DE4301329A1 - Anordnung eines Gießrohres an einem Schmelzengefäß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Gießrohrs an einem Schmelzengefäß, wobei das Gießrohr mittels einer Hantiereinrichtung auswechselbar an ein am Gefäßboden angeordnetes Verschlußteil gedrückt ist, wobei das Verschlußteil ein Stator mit einer Eintrittsöffnung für Schmelze ist, an dem ein Rotor gelagert ist, der zum Öffnen oder Schließen der Eintrittsöffnung gegenüber dem Stator drehbar ist.

Eine ähnliche Anordnung ist in der DE 35 06 427 C2 beschrieben. Bei dieser übergreift das bodenseitige Ende des Gießrohrs das Verschlußteil außen. Das Verschlußteil ist dort die Bodenplatte eines Schiebeverschlusses, also kein Stator, an welchen ein Rotor drehbar gelagert ist. Zwischen dem Gießrohr und dem Verschlußteil besteht ein konischer Sitz. Dieser ist schwer abdichtbar, so daß die Gefahr besteht, daß beim Abgießen von Schmelze Umgebungsluft angesaugt wird und in die anfließende Schmelze eintritt.

Da bei der DE 35 06 427 C2 der konische Sitz weit außen liegt, ist nicht ausgeschlossen, daß im Bereich des Sitzes Schmelze einfriert. Dies würde die gewünschte Auswechselbarbeit des Gießrohres erheblich behindern.

In der DE 39 39 241 A1 ist ein Schließ- und/oder Regelorgan beschrieben, bei dem am Boden eines metallurgischen Gefäßes ein Stator befestigt ist. An diesem ist ein Rotor um die gemeinsame Längsachse drehbar gelagert, wobei der Rotor zum Öffnen einer am Stator für die Schmelze ausgebildeten Eintrittsöffnung drehbar ist. Theoretisch könnte an dem Stator ein Gießrohr, wie in der DE 35 06 427 C2 beschrieben, angeordnet werden. Dies hätte jedoch die oben genannten Nachteile.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der das Gießrohr so am Stator gehalten ist, daß ein Ansaugen von Umgebungsluft in ausfließende Schmelze und eine Behinderung der Auswechselbarkeit des Gießrohrs infolge Einfrierens von Schmelze vermieden ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das bodenseitige Ende des Gießrohrs in eine Erweiterung eines Ausgießkanals des Stators hineingreift und in dieser geführt ist, daß in einer zwischen einem Rand der Erweiterung des Stators und der im Innern des Stators liegenden Stirnseite des Gießrohrs bestehenden Stoßfuge und/oder zwischen einem Rand des Gießrohrs und der Stirnseite des Stators eine Dichtung angeordnet ist und daß zwischen dem Außenumfang des bodenseitigen Endes des Gießrohrs und dem Innenumfang der Erweiterung des Stators ein Spalt besteht, in den eine Gleitmasse eingebracht ist.

Über die Dichtung bzw. die Dichtungen und die in dem Spalt vorgesehene Gleitmasse ist erreicht, daß beim Ausgießen von Schmelze praktisch keine Umgebungsluft angesaugt werden kann. Dadurch, daß die Stoßfuge im Innern des Stators liegt, liegt sie im heißen Bereich des Stators, so daß dort kaum Schmelze einfrieren wird. Dadurch ist die Auswechselbarkeit des Gießrohrs unbehindert. Die Gleitmasse erleichtert das Einschieben bzw. Herausziehen des Gießrohrs in das bzw. aus dem Stator zusätzlich. Die Dichtung bzw. die Dichtungen behindern das Auswechseln des Gießrohrs nicht.

Für die notwendige Luftdichtigkeit genügt es, an einer der genannten Stelle eine Dichtung vorzusehen. Unsicherheiten hinsichtlich der Dichtwirkung lassen sich dadurch vermeiden, daß an beiden der genannten Stellen eine Dichtung vorgesehen wird. Die Dichtung zwischen einem Rand des Gießrohrs und der außenliegenden Stirnseite des Stators verhindert zusätzlich, daß Gleitmasse aus dem Spalt nach unten austritt.

Die Anordnung hat auch den Vorteil, daß beim Öffnen oder Schließen der Eintrittsöffnung das Gießrohr nicht mitbewegt werden muß. Dies verbessert deren dichten Sitz im Stator und vereinfacht auch den Aufbau der Hantiereinrichtung.

Vorzugsweise ist die Stoßfuge nahe bei der Eintrittsöffnung der Schmelze in den Stator angeordnet. Dadurch wird die Gefahr eines Einfrierens von Schmelze im Bereich der Stoßfuge weiter herabgesetzt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt eines an einem Schmelzengefäß angeordneten Gießrohrs,

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Detailansicht im Bereich II nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Alternative zu Fig. 1 im Bereich III nach Fig. 1, demgegenüber vergrößert.

In einen Boden 1 eines Schmelzengefäßes (Tundish) 2 ist ein Lochstein 3 eingebaut. Ein Tragmantel des Schmelzengefäßes ist mit 4 bezeichnet.

In dem Lochstein 3 ist als Verschlußteil ein Stator 5 mittels einer Schicht 6 befestigt. Der Stator 5 weist innerhalb des Schmelzengefäßes 2 eine radiale Eintrittsöffnung 7 für Schmelze auf. Auf dem Stator 5 ist ein Rotor 8 um die gemeinsame Längsachse L drehbar gelagert, welcher eine radiale Öffnung 9 aufweist, welche je nach der Drehstellung des Rotors 8 mehr oder weniger mit der Eintrittsöffnung 7 des Stators 5 zur Deckung bringbar ist, so daß durch Drehen des Rotors 8 die Eintrittsöffnung 7 versperrbar oder ganz oder teilweise für den Schmelzendurchtritt freigebbar ist.

Im Stator 5 besteht im Anschluß an die Eintrittsöffnung 7 ein zur Längsachse L koaxialer Ausgießkanal 10. Dieser geht über einen Rand 11 in eine Erweiterung 12 über. Die zylindrische Erweiterung 12 reicht bis zu einer unten, außerhalb des Bodens 1 liegenden Stirnseite 13 des Stators 5.

In die Erweiterung 12 ist ein Gießrohr 14 (Eintauchausguß) mit seinem bodenseitigen Ende 15 eingesetzt. Das Gießrohr 14 reicht im Betrieb nach unten in eine Kokille 16. Das Gießrohr 14 weist eine Stirnseite 17 auf, die bis zum Rand 11 der Erweiterung 12 reicht. In der dort gebildeten, zur Längsachse L radialen Stoßfuge 18 ist eine hochtemperaturfeste Dichtung 19 angeordnet, die eine ringförmige Faserdichtung oder ein Metalldichtring ist. Die Stoßfuge 18 liegt der Eintrittsöffnung 7 vergleichsweise nahe. Sie kann auch konisch verlaufen.

Zwischen dem Außenumfang des zylindrischen bodenseitigen Endes 15 des Gießrohres 14 und dem Innenumfang der Erweiterung 12 besteht ein Spalt 20, der mit einer Gleitmasse 21, beispielsweise einem Öl-Graphitgemisch oder einem Wasser-Graphitgemisch gefüllt ist.

Das Gießrohr 14 weist einen Bund 22 auf (vgl. Fig. 1 links) oder trägt einen Ring 23 (vgl. Fig. 1 rechts). Der Bund 22 bzw. der Ring 23 sind zum Angriff eines Griffgliedes 24 bzw. Gabel einer nicht näher dargestellten Manipulier- bzw. Hantiereinrichtung vorgesehen. Diese dient dem Auswechseln, d. h. Einschieben und Herausziehen des Gießrohrs 14 aus dem Stator 5.

Der Bund 22 bzw. der Ring 23 bilden einen Rand 25. Zwischen diesem und der außen am Boden 1 liegenden Stirnseite 13 des Stators 5 ist eine weitere Dichtung 26 vorgesehen, die ebenso wie die Dichtung 19 aufgebaut sein kann. Es ist jedoch nicht notwendig, beide Dichtungen 19, 26 vorzusehen. Es genügt auch eine der beiden Dichtungen.

Der die Gleitmasse 21 aufnehmende Spalt 20 weist beispielsweise eine Breite d von etwa 0,2 mm bis 0,7 mm auf (vgl. Fig. 2).

Die das bodenseitige Ende 15 des Gießrohrs 14 aufnehmende Erweiterung erstreckt sich in dem Stator 5 über die axiale Länge a, wobei diese Länge a überwiegend im Boden 1 liegt und sich über mehr als die Hälfte der Dicke D des Bodens 1 innerhalb diesem, zur Eintrittsöffnung 7 erstreckt. Die Stoßfuge 18 liegt dabei in Strömungsrichtung der Schmelze gesehen, näher bei der Eintrittsöffnung 7 als bei der Stirnseite 13 des Stators 5.

Der Innenumfang des Gießrohrs 14 geht nahezu bündig in den Ausgießkanal 10 des Stators 5 über, so daß sich im Bereich der Stoßfuge 18 Schmelze praktisch kaum stauen kann. Es ist auch möglich, nach Fig. 3 den Innenumfang des Gießrohrs 14 aus Toleranzgründen geringfügig in den Gießkanal 10 ragen zu lassen und dann dort im Bereich der Stoßfuge 18 einen Radius R vorzusehen. Dadurch ist ein sicherer Wechsel des Eintauchausgusses auch dann möglich, wenn Clogging oder Stahl anhaftet. Außerdem vermindert der dadurch erzeugte geringe Stau der Schmelze das Ansaugen von Luft.

Die Funktionsweise der beschriebenen Anordnung ist im wesentlichen folgende:

Bevor ein die Dichtungen 19 und/oder 26 tragendes Gießrohr 14 mittels des Griffgliedes 24 der Hantiereinrichtung in die Erweiterung 12 des Stators 5 eingeschoben wird, wird es an dem Außenumfang seines bodenseitigen Endes 15 mit der Gleitmasse 21 belegt. Danach wird das Gießrohr 14 mit seinem bodenseitigen Ende 15 in die Erweiterung 12 des Stators 5 axial eingeschoben, bis die Stoßfuge 18 geschlossen ist und die Dichtung 19 und/oder die Dichtung 26 mittels der Hantiereinrichtung in Längsachsrichtung L an die entsprechende Gegenfläche bzw. Gegenflächen des Stators 5 angepreßt sind.

Danach kann dann der Rotor 8 in der Weise gedreht werden, daß Schmelze in den Ausgießkanal 10 eintritt und durch das Gießrohr 14 in die Kokille 16 gelangt. Dabei wird Umgebungsluft nicht angesaugt, da die Dichtungen 19 und/oder 26 sowie die Gleitmasse 21 einen Lufteintritt in den Ausgießkanal 10 bzw. das Gießrohr 14 verhindern. Im Bereich der Stoßfuge 18 kann Schmelze nicht einfrieren. Im Bereich der Stirnseite 13 kann Schmelze ohnehin nicht einfrieren, da sie auf keinem Wege dorthin gelangen kann.

Ist das Gießrohr 14 verschlissen, dann wird es mittels des Griffgliedes 24 der Hantiereinrichtung in Richtung der Längsachse L axial nach unten aus der Erweiterung 12 des Stators 5 herausgezogen. Da kein Einfrieren von Schmelze erfolgen konnte und die Gleitmasse 21 noch wirksam ist, ist dieses Herausziehen unbehindert möglich. Anschließend läßt sich ein neues Gießrohr 14 mit neuen Dichtungen 19 und/oder 26 in den gleichen Stator 5 einschieben.

Claims (10)

1. Anordnung eines Gießrohres an einem Schmelzengefäß, wobei das Gießrohr mittels einer Hantiereinrichtung auswechselbar an ein am Gefäßboden angeordnetes Verschlußteil gedrückt ist, wobei das Verschlußteil ein Stator mit einer Eintrittsöffnung für Schmelze ist, an dem ein Rotor gelagert ist, der zum Öffnen oder Schließen der Eintrittsöffnung gegenüber dem Stator drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bodenseitige Ende (15) des Gießrohrs (14) in eine Erweiterung (12) eines Ausgießkanals (10) des Stators (5) hineingreift und in dieser geführt ist, daß in einer zwischen einem Rand (11) der Erweiterung (12) des Stators (5) und der im Innern des Stators (5) liegenden Stirnseite (17) des Gießrohrs (14) bestehenden Stoßfuge (18) und/oder zwischen einem Rand (25) des Gießrohrs (14) und der Stirnseite (13) des Stators (5) eine Dichtung (19, 26) angeordnet ist und daß zwischen dem Außenumfang des bodenseitigen Endes (15) des Gießrohrs (14) und dem Innenumfang der Erweiterung (12) des Stators (5) ein Spalt (20) besteht, in den eine Gleitmasse (21) eingebracht ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (20) zylindrisch ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßfuge (18) nahe bei einer Eintrittsöffnung (7) der Schmelze in den Stator (5) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (a) der Erweiterung (12) größer als die halbe Dicke (D) des Gefäßbodens (1) ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (13) des Stators (5) unter den Boden (1) des Gefäßes (2) ragt.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang des Gießrohrs (14) im Bereich der Stoßfuge (18) bündig in den Ausgießkanal (10) übergeht.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießrohr (14) im Bereich der Stoßfuge (18) in einem Radius (R) gerundet ist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der der Stirnseite (13) des Stators (5) gegenüberliegende Rand (25) des Gießrohrs (14) an einem Bund (22) oder Ring (23) besteht, an dem die Hantiereinrichtung (24) angreift.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (19, 26) eine Faserdichtung oder eine Metallringdichtung ist.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitmasse (21) ein Öl-Graphitgemisch oder ein Wasser-Graphitgemisch ist.