WO2010112202A1 - Closure plug for an outlet opening of a container and container having a closure plug - Google Patents

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WO2010112202A1
WO2010112202A1 PCT/EP2010/002022 EP2010002022W WO2010112202A1 WO 2010112202 A1 WO2010112202 A1 WO 2010112202A1 EP 2010002022 W EP2010002022 W EP 2010002022W WO 2010112202 A1 WO2010112202 A1 WO 2010112202A1
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WO
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closure
outflow opening
plug
sealing plug
container
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PCT/EP2010/002022
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German (de)
French (fr)
Inventor
Heiko Schuster
Sigurd Rödl
Original Assignee
Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh
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Publication date
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Priority to US13/262,157 priority patent/US20120086158A1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14Closures
    • B22D41/16Closures 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
    • B22D41/18Stopper-rods therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4653Tapholes; Opening or plugging thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1509Tapping equipment
    • F27D3/1536Devices for plugging tap holes, e.g. plugs stoppers

Definitions

  • Sealing plug for an outflow opening of a container and container with a
  • the invention relates to a closure plug for a discharge opening of a container which can receive liquid melt or other solids-laden fluids (gases and liquids), which has a closure region on its outer surface, which is provided with a portion of the
  • the invention relates to a container for receiving a melt or other solids laden fluids (gases and
  • Liquids in which an outflow opening is defined, which is bounded by a boundary wall, and which has a closure plug for closing the outflow opening, wherein the closure plug has a closure region on its outer surface, which is provided with a portion which delimits the outflow opening Boundary wall to come into contact with the
  • the invention relates to the use of such closure plugs, or the use of such containers.
  • solid particles can be dispersed in metal melts, which can be deposited in the systems through which they flow, for example when they flow out of a container through its outflow opening on the walls, for example on the walls of the outflow opening. This can lead to disruptions of the process flow.
  • WO 2005/042189 A2 discloses a closure stopper for an outflow opening of a container, which receives liquid melt, which has a closure region on its outer surface, which is intended to come into contact with a section of the boundary wall delimiting the outflow opening in order to contact the
  • a closure plug for closing the outflow opening wherein the closure plug has a closure portion on its outer surface which is intended to come into contact with a portion of the outflow limiting boundary wall to close the outflow opening and extending along its longitudinal axis of the Closing portion tapers toward a front end, which is intended to be inserted into the outflow opening.
  • Sealing plug or on the surface of the outlet opening delimiting boundary wall waves are provided, which are arranged such that the size of the flow channel, which forms when lifting the sealing plug between the outer surface of the sealing plug and the boundary wall of the outflow opening becomes larger and larger, the larger the farther the respective part of the flow channel is removed from the point of contact between the closure plug and the boundary wall with the closure plug closed. Due to the undulating, step-shaped design of the surface of the sealing plug, in the construction according to WO 2005/042189 A2 it is to be achieved that the particles flowing past the surface of the sealing plug
  • WO 2005/042189 A2 teaches that the controlled turbulence on the surface of the sealing plug reduces the blockage rate at the surface of the sealing plug by continuously removing non-metallic particles. Additionally, WO does In the case of the possible presence of gases, the controlled turbulences in the region of the plug surface distribute the gas bubbles uniformly around this part of the plug, thereby contributing to the prevention of clogging deposits.
  • Plug geometries are also known in practice, in which the closure plug has a spherical or conical tip.
  • the invention has the object to provide a closure plug for an outflow opening of a container receiving liquid melt, as well as a container for receiving a melt, which reduces the deposition of particles as it flows through such a system with a particle-laden fluid. Furthermore, a use for such a stopper, or such a container should be specified.
  • the invention is based on the idea that, inter alia, there is a flow-induced cause for the addition of flow-through pouring systems, namely recirculation zones on the boundary wall of the discharge opening below the plug, which flow separation with resulting local maxima of the flow velocity in the middle of the core flow below the plug Stopfens arise.
  • the invention assumes that this cause leads to an increased deposition of particles on the inner wall of the flow-through system.
  • the closure plug according to the invention has an outer contour which is intended to guide the flow well. In a preferred embodiment, this is done on the
  • the front end of the sealing plug is delimited by a sharp edge from the further surface shape of the sealing plug.
  • the sealing plug according to the invention has, between the closure region and the front end, a section which is concave. Additionally or alternatively, the sealing plug is designed such that the - A -
  • Closure area is located in a portion of the sealing plug, which is concave.
  • the stopper is provided with a stopper geometry which is easy to produce and at the same time makes it possible to guide the flow in the discharge opening parallel to the boundary wall of the discharge opening. This can prevent that maximum velocities arise in the middle of the core flow.
  • a concavely formed section of the sealing plug is particularly preferably understood to mean a section which has a contour in a sectional plane of the closure plug which contains the longitudinal axis of the sealing plug, in which all surface points on the contour lie on one side of a straight line which defines the starting point and the End point of the contour connects.
  • the closure area may be a surface area. Often, however, the closure area is designed so that - seen in cross section - a
  • Closure point is formed, or - based on the surface of the sealing plug - a closure line exists, with which the sealing plug can come into contact with a boundary wall of an outflow opening.
  • the surface of the sealing plug in the region between the front end remote end of the closure portion and immediately in front of the front end is designed such that it has only continuous changes in shape.
  • a continuous change in shape is understood in particular to mean those changes in shape in which a first surface does not change into a second surface to form an edge.
  • a continuous change in shape is understood to mean a change in shape in which a first planar surface does not pass through a transitional surface into a second, planar surface in which the radius of the contour of the transitional surface is smaller than or less than the longitudinal extent of the first surface is the longitudinal extension of the second surface, wherein the longitudinal extension is understood to mean the extension of the surface from the transition surface.
  • a continuous change in shape is understood to mean, in particular, any type of change in shape in which a surface region containing the change in shape does not break off along the flowing flow. By a continuous change in shape, a particularly good flow control can be achieved.
  • the sealing plug according to the invention has only a single concave in the region between the end of the closure region remote from the front end and immediately in front of the front end trained section on. As a result, a particularly good flow guidance can be achieved.
  • the concaved portion is formed in a cross section through the sealing plug, which takes place in a plane which also includes the longitudinal axis of the sealing plug, essentially by a circular arc or a portion of an ellipse or a portion of a parabola. This also contributes to a good flow guidance.
  • the sealing plug between the concave portion and the front end to a portion which is formed substantially cylindrical.
  • the cylindrically shaped part of the sealing plug is formed directly adjacent to the front end.
  • the closure plug according to the invention has a single concave portion, which is adjoined directly by a cylindrically shaped section of the sealing plug, to which, in a particularly preferred embodiment, the front end directly adjoins.
  • the front end has a flat surface that lies in a plane that is perpendicular to the longitudinal axis of the sealing plug. Particularly preferably, the front end is completely through such a plane
  • the front end may have a concave, inwardly curved end surface.
  • the entire front end is formed by a concave inwardly curved end surface of the plug.
  • a section is provided above the closure region, which is convex.
  • Closure plug is concave, this closure area of the Leave Verschusstopfens pass through the adjoining convex portion in the other, usually cylindrically shaped upper part of the sealing plug.
  • the invention is not limited to the use with sealing plugs, which have a substantially cylindrical base body.
  • the radius of the concaved portion is greater than half the difference between the cross-section of the sealing plug at the distal end of the closure portion and the front end cross-section. This contributes to a particularly good flow guidance.
  • a fluid outlet opening is provided at the front end of the sealing plug, from which a fluid flowing through a supply line provided in the sealing plug can escape.
  • Fluid outlet for example, argon can be applied.
  • the container according to the invention for receiving a melt has a closure stopper whose outer contour and the shape of the outlet opening are matched to one another in such a way that the melt flows into the outlet opening when the closure stopper is lifted so far that there is a gap between the outer surface the closure plug and the boundary wall forms, the closure plug is inserted with its front end but still in the outlet opening, flows into the outlet opening, in the region of a boundary wall adjacent to the flow area substantially parallel to the boundary wall directed flow direction.
  • the outer contour of the closure plug and the shape of the outflow opening are matched to one another such that when the closure plug is raised so that a gap forms between the outer surface of the closure plug and the boundary wall, the closure plug with its front End is still introduced into the outlet opening, a gap forms, whose cross-section is extended in the manner of a diffuser to the front end. In this way, the flow is controlled delayed.
  • An alternative or additional embodiment of the container according to the invention provides that the container has a closure stopper with at least one feature of the sealing stopper according to the invention described above.
  • the sealing plug according to the invention is used with a container for receiving a liquid molten metal.
  • the container according to the invention is used for receiving a liquid molten metal. It has been found that, especially when used with molten metals, the flow guidance achieved by the closure plug according to the invention or the container according to the invention offers advantages in the reduction of deposits on the walls of the system.
  • the closure plug according to the invention and the container according to the invention can also be advantageously used in other solids-laden fluids (gases and liquids).
  • Fig. 1a. b is a schematic sectional view of a known from practice sealing plug in engagement with the outlet opening of a container for receiving a melt
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of a sealing plug according to the invention in engagement with the outflow opening of a container for receiving a melt
  • FIG. 3 is a perspective view of a sealing plug according to the invention.
  • Fig. 4 is a schematically sectional view through a first
  • Fig. 5 is a schematically sectional view of a second
  • FIGS. 1a, 1b and 2 show the flow conditions resulting from the geometry of the sealing plug and the shape of the outlet opening. The recirculation areas are shown in dashed lines. As can be seen in FIGS. 1a and 1b, recirculation regions close to the wall are formed in sealing plugs known from practice.
  • an upwardly directed flow can be established below the newly formed front end (stopper bottom) in which particles or inclusions can increasingly accumulate.
  • the closure plug shape shown in FIG. 1a and known from practice has a spherical front end.
  • the closure plug shape shown in FIG. 1b and known from practice has a conically shaped front end.
  • FIGS. 2, 3, 4, 5 have a closure region 3 on their outer surfaces, which is intended to come into contact with a section of the boundary wall limiting the outflow opening in order to close the outflow opening.
  • the illustrated plug tapers along its longitudinal axis from the
  • Closure area to a front end, which is intended to be inserted into the outflow opening. Between the front end remote end of the closure portion 3 and the front end, a portion 4 is provided, which is concave. The closure portion 3 is arranged even in this concave portion 4 of the sealing plug.
  • Closure stopper has a closure point. At the closure point, the plug closes the outflow opening.
  • lifting the sealing plug here is the point with the narrowest gap, which can be controlled via the provided gap surface of the flow.
  • the circular arc-shaped concave section 4 deflects the melt so that it flows parallel to the boundary wall of the outflow opening in the transition into a cylindrically shaped, adjoining the concave portion 4 section 5.
  • Closing plug causes a detachment of the flow from the Ver gleichtopfenkontur.
  • the separation point is fixed with the sharp edge.
  • the melt flows from there wall parallel.
  • a portion 2 is provided, which is convex.
  • an outlet opening 7 is provided, from which a through a provided in the sealing plug supply line flowing fluid can escape. Argon can be supplied through this fluid outlet opening 7.
  • closure point is provided at a 45 ° tangent of the boundary wall of the outflow opening.
  • closure point lies at a 30 ° tangent to the boundary wall of the outflow opening.

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Abstract

The invention relates to a closure plug for an outlet opening of a container that accommodates liquid melt, said closure plug having a closure region on the outer surface thereof that is provided to come into contact with a section of the delimiting wall delimiting the outlet opening in order to close the outlet opening. The closure plug narrows from the closure region towards a front end along the longitudinal axis thereof, said front end being provided to be inserted into the outlet opening, wherein a section between the closure region and the front end is designed in a concave manner.

Description

"Verschlussstopfen für eine Ausflussöffnung eines Behälters und Behälter mit einem Sealing plug for an outflow opening of a container and container with a
Verschlussstopfen "Sealing plug "
Die Erfindung betrifft einen Verschlussstopfen für eine Ausflussöffnung eines Behälters, der flüssige Schmelze oder andere feststoffbeladene Fluide (Gase und Flüssigkeiten) aufnehmen kann, der einen Verschlussbereich an seiner Außenoberfläche aufweist, der dazu vorgesehen ist, mit einem Abschnitt der dieThe invention relates to a closure plug for a discharge opening of a container which can receive liquid melt or other solids-laden fluids (gases and liquids), which has a closure region on its outer surface, which is provided with a portion of the
Ausflussöffnung begrenzenden Begrenzungswand in Kontakt zu kommen, um die Ausflussöffnung zu verschließen und der sich entlang seiner Längsachse von dem Verschlussbereich zu einem vorderen Ende hin verjüngt, das dafür vorgesehen ist, in die Ausflussöffnung eingeführt zu werden. Ebenso betrifft die Erfindung einen Behälter zur Aufnahme einer Schmelze oder anderer feststoffbeladener Fluide (Gase undOutflow opening bounding boundary wall to come to close the outflow opening and which tapers along its longitudinal axis from the closure portion to a front end which is intended to be inserted into the outflow opening. Likewise, the invention relates to a container for receiving a melt or other solids laden fluids (gases and
Flüssigkeiten), in dem eine Ausflussöffnung ausgebildet ist, die durch eine Begrenzungswand begrenzt wird, und der einen Verschlussstopfen zum Verschließen der Ausflussöffnung aufweist, wobei der Verschlussstopfen einen Verschlussbereich an seiner Außenoberfläche aufweist, der dazu vorgesehen ist, mit einem Abschnitt, der die Ausflussöffnung begrenzenden Begrenzungswand in Kontakt zu kommen, um dieLiquids) in which an outflow opening is defined, which is bounded by a boundary wall, and which has a closure plug for closing the outflow opening, wherein the closure plug has a closure region on its outer surface, which is provided with a portion which delimits the outflow opening Boundary wall to come into contact with the
Ausflussöffnung zu verschließen, und der sich entlang seiner Längsachse von dem Verschlussbereich zu einem vorderen Ende hin verjüngt, das dafür vorgesehen ist, in die Ausflussöffnung eingeführt zu werden. Ebenso betrifft die Erfindung die Verwendung derartiger Verschlusstopfen, bzw. die Verwendung derartiger Behälter. Auf dem Gebiet der Handhabung von Metallschmelzen ist es bekannt, dass in Metallschmelzen feste Partikel dispergiert sein können, die sich in durchströmten Systemen, beispielsweise beim Ausströmen aus einem Behälter durch dessen Ausflussöffnung an den Wänden, beispielsweise an den Wänden der Ausflussöffnung ablagern können. Dies kann zu Störungen des Prozessablaufs führen.To close the outflow opening, and which tapers along its longitudinal axis from the closure portion to a front end, which is intended to be inserted into the outflow opening. Likewise, the invention relates to the use of such closure plugs, or the use of such containers. In the field of handling molten metals, it is known that solid particles can be dispersed in metal melts, which can be deposited in the systems through which they flow, for example when they flow out of a container through its outflow opening on the walls, for example on the walls of the outflow opening. This can lead to disruptions of the process flow.
Aus WO 2005/042189 A2 ist ein Verschlussstopfen für eine Ausflussöffnung eines Behälters bekannt, der flüssige Schmelze aufnimmt, der einen Verschlussbereich an seiner Außenoberfläche aufweist, der dazu vorgesehen ist, mit einem Abschnitt der die Ausflussöffnung begrenzenden Begrenzungswand in Kontakt zu kommen, um dieWO 2005/042189 A2 discloses a closure stopper for an outflow opening of a container, which receives liquid melt, which has a closure region on its outer surface, which is intended to come into contact with a section of the boundary wall delimiting the outflow opening in order to contact the
Ausflussöffnung zu verschließen und der sich entlang seiner Längsachse von dem Verschlussbereich zu einem vorderen Ende hin verjüngt, das dafür vorgesehen ist, in die Ausflussöffnung eingeführt zu werden. Ferner ist aus WO 2005/042189 A2 ein Behälter zur Aufnahme einer Schmelze bekannt, in dem eine Ausflussöffnung ausgebildet ist, die durch eine Begrenzungswand begrenzt wird, und der einenTo close outflow opening and which tapers along its longitudinal axis from the closure portion to a front end, which is intended to be inserted into the outflow opening. Furthermore, from WO 2005/042189 A2 a container for receiving a melt is known, in which an outflow opening is formed, which is bounded by a boundary wall, and the one
Verschlussstopfen zum Verschließen der Ausflussöffnung aufweist, wobei der Verschlussstopfen einen Verschlussbereich an seiner Außenoberfläche aufweist, der dazu vorgesehen ist, mit einem Abschnitt, der die Ausflussöffnung begrenzenden Begrenzungswand in Kontakt zu kommen, um die Ausflussöffnung zu verschließen, und der sich entlang seiner Längsachse von dem Verschlussbereich zu einem vorderen Ende hin verjüngt, das dafür vorgesehen ist, in die Ausflussöffnung eingeführt zu werden.A closure plug for closing the outflow opening, wherein the closure plug has a closure portion on its outer surface which is intended to come into contact with a portion of the outflow limiting boundary wall to close the outflow opening and extending along its longitudinal axis of the Closing portion tapers toward a front end, which is intended to be inserted into the outflow opening.
Gemäß WO 2005/042189 A2 soll das vorbeschriebene Problem der Ablagerung fester Partikel von Metallschmelzen dadurch gelöst werden, dass an der Oberfläche desAccording to WO 2005/042189 A2, the above-described problem of the deposition of solid particles of molten metal is to be solved in that on the surface of the
Verschlussstopfens oder an der Oberfläche der die Auslassöffnung begrenzenden Begrenzungswand Wellen vorgesehen sind, die derart angeordnet werden, dass die Größe des Durchflusskanals, der sich beim Anheben des Verschlussstopfens zwischen der Außenoberfläche des Verschlussstopfens und der Begrenzungswand der Ausflussöffnung bildet diskontinuierlich größer wird und zwar je größer wird, desto weiter der jeweilige Teil des Durchflusskanals von dem Kontaktpunkt zwischen dem Verschlussstopfen und der Begrenzungswand bei geschlossenem Verschlussstopfen entfernt ist. Durch die wellenförmig, stufenförmige Ausbildung der Oberfläche des Verschlussstopfens soll bei der Konstruktion gemäß WO 2005/042189 A2 erreicht werden, dass die an der Oberfläche des Verschlussstopfens vorbeiströmendeSealing plug or on the surface of the outlet opening delimiting boundary wall waves are provided, which are arranged such that the size of the flow channel, which forms when lifting the sealing plug between the outer surface of the sealing plug and the boundary wall of the outflow opening becomes larger and larger, the larger the farther the respective part of the flow channel is removed from the point of contact between the closure plug and the boundary wall with the closure plug closed. Due to the undulating, step-shaped design of the surface of the sealing plug, in the construction according to WO 2005/042189 A2 it is to be achieved that the particles flowing past the surface of the sealing plug
Strömung an einzelnen Stellen entlang der Oberfläche abreißt, weil die Oberfläche an diesen Punkten plötzlich zurückspringt, und dadurch turbulente Wirbel an der Oberfläche der Verschlussstopfen ausgebildet werden. WO 2005/042189 A2 lehrt, dass die kontrollierten Turbulenzen an der Oberfläche des Verschlussstopfens die Verstopfungsrate an der Oberfläche des Verschlussstopfens dadurch reduzieren, dass kontinuierlich nicht metallische Partikel fortgetragen werden. Zusätzlich macht WO 2005/042189 A2 geltend, dass bei der - möglichen - Anwesenheit von Gasen die kontrollierten Turbulenzen im Bereich der Verschlussstopfenoberfläche die Gasbläschen einheitlich um diesen Teil des Verschlussstopfens verteilen und dadurch zur Verhinderung verstopfender Ablagerungen beitragen.Flow at individual points along the surface tears off, because the surface suddenly jumps back at these points, and thereby turbulent vortexes are formed on the surface of the sealing plug. WO 2005/042189 A2 teaches that the controlled turbulence on the surface of the sealing plug reduces the blockage rate at the surface of the sealing plug by continuously removing non-metallic particles. Additionally, WO does In the case of the possible presence of gases, the controlled turbulences in the region of the plug surface distribute the gas bubbles uniformly around this part of the plug, thereby contributing to the prevention of clogging deposits.
Aus der Praxis sind ferner Stopfengeometrien bekannt, bei denen der Verschlussstopfen eine kugel- oder kegelförmige Spitze aufweist.Plug geometries are also known in practice, in which the closure plug has a spherical or conical tip.
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verschlussstopfen für eine Ausflussöffnung eines Behälters, der flüssige Schmelze aufnimmt, sowie einen Behälter zur Aufnahme einer Schmelze vorzuschlagen, der die Ablagerung von Partikeln beim Durchströmen eines solchen Systems mit einem mit Partikeln beladenen Fluid reduziert. Ferner soll eine Verwendung für einen derartigen Verschlussstopfen, bzw. einen derartigen Behälter angegeben werden.Against this background, the invention has the object to provide a closure plug for an outflow opening of a container receiving liquid melt, as well as a container for receiving a melt, which reduces the deposition of particles as it flows through such a system with a particle-laden fluid. Furthermore, a use for such a stopper, or such a container should be specified.
Diese Aufgabe wird durch die nebengeordneten Ansprüche 1 , 9 und 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen sowie der hier nachstehenden Beschreibung wiedergegeben.This object is achieved by the independent claims 1, 9 and 12. Advantageous embodiments are given in the subclaims and the description below.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, dass es unter anderem eine strömungsbedingte Ursache für das Zusetzen von durchströmten Ausgusssystemen gibt, nämlich Rezirkulationsgebiete an der Begrenzungswand der Ausflussöffnung unterhalb des Stopfens, die durch Strömungsablösung mit resultierenden lokalen Maxima der Strömungsgeschwindigkeit in der Mitte der Kernströmung unterhalb des Stopfens entstehen. Die Erfindung geht davon aus, dass diese Ursache zu einer verstärkten Ablagerung von Partikeln an die Innenwand des durchströmten Systems führt.The invention is based on the idea that, inter alia, there is a flow-induced cause for the addition of flow-through pouring systems, namely recirculation zones on the boundary wall of the discharge opening below the plug, which flow separation with resulting local maxima of the flow velocity in the middle of the core flow below the plug Stopfens arise. The invention assumes that this cause leads to an increased deposition of particles on the inner wall of the flow-through system.
Der erfindungsgemäße Verschlussstopfen weist eine Außenkontur auf, die die Strömung gut führen soll. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das an demThe closure plug according to the invention has an outer contour which is intended to guide the flow well. In a preferred embodiment, this is done on the
Verschlussstopfen vorbeiströmende Fluid durch die Außenkontur des Verschlussstopfens so gelenkt, dass die Strömung parallel zur Längsachse des Verschlussstopfens erfolgt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das vordere Ende des Verschlussstopfens durch eine scharfe Kante von der weiteren Oberflächenform des Verschlussstopfens abgegrenzt. Dadurch bildet sich an dieser, aber auch nur an dieser Stelle eine Ablösung der Strömung. Dadurch kann die Bildung eines Geschwindigkeitsmaximums unterhalb des Stopfens vermieden werden.Closing stopper flowing past fluid through the outer contour of the sealing plug directed so that the flow is parallel to the longitudinal axis of the sealing plug. In a preferred embodiment, the front end of the sealing plug is delimited by a sharp edge from the further surface shape of the sealing plug. As a result, at this, but only at this point forms a separation of the flow. As a result, the formation of a maximum velocity below the plug can be avoided.
Der erfindungsgemäße Verschlussstopfen weist zwischen dem Verschlussbereich und dem vorderen Ende einen Abschnitt auf, der konkav ausgebildet ist. Ergänzend oder alternativ ist der Verschlussstopfen derart ausgebildet, dass sich der - A -The sealing plug according to the invention has, between the closure region and the front end, a section which is concave. Additionally or alternatively, the sealing plug is designed such that the - A -
Verschlussbereich in einem Abschnitt des Verschlussstopfens befindet, der konkav ausgebildet ist. Dadurch erhält der Verschlussstopfen eine einfach herzustellende Stopfengeometrie, die es zugleich ermöglicht, die Strömung in der Ausflussöffnung parallel zur Begrenzungswand der Ausflussöffnung zu führen. Dadurch kann verhindert werden, dass Geschwindigkeitsmaxima in der Mitte der Kernströmung entstehen.Closure area is located in a portion of the sealing plug, which is concave. As a result, the stopper is provided with a stopper geometry which is easy to produce and at the same time makes it possible to guide the flow in the discharge opening parallel to the boundary wall of the discharge opening. This can prevent that maximum velocities arise in the middle of the core flow.
Ferner lässt sich mit der Erfindung eine stabilere Strömungsführung erreichen. Ebenso kann mit der Erfindung eine Vermeidung, bzw. eine Minimierung der Ansatzbildung erreicht werden. Als konkav ausgebildeter Abschnitt des Verschlussstopfens wird insbesondere bevorzugt ein Abschnitt verstanden, der eine Kontur in einer Schnittebene des Verschlusstopfens, die die Längsachse des Verschlussstopfens enthält, aufweist, bei der alle Oberflächenpunkte auf der Kontur auf einer Seite einer Geraden liegen, die den Anfangspunkt und den Endpunkt der Kontur verbindet.Furthermore, a more stable flow guidance can be achieved with the invention. Likewise, with the invention, an avoidance or minimization of the formation of deposits can be achieved. A concavely formed section of the sealing plug is particularly preferably understood to mean a section which has a contour in a sectional plane of the closure plug which contains the longitudinal axis of the sealing plug, in which all surface points on the contour lie on one side of a straight line which defines the starting point and the End point of the contour connects.
Der Verschlussbereich kann ein Oberflächenbereich sein. Häufig ist der Verschlussbereich jedoch so ausgebildet, dass - im Querschnitt gesehen - einThe closure area may be a surface area. Often, however, the closure area is designed so that - seen in cross section - a
Verschlusspunkt entsteht, bzw. - auf die Oberfläche des Verschlussstopfens bezogen - eine Verschlusslinie besteht, mit der der Verschlussstopfen in Kontakt mit einer Begrenzungswand einer Ausflussöffnung kommen kann.Closure point is formed, or - based on the surface of the sealing plug - a closure line exists, with which the sealing plug can come into contact with a boundary wall of an outflow opening.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche des Verschlussstopfens in dem Bereich zwischen dem dem vorderen Ende entfernten Ende des Verschlussbereichs und unmittelbar vor dem vorderen Ende derart ausgestaltet, dass sie nur kontinuierliche Formänderungen aufweist. Unter einer kontinuierlichen Formänderung werden insbesondere solche Formänderungen verstanden, bei denen eine erste Oberfläche nicht unter Ausbildung einer Kante in eine zweite Oberfläche übergeht. Insbesondere wird unter einer kontinuierlichen Formänderung eine Formänderung verstanden, bei der eine erste, eben verlaufende Oberfläche nicht durch eine Übergangsoberfläche in eine zweite, eben verlaufende Oberfläche übergeht, bei der der Radius der Kontur der Übergangsoberfläche kleiner als die Längserstreckung der ersten Oberfläche oder kleiner ist als die Längserstreckung der zweiten Oberfläche ist , wobei als Längserstreckung die Erstreckung der Oberfläche von der Übergangsoberfläche fort verstanden wird. Unter einer kontinuierlichen Formänderung wird insbesondere auch jede Art der Formänderung verstanden, bei der eine den die Formänderung beinhaltenden Oberflächenbereich entlang strömende Strömung nicht abreißt. Durch eine kontinuierliche Formänderung kann eine besonders gute Führung der Strömung erreicht werden.In a preferred embodiment, the surface of the sealing plug in the region between the front end remote end of the closure portion and immediately in front of the front end is designed such that it has only continuous changes in shape. A continuous change in shape is understood in particular to mean those changes in shape in which a first surface does not change into a second surface to form an edge. In particular, a continuous change in shape is understood to mean a change in shape in which a first planar surface does not pass through a transitional surface into a second, planar surface in which the radius of the contour of the transitional surface is smaller than or less than the longitudinal extent of the first surface is the longitudinal extension of the second surface, wherein the longitudinal extension is understood to mean the extension of the surface from the transition surface. A continuous change in shape is understood to mean, in particular, any type of change in shape in which a surface region containing the change in shape does not break off along the flowing flow. By a continuous change in shape, a particularly good flow control can be achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Verschlussstopfen in dem Bereich zwischen dem dem vorderen Ende entfernten Ende des Verschlussbereichs und unmittelbar vor dem vorderen Ende nur einen einzigen konkav ausgebildeten Abschnitt auf. Dadurch kann eine besonders gute Führung der Strömung erreicht werden.In a preferred embodiment, the sealing plug according to the invention has only a single concave in the region between the end of the closure region remote from the front end and immediately in front of the front end trained section on. As a result, a particularly good flow guidance can be achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der konkav ausgebildete Abschnitt in einem Querschnitt durch den Verschlussstopfen, der in einer Ebene erfolgt, die auch die Längsachse des Verschlussstopfens beinhaltet, im Wesentlichen durch einen Kreisbogen oder einen Abschnitt einer Ellipse oder einen Abschnitt einer Parabel gebildet. Auch dies trägt zu einer guten Strömungsführung bei. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der den konkaven Abschnitt bildende Kreisbogen, bzw. Abschnitt der Ellipse, bzw. Abschnitt der Parabel durch den Kreisbogen einesIn a preferred embodiment, the concaved portion is formed in a cross section through the sealing plug, which takes place in a plane which also includes the longitudinal axis of the sealing plug, essentially by a circular arc or a portion of an ellipse or a portion of a parabola. This also contributes to a good flow guidance. In a preferred embodiment, the arc forming the concave portion, or portion of the ellipse, or portion of the parabola by the arc of a
Kreisausschnitts, bzw. den Abschnitt eines Ellipsenausschnitts bzw. den Abschnitt eines Parabelausschnitts gebildet, wobei der Kreisausschnitt, bzw. der Ellipsenausschnitt bzw. der Parabelausschnitt einen Winkel von mindestens 10°, insbesondere bevorzugt von mindestens 25° und besonders bevorzugt von mindestens 45° aufweist.Circular section, or the section of an ellipse section or the portion of a parabolic section formed, wherein the circular section, or the ellipse section or parabolic section an angle of at least 10 °, more preferably at least 25 ° and more preferably at least 45 °.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Verschlussstopfen zwischen dem konkav ausgebildeten Abschnitt und dem vorderen Ende einen Abschnitt auf, der im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Dies kann einer guten Strömungsführung dienen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zylinderförmig ausgebildete Teil des Verschlussstopfens unmittelbar an das vordere Ende angrenzend ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Verschlussstopfen einen einzigen konkav ausgebildeten Abschnitt auf, an den sich unmittelbar ein zylinderförmig ausgebildeter Abschnitt des Verschlussstopfens anschließt, an den sich, in einer besonders bevorzugten Ausführungsform, unmittelbar das vordere Ende anschließt.In a preferred embodiment, the sealing plug between the concave portion and the front end to a portion which is formed substantially cylindrical. This can serve a good flow guidance. In a preferred embodiment, the cylindrically shaped part of the sealing plug is formed directly adjacent to the front end. In a particularly preferred embodiment, the closure plug according to the invention has a single concave portion, which is adjoined directly by a cylindrically shaped section of the sealing plug, to which, in a particularly preferred embodiment, the front end directly adjoins.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das vordere Ende eine ebene Fläche auf, die in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Längsachse des Verschlussstopfens liegt. Insbesondere bevorzugt wird das vordere Ende vollständig durch eine derartige ebeneIn a preferred embodiment, the front end has a flat surface that lies in a plane that is perpendicular to the longitudinal axis of the sealing plug. Particularly preferably, the front end is completely through such a plane
Fläche gebildet. In einer ergänzenden oder alternativen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform kann das vordere Ende eine konkav nach innen gewölbte Endfläche aufweisen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser alternativen Ausführungsform wird das gesamte vordere Ende durch eine konkav nach innen gewölbte Endfläche des Stopfens gebildet.Surface formed. In a supplementary or alternative, likewise preferred embodiment, the front end may have a concave, inwardly curved end surface. In a particularly preferred embodiment of this alternative embodiment, the entire front end is formed by a concave inwardly curved end surface of the plug.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist oberhalb des Verschlussbereichs ein Abschnitt vorgesehen, der konvex ausgebildet ist. Das Vorsehen eines solchen konvex ausgebildeten Abschnitts erlaubt es, in einer bevorzugten Ausführungsform, bei der sich der Verschlussbereich des Verschlussstopfens in einem Abschnitt desIn a particularly preferred embodiment, a section is provided above the closure region, which is convex. The provision of such a convex portion allows, in a preferred embodiment, in which the closure portion of the sealing plug in a portion of the
Verschlussstopfens befindet, der konkav ausgebildet ist, diesen Verschlussbereich des Verschlusstopfens durch den sich daran anschließenden konvex ausgebildeten Abschnitt in den weiteren, meist zylinderförmig ausgebildeten oberen Teil des Verschlussstopfens übergehen zu lassen. Die Erfindung ist allerdings nicht auf den Einsatz bei Verschlussstopfen beschränkt, die einen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper aufweisen.Closure plug is concave, this closure area of the Leave Verschusstopfens pass through the adjoining convex portion in the other, usually cylindrically shaped upper part of the sealing plug. However, the invention is not limited to the use with sealing plugs, which have a substantially cylindrical base body.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Radius des konkav ausgebildeten Abschnitts größer, als die Hälfte der Differenz zwischen dem Querschnitt des Verschlussstopfens an dem dem vorderen Ende entfernten Ende des Verschlussbereichs und dem Querschnitt des vordem Endes. Dies trägt zu einer besonders guten Strömungsführung bei.In a preferred embodiment, the radius of the concaved portion is greater than half the difference between the cross-section of the sealing plug at the distal end of the closure portion and the front end cross-section. This contributes to a particularly good flow guidance.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist am vorderen Ende des Verschlussstopfens eine Fluidauslassöffnung vorgesehen, aus der ein durch eine im Verschlussstopfen vorgesehene Zufuhrleitung strömendes Fluid austreten kann. Aus einer derartigenIn a preferred embodiment, a fluid outlet opening is provided at the front end of the sealing plug, from which a fluid flowing through a supply line provided in the sealing plug can escape. From such a
Fluidauslassöffnung kann beispielsweise Argon ausgebracht werden.Fluid outlet, for example, argon can be applied.
Der erfindungsgemäße Behälter zur Aufnahme einer Schmelze weist einen Verschlussstopfen auf, dessen äußere Kontur und die Form der Auslassöffnung derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Schmelze, die dann in die Auslassöffnung einfließt, wenn der Verschlussstopfen soweit angehoben wird, dass sich ein Spalt zwischen der Außenoberfläche des Verschlussstopfens und der Begrenzungswand bildet, der Verschlussstopfen mit seinem vorderen Ende aber noch in die Auslassöffnung eingeführt ist, in die Auslassöffnung einfließt, im Bereich eines an die Begrenzungswand angrenzenden Strömungsbereichs im Wesentlichen eine parallel zur Begrenzungswand gerichtete Strömungsrichtung aufweist. Durch diese Strömungsführung kann die Ablagerung von Partikeln an der Begrenzungswand vermieden werden.The container according to the invention for receiving a melt has a closure stopper whose outer contour and the shape of the outlet opening are matched to one another in such a way that the melt flows into the outlet opening when the closure stopper is lifted so far that there is a gap between the outer surface the closure plug and the boundary wall forms, the closure plug is inserted with its front end but still in the outlet opening, flows into the outlet opening, in the region of a boundary wall adjacent to the flow area substantially parallel to the boundary wall directed flow direction. By this flow guidance, the deposition of particles on the boundary wall can be avoided.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die äußere Kontur des Verschlusstopfens und die Form der Ausflussöffnung derart aufeinander abgestimmt, dass sich dann, wenn der Verschlussstopfen so weit angehoben wird, dass sich ein Spalt zwischen der Außenoberfläche des Verschlussstopfens und der Begrenzungswand bildet, der Verschlussstopfen mit seinem vorderen Ende aber noch in die Auslassöffnung eingeführt ist, ein Spalt bildet, dessen Querschnitt nach Art eines Diffusors zum vorderen Ende hin erweitert wird. Auf diese Weise wird die Strömung kontrolliert verzögert.In a preferred embodiment, the outer contour of the closure plug and the shape of the outflow opening are matched to one another such that when the closure plug is raised so that a gap forms between the outer surface of the closure plug and the boundary wall, the closure plug with its front End is still introduced into the outlet opening, a gap forms, whose cross-section is extended in the manner of a diffuser to the front end. In this way, the flow is controlled delayed.
Eine alternative oder ergänzende Ausbildung des erfindungsgemäßen Behälters sieht vor, dass der Behälter einen Verschlussstopfen mit zumindest einem Merkmal des vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verschlussstopfens aufweist. Durch die Kombination der an dem Verschlussstopfen realisierbaren Maßnahmen mit den an der Begrenzungswand des Behälters durchführbaren Maßnahmen und deren Abstimmung aufeinander kann eine besonders gute Strömungsführung herbeigeführt werden.An alternative or additional embodiment of the container according to the invention provides that the container has a closure stopper with at least one feature of the sealing stopper according to the invention described above. By the combination of measures that can be implemented on the closure plug with the measures that can be carried out on the boundary wall of the container and their coordination with one another can bring about particularly good flow guidance.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Verschlussstopfen mit einem Behälter zur Aufnahme einer flüssigen Metallschmelze verwendet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Behälter zur Aufnahme einer flüssigen Metallschmelze verwendet. Es hat sich gezeigt, dass besonders im Einsatz bei Metallschmelzen die durch den erfindungsgemäßen Verschlussstopfen, bzw. dem erfindungsgemäßen Behälter erreichte Strömungsführung Vorteile bei der Reduktion der Ablagerungen an den Wänden des Systems bietet. Der erfindungsgemäße Verschlussstopfen und der erfindungsgemäße Behälter können ferner bei anderen feststoffbeladenen Fluiden (Gasen und Flüssigkeiten) vorteilhaft eingesetzt werden.In a particularly preferred embodiment, the sealing plug according to the invention is used with a container for receiving a liquid molten metal. In a particularly preferred embodiment, the container according to the invention is used for receiving a liquid molten metal. It has been found that, especially when used with molten metals, the flow guidance achieved by the closure plug according to the invention or the container according to the invention offers advantages in the reduction of deposits on the walls of the system. The closure plug according to the invention and the container according to the invention can also be advantageously used in other solids-laden fluids (gases and liquids).
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung erläutert. Darin zeigen:The invention will be explained with reference to a drawing illustrating only embodiments. Show:
Fig. 1a. b eine schematisch ausgeführte Schnittdarstellung eines aus der Praxis bekannten Verschlussstopfens im Eingriff in die Auslassöffnung eines Behälters zur Aufnahme einer Schmelze,Fig. 1a. b is a schematic sectional view of a known from practice sealing plug in engagement with the outlet opening of a container for receiving a melt,
Fig. 2 eine schematisch ausgeführte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verschlussstopfens im Eingriff in die Ausflussöffnung eines Behälters zur Aufnahme einer Schmelze,2 is a schematic sectional view of a sealing plug according to the invention in engagement with the outflow opening of a container for receiving a melt,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verschlussstopfens,3 is a perspective view of a sealing plug according to the invention,
Fig. 4 eine schematisch ausgeführte Schnittzeichnung durch eine ersteFig. 4 is a schematically sectional view through a first
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschlussstopfens im Eingriff in die Auslassöffnung eines Behälters zur Aufnahme einer Schmelze,Embodiment of a sealing plug according to the invention in engagement with the outlet opening of a container for receiving a melt,
Fig. 5 eine schematisch ausgeführte Schnittzeichnung einer zweitenFig. 5 is a schematically sectional view of a second
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschlussstopfens im Eingriff in die Auslassöffnung eines Behälters zur Aufnahme einer Schmelze. In den Figuren 1a, 1 b und 2 sind die durch die Geometrie des Verschlussstopfens und die Form der Auslassöffnung entstehenden Strömungsverhältnisse dargestellt. Die Rezirkulationsgebiete sind gestrichelt dargestellt. Wie man den Figuren 1a und 1 b entnehmen kann, werden bei aus der Praxis bekannten Verschlussstopfen wandnahe Rezirkulationsgebiete ausgebildet. Bei dem erfindungsgemäßen Verschlussstopfen kann sich in der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform unterhalb des eben ausgebildeten vorderen Endes (Stopfenboden) eine aufwärtsgerichtete Strömung einstellen, in welcher sich vermehrt Partikel, bzw. Einschlüsse ansammeln können. Eine Ablagerung dieser Partikel an dem Stopfenboden selbst kann jedoch beispielsweise durch Ausbringen eines Fluids an einer Fluidauslassöffnung am vorderen Ende des Stopfens vermieden werden. Die in Figur 1a dargestellte, aus der Praxis bekannte Verschlussstopfenform weist ein kugelförmig ausgebildetes vorderes Ende auf. Die in Figur 1 b dargestellte, aus der Praxis bekannte Verschlussstopfenform weist ein kegelförmig ausgebildetes vorderes Ende auf.Embodiment of a sealing plug according to the invention in engagement with the outlet opening of a container for receiving a melt. FIGS. 1a, 1b and 2 show the flow conditions resulting from the geometry of the sealing plug and the shape of the outlet opening. The recirculation areas are shown in dashed lines. As can be seen in FIGS. 1a and 1b, recirculation regions close to the wall are formed in sealing plugs known from practice. In the case of the closure stopper according to the invention, in the embodiment shown in FIG. 2, an upwardly directed flow can be established below the newly formed front end (stopper bottom) in which particles or inclusions can increasingly accumulate. However, deposition of these particles on the plug bottom itself can be avoided, for example, by applying a fluid to a fluid outlet at the front end of the plug. The closure plug shape shown in FIG. 1a and known from practice has a spherical front end. The closure plug shape shown in FIG. 1b and known from practice has a conically shaped front end.
Die in den Figuren 2, 3, 4, 5 dargestellten Bauformen des erfindungsgemäßen Verschlussstopfens weisen einen Verschlussbereich 3 an ihren Außenoberflächen auf, der dazu vorgesehen ist, mit einem Abschnitt der die Ausflussöffnung begrenzenden Begrenzungswand 1 in Kontakt zu kommen, um die Ausflussöffnung zu verschließen. Der dargestellte Verschlussstopfen verjüngt sich entlang seiner Längsachse von demThe embodiments of the closure stopper according to the invention shown in FIGS. 2, 3, 4, 5 have a closure region 3 on their outer surfaces, which is intended to come into contact with a section of the boundary wall limiting the outflow opening in order to close the outflow opening. The illustrated plug tapers along its longitudinal axis from the
Verschlussbereich zu einem vorderen Ende hin, das dafür vorgesehen ist, in die Ausflussöffnung eingeführt zu werden. Zwischen dem dem vorderen Ende entfernten Ende des Verschlussbereichs 3 und dem vorderen Ende ist ein Abschnitt 4 vorgesehen, der konkav ausgebildet ist. Der Verschlussbereich 3 ist selbst in diesem konkav ausgebildeten Abschnitt 4 des Verschlussstopfens angeordnet. DerClosure area to a front end, which is intended to be inserted into the outflow opening. Between the front end remote end of the closure portion 3 and the front end, a portion 4 is provided, which is concave. The closure portion 3 is arranged even in this concave portion 4 of the sealing plug. Of the
Verschlusstopfen weist einen Verschlusspunkt auf. Am Verschlusspunkt verschließt der Stopfen die Ausflussöffnung. Beim Anheben des Verschlussstopfens befindet sich hier die Stelle mit dem engsten Spalt, wobei über die zur Verfügung gestellte Spaltfläche der Volumenstrom geregelt werden kann.Closure stopper has a closure point. At the closure point, the plug closes the outflow opening. When lifting the sealing plug here is the point with the narrowest gap, which can be controlled via the provided gap surface of the flow.
Der kreisbogenförmig ausgebildete konkave Abschnitt 4 lenkt die Schmelze so um, dass sie beim Übergang in einen zylinderförmig ausgebildeten, sich an den konkav ausgebildeten Abschnitt 4 anschließenden Abschnitt 5 parallel zur Begrenzungswand der Ausflussöffnung strömt. Eine scharfe Kante 6, an der der zylindrisch ausgebildete Abschnitt 5 in das durch eine ebene Fläche gebildete vordere Ende desThe circular arc-shaped concave section 4 deflects the melt so that it flows parallel to the boundary wall of the outflow opening in the transition into a cylindrically shaped, adjoining the concave portion 4 section 5. A sharp edge 6, on which the cylindrically shaped portion 5 in the formed by a flat surface front end of
Verschlussstopfens übergeht, bewirkt ein Ablösen der Strömung von der Verschlusstopfenkontur. Der Ablösepunkt ist mit der scharfen Kante festgelegt. Die Schmelze strömt von dort wandparallel weiter. Oberhalb des Verschlussbereichs 3 ist ein Abschnitt 2 vorgesehen, der konvex ausgebildet ist. An dem durch eine ebene Fläche gebildeten vorderen Ende des Verschlussstopfens ist eine Auslassöffnung 7 vorgesehen, aus der ein durch eine im Verschlussstopfen vorgesehene Zufuhrleitung strömendes Fluid austreten kann. Durch diese Fluidauslassöffnung 7 kann Argon zugeführt werden.Closing plug, causes a detachment of the flow from the Verschlusstopfenkontur. The separation point is fixed with the sharp edge. The melt flows from there wall parallel. Above the closure region 3, a portion 2 is provided, which is convex. At the front end of the sealing plug formed by a flat surface, an outlet opening 7 is provided, from which a through a provided in the sealing plug supply line flowing fluid can escape. Argon can be supplied through this fluid outlet opening 7.
Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist der Verschlusspunkt bei einer 45° Tangente der Begrenzungswand der Ausflussöffnung vorgesehen. Bei der in Figur 5 vorgesehenen Variante liegt der Verschlusspunkt an einer 30° Tangente der Begrenzungswand der Ausflussöffnung. Dieser Verschlusspunkt der zweiten Variante wird bei aus der Praxis bekannten Verschlussstopfen häufig eingesetzt. In the embodiment shown in Figure 4, the closure point is provided at a 45 ° tangent of the boundary wall of the outflow opening. In the variant provided in FIG. 5, the closure point lies at a 30 ° tangent to the boundary wall of the outflow opening. This closure point of the second variant is often used in known from practice plugs.

Claims

"Patentansprüche:" "Claims"
1. Verschlussstopfen für eine Ausflussöffnung eines Behälters, der flüssige Schmelze aufnimmt, der - einen Verschlussbereich (3) an seiner Außenoberfläche aufweist, der dazu vorgesehen ist, mit einem Abschnitt der die Ausflussöffnung begrenzenden Begrenzungswand (1) in Kontakt zu kommen, um die Ausflussöffnung zu verschließen,A closure plug for an outflow opening of a container receiving liquid melt, comprising - a closure portion (3) on its outer surface intended to come into contact with a portion of the boundary wall bounding the outflow opening (1), around the outflow opening to close,
- sich entlang seiner Längsachse von dem Verschlussbereich (3) zu einem vorderen Ende hin verjüngt, das dafür vorgesehen ist, in die Ausflussöffnung eingeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (4) zwischen dem Verschlussbereich (3) zu einem vorderen Ende konkav ausgebildet ist und/oder sich der Verschlussbereich (3) in einem Abschnitt (4) des Verschlussstopfens befindet, der konkav ausgebildet ist.- tapers along its longitudinal axis from the closure area (3) to a front end intended to be inserted into the discharge opening, characterized in that a portion (4) between the closure area (3) is concave towards a front end is formed and / or the closure portion (3) is located in a portion (4) of the sealing plug, which is concave.
2. Verschlussstopfen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Verschlussstopfens in dem Bereich zwischen dem dem vorderen Ende entfernten Ende des Verschlussbereich und unmittelbar vor dem vorderen Ende nur kontinuierliche Formänderungen aufweist.2. Closure stopper according to claim 1, characterized in that the surface of the sealing plug in the region between the end remote from the front end of the closure region and immediately before the front end has only continuous changes in shape.
3. Verschlussstopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem konkav ausgebildeten Abschnitt (4) und dem vorderen Ende ein Abschnitt (5) befindet, der im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist.3. Closure stopper according to claim 1 or 2, characterized in that between the concave portion (4) and the front end, a portion (5) which is formed substantially cylindrical.
4. Verschlussstopfen nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Ende eine ebene Fläche aufweist, die in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Längsachse des Verschlussstopfens liegt.4. Closure stopper according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the front end has a flat surface which lies in a plane which is perpendicular to the longitudinal axis of the sealing plug.
5. Verschlussstopfen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene5. Closure stopper according to claim 4, characterized in that the plane
Fläche die Endfläche des zylinderförmig ausgebildeten, zwischen dem konkav ausgebildeten Abschnitt (4) und dem vorderen Ende angeordneten Abschnitts (5) ist.Surface is the end surface of the cylindrically shaped, between the concave portion (4) and the front end disposed portion (5).
6. Verschlussstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Verschlussbereichs (3) ein Abschnitt (2) vorgesehen ist, der konvex ausgebildet ist.6. Closure stopper according to one of claims 1 to 5, characterized in that above the closure region (3) has a portion (2) is provided which is convex.
7. Verschlussstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des konkav ausgebildeten Abschnitts (4) größer ist, als die Hälfte der Differenz zwischen dem Querschnitt des Verschlussstopfens an dem dem vorderen Ende entfernten Ende des Verschlussbereichs (3) und dem Querschnitt des vorderen Endes.7. Closure stopper according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radius of the concave portion (4) is greater than half the difference between the cross section of Closure plug at the end remote from the front end of the closure portion (3) and the cross section of the front end.
8. Verschlussstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Ende eine Fluidauslassöffnung (7) vorgesehen ist, aus der ein durch eine im Verschlussstopfen vorgesehene Zufuhrleitung strömendes Fluid austreten kann.8. Closure stopper according to one of claims 1 to 7, characterized in that at the front end of a Fluidauslassöffnung (7) is provided, from which a fluid flowing through a supply line provided in the sealing plug can escape.
9. Behälter zur Aufnahme einer Schmelze, in dem eine Auslassöffnung ausgebildet ist, die durch eine Begrenzungswand (1) begrenzt wird, und der einen9. container for receiving a melt, in which an outlet opening is formed, which is bounded by a boundary wall (1), and the one
Verschlussstopfen zum Verschließen der Ausflussöffnung aufweist, wobei der Verschlussstopfen einen Verschlussbereich (3) an seiner Außenoberfläche aufweist, der dazu vorgesehen ist, mit einem Abschnitt der die Ausflussöffnung begrenzenden Begrenzungswand (1) in Kontakt zu kommen, um die Ausflussöffnung zu verschließen, und der sich entlang seiner Längsachse von dem Verschlussbereich (3) zu einem vorderen Ende hin verjüngt, das dafür vorgesehen ist, in die Ausflussöffnung eingeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Kontur des Verschlussstopfens und die Form der Ausflussöffnung derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Schmelze, die dann, wenn der Verschlussstopfen soweit angehoben wird, dass sich ein Spalt zwischen der Außenoberfläche des Verschlussstopfens und der Begrenzungswand (1) bildet, der Verschlussstopfen mit seinem vorderen Ende aber noch in die Ausflussöffnung eingeführt ist, in die Ausflussöffnung einfließt, im Bereich eines an die Begrenzungswand (1) angrenzenden Strömungsbereichs im wesentlichen eine parallel zur Begrenzungswand gerichtete Strömungsrichtung aufweist.Closing stopper for closing the outflow opening, wherein the closure stopper has a closure portion (3) on its outer surface, which is intended to come into contact with a portion of the boundary wall delimiting the outflow opening (1) to close the outflow opening, and the along its longitudinal axis from the closure region (3) tapers towards a front end, which is intended to be inserted into the outflow opening, characterized in that the outer contour of the sealing plug and the shape of the outflow opening are coordinated such that the melt which, when the closure plug is raised so far that a gap between the outer surface of the closure plug and the boundary wall (1) forms, the closure plug is inserted with its front end but still in the outflow opening, flows into the outflow opening, in the region of to the B egrenzungswand (1) adjacent flow region substantially has a parallel to the boundary wall directed flow direction.
10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die äußere Kontur des Verschlussstopfens und die Form der Ausflussöffnung derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich der Spalt nach Art eines Diffusors zum vorderen Ende hin erweitert.10. A container according to claim 9, characterized in that the outer contour of the sealing plug and the shape of the outflow opening are matched to one another such that the gap widens in the manner of a diffuser to the front end.
11. Behälter zur Aufnahme einer Schmelze, in dem eine Ausflussöffnung ausgebildet ist, die durch eine Begrenzungswand (1) begrenzt wird, und der einen11. Container for receiving a melt, in which an outflow opening is formed, which is bounded by a boundary wall (1), and the one
Verschlussstopfen zum Verschließen der Ausflussöffnung aufweist, wobei der Verschlussstopfen einen Verschlussbereich (3) an seiner Außenoberfläche aufweist, der dazu vorgesehen ist, mit einem Abschnitt der die Ausflussöffnung begrenzenden Begrenzungswand (1) in Kontakt zu kommen, um die Ausflussöffnung zu verschließen, und der sich entlang seiner Längsachse von dem Verschlussbereich zu einem vorderen Ende hin verjüngt, das dafür vorgesehen ist, in die Ausflussöffnung eingeführt zu werden, insbesondere nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen zumindest eines der Merkmale eines Verschlussstopfens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.Closing stopper for closing the outflow opening, wherein the closure stopper has a closure portion (3) on its outer surface, which is intended to come into contact with a portion of the boundary wall delimiting the outflow opening (1) to close the outflow opening, and the along its longitudinal axis tapers from the closure area to a front end, for that purpose is intended to be introduced into the outflow opening, in particular according to claim 9 or 10, characterized in that the closure plug has at least one of the features of a sealing plug according to one of claims 1 to 8.
12. Verwendung des Verschlussstopfens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem Behälter zur Aufnahme einer flüssigen Metallschmelze und/oder Verwendung des Behälters nach einem der Ansprüche 8 bis 11 zur Aufnahme einer flüssigen Metallschmelze. 12. Use of the sealing plug according to one of claims 1 to 8 with a container for holding a liquid molten metal and / or use of the container according to one of claims 8 to 11 for receiving a liquid molten metal.
PCT/EP2010/002022 2009-03-30 2010-03-30 Closure plug for an outlet opening of a container and container having a closure plug WO2010112202A1 (en)

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