DE1993035U - Lanze, insbesondere sauerstoff-lanze. - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR. ING. KARL BOEHMERT

DlPL-ING. ALBERT BOEHMERT

28 BREMEN, FELDSTR. 24

(0421) 4917 00

üTeuanmeldung.
- DAY! AlTD UiHl¹ED ...

D 7?2 .■■-':-'■..". 28. Jtinx 1968

■woofw w deit- tiblichni* ftaiM* ««liefert

'DAVT MD UMlIED EHGIKEEHIWG CCMPAEX LIMITED, Darnall .-. ■ ■■ Works, Sheffield 9? Grafschaft ■■ Yorkshire (Großbritannien)

Lanze j insbesondere Sauerstoff-Lanze .... .

Die vorliegende Erfindung betrifft Lanzen, und zwar insbesondere solche Lanzen, wie sie zum Blasen τοπ Sauerstoff oder einem anderen Gas auf die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Metall verwendet werden,

In vielen Stahl-Herstellungsverfahren wird für das Frischen von Höhstahl zu Stahl Sauerstoff -verwendet; so werden beispielsweise bei Herdöfen Sauerstoff-Lanzen durch die Abdeckungen oder Seitenwände der öfen hindurchgeführt und Sauerstoff auf das Bad des geschmolzenen Metalls aufgeblasen.. Im J¹ all von Konvertern, die

6£/03 : ■ : '■■■■■■; . .... " V-

■-■ 2 -

von oben beblasenwerden, werden die jjanzen durch die ; Konverteröffnung eingeführt,. In "beiden Fällen entstehen Probleme dadurch, daß der große Impuls des auf eine beschränkte Fläche des Bades einwirkenden Sauerstoffstrahles ein Spritzen und Ausstoßen sovri.e anstelle einer gleichmäßigen Eeaktionsgeschwindigkeit eine .; ; schwankende Reaktionsgeschwindigkeit bewirkt. .-. ■■"'■-

Als Versuch zur Überwindung dieser Nachteile ist es \ bereits vorgeschlagen worden, daß eine Anzahl, von ge-sonderten öffnungen am Ende der Lanze angebracht wer- . ■-. den, so daß der Sauerstoff über eine größere Fläche der Schmelze verteilt wird, als es. mit einer einfachen Öffnung möglich wäre. - - '- - ; ■ .".' \ .

Derartige öffnungen werden üblicherweiS:e: durch einen ,-Block aus massivem Kupfer hindurchgebohrt,."'wobei der - : :. Block beim Gebrauch der Lanz© wassergekühlt ist. Die Kühlung ist bei diesen bekannten Xanzenkonstruktlohen 3 ed och ungenügend, so daß der JTer schleiß groß ist und die Lebensdauer der öffnungen vermindert. Darüber hinaus ist auch die Fläche, auf. die der Sauerstoff verteilt wirdj. immer noch beschränkt, und die .Öffnungen sind . V nicht einstellbar. '■': .■-"-:'■- .-. - - , ■■"-.-. : '.-.-.. .'.-■■■■■ _:

3 —

Demgegenüber sieht die vorliegende Erfindung eine -Lanze, zum Aufblasen eines Gases auf die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Metall vor,- von der das ,"Gas in einem.' im wesentlichen ringförmigen Strom abgegeben wird» Eine solche Lanze kann eine ringförmige Öffnung haben, die von divergierenden inneren und äußeren Rohren gebildet ist, zwischen denen das Gas ausströmt; und die inneren und äußeren Bohre können axial zueinander verstellbar sein, wodurch die Divergenz und die Querschnittsfläohe der Ausströmöffnung variierbar ist. - ■'-."".

Die Lanze kann einen mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gekühlten Innen- und einen ebenso ,-; . gekühlten Außenmantel haben, zwischen denen ein Kanal für das Gas gebildet ist. .._:"'■ ; .V. -Y

Der Innenmantel kann ein Außenrohr von kreisförmigem Querschnitt und ein geschlossenes Ende haben. Inner- , ' halb des Außenrohres kann konzentrisch und mit Ah- ;■ stand vom Außenrohr sowie von dessen geschlossenem: Ende ein Innenrohr angeordnet seih, um eine -Passage für den Strom des Kühlmediums - zu bilden* ...

Der Außenmantel kann konzentrische Innen- und Außenrohre umfassen, die mit Abstand voneinander angeordnet:

und an ihren Enden miteinander verbunden sind. Mit Abstand von dieser Verbindungsstelle /und von den.konzentrischen Bohren ist zwischen diesen Rohren ein■Leitrohr vorgesehen, um eine Passage für den Ström des \ Kühlmittels zu.erhalten. - - - · _: .

Die Bohre des Innenmantels können miteinander an dem Ende verbunden sein, das dem. Abgabeende der Lanze ent-: gegengesetzt ist, wohingegen das. äußere Bohr und das Leitrohr des Außenmantels miteinander an einem Punkt: ^; verbunden sind, der zwischen den Enden der Lanze liegt.

Das Leitrohr ist vorzugsweise lösbar mit dem Innenrohr des äußeren Mantels und das Innenrohr des äußeren Mantels ist lösbar und einstellbar mit. dem äußeren - ; Bohr des Innenmantels verbunden, wobei der innere und der äußere Mantel axial' zueinander einstellbar sind* = .

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und in. den Zeichnungen beisplels-: weise dargestellt, Es zeigen: . :

I¹Ig „ 1 eine teilweise-geschnittene Seitenansicht

der lanze; - . . ---.--- -" .'■ ^:

FIg. 2 eine Ansicht der Lanze in Richtung des - "■-■ Pfeiles II in Kg. I₅ wobei einige ./■'. Teile weggelassen wurden;^ und '.-'._■"'■".'■■■ .-

l"ig. 3 eine vergrößerte Ansicht des Abschlußteiles der in J¹Ig. 1 gseigten Lanze,

Die Lanze enthält einen äußeren Mantel 10 und einen,inneren Mantel 12,. die konzentrisch ineinander angeordnet, sind, tim zwischen sich einen ringförmlgen_; Kanal 14- für; den Durchtritt eines Gases, wie beispielsweise Sauerstoff, zu "bilden. . ..... -

Der Äußenmantel 10 umfaßt konzentrische Rohre 16 .und 18, deren Enden mittels eines divergierenden Abschlußteiles 24- miteinander verbunden sind und die zwischen sich ein mit Abstand von ihnen angeordnetes Leitrohr;20: haben, welches mit Abstand vom Abschlußteil 24- endet» Das-Leitrohr 20 teilt demgemäß den Außenmantel 10 in getrennte Zu- und Abströmkanäle für den Kreislauf eines Kühlmittels· Der Innenniantel 12 ist von einem divergierenden Abschluß- ^; teil 26 verschlossen und enthält ein weiteres konzeh- . " trisches Rohr 23, dessen vorderes Ende mit Abstand von- . dem Abschluß 26 angeordnet, ist; demgemäß kann ein Kühlmittel im Rohr 23 zu- und zwischen dem -Sohr 23 und dem Mantel 12 zurückgeführt werden.. Ea ist erkenntlich,, daß die divergierenden Abschlußteile 24-, 26 auf diese .Weise eine divergierende Ausströmöffnung-für den entlang des; Kanals 14- strömenden Sauerstoff bilden. . -." . -. - .

Der Sauerstoff wird dem ringförmigen Kanal von einem nicht dargestellten Torrat über eine Leitung 28. züge-"-."■ führt, die mit einem Röhrstück 30 verbunden ist, welches seinerseits mittels einer Muffe 32 am Rohr 18 angeschlossen ist. ■■'.:■-■

Die KühlmittelVersorgung für den Außenmantel 10 verläuft über eine Leitung 34-, die mit einem Rohrstück 36 ver- "■-... bunden ist, so daß das Kühlmittel durch-den inneren Kanal vor- und durch den äußeren Kanal zurückströmt/ den es . durch eine Austrittsleitung .40 verläßt. Das Rohrstück 36 ist an dem Leitrohr 20 mittels einer Muffe 42,- und das. ■Rohrstück 38 am Rohr 16 mittels einer Muffe 44 angeschlossen. ■ .. - . ■" ..'"■■- " ..-";■.'.- '.-.'. .^: "". -

Die Kühlmittelzufuhr zum Innenmantel 12 verlauft ebenfalls von der Leitung 3^₅ wobei das Mittel durch eine Anzahl von Leitungen 58 hindurchströmt,, die miteinander mit Hilfe von Kupplungen 56 verbunden sind. 3?ür die Regelung.' der Kühlmittelversorgung des Innenmantels 12 ist ein .Ventil 60 vorgesehen. Das Medium fließt in diesem !'all . im Rohr hin und zwischen dem Rohr 23 und dem Mantel 12. zurück und strömt durch öin Rohr stück. 50 5 an xiFelchem. eine Leitung 48 angeschlossen ist j die ihrerseits mit Hilfe einer Reihe von Kupplungen49 mit der Rückström-

— Π —

leitung 40 "verbunden ist,Das. Eohrstück ^O ist am jlantel 12 mit Hilfe einer Muffe ,54 -angeschlossen.

Die erfindungsgemaße Lanze ist so ausgebildet, daß die■ abgegebene Sauerstoffmenge sowie die Pläche.auf der ■_: Schmelze, auf die der Sauerstoff verteilt wird, einstellbar sind, um den gewünschten metallurgischen Effekt/zu erzielen. Zu diesem Zweck ist eine ringförmige: Platte.64 an der Muffe 54- des Eohrstüeks' 50 angeschweißt und mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Löchern versehen, durch die zwei Gewinde stangen 66 hindurch ge führt sind«- Die Stangen 66 verlaufen bis zu Bohrungen in einer:zweiten Bingplatte 68, die an einem !Plansch 7Ö "befestigt ist. Auf jedes Ende der Stangen 66 sind zwei Muttern 72 aufgeschraubt. Eine ringförmige Platte 7A- ist mit einem.- axial-..-verlaufenden Vorsprung 76 versehen, der in eine i.usnehmung im Plansch 70 eingreift, wobei die Platte 7^ZjL-'-und. der Plansch 70 in ihrer gegenseitigen StellLing mit Hilfe von Stiftschrauben 78 und Muttern 80-gehalten sind*.In der Ausnehmung des Plansches -70 sind -geteilte Dichtrihge 82 vorgesehen.-,:-um ein Lecken des Sauerstoffs aus dem Bohr-" stück JO zu verhindern-.; ^v ■ ■ ;

Zum Einstellen der divergierenden Abschlußteile des fiingkanals 14 werden die Muttern 42: auf den Gewindestangen; 66

gelöst und der Flansch 70 darauf in die gewünschte Stellung geschoben. Eine derartige Bewegung des ;. Flansches 70 ?ri.rd demgemäß die Rohre 16, .18 des -. Außenmantels 10 zusammen mit dem Lei.trohr 20 in axialer Richtung relativ zum Innenmantel 12 verschieben. Anschließend werden die Muttern 72 ange-. zogen, um den Außenmantel 10 in der gewünschten Stellung zu halten. ■ :

Um bei der eben beschriebenen-Bewegung eine Verschiebungder Leitungen 48₅ 58 za_; ermöglichen, sind Schiebeirerbindungen 59 Torgesehen, von denen in.der Zeichnung jeduh nur eine sichtbar ist;* . .

Um das Auswechseln der Abschlußteile 24- des Außen-, mantels 10 zu erleichtern, ist eine.Stopfbuchse 85 vorgesehen. Die Stopfbüchse-85 umfaßt einen flansch 86, der eine axial verlaufende Ausnehmung hat, in ¥/elchem geteilte Dichtringe 89 vorgesehen sind, um¹, ein iecken der Eühlflüssigkeit auf dem fiohrstück J6 zu verhindern. Die Dic.htringe 89 sind dn ihrer Stel-' lung von einem axial vorspringenden Teil. 88 einer Eingplatte 90 gehalten, die am Flansch. 86- mit Hilfe, von Stiftschrauben 92 und Muttern 94 befestigt ist«

Wenn es ■ erforderlich Ist, das: Abschloßt eil- 24 abzunehmen, wird die Schweißstelle 25, die das Abschlußteil 24-mit ■:-_■ dem Rohr 16 verbindet, entfernt, und es werden die Flansche 49, 56 der Kühlmittel ein·- und -auslaßleitungen . 34, 40 gelöst. Darauf werden die Muttern :94 auf den.^: ; ; . Stif tschrauben 92 gelockert,,. um die auf eine. Platte LOO drückenden Dichtringe 89 zu lösen.

Sobald diese Verbindungen, wie; oben beschrieben, getrennt sind, können das Rohr 16 und das Leitrohr 20 mit Ihren zugehörigen Teilen relativ zum Rohr 18 und zum Innenm-antel 12 in axialer Sichtung (in den Zeichnungen- nach links) verschoben werden, wobei die axiale. Bewegung; durch das . Verrutschen der Stopfbüchse 85 auf der Platte 1.0ö_:mög---':,'■■"._.:- lieh ist. Diese Bewegung wird, solange fortgesetzt-,, bis die Schweißstelle 27, die das Abschlußteil 24 mit dem Rohr 18 verbindet, am Ende des Leitrohres 20 erscheint. Darauf ~-'. kann die -Schweißstelle' 27 entfernt, ^^as Abschlußteil 24 ; abgezogen und ein neues Abschlußteil .24 eingesetzt werden, -.,-/ wobei die Herstellung der neuen Yerblndungen in umgekehrter Reihenfolge geschieht. : . .^; . .. ; ;

Ss ist erkenntlich, daß mit der erfindüngsgemäßen. Lanze.".,-"■ der Pdngraum, durch den der Sauerstoff die Lanze; verläßt, . auf geden vorher bestimmten 'Wert einstellbar1st, wodurch . die Ausströmmenge des Sauerstoffs geregelt, und die Masche , auf die sich der Sauerstoff verteilt, bestimmt wird.-.

Claims (1)

1. RÄ.V01635*11.7.68

   -A η s ρ r ü c h e

   1» Lanze zum Aufblasen eines Gases, auf die Oberfläche von geschmolzenem Metall, dadurchgekennzeichnet, daß das Gas in einem im wesentlichen- ringförmigen Strom _ abgegeben wird» Λ . . -

   2* Lanze nach Anspruch I₃, gekennzeichnet durch eine ringförmige Gas-Ausströmöffnung, \ ■

   3* Lanze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Austrittsöff^Lung (14) iron divergieren-:, den inneren und äußeren Rohren (TO, 12) gebildet ist.

   4» Lanze nach. Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß die divergierenden inneren und äußeren Rohre (TO, 12). axial zueinander verstellbar sind. \ _:;.

   68/03 ■.... · -.. ■ :^:: ■..■■■■..: -

   5, Lanze nach- den Ansprüchen 1 bis 4-, gekennzeichnet _y ; durch einen von einem Kühlmittel gekühlten Innenmantel (12) und einen von. einem Kühlmittel gekühlten Außen- .;, mantel (10), die zwischen sich den Kanal. (14·) für das Gas bilden, . . . . . :

   6» Lanze nach Anspruch 3\ dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel (12) ein im Querschnitt rundes Außen- . rohr mit geschlossenem Ende und ein Innenrohr (23) umfaßt, das konzentrisch in und mit Abstand vom Außen- _: rohr sowie von dessen geschlossenem Ende angeordnet- ."-.. ist, um eine Passage für den Kühlmittelstrom zu bilden.· -

   7» Lanze nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (10) innere und äußere, konzentrisch und mit Abstand voneinander angeordnete Rohre (16, 18),. die an ihren Enden gegeneinander abgedichtet sind, und ein Leitrohr (20) umfaßt, das mit Abstand von den konzentrischen Eohren (16, 18) und von derem am Ende be- _; findlichen Dichtmittel angeordnet ist, um eine Passage für den Kühlmittelstrom zu bilden*. . . :- [

   8» Lanze nach einem der Ansprüche 5 bis 7■> dadurch gekennzeichnet, daß die Eohre. des Innenmantels (12) an dem Ende miteinander verbunden sind, das dem Abgabeende der Lanze entgegengesetzt ist» - ': ■ . : ν ■ ■

   -3

   9» Lanze nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet;, daß das Außenrohr (16) und das Leitrohr (20) des Außenmantels (10) miteinander an einer Stelle verbünden sind, '. die zwischen den Enden der Lanze liegt. . V

   10. Lanze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitrobr (20) lösbar init dem Innenrohr (18) des Äußenmantels (10) verbunden ist. .-..-'

   11* Lanze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (18) des Außenmantels (10);lösbar und einstellbar mit dem Außenrohr des Innenmantels:(12) derart verbunden ist, daß Innen- und■Außenmantel in.axialer itichtung relativ zueinander verstellbar sind. ; _: . ..