NL8902034A

NL8902034A - CAST PIPE SEAL.

Info

Publication number: NL8902034A
Application number: NL8902034A
Authority: NL
Original assignee: Flo Con Syst
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1989-08-09
Publication date: 1990-03-01
Also published as: GB2222972A; GB8918021D0; JPH02155560A; DE3926371A1; FR2635283A1; KR900002870A; ZA896098B; LU87568A1; BR8904002A; FI893771L; SE8902707D0; AU3939289A; ES2015203A6; IT1231972B; IT8948286A0; SE8902707L; FI893771A7; FI893771A0

Description

GietbuisafdichtingPour tube sealing

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op eengietbuisafdichting van het type dat wordt benut bij hetstorten van metaal waarbij de techniek van het ondergedompeldgieten of tenminste beschermd gieten wordt toegepast. Hetalgemene gebied van de uitvinding wordt toegelicht in de op23 juni 1988 ingediende Amerikaanse octrooiaanvrage nr.210.577.The present invention relates to a casting tube seal of the type used in metal casting using the technique of submerged casting or at least protected casting. The general area of the invention is illustrated in U.S. Patent Application No. 210,577, filed June 23, 1988.

De voor ondergedompeld gieten gebruikte gietbuizen(shrouds) dichten typisch met een conische zitting af tegenhet schuifafsluitermondstuk waarmede deze wordt gebruikt.Dergelijke schuifafsluiters zijn normaal van de soort metdrie platen, waarbij de onderste plaat of huishouder nietbeweegt, en waarbij het afsluiten en smoren wordt bewerkstel¬ligd door de beweging van een centrale schuif plaat die opeen¬volgend in en buiten gebruik kan worden gesteld of kan wordengesmoord.The castings (shrouds) used for submerged casting typically seal with a conical seat to the gate valve nozzle with which it is used. Such gate valves are normally of the three-plate type, with the bottom plate or housing holder not moving, and accomplishing sealing and throttling. is controlled by the movement of a central sliding plate that can be put in and out of use or choked successively.

In veel gevallen bezit de conische zitting op degietbuis een pakking van vuurvast vezelmateriaal die in hetbovenste uiteinde van de gietbuis is geplaatst teneinde teassisteren bij het bewerkstelligen van een betere afdichting.Dergelijke pakkingen kunnen variëren van 1,5 mm (1/16 inch)tot 3 mm (1/8 inch) dikte van plaatmateriaal dat is gesnedenen is gerold tot een conische sectie. Normaal wordt de naadgewoon gesloten door lijmen. Een dergelijke constructie ver¬schaft een betere potentiële afdichting dan de ruwe gietbuis-tegen-mondstuk, in het bijzonder wanneer de gietbuis vankeramisch materiaal is en de punt door metaal is omhuld. Indeze omgeving bestaat evenwel een belangrijk nadeel, en datis dat niets wordt gedaan voor het verhinderen van het lassenof kleven van de vuurvaste gietbuis aan de metalen mondstuk-punt, met de daaropvolgende beschadiging aan één of beidewanneer de gietbuis wordt afgescheiden.In many cases, the conical seat on the casting tube has a gasket of refractory fiber material placed in the top end of the casting tube to assist in achieving a better seal. Such gaskets can range from 1.5 mm (1/16 inch) to 3 mm (1/8 inch) thickness of sheet material that has been cut and rolled into a conical section. Normally the seam is simply closed by gluing. Such a construction provides a better potential seal than the raw casting tube-to-nozzle, especially when the casting tube is made of ceramic material and the tip is encased in metal. In this environment, however, there is a significant drawback, and that nothing is done to prevent the welding or sticking of the refractory pouring tube to the metal nozzle tip, with subsequent damage to one or both when the pouring tube is separated.

In normaal gebruik van een giettrechter naar eensontinu-gietvorm, wordt de gietbuis veelvuldig vervangenzonder de vervanging van het mondstuk aan de onderzijde vanie afsluiter. Dit gaat in het bijzonder op bij een heen en weer gaande afsluiter met drie platen, waarbij het mondstukof de onderste stationaire plaat en zijn aanhangende mond¬stuk niet worden gewisseld, terwijl dit wel het geval is metde gietbuis. Indien deze twee aan elkaar kleven of aan elkaari zijn gelast, of het mondstuk is beschadigd tijdens een giet-buisverwisseling is wederom het vermogen tot het bewerkstel¬ligen van een goede afdichting na de uitwisseling aanzienlijkverminderd.In normal use of a pouring funnel to a continuous casting mold, the pouring tube is frequently replaced without replacing the nozzle at the bottom of that valve. This is particularly the case with a reciprocating three-plate valve in which the nozzle or the lower stationary plate and its attached nozzle are not exchanged, while this is the case with the pouring tube. If these two stick together or are welded together, or the nozzle is damaged during a pouring tube change, the ability to achieve a good seal after the exchange is again considerably reduced.

In de situatie met een gietbuis van een gietpani naar een giettrechter wordt de gietbuis normaal gebruiktvoor een aantal gietpannen en de gietpannen worden na gebruikverwisseld. Ook hier kan de gietbuis en/of het mondstuk wor¬den beschadigd indien er enige hechting of kleving van degietbuis aan het mondstuk plaatsvindt, terwijl beide onder¬delen uiteindelijk zijn bedoeld voor hergebruik.In the situation with a pouring tube from a pouring pan to a pouring funnel, the pouring tube is normally used for a number of ladles and the ladles are changed after use. Here too the pouring tube and / or the nozzle can be damaged if there is any adhesion or sticking of the pouring tube to the nozzle, while both parts are ultimately intended for reuse.

Met het oog op het voorgaande is het een hoofddoelvan de onderhavige uitvinding een gietbuisafdichting tussenhet mondstuk van de stroomafwaartse plaat van het afsluiter-systeem en een gietbuis te verschaffen. De gietbuisafdichtingis een offerelement, doch relatief goedkoop te vervaardigenen voldoende dik en duurzaam voor het tegengaan zo nietgeheel verhinderen van het lassen tussen het mondstuk en degietbuis.In view of the foregoing, it is a main object of the present invention to provide a casting tube seal between the nozzle of the downstream plate of the valve system and a casting tube. The pouring tube seal is a sacrificial element, yet relatively inexpensive to manufacture, and sufficiently thick and durable to prevent, if not completely prevent welding between the nozzle and the pouring tube.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvindingis het verschaffen van een zodanige gietbuisafdichting dieeen voldoende samendrukbaarheid bezit teneinde te assisterenbij het richten van de relatie en de totale afdichtingsrela-tie tussen de gietbuis en het mondstuk.Yet another object of the present invention is to provide such a pour pipe seal that has sufficient compressibility to assist in directing the relationship and overall sealing relationship between the pour pipe and the nozzle.

Hiertoe verschaft de onderhavige uitvinding eengietbuisafdichting die past in het bovenste gedeelte vangietbuis en die nest tegen het conische of kogelneusvormigeuiteinde van het mondstuk van de afsluiter waarmede dezedient te worden verbonden. De afdichting is een monolitischeendelig naadloos samenstel en is bij voorkeur vervaardigdvan een samendrukbaar of bros vuurvast materiaal dat isvoorgevormd teneinde te worden geplaatst binnenin de kop vande gietbuis voorafgaande aan het bedrijf. De afdichting isvoldoende dik zodat deze de hechting van de gietbuiskop aande mondstukpunt tegengaat zo niet verhindert. Derhalve kan het mondstuk over de gietbuis worden verwisseld, of de giet-buis kan worden verwisseld onder het mondstuk zonder hetbeschadigen van enig deel. De afdichting wordt verwijderdvan de verbruikte vuurvaste of conische punt en wordt opnieuwgeplaatst in het nestgebied waar deze binnenin de gietbuisis gepositioneerd.To this end, the present invention provides a pouring tube seal that fits into the top portion of the pouring tube and nest against the conical or ball nose end of the valve mouthpiece to which it is to be connected. The seal is a monolithic one piece seamless assembly and is preferably made of a compressible or brittle refractory material that is preformed to be placed inside the head of the casting tube prior to operation. The seal is thick enough to prevent or prevent adhesion of the pouring head to the nozzle tip. Therefore, the nozzle can be exchanged over the pouring tube, or the pouring tube can be exchanged under the nozzle without damaging any part. The seal is removed from the spent refractory or conical tip and is repositioned in the nest area where it is positioned inside the casting tube.

Verdere doelen en voordelen van de onderhavige uit¬vinding zullen duidelijk worden aan de hand van de navolgendebeschrijving van de twee uitvoeringsvoorbeelden in verbindingmet de bijgaande tekeningen, waarinFurther objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the two embodiments in connection with the accompanying drawings, in which

Fig. 1 een dwarsdoorsnede is van een typischafsluitersysteem met drie platen, waarin een voor de onder¬havige uitvinding illustratieve gietbuisafdichting is toege¬past;Fig. 1 is a cross-sectional view of a typical three-plate valve system incorporating a pour tube seal illustrative of the present invention;

Fig. 2 een op grotere schaal weergegeven isome-trisch gedeeltelijk doorgesneden aanzicht is van een eersteuitvoering van de gietbuisafdichting die is weergegeven inFig. 1? enFig. 2 is an enlarged isometric partial sectional view of a first embodiment of the sprue seal shown in FIG. 1? and

Fig. 3 een op grotere schaal weergegeven perspekti-visch aanzicht in dwarsdoorsnede is van een alternatieveuitvoering van de gietbuisafdichting die kan worden gebruiktin plaats van de gietbuisafdichting volgens figuur 2.Fig. 3 is an enlarged perspective cross-sectional view of an alternative embodiment of the pouring tube seal which may be used in place of the pouring tube seal of FIG. 2.

Voorafgaande aan het beschrijven van de specifiekedetails van de gietbuisafdichting dient een verwijzing teworden gemaakt naar een illustratie van de typische omgeving.Deze zal in brede termen worden toegelicht en voor meerdetails kan worden verwezen naar de op 23 juni 1988 ingedien¬de Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 210.577.Before describing the specific details of the sprue seal, reference should be made to an illustration of the typical environment, which will be explained in broad terms and for more details reference may be made to U.S. Patent Application No. 210,577 filed June 23, 1988. .

In figuur 1 is te zien dat aan een typische vatman-tel van een giettrechter of gietpan 1 een afsluitermontage-olaat 2 is bevestigd. Het schuifafsluitersamenstel 3 isDevestigd aan de afsluitermontageplaat 2. In het midden vanie schuifafsluiter 3 en hierboven bevindt zich een bronblok-aondstuk 4 met een stortopening 5. De schuifafsluiter 3sezit een stroomopwaartse stationaire plaat 6, een centraleschuifpoort 7 die wordt aangedreven door een schuifpoortaan-irijving 8, en een stroomafwaartse stationaire plaat 2. Deschuifpoortaandrijving 8 gaat ofwel heen en weer of beweegtle schuifpoort 7 tussen de stroomopwaartse stationaire plaat 6 en de stroomafwaartse stationaire plaat 10.It can be seen in figure 1 that a valve mounting olate 2 is attached to a typical vessel shell of a funnel or ladle 1. The gate valve assembly 3 is Attached to the valve mounting plate 2. In the center of that gate valve 3 and above is a well block fitting 4 with a pouring port 5. The gate valve 3 has an upstream stationary plate 6, a central sliding gate 7 driven by a sliding gate drive 8 , and a downstream stationary plate 2. The sliding gate driver 8 either reciprocates or moves the sliding gate 7 between the upstream stationary plate 6 and the downstream stationary plate 10.

Direct onder de stroomafwaartse stationaire plaat 10 is een voorziening gemaakt voor een verzamelmondstuk 11dat een kogelvormige neus 12 bezit. De kogelvormige neus 12 ; van het verzamelmondstuk bezit een metalen omhulling 13. Eenmontagesamenstel 14 borgt de stroomafwaartse stationaireplaat 10 op zijn plaats. Verder onder het verzamelmondstuk 11 bevindt zich een gietbuis l5(shroud 15). De gietbuis 15bezit een gietbuiskop 16 en hieronder een afgeknot kegelvor¬mige gietbuissteunkraag 17. Een nog meer gedetailleerd tebeschrijven afgeknot kegelvormige gietbuisafdichtkom 18bezit een inwendig vlak 19 en alles wordt op zijn plaatsgehouden door het gietbuismontagesamenstel 20.Immediately below the downstream stationary plate 10, provision is made for a collection nozzle 11 which has a ball-shaped nose 12. The bullet-shaped nose 12; of the collection nozzle has a metal housing 13. A mounting assembly 14 secures the downstream stationary plate 10 in place. A pouring tube 15 (shroud 15) is further located under the collecting nozzle 11. The sprue 15 has a sprue head 16 and below a frusto-conical sprue support collar 17. An even more detailed frusto-conical sprue sealing cup 18 has an internal face 19 and everything is held in place by the sprue mounting assembly 20.

De verschillende details van het gietbuismontage¬samenstel 20 en het heffen en neerlaten van de gietbuisworden gedetailleerd beschreven in de op 23 juni 1988 inge¬diende Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 210.577. Primair wordthet gietbuismontagesamenstel 20 evenwel gemanipuleerd doormiddel van de bedieningshendel 26 die bij het heffen ofneerlaten zorg draagt voor een overeenkomstig heffen of neer¬laten van het gietbuismontagesamenstel 20 en zijn daarin ge¬vatte gietbuis 15 die is ondersteund door de gietbuiszitting30 die aangrijpt op de gietbuissteunkraag 17.The various details of the sprue mounting assembly 20 and the raising and lowering of the sprue are detailed in U.S. Patent Application No. 210,577 filed June 23, 1988. Primarily, however, the sprue mounting assembly 20 is manipulated by means of the operating handle 26 which, when lifting or lowering, provides a corresponding lifting or lowering of the sprue mounting assembly 20 and its sprue 15 included therein supported by the sprue seat 30 engaging the sprue support collar 17 .

Meer in het bijzonder toont fig. 2 de gietbuisaf-dichting 50 die illustratief is voor de eerste uitvoeringvan de uitvinding, waarbij te zien is dat de gietbuisafdich¬ting 50 een conische uitwendige wand 51 en een centralestortopening 52 bezit. De stroomopwaartse rand 54 is in wezenringvormig, terwijl vanaf de stroomopwaartse rand 54 een af¬geknot kegelvormige kom 55 zich benedenwaarts uitstrekt. Deafgeknot kegelvormige kom 55 bezit afgeknot kegelvormigekomwanden 56 die eindigen in een ringvormige kombodem 58.More specifically, FIG. 2 shows the pouring tube seal 50 illustrative of the first embodiment of the invention, showing that the pouring tube seal 50 has a conical exterior wall 51 and a central pour opening 52. The upstream rim 54 is substantially annular, while from the upstream rim 54, a truncated conical cup 55 extends downward. The truncated conical cup 55 has truncated conical cup walls 56 terminating in an annular cup bottom 58.

De gietbuisafdichting 50 is bij voorkeur vervaar¬digd van een materiaal met de eigenschappen van "giettrech-terplaten", waarvan enige worden verkocht door Shinegawa enandere onder de naam Ceratex. Deze materialen zijn mengselsvan vuurvaste vezeldeeltjes en bindmiddelen die tot relatieflichtgewicht produkten zijn gevormd. Het vormen wordt nor¬maal gedaan door vacuumneerslag uit een waterige suspensie op een poreus substraat. Bij voorkeur zijn de vezels gevormdvan vuurvast vezelachtig aluminosilicaat materiaal. Vuurvastedeeltjes zijn gewoonlijk siliciumdioxide-produkten diekunnen worden toegepast in een zuur staalfabricageproces.Wanneer basisch bewerkt staal aan de orde is, bestaan dedeeltjes bij voorkeur uit MgO, forsteriet en/of olivien.The pouring pipe seal 50 is preferably made of a material having the properties of "casting funnel plates", some of which are sold by Shinegawa and others under the name of Ceratex. These materials are mixtures of refractory fiber particles and binders that have been formed into relatively lightweight products. The molding is normally done by vacuum deposition from an aqueous suspension on a porous substrate. Preferably, the fibers are formed from refractory fibrous aluminosilicate material. Refractory particles are usually silicon dioxide products that can be used in an acid steel fabrication process. When basic processed steel is involved, the particles are preferably MgO, forsterite and / or olivine.

De toegepaste bindmiddelen voor het vormen van degietbuisafdichting bestaan normaal uit harsen, of anorgani¬sche bindmiddelen zoals natrium silicaat dat ook bekend isals waterglas. Het produkt wordt gewoonlijk gedroogd teneindede bindmiddelen te laten verharden en het vocht te verwijde¬ren. De fysische eigenschappen vertonen een lage sterkte meteen breekmodulus tussen 2000 en 2750 kPa (300 en 400 psi).Niettemin vertonen zij een hoge samendrukbaarheid die helptbij het afdichten en zitten, een hoge poreusheid van onge¬veer 30 tot 40%, en een goede corrosieweerstand. Producentenvan het materiaal zijn onder andere Insul Co., Foseco, Ine.en Universal Refractories.The binders used to form the casting pipe seal normally consist of resins, or inorganic binders such as sodium silicate which is also known as water glass. The product is usually dried in order to cure the binders and to remove the moisture. The physical properties exhibit a low strength with a breaking modulus of between 2000 and 2750 kPa (300 and 400 psi), yet they exhibit high compressibility that aids sealing and seating, high porosity of about 30 to 40%, and good corrosion resistance . Manufacturers of the material include Insul Co., Foseco, Ine.and Universal Refractories.

De alternatieve uitvoering van de afdichting isaangeduid door verwijzingscijfers 60 in fig. 3. Deze beziteen conische uitwendige wand 61 en een centrale stortopeningbij zijn onderste gedeelte. De stroomopwaartse rand 64 isvergelijkbaar met de stroomopwaartse rand 54 van de eersteuitvoering van de gietbuisafdichting 50. Het conische inwen¬dige 65 strekt zich benedenwaarts uit naar de openingslip 66die wordt begrensd door de doorsnijding tussen het conischeinwendige 65 en de stortopening 62.The alternative embodiment of the seal is indicated by reference numerals 60 in FIG. 3. It has a conical outer wall 61 and a central pour opening at its lower portion. The upstream rim 64 is similar to the upstream rim 54 of the first embodiment of the pouring tube seal 50. The conical interior 65 extends downwardly to the opening lip 66 which is bounded by the intersection between the conical internal 65 and the pour opening 62.

In bedrijf, wanneer de gietbuis 15 wordt neergela¬ten en een nieuwe gietbuis op zijn plaats dient te worden ge¬bracht, is de nieuwe gietbuis inwendig van één van de uitvoe¬ringen 50, 60 van de gietbuisaf dichting gepositioneerd. Dezewordt dan vervangen. In het geval dat de stroomafwaartsestationaire plaat 10 dient te worden vervangen, kan dezelfde gietbuisafdichting worden gebruikt, of kan een nieuwegietbuisafdichting in de gietbuis worden gestoken zonder hetdemonteren van de gietbuis uit het schuifafsluitersamenstel 3. Resumerend zijn twee alternatieve uitvoeringen vangietbuisafdichtingen 50, 60 geopenbaard en beschreven. Elkliervan is in wezen afgeknot kegelvormig van vorm met een afgeknot kegelvormig inwendige. Zij verschillen primair inde lengte van het stortopeninggedeelte 52, 62 van degietbuisafdichting. De voor beide uitvoeringen 50, 60 bijvoorkeur toegepaste materialen zijn in wezen het zelfde,i Alhoewel bijzondere uitvoeringen van de uitvinding hierin volledig zijn getoond en beschreven bestaat er geenbeperking tot deze uitvoeringen. In tegendeel beoogt de uit¬vinding alle wijzigingen, alternatieven, uitvoeringen, toe¬passingen en equivalenten te omvatten die binnen het kaderi van de onderhavige uitvinding, beschrijving en conclusiesvallen.In operation, when the sprue 15 is lowered and a new sprue is to be placed in place, the new sprue is positioned internally of one of the sprue seal executions 50, 60. This will then be replaced. In the event that the downstream stationary plate 10 is to be replaced, the same pour tube seal may be used, or a new pour tube seal may be inserted into the pour tube without disassembling the pour tube from the slide valve assembly 3. In summary, two alternative embodiments of pour tube seals 50, 60 have been disclosed and described. . Each winch is essentially frusto-conical in shape with a frusto-conical interior. They differ primarily in the length of the pour opening portion 52, 62 from the pouring tube seal. The preferred materials for both embodiments 50, 60 are essentially the same, although particular embodiments of the invention are fully shown and described herein, there is no limitation to these embodiments. On the contrary, the invention aims to encompass all modifications, alternatives, embodiments, applications and equivalents that fall within the scope of the present invention, description and claims.

Claims

1. Casting pipe seal for use with a refractory type pouring pipe intended for pouring molten metals, and provided with means on the upstream portion of the pouring pipe for releasable attachment to a downwardly extending nozzle of a gate valve, which pouring pipe is a has a frusto-conical recess in its upstream portion, characterized in that the sprue seal is provided with - a member having a frusto-conical outer side wall, - means which form a pouring opening internally of the frusto-conical member and terminate at the downstream portion thereof, means forming an upstream edge around the truncated conical seal, and an internally truncated conical portion which is at least approximately complementary to the outer portion of the pouring tube seal, this interior portion terminating above the upstream portion of the pour opening.

Sprue seal for use with a sprue to be used in contact with a downwardly extending valve nozzle, characterized in that - the sprue seal has a frusto-conical body portion, - the sprue seal terminates in a pour opening at its downstream portion at a downstream location ¬ downward from the center section of the sprue seal, - the sprue seal has an upstream rim of an annular shape and a conical interior, and - the sprue side wall of the sprue formed at least 6 mm (1 / 4 inches).

Pouring tube seal according to claim 1 or 2, characterized in that the frusto-conical inner portion terminates at a frusto-conical bowl bottom, and the frusto-conical inner portion terminates downstream of a center portion of the frusto-cone-shaped pouring tube seat, thereby creating an annular cup bottom is provided which cuts with the pouring opening and for close neighboring contact with the nozzle of the valve for which the pouring tube is intended.

Pouring tube sealing according to claim 1 or 2, characterized in that the pouring tube sealing is formed by a mixture of refractory fiber particles and binders formed into a relatively lightweight product by vacuum deposition from an aqueous suspension on a porous substrate .

Pouring tube sealing according to claim 1 or 2, characterized in that the pouring tube sealing is formed from refractory aluminosilicate fibers.

Casting tube sealing according to claim 4, characterized in that the refractory particles consist of silicon dioxide products which are used in an oxygen steel manufacturing process, while for basic processed steel the particles are formed of MgO, forsterite and / or olivine.

Pouring tube sealing according to claim 4, characterized in that the binders comprise resins.

A pouring pipe seal according to claim 7, characterized in that the binders comprise inorganic binders.

Pouring tube sealing according to claim 4, characterized in that the inorganic binders consist essentially of sodium silicate.

Pouring pipe seal according to claim 4, characterized in that the material used for molding it exhibits strength with a breaking modulus on the order of 2000 to 2750 kPa (300 to 400 psi).

The pouring pipe sealing according to claim 7, characterized in that the pouring pipe has a high porosity of 30 to 40%.

The pouring pipe seal according to claim 7, characterized in that the pouring pipe sealing has a strength with a breaking modulus of 2000 to 2750 kPa (300 to 400 psi) and a high porosity of 30 to 40%.