DE4007993A1 - Schieberverschluss fuer ein metallurgisches giessgefaess, insbesondere eine giesspfanne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schieberverschluß für ein metal­ lurgisches Gießgefäß, insbesondere eine Gießpfanne, mit einer in einem verschiebbaren Rahmen gehaltenen, mindestens eine Ausgußöffnung aufweisenden Schieberplatte, die gegen eine darüber angeordnete, mit einer Durchtrittsöffnung versehene Kopfplatte verschiebbar ist, wobei die Kopfplatte an einer mit dem Boden des Gießgefäßes verbundenen Montageplatte fest­ gelegt und der die Schieberplatte umfassende Rahmen innerhalb eines mit der Montageplatte verbundenen Schiebergehäuses in Schieberplatten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar ge­ lagert ist, wobei der die Schieberplatte umfassende Rahmen Anpreßelemente in Form von Federelementen aufweist, durch die die Schieberplatte gegen die Kopfplatte anpreßbar ist.

Ein derartiger Schieberverschluß ist allgemein bekannt (DE-B-26 52 593; Ludwig Walther, Der Einsatz von Schieberver­ schlüssen an der Verteilerrinne von Stranggußanlagen, Sonder­ druck aus "Hüttenpraxis, Metallweiterverarbeitung" 10/80; DE-A-36 16 115). Bei den bekannten Schieberverschlüssen läßt es sich nicht verhindern, daß beim Abguß über den Schieber­ verschluß, insbesondere zwischen Kopf- und Schieberplatte hindurch Umgebungsluft in den Ausgußkanal angesogen und der Metallschmelze beigemischt wird. Die Folge sind unkontrollier­ te metallurgische Reaktionen, die die Qualität des Endprodukts stark beeinträchtigen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Schieberverschluß so auszubilden, daß ein die Qualität der Metallschmelze beeinträchtigendes Ansaugen von Umgebungsluft im Bereich des Schieberverschlusses vermie­ den wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte konstruk­ tive Details in den Unteransprüchen beschrieben sind.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, um den Schieberverschluß bzw. das Schiebergehäuse herum eine Inert­ gas-, insbesondere Argongas-Umgebung zu schaffen. Das Ansau­ gen von Argongas über den Schieberverschluß hat sich als un­ schädlich erwiesen. Dabei sollen sämtliche Teile des Schieber­ verschlusses, über die beim Abguß Umgebungsluft in den Ausguß­ kanal angesaugt werden könnte, innerhalb eines praktisch fluid­ dichten Kastens angeordnet sein, in den eine Inertgas-, insbe­ sondere Argongas-Leitung mündet, so daß innerhalb dieses Ka­ stens eine Inertgasumgebung herstellbar ist. Beim erfindungs­ gemäßen Schieberverschluß handelt es sich also um eine "ge­ kapselte" Konstruktion, mit der die eingangs genannten Nach­ teile sicher vermieden werden können.

Vorzugsweise ist der das Schiebergehäuse einschließende Kasten am Boden, insbesondere an einer Bodengrundplatte des Gießge­ fäßes montiert, wobei die dem Boden des Gießgefäßes abgewandte bzw. untere Deckelplatte an einer Seite des Kastens angelenkt ist, so daß der Kasten zur Montage bzw. Demontage der Schieber- und/oder Kopfplatte oder zur Wartung des Schieberverschlusses öffenbar, d. h. von außen her zugänglich ist. Im Betrieb ist die vorgenannte Deckelplatte geschlossen und korrespondiert mit einer Umfangsdichtung, die entweder an der Deckelplatte oder am der Deckelplatte zugewandten Rand der Kastenseitenwände angeordnet ist. Vorzugsweise ist der die Inertgasumgebung be­ grenzende Kasten etwa quaderförmig ausgebildet. Genauso gut ist natürlich auch eine kreis- oder ovalzylindrische Ausbil­ dung denkbar.

Der mit der Schieberplatte verbundene Ausgußstutzen erstreckt sich fluiddicht durch den das Schiebergehäuse umgebenden Ka­ sten, insbesondere durch die vorgenannte Deckelplatte dessel­ ben hindurch. Die Fluiddichtung zwischen dem Ausgußstutzen oder einem daran angeschlossenen Tauchrohr einerseits und dem Kasten bzw. der vorgenannten Deckelplatte desselben anderer­ seits wird vorzugsweise durch einen am Rand der Kastenöffnung angeschlossenen, sich um den Ausgußstutzen hülsenartig herum­ erstreckenden, aus hochtemperaturresistentem Material herge­ stellten Federbalg gebildet, dessen untere bzw. dem Gießgefäß abgewandte Rand dichtend an der äußeren Mantelfläche des Aus­ gußstutzens oder des daran angeschlossenen Tauchrohrs anliegt. Der vorgenannte Federbalg ist bei einer konkreten Ausführungs­ form durch einen Kupplungsring vorspannbar unter gleichzeitiger fluiddichter Anlage des unteren bzw. dem Gießgefäß abgewandten Umfangsrandes des Federbalges an einer im Kupplungsring ange­ ordneten Ringdichtung, die sich unter der genannten Vorspan­ nung auch fluiddicht an der äußeren Mantelfläche des Ausguß­ stutzens oder des daran angeschlossenen Tauchrohres anlegt. Die Ringdichtung wirkt demnach biaxial. Durch den vorgenannten Federbalg können auch Wärmespannungen im Bereich des Ausguß­ stutzens abgebaut werden. Um der Schieberplattenbewegung fol­ gen zu können, ist der Federbalg samt Kupplungsring an einem am Kasten bzw. an der Deckelplatte desselben in Schieberplat­ ten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagerten Gleitrahmen montiert bzw. montierbar, wobei der Gleitrahmen durch Dichtleisten gegenüber dem Kasten bzw. dessen Deckel­ platte abgedichtet ist. In diesem Fall empfiehlt es sich, daß der am Kasten bzw. an dessen unterem Deckel verschiebbar ge­ lagerte Gleitrahmen mit dem Schieberplatten-Rahmen mechanisch gekoppelt ist, so daß beide Rahmen durch die Schieberplatten- Verstelleinrichtung gemeinsam hin- und herverschiebbar sind. Auf diese Weise wird bei jeder Schieberplattenstellung die vorgenannte Kapselung des Schieberverschlusses aufrechterhal­ ten.

Vorzugsweise wird die Deckelplatte des Kastens durch Klemmkei­ le in dichter Schließlage gehalten.

Nachstehend wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schieberverschlusses anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäß ausgebildeten Schieberverschluß in Ansicht von unten;

Fig. 2 den Schieberverschluß gemäß Fig. 1 im Schnitt längs Linie A-A in Fig. 1; und

Fig. 3 den Schieberverschluß gemäß Fig. 1 im Schnitt gemäß Linie B-B in Fig. 1.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Schieberverschluß für ein metal­ lurgisches Gießgefäß wie Gießpfanne oder Verteilerrinne zum Abguß einer metallischen Schmelze in Teilansicht bzw. im Teilschnitt dargestellt, wobei dieser Schieberverschluß mit einer in einem verschiebbaren Rahmen 9 gehaltenen, eine Aus­ gußöffnung 18 aufweisenden Schieberplatte 5 versehen ist, die gegen eine darüber angeordnete, mit einer Durchtrittsöffnung 19 versehene Kopfplatte 4 verschiebbar ist, wobei die Kopf­ platte 4 an einer mit dem Boden 6 des Gießgefäßes verbundenen Montageplatte 7 festgelegt und der die Schieberplatte umfas­ sende Rahmen 9 innerhalb eines mit der Montageplatte 7 verbun­ denen Schiebergehäuses 8 in Schieberplatten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagert ist. Die Schieberplatten- Verstellrichtung ist in Fig. 2 mit dem Doppelpfeil 36 gekenn­ zeichnet. Der die Schieberplatte 5 umfassende Rahmen 9 weist noch Anpreßelemente in Form von Federelementen 10 auf, durch die die Schieberplatte 5 gegen die Kopfplatte 4 anpreßbar ist. Die vorgenannte Schieberverschluß-Konstruktion ist an sich be­ kannt, so daß es genügt, die in den Figuren mit Bezugsziffern gekennzeichneten Teile wie nachstehend aufzulisten:
Unterhülse 1
Lochstein 2
Oberhülse 3
Kopfplatte 4
Schieberplatte 5
Grundplatte 6
Montageplatte 7 mit Wechselring 37
Schiebergehäuse 8
Gleitrahmen 9 mit Gleitschienen bzw. -leisten 38
Federelemente 10
Schließvorrichtung 12 Scharnierseite
Schließvorrichtung 13 Klinkseite
Laterne 14 mit Zwischenstück
hydraulischer Zylinder 15
Kolbenstange 16
Hydraulikanschlüsse 17.

Die vorgenannten Teile und ihre Zusammenwirkung sind z. B. er­ läutert in einem Prospektblatt der Anmelderin "Gießpfannen­ schieber/Ladle Sliding Gate Valves" 1/79 Nr. 1.6.02.01.

Um ein Ansaugen von Umgebungsluft über den vorgenannten Gieß­ pfannenschieber in den Ausgußkanal zu vermeiden, ist der vor­ genannte Schieberverschluß gekapselt ausgeführt, d. h. um den Schieberverschluß einschließlich Schiebergehäuse 8 herum ist ein gasdicht abschließbarer Kasten 11 gebaut, in dem eine Inertgas-, insbesondere Argongas-Leitung 20 (s. Fig. 2) mün­ det, so daß innerhalb des Kastens 11 eine Argongas-Umgebung herstellbar ist. Beim Abguß wird also in den Ausgußkanal al­ lenfalls Argongas angesaugt, welches metallurgisch unbedenk­ lich ist.

Der das Schiebergehäuse 8 einschließende Kasten 11 ist am Bo­ den, nämlich an einer Bodengrundplatte 6 des Gießgefäßes mon­ tiert (Schraubverbindung 39), wobei die dem Boden des Gießge­ fäßes abgewandte bzw. untere Deckelplatte 21 an einer Seite des Kastens 11 über Scharniergelenke 22 angelenkt ist (s. Fig. 1 und 3). Der Kasten 11 ist auf diese Weise zur Montage bzw. Demontage der Schieber- und/oder Kopfplatte oder zur Wartung des Schieberverschlusses öffenbar, d. h. von außen bzw. unten her zugänglich. Die vorgenannte Deckelplatte 21 korrespondiert mit einer Umfangsdichtung 23, die am der Deckelplatte 21 zu­ gewandten Rand 24 der Kastenseitenwände 25 angeordnet ist, und zwar innerhalb einer stirnseitig ausgebildeten Umfangsnut. In Dichtlage wird die Deckelplatte 21 durch Klemmkeile 34′ gehal­ ten entsprechend der Darstellung in den Fig. 1 und 2. In Fig. 3 ist die vorgenannte Deckelplatte 21 auch in geöffneter, d. h. nach unten geklappter Stellung dargestellt, und zwar in strichpunktierten Linien.

Der mit der Schieberplatte 5 verbundene Ausgußstutzen 26 er­ streckt sich fluiddicht durch den das Schiebergehäuse 8 um­ gebenden Kasten 11, nämlich durch die Deckelplatte 21 hindurch. Die Fluiddichtung zwischen dem Ausgußstutzen 26 bzw. wie hier einem daran angeschlossenen Tauchrohr 27 einerseits und dem Kasten 11 bzw. der Deckelplatte 21 andererseits wird durch einen am Rand 28 der Deckelplatten-Öffnung, durch die sich der vorgenannte Ausgußstutzen 26 bzw. das daran angeschlossene Tauchrohr 27 hindurcherstrecken, angeschlossenen, sich um den Ausgußstutzen 26 bzw. das daran angeschlossene Tauchrohr 27 hülsenartig herumerstreckenden, aus hochtemperaturbeständigem Stahl hergestellten Federbalg 29 gebildet, dessen unterer bzw. dem Gießgefäß abgewandter Rand 40 dichtend an der äußeren Man­ telfläche des Ausgußstutzens 26 bzw. - wie hier - des daran angeschlossenen Tauchrohrs 27 anliegt. Konkret erfolgt die vorgenannte Abdichtung gegenüber der Umgebung dadurch, daß der Federbalg 29 durch einen Kupplungsring 30 vorspannbar ist unter gleichzeitiger fluiddichter Anlage des unteren Umfangs­ randes 40 an einer im Kupplungsring 30 angeordneten Ringdich­ tung 32, die sich unter der genannten Vorspannung fluiddicht an der äußeren Mantelfläche des Tauchrohres 27 anlegt. Der Kupplungsring 30 ist von unten her in eine Vertiefung der Deckelplatte 21 einschraubbar und durch die axiale Vorspannung des Federbalgs 29 in der eingeschraubten Lage fixiert. Der obere Umfangsrand 41 des Federbalgs 29 ist mit dem Boden der Deckelplatten-Vertiefung 31 verschraubt (Schraubverbindung 42 in Fig. 2).

Der Federbalg 29 ist samt Kupplungsring 30 in einem an der Deckelplatte 21 in Schieberplatten-Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagerten Gleitrahmen 33 montiert, wobei der Gleitrahmen 33 durch Dichtleisten 34 gegenüber dem Kasten 11 bzw. dessen Deckelplatte 21 abgedichtet ist. Die Hin- und Her­ bewegung des Gleitrahmens 33 ist in Fig. 2 mit dem Doppelpfeil 43 gekennzeichnet.

Der Gleitrahmen 33 ist mit dem Schieberplatten-Gleitrahmen 9 mechanisch gekoppelt, so daß beide Rahmen 9 und 33 durch die Schieberplatten-Verstelleinrichtung 15, 16, 17 gemeinsam hin- und herverschiebbar sind in Richtung des Doppelpfeils 36 bzw. Doppelpfeils 43. Die mechanische Kopplung der beiden vorge­ nannten Gleitrahmen folgt bei der dargestellten Ausführungs­ form durch Anschlagbolzen 44′. Der Gleitrahmen 33 ist innerhalb des Kastens 11 an der Deckelplatte 21 desselben längs Gleit­ schienen 44 hin- und herverschiebbar geführt. Sowohl die Deckelplatte 21 als auch der Gleitrahmen 33 sind mit einer hitze­ beständigen Schutzplatte bzw. einem hitzebeständigen Schutz­ schild 45 versehen. Dieses befindet sich jeweils an der dem Gießgefäß abgewandten Seite von Deckelplatte 21 und Gleit­ rahmen 33.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist der Schutzkasten 11 etwa quader­ förmig ausgebildet. Grundsätzlich ist auch eine kreis- oder ovalzylindrische Ausführung denkbar.

Selbstverständlich muß auch die Laterne 14 fluiddicht am Ka­ sten 11 angeschlossen sein. Das zwischen Schieber-Gleitrahmen 9 und der Kolbenstange 16 des Schieberplatten-Stellantriebs 15 angeordnete und sich durch die Laterne 14 hindurcherstrecken­ de Zwischenstück 46 ist ebenfalls fluiddicht in den Kasten 11 eingeführt. Zu diesem Zweck erstreckt sich das Zwischenstück 46 durch kastenseitig angeordnete Ringdichtungen 47 hindurch.

Die Argongas-Leitung 20 ist mit einer nicht dargestellten Ar­ gongas-Quelle verbunden. Auch sind Druckregel-Einrichtungen vorgesehen, durch die die Einleitung von Argongas in den Schutzkasten 11 regelbar ist so, daß innerhalb des Schutzka­ stens 11 eine Argongas-Atmosphäre mit vorbestimmtem Druck herrscht, welcher stets größer ist als der äußere Luftdruck.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Bezugszeichenliste

 1 Unterhülse
 2 Lochstein
 3 Oberhülse
 4 Kopfplatte
 5 Schieberplatte
 6 Grundplatte
 7 Montage
 8 Schiebergehäuse
 9 Schieberplatten-Gleitrahmen
10 Federelemente
11 Schutzkasten
12 Schließvorrichtung Scharnierseite
13 Schließvorrichtung Klinkseite
14 Laterne mit Zwischenstück
15 Zylinder
16 Kolbenstange
17 Hydraulikanschluß
18 Ausgußöffnung
19 Durchtrittsöffnung
20 Argongas-Leitung
21 Deckelplatte
22 Scharniergelenk
23 Umfangsdichtung
24 Rand
25 Kastenseitenwand
26 Ausgußstutzen
27 Tauchrohr
28 Öffnungsrand
29 Federbalg
30 Kupplungsring
31 Vertiefung
32 Ringdichtung
33 Gleitrahmen
34 Klemmkeil
35 Verstellöffnung
36 Doppelpfeil
37 Wechselring
38 Gleitschienen
39 Schraubverbindung
40 Umfangsrand bzw. -flansch
41 Umfangsrand bzw. -flansch
42 Schraubverbindung
43 Doppelpfeil
44 Gleitschienen
45 Schutzplatte
46 Zwischenstück
47 Ringdichtung

Claims (9)

1. Schieberverschluß für ein metallurgisches Gießgefäß, insbe­ sondere eine Gießpfanne, mit einer in einem verschiebbaren Rahmen (9) gehaltenen, mindestens eine Ausgußöffnung (18) aufweisenden Schieberplatte (5), die gegen eine darüber angeordnete, mit einer Durchtrittsöffnung (19) versehene Kopfplatte (4) verschiebbar ist, wobei die Kopfplatte (4) an einer mit dem Boden (6) des Gießgefäßes verbundenen Mon­ tageplatte (7) festgelegt und der die Schieberplatte um­ fassende Rahmen (9) innerhalb eines mit der Montageplatte (7) verbundenen Schiebergehäuses (8) in Schieberplatten- Verstellrichtung (36) hin- und herverschiebbar gelagert ist, und mit im Schieberplatten-Rahmen (9) angeordneten An­ preßelementen in Form von Federelementen (10), durch die die Schieberplatte (5) gegen die Kopfplatte (4) anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß um den Schieberverschluß bzw. das Schiebergehäuse (8) herum ein gasdicht abschließbarer Kasten (11) gebaut ist, in den eine Inertgas-, insbesondere Argongas-Leitung (20) mündet, so daß innerhalb des Kastens (11) eine Inertgasumgebung herstellbar ist.

2. Schieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schieberge­ häuse (8) einschließende Rahmen (11) am Boden, insbeson­ dere an einer Bodengrundplatte (6) des Gießgefäßes montiert ist, wobei die dem Boden des Gießgefäßes abgewandte bzw. untere Deckelplatte (21) an einer Seite des Kastens (11) angelenkt (Scharniergelenke 22) ist, so daß der Kasten (11) zur Montage bzw. Demontage der Schieber- und/oder Kopfplat­ te oder zur Wartung des Schieberverschlusses öffenbar, d. h. von außen her zugänglich ist.

3. Schieberverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Deckelplatte (21) mit einer Umfangsdichtung (23) korrespondiert, die entweder an der Deckelplatte (21) und/oder am der Deckel­ platte (21) zugewandten Rand (24) der Kastenseitenwände (25) angeordnet ist.

9. Schieberverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Schieber­ platte (5) verbundene Ausgußstutzen (26) sich fluiddicht durch den das Schiebergehäuse (8) umgebenden Kasten (11), insbesondere durch die Deckelplatte (21) desselben hin­ durcherstreckt.

5. Schieberverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddichtung zwischen Ausgußstutzen (26) oder einem daran angeschlosse­ nen Tauchrohr (27) einerseits und dem Kasten (11) bzw. der Deckelplatte (21) desselben andererseits durch einen am Rand (28) der Kastenöffnung angeschlossenen, sich um den Ausgußstutzen (26) hülsenartig herumerstreckenden, aus hoch­ temperaturbeständigem Material hergestellten Federbalg (29) gebildet ist, dessen unterer bzw. dem Gießgefäß abgewandter Rand (40) dichtend an der äußeren Mantelfläche des Ausguß­ stutzens (26) oder des daran angeschlossenen Tauchrohrs (27) anliegt.

6. Schieberverschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbalg (29) durch einen Kupplungsring (30) vorspannbar ist unter gleich­ zeitiger fluiddichter Anlage des unteren bzw. dem Gießge­ fäß abgewandten Umfangsrandes (40) des Federbalges (29) an einer im Kupplungsring (30) angeordneten Ringdichtung (32), die unter der genannten Vorspannung auch fluiddicht gegen die äußere Mantelfläche des Ausgußstutzens (26) oder des daran angeschlossenen Tauchrohres (27) preßbar ist.

7. Schieberverschluß nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbalg (29) samt Kupplungsring (30) in bzw. an einem am Kasten (11) bzw. an der Deckelplatte (21) desselben in Schieberplatten- Verstellrichtung hin- und herverschiebbar gelagerten Gleit­ rahmen (33) montiert bzw. montierbar ist, wobei der Gleit­ rahmen (33) durch Dichtleisten (34) gegenüber dem Kasten (11) bzw. dessen Deckelplatte (21) abgedichtet ist.

8. Schieberverschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am Kasten (11) verschiebbar gelagerte Gleitrahmen (33) mit dem Schieber­ platten-Gleitrahmen (9) mechanisch gekoppelt ist, so daß beide Rahmen (9, 33) durch die Schieberplatten-Verstell­ einrichtung (15, 16, 46, 17) gemeinsam hin- und herver­ schiebbar sind.

9. Schieberverschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelplatte (21) durch Klemmkeile (34) in Dichtlage gehalten ist.