EP0483521A1 - Verbindung zwischen Ausguss und Giessrohr an metallurgischen Gefässen - Google Patents

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EP0483521A1
EP0483521A1 EP91116530A EP91116530A EP0483521A1 EP 0483521 A1 EP0483521 A1 EP 0483521A1 EP 91116530 A EP91116530 A EP 91116530A EP 91116530 A EP91116530 A EP 91116530A EP 0483521 A1 EP0483521 A1 EP 0483521A1
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EP
European Patent Office
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constriction
pouring tube
spout
section
connection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP91116530A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Rothfuss
Axel Dr. Eschner
Albert Ott
Siegfried Pohl
Ernst Lührsen
Wilhelm Parbel
Manfred Winkelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Didier Werke AG
Original Assignee
Didier Werke AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/502—Connection arrangements; Sealing means therefor

Definitions

  • the invention relates to a connection between a refractory spout of a spout closure for discharging melt from metallurgical vessels and a refractory pouring tube, shadow tube or the like which can be connected thereto, the spout and pouring tube being connected to one another via a, in particular conical, sealing seat.
  • Rei metallurgical vessels such as ladles or intermediate vessels, melt is discharged via a pouring spout, to the mostly replaceable spout of which a pouring tube or immersion tube can be connected in order to discharge the melt, for example, into a continuous casting mold.
  • a sealing seat between the spout and the pouring tube, which is to prevent the entry of air into the pouring tube. Nevertheless, it always happens that when casting melt in the connection or transition area from the smaller pouring cross-section of the spout to the larger pouring cross-section of the pouring tube, a flow vacuum is created, which air passes through the sealing seat can flow into the pouring tube from the atmosphere.
  • special seals or the introduction of protective gas into the sealing area are of little help. The result is that part of the flowing melt is oxidized in the air and has an unacceptable loss of quality.
  • the object of the present invention is to prevent the occurrence of air-sucking flow pressures in the pouring tube using simple technical means.
  • the object is achieved in that the flow opening at the inlet end of the pouring tube is kept smaller than the flow opening at the outlet end of the spout in order to generate a melt pressure above atmospheric pressure. In this way, the problem of air entering the pouring tube and the associated contamination of the melt is eliminated.
  • the technical means required for this are far less important than the known complex sealing means, which do not guarantee reliable sealing anyway.
  • the invention proposes that the constriction in the pouring tube begins with a continuously increasing constriction section in continuation of the mouth cross section of the spout. This results in a continuous build-up of the melt pressure in the pouring tube.
  • the constriction can also end in an aerodynamically favorable manner by providing a continuous expansion towards the given pouring tube cross section.
  • the individual sections of the constriction can expediently have a conical, cylindrical and / or rounded shape.
  • constriction is equally advantageously provided on an insert built into the pouring tube or is formed on the pouring tube itself.
  • FIG. 1 for the sake of simplicity, of a spout closure for metallurgical vessels, only the outlet end of the spout 1 is shown, which has a flow opening 2, an outlet surface 3 and an outer conical sealing surface 4.
  • the inlet end of the pouring tube 5 is sealingly connected via an inner counter-profiled sealing surface 6, either by means of a snug fit or by means of a sealant, for example mortar, mineral fiber or the like.
  • a refractory insert 9 is provided in the flow opening 8 of the pouring tube 5 with a constriction 10, the diameter of which is kept smaller than the diameter of the flow opening 2 at the outlet end of the spout 1 and which has the task of one against the atmospheric pressure build up higher pressure in the melt flow.
  • the construction takes place continuously by means of a uniform conical section 11 starting from the mouth surface 3 of the flow opening 2 of the spout 1.
  • the increased flow pressure in a cylindrical constriction section 12 is then maintained until the risk of vacuum formation in the region of the sealing seat 7 is excluded. Only then does the melt enter the given flow opening 8 of the pouring tube 5.
  • the constriction 13 is formed directly at the flow opening 8 of the pouring tube 5 and in addition the cylindrical constriction section 15 adjoining the conical constriction section 14 has an expansion section 16.
  • an insert 17 and 18 having a constriction is again provided, the constriction 19 of the insert 17 being achieved by circularly rounding off the individual constriction sections discussed above.
  • the constriction 21 of the insert 18 is equipped with a three-stage constriction profile 22 similar to FIG. 2. Possible constriction profiles and their dimensions depend essentially on the local flow conditions in the spout 1 and pouring tube 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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Abstract

Bei einer Verbindung zwischen Ausguß (1) und Gießrohr (5) an Ausgußverschlüssen metallurgischer Gefäße wird das Ansaugen von Außenluft in den Schmelzestrom durch die Verbindungsdichtung (7) hindurch mittels der Anordnung einer Verengung (10, 13, 19, 21) im Einlaufende des Gießrohres (5) verhindert. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung zwischen einem feuerfesten Ausguß eines Ausgußverschlusses zum Ablassen von Schmelze aus metallurgischen Gefäßen und einem daran anschließbaren feuerfesten Gießrohr, Schattenrohr oder dergleichen, wobei Ausguß und Gießrohr über einen, insbesondere konischen Dichtungssitz miteinander verbunden sind.
  • Rei metallurgischen Gefäßen, wie Gießpfannen oder Zwischengefäßen, wird Schmelze über einen Ausgußverschluß abgelassen, an dessen meist auswechselbaren Ausguß ein Gießrohr bzw. Tauchrohr angeschlossen werden kann, um Schmelze beispielsweise in eine Stranggießkokille abzuführen. Dabei ist zwischen dem Ausguß und dem Gießrohr ein Dichtungssitz vorhanden, welcher das Eintreten von Luft in das Gießrohr verhindern soll. Trotzdem kommt es immer wieder vor, daß beim Vergießen von Schmelze im Verbindungs- bzw. Übergangsbereich vom kleineren Gießquerschnitt des Ausgusses zum größeren Fließquerschnitt des Gießrohres ein Strömungsvakuum entsteht, das über den Dichtungssitz Luft aus der Atmosphäre in das Gießrohr einfließen läßt. Dagegen helfen auch spezielle Dichtungen oder das Einleiten von Schutzgas in den Dichtungsbereich (siehe DE 32 26 047 C2) wenig. Die Folge ist, daß ein Teil der fließenden Schmelze an der eingedrungenen Luft oxidiert und einen nicht hinnehmbaren Qualitätsverlust erleidet.
  • Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, mit einfachen technischen Mitteln das Entstehen von luftansaugenden Strömungsunterdrücken im Gießrohr zu verhindern.
  • Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß zwecks Erzeugung eines über dem atmosphärischen Druck liegenden Schmelzedruckes die Durchflußöffnung am Einlaufende des Gießrohres mittels einer Verengung kleiner gehalten ist als die Durchflußöffnung am Auslaufende des Ausgusses. Auf diese Weise wird das Problem des Lufteintrittes in das Gießrohr und der damit verbundenen Schmelzebeschmutzung ursächlich beseitigt. Die dazu benötigten technischen Mittel fallen weit weniger ins Gewicht als die bekannten aufwendigen Abdichtungsmittel, die eine zuverlässige Abdichtung ohnehin nicht gewährleisten.
  • Im einzelnen schlägt die Erfindung vor, daß die Verengung im Gießrohr in Fortsetzung des Mündungsquerschnittes des Ausgusses mit einem stetig zunehmenden Verengungsabschnitt beginnt. Dadurch ergibt sich ein kontinuierlicher Aufbau des Schmelzedruckes im Gießrohr. Ebenso strömungsgünstig kann die Verengung enden, indem eine stetige Erweiterung zum gegebenen Gießrohrquerschnitt hin vorgesehen ist. Dabei können die einzelnen Abschnitte der Verengung zweckmäßig konische, zylindrische und/oder gerundete Form haben.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind in Alternativen zu sehen, nach denen die Verengung gleichermaßen vorteilhaft an einem in das Gießrohr eingebauten Einsatz vorgesehen oder am Gießrohr selbst ausgebildet ist.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.
    • Figur 1
    zeigt eine erfindungsgemäße Verbindung im Schnitt, mit einem eine Verengung aufweisenden Einsatz im Gießrohr,
    Figur 2
    eine alternative Ausführung mit einer am Gießrohr vorgesehenen Querschnittsverengung im Halbschnitt, und
    Figuren 3 und 4
    zwei weitere Ausführungsbeispiele mit unterschiedlichen Verengungsprofilen tragenden Gießrohreinsätzen.
  • In Figur 1 ist von einem Ausgußverschluß für metallurgische Gefäße der Einfachheit halber lediglich das Auslaufende des Ausgusses 1 dargestellt, der eine Durchflußöffnung 2, eine Mündungsfläche 3 und eine äußere konische Dichtungsfläche 4 hat. An die Fläche 4 ist das Einlaufende des Gießrohres 5 über eine innere gegenprofilierte Dichtungsfläche 6 dichtend angeschlossen, entweder mittels eines Paßsitzes oder unter Vermittlung eines Dichtungsmittels, beispielsweise Mörtel, Mineralfaser oder dergleichen. Unterhalb des in der Zeichnung als Spalt symbolisierten Dichtungssitzes 7 ist in der Durchflußöffnung 8 des Gießrohres 5 ein feuerfester Einsatz 9 mit einer Verengung 10 vorgesehen, deren Durchmesser kleiner gehalten ist, als der Durchmesser der Durchflußöffnung 2 am Austrittsende des Ausgusses 1 und welche die Aufgabe hat, einen gegenüber dem atmosphärischen Druck höheren Druck im Schmelzestrom aufzubauen. Der Aufbau erfolgt stetig durch einen von der Mündungsfläche 3 der Durchflußöffnung 2 des Ausgusses 1 ausgehenden gleichmäßigen Verengungsabschnitt 11 konischer Form. Anschließend bleibt der erhöhte Strömungsdruck in einem zylindrischen Verengungsabschnitt 12 so lange aufrechterhalten, bis die Gefahr einer Vakuumbildung im Bereich des Dichtungssitzes 7 ausgeschlossen ist. Erst danach tritt die Schmelze in die gegebene Durchflußöffnung 8 des Gießrohres 5 ein. Unterschiedlich zu Figur 1 ist in Figur 2 die Verengung 13 direkt an der Durchflußöffnung 8 des Gießrohres 5 ausgebildet und zusätzlich hat der sich dem konischen Verengungsabschnitt 14 anschließende zylindrische Verengungsabschnitt 15 einen Erweiterungsabschnitt 16.
  • Nach den Figuren 3 und 4 ist wiederum ein eine Verengung aufweisender Einsatz 17 und 18 vorgesehen, wobei die Verengung 19 des Einsatzes 17 durch kreisförmige Abrundung der oben besprochenen einzelnen Verengungsabschnitte erzielt wird. Hingegen ist die Verengung 21 des Einsatzes 18 mit einem Figur 2 ähnlichen, dreistufigen Verengungsprofil 22 ausgestattet. Mögliche Verengungsprofile und ihre Abmessungen richten sich im wesentlichen nach örtlich gegebenen Strömungsverhältnissen im Ausguß 1 und Gießrohr 5.

Claims (6)

  1. Verbindung zwischen einem feuerfesten Ausguß eines Ausgußverschlusses zum Ablassen von Schmelze aus metallurgischen Gefäßen und einem daran anschließbaren feuerfesten Gießrohr, Schattenrohr oder dergleichen, wobei Ausguß und Gießrohr über einen, insbesondere konischen Dichtungssitz miteinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Erzeugung eines über dem atmosphärischen Druck liegender Schmelzedruckes der Querschnitt der Durchflußöffnung (8) am Einlaufende des Gießrohres (5) mittels einer Verengung (10, 13, 19, 21) kleiner gehalten ist, als der Querschnitt der Durchflußöffnung (2) am Auslaufende des Ausgusses (1).
  2. Verbindung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verengung (10, 13, 19, 21) im Gießrohr (5) in Fortsetzung des Mündungsquerschnittes des Ausgusses (1) mit einem stetig zunehmenden Verengungsabschnitt (11, 14, 20, 22) beginnt.
  3. Verbindung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verengung (13 19, 21) mit einer stetigen Erweiterung (16, 20, 22) endet.
  4. Verbindung nach Anspruch 2 und 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verengung (10, 13, 19, 21) konische, zylindrische und/oder gerundete Form hat.
  5. Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verengung (10, 19, 21) an einem in das Gießrohr (5) eingebauten Einsatz (9, 17, 18) vorgesehen ist.
  6. Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verengung (13) am Gießrohr (5) ausgebildet ist.
EP91116530A 1990-10-31 1991-09-27 Verbindung zwischen Ausguss und Giessrohr an metallurgischen Gefässen Withdrawn EP0483521A1 (de)

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