DE19606686A1

DE19606686A1 - Slider closure for opening and closing the outlet channel of a casting vessel for metallic melts

Info

Publication number: DE19606686A1
Application number: DE19606686A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Hannes; Rolf Himmler
Original assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Current assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 1997-08-28
Also published as: ES2151687T3; EP0791419A1; EP0791419B1; ATE195679T1; DE59702224D1

Abstract

Sliding stop for opening and closing the outlet of a casting vessel, in particular, for steel consists of a slider plate (1) with a pouring nozzle (6) made up of a refractory pipe segment (11) and a steel skirting frame (2). Fixing of the slider plate within the steel frame takes place by means of a layer (3) of refractory cement or a similar ceramic casting material. The stop comprises frame (2) reinforced from below by a pressure plate (8) with a central opening for the pouring nozzle.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schieberverschluß zum Öffnen und Schließen des Auslaufkanals eines Gießgefäßes für metallische Schmelzen, insbesondere Stahl, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a slide closure for opening and Closing the outlet channel of a casting vessel for metallic Melting, especially steel, according to the preamble of Claim 1.

Derartige Schieberverschlüsse sind allgemein bekannt. Ein solcher ist in Fig. 1 im schematischen Längsschnitt dargestellt. Dementsprechend umfaßt der Schieberverschluß eine Schieberplatte 1 mit einer zentralen Auslauföffnung 10, die in Öffnungsstellung mit dem Auslaufkanal des Gießgefäßes korrespondiert, einen an der Unterseite der Schieberplatte angesetzten Ausgußstutzen 6 mit einem aus Feuerfest (FF)- Material bestehenden Rohrabschnitt 11 und einen wannenartigen Stahlrahmen 2, innerhalb dem die Schieberplatte 1 unverrückbar gehalten ist. Die Fixierung der Schieberplatte 1 innerhalb des Stahlrahmens 2 wird durch eine zwischen Schieberplatte und Stahlrahmen ausgebildete Schicht aus Feuerfest-Mörtel oder dergleichen Keramik-Gießmasse gewährleistet. Die entsprechende Mörtelschicht ist in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 3 gekennzeichnet. An der Unterseite des Stahlrahmens 2 greifen sogenannte thermodynamische Federelemente an. Diese dienen dazu, die Schieberplatte 1 in dichter Anlage an einer an der Unterseite des Gießgefäßes angeordneten Kopfplatte zu halten. Diese thermodynamischen Federelemente sind in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 4 versehen. Ergänzend zu Fig. 1 wird auf die Ausführungen in der DE 19 51 447 B1 verwiesen. Such slide closures are generally known. Such is shown in Fig. 1 in a schematic longitudinal section. Accordingly, the slide closure comprises a slide plate 1 with a central outlet opening 10 , which corresponds to the outlet channel of the casting vessel in the open position, a pouring spout 6 attached to the underside of the slide plate with a pipe section 11 made of refractory (FF) material and a trough-like steel frame 2 , within which the slide plate 1 is held immovably. The fixing of the slide plate 1 within the steel frame 2 is ensured by a layer of refractory mortar or the like ceramic casting compound formed between the slide plate and the steel frame. The corresponding mortar layer is identified by the reference number 3 in FIG. 1. So-called thermodynamic spring elements act on the underside of the steel frame 2 . These serve to hold the slide plate 1 in tight contact with a head plate arranged on the underside of the casting vessel. These thermodynamic spring elements are provided with the reference number 4 in FIG. 1. In addition to FIG. 1, reference is made to the explanations in DE 19 51 447 B1.

Durch ein dem Ausgußstutzen zugeordnetes Schattenrohr, gehalten durch einen Manipulator, welches in Fig. 1 nicht dargestellt ist, kann es zu einer seitlichen Auslenkung des Ausgußstutzens kommen. Eine derartige Auslenkung hat zur Folge, daß der Stahlrahmen an einer Seite sich nach unten ausbeult, während er an der gegenüberliegenden Seite unter entsprechender Verdrängung von Mörtel nach innen gedrückt wird. Diese Materialverdrängung ist möglich aufgrund der Tatsache, daß die Dicke der Mörtelschicht relativ groß ist und in der Regel zwischen etwa 10 bis 15 mm, insbesondere etwa 12 mm beträgt. Es handelt sich um einen hochtonerdehaltigen Mörtel, der nur begrenzt druckfest ist.By means of a shadow pipe assigned to the pouring spout, held by a manipulator, which is not shown in FIG. 1, the pouring spout may be deflected laterally. Such a deflection has the result that the steel frame bulges downward on one side, while it is pressed inwards on the opposite side with a corresponding displacement of mortar. This material displacement is possible due to the fact that the thickness of the mortar layer is relatively large and is usually between about 10 to 15 mm, in particular about 12 mm. It is a high alumina mortar that is only pressure-resistant to a limited extent.

Die Folge der erwähnten Belastungen ist, daß der Ausgußstutzen im Übergangsbereich zwischen Rohrabschnitt 11 und Stahlrahmen 2 bricht. In Fig. 1 ist die Bruchlinie mit der Bezugsziffer 12 gekennzeichnet.The consequence of the loads mentioned is that the pouring spout breaks in the transition area between the pipe section 11 and the steel frame 2 . In Fig. 1 the break line is identified by the reference number 12 .

Fig. 2 zeigt eine Fotografie eines in der oben beschriebenen Weise seitlich ausgelenkten Ausgußstutzens. Fig. 3 zeigt eine Fotografie des Schieberverschlusses gemäß Fig. 2 in Längsrichtung aufgeschnitten. Die anhand der Fig. 1 beschriebene Bruchlinie 12 ist dort sehr gut erkennbar. Fig. 2 shows a photograph of a spout deflected laterally in the manner described above. FIG. 3 shows a photograph of the slide closure according to FIG. 2 cut open in the longitudinal direction. The fracture line 12 described with reference to FIG. 1 can be seen very well there.

Ausgehend von dem erwähnten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schieberverschluß der obengenannten Art so zu verbessern, daß ein Ausbeulen des Stahlrahmens bei Angriff von seitlichen Kräften am Ausgußstutzen und damit ein Bruch des Ausgußstutzens im Übergangsbereich zum Stahlrahmen verhindert wird.Based on the prior art mentioned, the present invention the task of a Slider closure of the above type to improve so that a buckling of the steel frame when attacking from the side Forces on the pouring spout and thus a break in the pouring spout is prevented in the transition area to the steel frame.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also in der Anordnung einer Druckplatte an der Unterseite des Stahlrahmens. Diese Druckplatte weist eine zentrale Ausnehmung für den Durchtritt des Rohrabschnittes des Ausgußstutzens auf. Die Druckplatte gewährleistet eine gleichmäßige Druckverteilung der durch die thermodynamischen Federelemente 4 ausgeübten Druckkräfte auf den Stahlrahmen und damit auch auf die Schieberplatte 1. Bei auf den Ausgußstutzen seitlich einwirkenden Kräften verhindert die erwähnte Druckplatte ein Ausbeulen der Unterseite des Stahlrahmens 2 nach außen und innen. Die Folge ist, daß auch der Ausgußstutzen trotz seitlich einwirkender Kräfte in seiner ursprünglichen Position bleibt, d. h. nicht mehr seitlich ausgelenkt wird. Dies wiederum hat zur Folge, daß ein Bruch des Ausgußstutzens im Übergangsbereich zum Stahlrahmen sicher vermieden wird. Versuche haben gezeigt, daß bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schieberverschluß weder die Ausbeulung 5 und Stauchung 7 an der Unterseite des Stahlrahmens 2 noch der Bruch 12 im Übergangsbereich zwischen Ausgußstutzen und Stahlrahmen 2 gemäß Fig. 1 auftreten.The essence of the present invention thus lies in the arrangement of a pressure plate on the underside of the steel frame. This pressure plate has a central recess for the passage of the pipe section of the pouring spout. The pressure plate ensures a uniform pressure distribution of the pressure forces exerted by the thermodynamic spring elements 4 on the steel frame and thus also on the slide plate 1 . In the case of forces acting laterally on the pouring spout, the pressure plate mentioned prevents the underside of the steel frame 2 from bulging outwards and inwards. The result is that the pouring spout remains in its original position despite lateral forces, ie it is no longer deflected laterally. This in turn means that breakage of the pouring spout in the transition area to the steel frame is reliably avoided. Experiments have shown that with a slide closure designed according to the invention, neither the bulge 5 and compression 7 on the underside of the steel frame 2 nor the break 12 occur in the transition area between the pouring spout and the steel frame 2 according to FIG. 1.

Um die gleiche Einbauhöhe des Schieberverschlusses zu erhalten, wird die Mörtelschicht 3 zwischen Schieberplatte 1 und Stahlrahmen 2 auf ein Minimum reduziert, und zwar vorzugsweise auf eine Dicke, die etwa 4 bis 7%, insbesondere etwa 6% der Gesamthöhe von Schieberplatte, Mörtelschicht, Stahlrahmen und Druckplatte beträgt. Auch diese geringe Schichtdicke trägt zur Stabilität des Schieberverschlusses bei. Ein Ausbeulen des Stahlrahmens nach innnen bzw. eine Stauchung 7 des Stahlrahmens gemäß Fig. 1 ist aufgrund der minimalen Dicke der Mörtelschicht nicht mehr möglich. Es fehlt Material, welches entsprechend verdrängt werden könnte.In order to obtain the same installation height of the slide closure, the mortar layer 3 between the slide plate 1 and the steel frame 2 is reduced to a minimum, preferably to a thickness which is approximately 4 to 7%, in particular approximately 6% of the total height of the slide plate, mortar layer, steel frame and pressure plate. This small layer thickness also contributes to the stability of the slide closure. Bulging the steel frame inwards or compressing 7 the steel frame according to FIG. 1 is no longer possible due to the minimal thickness of the mortar layer. Material is missing which could be displaced accordingly.

Die Stabilität der Gesamtkonstruktion läßt sich zusätzlich dadurch erhöhen, daß der Rohrabschnitt des Ausgußstutzens mit einem Stahlmantel umgeben wird, der sich durch die Druckplatte und den Stahlrahmen hindurch bis an die Unterseite der Schieberplatte erstreckt und sich an dieser unmittelbar abstützt.The stability of the overall construction can also be increased thereby increase that the pipe section of the pouring spout with is surrounded by a steel jacket that extends through the pressure plate and through the steel frame to the bottom of the Slider plate extends and directly on this supports.

Nachstehend ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Schieberverschluß anhand der Fig. 4 näher erläutert. Diese zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Schieberverschluß im Längsschnitt ähnlich demjenigen gemäß Fig. 1, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 gekennzeichnet sind. Demgemäß umfaßt der Schieberverschluß gemäß Fig. 4 ebenfalls eine Schieberplatte 1 mit Auslauföffnung 10, einen der Auslauföffnung 10 zugeordneten Ausgußstutzen 6 mit Rohrabschnitt 11, und einen wannenartigen Stahlrahmen 2, innerhalb dem die Schieberplatte 1 plaziert ist. Der Auslaufstutzen 6 bzw. dessen Rohrabschnitt 11 ist von einem Stahlmantel 13 umgeben, der sich durch den Stahlrahmen 2 hindurch bis an die Unterseite der Schieberplatte 1 unter Abstützung an dieser erstreckt. Der Stahlmantel 13 ist des weiteren mit dem Stahlrahmen 2 schweißverbunden. Die Schweißverbindung längs des Randes der Öffnung im Boden des wannenartigen Stahlrahmens 2, durch die sich der Ausgußstutzen samt Stahlmantel 13 hindurcherstreckt, ist mit der Bezugsziffer 9 gekennzeichnet. An der Unterseite des wannenartigen Stahlrahmens 2 ist eine Druckplatte 8 aus Stahl angeordnet, gegen die im Einsatz die thermodynamischen Elemente 4 drücken. Durch die Druckplatte 8 wird die entsprechende Federkraft gleichmäßig auf den Boden des Stahlrahmens 2 und damit auf die Schieberplatte 1 verteilt. Des weiteren verhindert die Druckplatte 8 ein Ausbeulen oder Stauchen des Stahlrahmens 2, bzw. dessen Bodens, wie anhand der Fig. 1 beschrieben. Damit wird durch die Druckplatte 8 die Stabilität des Ausgußstutzens 6 gegenüber seitlicher Auslenkung erhöht. Zusätzlich wird die Stabilität des Ausgußstutzens 6 dadurch erhöht, daß der Stahlmantel 13 sich sowohl durch die Druckplatte 8 als auch durch den Stahlrahmen 2 hindurch bis an die Unterseite der Schieberplatte 1 unter Abstützung an dieser erstreckt.An inventive slide closure is explained in more detail below with reference to FIG. 4. This shows a slide closure designed according to the invention in longitudinal section similar to that according to FIG. 1, the same parts being identified with the same reference numerals as in FIG. 1. Accordingly, the slide fastener according to 4 comprises Fig. Also a slide plate 1 with outlet opening 10 a of the outlet opening 10 associated pouring nozzle 6 with tube section 11 and a trough-like steel frame 2 within which the slide plate is placed 1. The outlet nozzle 6 or its tube section 11 is surrounded by a steel jacket 13 which extends through the steel frame 2 to the underside of the slide plate 1 with support on the latter. The steel jacket 13 is also welded to the steel frame 2 . The welded joint along the edge of the opening in the bottom of the trough-like steel frame 2 , through which the pouring spout including the steel jacket 13 extends, is identified by the reference number 9 . On the underside of the tub-like steel frame 2 , a steel pressure plate 8 is arranged, against which the thermodynamic elements 4 press in use. Through the pressure plate 8 , the corresponding spring force is evenly distributed on the bottom of the steel frame 2 and thus on the slide plate 1 . Furthermore, the pressure plate 8 prevents bulging or upsetting of the steel frame 2 or its base, as described with reference to FIG. 1. Thus, the stability of the pouring spout 6 with respect to lateral deflection is increased by the pressure plate 8 . In addition, the stability of the pouring spout 6 is increased in that the steel jacket 13 extends both through the pressure plate 8 and through the steel frame 2 through to the underside of the slide plate 1 with support thereon.

Um eine unveränderte Einbauhöhe der Anordnung zu erhalten, ist die Dicke der Mörtelschicht zwischen der Unterseite der Schieberplatte 1 und dem Boden des wannenartigen Stahlrahmens 2 auf ein Minimum reduziert. Auch dadurch wird die Stabilität des Ausgußstutzens gegenüber seitlicher Auslenkung gefördert, wie eingangs ausgeführt. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Mörtelschicht 3 etwa 4 bis 7%, inbesondere etwa 6% der Gesamthöhe von Schieberplatte 1 samt Mörtelschicht 3, Stahlrahmen 2 und Druckplatte 8. Die Druckplatte 8 weist eine Dicke auf, die etwa 20 bis 28%, insbesondere etwa 23 bis 25% der Gesamthöhe von Schieberplatte samt Mörtelschicht, Stahlrahmen und Druckplatte beträgt.In order to maintain an unchanged installation height of the arrangement, the thickness of the mortar layer between the underside of the slide plate 1 and the bottom of the trough-like steel frame 2 is reduced to a minimum. This also promotes the stability of the pouring spout against lateral deflection, as stated at the beginning. The thickness of the mortar layer 3 is preferably about 4 to 7%, in particular about 6% of the total height of the slide plate 1 together with the mortar layer 3 , steel frame 2 and pressure plate 8 . The pressure plate 8 has a thickness which is approximately 20 to 28%, in particular approximately 23 to 25% of the total height of the slide plate together with the mortar layer, steel frame and pressure plate.

Die minimale Dicke der Mörtelschicht 3 ist durch die maximale Größe der körnigen Zuschlagstoffe des Mörtels oder einer entsprechenden keramischen Gießmasse definiert.The minimum thickness of the mortar layer 3 is defined by the maximum size of the granular aggregates of the mortar or a corresponding ceramic casting compound.

Wie dargelegt, ist die Dicke der Mörtelschicht 3 unterseitig auf ein Maß reduziert derart, daß die Höhe von Schieberplatte 1, Stahlrahmen 2, Mörtelschicht 3 und Druckplatte 8 derjenigen einer herkömmlichen Konstruktion bestehend aus Schieberplatte, Stahlrahmen und Mörtelschicht gemäß Fig. 1 entspricht. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, ein neues Schiebergehäuse bereitzustellen, um den erfindungsgemäßen Schieberverschluß einzusetzen. Die dadurch bedingte Reduzierung der Dicke der Mörtelschicht 3 hat darüberhinaus den Vorteil, daß keine Masse zur Verdrängung für eine seitliche Auslenkung des Ausgußstutzens 6 zur Verfügung steht. Dementsprechend trägt die auf ein Minimum reduzierte Dicke der Mörtelschicht 3 zusätzlich zur Erhöhung der Seitenstabilität des Ausgußstutzens 6 bei.As explained, the thickness of the mortar layer 3 is reduced on the underside to such an extent that the height of the slide plate 1 , steel frame 2 , mortar layer 3 and pressure plate 8 corresponds to that of a conventional construction consisting of slide plate, steel frame and mortar layer according to FIG. 1. In this way, it is not necessary to provide a new slide housing in order to use the slide closure according to the invention. The resulting reduction in the thickness of the mortar layer 3 also has the advantage that no mass is available for displacement for a lateral deflection of the pouring spout 6 . Accordingly, the reduced thickness of the mortar layer 3 also contributes to increasing the lateral stability of the pouring spout 6 .

Die Druckplatte 8 weist für den Durchgang des Ausgußstutzens 6 eine zentrale Öffnung auf, deren Durchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Ausgußstutzens 6, und zwar um etwa 1 bis 3%. Damit wird eine durch Wärmedehnungen bedingte Zwängung zwischen Druckplatte 8 und dem äußeren Umfang des Ausgußstutzens 6 vermieden.The pressure plate 8 has a central opening for the passage of the pouring spout 6 , the diameter of which is somewhat larger than the outside diameter of the pouring spout 6 , namely by about 1 to 3%. This avoids a constraint caused by thermal expansion between the pressure plate 8 and the outer circumference of the pouring spout 6 .

Die Druckplatte 8 ist vorzugsweise an der Außenseite des Bodens des wannenartigen Stahlmantels 2 punktuell angeschweißt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Druckplatte 8 nur lose über den Ausgußstutzen 6 zu schieben, denn im montierten Zustand bzw. innerhalb des Schiebergehäuses wird die Druckplatte 8 durch die thermodynamischen Federelemente 4 an der Unterseite des wannenartigen Stahlmantels 2 gehalten. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The pressure plate 8 is preferably spot welded to the outside of the bottom of the trough-like steel jacket 2 . In principle, it is also conceivable to push the pressure plate 8 only loosely over the pouring spout 6 , because in the assembled state or within the slide housing, the pressure plate 8 is held by the thermodynamic spring elements 4 on the underside of the trough-like steel jacket 2 . All features disclosed in the application documents are claimed as essential to the invention, insofar as they are new compared to the prior art, individually or in combination.

BezugszeichenlisteReference list

1 Schieberplatte
2 Stahlrahmen
3 Feuerfest (FF) -Mörtelschicht
4 Federelement (thermodynamische Federelemente)
5 Ausbeulung
6 Ausgußstutzen
7 Stauchung
8 Druckplatte
9 Umfangs-Schweißverbindung
10 Auslauföffnung
11 Rohrabschnitt
12 Bruchlinie
13 Stahlmantel 1 slide plate
2 steel frames
3 Refractory (FF) mortar layer
4 spring element (thermodynamic spring elements)
5 bulge
6 pouring spouts
7 upsetting
8 pressure plate
9 circumferential welded connection
10 outlet opening
11 pipe section
12 fault line
13 steel jacket

Claims

1. slide closure for opening and closing the outlet channel of a casting vessel for metallic melts, in particular steel, with a slide plate ( 1 ), on the underside of which a pouring spout ( 6 ) is attached, which comprises a pipe section ( 11 ) made of refractory (FF) material. and which is enclosed by a trough-like steel frame ( 2 ), the fixing of the slide plate ( 1 ) within the steel frame ( 2 ) by a layer ( 3 ) made of fire-resistant (FF) mortar or similar ceramic material formed between the slide plate and the steel frame. Casting compound is guaranteed, characterized in that the steel frame ( 2 ) is reinforced on the bottom or underside by a pressure plate ( 8 ) with a central recess for the passage of the pipe section ( 11 ) of the pouring spout ( 6 ).

2. Slider closure according to claim 1, characterized in that the thickness of the layer ( 3 ) of FF mortar or the like on the bottom or underside is reduced to a dimension such that the height of the slider plate ( 1 ), steel frame ( 2 ), Mortar layer ( 3 ) and pressure plate ( 8 ) corresponds to that of a conventional construction consisting of a slide plate, steel frame and mortar layer.

3. slide closure according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness of the mortar layer ( 3 ) about 4 to 7%, in particular about 6% of the total height of the slide plate ( 1 ) including mortar layer ( 3 ), steel frame ( 2 ) and pressure plate ( 8 ) is.

4. slide closure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness of the pressure plate ( 8 ) about 20 to 28%, in particular about 23 to 25% of the total height of the slide plate ( 1 ), mortar layer ( 3 ), steel frame ( 2nd ) and pressure plate ( 8 ).

5. Slider closure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pipe section ( 11 ) of the pouring spout ( 6 ) is surrounded by a steel jacket ( 13 ) which at the passage of the pipe section ( 11 ) through the steel frame ( 2 ) with this is welded (ring weld 9 ).

6. Slider closure according to claim 5, characterized in that the steel jacket ( 13 ) around the tube section ( 11 ) of the pouring spout ( 6 ) extends through the bottom of the trough-like steel frame ( 2 ) through to the underside of the slide plate ( 1 ), in particular with immediate support on this.

7. slide closure according to one of claims 1 to 6, characterized in that the central opening of the pressure plate ( 8 ) has an inner diameter which is about 1 to 3% larger than the outer diameter of the tube section ( 11 ) of the pouring spout ( 6 ).