Schieberverschluss für ein metallurgisches Giessgefäss, insbesondere eine Giesspfanne

Abstract

 Schieberverschluß für ein metallurgisches Gießgefäß, insbesondere eine Gießpfanne, mit einer in einem verschiebbaren Rahmen (9) gehaltenen, mindestens eine Ausgußöffnung (18) aufweisenden Schieberplatte (5), die gegen eine darüber angeordnete, mit einer Durchtrittsöffnung (19) versehene Kopfplatte (4) verschiebbar ist. Die Kopfplatte (4) ist an einer mit dem Boden (6) des Gießgefäßes verbundenen Montageplatte (7) festgelegt, und der die Schieberplatte umfassende Rahmen (9) ist innerhalb eines mit der Montageplatte (7) verbundenen Schiebergehäuses (8) in Schieberplatten-Verstellrichtung (36) hin- und herverschiebbar gelagert. Der die Schieberplatte (5) umfassende Rahmen (9) weist Anpreßelemente in Form von Federelementen (10) auf, durch die die Schieberplatte (5) gegen die Kopfplatte (4) anpreßbar ist. Um den Schieberverschluß bzw. das Schiebergehäuse (8) herum ist ein gasdicht abschließbarer Kasten (11) gebaut, in den eine Inertgas-, insbesondere Argongas-Leitung (20) mündet, so daß innerhalb des Kastens (11) eine Inertgasumgebung herstellbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schieberverschluß für ein metallurgisches Gießgefäß, insbesondere eine Gießpfanne, mit einer in einem verschiebbaren Rahmen gehaltenen, mindestens eine Ausgußöffnung aufweisenden Schieberplatte, die gegen eine darüber angeordnete, mit einer Durchtrittsöffnung versehene Kopfplatte verschiebbar ist, wobei die Kopfplatte an einer mit dem Boden des Gießgefäßes verbundenen Montageplatte festgelegt und der die Schieberplatte umfassende Rahmen innerhalb eines mit der Montageplatte verbundenen Schiebergehäuses in Schieberplatten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagert ist, wobei der die Schieberplatte umfassende Rahmen Anpreßelemente in Form von Federelementen aufweist, durch die die Schieberplatte gegen die Kopfplatte anpreßbar ist.

[0002] Ein derartiger Schieberverschluß ist allgemein bekannt (DE-B-26 52 593; Ludwig Walther, Der Einsatz von Schieberverschlüssen an der Verteilerrinne von Stranggußanlagen, Sonderdruck aus "Hüttenpraxis, Metallweiterverarbeitung" 10/80; DE-A-36 16 115). Bei den bekannten Schieberverschlüssen läßt es sich nicht verhindern, daß beim Abguß über den Schieberverschluß, insbesondere zwischen Kopf- und Schieberplatte hindurch Umgebungsluft in den Ausgußkanal angesogen und der Metallschmelze beigemischt wird. Die Folge sind unkontrollierte metallurgische Reaktionen, die die Qualität des Endprodukts stark beeinträchtigen können.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Schieberverschluß so auszubilden, daß ein die Qualität der Metallschmelze beeinträchtigendes Ansaugen von Umgebungsluft im Bereich des Schieberverschlusses vermieden wird.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte konstruktive Details in den Unteransprüchen beschrieben sind.

[0005] Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, um den Schieberverschluß bzw. das Schiebergehäuse herum eine Inertgas-, insbesondere Argongas-Umgebung zu schaffen. Das Ansaugen von Argongas über den Schieberverschluß hat sich als unschädlich erwiesen. Dabei sollen sämtliche Teile des Schieberverschlusses, über die beim Abguß Umgebungsluft in den Ausgußkanal angesaugt werden könnte, innerhalb eines praktisch fluiddichten Kastens angeordnet sein, in den eine Inertgas-, insbesondere Argongas-Leitung mündet, so daß innerhalb dieses Kastens eine Inertgasumgebung herstellbar ist. Beim erfindungsgemäßen Schieberverschluß handelt es sich also um eine "gekapselte" Konstruktion, mit der die eingangs genannten Nachteile sicher vermieden werden können.

[0006] Vorzugsweise ist der das Schiebergehäuse einschließende Kasten an Boden, insbesondere an einer Bodengrundplatte des Gießgefäßes montiert, wobei die dem Boden des Gießgefäßes abgewandte bzw. untere Deckelplatte an einer Seite des Kastens angelenkt ist, so daß der Kasten zur Montage bzw. Demontage der Schieber- und/oder Kopfplatte oder zur Wartung des Schieberverschlusses öffenbar, d. h. von außen her zugänglich ist. Im Betrieb ist die vorgenannte Deckelplatte geschlossen und korrespondiert mit einer Umfangsdichtung, die entweder an der Deckelplatte oder am der Deckelplatte zugewandten Rand der Kastenseitenwände angeordnet ist. Vorzugsweise ist der die Inertgasumgebung begrenzende Kasten etwa quaderförmig ausgebildet. Genauso gut ist natürlich auch eine kreis- oder ovalzylindrische Ausbildung denkbar.

[0007] Der mit der Schieberplatte verbundene Ausgußstutzen erstreckt sich fluiddicht durch den das Schiebergehäuse umgebenden Kasten, insbesondere durch die vorgenannte Deckelplatte desselben hindurch. Die Fluiddichtung zwischen dem Ausgußstutzen oder einem daran angeschlossenen Tauchrohr einerseits und dem Kasten bzw. der vorgenannten Deckelplatte desselben andererseits wird vorzugsweise durch einen am Rand der Kastenöffnung angeschlossenen, sich um den Ausgußstutzen hülsenartig herumerstreckenden, aus hochtemperaturresistentem Material hergestellten Federbalg gebildet, dessen untere bzw. dem Gießgefäß abgewandte Rand dichtend an der äußeren Mantelfläche des Ausgußstutzens oder des daran angeschlossenen Tauchrohrs anliegt. Der vorgenannte Federbalg ist bei einer konkreten Ausführungsform durch einen Kupplungsring vorspannbar unter gleichzeitiger fluiddichter Anlage des unteren bzw. dem Gießgefäß abgewandten Umfangsrandes des Federbalges an einer im Kupplungsring angeordneten Ringdichtung, die sich unter der genannten Vorspannung auch fluiddicht an der äußeren Mantelfläche des Ausgußstutzens oder des daran angeschlossenen Tauchrohres anl-egt. Die Ringdichtung wirkt demnach biaxial. Durch den vorgenannten Federbalg können auch Wärmespannungen im Bereich des Ausgußstutzens abgebaut werden. Um der Schieberplattenbewegung folgen zu können, ist der Federbalg samt Kupplungsring an einem am Kasten bzw. an der Deckelplatte desselben in Schieberplatten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagerten Gleitrahmen montiert bzw. montierbar, wobei der Gleitrahmen durch Dichtleisten gegenüber dem Kasten bzw. dessen Deckelplatte abgedichtet ist. In diesem Fall empfiehlt es sich, daß der am Kasten bzw. an dessen unterem Deckel verschiebbar gelagerte Gleitrahmen mit dem Schieberplatten-Rahmen mechanisch gekoppelt ist, so daß beide Rahmen durch die Schieberplatten-Verstelleinrichtung gemeinsam hin- und herverschiebbar sind. Auf diese Weise wird bei jeder Schieberplattenstellung die vorgenannte Kapselung des Schieberverschlusses aufrechterhalten.

[0008] Vorzugsweise wird die Deckelplatte des Kastens durch Klemmkeile in dichter Schließlage gehalten.

[0009] Nachstehend wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schieberverschlusses anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

den erfindungsgemäß ausgebildeten Schieberverschluß in Ansicht von unten;

Fig. 2

den Schieberverschluß gemäß Fig. 1 im Schnitt längs Linie A-A in Fig. 1; und

Fig. 3

den Schieberverschluß gemäß Fig. 1 im Schnitt gemäß Linie B-B in Fig. 1.

[0010] In den Fig. 1 bis 3 ist ein Schieberverschluß für ein metallurgisches Gießgefäß, wie Gießpfanne oder Verteilerrinne zum Abguß einer metallischen Schmelze in Teilansicht bzw. im Teilschnitt dargestellt, wobei dieser Schieberverschluß mit einer in einem verschiebbaren Rahmen 9 gehaltenen, eine Ausgußöffnung 18 aufweisenden Schieberplatte 5 versehen ist, die gegen eine darüber angeordnete, mit einer Durchtrittsöffnung 19 versehene Kopfplatte 4 verschiebbar ist, wobei die Kopfplatte 4 an einer mit dem Boden 6 des Gießgefäßes verbundenen Montageplatte 7 festgelegt und der die Schieberplatte umfassende Rahmen 9 innerhalb eines mit der Montageplatte 7 verbundenen Schiebergehäuses 8 in Schieberplatten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagert ist. Die Schieberplatten-Verstellrichtung ist in Fig. 2 mit dem Doppelpfeil 36 gekennzeichnet. Der die Schieberplatte 5 umfassende Rahmen 9 weist noch Anpreßelemente in Form von Federelementen 10 auf, durch die die Schieberplatte 5 gegen die Kopfplatte 4 anpreßbar ist. Die vorgenannte Schieberverschluß-Konstruktion ist an sich bekannt, so daß es genügt, die in den Figuren mit Bezugsziffern gekennzeichneten Teile wie nachstehend aufzulisten:
Unterhülse 1
Lochstein 2
Oberhülse 3
Kopfplatte 4
Schieberplatte 5
Grundplatte 6
Montageplatte 7 mit Wechselring 37
Schiebergehäuse 8
Gleitrahmen 9 mit Gleitschienen bzw. -leisten 38
Federelemente 10
Schließvorrichtung 12 Scharnierseite
Schließvorrichtung 13 Klinkseite
Laterne 14 mit Zwischenstück
hydraulischer Zylinder 15
Kolbenstange 16
Hydraulikanschlüsse 17.

[0011] Die vorgenannten Teile und ihre Zusammenwirkung sind z. B. erläutert in einem Prospektblatt der Anmelderin "Gießpfannenschieber/Ladle Sliding Gate Valves" 1/79 Nr. 1.6.02.01".

[0012] Um ein Ansaugen von Umgebungsluft über den vorgenannten Gießpfannenschieber in den Ausgußkanal zu vermeiden, ist der vorgenannte Schieberverschluß gekapselt ausgeführt, d. h. um den Schieberverschluß einschließlich Schiebergehäuse 8 herum ist ein gasdicht abschließbarer Kasten 11 gebaut, in den eine Inertgas-, insbesondere Argongas-Leitung 20 (s. Fig. 2) mündet, so daß innerhalb des Kastens 11 eine Argongas-Umgebung herstellbar ist. Beim Abguß wird also in den Ausgußkanal allenfalls Argongas angesaugt, welches metallurgisch unbedenklich ist.

[0013] Der das Schiebergehäuse 8 einschließende Kasten 11 ist am Boden, nämlich an einer Bodengrundplatte 6 des Gießgefäßes montiert (Schraubverbindung 39), wobei die dem Boden des Gießgefäßes abgewandte bzw. untere Deckelplatte 21 an einer Seite des Kastens 11 über Scharniergelenke 22 angelenkt ist (s. Fig. 1 und 3). Der Kasten 11 ist auf diese Weise zur Montage bzw. Demontage der Schieber- und/oder Kopfplatte oder zur Wartung des Schieberverschlusses öffenbar, d. h. von außen bzw. unten her zugänglich. Die vorgenannte Deckelplatte 21 korrespondiert mit einer Umfangsdichtung 23, die am der Deckelplatte 21 zugewandten Rand 24 der Kastenseitenwände 25 angeordnet ist, und zwar innerhalb einer stirnseitig ausgebildeten Umfangsnut. In Dichtlage wird die Deckelplatte 21 durch Klemmkeile 34'gehalten entsprechend der Darstellung in den Fig. 1 und 2. In Fig. 3 ist die vorgenannte Deckelplatte 21 auch in geöffneter, d. h. nach unten geklappter Stellung dargestellt, und zwar in strichpunktierten Linien.

[0014] Der mit der Schieberplatte 5 verbundene Ausgußstutzen 26 erstreckt sich fluiddicht durch den das Schiebergehäuse 8 umgebenden Kasten 11 , nämlich durch die Deckelplatte 21 hindurch. Die Fluiddichtung zwischen dem Ausgußstutzen 26 bzw. wie hier einem daran angeschlossenen Tauchrohr 27 einerseits und dem Kasten 11 bzw. der Deckelplatte 21 andererseits wird durch einen am Rand 28 der Deckelplatten-Öffnung, durch die sich der vorgenannte Ausgußstutzen 26 bzw. das daran angeschlossene Tauchrohr 27 hindurcherstrecken, angeschlossenen, sich um den Ausgußstutzen 26 bzw. das daran angeschlossene Tauchrohr 27 hülsenartig herumerstreckenden, aus hochtemperaturbeständigem Stahl hergestellten Federbalg 29 gebildet, dessen untere bzw. dem Gießgefäß abgewandte Rand 40 dichtend an der äußeren Mantelfläche des Ausgußstutzens 26 bzw. - wie hier - des daran angeschlossenen Tauchrohrs 27 anliegt. Konkret erfolgt die vorgenannte Abdichtung gegenüber der Umgebung dadurch, daß der Federbalg 29 durch einen Kupplungsring 30 vorspannbar ist unter gleichzeitiger fluiddichter Anlage des unteren Umfangsrandes 40 an einer im Kupplungsring 30 angeordneten Ringdichtung 32, die sich unter der genannten Vorspannung fluiddicht an der äußeren Mantelfläche des Tauchrohres 27 anlegt. Der Kupplungsring 30 ist von unten her in eine Vertiefung der Dekelplatte 21 einschraubbar und durch die axiale Vorspannung des Federbalgs 29 in der eingeschraubten Lage fixiert. Der obere Umfangsrand 41 des Federbalgs 29 ist mit dem Boden der Deckelplatten-Vertiefung 31 verschraubt (Schraubverbindung 42 in Fig. 2).

[0015] Der Federbalg 29 ist samt Kupplungsring 30 in einem an der Deckelplatte 21 in Schieberplatten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagerten Gleitrahmen 33 montiert, wobei der Gleitrahmen 33 durch Dichtleisten 34 gegenüber dem Kasten 11 bzw. dessen Deckelplatte 21 abgedichtet ist. Die Hin- und Herbewegung des Gleitrahmens 33 ist in Fig. 2 mit dem Doppelpfeil 43 gekennzeichnet.

[0016] Der Gleitrahmen 33 ist mit dem Schieberplatten-Gleitrahmen 9 mechanisch gekoppelt, so daß beide Rahmen 9 und 33 durch die Schieberplatten-Verstelleinrichtung 15, 16, 17 gemeinsam hin- und herverschiebbar sind in Richtung des Doppelpfeils 36 bzw. Doppelpfeils 43. Die mechanische Kopplung der beiden vorgenannten Gleitrahmen folgt bei der dargestellten Ausführungsform durch Anschlagbolzen 44'. Der Gleitrahmen 33 ist innerhalb des Kastens 11 an der Deckelplatte 21 desselben längs Gleitschienen 44 hin- und herverschiebbar geführt. Sowohl die Dekelplatte 21 als auch der Gleitrahmen 33 sind mit einer hitzebeständigen Schutzplatte bzw. einem hitzebeständigen Schutzschild 45 versehen. Dieses befindet sich jeweils an der dem Gießgefäß abgewandten Seite von Deckelplatte 21 und Gleitrahmen 33.

[0017] Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist der Schutzkasten 11 etwa quaderförmig ausgebildet. Grundsätzlich ist auch eine kreis- oder ovalzylindrische Ausführung denkbar.

[0018] Selbstverständlich muß auch die Laterne 14 fluiddicht am Kasten 11 angeschlossen sein. Das zwischen Schieber-Gleitrahmen 9 und der Kolbenstange 16 des Schieberplatten-Stellantriebs 15 angeordnete und sich durch die Laterne 14 hindurcherstreckende Zwischenstück 46 ist ebenfalls fluiddicht in den Kasten 11 eingeführt. Zu diesem Zweck erstreckt sich das Zwischenstück 46 durch kastenseitig angeordnete Ringdichtungen 47 hindurch.

[0019] Die Argongas-Leitung 20 ist mit einer nicht-dargestellten Argongas-Quelle verbunden. Auch sind Druckregel-Einrichtungen vorgesehen, durch die die Einleitung von Argongas in den Schutzkasten 11 regelbar ist so, daß innerhalb des Schutzkastens 11 eine Argongas-Atmosphäre mit vorbestimmtem Druck herrscht, welcher stets größer ist als der äußere Luftdruck.

[0020] Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Bezugszeichenliste

1

Unterhülse

2

Lochstein

3

Oberhülse

4

Kopfplatte

5

Schieberplatte

6

Grundplatte

7

Montage

8

Schiebergehäuse

9

Schieberplatten-Gleitrahmen

10

Federelemente

11

Schutzkasten

12

Schließvorrichtung Scharnierseite

13

Schließvorrichtung Klinkseite

14

Laterne mit Zwischenstück

15

Zylinder

16

Kolbenstange

17

Hydraulikanschluß

18

Ausgußöffnung

19

Durchtrittsöffnung

20

Argongas-Leitung

21

Deckelplatte

22

Scharniergelenk

23

Umfangsdichtung

24

Rand

25

Kastenseitenwand

26

Ausgußstutzen

27

Tauchrohr

28

Öffnungsrand

29

Federbalg

30

Kupplungsring

31

Vertiefung

32

Ringdichtung

33

Gleitrahmen

34

Klemmkeil

35

Verstellöffnung

36

Doppelpfeil

37

Wechselring

38

Gleitschienen

39

Schraubverbindung

40

Umfangsrand bzw. -flansch

41

Umfangsrand bzw. -flansch

42

Schraubverbindung

43

Doppelpfeil

44

Gleitschienen

45

Schutzplatte

46

Zwischenstück

47

Ringdichtung

Ansprüche

1. Schieberverschluß für ein metallurgisches Gießgefäß, insbesondere eine Gießpfanne, mit einer in einem verschiebbaren Rahmen (9) gehaltenen, mindestens eine Ausgußöffnung (18) aufweisenden Schieberplatte (5), die gegen eine darüber angeordnete, mit einer Durchtrittsöffnung (19) versehene Kopfplatte (4) verschiebbar ist, wobei die Kopfplatte (4) an einer mit dem Boden (6) des Gießgefäßes verbundenen Montageplatte (7) festgelegt und der die Schieberplatte um-fassende Rahmen (9) innerhalb eines mit der Montageplatte (7) verbundenen Schiebergehäuses (8) in Schieberplatten-Verstellrichtung (36) hin- und herverschiebbar gelagert ist, und mit im Schieberplatten-Rahmen (9) angeordneten Anpreßelementen in Form von Federelementen (10), durch die die Schieberplatte (5) gegen die Kopfplatte (4) anpreßbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
um den Schieberverschluß bzw. das Schiebergehäuse (8) herum ein gasdicht abschließbarer Kasten (11) gebaut ist, in den eine Inertgas-, insbesondere Argongas-Leitung (20) mündet, so daß innerhalb des Kastens (11) eine Inertgasumgebung herstellbar ist.

2. Schieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schiebergehäuse (8) einschließende Rahmen (11) am Boden, insbesondere an einer Bodengrundplatte (6) des Gießgefäßes montiert ist, wobei die dem Boden des Gießgefäßes abgewandte bzw. untere Deckelplatte (21) an einer Seite des Kastens (11) angelenkt (Scharniergelenke 22) ist, so daß der Kasten (11) zur Montage bzw. Demontage der Schieber- und/oder Kopfplatte oder zur Wartung des Schieberverschlusses öffenbar, d. h. von außen her zugänglich ist.

3. Schieberverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelplatte (21) mit einer Umfangsdichtung (23) korrespondiert, die entweder an der Deckelplatte (21) und/oder am der Deckelplatte (21) zugewandten Rand (24) der Kastenseitenwände (25) angeordnet ist.

4. Schieberverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Schieberplatte (5) verbundene Ausgußstutzen (26) sich fluiddicht durch den das Schiebergehäuse (8) umgebenden Kasten (11), insbesondere durch die Deckelplatte (21) desselben hindurcherstreckt.

5. Schieberverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddichtung zwischen Ausgußstutzen (26) oder einem daran angeschlossenen Tauchrohr (27) einerseits und dem Kasten (11) bzw. der Deckelplatte (21) desselben andererseits durch einen am Rand (28) der Kastenöffnung angeschlossenen, sich um den Ausgußstutzen (26) hülsenartig herumerstreckenden, aus hochtemperaturbeständigem Material hergestellten Federbalg (29) gebildet ist, dessen untere bzw. dem Gießgefäß abgewandte Rand (40) dichtend an der äußeren Mantelfläche des Ausgußstutzens (26) oder des daran angeschlossenen Tauchrohrs (27) anliegt.

6. Schieberverschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbalg (29) durch einen Kupplungsring (30) vorspannbar ist unter gleichzeitiger fluiddichter Anlage des unteren bzw. dem Gießgefäß abgewandten Umfangsrandes (40) des Federbalges (29) an einer im Kupplungsring (30) angeordneten Ringdichtung (32), die unter der genannten Vorspannung auch fluiddicht gegen die äußere Mantelfläche des Ausgußstutzens (26) oder des daran angeschlossenen Tauchrohres (27) preßbar ist.

7. Schieberverschluß nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbalg (29) samt Kupplungsring (30) in bzw. an einem am Kasten (11) bzw. an der Deckelplatte (21) desselben in Schieberplatten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagerten Gleitrahmen (33) montiert bzw. montierbar ist, wobei der Gleitrahmen (33) durch Dichtleisten (34) gegenüber dem Kasten (11) bzw. dessen Deckelplatte (21) abgedichtet ist.

8. Schieberverschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am Kasten (11) verschiebbar gelagerte Gleitrahmen (33) mit dem Schieberplatten-Gleitrahmen (9) mechanisch gekoppelt ist, so daß beide Rahmen (9, 33) durch die Schieberplatten-Verstelleinrichtung (15, 16, 46, 17) gemeinsam hin- und herverschiebbar sind.

9. Schieberverschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekelplatte (21) durch Klemmkeile (34) in Dichtlage gehalten ist.

Zeichnung