgical melting vessel can be reliably prevented, at least under normal conditions. The basic idea of the invention is to use a stopper-like device made of a refractory ceramic material, which is arranged at a distance above the outlet area of the metallurgical melting vessel and reduces the ferrostatic pressure in the outlet area. Radial extensions on the plug head of the device ensure that the melt is at least partially deflected on its way to the outlet area. Above all, however, this extension (s) should act as a “flow breaker”, that is to say the melt flow should be divided into a plurality of separate partial streams.
Insgesamt ergibt sich damit eine gleichzeitige U lenkung und Teilung der Strömung der metallurgischen Schmelze auf ihrem Weg zum Ausguß. In Vorversuchen wurde festgestellt, daß auf diese Weise der genannte Vortex-Bildung hervorragend entgegengewirkt werden kann.Overall, this results in a simultaneous U steering and division of the flow of the metallurgical melt on its way to the spout. In preliminary experiments it was found that the aforementioned vortex formation can be counteracted excellently.
In ihrer allgemeinsten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine stopfenartige Einrichtung zur Verhinderung eines Vortex-Effekts im Auslaufbereich eines metallurgischen Schmelzgefäßes, mit folgenden Merkmalen:In its most general embodiment, the invention relates to a stopper-like device for preventing a vortex effect in the outlet area of a metallurgical melting vessel, with the following features:
- die Einrichtung besteht aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff,- the device consists of a refractory ceramic material,
- die Einrichtung umfaßt einen stangenartigen Teil und einen endseitigen Stopfenkopf,the device comprises a rod-like part and an end plug head,
- der Stopfenkopf ist mit mindestens einer Verlängerung ausgebildet, die nach Art eines radial vom Stopfenkopf abstehenden Flügels gestaltet ist. Üblicherweise ist der Stopfenkopf in Bezug auf den zugehörigen Ausguß konkav gestaltet, um eine sichere Abdichtung des häufig trichterförmig gestalteten Ausgusses zu ermöglichen.- The plug head is formed with at least one extension, which is designed in the manner of a wing projecting radially from the plug head. The stopper head is usually designed to be concave with respect to the associated spout in order to enable a secure sealing of the spout, which is often funnel-shaped.
Um die Abdichtung des Ausgusses mit Hilfe des Stopfenkopfes nicht zu beeinträchtigen, sollte (n) die Verlängerung (en) mit Abstand zum freien Ende des Stopfenkopfes verlaufen.In order not to impair the sealing of the spout with the plug head, the extension (s) should run at a distance from the free end of the plug head.
Durch die flügelartigen Verlängerungen wird eine Aufteilung der Strömung der Metallschmelze in Teilströme erreicht. Optimiert wird dies, wenn mehrere Verlängerungen nach Art von Flügelrädern radial vom Stopfenkopf abstehen, wie dies in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert wird.The wing-like extensions divide the flow of the molten metal into partial flows. This is optimized if several extensions in the manner of impellers protrude radially from the plug head, as will be explained in more detail in the following description of the figures.
Bei mehreren, flügelartig an den Basisteil radial anschließenden Verlängerungen ergibt sich insgesamt eine völlig neue Stopfengeometrie, bei der der Stopfen die Form eines „Rührwerks" erhält. Die einzelne Verlängerung kann dabei plattenartig gestaltet sein. Ebenso sind Verlängerungen mit unterschiedlicher Form und/oder unterschiedlichen Querschnittsformen möglich.In the case of several extensions which adjoin the base part radially, a completely new plug geometry results, in which the plug takes the form of an “agitator”. The individual extension can be designed in the manner of a plate. Also extensions with a different shape and / or different cross-sectional shapes possible.
Es können auch eine oder mehrere Verlängerungen wendelartig gestaltet sein, so dass sich eine Art Gewindestruktur auf der Oberfläche des Stopfenkopfes ergibt.One or more extensions can also be designed helically, so that there is a kind of thread structure on the surface of the plug head.
Eine im wesentlichen gleiche geometrische Gestaltung ergibt sich, wenn die genannten Verlängerungen unmittelbar aus dem Stopfenkopf ausgebildet werden, indem der Stopfenkopf auf seiner Oberfläche „geschlitzt" wird, so daß zwischen den „Schlitzen", also verjüngten Abschnitten, die genannten Verlängerungen ausgebildet werden.An essentially identical geometric design results if the extensions mentioned are formed directly from the plug head by the plug head is "slotted" on its surface, so that the extensions mentioned are formed between the "slits", ie tapered sections.
Die Verlängerungen können auch scheibenartig/ringförmig oder als diskrete Stifte gestaltet sein. Bei einer umlaufenden Ringform ergibt sich die Form einer Hutkrempe, bei Stiften eine „Igelstruktur". Die Stifte (Profilkörper) können auch durch Öffnungen in der Stopfenstange durchgesteckt werden.The extensions can also be disc-like / ring-shaped or designed as discrete pins. With a circumferential ring shape, the shape of a hat brim results, with pins a "hedgehog structure". The pins (profile body) can also be pushed through openings in the stopper rod.
Die Einrichtung wird nur dann wirksam, wenn der Stopfen vom Ausguß gelöst wird.The device is only effective when the plug is released from the spout.
Der Stopfen kann ein- oder mehrteilig sein. Bei der mehrteiligen Bauform können die Mittel zur Umlenkung der Schmelze auf eine Stopfenstange aufgesteckt, aufgeschoben oder aufgeklebt (aufgemörtelt) werden. Es kann auch ein Ring mit entsprechenden Profilen an der Stange befestigt werden. Die Mittel zur Strömungslenkung können ebenso in Kappenform auf das Ende der Stopfenstange aufgesetzt werden.The plug can be in one or more parts. With the multi-part design, the means for deflecting the melt can be plugged onto a plug rod, pushed on or glued on (mortared). A ring with corresponding profiles can also be attached to the rod. The flow control means can also be placed in a cap shape on the end of the plug rod.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.Further features of the invention result from the features of the subclaims and the other application documents.
Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of various exemplary embodiments.
Dabei zeigen - in jeweils stark schematisierter Darstellung -:Here show - each in a highly schematic representation -:
Figur 1: eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßenFigure 1: an embodiment of an inventive
Einrichtung in einem Längsschnitt sowie in einer Ansicht von untenEstablishment in a longitudinal section and in a view from below
Figur 2: eine perspektivische Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels Figur 3: eine perspektivische Teilansicht eines dritten AusführungsbeispielsFigure 2 is a partial perspective view of a second embodiment Figure 3 is a partial perspective view of a third embodiment
Figur 4: eine perspektivische Teilansicht eines vierten AusführungsbeispielsFigure 4 is a partial perspective view of a fourth embodiment
In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.In the figures, the same or equivalent components are shown with the same reference numerals.
In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Boden eines metallurgischen Schmelzgefäßes, hier eines Verteilers (tundish) . Der aus Feuerfestmaterial üblicher Art gebildete Boden 10 wird außenseitig (unterseitig) von einem Stahlmantel 12 begrenzt. Im Boden 10 ist schematisch ein Ausgußbereich 14 dargestellt, der eine mittige Ausflußöffnung 16 aufweist, die an ihrem oberen, einer Metallschmelze 18 zugewandten Ende trichterförmig gestaltet sind. Daraus ergibt sich ein Durchmesser „d" der AuslaufÖffnung 16 im Bereich einer Oberfläche lOo des Bodens 10.In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a base of a metallurgical melting vessel, here a distributor (tundish). The base 10 formed from a conventional refractory material is delimited on the outside (underside) by a steel jacket 12. In the bottom 10, a pouring area 14 is shown schematically, which has a central outflow opening 16 which is funnel-shaped at its upper end facing a molten metal 18. This results in a diameter “d” of the outlet opening 16 in the region of a surface 10 of the base 10.
Der Ausflußbereich 16 wird von einem Stopfen 50 geregelt, von dem, der besseren Übersichtlichkeit halber, lediglich ein Stopfenkopf dargestellt ist, und zwar mit dem Bezugszeichen 20. Im Sinne der Erfindung bildet der Stopfenkopf 20 die genannte Einrichtung zur Verhinderung eines Vortex-Effektes. Nach oben schließt sich am Stopfenkopf 20 ein stangenförmiger Teil 52 an.The outflow area 16 is regulated by a stopper 50, of which, for the sake of clarity, only one stopper head is shown, specifically with the reference number 20. In the sense of the invention, the stopper head 20 forms the aforementioned device for preventing a vortex effect. A rod-shaped part 52 adjoins the plug head 20 at the top.
Der Stopfenkopf 20 ist dabei zunächst in konventioneller Weise gebildet, das heißt er weist einen in Bezug auf die Ausgußöffnung 16 konkav gestalteten Endabschnitt 20k auf, an den sich ein zylinderförmiger Abschnitt 20b anschließt. An diesem Basisteil 20b sind radial Verlängerungen 20w angeschlossen, wobei im unteren Teil von Figur 1 beispielhaft vier verschiedene Ausführungsformen dieser Verlängerungen 20w dargestellt sind. In der Praxis wird üblicherweise nur eine Art (Geometrie) der Verlängerungen an einer Einrichtung realisiert werden, und zwar für alle Verlängerungen 20w.The stopper head 20 is initially formed in a conventional manner, that is to say it has an end section 20k which is concavely shaped with respect to the pouring opening 16 and which is adjoined by a cylindrical section 20b. Radial extensions 20w are connected to this base part 20b, four different embodiments of these extensions 20w being shown by way of example in the lower part of FIG. In practice, usually only one type (geometry) of extensions will be implemented on one device, namely for all extensions 20w.
Der untere Teil von Figur 1 zeigt, daß die Verlängerungen 20w beispielsweise exakt radial und (im Querschnitt) nasenförmig ausgestaltet sein können (Darstellung oben mittig) . Ebenso ist eine Ausführung mit dreieckigem horizontalem Querschnitt möglich (rechts Mitte) . Nach einer weiteren Ausführungsform besitzt die Verlängerung 20w eine evolventenartig gekrümmte Querschnitts-Geometrie (unten mittig) .The lower part of FIG. 1 shows that the extensions 20w can be configured, for example, exactly radially and (in cross section) in a nose-like manner (representation in the top center). A version with a triangular horizontal cross-section is also possible (center right). According to a further embodiment, the extension 20w has an involute-like curved cross-sectional geometry (bottom center).
Schließlich ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Verlängerung 20w im wesentlichen einen horizontalen Dreieckquerschnitt besitzt, jedoch etwas tangential versetzt an den Basisteil 20b anschließt.Finally, an embodiment is shown in which the extension 20w essentially has a horizontal triangular cross section, but adjoins the base part 20b somewhat tangentially offset.
In jedem Fall werden zwischen den Verlängerungen 20w Verbindungsöffnungen 22 ausgebildet, die die Strömung der Schmelze in (hier) vier Teilströme untergliedern, so daß im Ergebnis vier Teilströme am Kopf des Stopfens 50 vorbeiströmen, die erst im Ausgußbereich 16 wieder vereinigt werden, wobei die genannte Vortex-Bildung zuverlässig verhindert wird.In any case, connecting openings 22 are formed between the extensions 20w, which subdivide the flow of the melt into (here) four partial flows, so that as a result four partial flows flow past the head of the stopper 50, which are only combined again in the pouring area 16, the latter being mentioned Vortex formation is reliably prevented.
Es ist selbstverständlich, daß diese Aufteilung der Ströme erst dann erfolgt, wenn der Stopfen von seiner Anlage im Ausgußbereich abgehoben ist. Bei allen vorgenannten Ausführungsformen sind der Basisteil 20b und die Verlängerungen 20w jeweils einstückig (materialschlüssig) ausgeführt. Ebenso können die Verlängerungen (oder allgemein ausgedrückt: Strömungsschikanen) auch als getrenntes, diskretes Bauteil hergestellt und zum Beispiel nach Art einer Kappe oder eines Rings auf einen Grundkörper (zum Beispiel einen Stopfen bekannter Bauart) aufgebracht, zum Beispiel aufgemörtelt werden.It goes without saying that this division of the flows only takes place when the stopper has been lifted off its contact in the pouring area. In all of the aforementioned embodiments, the base part 20b and the extensions 20w are each made in one piece (materially). Likewise, the extensions (or in general terms: flow baffles) can also be produced as a separate, discrete component and applied, for example in the manner of a cap or ring, to a base body (for example a stopper of a known type), for example mortared.
Ein solches Beispiel zeigt Figur 2. Der Stopfen 50 besitzt eine ringartige umlaufende radiale Verlängerung 20w2 am konkav gestalteten Endabschnitt 20k und mit Abstand zum freien Ende dieses Abschnitts 20k. Der Ring 20w2 verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L - L des Stopfens 50. Ebenso könnten weitere ringartige Verlängerungen darüber oder darunter angeordnet sein, auch mit unterschiedlichen Durchmessern.Such an example is shown in FIG. 2. The stopper 50 has a ring-like circumferential radial extension 20w2 on the concave end section 20k and at a distance from the free end of this section 20k. The ring 20w2 runs essentially perpendicular to the longitudinal axis L - L of the stopper 50. Likewise, further ring-like extensions could be arranged above or below it, even with different diameters.
Die perspektivische Darstellung nach Figur 3 betrifft ein Ausführungsbeispiel ähnlich dem nach Figur 1, also mit radial von einem Stopfen 50 abstehenden Verlängerungen (hier: plattenartig) 20w, die in einer Seitenansicht etwa eine Trapezform aufweisen. Die einzelnen Verlängerungen 20w sind dabei um jeweils 90° zueinander versetzt angeordnet. Zwischen zwei benachbarten Verlängerungen 20w wird jeweils eine Verbindungsöffnung 22 ausgebildet. Im Ergebnis erfolgt wiederum eine Aufteilung der Schmelzströmung in vier Teilströme, die sich erst im Einlaufbereich zu dem darunter angeordneten Ausguß vereinigen, nachdem sie um einen endseitigen Ring 20w2 gelenkt wurden (ähnlich Figur 2) . Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer wendelartig umlaufenden Verlängerung 20w. Der Stopfenkopf 50 erhält so das Aussehen eines Schraubenschaftes (mit Gewinde) . Zusätzlich ist analog Figur 2 am unteren Endabschnitt 20k ein umlaufender Ringflansch 20w2 angeordnet, der im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Stopfenkopfes 50 verläuft.The perspective representation according to FIG. 3 relates to an embodiment similar to that according to FIG. 1, that is to say with extensions 20w (here: plate-like) protruding radially from a stopper 50, which have a trapezoidal shape in a side view. The individual extensions 20w are arranged offset by 90 ° to each other. A connection opening 22 is formed in each case between two adjacent extensions 20w. As a result, the melt flow is again divided into four partial flows, which only unite in the inlet area to form the spout arranged below, after they have been directed around an end ring 20w2 (similar to FIG. 2). Figure 4 shows an embodiment with a helical circumferential extension 20w. The stopper head 50 thus has the appearance of a screw shaft (with thread). In addition, analogously to FIG. 2, a circumferential ring flange 20w2 is arranged on the lower end section 20k, which runs essentially perpendicular to the longitudinal extent of the stopper head 50.
Die Einrichtungen können gegossene feuerfeste Teile sein. Ebenso ist es möglich, die Teile zu pressen oder zu stampfen. Die Auswahl der jeweiligen Feuerfestsorte richtet sich nach der jeweiligen Anwendung. Spezielle Anforderungen an das Feuerfestmaterial werden nicht gestellt. Es muß in üblicher Weise temperaturbeständig sein und möglichst erosionsbeständig und sollte zudem günstige Duktilitätseigenschaften besitzen. The devices can be cast refractory parts. It is also possible to press or stamp the parts. The selection of the respective refractory grade depends on the respective application. There are no special requirements for the refractory material. It must be temperature-resistant in the usual way and as erosion-resistant as possible and should also have favorable ductility properties.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Stopfenartige Einrichtung zur Verhinderung eines Vortex-Effekts im Auslaufbereich (16) eines metallurgischen Schmelzgefäßes mit folgenden Merkmalen:1. Plug-like device for preventing a vortex effect in the outlet area (16) of a metallurgical melting vessel with the following features:
1.1 die Einrichtung besteht aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff,1.1 the device consists of a refractory ceramic material,
1.2 die Einrichtung umfasst einen stangenartigen Teil (52) und einen endseitigen Stopfenkopf (20)1.2 the device comprises a rod-like part (52) and an end plug head (20)
1.3 der Stopfenkopf (20) ist mit mindestens einer Verlängerung (20w) ausgebildet, die nach Art eines radial vom Stopfenkopf (20) abstehenden Flügels gestaltet ist.1.3 the plug head (20) is formed with at least one extension (20w) which is designed in the manner of a wing projecting radially from the plug head (20).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verlängerung (20w) wendelartig gestaltet ist.2. Device according to claim 1, wherein the extension (20w) is designed helically.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere Verlängerungen (20w) nach Art von Flügelrädern radial vom Stopfenkopf (20) abstehen.3. Device according to claim 1, in which a plurality of extensions (20w) project radially from the plug head (20) in the manner of impellers.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der mindestens eine Verlängerung (20w) mit Abstand zum freien Ende des Stopfenkopfs (20) verläuft.4. Device according to claim 1, wherein at least one extension (20w) runs at a distance from the free end of the plug head (20).
5. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der mindestens eine Verlängerung nach Art eines umlaufenden Rings (20w2) gestaltet ist.5. Device according to claim 1, wherein at least one extension is designed in the manner of a circumferential ring (20w2).
6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der der Ring (20w2) in geringem Abstand zum freien Ende des Stopfenkopfes (20) angeordnet ist.6. Device according to claim 5, wherein the ring (20w2) is arranged at a short distance from the free end of the plug head (20).
7. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere, stiftartige Verlängerungen radial vom Stopfenkopf (20) abstehen.7. The device according to claim 1, wherein a plurality of pin-like extensions protrude radially from the plug head (20).
8. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der Stopfenkopf (20) und Verlängerung(en) (20w) einstückig sind. 8. Device according to claim 1, in which the plug head (20) and extension (s) (20w) are in one piece.
. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verlängerung(en) als separates Bauteil am Stopfenkopf (20) befestigt ist/sind., Device according to claim 1, in which the extension (s) is / are attached as a separate component to the plug head (20).
10. Einrichtung nach Anspruch 1, bei dem das freie Ende des Stopfenkopfes (20) konkav gestaltet ist. 10. The device according to claim 1, wherein the free end of the plug head (20) is concave.
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