EP1199121A1 - Device for guiding the flow of a molten metal, especially of a molten steel - Google Patents
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- 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 device for guiding a metallurgical melt, in particular a molten steel, with one adjoining a metallurgical vessel Drain tube.
- the invention has for its object a change in the inflow of Molten metal from a metallurgical vessel into a downstream vessel below to enable favorable flow conditions.
- the object is achieved in that in the bottom of the vessel an outlet nozzle is arranged with a spherical surface formed at the lower end is that protrudes sealingly into the entrance of the pouring pipe, which is articulated on the bottom of the vessel is stored.
- This allows the flow of the molten metal in one subsequent vessel can be influenced, so that on the one hand unfavorable flow conditions be avoided and secondly horizontal mixing is achieved.
- the direction can be changed by moving the pouring spout the movement impulse of the melt flowing into the lower vessel to be changed. Due to additional constructive measures, too a horizontal displacement of the pouring pipe must be taken into account. Associated with it is an improvement in the degree of purity and the surface quality of the Continuous casting product. In addition, an alignment error when mounting Spout pipes are corrected.
- the movability of the pouring pipe becomes such achieved that the pouring spout is gimbal-mounted on the bottom of the vessel.
- the motion drive is achieved according to other features in that a bearing shaft for a first outer gimbal connected to a rotary actuator is.
- the movement of the pouring pipe results from that in the first, outer gimbal a second, inner gimbal by means of a shaft running parallel or perpendicular to the bearing shaft is stored.
- the bearings for the pivotable bearing shaft of the first, outer gimbal arranged on the bottom of the vessel.
- the sealing effect when the spherical shape rolls off is achieved by that the entrance of the pouring pipe in its cross-sectional shape with a straight Section begins by way of an arc section in the cylindrical flow channel merges, the spherical surface of the spout partly on the straight section partly lies tightly against the arch section.
- the application of the invention is advantageously such that the metallurgical Vessel consists of a distributor vessel for a continuous caster. Thereby can the flow into the deeper arranged vessel with the mentioned horizontal Mixing can be introduced.
- pouring tube is made of there is a dip tube for a continuous casting mold.
- the only figure represents an axial cross section through a vessel bottom metallurgical vessel with discharge nozzle and pouring pipe.
- a metallurgical vessel 1 with a vessel bottom 1a has a device for Guiding the flow of a metallurgical melt, e.g. a steel melt, and a pouring pipe 2 adjoining the metallurgical vessel 1.
- a metallurgical melt e.g. a steel melt
- a pouring pipe 2 adjoining the metallurgical vessel 1.
- the articulated movement of the pouring spout 2 is e.g. through a gimbal Suspension on the bottom of the vessel 1a allows.
- the movement is via a bearing shaft 4 generated for a first, outer gimbal 5, the bearing shaft 4th is connected to a (only indicated) rotary actuator 6.
- outer gimbal 5 is a second, inner gimbal 7 by means of a parallel or perpendicular to the bearing shaft 4 shaft 7a pivotally mounted.
- the pivot bearing 13 for the pivotable bearing shaft 4 of the first outer gimbal 5 are arranged on the vessel bottom 1a.
- Carbon fiber seal 2e inserted to seal against negative pressure.
- the outlet nozzle 3 can also cut an annular groove 8 that cuts the flow channel 2d to supply inert gas, which also counteracts the outside air.
- the entrance 2c of the pouring tube 2 begins symmetrically in its cross-sectional shape 9 each with a straight section 10, which has a curved section 11 in passes over the cylindrical flow channel 2d, the spherical surface 3b of the outlet nozzle 3 partly on the straight section 10 partly on the curved section 11 fits tightly even during an angular movement.
- the metallurgical vessel 1 consists of one Distributor 12 for a continuous caster. It is also assumed that the pouring tube 2 consists of an immersion tube 2a for a continuous casting mold, with its mouth 2b immersed below the melt level.
- the dip tube 2a can be moved such that the direction of the movement pulse of the in the continuous casting mold flowing melt, which the flow field in the Continuous casting mold is significantly influenced, changed. With a horizontal one Shifting arrangement can be due to a combination of both movement paths the position and orientation of the pipe piece immersed in the melt are independent from each other.
- the flow in the continuous casting mold through a Measurement of a physical quantity assessed and in the form of a descriptive Key figure can be fed to a control unit.
- a measuring system e.g. on Speed measuring system for continuous casting molds or in a simple case can also use only several sensors to record the surface profile in the Continuous casting molds are used.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen einer metallurgischen Schmelze, insbesondere einer Stahlschmelze, mit einem an ein metallurgisches Gefäß anschließenden Ausgussrohr.The invention relates to a device for guiding a metallurgical melt, in particular a molten steel, with one adjoining a metallurgical vessel Drain tube.
Zur Beeinflussung der Strömung von metallurgischen Schmelzen in Stranggießkokillen werden in der Regel unterschiedliche, auf das Gießformat und den Betriebszustand abgestimmte Tauchrohrbauformen angewendet. Darüber hinaus kann auch eine sog. elektromagnetische Bremse eingesetzt werden. Die Tauchrohrbauform erlaubt nur eine Abstimmung auf jeweils ein Gießformat und einen Betriebszustand. Eine dynamische Beeinflussung der Kokillenströmung ist nicht möglich. Die elektromagnetische Bremse führt zu einem Abbremsen der Schmelze. Dabei werden nicht nur ungünstige Strömungsbedingungen, sondern auch die gewollte horizontale Vermischung der Schmelze behindert. Außerdem verursacht der Einsatz der elektromagnetischen Bremse einen erheblichen konstruktiven Mehraufwand, sowie hohe Investitions- und Betriebskosten. To influence the flow of metallurgical melts in continuous casting molds are usually different, on the casting format and the operating condition coordinated immersion tube designs applied. In addition, too a so-called electromagnetic brake can be used. The immersion tube design allows only one adjustment to one casting format and one operating condition. It is not possible to influence the mold flow dynamically. The electromagnetic The brake slows down the melt. It won't only unfavorable flow conditions, but also the desired horizontal mixing the melt hampers. It also causes the use of electromagnetic Brake a considerable additional constructive effort, as well as high investment and operating costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Veränderung des Einströmens von Metallschmelze von einem metallurgischen Gefäß in ein nachgeordnetes Gefäß unter günstigen Strömungsbedingungen zu ermöglichen.The invention has for its object a change in the inflow of Molten metal from a metallurgical vessel into a downstream vessel below to enable favorable flow conditions.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Gefäßboden ein Auslaufstutzen mit einer am unteren Ende gebildeten Kugelfläche angeordnet ist, die dichtend in den Eingang des Ausgussrohres ragt, das gelenkig am Gefäßboden gelagert ist. Dadurch kann die Strömung der Metallschmelze in einem nachfolgenden Gefäß beeinflusst werden, so dass zum einen ungünstige Strömungsverhältnisse vermieden werden und zum anderen eine horizontale Vermischung erzielt wird. Dabei kann durch die Bewegung des Ausgussrohres die Richtung des Bewegungsimpulses der in das untere Gefäß einströmenden Schmelze verändert werden. Aufgrund von zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen kann auch eine horizontale Verschiebung des Ausgussrohres berücksichtigt werden. Damit verbunden ist eine Verbesserung des Reinheitsgrades und der Oberflächenqualität des Stranggussproduktes. Außerdem kann auch ein Ausrichtfehler bei der Montage von Ausgussrohren korrigiert werden.The object is achieved in that in the bottom of the vessel an outlet nozzle is arranged with a spherical surface formed at the lower end is that protrudes sealingly into the entrance of the pouring pipe, which is articulated on the bottom of the vessel is stored. This allows the flow of the molten metal in one subsequent vessel can be influenced, so that on the one hand unfavorable flow conditions be avoided and secondly horizontal mixing is achieved. The direction can be changed by moving the pouring spout the movement impulse of the melt flowing into the lower vessel to be changed. Due to additional constructive measures, too a horizontal displacement of the pouring pipe must be taken into account. Associated with it is an improvement in the degree of purity and the surface quality of the Continuous casting product. In addition, an alignment error when mounting Spout pipes are corrected.
Nach weiteren Merkmalen wird die Bewegungsfähigkeit des Ausgussrohres derart erzielt, dass das Ausgussrohr kardanisch am Gefäßboden gelagert ist.According to further features, the movability of the pouring pipe becomes such achieved that the pouring spout is gimbal-mounted on the bottom of the vessel.
Der Bewegungsantrieb wird dabei nach anderen Merkmalen dadurch erzielt, dass eine Lagerwelle für einen ersten, äußeren Kardanring an einem Schwenkantrieb angeschlossen ist.The motion drive is achieved according to other features in that a bearing shaft for a first outer gimbal connected to a rotary actuator is.
Die Bewegung des Ausgussrohres ergibt sich nach einer Ausgestaltung dann dadurch, dass in dem ersten, äußeren Kardanring ein zweiter, innerer Kardanring mittels einer parallel oder senkrecht zur Lagerwelle verlaufenden Welle schwenkbar gelagert ist. According to one embodiment, the movement of the pouring pipe results from that in the first, outer gimbal a second, inner gimbal by means of a shaft running parallel or perpendicular to the bearing shaft is stored.
Dabei sind nach einer Weiterbildung die Lager für die schwenkbare Lagerwelle des ersten, äußeren Kardanrings am Gefäßboden angeordnet.According to a further development, the bearings for the pivotable bearing shaft of the first, outer gimbal arranged on the bottom of the vessel.
Zur Vermeidung von Luftansaugungen durch Unterdruck im Strömungskanal ist vorgesehen, dass in dem Eingang des Ausgussrohres und / oder in die Kugelfläche eine Kohlefaserdichtung eingelegt ist.To avoid air intake due to negative pressure in the flow channel, that in the entrance of the pouring tube and / or in the spherical surface Carbon fiber seal is inserted.
Nach weiteren Merkmalen ist in den Auslaufstutzen eine den Strömungskanal anschneidende Ringnut eingearbeitet. Dadurch kann vorteilhafterweise Inertgas zugeführt werden.According to further features, there is an intersection of the flow channel in the outlet connection Ring groove incorporated. As a result, inert gas can advantageously be supplied become.
Die Dichtwirkung bei entsprechendem Abrollen der Kugelform wird dadurch erzielt, dass der Eingang des Ausgussrohres in seiner Querschnittsform mit einem geraden Abschnitt beginnt, der über einen Bogenabschnitt in den zylindrischen Strömungskanal übergeht, wobei die Kugelfläche des Auslaufstutzens teils an dem geraden Abschnitt teils an dem Bogenabschnitt dicht anliegt.The sealing effect when the spherical shape rolls off is achieved by that the entrance of the pouring pipe in its cross-sectional shape with a straight Section begins by way of an arc section in the cylindrical flow channel merges, the spherical surface of the spout partly on the straight section partly lies tightly against the arch section.
Die Anwendung der Erfindung ergibt sich vorteilhafterweise derart, dass das metallurgische Gefäß aus einem Verteilergefäß für eine Stranggießanlage besteht. Dadurch kann die Strömung in das tiefer angeordnete Gefäß mit der erwähnten horizontalen Vermischung eingeführt werden.The application of the invention is advantageously such that the metallurgical Vessel consists of a distributor vessel for a continuous caster. Thereby can the flow into the deeper arranged vessel with the mentioned horizontal Mixing can be introduced.
Eine weitere vorteilhafte Anwendung ergibt sich daraus , dass das Ausgussrohr aus einem Tauchrohr für eine Stranggießkokille besteht.Another advantageous application results from the fact that the pouring tube is made of there is a dip tube for a continuous casting mold.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das nachfolgend näher erläutert wird. In the drawing, an embodiment is shown, which is explained in more detail below becomes.
Die einzige Figur stellt einen axialen Querschnitt durch einen Gefäßboden eines metallurgischen Gefäßes mit Auslaufstutzen und Ausgussrohr dar.The only figure represents an axial cross section through a vessel bottom metallurgical vessel with discharge nozzle and pouring pipe.
Ein metallurgisches Gefäß 1 mit einem Gefäßboden 1a weist eine Vorrichtung zum
Führen der Strömung einer metallurgischen Schmelze, z.B. einer Stahl-Schmelze,
und ein an das metallurgische Gefäß 1 anschließendes Ausgussrohr 2 auf.A
In dem Gefäßboden 1a ist ein Auslaufstutzen 3 mit einer am unteren Ende 3a gebildeten
Kugelfläche 3b angeordnet. Die Kugelfläche 3b ragt dichtend mit dem Kugelradius
14 ("R") in den Eingang 2c des Ausgussrohres 2. Das Ausgussrohr 2 ist gelenkig
am Gefäßboden 1a gelagert, so dass es verschiedene Winkelstellungen einnehmen
kann.In the bottom of the
Die gelenkige Bewegung des Ausgussrohres 2 wird z.B. durch eine kardanische
Aufhängung am Gefäßboden 1a ermöglicht. Dabei wird die Bewegung über eine Lagerwelle
4 für einen ersten, äußeren Kardanring 5 erzeugt, wobei die Lagerwelle 4
an einen (nur angedeuteten ) Schwenkantrieb 6 angeschlossen ist. In dem ersten,
äußeren Kardanring 5 ist ein zweiter, innerer Kardanring 7 mittels einer parallel oder
senkrecht zur Lagerwelle 4 verlaufenden Welle 7a schwenkbar gelagert.The articulated movement of the
Die Drehlager 13 für die schwenkbare Lagerwelle 4 des ersten, äußeren Kardanrings
5 sind am Gefäßboden 1a angeordnet.The pivot bearing 13 for the pivotable bearing
In den Eingang 2c des Ausgussrohres 2 und / oder in die Kugelfläche 3b ist eine
Kohlefaserdichtung 2e zur Dichtung gegen Unterdruck eingelegt. In den Auslaufstutzen
3 kann auch eine den Strömungskanal 2d anschneidende Ringnut 8 eingeschnitten
sein, um Inertgas zuzuführen, das ebenfalls der Außenluft entgegenwirkt. One is in the
Der Eingang 2c des Ausgussrohres 2 beginnt in seiner Querschnittsform 9 symmetrisch
jeweils mit einem geraden Abschnitt 10, der über einen Bogenabschnitt 11 in
den zylindrischen Strömungskanal 2d übergeht, wobei die Kugelfläche 3b des Auslaufstutzens
3 teils an dem geraden Abschnitt 10 teils an dem Bogenabschnitt 11
dicht auch während einer Winkelbewegung anliegt.The
Im Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass das metallurgische Gefäß 1 aus einem
Verteilergefäß 12 für eine Stranggießanlage besteht. Ferner wird vorausgesetzt,
dass das Ausgussrohr 2 aus einem Tauchrohr 2a für eine Stranggießkokille besteht,
das mit seiner Mündung 2b bis unter den Schmelzenspiegel eintaucht. Das Tauchrohr
2a kann derart bewegt werden, dass die Richtung des Bewegungsimpulses der
in die Stranggießkokille einströmenden Schmelze, die das Strömungsfeld in der
Stranggießkokille maßgeblich mitbeeinflusst, verändert wird. Bei einer horizontalen
Verschiebungsanordnung kann aufgrund einer Kombination beider Bewegungswege
die Position und die Ausrichtung des in die Schmelze eintauchenden Rohrstücks unabhängig
voneinander eingestellt werden.In the exemplary embodiment, it is assumed that the
Als zusätzliche Maßnahme kann die Strömung in der Stranggießkokille durch eine Messung einer physikalischen Größe beurteilt und in Form einer beschreibenden Kennzahl einer Regelungseinheit zugeführt werden. Als Mess-System kann z.B. ein Geschwindigkeitsmess-System für Stranggießkokillen oder in einem einfachen Fall können auch nur mehrere Sensoren zur Aufnahme des Oberflächenprofils in der Stranggießkokille angewendet werden. As an additional measure, the flow in the continuous casting mold through a Measurement of a physical quantity assessed and in the form of a descriptive Key figure can be fed to a control unit. As a measuring system e.g. on Speed measuring system for continuous casting molds or in a simple case can also use only several sensors to record the surface profile in the Continuous casting molds are used.
- 11
- metallurgisches Gefäßmetallurgical vessel
- 1a1a
- Gefäßbodenvessel bottom
- 22
- Ausgussrohrdrain tube
- 2a2a
- Tauchrohrdip tube
- 2b2 B
- Mündungmuzzle
- 2c2c
- Eingangentrance
- 2d2d
- Strömungskanalflow channel
- 2e2e
- Kohlefaserdichtungcarbon fiber gasket
- 33
- Auslaufstutzenoutlet connection
- 3a3a
- unteres Endelower end
- 3b3b
- Kugelflächespherical surface
- 44
- Lagerwellebearing shaft
- 55
- erster, äußerer Kardanringfirst outer gimbal
- 66
- SchwenkantriebRotary actuator
- 77
- zweiter, innerer Kardanringsecond, inner gimbal
- 7a7a
- Wellewave
- 88th
- Ringnutring groove
- 99
- QuerschnittsformCross-sectional shape
- 1010
- gerader Abschnittstraight section
- 1111
- Bogenabschnittarc section
- 1212
- Verteilergefäßdistribution vessel
- 1313
- Drehlagerpivot bearing
- 1414
- Kugelradius "R"Sphere radius "R"
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gefäßboden (1a) ein Auslaufstutzen (3) mit einer am unteren Ende (3a) gebildeten Kugelfläche (3b) angeordnet ist, die dichtend in den Eingang (2c) des Ausgussrohres (2) ragt, das gelenkig am Gefäßboden (1a) gelagert ist.Device for guiding the flow of a metallurgical melt, in particular a steel melt, with a pouring pipe connected to a metallurgical vessel,
characterized in that an outlet connection (3) with a spherical surface (3b) formed at the lower end (3a) is arranged in the bottom of the vessel (1a) and protrudes sealingly into the entrance (2c) of the pouring tube (2), which is articulated on the bottom of the vessel (1a) is stored.
dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgussrohr (2) kardanisch am Gefäßboden (1a) gelagert ist.Device according to claim 1,
characterized in that the pouring pipe (2) is gimbal-mounted on the bottom of the vessel (1a).
dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerwelle (4) für einen ersten, äußeren Kardanring (5) an einen Schwenkantrieb (6) angeschlossen ist. Device according to one of claims 1 or 2,
characterized in that a bearing shaft (4) for a first, outer gimbal (5) is connected to a swivel drive (6).
dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten, äußeren Kardanring (5) ein zweiter, innerer Kardanring (7) mittels einer parallel oder senkrecht zur Lagerwelle (4) verlaufenden Welle (7a) schwenkbar gelagert ist.Device according to one of claims 1 to 3,
characterized in that a second, inner gimbal (7) is pivotably mounted in the first, outer gimbal (5) by means of a shaft (7a) running parallel or perpendicular to the bearing shaft (4).
dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (13) für die schwenkbare Lagerwelle (4) des ersten, äußeren Kardanrings (5) am Gefäßboden (1a) angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the bearings (13) for the pivotable bearing shaft (4) of the first, outer gimbal (5) are arranged on the vessel bottom (1a).
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Eingang (2c) des Ausgussrohres (2) und / oder in die Kugelfläche (3b) eine Kohlefaserdichtung (2e) eingelegt ist.Device according to one of claims 1 to 5,
characterized in that a carbon fiber seal (2e) is inserted in the inlet (2c) of the pouring tube (2) and / or in the spherical surface (3b).
dadurch gekennzeichnet, dass in den Auslaufstutzen (3) eine den Strömungskanal (2d) anschneidende Ringnut (8) eingearbeitet ist.Device according to one of claims 1 to 6,
characterized in that an annular groove (8) which cuts into the flow channel (2d) is machined into the outlet connection (3).
dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (2c) des Ausgussrohres (2) in seiner Querschnittsform (9) mit einem geraden Abschnitt (10) beginnt, der über einen Bogenabschnitt (11) in den zylindrischen Strömungskanal (2d) übergeht, wobei die Kugelfläche (3b) des Auslaufstutzens (3) teils an dem geraden Abschnitt (10) teils an dem Bogenabschnitt (11) dicht anliegt. Device according to one of claims 1 to 7,
characterized in that the inlet (2c) of the pouring tube (2) begins in its cross-sectional shape (9) with a straight section (10) which merges into the cylindrical flow channel (2d) via an arc section (11), the spherical surface (3b ) of the outlet nozzle (3) partly against the straight section (10) partly against the curved section (11).
dadurch gekennzeichnet, dass das metallurgische Gefäß (1) aus einem Verteilergefäß (12) für eine Stranggießanlage besteht.Device according to one of claims 1 to 8,
characterized in that the metallurgical vessel (1) consists of a distributor vessel (12) for a continuous caster.
dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgussrohr (2) aus einem Tauchrohr (2a) für eine Stranggießkokille besteht.Device according to one of claims 1, 6 to 8,
characterized in that the pouring tube (2) consists of an immersion tube (2a) for a continuous casting mold.
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| DE10051957A1 (en) | 2002-05-02 |
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