DE2125175A1

DE2125175A1 - Schieberverschluß an Behältern für flüssige Schmelzen

Info

Publication number: DE2125175A1
Application number: DE19712125175
Authority: DE
Inventors: Ernst Adliswil Meier (Schweiz). P
Original assignee: Interstop AG
Current assignee: Interstop AG
Priority date: 1970-05-25
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1971-12-23
Also published as: FR2090260B1; GB1357191A; US3760993A; FR2090260A1; JPS5545306B1; GB1357192A; CH523730A; SE380991B; BE767638A

Description

IKTER3T0P AG. Fall 248?

Zug, Schweiz, Baarerstr. 43 VlOi/P-So/Pi

Schieberverschluß an Behältern für flüssige Schmelzen.

Die Erfindung "betrifft einen Schieberverschluß an der mit einem Aucgußstein versehenen Äuslaßöffnung von Behältern für flüssige -Schmelzen, insbesondere Stahlgießpfannen, mit einer innerhalb eines am Behälter befestigbareii Schiebergehäuses unbeweglich gelagerten Lochplatte und einer an dieser dicht anliegenden, beweglich geführten Schieberplatte mit Durchflußöffnung und einer Kupplung für einen Antrieb.

Es sind Schieberverschlüsse gebräuchlich,, deren Gehäuse fest am Hantel der Gießpfanne angebracht und im Gehäuse dann die Lochplatte eingemörtelt wird, so daß sie auch mit der feuerfesten Auskleidung der Gießpfanne durch den Mörtel fest verbunden ist, und schließlich ein Gehäusedeckel mittels Schrauben angezogen wird, der die bev/egliche Schieberplatte gegen die Lochplatte andrückt, damit zwischen beiden eine dichte, wenn auch die Verschiebung der Schieberplatte zulassende Anlage gewährleistet ist. Die Nachteile dieser Konstruktion zeigen sich beim häufig notwendigen Auswechseln der Verschleißteile des Schieberverschlusses, insbesondere der Loch- und Schieberplatte. Hierbei muß nach dem Ab-. nehmen des Gehäusedeckels mit der Schieberplatte in mühseliger Arbeit an der heißen Pfanne die Lochplatte herausgebrochen werden. Danach folgen, ebenfalls an der Pfanne, der Einbau einer neuen Lochplatte, das Behandeln und Heinigen der Gleitflächen mit Grafit oder liOlikote, das Einbringen einer neuen Schieberplatte, der Anbau des Gehäusedeckels, Ankuppeln der Schieberantriebcvorrichtung und das Anziehen der Halteschraubon. Y'ährend dieser, in der Regel mehr als eine Stunde andauernden Arbeiten, fällt die Gießpfanne für die Produktion auo. Hinzu kommt alc weiterer schwerwiegender Kacht^il, daß der Gehäusedeokel, der die Schiebor-

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platte gegen die Lochplatte preßt, erst >>ri£e'50gGn werden darf, wenn der Mörtel,.mit dem die neue Lochplatte eingemauert wird, vollständig getrocknet ist, damit die Anpresskraft des Deckels ein sicheres Gegenlager findet. Abgesehen davon, daß das Abbinden den Mörtels auch wiederum viel Zeit in Anspruch nimmt, wird als nachteilig empfunden, daß sich nm- sehr schwer feststellen läßt, ob der Mörtel schon hält oder nicht. Allgemein ist dieses Verfahren beim Einbau des Schieberverschlusses nur beim Auswechseln der Verschleißteile in seiner Durchführung stark von menschlichen Paktoren bestimmt.

Auf diese Weise entstehende Unregelmäßigkeiten, z.B. bei der Anlage der Lochplatte wirken sich an der Gleitfläche zwischen der letzteren und der Schieberplatte aus, von der die Dichtigkeit und «Sie Regelfähigkeit des Schieberverschlusses in erster Linie abhängen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schieberverschluß der eingangs genannten Art zu schaffen und ein Montageverfahren für diesen Vorschluß ai entwickeln, bei welchem die Kontrolle der Teile des Verschlusses und ihrer einwandfreien Hontage gegenüber bekannten Ausführungen wesentlich erleichtert und so weit wie möglich vom Einfluß menschlicher Faktoren befreit wird.

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgaisäß durch einen Schieberverschluß gelöst, der aus vier vorgefertigten und mörtelfrei zusammenbaubar» und ausbaubaren Gliedern besteht, und zwar einem ötarren Schiebergehäuse, einem ersten nicht beweglichen Plattenaggregat bestehend aus einer in einem"in das Schiebergehäuse passend einsetzbaren Metallrahmen eingebauten feuerfesten Lochplatte, einen zweiten verschiebbaren Plattenaggregat bestehend aus einer in einen metallenen

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Tragkörper eingebauten feuerfesten Schieberplatte mit anschließender Auslaufhülse und einem metallenen mit den Schiebergehäuse verßchraubbaren Deckel, wobei die Anpressungcdrücke einerseits av;iöchen Schiebergehäuse und Behälterboden und andererseits zwischen den Plattenaggregaten voneinander unabhängig cind.

Vorzugsweise iot das Schiebergehäuse nach Art einer in Schließstellung verriegelbaren Klapp3 verschv.-enk-bar am BehäD.ter engelenkt und in ausgeschwenkter Stellung im Gelenk an- und aushängbar.

Die vorgeschlagene Konstruktion gestattet ein Auswechseln dos Schieberverschlusses innerhalb weniger I.Iinuten und gibt überdies die Sicherheit, daß die Schieberplatte in der gewünschten V;eise an der Lochplatte anliegt, denn die Vormontage des Schieberverschlusses kann in aller Ruhe und größtmöglicher Sorgfalt abseits vom Arbeitsbereich des Gießbehälters auf einem Werktisch durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Bauweise "„nd vor allem der schwenkbaren Anordnung liegt in der Möglichkeit, die inneren Teile und Mörtelfugen zu prüfen und an die feuerfeste Auskleidung: der Gießpfanne im Bareich ihres Auslasses, beispielsweise den Ausgußetein oder einen Gasspülstein heranzukommen.

Es sind Bcaon Schieberverschlusse bekannt geworden, bei denen Loch- und Schieberplatte im Schiebergehäuse montiert werden und diese Einheit dann am Hantel der Gießpfanne festgekeilt wird. Ee wurde aber nicht erkannt, daß eine solche Bsmv.sise nur unter gonz besonderen Bedingungen technisch vervvendungiifähig ist. Daher konnten diese Yornchläge vor allen b-o. großen Stah'J gicCpf anncu nicht nu einem

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Im Gegensatz zu Verschlüssen für Gase oder Flüssigkeiten auf anderen Gebieten, ist ein SehreberVerschluß für Schmelzen, vor allem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß im Gegensatz zum kalten JEinbauzustand im'Betriebszustand ein sehr starkeβ radiafee Teinperaturfeld in den von der Schmelze durchfIoesenen feuerfisten Teilen entsteht. Dies hat zwei weittragende Polgen: diese Teile verändern unter dem Einfluß der örtlich und zeitlich veränderlichen Wärmedehnung ihre ursprüngliche geometrische Form, v.'obei sich den ursprünglichen mechanischen Vorspannungen örtlich und zeitlich veränderliche Wärmespannungen überlagern. Ohne Kompensation wurden daher a.B. die ursprünglich ψ genau plangeschliffenen Dichtflächen des Verschlusses." · im Betriebszustand eine konvexe Form annehmen und daher undicht werden. Eb wurde nun gefunden, daß die einzig mögliche Kompensation in einer im Betriebszustand möglichen elastischen Verformung der die Dicht- und Gleitflächen bildenden Teile liegt, und daß diese nur möglich ist, wenn letztere aus zu ihrer Längenausdehnung relativ dünnen Platten bestehen» Vorzugsweise liegt das Verhältnis bei Länge und Dicke awischen 5 : 1 und 10 : 1.

Aus der Entstehung eines veränderlichen Teraperaturfeldes im Betriebszustand hat es sich weiterhin als wesentlich herausgestellt, drei Kräftepaare so unabhängig wie nurmöglich zu gestalten: zwischen Gehäusedeckel und Schiebergehäuse, zwischen Schiebergehäuse und Pfannenboden und zwischen Lochplatte und Ausguß-Btein. Nur dann kann man bei einer vagefertigten und in sich starren Baueinheit wie dem erfindungsgemäßen Schieberverschluß dafür sorgen, daß die sichiberlagernden Wärmespannungen nicht in unlcontrollicrbarcr Weise entweder die Vorspannungen gefährlich erhöhen oder zu relativen Bewegungen der Teile führen, die die Betriebssicherheit gefährden.

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Schließlich hat es sich gezeigt, daß die Dichtigkeit der Fuge zwischen Schieberverechluß und Pfanne (bzw. dem Ausgußstein) bei der erflndungßgemäßen Bauweise garantiert werden kann,, wenn die Lage der Lochplatte relativ zum Ausgußstein geometrisch vorbeetimmt ist und weder durch die Befestigung des Gehäuses an der Pfanne noch durch das Anziehen bzw. Lösen des Ge-. häußedeckels geändert warden kann. Dieses ist besonders wertvoll für die wünschenswerte Anwendung einer trockenen, mörtelfreien Dichtung zwischen Schiebergehäuse (bzw. Lochplatte) und Pfanne (bzw. Ausgußstein) , und zwar mittels einer feuerfesten Filzscheibe zwischen den angrenzenden feuerfesten Teilen und wenn gewünscht zusätzlich einer Kupferasbestdichtung zwischen angrenzenden Metallteilen.

Unter den gegebenen Bedingungen kann die Filzscheibe für eine Fuge von vorbekannter und bestimmter Yveite so dimensioniert werden, daß ihre trotz der hohen Temperatur vorhandenen elastischen Eigenschaften zur betriebssicheren Aufnahme auftretender Dehnungen dienen können.

Ein weiterer Unsicherheitsfaktor wird dadurch ausgeschaltet, daß infolge der Vorfertigung der Plattenaggregate nur geometrisch stabile, starre und automatisch passende Glieder zusammengebaut werden. V/erden diese Plattenaggregate durch Einmörtelung der feuerfesten Platten in ihre Tragkörper bzw. Rahmen vorgefertigt, so werden die Aggregate durch hinreichende Trocknung und Abbindung des Mörtels vor dem Zusammenbau stabilisiert.

Obgleich ein Anbau des vollkommen zusammengebauten. SchieberverBChluBses an die Pfanne vorgezogen wird, hat die erfinduugogemäße Bauweise den Vorteil, daß auch ein progressiver Einbau der einzelnen Glieder in das boroitts angebaute B ciiie berge haue e ohne woi-

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teros möglich iet. Da's gleiche gilt sinngemäß für den Ausbau. Diese Flexibilität hat viele praktische Vorteile, z. B. bei einer schnellen Auswechselung eines einzelnen Teiles oder für eine Prüfung des enttrfcnnda- nen Verschleisses nach dem Entleeren de? Schmelzgofäßes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen verschwenkbar angelenkten Schieberversohluß gemäß der Erfindung,

Fig· 2 einen Querschnitt durch den Schieberverschluß nach Fig. 1 in einer um 90° gedrehten Schnitt-. ebene,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schieberverschluß nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Schiebergehäuses,

Fig. 5 den Schieberverschluß an einer Gießpfanne im aufgeschwenkten Zustand,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den am Boden einer Gießpfanne befestigten Rahmen, an welchem das Schiebergehäuse verschwenkbar befestigt wird,

Fig. 7 einen Detailschnitt in vergrößertem Maßstab nach Fig. 1 durch den die Lochplatte halten-:, den Einsatzrahmen.

Der in der Zeichnung dargestellte Schieberverschluß wird am Metallmantel 1 eines Behälters für flüssige Schmelze, insbesondere einer Gießpfanne, angebracht, von der im übrigen in der Zeichnung nur die feuerfeste Auskleidung im Bereich der Auülaßöffnung, bestehend aus einem Bodenstein 2 und oinem darin eingesetzten Auagußsbein 3_f gezeigt ist. Der Schieber-Verschluß selbst gliedert nich zunächst in einen tun

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Gießpfannenmantel 1 fest angebrachten Rahmen 4 und ein ' daran verschwenkbar angelenktes Schiebergehäuse 5· Die Schwenkachse bilden im Beispielsfall zwei in dieselbe Richtung v/einende Gelenkbolzen 6 am Rahmen 4, die in durchbohrte Laschen 7 am Schiebergehäuse 5 eingreifen. Zur festen Verriegelung des Schiebergehäuses 5 am Rannen 4 dienen zwei vom letzteren hervorstehende, genutete Bolzen 8, in deren Hüten Keile 9 einschlagbar Bind, die durchbohrte, in der herangeklappten Stellung des Schiebergehäuses 5 auf die Bolzen 8 gesteckte Laschen 10 festkeilen.

Das Schiebergehäuse enthält die funktionswesentlichen Elemente des Schieberverschlusses, nämlich das unbeweglich Plattenaggregat mit der einen Lochplatte und das verochiebbare Plattenaggregat mit der mit der Lochplatte 11 als Verschluß zusammenwirkenden Schieberplatte 12. Während die Lochplatte 11, innerhalb eines im Schiebergehäuse 5 zentriert befestigten EinsatzraliHens 13 eingemörtelt wird, sitzt die Schieberplatte 12 in einen gußeisernen Tragkörper 14 mit Tülle 15> der auch eine sich an die Durchflußöffnung in ler Schieberplatte 12 anschließende Auslaufhülse 16 aufnimmt und insgesamt auf Führungen 17 eines auf dem Verschiebeweg der Tülle 15 durchbrochenen Gehäusedeckels 18 längeverschieblich gelagert ist. Von dem hydraulischen Antrieb zur Verschiebung des Tragkörpers 14 mit der Schieberplatte 12 ist der Einfachheit halber nur eine mit Hammerkopf versehene Betätigungsstange 19 gezeigt, welche in eine entsprechend geformte Ausnehmung 20 im Tragkörper 14 eingreift. Mit sechs Augencchrauben 21, auf denen Tellerfedern 22 sitzen, v.-ird· der Gehüusedeckel 18 Eingezogen.

Damit das Schiebergehäuse 5 mit allen in ihm aufgenommenen Tüilen'nach dem Lösen der Keile 9 von den

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Gelenkbolzen 6 abgehoben werden kann, sijad Aufhängelaschen 23 vorgesehen, mit deren Hilfe das Schiebergehäuse an einem Kran aufgehängt werden kann, wie in Fig, 5 dargestellt.

Fig. 7 zeigt Einzelheiten der Abdichtung zwischen Teilen des Schieberverschlusses und der Pfanne. Während der Vormontage wird das aus Ei-nsatzrahmen 13 und der ihm eingemö'rtelten Lochplatte 11 bestehende Plattenaggregat nach Vortrocknung und Abbindung in das Schiebergehäuse 5 eingesetzt und mit mehreren Schrauben 25 befestigt. Die Dichtung zwischen Ausgußstein 3 und Lochplatte 11 erfolgt durch den feuerfesten Filzring 26, z. B. aus Cerafelt oder dergl., der sich ura die Feder der Lochplatte 11 herumlegt und daher nicht dem direkten Angriff der Schmelze ausgesetzt ist. Zwischen der oberen Platte des Schiebergehäuses 5 und dem Metallmantel des Behälters 1 kann die Kupferasbest dichtung 27 vorgesehen werden. Hierdurch entsteht ein nach außen abgedichteter RingT*aum, von dem aus z.B. Argon unter Druck in den Ausfluftkanal des Schmelzgefässes gespeist werdenkann. Beide Dichtungen lassen sich beim Ausbau des Schiebergehäuses schnell und zuverlässig auswechseln.

Das Auswechseln eines Schieberverschlussßß der vorstehend beschriebenen Konstruktion beschränkt sich auf die wenigen zum Lösen und Aushängen des alten sowie Einhängen und Befestigen eines neuen Schiebergehäuses notwendigen Handgriffe. Hierfür werden weniger als 15 Minuten gebraucht. Ä\ißerr>t einfach ist auch die Prüfung der inneren Mörtelfugen und Teile, da hierzu ein Aufschwenken des Schiebergahäuses in die in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnete Stellung genügt.

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Claims

Patentansprüche :

1. Echiebsrverschluß an dsr mit einem Ausgußstein vex*- sehanon Auslaßöffnung von Behältern für flüssige Schmelzen, insbesondere ßt,ahlgiei3pfannen, mit einer ·■ innerhalb eines an Behälter befestigbaren Bchiebergehäuses unbeweglich gelagerten Lochplatte und einer an diaser dicht anliegenden, beweglich geführten Schieberplatte mit Durchflußoffiiung und Kupplung für einen Antrieb, dadurch gekennzeichnet,, daß der Schieberverschluß aus vier vorgefertigten und mörtelfrei zusamme nbaub ar en und ausbaubaren Gliedern besteht, und sv/ar einem starren Schiebergehäuse (5)» einem ersten nicht beweglichen,Plattenaggregat bestehend aus dner in einem in das Schiebergehäuse (5) passend einsetzbaren Metallrahmen (13) eingebauten feuerfesten Lochplatte (11), einem sweiten verschiebbaren Plattenaggregat bestehend aus einer in einem metallenen Tragkörper (14). eingebauten feuerfesten Schieberplatte (12) mit anschließender ÄUBlaufhülse (16) und einem metallenen mit dem Schiebergehäuse verschraubbaren Deckel (18), wobei die Anpressungsdrücke einerseits zwischen Schiebergehäuse (5) und Behälterboden und anderseits zwischen den Plattfnaggregaten voneinander unabhängig sind. j

2. Schieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse (&) nach Art einer in Schließstellung verriegelbaren'Klappe verschwenkbar an dem Behälter (1) angelenkt und in aufgeschwenkter Stellung im Gelenk (6, 7) aushängbar ist.

3. Schi:ii)srvörschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß Aufhängölaschon (23) an der Seite des Schiebsrgehäuses (5) angeordnet Bind mit öor dieses riii dem Gelenk (S_t 7) nuehängbar iefc.

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4. Schieberverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Lochplatte (H) mit Bezug auf den Ausgußstein (3) durch die Befestigung

■ des Schiebergehäuses (5) an dem Rahmen (4) o.3v Behälters (1) vorbestimm.t und unverrückbar "..loibt.

5. Scliieberverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß' die Dichtung zwischen dem Ausgußstein (3) und Lochplatte '(11) durch feuerfesten Filz bewerkstelligt wird.

6. S chi eberver s'chluß nacii Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Lochplatte (11) eine in eine entsprechende Hut des-Ausgußsteines eingreifende Feder aufweist, um die sich öine ringförmige Dichtungsscheibe (26) au^Teuerfestern Filz legt.

7. Schieberverschluß nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hantel des Behälters (.!_)_ und der Oberfläche des Schisbergehäuses eine ringförmige'Kupferasbestdichtung (27) vorgesehen wird.

8. Voi'gefertigtes Plattenaggregat für einen Schieberverschluß nach Anspruch 1, bestehend aus einem Metallrahmen. (13) und einer Lochplatte (11), die in diesen so, eingeraörtelt ist, daß die Auflageflächen des Ivletallrahraens (13) in das Schiebergehäuse (5) der geschlossenen Gleitfläche der Lochplatte (11) parallel sind und der Vlächenabstand eine vorbsüramta G-rcßQ hat.

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