DE1235524B

DE1235524B - Spout on pouring pans with stopper

Info

Publication number: DE1235524B
Application number: DEST24227A
Authority: DE
Inventors: Horst W Hase; Dipl-Ing Hans-Joachim Winkler
Original assignee: Stoecker and Kunz GmbH
Current assignee: Stoecker and Kunz GmbH
Priority date: 1965-08-04
Filing date: 1965-08-04
Publication date: 1967-03-02
Also published as: BE683433A; AT262525B; GB1159118A; SE324214B

Description

DEUTSCHES #f# PATENTAMTGERMAN # f # PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche Kl.: 31 b2 - 41/08 German class: 31 b2 - 41/08

Nummer: 1235 524 Number: 1235 524

Aktenzeichen: St 24227 VI a/31 b2File number: St 24227 VI a / 31 b2

1235 524 Anmeldetag: 4. August 19651235 524 Filing date: August 4, 1965

Auslegetag: 2. März 1967Open date: March 2, 1967

Die Erfindung betrifft einen Ausguß an Gießpfannen mit Stopfenverschluß, durch den beim Entleeren der Gießpfanne flüssiges Metall läuft, mit einem Durchlaufabschnitt, dessen Kanal wenigstens teilweise einen schlitzförmigen Querschnitt aufweist, und dem ein Auslaufteil mit zylindrischem oder konischem Auslaufkanal koaxial in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist.The invention relates to a pouring spout on pouring ladles with a stopper through which when emptying the ladle runs liquid metal, with a passage section whose channel at least partially has a slit-shaped cross section, and an outlet part with a cylindrical or conical Outlet channel is downstream coaxially in the flow direction.

Der schlitzförmige Querschnitt des Durchlaufabschnittes dient bei Ausgüssen dieser Art der Verminderung der Turbulenz und des Zerfalls des Gießstrahles, um dem Strahl zur Verringerung der Sauerstoffaufnahme beim Durchtritt aus dem Ausguß eine möglichst kleine Oberfläche zu geben. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß infolge der Verringerung der Wandstärke des Ausgusses im Bereich der Schlitzenden eine größere Wärmeableitung auftritt, die zu einem vorzeitigen Erstarren des durchfließenden Materials, dem sogenannten »Zufrieren« der Schlitzenden, insbesondere bei gedrosseltem Gießen führen kann. Ein einwandfreier Guß kann weiterhin durch die unterschiedliche Viskosität über die Schlitzlänge, welche durch die verschiedenen Temperaturen hervorgerufen wird, erschwert werden.The slit-shaped cross-section of the flow-through section serves to reduce the number of spouts of this type the turbulence and disintegration of the pouring stream in order to reduce the oxygen uptake of the stream to give as small a surface as possible when it passes out of the sink. Disadvantageous Here, however, is that as a result of the reduction in the wall thickness of the spout in the area of the slot ends greater heat dissipation occurs, leading to premature solidification of the material flowing through, lead to the so-called "freezing" of the slot ends, especially when pouring is restricted can. A flawless casting can continue through the different viscosity over the Slot length, which is caused by the different temperatures, made difficult will.

Es ist nun bereits aus der französischen Patentschrift 396 248 ein Ausguß bekannt, dessen mittlerer Durchlaufabschnitt einen wendelförmig verlaufenden Kanal mit kreuzschlitzförmigem Querschnitt hat. Diesem Kanal ist ein Auslaufteil mit zylindrischem Auslaufkanal koaxial in Strömungsrichtung nachgeschaltet, wobei der Durchmesser des Auslaufkanals gleich dem Abstand zweier gegenüberliegender Schlitzenden ist. Durch die Nachschaltung dieses Auslaufteiles kann zwar die unmittelbare Wärmeableitung an den Schlitzenden im Bereich des Austrittes aus dem kreuzschlitzförmigen Querschnitt etwas verringert werden; die oben angegebenen Nachteile für den Guß sind hiermit aber nicht zu beseitigen. Die Größe des zylindrischen Auslaufkanals, dessen Wandung die direkte Fortsetzung der Schlitzenden darstellt, verhindert nämlich eine ausreichende wärmedämmende Wirkung.It is now already known from the French patent 396 248, a spout whose middle Pass-through section has a helically extending channel with a cross-slit cross-section. This channel is followed by an outlet part with a cylindrical outlet channel coaxially in the direction of flow, wherein the diameter of the outlet channel is equal to the distance between two opposite ones Slit ends. The downstream connection of this outlet part allows the direct heat dissipation at the slot ends in the area of the exit from the cross-slot-shaped cross-section to be reduced somewhat; However, this does not eliminate the disadvantages for casting mentioned above. The size of the cylindrical outlet channel, the wall of which is the direct continuation of the slot ends represents, namely prevents a sufficient heat insulating effect.

Bekannt sind auch Ausgüsse nach der britischen Patentschrift 549 212 mit rundem Kanalquerschnitt, denen besondere auswechselbar angeordnete Auslaufteile geringeren Querschnittes koaxial in Strömungsrichtung zur Regelung der Gießgeschwindigkeit nachgeschaltet sind. Hierdurch wird zwar die unmittelbare Wärmeableitung am Austritt des angesetzten Auslaufteiles verringert; die unerwünschte Turbulenz des Gießstrahles und dessen Zerfall nach Ausguß an Gießpfannen mit StopfenverschlußAlso known are spouts according to British patent specification 549 212 with a round channel cross-section, which special replaceable outlet parts with a smaller cross-section coaxially in the direction of flow are connected downstream to regulate the casting speed. This is the reduced direct heat dissipation at the outlet of the attached outlet part; the undesirable Turbulence of the pouring stream and its disintegration after pouring out of pouring ladle with stopper

Anmelder:Applicant:

Stoecker & Kunz G. m. b. H.,
Krefeld-Linn-Rheinhafen, Ohlendorffstr. 30Stoecker & Kunz G. mb H.,
Krefeld-Linn-Rheinhafen, Ohlendorffstr. 30th

Als Erfinder benannt:
DipL-Ing. Hans-Joachim Winkler,
Krefeld-Uerdingen;
Horst W. Hase, WiesbadenNamed as inventor:
DipL-Ing. Hans-Joachim Winkler,
Krefeld-Uerdingen;
Horst W. Hase, Wiesbaden

dem Austritt aus dem Auslaufteil kann hierdurch aber nicht verhindert werden.however, this cannot prevent the outlet from escaping from the outlet part.

Bei einem weiteren bekannten Ausguß nach der britischen Patentschrift 810 653 ist vorgesehen, demIn a further known spout according to British Patent 810 653 it is provided that the

ao Auslauf eines Ausgusses mit rundem Kanalquerschnitt eine kegelstumpfförmige an beiden Seiten offene und vom Gießstrahl frei durchflossene Kappe koaxial nachzuordnen. Hierdurch soll gleichfalls die unerwünschte Wärmeableitung am Austritt des Ausgusses so vermindert werden, daß Einfrierungserscheinungen der fließenden Schmelze am Austritt des Ausgusses verhindert werden. Diese zusätzliche Anordnung an dem Ausguß kann aber auch das Auftreten der für das Gießen nachteiligen Turbulenz des ausfließenden Gießstrahles und dadurch hervorgerufene Zerflattern desselben nicht verhindern.ao outlet of a spout with a round channel cross-section a truncated cone on both sides coaxially downstream of the open cap through which the pouring stream flows freely. This should also make the unwanted heat dissipation at the outlet of the spout can be reduced so that freezing phenomena the flowing melt at the outlet of the spout can be prevented. This additional However, arrangement at the spout can also prevent the occurrence of turbulence, which is disadvantageous for casting Do not prevent outflowing pouring stream and the resulting fluttering of the same.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, einen Ausguß der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen einwandfreien Guß ohne Zufrieren der Schlitzenden bei weitgehendst gleichbleibender Viskosität über den Schlitzquerschnitt ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Durchmesser des Auslaufkanals kleiner als die Schlitzweite ist. Durch diese Anordnung liegen die Schlitzenden gegenüber dem Kanal im Auslaufteil nicht frei, sondern werden auf dessen Durchmesser in wärmespeichernder Weise zurückgeführt. Dadurch wird die Temperatur über die Schlitzweite weitgehendst konstant gehalten, so daß auch die Viskosität des durchfließenden Gußmaterials sehr gleichmäßig ist.The invention is therefore based on the object of providing a spout of the type mentioned at the beginning create a perfect casting without freezing the slot ends with largely constant Viscosity across the slit cross-section allows. This object is achieved according to the invention solved that the diameter of the outlet channel is smaller than the slot width. Through this arrangement the slot ends are not exposed opposite the channel in the outlet part, but are on it Diameter returned in a heat-storing manner. This will raise the temperature above the Slot width kept largely constant, so that the viscosity of the casting material flowing through it is very even.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat darüber hinaus den Vorteil, daß eine plötzliche Querschnittsänderung nach außen an den Schlitzenden im Austrittsbereich vermieden ist. Bei der bekannten Anordnung tritt nämlich an den Querschnittskanten ein starker Verschleiß infolge von Erosion durch denThe arrangement according to the invention also has the advantage that a sudden change in cross section to the outside at the slot ends in the exit area is avoided. With the known arrangement namely occurs at the cross-sectional edges heavy wear as a result of erosion by the

709 517/42&709 517/42 &

Gießstrahl auf, der zu einer Schlitzerweiterung in diesem Bereich führt, so daß die turbulenzverringernde Wirkung des Schlitzes dort herabgesetzt wird.Pouring stream, which leads to a slot widening in this area, so that the turbulence-reducing Effect of the slot is reduced there.

Der Vorteil der Verschleißminderung ist besonders wichtig, wenn kreuzschlitzförmige Querschnitte verwendet werden, da hierbei die im Bereich des Schnittpunktes gebildeten Ecken besonders stark verschleißen. The benefit of reducing wear is particularly important when using cross-slotted cross-sections because the corners formed in the area of the intersection wear particularly heavily.

Zweckmäßigerweise ist in einem Übergangsbereich zwischen Durchlaufabschnitt und Auslaufteil eine allmähliche Verringerung des Abstandes zweier gegenüberliegender äußerer Schlitzenden auf den Durchmesser des Auslaufkanals vorgesehen. Durch diesen allmählichen Übergang werden auch in diesem Bereich etwaige auftretende Verschleißerscheinungen verhindert.Expediently, there is one in a transition area between the flow section and the outlet part gradual reduction of the distance between two opposite outer slot ends on the Diameter of the outlet channel provided. Through this gradual transition will also be in this Area prevents any signs of wear that may occur.

Ein besonders gleichmäßiges Gießen unter gleichzeitiger Turbulenzverringerung wird erreicht, wenn im Durchlaufabschnitt ein zentraler zylindrischer Durchgang vorgesehen ist, der den schlitzförmigen Kanalquerschnitt in seinem Mittelteil erweitert. Der Durchmesser des zentralen Durchganges des Durchlaufabschnittes kann hierbei gleich dem Durchmesser des Auslaufkanals des Auslaufteiles sein, so daß die schlitzförmigen Restquerschnitte nicht den Auslaufkanal übergreifen und dort verschleißgefährdete Kanten bilden.A particularly uniform casting with a simultaneous reduction in turbulence is achieved if a central cylindrical passage is provided in the passage section, which the slot-shaped Channel cross-section expanded in its middle part. The diameter of the central passage of the passage section can be equal to the diameter of the outlet channel of the outlet part, so that the Slit-shaped residual cross-sections do not overlap the outlet channel and there are at risk of wear Form edges.

Zweckmäßigerweise werden die schlitzförmigen Restquerschnitte durch achsparallele Nuten in der Wandung des zentralen Durchganges gebildet. Sollen mehrere sich kreuzende Schlitze vorgesehen sein, so können die schlitzförmigen Restquerschnitte auch durch eine wellenförmige Ausbildung der Wandung des zentralen Durchganges des Durchlaufabschnittes gebildet sein.The slot-shaped residual cross-sections are expediently made by axially parallel grooves in the Wall of the central passage formed. If several intersecting slots are to be provided, so The slot-shaped residual cross-sections can also be achieved by a wave-shaped design of the wall be formed of the central passage of the passage section.

Wenn der Ausguß in bekannter Weise mit einem trichterförmigen Einlaufabschnitt mit kreisförmigem Durchgangsquerschnitt versehen ist, ist es vorteilhaft, den kleinsten an den Durchlaufabschnitt anschließenden Durchmesser des Durchgangsquerschnittes gleich dem Abstand zweier gegenüberliegender äußerer Schlitzenden im Durchlaufabschnitt zu wählen, um Übergangskanten möglichst auch im Einlaufbereich des Ausgusses zu vermeiden. Hierzu kann auch in einem Übergangsbereich zwischen Einlauf- und Durchlaufabschnitt der Durchmesser des Durchgangsquerschnittes des Einlaufabschnittes sich allmählich auf den Durchmesser des zentralen Durchganges des Durchlaufabschnittes bei wachsender Nutentiefe verringern.If the spout in a known manner with a funnel-shaped inlet section with circular Is provided through cross-section, it is advantageous to adjoin the smallest to the passage section The diameter of the passage cross-section is equal to the distance between two opposing outer ones To choose slot ends in the passage section, in order to avoid transition edges in the inlet area as well to avoid the sink. This can also be done in a transition area between the inlet and Passage section the diameter of the passage cross section of the inlet section gradually increases on the diameter of the central passage of the passage section with increasing Reduce groove depth.

Um den Durehlaufkanal des Ausgusses möglichst verschleißfest ausbilden zu können, kann der Durchlaufabschnitt in vorteilhafter Weise als ein in einen das Auslaufteil mit dem Auslaufkanal enthaltenden äußeren Ausgußteil emsetzbarer Einsatz ausgebildet sein. Dieser Einsatz besteht hierbei zweekmäßigervveise aus einem hoehverschleißfesten, feuerfesten Material, während der äußere Ausgußteil aus einem wärmedämmenden Material besteht. Durchlaufabschnitt und Auslaufteil können aber auch einstückig ausgebildet sein, wenn entsprechend große Wandstärken vorgesehen werden.In order to be able to design the flow channel of the spout as wear-resistant as possible, the flow section in an advantageous manner than one containing the outlet part with the outlet channel be formed outer spout emsetzbaren insert. This use exists in two ways made of a highly wear-resistant, refractory material, while the outer spout is made of a insulating material. However, the passage section and the outlet part can also be made in one piece be designed if correspondingly large wall thicknesses are provided.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments in the drawing.

F i g. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Ausguß, bei welchem der zylindrische Auslaufkanal des AuslaufteilesF i g. 1 is a vertical section through a spout designed according to the invention, in which the cylindrical outlet channel of the outlet part

einen gleich großen Durchmesser wie der zentrale Durchgang im Durchlaufabschnitt hat;has the same diameter as the central passage in the passage section;

F i g. 2 ist die Ansicht II-II nach F i g. 1;F i g. 2 is the view II-II of FIG. 1;

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgusses, bei welcher der zentrale Durchgang im Durchlaufabschnitt einen kleineren Durchmesser als der zylindrische Auslaufkanal des Auslaufteiles hat;Fig. 3 shows another embodiment of the spout according to the invention, in which the central Passage in the passage section has a smaller diameter than the cylindrical outlet channel the outlet part has;

Fig. 4 ist die Ansicht IV-IV nach Fig. 3;Fig. 4 is the view IV-IV of Fig. 3;

F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausgusses, bei welcher sich der Durchlaufabschnitt in einem besonderen Einsatz befindet;F i g. 5 shows an embodiment of the spout according to the invention, in which the passage section is in a special mission;

F i g. 6 ist die Ansicht VI-VI nach F i g. 5.F i g. 6 is the view VI-VI of FIG. 5.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausguß besteht aus einem trichterförmigen Einlaufabschnittl mit kreisförmigem, in seinem Durchmesser sich verringerndem Durchgangsquerschnitt 2, an den sich ein mittlerer Durchlauf abschnitt 3 anschließt. Der mittlere Durchlaufabschnitt 3 ist mit einem zylindrischen zentralen Durchgang 4 versehen, in dessen Wandung vier achsparallele Nuten 5 eingelassen sind. An den mittleren Durchlaufabschnitt 3 schließt sich ein Auslaufteil 6 mit einem zylindrischen Auslaufkanal 7 an, dessen Durchmesser a gleich dem Durchmesser b des zentralen Durchganges 4 im mittleren Durchlaufabschnitt 3 ist.The in the F i g. 1 and 2 consists of a funnel-shaped inlet section with a circular, in its diameter decreasing passage cross-section 2, to which a central passage section 3 is connected. The middle passage section 3 is provided with a cylindrical central passage 4 , in the wall of which four axially parallel grooves 5 are embedded. The middle passage section 3 is followed by an outlet part 6 with a cylindrical outlet channel 7 , the diameter a of which is equal to the diameter b of the central passage 4 in the middle passage section 3 .

In einem Übergangsbereich 10 zwischen dem Einlaufabschnitt 1 und dem Durchlaufabschnitt 3 verringert sich der Durchmesser d des Durchgangsquerschnittes des Einlaufabschnittes allmählich auf den Durchmesser b des zentralen Durchganges 4 des Durchlaufabschnittes 3. Gleichzeitig wächst in diesem Übergangsabschnitt die Tiefe der Nuten 5 entsprechend. Ein Übergangsabschnitt 11 ist zwischen dem Durchlaufabschnitt 3 und dem Auslaufteil 6 vorgesehen, in welchem sich der Abstand c zweier gegenüberliegender Nuten 5 allmählich auf den Durchmessera des Auslaufkanals 7 verringert.In a transition area 10 between the inlet section 1 and the passage section 3 , the diameter d of the passage cross section of the inlet section gradually decreases to the diameter b of the central passage 4 of the passage section 3. At the same time, the depth of the grooves 5 increases accordingly in this transition section. A transition section 11 is provided between the passage section 3 and the outlet part 6 , in which the distance c between two opposing grooves 5 gradually decreases to the diameter a of the outlet channel 7.

Bei dieser Anordnung wird also in dem Übergangsbereich 11 der in seiner Turbulenz durch die Nuten 5 verringerte Gießstrahl allmählich auf den Durchmesser des Auslaufkanals 7 zusammengedrängt, so daß der austretende Strahl wieder eine relativ kleine Oberfläche hat. Eine plötzliche Querschnittsänderung im Austrittsbereich und eine größere Abkühlung in den Nuten ist durch diese Anordnung wirksam verhindert. Der Übergangsbereich 10 zwischen dem Einlaufabschnitt 1 und dem Durchlaufabschnitt 3 sorgt in gleicher Weise für ein ruhiges Einleiten der durchströmenden Schmelze in den kreuzschlitzförmigen Querschnitt des Durchlaufabschnittes, In this arrangement, reduced in its turbulence through the grooves 5 pouring stream is gradually concentrated on the diameter of the outlet channel 7 that is, in the transition region 11, so that the outgoing beam again has a relatively small surface area. A sudden change in cross-section in the outlet area and greater cooling in the grooves are effectively prevented by this arrangement. The transition area 10 between the inlet section 1 and the flow-through section 3 ensures in the same way that the melt flowing through is introduced smoothly into the cross-slit-shaped cross-section of the flow-through section,

Die in den F i g, 3 und 4 dargestellte Ausführungsform ist ähnlich aufgebaut; sie unterscheidet sich jedoch von der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 dadurch, daß der Durchmesser b des zentralen Durchganges 4 im mittleren Durchlaufabschnitt 3 kleiner als der Durchmesser a des zylindrischen Auslaufkanals 7 des Auslaufteiles 6 ist. Durch diese Anordnung wird ein kreuzschlitzförmiger Querschnitt 12 im mittleren Durchlaufabschnitt 3 gebildet, der sich durch besonders große Nutentiefe im Vergleich zur Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 auszeichnet. Ein solcher Querschnitt hat in besonders hohem Maß eine Verringerung der Turbulenz des durchlaufenden Gießstrahles zur Folge.The embodiment shown in FIGS. 3 and 4 is constructed similarly; However, it differs from the embodiment according to FIGS. 1 and 2 in that the diameter b of the central passage 4 in the central passage section 3 is smaller than the diameter a of the cylindrical outlet channel 7 of the outlet part 6 . This arrangement forms a cross- slit-shaped cross-section 12 in the central passage section 3 , which is characterized by a particularly large groove depth compared to the embodiment according to FIGS. 1 and 2. Such a cross section results in a particularly high reduction in the turbulence of the pouring stream flowing through it.

Gleichwohl ragen auch hier die äußeren Schlitzenden 13 über den zylindrischen Auslauf kanal 7 hin-Nevertheless, the outer slot ends 13 also protrude here over the cylindrical outlet channel 7 .

Claims

off, so that they are embedded in the wall of the passage section 3. These ends, which are particularly endangered with regard to freezing, are also traced back in this embodiment in the transition region 11 to the diameter a of the cylindrical outlet channel 7 while maintaining the advantages described above. The transition area 10 is formed here in a fluidically favorable manner in that the delimiting edges of the central passage have a curvature which follows in its course in the inlet section 1. The groove base or the slot ends have an oppositely directed curvature 14 in this area. FIGS. This insert 15 can be inserted into an outer spout 16 which contains the outlet 6 with the cylindrical outlet channel 7. The insert 15 here expediently consists of a highly wear-resistant, fire-resistant material, while the outer spout 16 can consist of a heat-insulating material. The design of the passage section 3 in the insert 15 and the corresponding design of the outlet 6 can either be according to the embodiment according to FIGS. 1 and 2 or after that according to FIGS. 3 and 4 must be made. Patent claims:

1. Spout on pouring ladles with stopper, with a DurcMaufabschnitt ₃ whose channel has at least partially a slot-shaped cross-section, and which is followed by an outlet with a cylindrical or conical outlet channel coaxially in flow clearing, characterized in that the diameter (a) of the outlet channel (7) is smaller than the slot width (c).

2. Spout according to claim 1, characterized in that in a transition region (11) between passage section (3) and outlet (6) the distance (c) of two opposite outer slot ends (5, 13) gradually increases to the diameter (a) of the Outlet channel (7) reduced.

3. Spout according to claim 1 and 2, characterized by at least two known per se,

intersecting slots (12) in the passage section (3).

4. Spout according to claim 1, characterized by a central cylindrical passage (4) in the passage section (3) which widens the slot-shaped channel cross section (12) in its central part.

5. Spout according to claim 4, characterized in that the diameter (b) of the central passage (4) is equal to the diameter (a) of the outlet channel (7) .

6. Spout according to claim 4, characterized in that the slot-shaped residual cross-sections (5, 13) are formed by axially parallel grooves in the wall of the central passage (4) .

7. Spout according to claim 4, characterized in that the slot-shaped residual cross-sections (5, 13) are formed by a wave-shaped design of the wall of the central passage (4) .

8. Spout according to one of the preceding claims, characterized in that its smallest diameter (d) adjoining the passage section (3) is equal to the distance (c) between two opposite outer slot ends (5, 13) .

9. Spout according to claim 8, characterized in that in a transition region (10) between the inlet section (1) and passage section (3) the inner diameter (d) of the inlet section (1) gradually increases to the diameter (b) of the central passage (4 ) with increasing groove depth.

10. Spout according to one of the preceding claims, characterized in that the passage section (3) is designed as an insert (15) which can be inserted into an outer spout (16) containing the outlet (6) with outlet channel (7) .

11. Spout according to claim 10, characterized in that the outer spout (16) consists of heat-insulating and the insert (15) consists of highly wear-resistant, refractory material.

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 201 013;
French Patent No. 396,248;
British Patent Nos. 549 212, 810 653.

1 sheet of drawings