DE1959312A1 - Vorrichtung zur Einfuehrung von Messinstrumenten in ein metallurgisches Gefaess - Google Patents
Vorrichtung zur Einfuehrung von Messinstrumenten in ein metallurgisches GefaessInfo
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Description
D:pl.-Ing. \'S r.'ar iacJdxh
7 Stuttgart N, Mcnzelstraße 40 Δ QI A Rl
Vereinigte Österreichische Eisen- $4 Nnu
und Stahlwerke Aktiengesellschaft " UVl
Vorrichtung zur Einführung von Meßinstrumenten in ein
metallurgisches Gefäß
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einführung
von Meßinstruinenben in ein metallurgisches Gefäß, mit
einem den Mantel und die feuerfeste Auskleidung des metallurgischen Gefäßes durchdringenden Führungsrohr oder Meßstab.
Bei Durchführung von iae.tairurgis.chen Prozessen, z.
B, beim Frischen von Roheisen in .Konvertern, geht das Bestreben
dahin, den Prozeß in allen Phasen zu überwachen und auf Grund
der ermittelten Daten den Prozeß au.steuern. Wine zweckmäßige
Methode, den Ablauf eines Frischproaessöü zu überwachen, besteht
darin, die Temperatur der im Konverter befindlichen
Schmelze kontinuierlich zu messen und aufzuzeichnen. Auch Lfiitfahigkeitsmessungen
der Schmelze können v/ertvolle Aufschlüsse
über den Zustand bzw. Fortg.mg des Prozesses geben»
Ks ist bereits vorgeschlagen worden, eine Meßlanae
mit einem Thermoelement oder einen raetallkor. .mischen. Meßnbab,
in dem ein Thermoelement elrigesintert ujt, aeibLich durch dun
Man te L ■ und die feuerfest« fUiskleidimg e:Lne,f4 lion ve i* te rs im be ν-■halb
(Ua-, iiadfipiegolK in die.» Bchniolzö einzuführan.. Iliebe.i hr«-
teri Jedoch vorschiedotie tjciii'/Lur'igkeiten auf.',' Werden Meßeiririch ·
tunken vfjr.vondfit, dl« einen tilaktrischort £>tr*om Lififemi, α ο
iab a'ma elektrische Loolifirunp; da ν K Lnbauvorr Lenkung gegonübi!f
dom !.'-Mnbol den Konverter« ur Corel ο rl ich, Bai. Gefäßen ?aib
oder .{/«orgevbrM-nkfeor.' AuakLeidung" muß das B'ü
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rohr oder der Meßstab gasdicht eingebaut sein, um das Entweichen
von Teerdämpfen zu vermeiden, was zu einer Haltbarkeitsverschlechterung
der entgasten Zone der feuerfesten Zustellung führen würde; durch 'Kondensation entstehende Teerablagerungen an den KontakbstelLen
der elektrischen Meßeinrichtung am Gefäßmantel wurden weiters zu Störungen in der übertragung der Meßwerbe führen.
Eine besondere Schwierigkeit bei der Messung von Prozeßdaten
besteht darin, daß während des Aufheizens und des Betriebes eines Konverters Verschiebungen zwischen den einzelnen
Schichten der feuerfesten Auskleidung, nämlich dem Dauerfubber, der Hintersbampfung und dem Ve rschle.ißf utter stattfinden, die
zu Beschädigungen bzw. Formänderungen eines seiblich durch das
Mauerwerk geführten Pührungsrohres oder Meßstabes führen»
Die Erfindung bezweckb die Vermeidung dieser Nachteile
und Schwierigkeiten und besteht bei einer Vorrichtung der
eingangs definierten Ä.rb darin, daß das Führungsrohr bzw. der
Meßsbab an einer in den Ei-oriver to mantel eingefjebaten, das Dan-·
erfutber und die Hintarsbampfung durchdringenden Büchse mittels
eines V/eLLenkompensabors oder FaI.tenbaLgs federnd befesbigb
isb, so daß das B'ührungsrohr bzw, der Meßsbab Bewegungen des
Verschleißfutbers senkrecht zur Achse des Führung«rohres b?w9
Meßsbabes folgen kann,
Die Befestigung de;;.! D1U hrungs rohren bau, Meßsbabee an.
der Büchse kann durch RihgfLauschern, zwischen' denen der Faltenbalg
angeordnet isb, gebildet ti ο in, wobei sich der Faltenbalg
zwischen dem Mantel defi fionverberis und der Irmonsf; L b-;·? der II Lnbefindet.,
Zweckmäiiig L»-:b du ν Yi'.ή nohtmruum oder a Ln Teil dea
Zwischenräumen zvvi.iichon Λα ν EHLchne und dem Führiiru^srohr bzw,
Meßfibab Lm Bereich, dur Iliiibufiibcimpfurig durch i:.Ti-ni^-.'?-"», fauoi
festes Materiul, vrie Ma^ufiis U.pu.l.'iT , viiui^^t'üi 11, -·;1ο1ι··"!β [>;;-wegungeri
des B'ührungfirohrea bii!-v.-MijßvitabBa aruihiv^b^n V:mm,
O Π 9 H 2 1J / O 9 I L BAD
_ 3 —
Bei einer bevorzugten Art der Halterung kann das Führungsrohr bzw. der Meßstab mittels Stampfmasse mit einer
einen Ringflansch aufweisenden Hülse verbunden sein, welcher Ringflansch mit einem Gegenflansch der Büchse über den Faltenbalg
in Verbindung steht. Zvij;sehen dem Führungsrolir und dem
Ringflansch der Hülse sotde zi7i sehen der Hülse und dem Gegenflansch
der Büchse können zusätzlich scheibenförmige Dichtungen
aus Asbest od. dgl. vorgesehen sein, um das Ganze gasdicht zu machen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sowohl für Thermoelemente enthaltende Führungsrohrs zur Messung der Temperatur "
als auch für Meßstäbe zur Messung der Leitfähigkeit des Bades geeignet. Sie ist imstande, unterschiedlichen Bewegungen der
einzelnen Schichten der feuerfesten Auskleidung in einem Sauerstoffkonverter
zu folgen, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung oder Formveränderung besteht; sie ist vollkommen gasdicht und
gegen den Tiegelmantel elektrisch isoliert.
Der Erfindungsgegenstand ist an einem Ausführungsbeispiel
in der Zeichnung näher erläutert, wobei Fig. 1 einen Vertikalschnitt
durch eine Konverterwand bei eingesetztem Meßstab zeigt; Fig. 2 gibt eine Ansicht auf das eingeboute Meßinstrument
vom Tiegelinnern her wieder. *
In Fig. 1 ist mit 1 der aus Stahlblech bestehende
Konvertermantel bezeichnet, der mit einer aus drei Schichten
bestehenden feuerfesten Auskleidung versehen ist. Hieb ei bezeichnet
die Schicht 2 das Dauerfutter, die Schicht 5 die Hinter-stampfung und die Schicht 4- das Verschleißfutter. Im Tiegelman-tel
ist eine öffnung 5 vorgesehen, in die ein Flanschring 6
gasdicht eingeschweißt ist. Am Ring 6 ist mit Schrauben 7 eine 3üchse 8 befestigt, die das Dauerfutter und die Hinterstampfung,
jedoch nicht das Verschleißfutter durchdringt. Die Schrauben sind durch elektrisch isolierende Hülsen 9, die z. B. aus Bakelit
bestehen können, gegenüber dem Flanschring 6 isoliert. Mit 10 ist weiters eine gasdichte und elektrisch isolierende Dich-
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tung, ζ. B. aus Asbest, bezeichnet. In die 3üchse 8 ist ein
Meßstab 11 eingesetzt, der etwa quadratischen Querschnitt hat
und für Leitfähigkeitsmessungen bestimmt ist. Gtatt dessen könnte
auch ein Führungsrohr für ein Thermoelement eingesetzt sein.
Der Meßstab 11 ist an der Büchse 8 in folgender Weise befestigt: Er ist von einer verhältnismäßig kurzen Hülse 12 umgeben, die
einen Ringflansch 13 aufweist, an dem eine scheibenförmige Dichtung 14 anliegt. Der Kaum zwischen dem Meßstab und der Innenseite
der Hülse ist durch Stampfmasse 15 ausgefüllt, die also
den Meßstab mit der Hülse verbindet. Die Büchse 8 trägt einen nach innen ragenden Gegenflansch 16, gegen den eine v/eitere scheibenförmige
Dichtung 17 anliegt, wodurch ein freier Ringraum 18 zwischen dem-Meßstab 11, der Innenwand der Büchse 8 und der
Wand 19 des Verschleißfutters gebildet wird. Dieser Raum ist
durch ein körniges, feuerfestes Material, z. B. Magnesitpulver, ausgefüllt, welches bei Be\vegungen des Meßstabs keine Verdichtung
erfahrt. Zwischen dem nach innen ragenden Flansch 16 der
Büchse 8 und dem Ringflansch 13 der Hülse 12 ist ein Faltenbalg oder Wellenkompensator 20 angebracht. Die Spitze 21 des Meßstabs
ragt in die flüssige Schmelze 22. Das gegenüberliegende "Ende des Meßstabs außerhalb des Konvertermantels ist mit einer Kühleinrichtung
23 versehen. Die Meßdrähte zu einem Anzeigegerät sind mit 24- angedeutet; mit 25 sind Kühlwasseranschlußrohre bezeichnet.
Sie in Fig. 2 gezeigte Anordnung des Meßstabes 11 zwischen
den Steinen 26, 27, 28, 29, deren Fugen mit den Diagonalen des Quadrats des Querschnittes zusammenfallen, ist besonders
vorteilhaft, weil dadurch Stöße durch fallende Schrottstücke
gemildert werden. Vertikale und horizontale Kräfte werden durch die Fugen in gewisser weise gedämpft.
Die Funktion der Einrichtung ist die folgende: Bei einer Verschiebung des Verschleißfutters gegenüber der Hinterstampf ung kann der Meßstab der auftretenden Bewegung folgen.
Würde der Meßstab innerhalb des Bereiches des Dauerfutters und der Hinterstampfung fest eingespannt sein, so wäre er im Falle
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einer Verschiebung des Verschleißfutters 4- nach oben oder unten
(Auftreten von vertikalen Kräften) oder quer dazu bei Auftreten von horizontalen Kräften einer Beanspruchung auf Abscheren unterworfen.
Die Folge davon wäre ein Bruch im Bereich der Trennet
ne zwischen der Hinterstampfung und dem Verschleißfutter. Bei
der erfindungsgemäßen Halterung hingegen kann der Meßstab einex*
Bewegung des Verschleißfutters in beliebiger. Richtung folgen,
ohne einer Scherbeanspruchung ausgesetzt zu sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch den bei
zunehmender Abzunutzung des Verschleißfutters geänderten Verhältnissen folgen; wenn das Verschleißfutter restlos verbraucht
ist, würde sich - abgesehen vom Ausfall der Meßvorrichtung eine Schwachstelle im Mauerwerk im Bereich der Einbauvorrichtung
ergeben. Mit zunehmendem Verschleiß verschiebt sich die Zone höchster Temperatur allmählich gegen das kalte Ende des Meßstabes,
d. h. bevor noch das Verschleißfutter völlig verbraucht ist, werden die Hinterstampfung und das körnige, feuerfeste Material allmählich auf Sintertemperatur erhitzt. Dadurch ergibt
sich schließlich eine keramische Bindung, d. h. ein Stahldurchbruch
kann nicht eintreten.
Der Austritt von Teerdämpfen aus dem Verschleißfutter ist unmöglich, weil die Teerdämpfe durch die feste Stampfmasse
einerseits und durch den Wellenkompensator anderseits zurückgehalten
werden. Die Teerdämpfe, die gegebenenfalls aus der Hinterstampfung entweichen könnten, werden durch die Dichtung
vor dem Austritt ins Freie abgehalten.
Durch geeignete Bemessung des Eingflansch.es 15» der
Hülse 12 und des Spieles 31 ist es möglich, Meßstäbe bzw. Führungsrohre
mit verschiedenem Durchmesser bzw. Querschnitt zu verwenden bzw. rasch einen Austausch durchführen zu können.
Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt der Ein-
und Ausbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung von innen her bei
einer Neuzustellung des Konverters. Jedoch kann bei einer anderen
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Ausführung des Flanschringes 6 und der Buche 8 mit nach außen
ragenden Flanschen der Ein- und Ausbau auch von außen erfolgen.
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Claims (2)
1. Vorrichtung zur Einführung von Meßinstrumenten in ein metallurgisches
Gefäß, mit einem den Mantel und die feuerfeste Auskleidung des metallurgischen Gefäßes durchdringenden Führungsrohr
oder Meßstab, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr bzw. der Meßstab (11) an einer in den Konvertermantel
(1) eingesetzten, das Dauerfutter (2) und die Hinterstampfuiig
(3) durchdringenden Büchse (8) mittels eines Wellenkompensators oder Faltenbalgs (20) federnd befestigt ist, so daß
das Führungsrohr bzw. der Meßstab* Bewegungen des Verschleißfutters
(4) senkrecht zur Achse des Führungsrohres bsw. Meßstabes folgen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Befestigung des Führungsrohres bzw. Meßstabes (11) an der Büchse (8) durch Ringflauschen (13, 16), zwischen denen der
Faltenbalg (20) angeordnet ist, gebildet ist, wobei sich der Faltenbalg zwischen dem Mantel (1) des Konverters und der
Innenseite der Hinterstampfung (3) befindet.
3« Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zwischenraum (18) zwischen der Büchse (8) und dem Führungsrohr bzw. Meßstab (11) im Bereich der Hinterstampf
ung (3) durch körniges, feuerfestes Material, wie Magnesitpulver, ausgefüllt ist,
M-, Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr bzw. der Meßstab (11) mittels
Stampfmasse (15) mit einer Hülse (12) verbunden ist, welche
einen Ringflansch (13) aufweist, der durch den Faltenbalg (20) mit einem Gegenflansch (16) der Büchse (8) verbunden
ist.
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