DE4231686C2 - Verschlußplatte für einen Schiebeverschluß an einem eine Metallschmelze enthaltenden Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußplatte für einen Schiebeverschluß an einem eine Metallschmelze enthaltenden Behälter, mit einer eine Durchflußöffnung aufweisenden, feuerfesten Platte und einem die Durchflußöffnung umgeben­ den Einsatz zum Einblasen von Gas, wobei die feuerfeste Platte auf ihrer der Gleitfläche abgekehrten Seite eine die Durchflußöffnung erweiternde Ausnehmung hat, in die ein hochfeuerfester Einsatz eingebettet ist.

Ein derartiger Schiebeverschluß ist aus der DE 34 06 075 A1 bekannt. Der hochfeuerfeste Einsatz hat in die Durchfluß­ öffnung einmündende, schlitzartige Öffnungen zum Einblasen von Gas. Diesen Öffnungen wird das Gas über Bohrungen aus einem Ringkanal zugeführt, der seinerseits aus einem Gaszu­ führkanal versorgt wird. Kanäle, Bohrungen und Öffnungen sind in dem hochfeuerfesten Einsatz jedoch schwierig herzu­ stellen und verursachen zudem eine erhöhte Rißanfälligkeit des Einsatzes, so daß dessen Standzeit und die der feuerfe­ sten Platte insgesamt sich annähernd auf diejenige einer Platte bzw. eines Einsatzes aus einem porösen Material vermindern.

Aus der US 4 844 303 ist eine gegebenenfalls einteilige Düse bekannt, deren unteres Ende von einer Ringkammer umge­ ben ist, in der sich ein Hohlring befindet, der nach un­ ten/außen gerichtete Öffnungen hat, so daß ein eingeleite­ ter Gasstrom in Form von gerichteten Gasstrahlen zur Küh­ lung einer Endplatte austritt. Der Gasstrom ist also nicht zum Einblasen in die Durchflußöffnung bestimmt.

Aus der DE 29 54 583 C2 ist ein Schiebeverschluß bekannt, der im Bereich der Durchflußöffnung ein feuerfestes Ein­ satzteil hat, das von einem Ringkanal umgeben ist, der die Zufuhr von Inertgas durch das permeable Einsatzteil hin­ durch in den Durchflußquerschnitt ermöglicht.

Ein ähnlicher Schiebeverschluß ist aus der DE-PS 19 38 117 bekannt. Auch hier wird der Durchflußöffnung Gas über eine gasdurchlässige Ringhülse zugeführt, entweder bei geschlos­ senem Schiebeverschluß, um ein Einfrieren der Schmelze in dem Ausguß des Behälters zu vermeiden oder bei offenem Schiebeverschluß, während des Abgießens, um Ablagerungen in der Durchflußöffnung sowie die Aufnahme von Sauerstoff oder Luft durch die abfließende Schmelze zu vermeiden. Das po­ röse Material der Ringhülse hat eine geringere Abriebfes­ tigkeit als beispielsweise die hochfeuerfeste Platte. Es kommt deshalb im Bereich der Ringhülse sehr schnell zu Auswaschungen, was zur Unbrauchbarkeit der die Ringhülse enthaltenden Bodenplatte führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschluß­ platte der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und eine hohe Standzeit hat.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der hochfeuerfeste Einsatz zusammen mit der angrenzenden Platte eine in die Durchflußöffnung einmündende, zum Einblasen von Gas dienende Fuge bildet.

Der hochfeuerfeste Einsatz hat deshalb eine Standzeit, wie sie bei einer hochfeuerfesten Platte ohne jeglichen Spül­ hülseneinsatz erreichbar ist. Gleichzeitig ist der hoch­ feuerfeste Einsatz einfach herzustellen. Die nach dem vor­ liegenden Vorschlag ausgestattete Verschlußplatte ermög­ licht dennoch ein sehr gezieltes und wirksames Einblasen von Gas in die Durchflußöffnung.

Der hochfeuerfeste Einsatz ist vorteilhaft derart in die Platte eingebettet, daß er im Bereich der Fuge einen Spalt bildet und seitlich in die Platte respektive in einen die Platte umgebenden Blechmantel eingemörtelt ist. Der Einsatz liegt unmittelbar auf der Platte auf, und der Spalt ist durch die Unebenheiten der sich gegenseitig berührenden Oberflächen erzeugt.

Zur Bildung der Fuge kann aber auch ein leicht brennbares Distanzpapier zwischen den Einsatz und die Platte gelegt sein.

Bei einer vorzugsweisen Ausbildung ist um den Einsatz herum eine von ihm und der Ausnehmung der Platte gebildete ringförmige Gaskammer vorgesehen, welche die Fuge umgibt und einen Gasanschluss aufweist.

Die Fuge verläuft leicht schräg, d. h. cirka in einem Winkel zwischen 5° und 30°, gegen die Gleitfläche der Platte hin. Dadurch wird ein Einblasen in die Durchflussöffnung bis auf die in Schliessstellung befindliche Schieberplatte erreicht und somit ist sichergestellt, dass in letzterem Bereich Gas einströmt und dort der flüssige Stahl ebenfalls umgewälzt wird.

Ausführungsbeispiele sowie weitere Vorteile der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines schematisch dargestellten Schiebeverschlusses mit einer erfindungsgemässen Verschlussplatte,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Verschlussplatten-Variante und

Fig. 3 eine weitere Variante einer Verschlussplatte im Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt einen Ausguss an einem nicht näher dargestellten Metallschmelze enthaltenden Behälter 10, wobei von letzterem nur gerade der Stahlmantel 13 sowie die feuerfeste Auskleidung 11 angedeutet sind. Bei diesem Behälter 10 kann es sich beispielsweise um ein Verteilergefäss handeln, von dessen Ausguss die Stahlschmelze reguliert in eine Stranggiesskokille fliesst. In der feuerfesten Auskleidung 11 ist eine Hülse 12 eingebettet. Ein an dem Behälter befestigter Schiebeverschluss 20 weist eine obere feuerfeste Verschlussplatte 22, eine untere feuerfeste Verschlussplatte 26 sowie eine dazwischen angeordnete Schieberplatte 24 auf. Diese feuerfesten Verschlussplatten 22, 24 und 26 haben jeweils eine Durchflussöffnung 25, welche in Offenstellung des Schiebeverschlusses konzentrisch zur Hülse 12 verlaufend angeordnet sind und hierbei ein Abgiessen der Metallschmelze aus dem Behälter ermöglichen. Der nur prinziphaft dargestellte Schiebeverschluss 20 ist ansich bekannt und ist daher nicht mehr in allen Einzelheiten dargetan. Auch seine Funktionsweise ist bekannt und in der gezeigten Stellung der Schieberplatte 24 ist derselbe geschlossen. Die obere feuerfeste Verschlussplatte 22 schliesst abdichtend über eine sogenannte Nut/Federverbindung an die Hülse 12 an und sie besteht aus einem Blechmantel 35, einer in diesen eingemörtelten Platte 31 sowie aus einem in letztere eingemörtelten Einsatz 30.

Erfindungsgemäss hat die Verschlussplatte 22 eine feuerfeste Platte 31 mit auf seiner der Gleitfläche 22' abgekehrten Seite einer die Durchflussöffnung 25 erweiternden Ausnehmung, in die ein hochfeuerfester Einsatz 30 eingebettet ist, der zusammen mit der angrenzenden Platte 31 eine in die Durchflussöffnung 25 einmündende, zum Einblasen von Gas dienende Fuge 32 bildet. Der hülsenförmige Einsatz 30 ist dabei derart in die Platte eingebettet, dass um ihn herum eine von ihm und der Ausnehmung der Platte 31 gebildete ringförmige Gaskammer 36 vorgesehen ist, welche die mörtellose Fuge 32 umgibt und an einen Gasanschluss 33 gekoppelt ist. Im Bereich der Fuge 32 liegt der Einsatz 30 unmittelbar auf der Platte 31 auf und der für den Gasdurchlass erforderliche Spalt ist durch die Unebenheiten der gegenseitig aufliegenden Oberflächen erzeugt. Zudem verläuft die Fuge 32 leicht schräg nach unten gegen die Gleitfläche der Platte 31 hin, z. B. in einem Winkel von 10°, und mündet so in die Durchflussöffnung 25 ein.

Insbesondere in geschlossenem Zustand des Schiebeverschlusses, wie zum Beispiel vor dem Angiessen, wird das Gas in einer vorgegebenen Menge impulsiv oder konstant über den Gasanschluss 33 in die ringförmige Gaskammer 36 verteilt und von dort durch die Fuge 32 in die Durchflussöffnung 25 eingeblasen. Die in der Öffnung 25 befindliche Stahlschmelze wird dadurch umgewälzt und ein Einfrieren derselben über einen längeren Zeitraum, bis zu einigen Minuten, verhindert. Mit der schräg nach unten verlaufenden Fuge 32 wird überdies herbeigeführt, dass auch die unmittelbar über der Schieberplatte 24 befindliche Schmelze umgewälzt wird. Selbstverständlich kann durch die besagte Enge 32 auch bei offenem Schiebeverschluss Gas eingeblasen werden.

Der Abstand zwischen der Gleitfläche 22' der Platte 31 und der Fuge 32 ist so gewählt, dass die Fuge 32 ausserhalb der am stärksten beanspruchten Verschleisszone der Platte 31 liegt, denn die Platte wird an ihrer Gleitfläche 22' in dem Bereich der Durchflussöffnung 25 am stärksten abgenutzt. Optimalerweise liegt dieser Abstand bei mindestens 5 Millimetern; er kann aber in bestimmten Anwendungsfällen auch bis zu 20 mm betragen. Der hochfeuerfeste hülsenförmige Einsatz 30 ist in den die feuerfeste Platte 31 umgebenden Blechmantel 35 und oberhalb der Gaskammer 36 in die erweiternde Ausnehmung der Platte 31 eingemörtelt. Mit dieser erfindungsgemässen Verschlussplatte 22 ist damit eine einfache Herstellbarkeit, die Möglichkeit eines gezielten Gaseinblasens sowie eine hohe Standzeit erzielt.

Die in Fig. 2 gezeigte Verschlussplatte 40 besteht wiederum aus einer feuerfesten Platte 41 mit einer Gleitfläche 41' und einer Ausnehmung, einem darin eingebetteten hochfeuerfesten Einsatz 42 sowie aus einem die Platte 41 und den Einsatz 42 umgebenden Blechmantel 45. In die wiederum zwischen dem Einsatz 42 und der Platte 41 gebildeten Fuge 43 ist ein leicht brennbares Distanzpapier 43' oder ein ähnlich wirkendes Material eingelegt, welches beispielsweise eine Dicke von 0,1 mm aufweist und so die Fugendicke eindeutig definiert ist. Dieses Distanzpapier kann grundsätzlich eine Dicke zwischen ca. 0,1 und 0,5 mm haben und verbrennt zumindest teilweise beim Abgiessen von Metallschmelze. Am Umfang des Einsatzes 42 ist genauso eine die Fuge 43 umgebende Gaskammer 44 gebildet, an die ein Gasanschluss 46 in der Form eines Metallröhrchens verbunden ist. Der Einsatz 42 ist zur Platte 41 unwesentlich vorstehend und wiederum in den Blechmantel 45 und oberhalb der Gaskammer 44 in die Platte 41 eingemörtelt. Auch mit dieser Verschlussplatte 40 ist die Erfindung in idealer Weise verwirklicht.

Gemäss Fig. 3 weist eine Verschlussplatte 50 eine Feuerfestplatte 51 und einen diese umgebenden Blechmantel 55 auf, wobei die Platte 51 in letzteren eingemörtelt ist. Die Platte 51 hat einen ringförmigen Ansatz 51', der eine erweiternde Öffnung 51" bildet, in die ein hochfeuerfester Einsatz 52 eingemörtelt ist. Die Fuge 53 ist in dem gezeigten Beispiel wiederum durch freies Aufliegen des Einsatzes 52 auf der Platte 51 gebildet und zudem ist sie senkrecht zur Durchflussöffnung oder parallel zur Verschlussplatten-Gleitfläche 50' angeordnet. Ein die Fuge 53 umgebender Ringraum 54 ermöglicht eine gleichmässige Verteilung des Gases in die Durchflussöffnung, wobei das Gas über eine in den Ringraum 54 mündenden Gasanschluss 56 eingespeist wird. Der ringförmige Ansatz 51' der Platte 51 überragt den Einsatz 52 mit dem Zwecke, dass in den dadurch gebildeten Freiraum 51" die anschliessende Hülse 12 zu liegen kommt. Damit ist eine optimale Abdichtung zwischen der Hülse 12 und der Platte 51 erzielt.

Das Material sowie die Herstellung des Einsatzes entspricht vorzugsweise dem der Platte. Üblicherweise wird im wesentlichen gepresstes oder gegossenes hochtonerdehaltiges, magnesitisches oder aber zirkonhaltiges Material verwendet. Diese bekannten Materialien haben sich je nach Anwendung am besten bewährt und erlauben eine höchstmögliche Standzeit der Platte.

Selbstverständlich liesse sich die Erfindung noch in anderen Varianten darstellen.

Claims (10)

1. Verschlussplatte für einen Schiebeverschluss an einem eine Metallschmelze enthaltenden Behälter, mit einer eine Durchflussöffnung (25) aufweisenden, feuerfesten Platte und einem die Durchflussöffnung (25) umgebenden Einsatz zum Einblasen von Gas, wobei die feuerfeste Platte (31, 41, 51) auf ihrer der Gleitfläche (22', 41', 50') abgekehrten Seite eine die Durchflussöffnung (25) erweiternde Ausnehmung hat, in die ein hoch­ feuerfester Einsatz (30, 42, 52) eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hochfeuerfeste Einsatz (30, 42, 52) zusammen mit der angrenzenden Platte (31, 41, 51) eine in die Durchflussöffnung (25) einmün­ dende, zum Einblasen von Gas dienende Fuge (32, 43, 53) bildet.

2. Verschlussplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Durchflussöffnung (25) einmündende Fuge (32, 53) als Spalt gebildet ist.

3. Verschlussplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Fuge (32, 53) der Einsatz (30, 52) unmittelbar auf der feuerfesten Platte (31, 51) aufliegt und der Spalt durch die Unebenheiten von den sich gegenseitig berührenden Oberflächen erzeugt ist.

4. Verschlussplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Fuge (43) zwischen den Einsatz (42) und die Platte (41) ein leicht brennbares Distanzpapier (43') gelegt ist, welches eine Dicke zwischen 0,1 und 0,5 Millimetern aufweist.

5. Verschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuge (32, 43) leicht schräg, in einem Winkel zwischen 5° und 30°, gegen die Gleitfläche (22', 41') der Platte (31, 41) hin verlaufend in die Durchflussöffnung (25) mündet.

6. Verschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass um den Einsatz (30, 42, 52) herum eine von ihm und der Ausnehmung in der Platte (31, 41, 51) gebildete ringförmige Gaskammer (36, 44, 54) vorgesehen ist, welche die Fuge (32, 43, 53) umgibt und an einen Gasanschluss (33, 46, 56) gekoppelt ist.

7. Verschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hochfeuerfeste Einsatz (30) an seinem Umfang in die Platte (31) und/oder in einen letztere umgebenden Blechmantel (35) eingemörtelt ist und an seiner Stirnseite eine Nut oder eine Feder zwecks Verbindung mit einer daran anschliessbaren Hülse (12) aufweist.

8. Verschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (30, 42, 52) aus an sich bekanntem gepressten oder gegossenen hochfeuerfesten Material besteht, welches demjenigen der Platte (31, 41, 51) entspricht.

9. Verschlussplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Einsatzes (30, 42, 52) im wesentlichen hochtonerdehaltig, magnesitisch oder zirkonhaltig ist.

10. Verschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuge (32, 43, 53) zu der Gleitfläche (22', 41', 50') der Platte (31, 41, 51) einen Abstand von 5 bis 20 Millimetern aufweist.