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Title:
ACTUATOR SITUATED AT THE OUTLET OF A VESSEL FOR MOLTEN MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/040357
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an actuator situated at the outlet of a vessel for molten material, especially for liquid steel. The disposable component is constructed in a simple manner and is not blocked by solidifying molten material thus permitting it to open and close the outlet (2). The actuator (10) or an insert (11) have a surface which is impinged upon by the molten material. Said surface consists of material which does not or only slightly wets.

Inventors:
BRUECKNER RAIMUND (DE)
GRIMM DANIEL (DE)
KAPOOR JIVAN (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/010388
Publication Date:
July 13, 2000
Filing Date:
December 24, 1999
Export Citation:
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Assignee:
DIDIER WERKE AG (DE)
BRUECKNER RAIMUND (DE)
GRIMM DANIEL (DE)
KAPOOR JIVAN (DE)
International Classes:
B22D41/28; (IPC1-7): B22D41/32; C21C5/46; F27D3/15
Foreign References:
EP0838292A11998-04-29
DE3628055A11987-02-26
DE4315690C11994-06-23
DE4012093C11991-07-04
DE3616115A11987-11-19
DE3512796C11986-02-06
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 006, no. 050 (M - 120) 3 April 1982 (1982-04-03)
Attorney, Agent or Firm:
KEIL & SCHAAFHAUSEN (Cronstettenstrasse 66 Frankfurt am Main, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Steliglied am Ausiauf eines Schmeizengefäßes, insbesondere für flüssigen Stahl, zum Offnen oder Schließen des Auslaufes, dadurch gekennzeichnet, daß es (10) zumindest im Bereich seiner von der Schmeize in der Schließstellung beaufschlagten Oberfläche aus nicht oder nur wenig benetzendem Material besteht.
2. Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es (10) aus Graphit oder aus kohlenstoffgebundenem hochtonerdehaltigem Material besteht.
3. Stellglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es (10) im Bereich seiner von der Schmeize in der Schließstellung beaufschlagten Oberfläche einen Einsatz (11) aus nicht oder nur wenig benetzendem Material aufweist.
4. Steliglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (11) aus Bornitrit besteht.
5. Stellglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (10) oder der Einsatz (11) aus nicht feuerfestem, gekOhItem Material besteht.
6. Stellglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steliglied (10) von einem metallischen Träger unterfangen ist.
7. Steliglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steliglied (10) und dem metallischen Träger eine Wärmeisolierung vorgesehen ist.
8. Stellglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es (10) aus dem Bereich des Auslaufes (2) herausschiebbar ist.
9. Stellglied nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es (10) aus seiner Verschiebeebene fällt.
10. Stellglied nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein neues Steliglied (10) zum Schieben in einer Führung (9) unter den Auslauf (2) in die Führung (9) einlegbar ist.
11. Steliglied nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das neue Stellglied (10) aus einem Magazin in der Schiebeebene in die Führung (9) einlegbar ist.
12. Steliglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine mit der Schmelze beaufschlagte Oberfläche mit hochfrequenten Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, im Bereich von 20 kHz und mehr, beaufschlagbar ist.
13. Stellglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es (10) eine verschiebbare Platte eines Schieberverschlusses ist.
Description:
Steliglied am Auslauf eines Schmetzengefäßes Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Stellglied am Auslauf eines Schmeizengefäßes, insbesondere für flüssigen Stahl, zum Öffnen oder Schließen des Auslaufes.

Ein derartiges Stellglied ist in der DE 196 41 169 C1 beschrieben. Das Stellglied ist eine Blindptatte, die zum Unterbrechen des Schmeizenflusses vor den Auslauf geschoben wird. Dadurch ist der Schmelzenflufl primär unterbrochen. Anschließend faßt man dann die Schmelze im Auslauf ganz oder teilweise einfrieren. Hierzu kann ein zur Verflüssigung der Schmelze vorgesehener gekühiter elektrischer Induktor elektrisch abgeschaltet werden, wobei sein Kühikreislauf weiterarbeitet. Der entstehende Schmeizenpfropfen bildet einen sekundären Verschluß.

Es wurde gefunden, daß die erstarrende Schmeize an der Blindplatte festklebt, was darauf zurückzuführen ist, daß die Schmelze die Blindplatte benetzt und in Poren eintritt. Durch das Ankleben der zähflüssigen oder erstarrten Schmeize an der Blindplatte wird deren Verschiebbarkeit erschwert oder ganz blockiert.

Dadurch ist das Öffnen des Auslaufes zumindest erschwert.

In der EP 0 838 292 A1 ist eine Verschlußeinrichtung am Auslauf eines Schmetzengefäßes für flüssigen Staht beschrieben, bei der das verschiebliche Stellglied zweiteilig ausgebildet ist. Der erste Teil ist beständig gegen

Wärmeschock, Korrosion und Erosion. Er steht bei Beginn des Prozesses unter dem Auslauf bzw. einem in diesem eingefrorenen Schmelzenpfropfen. Um ein Ankleben des Schmeizenpfropfens an diesem ersten Teil zu vermeiden, wird das Steliglied abgesenkt. Dies setzt voraus, daß die Schmelze im Auslauf erstarrt und nicht nur zähflüssig ist. Der zweite Teil des Stellglieds wird zum Einfrieren der Schmeize bzw. zur Bildung des Schmelzenpfropfens unter den Auslauf geschoben. Er weist eine Kühleinrichtung auf und hat eine Beschichtung aus Bornitritpulver oder Aluminiumbornitrat, die das Ankleben von Stahl verhindern soll. Eine solche Beschichtung auch am ersten Teil vorzusehen, verbietet sich, da sie zu schnell verschleißt.

Das Stellglied der EP 0 838 292 A1 ist aufwendig im Aufbau. Es ist für den Mehrwegbetrieb vorgesehen, wird also zum mehrmaligen \ffnen und Schließen des Auslaufes verwendet ; dementsprechend verschleißfest muß es sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein baulich einfaches Steliglied vorzuschlagen, das sich als Einwegteil eignet und das nicht von zähflüssig werdender oder einfrierender Schmeize blockiert wird.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß das Stellglied zumindest im Bereich seiner von der Schmeize in der Schließstellung beaufschlagten Oberfläche aus nicht oder nur wenig benetzendem Material besteht.

Da die Schmeize das Steliglied kaum oder nicht benetzt, kann sie zähflüssig oder fest werdend nicht an dem Stellglied ankleben. Somit ist die Verschiebbarkeit des Stellgliedes durch zähflüssige oder erstarrte Schmelze nichtbeeinträchtigt.

Vorzugsweise besteht das Stellglied aus Graphit oder aus kohlenstoffgebundenem hochtonerdehaltigem Material.

In Ausgestaltung der Erfindung weist das Stellglied im Bereich seiner von der Schmeize in der Schließstellung beaufschlagten Oberfläche einen Einsatz aus nicht oder nur wenig benetzendem Material auf. Der Einsatz ist dabei Teil des Steligliedes. Nur der Einsatz muß dann aus dem nicht oder nur wenig benetzendem Material bestehen. Dieses Material kann ein im Vergleich zum Material des Stellgliedes im übrigen teueres Material sein. Da das Volumen des Einsatzes im Vergleich zum Volumen des Stellgliedes insgesamt klein ist, wird das Steliglied durch teueres Material des Einsatzes nicht unverhältnismäßig teuer. Der Einsatz ist vorzugsweise nur im Bereich der von der Schmelze in der Schließstellung beaufschlagten Oberfläche vorgesehen.

Das Material des Einsatzes ist vorzugsweise Bornitrit. Das Stellglied im übrigen besteht aus einem keramischen Feuerfestmaterial, beispielsweise auf der Basis von Ai203 und ist gebrannt oder durch ein hydraulisches Bindemittel gebunden (Feuerfestbeton). Das Steliglied kann auch eine Kupferplatte sein. Es kann wasser-oder luftgekühlt sein.

Das Steliglied als Einwegteil wird nur zum einmaligen Schließen und Offnen des Auslaufes verwendet. Dies hat den Vorteil, daß-anders als im Mehrfachbetrieb-besondere Verschleißprobleme nicht auftreten. Das Stellglied kann also preiswert sein, wobei hinzu kommt, daß das Volumen des an sich teueren Materials des Einsatzes klein ist.

Das Steliglied als Einwegteil fällt nach dem Verschieben aus dem Bereich des Auslaufes nach unten weg. Ein neues Stellglied la (3t sich in die Schiebeebene beispielsweise aus einem Magazin nachschieben.

Günstig ist auch, daß es für die Funktion des Stellgliedes nicht notwendig ist, daß die Schmeize zum Schließen des Auslaufes zu einem starren Schmeizenpfropfen erstarrt. Es genügt, wenn sie zähflüssig wird.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die mit der Schmelze beaufschlagte Oberfläche des Steligliedes bzw. Einsatzes mit hochfrequenten Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, im Bereich von 20 kHz und mehr, beaufschlagt wird. Diese Schwingungen begünstigen die Trennung zwischen Steliglied und zähflüssiger bzw. erstarrter Schmelze.

Das Steliglied kann eine verschiebliche Platte eines an sich bekannten Schieberverschlusses sein. Es kann sich jedoch auch um den Rotor oder Stator eines an sich bekannten Drehverschlusses handeln.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Figur zeigt ein Stellglied am Auslauf eines Schmeizengefäßes im Teilschnitt.

In den Boden 1 eines metallurgischen Gefäßes ist als Auslauf für die Schmelze eine Hülse 2 aus feuerfestem, keramischem Material eingebaut. Die Hüise 2 bildet eine Austrittsöffnung 3 für die Schmeize, wobei die Austrittsöffnung 3 an eine mechanische Verstellgliedanordnung 4 angrenzt, mit der die Austrittsöffnung 3 verschließbar und freigebbar ist.

Die Hüise 2 ist von einem Induktor 5 umgeben, dessen hohles Querschnittsprofil von einem Kühtmedium, insbesondere Luft, durchströmt ist.

Der Induktor 5 reicht möglichst nahe an die Austrittsöffnung 3. Zur elektrischen Abschirmung gegenüber einer metallischen Halterung 6 der Versteligliedanordnung 4 können Ferritkerne 7 vorgesehen sein, oder die Halterung weist elektrisch isolierende Trennschlitze auf.

In der Halterung 6 ist die an sich bekannte Versteligliedanordnung 4 verschieblich geführt. In der Figur ist eine Wechseldüse 8 bzw. Lochplatte und als Steliglied 10 eine Blindplatte gezeigt. Beide sind in einer Führung 9 in

Richtung des Pfeiles P verschieblich, wobei beim Nachschieben des einen Teils unter den Auslauf das bisher dortige Teil aus dem Bereich des Auslaufes geschoben wird und dann nach Verlassen der Führung 9 nach unten fällt. Ein metallischer, beispielsweise kassettenförmiger Träger 12 untergreift das Steliglied 10. Zur Zuführung neuer Wechseldüsen 8 bzw. Stellglieder 10 kann ein nicht näher dargestelltes Magazin vorgesehen sein.

Das Steliglied 10 weist im Bereich seiner von der Schmeize beaufschlagten Oberfläche einen Einsatz 11 auf. Dieser ist in die Oberfläche des Steligliedes 10 versenkt, fluchtet mit dieser und ist in der Horizontalen vom Stellglied 10 umschlossen, so daß er stabil in der Oberfläche sitzt. Die Fläche des Einsatzes 11 ist etwa so groß wie die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung 3 und nicht wesentlich größer als diese, um für ihn möglichst wenig Material zu benötigen und ihn formstabil von dem Stellglied 10 zu umschließen.

Der Einsatz 11 besteht aus Bornitrit, das von Schmeize nicht oder nur wenig benetzt wird. Das Stellglied im übrigen besteht aus einem feuerfesten, keramischen Material. Der Bornitriteinsatz 11 weist eine geringere Festigkeit auf als das Stellglied 10 im übrigen. Durch seine Einbettung als Einsatz 11 im Steliglied 10 ist er formgesichert.

Ist das Stellglied 10 unter den Auslauf geschoben, dann versperrt der Einsatz 11 die Austrittsöffnung 3. Die ihn beaufschlagende Schmeize kann ihn kaum benetzen und damit auch an ihm nicht festkleben, selbst wenn sie nach Abschalten des Induktors 5 zähflüssig oder fest wird. Es ist also gewährleistet, daß beim späteren Öffnen des Auslaufes durch Wegschieben des Stellgliedes 10 mittels der Wechseldüse 8 die Verschieblichkeit nicht beeinträchtigt ist.