Eine Abstichvorrichtung dieser Art mit einem in einer Schmelzgefässwand vorhandenen Abstichkanal und einem am Ausguss positionierbaren, eine zentrale Öffnung aufweisenden feuerfesten Adapterteil ist beispielsweise aus einer früheren Patentanmeldung bekannt.

Bekanntlich ist der in der Regel aus mehreren Abstichsteinen gebildete Abstichkanal sowie die Öffnung des Adapterteiles beim Abstich einem starken Verschleiss ausgesetzt. Die stattfindende Abnutzung führt dabei zur Vergrösserung des Durchflussquerschnittes, was eine Veränderung der Abstichzeiten zur Folge hat. Die abnutzungsbedingte Vergrösserung des Durchmessers des Abstichkanals und der Adapterteil-Öffnung wird als Er- fahrungswert berücksichtigt, indem anfänglich, d. h. bei einer Neuzustel- lung des Abstichkanals, längere Abstichzeiten und damit auch Produktivi- tätsverluste in Kauf genommen werden. Durch die anfänglich kleineren Lochdurchmesser der Abstichsteine wird bei einer angenommenen kon- stanten Stahlmenge im Konverter die Abstichzeit länger. Während dieser Zeit ist der Konverter entsprechend länger gebunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstichvor- richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die anfängli- chen Produktivitätsverluste vermieden und eine annähernd konstante Ab- stichzeit erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Abstichvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Abstichvor- richtung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Dadurch, dass eine an den Adapterteil koaxial zum Abstichkanal und zur Öffnung des Adapterteils dichtend anpressbare, feuerfeste Düse vorgese- hen ist, die mittels eines Düsenwechslers am Adapterteil positionierbar und nach jedem oder nach zwei bzw. mehreren Abstichen durch eine neue Düse ersetzbar ist, kann in einfacher Weise praktisch eine konstante, op- timale Abstichzeit für alle Chargen gewährleistet werden, ohne dass an- fängliche Produktivitätsverluste in Kauf genommen werden müssen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 im Längsschnitt einen Teil eines Konverters mit einer mit einem Düsenwechsler ausgestatteten Abstichvorrichtung ; Fig. 2 die Abstichvorrichtung mit einem Teil des Düsenwechslers in Pfeilrichtung A nach Fig. 1 ; Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2 ; Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Düsenwechslers ; und Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Düsenwechslers im Längs- schnitt.

Fig. l zeigt einen Teil eines Stahlschmelzegefässes 1, gegebenenfalls eines Konverters, mit einem Abstichkanal 2, der in einer mit einer Auskleidung 3 versehenen Schmelzgefässwand 4 vorhanden ist. Der Abstichkanal 2 ist durch mehrere Abstichsteine 5 gebildet. Mit Vorteil verjüngt sich der Ab- stichkanal 2 von seiner Einlaufzone 2a bis zum Schmelzgefässausguss bzw. Abstich 2b.

Ein Auslaufstutzen 6 des Stahlschmelzegefässes 1 ist mit einem Flansch 7 versehen, an welchem eine Adapterplatte 8 befestigt ist. Die Adapterplatte 8 weist eine Ausnehmung 9 auf, in welche ein mit einer zentralen Öffnung 10a versehener, feuerfester Adapterteil 10 eingesetzt und mittels Klemm- elemente 11 fixiert ist, derart, dass die zentrale Öffnung 10a koaxial zum die Schmelzgefässwand 4 und den Auslaufstutzen 6 durchragenden Ab- stichkanal 2 angeordnet ist. Der am Schmelzgefässausguss positionierbare, starker Beanspruchung ausgesetzter Adapterteil 10 kann im Vergleich zu den Abstichsteinen 5, deren Lebensdauer 80-100 Chargen beträgt, öfters ausgewechselt werden. Die Klemmelemente 11 befinden sich in einer der Ausnehmung 9 benachbarten Vertiefung 12 in der Adapterplatte 8, d. h. sie stehen bezüglich der dem Flansch 7 abgewandten Plattenfläche 8a nicht vor. Auf dieser Plattenfläche 8a sind zwei insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtliche Führungsschienen 21,22 befestigt, die zum Zuführen und Po- sitionieren einer erfindungsgemässen, an den Adapterteil 10 koaxial zum Abstichkanal 2 bzw. zur Öffnung 10a des Adapterteils dichtend anpressba- ren, feuerfesten Düse 25 vorgesehen sind. Die Führungsschienen 21,22 bilden einen Teil eines Düsenwechslers 30, der weiter unten beschrieben wird. Den Führungsschienen 21,22 sind nicht näher dargestellte Federor- gane zugeordnet, mittels denen die Düse 25, sobald sie sich in der zum Abstichkanal 2 bzw. zur Öffnung 10a koaxialen Stellung befindet, automa- tisch an den Adapterteil 10 dichtend angepresst wird.

Die Düse 25 ist mit einem in einem feuerfesten Basismaterial eingebette- ten Einsatz aus einem hochwertigeren feuerfesten Material bestückt. Ähn- lich ist auch der Adapterteil 10 ausgebildet, wobei auch die Auflagefläche für die Düse 25 aus dem hochwertigeren Material, z. B. Zirkon, besteht.

Der Innendurchmesser der Düse 25 ist so gewählt, dass er der optimalen Abstichzeit entspricht, wobei er jedoch maximal so gross ist wie der Durchmesser der Öffnung 10a eines neuwertigen Adapterteils 10 bzw. ei- nes neuwertigen Schmelzgefässausgusses (des Abstichs) 2b. (Mit Vorteil bilden der Abstichkanal 2 von seiner Einlaufzone 2a bis zum Schmelzge- fässausguss 2b, die Öffnung 10a des Adapterteils 10 und die Innenwand der Düse 25 einen in Strömungsrichtung der aus dem Schmelzgefäss 1 aus- fliessenden Metallschmelze sich im Querschnitt verjüngenden Strömungs- kanal. ) Die Düse 25 wird erfindungsgemäss mittels des bereits erwähnten Düsenwechslers 30 nach jedem Abstich (oder nach jedem zweiten Abstich) ausgewechselt. Durch den praktisch immer gleichbleibenden Innendurch- messer der Düse 25 werden konstante Abstichzeiten sowohl bei anfängli- chen als auch bei nachfolgenden Abstichen, bei denen bereits eine abnut- zungsbedingte Vergrösserung des Durchmessers des Abstichkanals bzw. der Öffnung 10a erfolgt ist, sichergestellt.

Der bereits erwähnte Düsenwechsler 30 umfasst neben den Führungsschie- nen 21,22 einen Verschiebemechanismus 31 zum Verschieben der Düse 25 in den Führungsschienen 21,22 quer zum Abstichkanal 2, d. h. in Pfeil- richtung B nach Fig. 1. Der Verschiebemechanismus 31 weist einen mit einer quer zum Abstichkanal 2 gerichteten Kolben/Zylinder-Einheit 32 wirkverbunden, verstellbaren Teil 33 auf, der mit zwei rechtwinklig zur Verschieberichtung B angeordneten Zapfen 34,35 versehen ist. Der erste Zapfen 34 ist zum axialen Hineingreifen in die zu ersetzende Düse 25, der zweite Zapfen 35 zur Aufnahme einer neuen Düse 25'bestimmt. Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist hinter einer Schutzwand 37 eine weitere, in Achsrichtung des Abstichkanals 2 (Pfeilrichtung C nach Fig. 1) gerichtete Kolben/Zylinder-Einheit 38 vorgesehen, mittels welcher der gesamte Verschiebemechanismus 31, d. h. auch der Teil 33 samt einer auf den zweiten Zapfen 35 aufgesetzten neuen Düse 25'in Richtung zur Adapterplatte 8 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung bringbar ist, in welcher der erste Zapfen 34 in die zu ersetzende Düse 25 axial hineinragt. Bei Be- tätigung der Kolben/Zylinder-Einheit 32 wird die zu ersetzende Düse 25 aus den Führungsschienen 21,22 ausgestossen und die neue Düse 25'in die Führungsschienen 21,22 hineingeführt und durch die den Führungs- schienen 21,22 zugeordneten Federorgane an den Adapterteil 10 dichtend angepresst. Anschliessend wird der Verschiebemechanismus 31 wieder in Pfeilrichtung C weg von der Adapterplatte 8 verstellt und der mit den Zap- fen 34,35 versehene Teil 33 mittels der Kolben/Zylinder-Einheit 32 wie- der in seine Ausgangslage verschoben, um mit seinem zweiten Zapfen 35 eine weitere Düse aufzunehmen. Es wäre durchaus möglich, den mit der Kolben/Zylinder-Einheit 32 wirkverbundenen Teil 33 anstelle der weiteren Kolben/Zylinder-Einheit 38 mittels eines Manipulators (eines Roboters) zu betätigen bzw. in seine Funktionsstellung zu bringen, oder gar den gesam- ten Düsenwechsel mittels eines Manipulators vorzunehmen.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Düsenwechslers 40 dar- gestellt, mit welchem eine Düse 45 bzw. 45'entweder wiederum an den aus Fig. 4 nicht ersichtlichen Adapterteil 10 angepresst oder aber auch di- rekt auf den gegenüber dem Flansch 7 hervorstehenden ebenfalls nicht dargestellten Ausguss 2b aufgesetzt werden kann. Der Düsenwechsler 40 umfasst einen an einem dem Konverter 1 zugeordneten Träger 42 ange- brachten Schwenkmechanismus 41 mit einem Schwenkarm 43, der einen die Düse 45 bzw. 45'aufnehmenden Halter 44 aufweist. Der Schwenkarm 43 ist drehfest an einem Ende einer Schwenkachse 47 angeordnet, die in einem am Träger 42 angebrachten Lager 46 drehbar gelagert ist. Am ande- ren Enden der Schwenkachse 47 ist ein Schwenkhebel 48 drehfest ange- ordnet, der mit einer Kolben/Zylinder-Einheit 50 wirkverbunden ist. Durch Betätigung der Kolben/Zylinder-Einheit 50 kann der Schwenkhebel 48 und somit auch der Schwenkarm 43 mit der Düse 45 bzw. 45'zwischen der in Fig. 1 dargestellten Funktionsstellung, in welcher eine neue Düse 45 ge- genüber dem Ausguss 2b bzw. dem Adapterteil 10 positioniert ist, und der strichpunktiert dargestellten Wechselstellung, in welcher die zu ersetzende Düse 45 durch eine neue Düse 45'ersetzt wird, geschwenkt werden. Auch bei dieser Variante kann ein Manipulator für den Düsenersatz verwendet werden.

Fig. 5 zeigt den Düsenwechsler 30, bei dem als einzige Unterschiede ge- genüber der Darstellung nach Fig. 1 anstelle der Düse 25'eine feuerfeste Blindplatte 25"auf dem Zapfen 35 aufgestülpt ist, und ausserdem sind bei der Hülse 25 an ihrer oberen mit dem Adapterteil 10 in Berührung stehen- den Stirnseite mehrere konzentrisch um die Öffnung nebeneinander ring- förmig angeordnete Kerben 39 als Oberflächenstruktur vorgesehen. Die Blindplatte 25"sowie die angrenzende Hülse 25 sind vorteilhaft mit je einer Stirnfläche 36 versehen, durch welche eine dichte Fläche beim Über- gang zwischen diesen gebildet ist. Vorteilhaft ist beim Zapfen 35 ein Fe- derorgan eingebaut, damit diese Blindplatte dicht an den Adapterteil 10 angepresst wird.

Mit dieser Blindplatte 25"kann ein Verschliessen des Abstichkanals 2 erzielt werden. Nach dem Schliessen kann in analoger Weise eine neue Hülse 25 ein-und die Blindplatte 25"weggeschoben werden.

Mit dem Vorsehen der Oberflächenstruktur an der Stirnseite der Hülse 25 wird eine Labyrinthdichtung erzielt, bei der die kreisrunden Kerben 39 im Betrieb vorzugsweise mit einem Dichtmittel, beispielsweise einer an sich herkömmlichen Graphit-Dichtmasse, gefüllt sind. Selbstverständlich kann eine solche Oberflächenstruktur auch bei der unteren Stirnseite des Adap- terteils 10 vorgesehen sein.

Mit einer solchen Struktur wird insbesondere erreicht, dass bei einem Wechsel einer Düse 25'durch die Kerben 39 allfällige Rückstände von Partikeln an der Oberfläche des Adapterteils 10 ausgeglichen werden kön- nen, indem diese Partikel in diesen gebildeten ringförmigen Öffnungen zu liegen kommen. Damit wird eine zuverlässige Dichtung zwischen diesem Adapterteil und der Düse gewährleistet.

Grundsätzlich könnten auch andere Formen solcher Oberflächenstrukturen bei der Düse und/oder beim Adapterteil vorgesehen sein, wie zum Beispiel Kerben als Gitterlinien oder eine oder mehrere ringförmige Ausnehmun- gen oder dergleichen, welche jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie wie- derum eine Art Labyrinthdichtung bilden.

Der erfindungsgemässe Düsenwechsler 30 bzw. 40 ermöglicht einen einfa- chen und raschen Düsenersatz nach jedem oder nach zwei bzw. mehreren Abstichen. Somit können die abnutzungsbedingten Abstichzeit- Schwankungen, die bei den herkömmlichen Abstichvorrichtungen bei- spielsweise zwischen anfänglichen 8 min und gewünschten 4 min liegen, weitgehend vermieden oder z. B. auf 5 bis 4 min reduziert werden, so dass eine optimale Produktivität gewährleistet wird.