DE2104561A1

DE2104561A1 - Verfahren zum Öffnen der Gleitdüse einer Gießpfanne

Info

Publication number: DE2104561A1
Application number: DE19712104561
Authority: DE
Inventors: Toshihisa Yokohamashi; Yajima Tadasa Yuasa Goro Tokio. P Miyaguchi
Original assignee: Japan Special Steel Company Ltd., Tokio
Priority date: 1970-06-23
Filing date: 1971-02-01
Publication date: 1972-02-03
Also published as: CH530237A; GB1314318A; AT314116B; FR2096424B1; FR2096424A1; AU2485271A

Description

DR. BERQ DIPL.-INQ, STAPF

PATEN" ArJWALTE β MÜNCHEiSl 80, MAUERKIRCHERSTR 45

Anwaltsakte 2o 6o7 ^ *****

Japan Special Steel Co., Ltd Tokyo/Japan

Verfahren zum öffnen der Gleitdüse einer Gießpfanne

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum öffnen der Düsenbohrung einer GIeitdüsenanordnung oder eines Gleitschieberventils (im folgenden"Gleitdüse" genannt) in einer Gießpfanne zum Abgießen geschmolzenen Metalls, wie geschmolzenen Stahls, und betrifft weiter eine Gleitdüse mit einer Einrichtung zum öffnen der Düsenbohrung.

Die vorliegende Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden, in welcher zeigen:

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Pig. 1 bis 4 Querschnitte durch eine gebräuchliche

Gleitdüse für eine Gießpfanne, welche das Füllen, das öffnen der Düsenbohrung und Grießabschnitte der Einrichtung darstellen,

Fig. 5 und 6 sind Querschnitte einer erfindungsgemäßen Gleitdüse in verschiedenen Betriebsstellungen und

Fig. 7 ist ein Querschnitt einer anderen Aueführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung.

Bei einer Gießpfanne mit einer konventionellen Gleitdüse entspricht es allgemeiner Praxis, unterschiedliche feste Keramikmaterialien A in die Düsenbohrung 3 einzuführen, wie in Fig. 1 dargestellt, bevor geschmolzenes Metall, wie geschmolzener Stahl, in die Gießpfanne eingefüllt wird, um zu verhindern, daß das geschmolzene Metall, wie Stahl, in die Düsenbohrung 3 eintritt und dort erstarrt. Zu Beginn des Abgießens muß daher das Füllmaterial mechanisch durch das untere Ende der Düse unter Kraftanwendung von außen entfernt werden, oder es wird durch Abschmelzen mit Hilfe einer Sauerstofflanze 5 od. dgl. ausgeschmolzen, wie in Fig. 2 dargestellt. Erst dann kann der geschmolzene Stahl ausfließen. Ferner verunreinigen

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die Füllteile oder die während des Öffnens der Bohrung entstehenden Oxide zu Beginn des Ausgießens den geschmolzenen Stahl, so daß es erforderlich wird, einen Teil des geschmolzenen Stahls zu Beginn des Abgusses als Abfall abzuleiten.

Auch, wenn die Düsenbohrung einmal geöffnet ist, wird f

es erforderlich, die untere steinerne Platte 1 zum Schliessen der oberen Düsenbohrung 3 und zur Verhinderung des Ausfließens 4 von flüssigem Stahl zu bewegen, wenn ein Abguß nach Unterbrechung an verschiedenen Stellen wiederholt wird. Bei vollständig geschlossener oberer Düsenöffnung 4 erstarrt in diesem Fall der in die Düsenbohrung 3 der oberen Düse 2 eintretende Stahl unverzüglich unter Bildung einer festen Schicht B in der Nähe der Mündung # der oberen Düse, wie in Fig. 3 gezeigt, und diese Schicht λ blockiert die Mündung und verhindert dabei einen erneuten Abguß. Es ist also erforderlich, jedesmal wenn die Mündung verstopft ist, die Bohrung unter Benutzung einer Sauerstofflanze 5 od. dgl. (vgl. Fig. 2) zu öffnen, oder die Düsenmündung 4 während der Unterbrechungen geringfügig offen zu halten, so daß der geschmolzene Stahl, wie in Fig. 4 gezeigt, heraustropfen kann.

Außerdem wird zum Abschluß des Abgießens, namentlich beim Beendigen des Abziehens von flü.isigem Stahl, die Düsen-

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bohrung wiederum vollständig geschlossen, in der Grießpfanne verbliebener flüssiger Werkstoff, beispielsweise Schlacke oder in der Schlacke verbliebener flüssiger
Stahl gelangt in die obere Düsenmündung und erstarrt
dort. Die Beseitigung dieses erstarrten Materials ist
mit Beschädigungen des feuerfesten Materials, insbesondere der oberen Düse 2 und der oberen festen Platte 6
verbunden, so daß Schwierigkeiten für einen wiederholten Gebrauch der feuerfesten Materialien der Gleitdüse entstehen.

Aufgäbe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der angegebenen Machteile ein Verfahren zum Öffnen der Düsenbohrung einer Gleitdüse, sowie eine Gleitdüse mit einer Einrichtung zum Öffnen der Düsenbohrung zu schaffen.

Die vorliegende Erfindung sieht zum Öffnen einer Düsenbohrung einer Gleitdüse für eine Gießpfanne zum Behandeln geschmolzenen Stahls, wobei die Gleitdüse eine am
Gießpfannenboden angebrachte obere Düse und eine gleitbare untere Düse aufweist, ein Verfahren vor, bei welchem Gas in die Düsenbohrung der Düse vom unteren jinde der an dem Gießpfannenboden angebrachten Düse eingeblasen wird,

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so daß das geschmolzene Material daran gehindert wird, in der Düsenbohrung zu erstarren.

Ferner ist erfindungsgemäß eine Einrichtung zum Öffnen der Düsenbohrung einer Gleitdüse vorgesehen, bei welcher die Gleitdüse eine an dem Boden der Gießpfanne befestigte obere Düee und eine untere gleitbare Düse aufweist, wobei eine mit einer ffasquelle verbundene Einrichtung im unteren Bereich der oberen Düse oder in einer festen Platte zum Einblasen von Gas in die obere Düsenböhrung vorgesehen ist, wenn die Düsenb'ffnung verschlossen ist.

Die vorliegende Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles erläutert werden.

Gemäß Fig. 5, welche ein Ausführungsbeipsiel einer Gleitdüse nach der vorliegenden Erfindung zeigt, ist eine Bodendüse 13 mit einer Düsenbohrung 15 in eine Auskleidung eines Gießpfannenbodens 17 eingesetzt. Der untere Bereich der Bodendüse ist fest mit einer oberen festen Platte 12 mit einer die Düsenbohrung 15 der Bodendüse 13 fortsetzenden und mit ihr zusammenwirkenden Öffnung verbunden. Unter der oberen festen Platte 12 ist eine untere horizontal

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verschiebbare Gleitplatte 9 vorgesehen, welche einstückig mit einer unteren Düse 8 verbunden ist, welche eine Düsenbohrung 10 mit einem dem unteren Durchmesser der Bohrung der oberen Düse 15 entsprechenden Durchmesseraufweist. Die untere Gleitplatte 12 ist mit einer Gas-Einblaseinrichtung 11 versehen, durch welche Gas durch eine Leitung 16 von der Gasquelle in die Düsenbohrung 15 geblasen wird, um die Düsenbohrung 15 und die Öffnung 14 offen zu halten. Die Gas-Einblaseinrichtung 11 ist bei geschlossener Gleitdüse unter der Öffnung 14 der oberen festen Platte 12.angeordnet und kann aus porösem, gasdurchlässigen, feuerfesten Material, wie einem in einer Entschwefelungseinrichtung für Stahl verwendeten porösen Pfropfen bestehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft unter Verwendung der obigen erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise folgendermaßen ab.

Wenn aus der an der Gasquelle angeschlossenen Gas-Einblaseinrichtung 11 vor dem Einbringen von flüssigem Stahl in die Gießpfanne aus einem Schmelzofen ein Inertgas, wie Argon, ausgeblasen wird, wird durch den Gasdruck,selbst wenn die Gießpfanne mit geschmolzenem Stahl angefüllt ist,

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ein Einströmen von flüssigem Stahl verhindert, so daß sich kein Material ansammelt. Auf diese Weise wird die Ausbildung einer erstarrten Schicht verhindert und das erforderliehe Öffnen zum Ausgießen von geschmolzenem Stahl aus der Gießpfanne in die Formen kann unmittelbar darauf erfolgen. Das ausgeblasene Gas steigt durch den geschmolzenen Stahl in Form von Blasen vom oberen Ende der Bodendüse 13 der Gießpfanne her. mit einer starken Rührwirksamkeit auf, welche das Absinken der Temperatur i des geschmolzenen Stahls rings der Bodendüse.13 der gießpfanne verhindert und den geschmolzenen Stahl durch Entfernen von Resten an nichtmetallischen Einschlüssen und Begünstigung der Schlackenbildung reinigt.

Zu Beginn des Abgießens wird gemäiS Fig. 6 die untere Gleitplatte 9 horizontal verschoben. Lediglich durch das Ausrichten der Düsenbohrung 15 der Düse des Gießpfannenbodens 13 auf die Düsenbohrung 10 der unteren Düse 8 kann der geschmolzene Stahl ohne irgendein Öffnen oder ein Herauslösen einer Füllung und ohne Gefahr, Verunreinigungen aufgrund solch eines üffnens der Bohrung unterzumischen, augenblicklich abgegossen werden.

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Wenn" nach dem Beginn des AlDgießens der Abgußstrom wegen eines zum Abgießen erforderlichen Stellungswechsels oder aus anderem Grund unterbrochen werden muß und die untere Gleitplatte 9 zum vollständigen Verschließen der Düsenbohrung 15 zurück in die Stellung gemäß Pig. 5 gebracht ist, wird sofort das Einblasen des Gases aus der Gas-Einblaseinrichtung 11 wieder aufgenommen. Dadurch wird der geschmolzene Stahl in der Düse 13 durch den Gasdruck nach oben gestoben und am Erstarren in ihr gehindert und es kann eine erforderliche Öffnung für ein anschließendes erneutes Abgießen freigehalten werden. Auf diese Weise kann je nach Wunsch oder Erfordernis der Abgußstrom des öfteren unterbrochen oder freigegeben werden.

Auch wenn der geschmolzene Stahl abgegossen ist und die Schlacke ausfließt, werden die geschmolzene Schlacke in der Düsenbohrung 15 und der in der Schlacke hängengebliebene Stahl durch unmittelbar anschließendes Bewegen der Gleitplatte in die Schließstellung der Düse entfernt, so daß es möglich wird, neues flüssiges Metall mehr als zweimal aus dem Schmelzofen ohne Unterbrechung und neue Hüstzeit zu erhalten, wobei das restliche gea hmolzene Material in der Gießpfanne dort verbleibt oder vorher durch einmaliges Umkippen der Gießpfanne ausgegossen wird.

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Wie oben beschrieben, ist das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren zinn Offenhalten oder Öffnen der Bodendüse einer Gießpfanne in einer Gleitdüse einfach zu verwirklichen und äußerst zweckmäßig und besitzt den bemerkenswerten Vorteil, daß das feuerfeste Material der gleitenden Flächen, der oberen festen Platte und der unteren Gleitplatte vor einer Beschädigung auch bei hohen lempe- μ raturen bewahrt ist.

Anstelle von porösem Stein kann für die Gas-Einblaseinrichtung eine wassergekühlte Düse aus Metall mit kleinen Poren oder eine Düse aus Graphit oder dergleichen verwen_T det werden. Gemäß Fig. 7, in der eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist, ist eine Gas-Einblaseinrichtung 11· in Form einer Muffe oder Hülse aus porösem , feuerfestem Material unter Bildung der Öffnung 14 der festen Platte 12 vorgesehen und mit einer Gasleitung 16' verbunden. Diese Ausführung ist zum Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ebensogut brauchbar, wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Die Gas-Einblaseinrichtung 11' kann auch am unteren Ende der Düsenbohrung 15 vorgesehen sein.

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- ίο -

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, sind bemerkenswerte Vorteile der Erfindung dadurch gegeben, daß die Arbeit zum öffnen der Bohrung der oberen Düse in einer Gleitdüse, welche bisner als eine der schwierigsten und mühevollsten Arbeiten galt, spürbar erleichtert ist. Das feuerfeste Material der Gleitdüse kann wiederholt mehr als zweimal benutzt werden, so daß der zeitliche und arbeitsmäßige Aufwand zum Abießen von Gußblöcken mittels einer Gleitdüse erheblich verringert ist.

Zusammenfassend schafft die Erfindung ein Verfahren zum Öffnen einer Gleitdüse oder eines Schieberverschlusses einer Gießpfanne zum Behandeln von geschmolzenem Metall, bei welchem in die Düsenbohrung eier Bodendüse einer Gießpfanne Gas eingeblasen wird, sowie eine Gleitdüse oder einen Schieberverschluß mit einer Gas-Einblseinrichtung, welche unterhalb der Bodendüse einer Gießpfanne angeordnet ist und durch welche Gas, beispielsweise inertes Gas, in die Düsenbohrung eingeblasen wird.

Patentansprüche

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Claims

- li -

a tentansprüche

1. Verfahren zum Offenhalten der Düsenöffnung einer Gleitdüse oder eines Gleitschieberverschlusses einer Gießpfanne zum Behandeln von geschmolzenem Metall, dadurch

' gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Erstarrens von geschmolzenem Material in der Düsenöffnung in die

Düsenöffnung der Bodendüse der Gießpfanne Gas eingeblasen f wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Einblasen von Gas begonnen wird, bevor das geschmolzene Metall aus einem Schmelzofen in die Gießpfanne eingebracht wird..

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas ein Inertgas, wie Argon ist.

4c Gleitdüse oder GleitschieberverSchluß einer Gießpfanne mit einer Bodendüse und einer unterhalb der Bodendüse unter einer festen Platte verschiebbaren Düse, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Bodendüse (13) eine Gas- :i;inblaseinrichtung (11) vorgesehen ist.

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5. Gleitdüse oder Gleitschieberverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Einblaseinrichtung (11)~ in oder an der beweglichen Düse (8) unter der Bodendüse (13) vorgesehen ist.

6. Gleitdüse oder Gleitschieberverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Einblaseinrichtung (11) in der festen Platte (12) vorgesehen ist.

7. Gleitdüse oder Gleitschieberverschluß nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Einblaseinrichtung (11) aus porösem, feuerfesten lüaterial aufgebaut ist.

8. Gleitdüse oder Gleitschieberverschluß nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Einblaseinrichtung (11) eine wassergekühlte Lietalldüse ist.

9. Gleitdüse oder Gleitschieberverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Kinblaseinrichtung (11) die Form einer Hülse aufweist.

10t GIe- itdüse oder Gleitschiebervers^hluß nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Einblaseinrichtung (11) mit einer Gasquelle verbunden ist.

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