DE2503672A1

DE2503672A1 - Blasoeffnung an metallurgischen konvertern

Info

Publication number: DE2503672A1
Application number: DE19752503672
Authority: DE
Inventors: Kaage Folgeroe; Lars-Gunnar Norberg; Karl-Erik Dr Ing Oeberg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-03-20
Filing date: 1975-01-30
Publication date: 1975-09-25
Also published as: US3971548A; DE2503672C2; FR2264875B1; FR2264875A1; JPS6313231Y2; SE392479B; SE7403730L; JPS50127807A; IT1030377B; JPS5860199U; GB1495345A

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-INQ. H. MiSSLING

DIPL.-INQ. R. SCHLEE Frankfurt/M, den 27.1.1975

63 GIESSEN, Blsnwrcketraße 43 Boe/MK 12.365

dr.-ins. j.BOECKER 2503672

6 FRANKFURT 1, Rathenaupl. 2 - ^{v v} ^

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeras/Schweden

Blasöffnung an metallurgy sehen Konvertern ·

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blasöffnung an metallurgischen Konvertern, Schmelzofen usw., die in eine nach innen kleiner werdende Öffnung in einer Konverterwand oder einem Konverterboden oder in einen Formstein einsetzbar ist, Unter einem metallurgischen Konverter wird hier ein Behälter verstanden, der mit ErwärmungsOrganen und Zufuhröffnungen für gasförmige, flüssige oder feste Reaktionsmittel und eventuell Rührgas versehen ist. Ein Beispiel für einen solchen Konverter ist ein Induktionsofen des Rinnen- oder Tiegeltyps oder ein mit Rinnenoder Tiegelinduktor versehener Behälter. Siehe beispielsweise die schwedische Patentanmeldung 7303382, (Auslegeschrift 371 211 = GB-Patentanmeldung 10799/74 und deutsche Patentanmeldung P 24 11 507.9). Das Problem bei solchen Blasöffnungen besteht darin, daß sie einem starken Verschleiß unterliegen und daher oft ersetzt werden müssen. Außerdem besteht die Gefahr, daß nach Beendigung der Gaszufuhr Schmelze durch die Blas-

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Öffnung herausdringt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blasöffnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, deren Austausch mit relativ geringem Aufwand möglich ist, die eine hohe Lebensdauer hat und die gegen Herausdringen von Schmelze sehr sicher ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Blasöffnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Die Flüssigkeitskühlung des konischen Metallfutters dient dazu, ein vollständiges Festsintern der Blasöffnung zu verhindern. Hierdurch wird die Möglichkeit eines schnellen Austausches gefördert und zugleich wird die Sicherheit gegen das Herausdringen von Schmelze erhöht.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

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Fig. 1 einen Schnitt durch eine Blasöffnung gemäß der Erfindung,

Fig. 1a einen Schnitt durch ein Kühlwassersystem im Zusammenhang mit der Blasöffnung nach Fig. 1,

Fig. 2 ein Beispiel der Anordnung einer Blasöffnung nach Fig. 1 bei einem Rinnenofen,

Fig. 3 und 4 einen Längs- und einen Querschnitt durch einen Konverter der mit einer alternativen Ausführungsform der Blasöffnung versehen ist.

Figur 2 zeigt einen Rinnenofen, der mit einer Induktoreinheit 11 und einer Blasöffnung 12 gemäß der Erfindung versehen ist, welche nachstehend näher "beschrieben wird. Bei 13 befindet sich ein Abflußloch, daß nach dem_% Hppen des Ofens zum Abgießen verwendet werden kann.In Richtung des Pfeiles 14 in Fig. 2 wird Gas durch die Blasöffnung eingeblasen, wobei dieses Gas Rührgas oder aktives Gas¹zum Raffinieren der Schmelze seinjfcann* Es können auch andere Reaktionsmittel oder Desoxydai±>nsmittel durch die Blasöffnung 14 eingeblasen werden, welche sich im gasförmigen, flüssigkeitsförmigen oder festen Zustand oder in einem

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Gemisch aus diesen Zuständen befinden können. In der in Fig. gezeigten Lage des Ofens befindet sich die Blasöffnung unterhalb der Oberfläche der Schmelze 15.Es tritt eine Umrührwirkung in Richtung der Pfeile 16 in Fig. 2 ein.

Die Blasöffnung 14 ist näher in Fig. 1 dargestellt, die eine konische Öffnung 17 in der Konverterwand 17a zeigt. In diese konische Öffnung ist an der Schmelzenseite ein konischer Formstein 18 eingesetzt, jedoch kann die Blasöffnung auch direkt in die konische Öffnung 17 eingesetzt werden. In den inneren Teil der Öffnung 17 oder des konischen, äußeren Formsteins 18 ist ein innerer konischer Formstein 19 eingesetzt, der vorzugsweise präzisionsgefertigt ist und der einen zentralen Zufuhrkanal 20 hat, welcher mit den sich an ihn anschließenden Kanalteilen kommunizieren soll. Der konische Formstein 19 ist vorzugsweise aus feuerfestem Ziegel hergestellt; er kann jedoch auch aus irgendeiner gesinterten, feuerfesten Masse bestehen. An dem hinteren, d.h. zur Außenseite hin gelegenen Teil der Blasöffnung ist ein konisches, metallisches Futter 21 angeordnet, das vorzugsweise aus Stahlblech hergestellt ist, jedoch auch aus einem anderen metallischen Material bestehen kann.

Der Raum innerhalb dieses Futterbleches 21, hinter dem vorderen Formstein 19 und in dem konischen Loch in der Öffnung

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bzw. dem äußeren Formstein 18 ist mit Stampfmasse (Spritzmasse) 22 ausgefüllt, beispielsweise mit im Handel erhältlichen trockenen oder feuchten Stampf- oder Gußmassen auf AIpO,- oder MgO-Basis. Das Sintern der Stampfmasse kann ganz oder teilweise erfolgen, nachdem die Blasöffnung an ihrem Platz angeordnet ist, wobei die Wärme der Schmelze ausgenutzt wird. Am Einblasende der Blasöffnung ist um das konische Futter 21 herum ein metallischer, aus Stahl bestehender Körper 23 angeordnet.In diesem Körper befinden sich ein oder mehrere Kühlflüssigkeitskanäle 24 zur Kühlung der Blasöffnung und der Spritzmasse. Der zur Außenwand hin liegende Teil dieses Körpers 23 ist als Flansch 26 ausgebildet, und mit durchgehenden Löchern zur Befestigung mit-tels Bolzen oder zu einer andersartigen Befestigung, z.B. durch Keilverband, versehen. In dem Flansch 26 befindet sich wenigstens ein Loch 27 zum Einspritzen der Stampfmasse. Bei 38 ist ein Flansch angebracht.

An der Wand hinter der Blasöffnung ist ein Endblech 29 angeordnet, das zweckmaßigerweise mittels Bolzen oder Schrauben 30 oder durch Keilverband an dem metallischen Körper 23 befestigt werden kann. Dieses Blech besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder einem anderen metallischen Material und hat eine zentrale Öffnung für das zentrale Zufuhrrohr 20, welches sich vom Rohrende 26^f bis zur Schmelze erstreckt. Wie erwähnt, wird durch

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dieses Rohr Reaktionsmittel oder Inertgas usw. eingeblasen. Am Einblasende ist ferner ein vorzugsweise aus Kupfer bestehender besonderer Metallstutzen 31 angeordnet, der verhindern soll, daß die. Schmelze durch das Rohr nach außen dringt. Durch die große Kühlkapazität des gekühlten Kupfervolumens erstarrt die Schmelze. Dies gilt bei Gasausfall,beispielsweise infolge eines Schlauchschadens. Durch die Kühlorgane 37 im Endblech 29 vsrd erreicht, daß bei einem Herausdringen von Schmelze durch den Kanal 20 diese Schmelze erstarrt und zugleich einen Verschluß für die nachdrängende Schmelze bildet. Die Blasöffnung gemäß der Erfindung zeichnet sich daher durch eine große Sicherheit aus. Die in der eben geschilderten Weise erstarrte Schmelze stellt kein nennenswertes Hindernis beim Austauschen der Blasöffnung dar. Der Metallstutzen 31 und das Blech 29 haben wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, Öffnung 33 zum Einspritzen von Stampfmasse, welche - wie 'oben erwähnt - innerhalb des konisdasn Bleches 21 ruhen soll. Fig. 1a zeigt einen Schnitt durch das Kühlwassersystem zu den Kanälen 24. Es hat eine Trennwand 34 zwischen Einlauf 35 und Ablauf 36. Aufgrund der Flüssigkeitskühlung durch die Kanäle 24 und einer entsprechenden Flüssigkeitskühlung durch die Kühlorgane 37 im Endblech 29 wird mit Sicherheit ein vollständiges Festsintern des austauschbaren "Stopfenteils" der Blasöffnung vermiden. Unter "Stopfenteil" ist der konische Ein-

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satz gemeint, bestehend aus dem Teil 19, 22, 21 und 29. Man hat so eine Möglichkeit, den konischen Einsatz einer verschlissenen Blasöffnung ohne größeren Betriebseingriff auszutauschen und eineneues "Stopfenteil¹¹ in das Loch im Formstein 18 einzusetzen. Auch erhält man eine Abkühlungszone zwischen 19, Stampfmasse 22 und den Außenwänden =18 und 23, welche die herausdringende Schmelze erstarren läßt, wodurch man eine zusätzliche Abdichtung gegen weitere herausdringende Schmelze bekommt.

Die beschriebenen Kühlanordnungen bewirken auch so niedrige Temperaturen in der Grenzschicht zwischen Ofenausfüterung und Blasöffnung, daß das Zusammensintern erschwert wird und die gesamte Blasöffnung leicht austauschbar ist.

Bei einer Blasöffnung gemäß der Erfindung kann man vor oder während des Betriebs das Rohr 20 mit feuerfester Masse verschließen, um ein Herausdringen von Schmelze zu verhindern, und es später aufbohren, wenn das Gas zugeführt werden soll.

Eine andere Ausführungart der Erfindung ist in den Fig. 3 und gezeigt, in denen das Zufuhrrohr für gasförmiges, flüssiges oder fester Reaktionsmittel mit 38 bezeichnet ist. Auch durch dieses Rohr kann wie für das Zufuhrrohr 20 in Fig. 1 erläutert, Rühr--

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gas zugeführt werden. Ein keilförmiger Formstein 39 ist in zwei abgeschnittene Standardziegel zwischen zwei längeren Ziegeln 40 und 41 eingepaßt, und dieser keilförmige (oder konische) Formstein ist mit einem Zufuhrrohr 38 versehen, das mit dem Zufuhrkanal 42 kommuniziert und in den Ofenoder Konverterherd mündet. Am hintersten Ende des Formsteins ist ein Metallkörper 43 angeordnet, der in an sich bekannter Art flüssigkeitsgekühlt ist, und der einen durchgehenden Kanal hat, welcher mit dem Zufuhrkanal 42 und dem Zufuhrrohr 38 kommuniziert. Die Stirnwand 44, an welcher diese Blasöffnung befestigt ist, ist vorzugsweise austauschbar, wie auch der oberhalb derselben liegende Teil der Konverterwand 45, der besonders starkem Verschleiß ausgesetzt ist. Die Stirnwand 44 und die Wand 45 sind wassergekühlt.

Die oben beschriebenen Anordnungen können im Rahmen des offenbarten Erfhdungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden,

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Claims

Patentansprüche;

1. Blasöffnung an metallurgischen Konvertern, Schmelzöfen usw., die in eine nach innen kleiner werdende Öffnung in einer Konverterwand oder einem Konverterboden oder in einen Formstein einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasöffnung an ihrem innersten Teil aus einem nach innen dünner werdenden, keilförmigen oder konischen Formstein (19) mit zentralem Zufuhrkanal (20), sowie an ihrem äußersten Teil aus einem flüssigkeitsgekühlten Metallkörper (23) mit einem zentralen Zufuhrkanal, der mit dem vorgenannten Zufuhrkanal (20) kommuniziert, besteht.

2. Blasöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem innersten, konischen Formstein (19) ein mit Masse (22) gefüllter Raum vorhanden ist, der seitlich durch ein konisches Metallfutter (21) begrenzt ist, welches mit einer äußeren Flüssigkeitskühlung versehen isb.

3. Blasöffnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasöffnung nach hinten (Außenseite) durch eine metallische Platte begrenzt ist, die mit einem um den Zufuhrkanal (25) angeordneten Metallkörper versehen ist, wobei die Platte und

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der Körper flüssigkeitsgekühlt sind.

4. Blasöffnung nach den Ansprüchen 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskühlung im Verhältnis zu den Seitenwänden der Blasöffnung so angeordnet ist, daß eventuell an denselben herausdringende Schmelze erstarrt.

5. Blasöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des konischen Metallfutters (21), an dem Teil der Blasöffnung, der nach außen gerichtet ist, ein metallischer Körper angeordnet ist, seitlich von Masse umgeben und mit einem oder mehreren Kühlflüssigkeitskanälen versehen.

6. Blasöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um den Zufuhrkanal (25) herum, am nach außen gerichteten Teil der Blasöffnung, ein metallischer Körper mit Einführungsöffnung für Masse angeordnet ist, der bei der Anbringung der Blasöffnung angewandt werden soll.

7. Blasöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zufuhrkanal (25) ein Dichtungspfropfen aus feuerfester Masse eingesetzt ist, der ausge-

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•bohrt wird, wenn Gas zugeführt werden soll.

8. Blasöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstein keilförmig und zwischen mindestens zwei Ziegel, die langer als der Formstein sind, eingesetzt ist, und daß am äußersten Teil des Formsteins ein mit Kanal versehener, flüssigkeitsgekühlter Metallkörper (43) angeordnet ist, an dem ein Zufuhrrohr (38) für gasförmiges, flüssiges oder festes Reaktionsmittel und eventuell Rührungsgas angebracht ist (Fig. 3 und 4).

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