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DE7500855U - Schieberplatte für Gleitschieberventile von GieBgefäßen

Info

Publication number: DE7500855U
Application number: DE7500855U
Authority: DE
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1974-01-15
Publication date: 1975-10-02

Description

Schieberplatte für Gleitschieberventile von Gießgexäßen

Die Erfindung betrifft eine Schieberplatte für Gleitschieberventile von Gießgefäßen und bezieht sich somit auf das Vergießen von Metallschmelzen.

Beim Vergießen von Metallschmelzen, beispielsweise Stahl _f im Stranggießverfahren wird der Abfluß der Stahlschmelze aus einer mit einer Bodenausgußöffnung versehenen Gießpfanne oder einem Zwischengießgefäß mit Hilfe eines Gleitschjeberventils gesteuert werden, das mit einem Gleitschieberkörper ausgerüstet ist, in dem eine Düse so angeordnet ist, daß sie mit einer stationären Öffnungsplatte in gleitender Berührung steht. Beispiele für derartige Gleitschieberventilvorrichtungen sind GB-PS 1 093 478 und 1 274 013 -mmmma^m^BSeSeekBaiaaateäsdeeBammt

!beschrieben. Diese Druckschriften.

befassen sich mit Anordnungen, bei denen der Gleitschieber-

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kärper geradlinig hin- und herschi'jbbar ist. Bei einer anderen Anordnung, die beispielsweise in der US-PS 3 430 644dargestellt ist, ist der Gleitschieber drehbar.

Schmelzenaustragsdüsen, die zu solchen Gleitschieberventilen gehören, unterliegen aufgrund der harten Betriebsund Einsatzbedingungen einer raschen Zerstörung. Sie sind Verschleiß und Erosion ausgesetzt sowie der Möglichkeit der Verstopfung der DUscn, und die Verschleiß- oder Zeretörungsgeschwindigkeit hängt u.a. auch von der Art des zu vergießenden Metalls ab.

Der Austausch von Schieberventilteilen und Austragsdüsen ist bisher kostspielig und zeitaufwendig gewesen. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, das Schieberventil der genannten Art konstruktiv so auszubilden, daß die Wartungs- bzw. Austauscharbeiten vereinfacht und erleichtert werden.

Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck eine Schieberplatte für ein Sleitschieberventil geschaffen, bei der die Platte eine Austragsdüse aufweist und die Ventilanordnung ist mit einem hitzebeständigen Schieberplattenkörper und einem Isolierkörper versehen, der eine mit einer abgeschrägten Bohrung versehene Nase aufweist und von dem Plattenkörper getragen wird, sowie eine kegelstumpfförmige Düsenauskleidung besitzt, die in der abgeschrägten Bohrung angebracht ist, und deren Abschrägung derjenigen der Bohrung entspricht, wobei sich die Auskleidung durch eine in denn Plattenkörper befindliche Öffnung hindurcherstreckt und mit der äußeren Gleitfläche des Plattenkörpers bündig abschließt.

Der Isolierkörper ist am besten ein hitzebeständiger Gußkörper.

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Die Abschrägung der Bohrung und der Düsenauskieidung ist 'io gewählt, daß sie sich räch innen zu in Richtung von dem Platlenkörper wng verjüngt. Der Einbau der Auskleidung wird daher so vorgenommen, daß das Austragsende zuerst von der Gleitfläche des Plattenkörpers aus eingesetzt wird. Als Bindemittel zwischen rler Auskleidung und der Bohrung wird ein Klebstoff bzw. Zement gewählt, der eine aufbrechbare Bindung erzeugt, so daß die Auskleidung aus der Bohrung wieder herausgedrückt wurden kann, sobald ein Austausch erforderlich wird. Das Entfernen der Auskleidung geschieht entgegengesetzt zur Einbaurichtung. Auf diese Weise wird das Austragsende der Auskleidung in Richtung des Plattenkörpers gedrückt.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Gleitschieberventil und eine mit einer Bodenausgußöffnung oder seitlichen Gießöffnung versehenes Gießgefäß, beispielsweise eine Gießpfanne oder ein Zwischengießgefäß, das mit einem Ventil ausgestattet ist, welches eine austauschbare abgeschrägte Düsenauskleidung besitzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, η der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Schieberplatte für ein Gleitschieberventil mit einer austauschbaren Sammeldüse,

Fig. 2 eiii.e Quersehnittsansicht längs der Linie II-II in Fig. i, und

Fig. 3 eine weitere Quersohnittsansicht längs der Linie III-III in Fig. 1.

In der Zeichnung ist ein Teil der Gleitschieborventilanordnung dargestellt. Die Ventilanordnung als Ganzes ist in den eingangs genannten Patentanmeldungen dargestellt. Der frier

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gezeigte Teil weist eine Schieberplatte 10 und eine Sammel-r düse auf, die allgemein mit 11 bezeichnet ist. Die Schieberplatte lO besitzt einen flachen hitzebeständigen Körper 12 aus hochdichtem Aluminiumoxid, der hier oval geformt ist. Das hitzebeständige Material kann 85 - 90 $ A¹O⁰I ^sein* ^Bie Sammeldüse 11 ist in der Mitte angeordnet und liegt koaxial zu einer Öffnung 13 in der Schieberplatte 10.

Die Schieberplatte 10 weist eine Isolierung auf, bestehend aus einem hitzebeständigen Gußkörper 14, der mit der Unterseite des Körpers 12 durch eine Bindemittelschicht 15, die eine Klebstoffschicht sein kann, verbunden ist. Der Gußkörper 14 kann aus einem Material bestehen, das beispielsweise zu 40 % oder 60 % aus aluminiumhaltigern Feuerton zusammengesetzt ist. Das Material könnte andererseits auch 70 bis 90 % Aluminium oxid sein oder irgendwelche anderen Stoffe beinhalten, die allgemein für einen derartigen Zweck gewählt werden. Das Bindemittel bzw. der Klebstoff 15 kann ein wärme- oder lufthärtender Materialtyp sein.

Der Plattenkörper 12 und der Gußkörper 14 sind durch eine geöffnete Metallwanne oder -schale i6 und eine Metallhülse 17 verstärkt. Die Wanne 16 berührt die Unterseite des Gußkörpers 14 und hat einen Flansch 18, der sich rund um den Umfang der Schieberplatte 10 erstreckt und mit dieser Platte verbunden ist. Die Hülse 17 wird von einer Innenlippe 19 der Schale 16 umfaßt, die die in der Schale befindliche Öffnung umgibt. Die Hülse und Schale können miteinander verschweißt oder verlötet sein. Die Hülse 17 umgreift eng einen Nasenteil 20 des Gußkörpers

Eine Bohrung erstreckt sich durch den Gußkörper 14 von oben nach unten hindurch. Die Wand 21 der Bohrung ist nach innen zu in Richtung auf das untere Ende der Nase 20 abgeschrägt, so daß die Bohrung an diesem unteren Ende ihren kleinsten Innen-

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durchmesser hat. Eine Auskleidung 22 der Sammeldüse 11 in der Bohrung des Gußkörpers durch ein Bindemittel befestigt. Die Auskleidung ist umgekehrt konisch ausgebildet und weiat eine in radialer Richtung abgeschrägte äußere Oberfläche 23 ex die ihrer Form nach der abgeschrägten Wand 21 entspricht« Ein mit parallelen Seiten versehener Kanal läuft durch die Auskleidung 22 hindurch. Dieser Kanal 2h dient zur Erzeugung ein« bestimmten Metallschmelzenstroms, sobald das Schieberventil ge öffnet wird.

Man erkennt, daß das obere Ende der Auskleidung 22 mit der Gleitfläche 25 des Schieberplattenkörpers 12 bündig abschließt. Das Bindemittel, das die Auskleidung 22 an der Innei wand 21 der Nase 20 befestigt, sollte so schwach sein, daß di< Auskleidung 22 zwecks Austausches wieder entfernt werden kann

Der Zusammenbau der Schieberplatte 10 und der Düse 11 ist ziemlieh einfach· Die abgeschrägte Auskleidung 22 wird durch die in dem Schieberplattenkörper 12 befindliche Öffnung 13 eingesetzt. Anfänglich weist die Auskleidung 22 Überlange auf und wird dann, nachdem die Klebstoffverbindung mit der Nase 20 festgeworden ist, auf die gewünschte Länge abgesohliffen. Wesentlich ist dabei, daß das obere große Ende der Auskleidung 22 mit der Gleitfläche des Schieberplattenkörpers bündig abschließt, da sonst die erforderliche Abdichtung des S_chieberventils nicht möglich ist.

Während der Benutzung erfolgt eine Zerstörung der Auskleidung 22, so daß es erforderlich ist, diese in bestimmten Zeitabständen auszutauschen. Das Entfernen der Auskleidung 22 ist recht einfach. Dazu ist nur notwendig, die Auskleidung nach oben zu drüoken, beispielsweise mit Hilfe eines Preßdorns, vodurch die Klebstoffverbindung aufgebrochen wird. Nac dem die χ stliohen Klebstoffbestandteile, die an der Wandung anhaften, entfernt worden sind, läßt sich eine neue Auskleidi

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einsetzen, woraufhin die Oberseite, falls erforderlich, wieder geschliffen werden kann, um sie mit der Gleitfläche 25 des Plattenkörpers 12 bündig abzuschließen und die Gleitfläche ganz allgemein zu säubern.

Die Auskleidung 22 ist aus einem hitzebeständigen Material gefertigt, das hohen Temperaturen sowie Erosion und Verschleiß durch die strömende Metallschmelze hohen Widerstand entgegensetzt. Dieses Material kann ein hochdichter, hitzebeständiger Stoff sein mit einem Gehalt von 86 bis 90 % Aluminiumoxid, Zii^konoxid oder anderen hitzebeständigen Materialien, wie sie gewöhnlich für Sammeldüsen Verwendung finden.

Beim Drosseln des Metallschmelzenflusses mit Hilfe eines Gleitschieberventils, das mit einer Schieberplatte der hier beschriebenen Art ausgerüstet ist, werden die Düse und ihre Auskleidung Erosion und Verschleiß unterworfen. Der Verschleiß ist an dem oberen Ende der Auskleidung am größten. Die hier beschriebene konstruktion ist besonders vorteilhaft, weil die Dicke der Auskleidung dort am größten ist, wo der Verschleiß am stärksten ist. Je stärker die Abschrägung der Auskleidung hervortritt, desto mehr Auskleidungsmaterial ist in dem Bereich vorhanden, in dem der Verschleiß am größten ist. Somit wird eine ausgeprägte Abschrägung bevorzugt, um auf diese Weise die Zeiträume zwischen dem Austauschen der Auskleidung so groß wie möglich zu machen.

Prinzipiell läßt sich die Auskleidung örtlich in ihrem dem Verschleiß unterliegenden Pereich verstärken. So kann der Hauptteil der Auskleidung, wie aus Fig. 2 ersichtlich, abgeschrägt sein, und ihr oberer Abschnitt kann noch steiler abgeschrägt werden oder noch mehr divergieren, um eine Vergrößerung zu erhalten. Bei dieser Art der Ausführung würde dann die Öffnung 13 der Schieberplatte 10 in passender Weise verbreitert und so iiZormt, daß sie die größere Auskleidung

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aufnehmen kann. Die Vergrößerung könnte alternativ dazu auch durch einen tieferen Ringflansch an dem Plattenende der Düsen auskleidung hergestellt werden.

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß die Schieberplatte iO einen

ovalen Umriß hat» während die Auskleidung 22, wie sie in dieser

Zeichnungsfigur ersichtlich ist, einen kreisrunden Umriß auf-

j weist. Die Auskleidung 22 läßt sich in vorteilhafter Weise so

is abändern, daß sie einen vergrößerten oberen Abschnitt aufweist,

£ ; der ähnlich wie d'e Schieberplatte einen ovalen Umriß hat, wodurch sich wieder die Lebensdauer der Auskleidung im Hinblick auf die durch Erosion und Verschleiß auftretenden Wirkungen vergrößern läßt.

Für das Vergießen bestimmter Stähle, so beispielsweise sogenannter "beruhigter" oder reduzierter Randstähle und Legierung?stähle mit verfeinertem Korn kann die Auskleidung aus einem hitzebeständigen, gebrannten Material mit einem Al_o0--Anteil von etwa 40 % bestehen, das eine mit Bezug auf die Aluainiumoxidplatte 12 niedrige Dichte aufweist.

Denzufolge kann die Auskleidung einen hitzebeständigen, rohrförmigen Hauptkörper aufweisen, dessen Innenwand mit einem zweiten hitzebeständigen Material bekleidet ist, das einen größeren Widerstand gegen Angriff durch Schlacke und Metall schmelze und gegen Erosion hat als der Hauptkörper, wobei sich das zweite hitzebeständige Material über wenigstens die Hälfte der Länge der Auskleidung erstreckt, und zwar von deren Ende aus gemessen, das mit der Gleitfläche des Plattonkörpers bündig abschließt. Das zweite hitzebeständige Material der Auskleidung k&an eine Wärmekapazität besitzen, die etwa derjenigen vor. Feuerton bzw. Schamotte entspricht und kann Zirkonoxid, Zirkon oder Zirkonoxid bzw. Zirkon enthaltende Stoffe aufweisen.

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Die Düse 11 und die Auskleidung 22 kann aus einem hocherosionsbeständigen, durchlässigen, hitzebeetändigen Material bestehen, z.B. aus Zirkonoxid oder ΖχτΙίοτκ, In diesen Falle würde dann die Auskleidung gasdurchlässig gemacht werden, und es würde ein GaseinlaB in der Nase vorgesehen werden, durch den Gas der Auskleidung zuströmt.

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Claims

SGHUTZANSPSÜCHE

1. Schieberplatte für Gleitschieberventile» die eine

Austragedüse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitschieberventil einen hitzebeständigen Schierberplattenkörper (l2), einen Isolierkörper (1A) mit einer eine abgeschrägte Bohrung (21) aufweisenden Nase, der von dem Schiejerplattenkörper (l2) getragen wird, und eine kegelstumpfförmige Düsenaußideidung (22) aufweist, die in der abgeschrägten Bohrung (21) befestigt ist, wobei die Auskleidung (22) eine Abschrägung besitzt, die derjenigen der Bohrung (21) entspricht, und sich die Auskleidung durch eine Öffnung (±3) in dem Schieberplattenkörper (l2) erstreckt und mit der äußeren Gleitfläche (25) des Schieberplattenkörpers (l2) bündig abschließt.

2. Schieberplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (14) ein hitzebeständiger Gußkörper ist,

3. Schieberplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung der Bohrung (21) sich nach innen zu in Richtung von dsm Schieberplattenkörper (12) weg verjüngt.

4. Schieberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Auskleidung in der Bohrung (2i) durch einen Klebstoff erfolgt, der zwischen der Auskleidung und dem Isolierkörper (i4) eine aufbrechbare Verbindung herstellt, um einen Ausbau der Auskleidung zwecks Austausches zu ermöglichen.

5. Schieberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (22) eine mit parallelen Seiten versehene Bohrung (24) aufweist, die einen Durchflußkanal bildet.

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6. Schieberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (14) einen mit einer Öffnung versehenen Bbenen Teil aufweist, aus dem die Nase hervorsteht,, und daß dieser ebene Teil auf den Schieberplattenkörper (:L2) aufgeklebt ist, wobei die Schieberplattenkörperöffnung (l3), die in dem planaren Teil befindliche Öffnung und die abgeschrägte Bohrung (2i) koaxial liegen.

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7. Schieberplatte nach einem der Ansprüche i bis 6, gekenn- t- zeichnet durch eine versl&rkende Metallwanne (J^), die mit der

_; . Unterseite des Isolierkörpers (14) in Berührung steht und einen nach oben ragenden :land (18) aufweist, der mit dem Umfang des Schieberplattenkörpers (12) verbunden ist, unrt durch eine verstärkende Metallhülse (17), die die Nase umhüllt.

8. Schieberplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne- (i6) und die Hülse (l7) miteinander verlötet oder venschweißt sind.

9. Schieberplatte nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (22) aus einem hochdxchten, hitzebeständigen Feuerton, und daß der Isolierkörper (14) aus einem «ilaminiumhaltigen Feuerton bestehen.

10. Schieberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (22) im Bereich ihres Endes eine Erweiterung hat, die sich durch die Öffnung (l3) in dem Schieberplattenkörper (l2) hindurcherstreckt und die Auskleidungswanddicke Örtlich verstärkt, um dadurch den während der Benutzung auftretenden örtlichen Verschleiß der Auskleidung (22) auszugleichen.

11. Schieberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (22) einen rohrförmigen, hitzebeständigen Hauptkörper aufweist, dessen Innenwand durch

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ein zweites hitzebeständiges Material ausgekleidet ist, das einen größeren Widerstand gegen Schlackenangriff und Angriff durch Metallschmelze sowie durch Erosion aufweist .-'.la das Material des Hauptkörpers, und daß sich das zweite hitzebeständige Material über wenigstens die Hälfte der Länge der Auskleidung erstreckt, und zwar von demjenigen Ende der Auskleidung aus gesehen, das mit der Gleitfläche (25) des Schieberplattenkörpers (l2) bündig abschließt.

12. Schieberplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite hitzebeständige Material eine Wärmekapazität aufweist, die etwa derjenigen von Feuerton bzw. Schamotte entspricht.

13. Schieberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (12) gasdurchlässig ist, und daß sich in der Nase eine Gaseintrittsöffnung zur Gaszufuhr zur Auskleidung (22) befindet.

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