[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen aus Feuerfestmaterial bestehenden Stopfen in
Form einer Stange für ein metallurgisches Gießgefäß insbesondere mit einem zu einem
Ausgang in der Stopfenkappe führenden axialen Kanal für Gas, Zusatzstoffe od.dgl.
[0002] Beim Gießen ist die Überwachung der Gießtemperatur der Schmelze, insbesondere der
das Gießgefäß über dessen Auslaß verlassenden Schmelze, wichtig. Deshalb ist bei einem
bekannten Gießgefäß vorgesehen, zwischen dem Auslaß des Gießgefäßes und einem die
Schmelze zuführenden Gießstrahlschutzrohr eine Temperaturmeßeinrichtung in Form eines
in einem Schutzrohr aus Feuerfestmaterial angeordneten Thermoelementes anzuordnen.
Dieses Schutzrohr ist auf einer Abdeckung des Gießgefäßes montiert. Bei der Vorbereitung
eines jeden Gusses ist es erforderlich, diese Meßeinrichtung zu installieren. Die
Manipulation mit dem Schutzrohr auf dem Deckel des Gießgefäßes ist für die Bedienungspersonen
umständlich. Hinzu kommt, daß bei dicken Schlackendecken auf dem Stahlbad das wegen
des geforderten geringen Wärmeisolationswiderstandes dünnwandig ausgebildete Schutzrohr
und das darin befindliche Thermoelement leicht beschädigt wird.
[0003] Ferner ist es bekannt, das Thermoelement mit den Meßleitungen in einem zentralen,
unten verschlossenen axialen Kanal eines als Stange ausgebildeten Stopfens unterzubringen.
Der Nachteil bei dieser Art der Anordnung besteht darin, daß es nicht möglich ist,
über den Stopfen Gas und/oder Zusatzstoffe der Schmelze zuzuführen, und daß das Thermoelement
wegen der dicken Wandung der Stopfenstange die Temperatur der Schmelze nur mit einer
gewissen Zeitverzögerung und ungenau anzeigt.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Temperaturmessung
in einem metallurgischen Gießgefäß zu schaffen, die bei geringem Herstellungsaufwand
robust ist und die Temperatur der über den Ausgang das Gießgefäß verlassenen Schmelze
möglichst genau anzeigt.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Stopfen der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß im Stopfen exzentrisch ein vor der Stopfenkappe endender axialer Kanal
vorgesehen ist, in dem ein Thermoelement mit Meßleitungen untergebracht ist.
[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Stopfen ist der für die Unterbringung des Thermoelementes
und der Meßleitungen erforderliche zusätzliche Aufwand gering. Das Thermoelement mit
seinen Meßleitungen profitiert von der ohnehin notwendigen konstruktiven Robustheit
des Stopfens. Deshalb kann die Wandstärke, wo das Thermoelement mit den Meßleitungen
untergebracht ist, sehr gering sein, was der Forderung nach einer möglichst kleinen
Verzögerungszeit bei der Temperaturmessung und der Meßgenauigkeit zugute kommt. Für
die Meßgenauigkeit ist ferner von Vorteil, daß die Temperatur unmittelbar vor dem
Auslaß des Gießgefäßes gemessen wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn
das Gießgefäß mehrere Auslässe hat, wie es bei einer mehrsträngigen Gießanlage der
Fall ist. In diesem Fall kann für jeden Auslaß individuell die Temperatur gemessen
werden. Schließlich entfallen bei der Erfindung die sonst notwendigen Halterungs-
und Installationsmittel für das Thermoelement und dessen Zuleitungen. Da der axiale
Kanal für das Thermoelement exzentrisch im Stopfen angeordnet ist, bleibt auch genügend
Raum für die Unterbringung des weiteren bis zu einem Ausgang in der Stopfenkappe führenden
axialen Kanal für Gas, Zusatzstoffe od.dgl., so daß der Stopfen eine Doppelfunktion
erfüllen kann.
[0007] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Stopfen oberhalb der Stopfenkappe
eine sich in axialer Richtung erstreckende, angeformte Rippe auf, in der sich der
Kanal für das Thermoelement befindet. Diese Rippe ist deshalb von Vorteil, weil sich
in diesem Fall über etwa den halben Umfang eine für die Wärmeleitung geringe, insbesondere
gleichmäßig dicke Wandstärke erzielen läßt. Die Wandstärke der Rippe sollte höchstens
15 mm betragen.
[0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert.
[0009] Im einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- ein Gießgefäß mit einem Gießstrahlschutzrohr für die zuzuführende Schmelze und einem
Stopfen im Vertikalschnitt und Seitenansicht in schematischer Darstellung,
- Fig. 2
- der Stopfen gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung im Axialschnitt und
- Fig. 3
- der Stopfen gemäß Fig. 2 im Querschnitt nach Linie I-I der Fig. 2.
[0010] In ein Gießgefäß 1 wird über ein Gießstrahlschutzrohr 2 schmelzflüssiges Metall eingeführt,
das über einen Auslaß 3 aus dem Gefäß 1 fließt. Das Gießgefäß 1 ist durch einen Deckel
4 abgedeckt. Ein Stopfen 5 in Form einer Stange, der über einen Tragarm 6 von einem
heb- und senkbaren Antrieb 7 getragen ist, taucht über eine Öffnung in dem Deckel
4 in die Schmelze ein. Mit der am unteren Ende des Stopfens 5 ausgebildeten Stopfenkappe
5a kann der Auslaß 3 verschlossen werden.
[0011] Durch den aus gepreßtem Feuerfestmaterial geformten Stopfen 5 erstreckt sich ein
axialer zentraler Kanal 5d, über den Gas, Zusatzstoffe od. dgl. direkt in den Auslaß
3 gefördert und der Schmelze zugesetzt werden können. Der Stopfen 5 hat im Querschnitt
die Grundform eines Kreises. Oberhalb der Stopfenkappe 5a ist am Stopfen 5 eine Rippe
5c angeformt, in der ein weiterer axialer Kanal 5d sich erstreckt. In diesem axialen
Kanal 5d ist ein Thermoelement 6 mit seinen Meßleitungen untergebracht. Die Wandstärke
dieses Kanals 5d ist vergleichsweise dünn und beträgt höchstens 15 mm. Da das Thermoelement
6 sich unmittelbar oberhalb der Stopfenkappe 5a befindet und die Wandstärke im Bereich
des Thermoelementes 6 allseits klein ist und das Thermoelement 6 mit möglichst wenig
Spiel in dem Kanal 5d sitzen soll, ist gewährleistet, daß die Temperatur der das Gießgefäß
1 über den Auslaß 3 verlassenden Schmelze sehr schnell und sehr genau festgestellt
wird.
[0012] Der Herstellungsaufwand für den Stopfen mit integrierter Temperaturmessung ist gering.
Die Anformung der Ausbuchtung 5c erfordert bei dem üblichen Verpressen des Feuerfestmaterials
zum Stopfen 5 keinen zusätzlichen Aufwand. Entweder wird der Kanal 5d gebohrt oder
beim Verpressen angeformt.
1. Aus Feuerfestmaterial bestehender Stopfen (5) in Form einer Stange für ein metallurgisches
Gießgefäß (1) insbesondere mit einem zu einem Ausgang (5d') in der Stopfenkappe (5a)
führenden axialen Kanal (5b) für Gas, Zusatzstoffe und dergleichen,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stopfen (5) exzentrisch ein vor der Stopfenkappe (5a) endender axialer
Kanal (5d) vorgesehen ist, in dem ein Thermoelement (6) mit Meßleitungen untergebracht
ist.
2. Stopfen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (5) oberhalb der Stopfenkappe (5a) eine sich in axialer Richtung
erstreckende, angeformte Rippe (5c) aufweist, in der sich der Kanal (5d) für das Thermoelement
(6) befindet.
3. Stopfen nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Rippe (5c) höchstens 15 mm beträgt.