Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluss für ein metallurgisches Gefäss, der mit einer Schiebereinheit oder einem mechanischen Teil, einer darin einsetzbaren feuerfesten Verschlussplatte, einem dicht an die Verschlussplatte oder an eine feuerfeste Hülse anschliessbaren feuerfesten Wechselausguss mit einer oberen Stirnseite sowie mit einer Auslassöffnung und einem Befestigungsmittel, durch welches der Wechselausguss gegen einen Anschlag in der Schiebereinheit oder im mechanischen Teil andrückbar ist, dies nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Einrichtung für einen Schiebeverschluss der eingangs genannten Gattung ist in der Druckschrift DE 34 23 191 C1 offenbart, bei welcher der feuerfeste Wechselausguss in einer Befestigungshülse gehalten, die in der Anschlussbasis des Schieberrahmens geführt ist und beim Befestigen des Wechselausgusses an die Schieberplatte gegen einen stirnseitig in der Anschlussbasis angeordneten metallischen Anschlag angedrückt wird. Es ist bei dieser Ausführung des Anschlages von Nachteil, dass der Wechselausguss im oberen Bereich in seitlicher Richtung mangelhaft fixiert und somit bei möglichen Lateralkräften zu wenig stabil gehalten ist. Eine sichere Zentrierung des Wechselausgusses gegenüber dem Schieberrahmen ist demnach nicht gewährleistet. Zudem ist auch nachteilig, dass bei der Einrichtung mit dem in dieser verwendeten Anschlag die Toleranzen des feuerfesten Wechselausgusses nur partiell eliminierbar sind.

Es ist auch bekannt, dass feuerfeste Wechselausgüsse üblicherweise mit Mörtel an ihrer oberen Stirnseiten direkt an die Verschlussplatte angedrückt werden. Damit sind diese möglichen auf den Wechselausguss wirkenden Lateralkräfte ebenfalls nicht ausreichend gesichert, nebst dem, dass auf die Verschlussplatte und Mörtelfuge unbestimmte Scherkräfte wirken, die nachteilig sein können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Schiebeverschluss der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der mit einfachen Mitteln eine sichere axiale und laterale Fixierung desselben ermöglicht und ausserdem die Feuerfesttoleranzen insbesondere des Wechselausgusses ausgleicht. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Mit dieser erfindungsgemässen Lösung, den Anschlag in der Schiebereinheit oder im mechanischen Teil und den Wechselausguss mit je einer gegen die Verschlussplatte oder die Hülse hin konisch verjüngenden Anschlagfläche auszubilden, die im montierten Zustand mit einem feuerfesten Dichtmaterial vorzugsweise einer Mörtelschicht zwischen dem Wechselausguss und der Schieberplatte oder Hülse und zwischen dem Wechselausguss und der Schiebereinheit oder dem mechanischen Teil korrespondierend aneinandergedrückt sind, wird zum einen sowohl eine axiale als auch eine lateral bzw. radial wirkende Fixierung des Wechselausgusses in der Schiebereinheit verwirklicht, bei der eine Art Verkeilung entsteht. Dies verringert die Durchbruchsgefahr zwischen der Verschlussplatte und dem Wechselausguss und zudem kann ein sogenannter Open-Check des Schiebeverschlusses durchgeführt werden, bei dem zumindest eine Kontrolle des Zustandes der Schieberplatten bei geöffnetem Schiebeverschluss mit ausgeschwenkter Schiebereinheit erfolgt, ohne dass der Wechselausguss demontiert werden muss.

Das Befestigungsmittel drückt also den Wechselausguss gegen einen Anschlag in der Schiebereinheit oder im mechanischen Teil an. Der Anschlag in der Schiebereinheit oder im mechanischen weist eine gegen die Schieberplatte oder die Hülse hin konisch verjüngende Anschlagfläche auf. Der Wechselausguss weist ebenso eine gegen die Schieberplatte oder die Hülse hin konisch verjüngende Anschlagfläche auf. Diese Anschlagflächen sind dabei derart ausgebildet, dass sie im montierten Zu- stand mit einem feuerfesten Dichtmaterial, vorzugsweise einer Mörtelschicht, dazwischen korrespondierend aneinandergedrückt sind.

Mit dieser zusätzlichen Axialfixierung des Wechselausgusses im verbindenden Bereich mit der Platte resultiert eine bessere Zentrierung desselben. Durch diese korrespondiere Anordnung des Wechselausgusses mit dem Anschlag wird zudem der Einfluss der Feuerfesttoleranzen kompensiert, so dass der Schiebeverschluss gegebenenfalls auch ohne ein stirnseitiges Dichtmaterial, zum Beispiel eine Mörtelfuge, zwischen der Schieberplatte und dem Wechselausguss, sondern nur durch das Dichtmaterial zwischen den seitlichen Anschlagflächen arbeiten kann.

Zweckmässigerweise sind die konisch verjüngenden Anschlagflächen des Anschlags und des Wechselausgusses in Bezug auf die Achsrichtung der Auslassöffnung mit je einem Winkel, vorzugsweise zwischen 5° und 45°, bemessen. Optimalerweise betragen diese Winkel jeweils zwischen 10° und 20°. Die Winkel beim Wechselausguss und beim mechanischen Anschlag können jeweils identisch ausgebildet sein. Um die Funktion zu gewährleisten, können die Winkel der konisch verjüngten Anschlagsflächen zwischen 5° und 45° liegen, wobei bei einem kleinen Winkel eine bessere laterale Fixierung erreicht wird, während mit zunehmenden Winkel die axiale Fixierung des Wechselausgusses verbessert wird.

Die Erfindung sieht vorzugsweise vor, dass im montierten Zustand die Fugendicke des feuerfesten Dichtmaterials zwischen den konisch verjüngten Anschlagflächen und/oder der Schieberplatte und dem Wechselausguss auf seiner oberen Stirnseite vorzugsweise weniger als 0,5 mm beträgt. Dadurch ist es möglich, die stirnseitige Mörtelfuge mit derjenigen zwischen den Anschlagflächen zu verbinden.

Vorzugsweise gehen die konisch verjüngende Anschlagfläche des Anschlags von einem oben befindlichen Ende der Schiebereinheit und die konisch verjüngende Anschlagfläche des Wechselausgusses von seiner oben befindlichen Stirnseite aus, so dass eine vorteilhafte Dichtverbindung zwischen dieser oberen Stirnseite und den Anschlagflächen besteht.

Vorteilhafterweise sind die konisch verjüngenden Anschlagflächen derart ausgestaltet, dass sich im montierten Zustand zwischen ihnen durch das feuerfeste Dichtmaterial eine Fuge ausbildet, deren Fugendicke vorzugsweise weniger als 0,5 mm beträgt. Damit kann mit wenig Dichtmaterial, wie Mörtel, eine optimale Dichtung in dieser Verbindungszone gebildet werden. Daher ist auch im Kontext dazu vorgesehen, dass die Schieberplatte oder die Hülse und der Wechselausguss derart ausgestaltet sind, dass sich im montierten Zustand zwischen der Schieberplatte oder der Hülse und der Stirnseite des Wechselausgusses durch das feuerfeste Dichtmaterial eine Fuge ausbildet, deren Fugendicke ebenfalls vorzugsweise weniger als 0,5 mm beträgt.

Aufgrund der Toleranzen kann es vorkommen, dass zwischen der Stirnseite des Wechselausgusses und der Verschlussplatte oder der Hülse im montierten Zustand keine Schicht des Dichtmaterials vorhanden ist, weil der Mörtel beim Andrücken des Wechselausgusses an die Platte oder an die Hülse in Abhängigkeit der Toleranzen nach aussen und in die Auslassöffnung weggedrückt werden kann. Mit der Wahl einer möglichst geringen Fuge, idealerweise eine Fuge ohne Dichtmaterial darin, wird die Durchbruchgefahr zwischen Wechselausguss und Schieberplatte oder der Anschlagfläche im mechanischen Teil im kritischen Umlenkbereich der Strömung erheblich reduziert. Sollte trotzdem eine Erosion des Dichtmateriales auftreten, wird wegen der sehr geringen Spaltdicke zwischen Wechselausguss und Schieberplatte und der daraus resultierenden geringen Menge der durchfliessenden Metallschmelze eine schnelles Einfrieren derselben und somit eine erneute Dichtwirkung bewirkt, wodurch ein weiterer Ausfluss von metallischer Schmelze durch diesen Spalt verhindert wird.

Vorzugsweise ist der Wechselausguss unterhalb der Anschlagfläche mit einer aussenseitigen Stützschulter versehen, die an einer korrespondierenden Spannfläche des Befestigungsmittels aufliegt. Damit wird der Wechselausguss mit der Anschlagfläche optimal verspannt.

Vorteilhaft ist eine auf den Wechselausguss aufsetzbaren Montagevorrichtung vorgesehen, welche ausgestaltet ist, das Dichtmaterial mit einer definierten Form auf die obere Stirnseite und die seitliche Anschlagfläche des Wechselausgusses aufzutragen, während sich der Wechselausguss im unmontierten gelösten Zustand befindet. Anschliessend wird der Wechselausguss mit dem Dichtmaterial in die Schiebereinheit des Schiebeverschlusses eingeschoben und durch dieses Befestigungsmittel an die Anschlagfläche der Schiebereinheit angedrückt und verspannt. Damit wird eine definierte Verbindung zwischen dem Wechselausguss, dem Dichtmaterial, der Anschlagfläche und der Schieberplatte erzielt, so dass eine sehr sichere Dichtung entsteht, mittels der die Durchbruchsgefahr auf einfache Weise reduziert werden kann.

Der erfindungsgemässe feuerfeste Wechselausguss ist mit einer von seiner oberen Stirnseite anschliessenden konisch erweiternden Anschlagfläche ausgebildet, welche für seine verkeilende Fixierung im Schiebeverschluss dient.

Vorzugsweise ist die aussenseitige Stützschulter unterhalb der konisch erweiternden Anschlagfläche, vorzugsweise kegelförmig, nach innen er- steckend ausgebildet, so dass eine resultierende Spannkraft in axialer Richtung der Auslassöffnung gegen die Verschlussplatte hin entsteht und damit diese sichere Befestigung des Wechselausgusses im Schiebeverschluss gewährleistet ist.

Es ist vorteilhaft, wenn der Wechselausguss eine feuerfeste Hülse und an ihrem Aussenmantel eine sich annähernd von seiner unteren Stirnseite zumindest bis oberhalb der Stützschulter erstreckenden Umhüllung, vorzugsweise einen Blechmantel, aufweist, wobei sich die Umhüllung vorzugsweise bis zur oberen Stirnseite des Wechselausgusses erstreckt.

Mit dieser Umhüllung ist diese feuerfeste Hülse beim Verspannen des Wechselausgusses gegen punktuelle Druckkräfte geschützt und sie kann in diese Umhüllung eingegossen werden. Zudem wird mit der Umhüllung eine optimale Dichtwirkung gegen schädliches Luftansaugen durch das poröse Feuerfestmaterial erzielt, insbesondere wenn bei gedrosseltem Schiebeverschluss in der Auslassöffnung Unterdrück herrscht. Der Wechselausguss könnte in seiner Form unterschiedlich ausgestaltet sein. Es kann beispielsweise an der oberen und/oder unteren Stirnseite jeweils eine flache, gewölbte, kugel- oder andersförmige Stirnfläche vorgesehen sein. Am Aussenumfang der Stirnseite würde dann die Anschlagfläche anschliessen. Es kann an der Stirnseite auch eine andere Formgebung, z.B. ein Feder-Nut-System, angeordnet sein.

Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen teilweise dargestellten Schiebeverschluss an einem metallurgischen Gefäss;

Fig. 2 einen vergrösserten Teilschnitt des Schiebeverschlusses nach Fig. 1 mit einer Variante eines Befestigungsmittels; und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Lehre zum Anbringen von einem Dichtmittel im oberen Bereich eines feuerfesten Wechselausgusses.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ausschnittweise einen an einem metallurgischen Gefäss 30 befestigten Schiebeverschluss 1 zum Öffnen bzw. Schliessen einer Auslassöffnung 24 aus dem Gefäss 30, von welchem nur der äussere Metallmantel 31 und ein feuerfester Lochstein 32 angedeutet sind. Bei diesem metallurgischen Gefäss 30 handelt es sich üblicherweise um eine Stahlgiesspfanne bei einer Stranggiessanlage für ein kontinuierliches Zuführen von Stahlschmelze in eine Kokille oder dergleichen. Im Prinzip könnte es sich aber auch um einen anderes Gefäss als um eine Stahlgiesspfanne handeln, wie zum Beispiel um ein Verteilerge- fass, einen Konverter, einen Elektroofen oder auch um ein metallurgisches Gefäss im Nichteisenmetallbereich.

Der Schiebeverschluss 1 ist mit einer oberen fixen Bodenplatte 2 in einem Gehäuse 36 und einer Schieberplatte 3 in einer Schiebereinheit 7 versehen, wobei letztere längsverstellbar im Gehäuse 36 geführt und dieses Öffnen bzw. Schliessen der Auslassöffnung 24 auf bekannte Weise ermöglichen. Oberhalb der als feuerfeste Verschlussplatten ausgebildeten Bodenplatte 2 ist eine in das Gefäss 30 ragende feuerfeste Einlaufhülse 33 und unterhalb der Schieberplatte 3 ist ein ebenfalls aus feuerfestem Material hergestellter Wechselausguss 4 angeschlossen. Die Einlaufhülse 33 ist im Lochstein 32 eingemörtelt und unterseitig von Zentriermitteln 38 im Gehäuse 36 positioniert.

Der Wechselausguss 4 seinerseits ist von einem Befestigungsmittel 8 in einem Aufnahmeteil 6 der Schiebereinheit 7 einspannbar. Zweckmässigerweise ist ein beim Aufnahmeteil 6 einschraubbarer hülsenförmiger Bajonettring 5 als lösbarer Verschluss vorgesehen, bei dem es sich um so einen Bajonett-, einen Gewindeverschluss oder um einen anderes Befestigungsmittel handeln kann. Von diesem Befestigungsmittel 8 sind die gegenseitigen gewindeförmigen Verspannauflagen 5‘, 6‘ im gespannten Zustand ersichtlich. Am unteren Ende beim Wechselausguss ist eine anschliessende Hülse 35, zum Beispiel ein Schattenrohr angedeutet.

Erfindungsgemäss sind der Anschlag 9 in der Schiebereinheit 7 und der Wechselausguss 4 mit je einer gegen die Schieberplatte 3 hin konisch verjüngenden Anschlagfläche 16, 17 ausgebildet, die im dargestellten montierten Zustand mit einem feuerfesten Dichtmaterial, vorzugsweise einer Mörtelschicht, dazwischen korrespondierend und sich dabei überdeckend aneinandergedrückt sind. Der Anschlag weist eine Anschlagfläche 16 auf, und der Wechselausguss eine Anschlagfläche 17.

Die Anschlagflächen 16, 17 des Anschlags 9 und des Wechselausgusses 4 sind in Bezug auf die Achsrichtung der Auslassöffnung 24 vorzugsweise mit einem Winkel zwischen 5° und 45°, und besonders vorteilhaft zwischen 10° und 20°, bemessen. Die beiden Winkel können identisch oder auch unterschiedlich sein. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel betragen beide Winkel je 15°. Diese Winkel sind nach den Abmessungsverhältnissen des Wechselausgusses variierbar. Kleinere Winkel sind für kompaktere Wechselausgüsse vorteilhafter.

Diese konisch verjüngten Anschlagflächen 16, 17 weisen jeweils die Form eines Kegelstumpfes auf und gehen vorteilhaft vom oberen Ende des Aufnahmeteils 6 bzw. von der oberen Stirnseite 15 des Wechselausgusses 4 aus und erstrecken sich über eine Höhe von vorzugsweise 10 bis 50 Millimetern. Im Prinzip könnten diese Anschlagflächen 16, 17 etwas nach unten versetzt angeordnet sein und oben wäre je eine Ringfläche oder ähnliches vorgesehen.

Der Wechselausguss 4 ist vorteilhafterweise unterhalb seiner Anschlagfläche 17 mit einer aussenseitigen Stützschulter 11 versehen, die an der korrespondierenden Spannfläche des Bajonettrings 5 des Befestigungsmittels aufliegt. Diese Stützschulter 11 ist vorzugsweise kegelstumpf- oder andersförmig nach innen ersteckend ausgebildet und bewirkt eine resultierende Spannkraft in axialer Richtung der Auslassöffnung 24 gegen die Verschlussplatte 3 hin. Vorteilhaft weist der Wechselausguss 4 eine ein- oder mehrteilige feuerfeste Hülse und eine sich annähernd von seiner unteren Stirnseite 12 bis zur Aussenkante 13 oberhalb der Stützschulter 11 erstreckenden Umhüllung, vorzugsweise einen Blechmantel 14, auf, die gegebenenfalls auch den Bereich bis zur oberen Stirnseite 15 des Wechselausgusses 4 umfassen kann. Somit kann bei seiner Herstellung das Feuerfestmaterial, zum Beispiel Beton, direkt in den Blechmantel 14 eingegossen werden.

Wie oben erwähnt bietet der erfindungsgemässe Anschlag 9 in der Schiebereinheit 7 den erheblichen Vorteil einer besseren lateralen und axialen Fixierung des Wechselausgusses 4 im montierten Zustand. Somit ist durch diese starre verkeilende Verbindung eine sichere Zentrierung desselben gegeben, auch wenn Lateralkräfte quer zur Achsrichtung auftreten. Zudem wird ein sogenannter Open-Check, d.h. eine Kontrolle der Schieberplatten 2, 3 bei ausgeschwenkter Schiebereinheit 7 und damit dem geöffneten Verschluss, bei dem der Wechselausguss 4 im montierten Zustand verbleibt, ermöglicht, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Mörtelschicht 19 zwischen dem Wechselausguss 4 und der Verschlussplatte 3 bzw. dem Anschlag 9 durch Brechen oder Reissen undicht würde.

Gemäss Fig. 3 wird das Dichtmaterial mittels einer auf den Wechselausguss 4 aufsetzbaren Montagevorrichtung 20 mit einer definierten Form auf die obere Stirnseite 15 und die seitliche Anschlagfläche 17 des Wechselausgusses 4 aufgetragen. Der Wechselausguss befindet sich dabei im unmontierten gelösten Zustand ausserhalb des Schiebeverschlusses 1.

Die oben in den losen Wechselausguss 4 einsteckbare Montagevorrichtung 20 weist vorzugsweise einen die Anschlagfläche 17 umgebenden Haltering 21 mit einer annähernd zylindrischen Bohrung 21 ‘ auf, die annähernd mit einem Durchmesser wie der Wechselausguss 4 unterhalb der sich verjüngenden Anschlagfläche 17 dimensioniert ist. Es ist ein mit dem Haltering 21 über radiale Stege 22 verbundenes Zentrierelement 23 vorgesehen, welches annähernd spielfrei vor dem Aufträgen des Mörtels in der Auslassöffnung 24 des Wechselausgusses 4 positionierbar ist. Das Zentrierelement könnte auch so ausgebildet sein, dass es zum Beispiel aussen beim Wechselausguss positionierbar wäre. Damit ist eine im Querschnitt V-förmige Öffnung 19* zwischen der Anschlagfläche 17 und dem Haltering 21 gebildet, in der das Dichtmaterial rundherum eingedrückt wird. Vor dem Montieren wird die Montagevorrichtung 20 aus dem Wechselausguss 4 herausgezogen und das Dichtmaterial haftet aussen bei der Anschlagfläche 17 und bildet eine zylindrische Aussenseite.

Selbstverständlich könnte diese Montagevorrichtung 20 anders ausgestaltet sein. So könnten beispielsweise anstelle von Stegen 22 zum Beispiel nur ein Verbindungselement vorgesehen sein. Es sollte vorzugsweise darauf geachtet werden, dass die Öffnung 19‘ und die obere Stirnseite 15 für das Mörteln gut zugänglich sind

Beim Anschliessen des Wechselausgusses 4 an die Schieberplatte 3 wird dann der noch verformbare Mörtel des Anschlags 9 in den Zwi- schenraum zwischen dem Wechselausguss 4 und dem Aufnahmeteil 6 eingedrückt und dort zu einer weitgehend gleichmässig starken Mörtelfuge zwischen der Anschlagfläche 16, 17 des Anschlags 9 und des Wechselausgusses 4 umgeformt, der vorzugsweise von einer Dicke von 3 bis 5 mm auf eine solche von weniger als 0,5 mm reduziert wird.

Im Prinzip könnte der Wechselausguss 4 statt in der verstellbaren Schiebereinheit 7 in einem mechanischen Teil einspannbar sein, der nicht verschiebbar ist und zum Beispiel als eine Deckeleinheit bei einem Dreiplat- ten-Schiebeverschluss mit einer aufgenommenen unteren fixen Verschlussplatte ausgebildet sein könnte. Ebenso könnte er gegen eine feuerfeste Hülse oder ähnlichem andrückbar sein, die zum Beispiel unterhalb der Verschlussplatte mit dieser als Einheit oder unabhängig von dieser angeordnet wäre. Ferner könnte der Wechselausguss zweiteilig mit einer unteren und einer oberen Hülse ausgestattet sein.

Anstelle von dieser Mörtelschicht 19 als Dichtmaterial könnte auch eine vorgefertigte ringförmige Dichtfolie vor dem Montieren auf den Wechselausguss 4 aufgelegt werden, die dann ebenfalls im montierten Zustand beim Abgiessen der Schmelze und der entstehenden Aufwärmung austrocknen und mit der feuerfesten Hülse und der Verschlussplatte verkleben würde.

Der Wechselausguss könnte in seiner Form unterschiedlich ausgestaltet sein. Anstelle der an der oberen und/oder der unteren Stirnseite 15 angeordneten oberen und/oder der unteren ebenen Stirnfläche, wie in den Figuren dargestellt, könnte jeweils eine gewölbte, eine kugel- oder eine andersförmige Formgebung vorgesehen sein. Am Aussenumfang bei der oberen Stirnseite des Wechselausgusses würde dann die sich erweiternde Anschlagfläche anschliessen. Zudem könnte an der Stirnseite 15 auch eine andere Formgebung z.B. eine an sich bekannte Fe- der/Nutverbindung mit entsprechenden ringförmigen Absätzen und Nuten zwischen dem Wechselausguss und der Verschlussplatte bzw. unten zwischen ihm und der anschliessenden Hülse vorgesehen sein.