WO2009013014A1 - Impact absorber - Google Patents

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WO2009013014A1
WO2009013014A1 PCT/EP2008/006163 EP2008006163W WO2009013014A1 WO 2009013014 A1 WO2009013014 A1 WO 2009013014A1 EP 2008006163 W EP2008006163 W EP 2008006163W WO 2009013014 A1 WO2009013014 A1 WO 2009013014A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
projections
baffle
recesses
wall
bottom plate
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/006163
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German (de)
French (fr)
Other versions
WO2009013014A8 (en
Inventor
Günter Böcking
Andreas Viertauer
Peter Schrader
Original Assignee
Pa-He-Ge Feuerfeste Erzeugnisse Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pa-He-Ge Feuerfeste Erzeugnisse Gmbh & Co. Kg filed Critical Pa-He-Ge Feuerfeste Erzeugnisse Gmbh & Co. Kg
Priority to BRPI0813834-6A2A priority Critical patent/BRPI0813834A2/en
Publication of WO2009013014A1 publication Critical patent/WO2009013014A1/en
Publication of WO2009013014A8 publication Critical patent/WO2009013014A8/en

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Classifications

    • 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
    • B22D41/003—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like with impact pads

Definitions

  • the present invention relates to a baffle with the features of the preamble of claim 1.
  • Impact pots are used in metallurgy when pouring molten metals from a ladle into an intermediate container.
  • the liquid metal in a ladle is subjected to a metallurgical treatment. After completion of the treatment, the melt is then filled from the pan into an intermediate container, a so-called distributor (tundish). Due to the height difference between the pan and the bottom of the intermediate container, the high density of the molten metal and the low viscosity of the molten metal, the jet has a high kinetic energy. Jerky rapid opening of the pan slide releases the opening and the statically stationary steel column is then poured into the distributor through the pan slider.
  • baffles or baffles are usually inserted into the intermediate container before the casting process, which are intended to reduce the turbulence at the first moment of the casting process and to protect the lining against the kinetic energy of the liquid melt.
  • baffles are known from the prior art, for example from the publications EP0729393 Bl, EP0790873 Bl and EP1526940 Bl.
  • the floors and walls are substantially smooth.
  • the function is to be achieved by a deflection of the jet of liquid melt in such a way that the deflected jet coincides with the incoming jet and that thereby energy is consumed.
  • the desired function depends on a very accurate positioning of the ladle and the baffle at the beginning of the casting process. Any deviation from the intended relative orientation leads to a disturbance of the desired flow conditions. The exact positioning of the ladle outlet centric to the "baffle" is not possible due to the inertia (turret and steel ladle with content).
  • a plate which is used at the bottom of a tundish.
  • the plate is arranged horizontally in the casting operation and smooth in the middle. It has at its outer periphery about cube-shaped, upwardly facing projections, which should divide the incoming pouring stream into partial streams.
  • This plate has no outer, upwardly facing circumferential wall on.
  • the published patent application DE 2643009 A1 shows an insert body in the manner of a grid, which can be laid on the bottom of a tundish.
  • the rust is open to the bottom of the tundish. He has no circumferential wall.
  • a baffle which has a bottom and peripheral walls.
  • the floor and the walls are provided with a wavy or knob-like structure. This structure deflects the incoming pouring stream in different directions. However, the flowing liquid is resisted only to a slight extent by a resistance which reduces the kinetic energy.
  • a similar baffle which contains dome-shaped or pointed inserts.
  • the inserts point from the bottom of the baffle upwards, ie into the interior.
  • the surrounding wall is smooth. It is expected that this design leads to a distribution of the incoming pouring stream on the ground. However, the design opposes the jet little flow resistance, so that the kinetic energy is not significantly reduced, especially in the wall area.
  • US 6929775 B2 shows a baffle with circumferential ribs at the bottom and an upwardly opening approximately conical wall. The wall is provided with dome-shaped elevations or depressions. These recesses are designed to catch splashes at the beginning of the casting process and to divert in different directions. The flow of the pouring stream directed upward in the area of the wall is set against only little flow resistance, so that the kinetic energy of the pouring stream is only slightly influenced even with this impact pot.
  • the side wall of the baffle is disposed at an angle of 90 ° to the plane of the floor and because the side wall, the floor or both surfaces carry a surface structure in the form of projections, apertures or recesses whose surfaces are substantially either at an angle of 90 ° to the plane of the ground or parallel to the plane of the bottom, the molten metal receives when hitting the projections, openings or recesses virtually no velocity component, which counteracts the incoming jet.
  • the incoming beam therefore does not or does not significantly participate in the desired dynamic process in the baffle.
  • the vertical walls further allow a consistently uniform opening cross section of the baffle pot upwards, which allows a free and smooth outlet of the molten metal from the baffle. This also applies to non-centric arrangement of the steel beam.
  • a simpler shape results when the surface structure is formed only on a part of the inner surface of the side wall and / or the bottom. So it may be sufficient, only the side wall with a few, a total of about five to ten horizontally oriented rows of projections or recesses to provide.
  • melt will soon enter the distributor at the beginning of the casting process. This can lead to a calmer course of the casting process, especially at the moment in which the baffle head overflows, because then the overflowing material does not hit the ground, but already existing melt.
  • Figure 1 a baffle according to the invention with a bottom structure and a wall structure in a cross section in a perspective view;
  • Figure 2 the baffle pot of Figure 1 in a side view in cross section
  • FIG 3 the baffle pot of Figure 1 and Figure 2 in a plan view
  • Figure 4 a wall projection in a cross section from the side
  • Figure 5 a wall projection in a plan view
  • Figure 6 a bottom projection in a cross section from the side; such as
  • Figure 7 a bottom projection in a plan view.
  • a baffle pot is shown in perspective in a cross section.
  • the baffle has a circular, substantially flat bottom plate 1.
  • the bottom plate carries near its outer periphery a cylinder jacket-shaped wall 2, which is aligned with respect to the plane of the bottom plate 1 at an angle of 90 °.
  • the wall 2 has an outer smooth outer surface 3 and one of the bottom plate. 1 opposite upper end face 4.
  • the front side 4 is also smooth and has the geometric shape of a flat ring which is parallel to the plane of the bottom plate 1.
  • the upper side 4 of the wall 2 is therefore oriented at an angle of 90 ° relative to the lateral surface 3.
  • the upper side 4 surrounds an opening which closes an inner space 6 defined by the base plate 1 and the wall 2 upwards.
  • the bottom plate 1 has a number of projections 7 within the surface 14 enclosed by the wall 2.
  • the projections 7 are formed frusto-conical, wherein the larger-diameter end is integrally connected to the bottom plate 1, while the smaller-diameter end of the opening faces.
  • the frustoconical projections 7 are rotationally symmetrical and aligned with their axis of symmetry perpendicular to the plane of the bottom plate 1. They cover in this Austechnologyuaysä example close to the entire surface 14 of the bottom plate 1, as far as it lies within the wall 2.
  • the wall 2 also carries a plurality of projections 8 on its inner surface 5 facing the inner space 6.
  • the projections 8 point radially inward from the wall 2.
  • Each individual projection 8 is formed in this embodiment as a trapezoidal prism.
  • the projection 8 has an integrally connected to the wall 2 base with a rectangular cross-section.
  • a top 9 and a bottom 10 of the projection 8 are trapezoidal, flat and aligned with respect to the plane of the bottom plate 1 parallel to this plane.
  • Side surfaces 11 and 12 are rectangular.
  • the side surfaces 11 and 12 are perpendicular to the plane of the bottom plate 1 and in their respective transition point to the inner wall 5 of the wall 2 also perpendicular to the surface 5.
  • an end face 13 is provided which is free in the interior. 6 protrudes.
  • the end face IJ is aligned essentially flat and parallel to the surface 5 of the wall 2.
  • the projections may also be formed with rounded edges or inclined surfaces.
  • the baffle pot of Figure 1 is made in one piece from a refractory material in a known manner.
  • FIG. 2 shows the baffle pot from FIG. 1 in a cross-section from the side. Same components bear the same reference numbers. On the labeling of the individual surfaces of the projections 8 was omitted to better overview of the part.
  • FIG. 3 shows a baffle pot according to FIG. 1 and FIG. 2 in a top view in a broken view.
  • the trapezoidal prisms of the projections 8 are trapezoidal in plan view of the top 9 and that they face the center of the circular bottom plate 1 in the manner of an internal toothing.
  • FIG. 4 shows a projection 8 in a cross-section from the side. Visible is the vertical wall 5, which is integrally formed under the projection 8.
  • the upper side 9 and the lower side 10 each form an oriented at right angles to the wall 5 surface, which is thus due to the also rectangular orientation of the wall 5 parallel to the bottom plate 1.
  • the interior 6 facing end face 13 is in turn aligned parallel to the wall 5.
  • FIG. 5 shows the projection 8 from FIG. 4 in a plan view.
  • the parallel to the plane of the bottom plate 1 aligned, trapezoidal top 9 of the projection 8 is visible.
  • the side surfaces 11 and 12 and the end face 13 define the trapezoidal top 11.
  • the area in which the projection 8 is integrally connected to the side wall 2 is shown in dashed lines.
  • FIG. 6 shows a bottom-side projection 7 in a cross-section from the side.
  • the projection 7 is integrally formed on the bottom plate 1.
  • Br has a frusto-conical shape with an outer peripheral surface 15 and a circular upper surface 16.
  • the projection 7 rises vertically and rotationally symmetrical about the bottom plate 1 in the interior 6 of the baffle inside.
  • FIG. 7 shows only schematically the projection 7 in a plan view perpendicular to the base plate 1.
  • the baffle pot described so far is made entirely of refractory material.
  • the dimensions can be varied depending on the application.
  • the orientation of the described surfaces 9 and 11, 11 and 12 and 13 is then adjusted accordingly. However, the orientation of the surfaces perpendicular or parallel to the bottom plate 1 ble.iht essentially the same.
  • a typical baffle of the construction illustrated in Figure 1 has a diameter of about 70 cm.
  • the height perpendicular to the bottom plate 1 is about 35 cm. This results in an internal volume of about 55 1.
  • the projections 8 have a height of 10 mm in the vertical direction.
  • the trapezoidal surfaces 9 and 10 are provided adjacent to the inner wall 5 with an edge length of 15 mm.
  • the edge length adjacent to the free-standing surface 13 is 10 mm.
  • the surface 13 is therefore square.
  • the bottom-side projections 7 have a diameter in the base circle of about 17 mm, while the upper boundary surface has a diameter of 10 mm.
  • the height of the projections 7 is also about 10 mm.
  • the wall-side projections 8 are, as shown in Figure 2, respectively in horizontal and vertical rows, that is arranged in rows and columns. The columns are aligned parallel to each other. In the row direction, ie in Circumferential direction of the wall surface, two successive projections a are offset from each other by 50% of their vertical distance. The projections 8 are therefore arranged circumferentially "on the gap.” This arrangement is presently preferred, but other patterns are also known in the art
  • the elaborate in the present example design of the inner surfaces of the baffle can be made simpler even with substantially the same good function.
  • a smaller number of projections or recesses may be arranged completely circumferentially on the wall, but only in 3 to 4 or 5 to 10 rows, while the present embodiment has 17 rows.
  • the smaller number of lines can be arranged at half the height of the wall 2 or in the immediately adjacent to the bottom plate 1 area.
  • Adaptation to other tundish geometries can also be made.
  • a shape with a rectangular or trapezoidal base plate and a correspondingly formed interior 6 is provided deviating from the circular shape shown in this embodiment.
  • the ratio of diameter to height can also be chosen according to the requirements.
  • both the side wall and the bottom are provided with projections, they may also be formed on only one of the two surfaces, if the application permits.
  • the surface structure shown in the embodiment is currently preferred because of their ease of manufacture. If according to an alternative embodiment, not projections but recesses are provided on the boundary walls, there is practically a negative form of the illustrated surface structure, which also has the desired effect can achieve.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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Abstract

The invention relates to an impact absorber of refractory material for metallurgical applications, comprising a planar base plate (1) and a wall (2) aligned perpendicularly in relation to the base plate (1), which together enclose an interior space (6), wherein the wall (2) has a surface (5) facing the interior space (6) and the base plate (1) has a surface (14) facing the interior space (6), and in which the surface (5) carries projections (8) which point into the interior space (6) and respectively have side faces (11, 12), at least one upper side (9), at least one underside (10) and at least one end side (13), wherein the end faces (11, 12) and the end side (13) are respectively aligned perpendicular to the base plate (1) and wherein the upper side (9) and the underside (10) are aligned parallel to the base plate (1).

Description

Pralltopfimpact absorber
Die vorlieyende Erfindung betrifft einen Pralltopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a baffle with the features of the preamble of claim 1.
Pralltöpfe werden in der Metallurgie eingesetzt beim Gießen von Metallschmelzen aus einer Gießpfanne in einen Zwischenbehälter. Bei der Stahlherstellung wird beispielsweise das flüssige Metall in einer Pfanne einer metallurgischen Behandlung unterzogen. Nach Abschluss der Behandlung wird die Schmelze dann aus der Pfanne in einen Zwischenbehälter, einen so genannten Verteiler (Tundish) gefüllt. Aufgrund der Höhendifferenz zwischen der Pfanne und dem Boden des Zwischenbehälters, der hohen Dichte der Metallschmelze und der geringen Viskosität der Metallschmelze weist der Strahl eine hohe kinetische Energie auf. Ruckartiges rasches Öffnen des Pfannenschiebers gibt die Öffnung frei und die darauf statisch ruhende Stahlsäule wird dann durch den Pfannenschieber in den Verteiler eingegossen. Es besteht die Gefahr, dass die feuerfeste Auskleidung des Zwischenbehälters aufgrund der Auftreffenergie des Stahlstrahles beschädigt wird. Weiter kann es zu Spritzern von flüssigem Metall kommen, die Schäden an Mensch und Maschine in der Umgebung des Zwischenbehälters bewirken. Schließlich können entstehende Turbulenzen auch dazu führen, dass Schlacke in die Schmelze gezogen wird und die Schmelze dadurch verunreinigt wird.Impact pots are used in metallurgy when pouring molten metals from a ladle into an intermediate container. In steelmaking, for example, the liquid metal in a ladle is subjected to a metallurgical treatment. After completion of the treatment, the melt is then filled from the pan into an intermediate container, a so-called distributor (tundish). Due to the height difference between the pan and the bottom of the intermediate container, the high density of the molten metal and the low viscosity of the molten metal, the jet has a high kinetic energy. Jerky rapid opening of the pan slide releases the opening and the statically stationary steel column is then poured into the distributor through the pan slider. There is a risk that the refractory lining of the intermediate container will be damaged due to the impact energy of the steel jet. Next can There may be splashes of liquid metal that cause damage to man and machine in the vicinity of the intermediate container. Finally, resulting turbulences can also lead to slag being drawn into the melt, thereby contaminating the melt.
Um dies zu verhindern, werden vor dem Gießvorgang üblicherweise Verteilereinbauten (Prallplatten oder Pralltöpfe) in den Zwischenbehälter eingesetzt, die im ersten Moment des Gießvorgangs die Turbulenzen mindern sollen und die Ausmauerung vor der kinetischen Energie der flüssigen Schmelze schützen sollen.In order to prevent this, distributor installations (baffles or baffles) are usually inserted into the intermediate container before the casting process, which are intended to reduce the turbulence at the first moment of the casting process and to protect the lining against the kinetic energy of the liquid melt.
Derartige Pralltöpfe sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus den Druckschriften EP0729393 Bl, EP0790873 Bl und EP1526940 Bl.Such baffles are known from the prior art, for example from the publications EP0729393 Bl, EP0790873 Bl and EP1526940 Bl.
Bei den bekannten Pralltöpfen sind die Böden und die Wände im Wesentlichen glatt. Die Funktion soll erreicht werden durch eine Umlenkung des Strahls der flüssigen Schmelze derart, dass der umgelenkte Strahl mit dem einlaufenden Strahl zusammentrifft und dass hierdurch Energie verzehrt wird.In the known baffles, the floors and walls are substantially smooth. The function is to be achieved by a deflection of the jet of liquid melt in such a way that the deflected jet coincides with the incoming jet and that thereby energy is consumed.
Die angestrebte Funktion ist von einer sehr genauen Positionierung der Gießpfanne und des Pralltopfs beim Beginn des Gießvorgangs abhängig. Jede Abweichung von der vorgesehenen relativen Ausrichtung führt zu einer Störung der angestrebten Strömungsverhältnisse. Die exakte Positionierung des Gießpfannenauslaufs zentrisch zum „Pralltopf" ist aufgrund der Trägheit (Drehturm und Stahlgießpfanne mit Inhalt) nicht möglich.The desired function depends on a very accurate positioning of the ladle and the baffle at the beginning of the casting process. Any deviation from the intended relative orientation leads to a disturbance of the desired flow conditions. The exact positioning of the ladle outlet centric to the "baffle" is not possible due to the inertia (turret and steel ladle with content).
Aus der DE 102004011883 B4 ist eine Platte bekannt, die am Boden eines Tundishs eingesetzt wird. Die Platte ist im Gießbetrieb horizontal angeordnet und in der Mitte glatt. Sie weist an ihrem äußeren Umfang etwa würfelförmige, nach oben weisende Vorsprünge auf, die den einlaufenden Gießstrahl in Teilströme aufteilen sollen. Diese Platte weist keine äußere, nach oben weisende umlaufende Wandung auf.From DE 102004011883 B4 a plate is known, which is used at the bottom of a tundish. The plate is arranged horizontally in the casting operation and smooth in the middle. It has at its outer periphery about cube-shaped, upwardly facing projections, which should divide the incoming pouring stream into partial streams. This plate has no outer, upwardly facing circumferential wall on.
Die Offenlegungsschrift DE 2643009 Al zeigt einen Einlegekörper nach Art eines Gitterrostes, der auf den Boden eines Tundishs gelegt werden kann. Der Rost ist zum Boden des Tundishs hin offen. Er weist keine umlaufende Wandung auf.The published patent application DE 2643009 A1 shows an insert body in the manner of a grid, which can be laid on the bottom of a tundish. The rust is open to the bottom of the tundish. He has no circumferential wall.
Aus der EP 0463257 Bl ist ein Pralltopf bekannt, der einen Boden und umlaufende Wände aufweist. Der Boden und die Wände sind dabei mit einer wellenförmigen oder noppenartigen Struktur versehen. Diese Struktur lenkt den einlaufenden Gießstrahl in verschiedene 'Richtungen ab. Der strömenden Flüssigkeit wird jedoch nur in geringem Maß ein Widerstand entgegengesetzt, der die kinetische Energie verringert.From EP 0463257 Bl a baffle is known, which has a bottom and peripheral walls. The floor and the walls are provided with a wavy or knob-like structure. This structure deflects the incoming pouring stream in different directions. However, the flowing liquid is resisted only to a slight extent by a resistance which reduces the kinetic energy.
Aus der FR 1081253 ist ein ähnlicher Pralltopf bekannt, der kuppeiförmige oder spitze Einsätze enthält. Die Einsätze weisen vom Boden des Pralltopfs nach oben, also in den Innenraum. Die umlaufende Wandung ist glatt. Es ist zu erwarten, dass diese Gestaltung zu einer Verteilung des einlaufenden Gießstrahls am Boden führt. Die Gestaltung setzt aber dem Strahl wenig Strömungswiderstand entgegen, so dass die kinetische Energie insbesondere im Wandungsbereich nicht wesentlich reduziert wird. In ähnlicher Weise zeigt die US 6929775 B2 einen Pralltopf mit umlaufenden Rippen am Boden und einer sich nach oben öffnenden etwa konischen Wandung. Die Wandung ist mit kuppeiförmigen Erhebungen oder Vertiefungen versehen. Diese Vertiefungen sind dazu eingerichtet, Spritzer zu Beginn des Gießvorgangs aufzufangen und in unterschiedliche Richtungen abzulenken. Der im Bereich der Wandung nach oben gerichteten Strömung des Gießstrahls wird nur wenig Strömungswiderstand entgegen gesetzt, so dass die kinetische Energie des Gießstrahls auch bei diesem Pralltopf nur geringfügig beeinflusst wird.From FR 1081253 a similar baffle is known which contains dome-shaped or pointed inserts. The inserts point from the bottom of the baffle upwards, ie into the interior. The surrounding wall is smooth. It is expected that this design leads to a distribution of the incoming pouring stream on the ground. However, the design opposes the jet little flow resistance, so that the kinetic energy is not significantly reduced, especially in the wall area. Similarly, US 6929775 B2 shows a baffle with circumferential ribs at the bottom and an upwardly opening approximately conical wall. The wall is provided with dome-shaped elevations or depressions. These recesses are designed to catch splashes at the beginning of the casting process and to divert in different directions. The flow of the pouring stream directed upward in the area of the wall is set against only little flow resistance, so that the kinetic energy of the pouring stream is only slightly influenced even with this impact pot.
Allen genannten Einsätzen ist gemeinsam, dass die relativ glatte, strömungsgünstige Struktur insbesondere der Wandung nicht dazu vorgesehen ist, nichtmetallische Verunreinigungen aus dem Gießstrahl abzuscheiden.All these uses have in common that the relatively smooth, streamlined structure, in particular the wall is not intended to non-metallic impurities to be separated from the pouring stream.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pralltopf zu schaffen, der die kinetische Energie der fließenden Metallschmelze wirkungsvoll verringert, ohne dass eine ausgeprägte Abhängigkeit von dem Auftreffpunkt der Metallschmelze am Boden des Pralltopfs besteht.It is therefore an object of the present invention to provide a baffle pot, which effectively reduces the kinetic energy of the flowing molten metal, without a pronounced dependence on the point of impact of the molten metal at the bottom of the baffle.
Diese Aufgabe wird von einem Pralltopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a baffle with the features of claim 1.
Weil die Seitenwand des Pralltopfs in einem Winkel von 90° zu der Ebene des Bodens angeordnet ist und weil die Seitenwand, der Boden oder beide Oberflächen eine Oberflächenstruktur in Form von Vorsprüngen, Durchbrüchen oder Ausnehmungen trägt, deren Oberflächen im wesentlichen entweder in einem Winkel von 90° zu der Ebene des Bodens oder parallel zu der Ebene des Bodens verlaufen, erhält die Metallschmelze beim Auftreffen auf die Vorsprünge, Durchbrüche oder Ausnehmungen praktisch keine Geschwindigkeitskomponente, die dem einlaufenden Strahl entgegen wirkt . Der einlaufende Strahl nimmt deshalb an dem angestrebten dynamischen Prozess im Pralltopf nicht oder nicht wesentlich teil. Die senkrechten Wände erlauben weiter einen durchgehend gleichmäßig großen Öffnungsquerschnitt des Pralltopfs nach oben hin, der einen freien und ruhigen Auslauf der Metallschmelze aus dem Pralltopf ermöglicht. Dies gilt auch bei nicht zentrischer Anordnung des Stahlstrahles.Because the side wall of the baffle is disposed at an angle of 90 ° to the plane of the floor and because the side wall, the floor or both surfaces carry a surface structure in the form of projections, apertures or recesses whose surfaces are substantially either at an angle of 90 ° to the plane of the ground or parallel to the plane of the bottom, the molten metal receives when hitting the projections, openings or recesses virtually no velocity component, which counteracts the incoming jet. The incoming beam therefore does not or does not significantly participate in the desired dynamic process in the baffle. The vertical walls further allow a consistently uniform opening cross section of the baffle pot upwards, which allows a free and smooth outlet of the molten metal from the baffle. This also applies to non-centric arrangement of the steel beam.
Wenn der Boden des Pralltopfs mit kegelförmigen Vorsprüngen versehen ist, wird bereits dort durch eine Verlängerung der Fließpfade nach dem Auftreffen der Metallschmelze auf den Boden Energie verzehrt werden.If the bottom of the impact pot is provided with conical projections, energy will be consumed there already by extending the flow paths after the impact of the molten metal on the ground.
Eine einfachere Form ergibt sich, wenn die Oberflächenstruktur nur auf einem Teil der inneren Oberfläche der Seitenwand und/oder des Bodens ausgebildet ist. So kann es ausreichen, nur die Seitenwand mit wenigen, insgesamt etwa fünf bis zehn horizontal ringförmig ausgerichteten Reihen von Vorsprüngen oder Ausnehmungen zu versehen.A simpler shape results when the surface structure is formed only on a part of the inner surface of the side wall and / or the bottom. So it may be sufficient, only the side wall with a few, a total of about five to ten horizontally oriented rows of projections or recesses to provide.
Wenn die Oberflächenstruktur Durchbrüche, beispielsweise in Form von Schlitzen in der Seitenwand umfasst, wird frühzeitig zu Beginn des Gießvorgangs bereits Schmelze in den Verteiler gelangen. Dies kann zu einem ruhigeren Verlauf des Gießvorgangs führen, insbesondere in dem Moment, in dem der PrallLopf überläuft, da dann das überlaufende Material nicht auf den Boden, sondern auf bereits vorhandene Schmelze trifft.If the surface structure comprises openings, for example in the form of slots in the side wall, melt will soon enter the distributor at the beginning of the casting process. This can lead to a calmer course of the casting process, especially at the moment in which the baffle head overflows, because then the overflowing material does not hit the ground, but already existing melt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Show it:
Figur 1: einen erfindungsgemäßen Pralltopf mit einer Bodenstruktur und einer Wandstruktur in einem Querschnitt in perspektivischer Darstellung;Figure 1: a baffle according to the invention with a bottom structure and a wall structure in a cross section in a perspective view;
Figur 2 : den Pralltopf aus Figur 1 in einer Seitenansicht im Querschnitt;Figure 2: the baffle pot of Figure 1 in a side view in cross section;
Figur 3 : den Pralltopf aus Figur 1 und Figur 2 in einer Draufsicht;Figure 3: the baffle pot of Figure 1 and Figure 2 in a plan view;
Figur 4 : einen Wandvorsprung in einem Querschnitt von der Seite;Figure 4: a wall projection in a cross section from the side;
Figur 5: einen Wandvorsprung in einer Draufsicht;Figure 5: a wall projection in a plan view;
Figur 6: einen Bodenvorsprung in einem Querschnitt von der Seite; sowieFigure 6: a bottom projection in a cross section from the side; such as
Figur 7: einen Bodenvorsprung in einer Draufsicht.Figure 7: a bottom projection in a plan view.
In der Figur 1 ist ein Pralltopf perspektivisch in einem Querschnitt dargestellt. Der Pralltopf weist eine kreisrunde, im Wesentlichen ebene Bodenplatte 1 auf. Die Bodenplatte trägt nahe ihres äußeren Umfangs eine zylindermantelförmige Wandung 2, die gegenüber der Ebene der Bodenplatte 1 in einem Winkel von 90° ausgerichtet ist. Die Wandung 2 weist eine äußere glatte Mantelfläche 3 und eine der Bodenplatte 1 gegenüberliegende obere Stirnseite 4 auf. Die Stirnseite 4 ist ebenfalls glatt und hat die geometrische Form eines ebenen Rings, der parallel zu der Ebene der Bodenplatte 1 verläuft. Die Oberseite 4 der Wandung 2 ist gegenüber der Mantelfläche 3 deshalb in einem Winkel von 90° orientiert.In FIG. 1, a baffle pot is shown in perspective in a cross section. The baffle has a circular, substantially flat bottom plate 1. The bottom plate carries near its outer periphery a cylinder jacket-shaped wall 2, which is aligned with respect to the plane of the bottom plate 1 at an angle of 90 °. The wall 2 has an outer smooth outer surface 3 and one of the bottom plate. 1 opposite upper end face 4. The front side 4 is also smooth and has the geometric shape of a flat ring which is parallel to the plane of the bottom plate 1. The upper side 4 of the wall 2 is therefore oriented at an angle of 90 ° relative to the lateral surface 3.
Die Oberseite 4 umgibt eine Öffnung, die einen von der Bodenplatte 1 und der Wandung 2 definierten Innenraum 6 nach oben abschließt.The upper side 4 surrounds an opening which closes an inner space 6 defined by the base plate 1 and the wall 2 upwards.
Dem Innenraum G zugewandt weist die Bodenplatte 1 innerhalb der von der Wandung 2 umschlossenen Oberfläche 14 eine Anzahl von Vorsprüngen 7 auf. Die Vorsprünge 7 sind kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei das im Durchmesser größere Ende mit der Bodenplatte 1 einstückig verbunden ist, während das im Durchmesser kleinere Ende der Öffnung zugewandt ist. Die kegelstumpfförmigen Vorsprünge 7 sind rotationssymmetrisch und mit ihrer Symmetrieachse senkrecht zu der Ebene der Bodenplatte 1 ausgerichtet. Sie bedecken in diesem Ausführuaysäbeispiel nahe zu die gesamte Oberfläche 14 der Bodenplatte 1, soweit diese innerhalb der Wandung 2 liegt.Facing the interior G, the bottom plate 1 has a number of projections 7 within the surface 14 enclosed by the wall 2. The projections 7 are formed frusto-conical, wherein the larger-diameter end is integrally connected to the bottom plate 1, while the smaller-diameter end of the opening faces. The frustoconical projections 7 are rotationally symmetrical and aligned with their axis of symmetry perpendicular to the plane of the bottom plate 1. They cover in this Ausführuaysä example close to the entire surface 14 of the bottom plate 1, as far as it lies within the wall 2.
Die Wandung 2 trägt an ihrer dem Innenraum 6 zugewandten inneren Oberfläche 5 ebenfalls eine Vielzahl von Vorsprüngen 8. Die Vorsprünge 8 weisen von der Wandung 2 radial nach innen. Jeder einzelne Vorsprung 8 ist bei dieser Ausführungsform als Trapezkantprisma ausgebildet. Der Vorsprung 8 weist eine einstückig mit der Wandung 2 verbundene Grundfläche mit rechteckigem Querschnitt auf. Eine Oberseite 9 und eine Unterseite 10 des Vorsprungs 8 sind trapezförmig ausgebildet, flach und bezüglich der Ebene der Bodenplatte 1 parallel zu dieser Ebene ausgerichtet. Seitenflächen 11 und 12 sind rechteckig ausgebildet. Die Seitenflächen 11 und 12 verlaufen senkrecht zu der Ebene der Bodenplatte 1 und in ihrem jeweiligen Übergangspunkt zu der Innenwand 5 der Wandung 2 auch senkrecht zu der Oberfläche 5. Schließlich ist eine Stirnseite 13 vorgesehen, die frei in den Innenraum 6 hineinragt. Die Stirnseite I-J ist im Wesentlichen eben und parallel zu der Oberfläche 5 der Wandung 2 ausgerichtet. In anderen Ausführunqsformen können die Vorsprünge auch mit abgerundeten Kanten oder geneigten Flächen ausgebildet sein.The wall 2 also carries a plurality of projections 8 on its inner surface 5 facing the inner space 6. The projections 8 point radially inward from the wall 2. Each individual projection 8 is formed in this embodiment as a trapezoidal prism. The projection 8 has an integrally connected to the wall 2 base with a rectangular cross-section. A top 9 and a bottom 10 of the projection 8 are trapezoidal, flat and aligned with respect to the plane of the bottom plate 1 parallel to this plane. Side surfaces 11 and 12 are rectangular. The side surfaces 11 and 12 are perpendicular to the plane of the bottom plate 1 and in their respective transition point to the inner wall 5 of the wall 2 also perpendicular to the surface 5. Finally, an end face 13 is provided which is free in the interior. 6 protrudes. The end face IJ is aligned essentially flat and parallel to the surface 5 of the wall 2. In other embodiments, the projections may also be formed with rounded edges or inclined surfaces.
Der Pralltopf aus Figur 1 wird in bekannter Weise aus einem feuerfesten Material einstückig gefertigt.The baffle pot of Figure 1 is made in one piece from a refractory material in a known manner.
Die Figur 2 zeigt den Pralltopf aus Figur 1 in einem Querschnitt von der Seite. Gleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugsziffern. Auf die Kennzeichnung der einzelnen Flächen der Vorsprünge 8 wurde zu besseren Übersicht des Teils verzichtet.FIG. 2 shows the baffle pot from FIG. 1 in a cross-section from the side. Same components bear the same reference numbers. On the labeling of the individual surfaces of the projections 8 was omitted to better overview of the part.
Die Figur 3 zeigt einen Pralltopf gemäß Figur 1 und Figur 2 in einer Draufsicht in abgebrochener Darstellung. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Trapezkantprismen der Vorsprünge 8 in der Draufsicht auf die Oberseite 9 trapezförmig ausgebildet sind und dass sie dem Mittelpunkt der kreisförmigen Bodenplatte 1 nach Art einer Innenverzahnung zugewandt sind.FIG. 3 shows a baffle pot according to FIG. 1 and FIG. 2 in a top view in a broken view. In this representation, it can be seen that the trapezoidal prisms of the projections 8 are trapezoidal in plan view of the top 9 and that they face the center of the circular bottom plate 1 in the manner of an internal toothing.
Die Figur 4 zeigt einen Vorsprung 8 in einem Querschnitt von der Seite. Erkennbar ist die senkrechte Wandung 5, die einstückig unter dem Vorsprung 8 ausgebildet ist. Die Oberseite 9 und die Unterseite 10 bilden jeweils eine im rechten Winkel zu der Wandung 5 orientierte Fläche, die also aufgrund der ebenfalls rechtwinkligen Ausrichtung der Wandung 5 parallel zu der Bodenplatte 1 steht. Die dem Innenraum 6 zugewandte Stirnseite 13 ist wiederum parallel zu der Wandung 5 ausgerichtet.FIG. 4 shows a projection 8 in a cross-section from the side. Visible is the vertical wall 5, which is integrally formed under the projection 8. The upper side 9 and the lower side 10 each form an oriented at right angles to the wall 5 surface, which is thus due to the also rectangular orientation of the wall 5 parallel to the bottom plate 1. The interior 6 facing end face 13 is in turn aligned parallel to the wall 5.
Die Figur 5 zeigt den Vorsprung 8 aus Figur 4 in einer Draufsicht. Hier ist die parallel zu der Ebene der Bodenplatte 1 ausgerichtete, trapezförmige Oberseite 9 des Vorsprungs 8 sichtbar. Die Seitenflächen 11 und 12 sowie die Stirnseite 13 begrenzen die trapezförmige Oberseite 11. Der Bereich, in dem der Vorsprung 8 einstückig mit der Seitenwand 2 verbunden ist, ist gestrichelt dargestellt. Die Figur 6 zeigt einen bodenseitigen Vorsprung 7 in einem Querschnitt von der Seite. Der Vorsprung 7 ist einstückig an die Bodenplatte 1 angeformt. Br weist eine kegelstumpfförmige Gestalt mit einer äußeren Umfangsfläche 15 und einer kreisrunden Oberseite 16 auf. Der Vorsprung 7 erhebt sich senkrecht und rotationssymmetrisch über die Bodenplatte 1 in den Innenraum 6 des Pralltopfs hinein.FIG. 5 shows the projection 8 from FIG. 4 in a plan view. Here, the parallel to the plane of the bottom plate 1 aligned, trapezoidal top 9 of the projection 8 is visible. The side surfaces 11 and 12 and the end face 13 define the trapezoidal top 11. The area in which the projection 8 is integrally connected to the side wall 2 is shown in dashed lines. FIG. 6 shows a bottom-side projection 7 in a cross-section from the side. The projection 7 is integrally formed on the bottom plate 1. Br has a frusto-conical shape with an outer peripheral surface 15 and a circular upper surface 16. The projection 7 rises vertically and rotationally symmetrical about the bottom plate 1 in the interior 6 of the baffle inside.
Die Figur 7 zeigt nur schematisch den Vorsprung 7 in einer Draufsicht senkrecht auf die Bodenplatte 1.FIG. 7 shows only schematically the projection 7 in a plan view perpendicular to the base plate 1.
Der insoweit beschriebene Pralltopf ist insgesamt aus feuerfestem Material hergestellt. Die Abmessungen können je nach Anwendungsfall variiert werden. Die Ausrichtung der beschriebenen Flächen 9 und lü, 11 und 12 sowie 13 wird dann entsprechend angepasst . Die Orientierung der Flächen senkrecht bzw. parallel zur Bodenplatte 1 ble.iht jedoch im Wesentlichen gleich.The baffle pot described so far is made entirely of refractory material. The dimensions can be varied depending on the application. The orientation of the described surfaces 9 and 11, 11 and 12 and 13 is then adjusted accordingly. However, the orientation of the surfaces perpendicular or parallel to the bottom plate 1 ble.iht essentially the same.
Ein typischer Pralltopf der in Figur 1 veranschaulichten Bauweise weist einen Durchmesser von etwa 70 cm auf. Die Höhe senkrecht zur Bodenplatte 1 beträgt rund 35 cm. Dies ergibt ein Innenvolumen von etwa 55 1. Die Vorsprünge 8 weisen in vertikaler Richtung eine Höhe von 10 mm auf. Die trapezförmigen Flächen 9 und 10 sind angrenzend an die innere Wandung 5 mit einer Kantenlänge von 15 mm versehen. Die Kantenlänge angrenzend an die frei stehende Fläche 13 beträgt 10 mm. Die Fläche 13 ist folglich quadratisch.A typical baffle of the construction illustrated in Figure 1 has a diameter of about 70 cm. The height perpendicular to the bottom plate 1 is about 35 cm. This results in an internal volume of about 55 1. The projections 8 have a height of 10 mm in the vertical direction. The trapezoidal surfaces 9 and 10 are provided adjacent to the inner wall 5 with an edge length of 15 mm. The edge length adjacent to the free-standing surface 13 is 10 mm. The surface 13 is therefore square.
Die bodenseitigen Vorsprünge 7 weisen einen Durchmesser im Grundkreis von etwa 17 mm auf, während die obere Begrenzungsfläche einen Durchmesser von 10 mm aufweist. Die Höhe der Vorsprünge 7 beträgt ebenfalls etwa 10 mm.The bottom-side projections 7 have a diameter in the base circle of about 17 mm, while the upper boundary surface has a diameter of 10 mm. The height of the projections 7 is also about 10 mm.
Die wandseitigen Vorsprünge 8 sind, wie in der Figur 2 ersichtlich, jeweils in horizontalen und vertikalen Reihen, also in Zeilen und Spalten angeordnet. Dabei sind die Spalten parallel zueinander ausgerichtet. In Zeilenrichtung, also in Umfangsrichtung der Wandfläche, sind jeweils zwei auf einander folgende Vorsprünge a um 50 % ihres vertikalen Abstandes gegeneinander versetzt. Die Vorsprünge 8 sind also umfangsseitig „auf Lücke" angeordnet. Diese Anordnung wird derzeit bevorzugt . Es sind aber auch andere Muster bei derThe wall-side projections 8 are, as shown in Figure 2, respectively in horizontal and vertical rows, that is arranged in rows and columns. The columns are aligned parallel to each other. In the row direction, ie in Circumferential direction of the wall surface, two successive projections a are offset from each other by 50% of their vertical distance. The projections 8 are therefore arranged circumferentially "on the gap." This arrangement is presently preferred, but other patterns are also known in the art
Anordnung der Vorsprünge 8 im Wandbereich des Pralltopfs möglich.Arrangement of the projections 8 in the wall region of the baffle possible.
Die im vorliegenden Beispiel aufwändige Gestaltung der inneren Oberflächen des Pralltopfs kann auch bei im Wesentlichen gleich guter Funktion einfacher gestaltet werden. So kann beispielsweise eine geringere Anzahl von Vorsprüngen oder Ausnehmungen vollständig umlaufend am Wandbereiπh angeordnet sein, jedoch nur in 3 bis 4 oder 5 bis 10 Zeilen, während das vorliegende Ausführungsbeispiel 17 Zeilen aufweist. Die geringere Anzahl von Zeilen kann auf halber Höhe der Wandung 2 oder im unmittelbar der Bodenplatte 1 benachbarten Bereich angeordnet werden.The elaborate in the present example design of the inner surfaces of the baffle can be made simpler even with substantially the same good function. Thus, for example, a smaller number of projections or recesses may be arranged completely circumferentially on the wall, but only in 3 to 4 or 5 to 10 rows, while the present embodiment has 17 rows. The smaller number of lines can be arranged at half the height of the wall 2 or in the immediately adjacent to the bottom plate 1 area.
Die Anpassung an andere Tundish-Geometrien kann ebenfalls vorgenommen werden. So ist abweichend von der kreisrunden dargestellten Form dieses Ausführungsbeispiels auch eine Form mit rechteckiger oder trapezförmiger Bodenplatte und entsprechend ausgebildetem Innenraum 6 vorgesehen. Das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe kann ebenfalls nach den Anforderungen gewählt werden.Adaptation to other tundish geometries can also be made. Thus, a shape with a rectangular or trapezoidal base plate and a correspondingly formed interior 6 is provided deviating from the circular shape shown in this embodiment. The ratio of diameter to height can also be chosen according to the requirements.
Während im obigen Ausführungsbeispiel sowohl die Seitenwandung als auch der Boden mit Vorsprüngen versehen ist, können diese auch nur an einer der beiden Oberflächen ausgebildet sein, wenn die Anwendung es zulässt. Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Oberflächenstruktur wird derzeit wegen ihrer einfachen Herstellbarkeit bevorzugt . Wenn gemäß einer alternativen Ausführung nicht Vorsprünge sondern Ausnehmungen an den Begrenzungswänden vorgesehen sind, ergibt sich praktisch eine Negativform der dargestellten Oberflächenstruktur, die ebenso die gewünschte Wirkung erzielen kann. While in the above embodiment, both the side wall and the bottom are provided with projections, they may also be formed on only one of the two surfaces, if the application permits. The surface structure shown in the embodiment is currently preferred because of their ease of manufacture. If according to an alternative embodiment, not projections but recesses are provided on the boundary walls, there is practically a negative form of the illustrated surface structure, which also has the desired effect can achieve.

Claims

Patentansprüche claims
1. Pralltopf aus feuerfestem Material für metallurgische Anwendungen, mit einer ebenen Bodenplatte (1) und mit einer senkrecht zu der Bodenplatte (1) ausgerichteten Wandung (2) , die zusammen einen Innenraum (6) umschließen, wobei die Wandung (2) eine dem Innenraum (6) zugewandte Oberfläche (5) und die Bodenplatte (1) eine dem Innenraum (6) zugewandte Oberseite (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (5) und/oder die Oberseite (14) eine in den Innenraum (6) weisende Oberflächenstruktur trägt, die Vorsprünge (7, 8) , Ausnehmungen und/oder Durchbrüche aufweist, wobei die Vorsprünge (7, 8) , Ausnehmungen und/oder Durchbrüche jeweils Seitenflächen (11, 12), wenigstens eine Oberseite (9) , wenigstens eine Unterseite (10) und gegebenenfalls eine Stirnseite (13) aufweisen. .1. baffle made of refractory material for metallurgical applications, with a flat bottom plate (1) and with a perpendicular to the bottom plate (1) aligned wall (2), which together enclose an interior space (6), wherein the wall (2) a the Interior (6) facing surface (5) and the bottom plate (1) has an interior (6) facing the top (14), characterized in that the surface (5) and / or the top (14) into the interior ( 6) bearing surface structure, the projections (7, 8), recesses and / or openings, wherein the projections (7, 8), recesses and / or openings each side surfaces (11, 12), at least one top (9), at least one underside (10) and possibly an end face (13). ,
2. Pralltopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (11, 12) und gegebenenfalls die Stirnseite (13) jeweils im wesentlichen senkrecht zu der Bodenplatte (1) ausgerichtet sind und dass die Oberseite (9) und die Unterseite (10) im wesentlichen parallel zu der Bodenplatte (1) ausgerichtet sind.2. baffle according to claim 1, characterized in that the side surfaces (11, 12) and optionally the end face (13) are each aligned substantially perpendicular to the bottom plate (1) and that the top (9) and the bottom (10) are aligned substantially parallel to the bottom plate (1).
3. Pralltopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge oder Ausnehmungen (7, 8) die Form eines Trapezkantprismas aufweisen.3. baffle pot according to one of the preceding claims, characterized in that the projections or Recesses (7, 8) have the shape of a trapezoid prism.
4. Pralltopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge oder Ausnehmungen (7, 8) kegelstumpfförmig ausgebildet sind.4. baffle pot according to one of the preceding claims, characterized in that the projections or recesses (7, 8) are frustoconical.
5. Pralltopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (8) , Durchbrüche oder Ausnehmungen in parallel zu der Bodenplatte (1) ausgerichteten Reihen über den Umfang der Oberfläche (5) angeordnet sind.5. baffle pot according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (8), openings or recesses in parallel to the bottom plate (1) aligned rows over the circumference of the surface (5) are arranged.
6. Pralltopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Oberflächenstruktur bildenden Vorsprünge (8) , Durchbrüche oder Ausnehmungen in insgesamt drei, vier oder fünf bis zehn parallelen Reihen angeordnet sind.6. baffle pot according to one of the preceding claims, characterized in that the surface structure forming projections (8), apertures or recesses in a total of three, four or five to ten parallel rows are arranged.
7. Pralltopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (7, 8) oder Ausnehmungen eine quadratische, rechteckige oder runde Grundfläche aufweisen.7. baffle pot according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (7, 8) or recesses have a square, rectangular or round base surface.
8. Pralltopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (7, 8) oder Ausnehmungen würfelförmig ausgebildet sind.8. baffle pot according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (7, 8) or recesses are cube-shaped.
9. Pralltopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (8) oder Ausnehmungen in gegeneinander in Umfangsrichtung versetzten Reihen angeordnet sind. 9. baffle pot according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (8) or recesses are arranged in mutually circumferentially offset rows.
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