DE29914990U1

DE29914990U1 - Armierung für eine Ummantelung eines Metallrohrs

Info

Publication number: DE29914990U1
Application number: DE29914990U
Authority: DE
Original assignee: Plibrico Co GmbH
Current assignee: Plibrico Co GmbH
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2009-08-28

Description

TH/ti 990478G
25. August 1999

Armierung für eine Ummantelung eines Metallrohrs

Die Erfindung betrifft eine aus mindestens einem Armierungselement bestehende Armierung für eine aus feuerfestem Beton bestehende Ummantelung eines Metallrohrs, insbesondere einer Einblaslanze für die Verwendung in Stahlwerken.

Derartige Einblaslanzen werden bei der metallurgischen Behandlung von Metallschmelzen verwendet, um Gase, ggf. mit festen pulverförmigen Behandlungsstoffen, wie Kalk oder Legierungsstoffen, zur Reinigung, Reaktion oder um Legierungen zu bilden unter die Oberfläche von Metallschmelzen zu blasen. Beim Eintauchen der Lanzen durch die auf der Badoberfläche schwimmende flüssige Schlackeschicht in die Metallschmelze hinein muß diese den darin herrschenden hohen Temperaturen von teilweise über 1400 ⁰C standhalten. Daher wird üblicherweise eine feuerfeste Ummantelung für die Einblaslanze vorgesehen, die diese vor extremen Temperaturen und sonstigen Belastungen schützen soll.

Die Lanze muß neben ihrem Eigengewicht zusätzlich Biegebelastungen aufnehmen, die· durch die beim Einblasen hervorgerufenen Schwingungen der Lanze entstehen. Verstärkt wird diese Beanspruchung noch durch die bei der Behandlung der Metallschmelze übliche intensive Badbewegung, die durch Einblasen von Gas, meist Inertgas,

Q:j

durch Boden- oder Seitendüsen in die Schmelze erzeugt wird.

Da die Ummantelung aus feuerfestem Beton dieser mechanischen Beanspruchen der Lanze meist als solches nicht standhält, verstärkt man die Ummantelung durch metallene Armierungselemente.

Aus der Praxis ist eine Armierung für eine Ummantelung einer Einblaslanze bekannt, bei dem das Armierungselement ein senkrecht zur Umfangsflache der metallenen Einblaslanze stehendes, an seiner einen Längsseite auf diese aufgeschweißtes Blechband bildet, das sich in Längsrichtung der Einblaslanze schraubenförmig um die Längsachse der Einblaslanze fortsetzt. Das Blechband ist dabei entlang seiner einen Längsseite mit der Umfangsflache der Einblaslanze verschweißt.

Diese bekannte Armierung einer Ummantelung ist in der Herstellung sehr aufwendig und bietet der Ummantelung nur in axialer Richtung der Einblaslanze eine Unterstützung. In dieser Richtung wird die Ummantelung durch die senkrecht stehenden Armierungselemente an einer Bewegung gehindert. In radialer Richtung ist die Ummantelung aber in einer Bewegung senkrecht zur Umfangsflache nicht gestützt, sondern kann sich frei entlang der senkrecht stehenden Armierungselemente bewegen, bzw. ausdehnen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Armierung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach

herzustellen ist und der Ummantelung in mehrere
Richtungen eine Unterstützung bietet.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Armierung
dadurch gelöst, daß das Armierungselement ein
Armierungsdraht ist, der eine sich in Längsrichtung des Metallrohrs mehrmals wiederholende, mehrdimensionale Form hat und jeweils an regelmäßig wiederkehrenden Punkten mit dem Metallrohr verbunden ist.

Die sich mehrmals wiederholende, mehrdimensionale Form
des Armierungsdrahtes führt im Gegensatz zu dem
vorbekannten Armierungselementen zu mehreren
Verankerungsebenen, in denen der feuerfeste Beton durch den Armierungsdraht verankert wird.

Die Ummantelung, die den Armierungsdraht vollständig
umgibt wird durch diesen bei Belastungen senkrecht zu
Längsachse des Armierungsdrahtes unterstützt. Durch die mehrdimensionale, beispielsweise gebogene Form des
Armierungsdrahtes wird die Ummantelung jedoch auch bei
Belastungen entlang der Längsachse der Einblaslanze
unterstützt. Hierdurch wird vor allem eine Verminderung der Längsrißbildung in dem feuerfesten Beton
hervorgerufen.

Durch eine Beschränkung der Befestigungspunkte des
Armierungsdrahtes mit der Umfangsflache des Metallrohrs auf lediglich ein paar regelmäßig wiederkehrende Punkte wird eine relative Flexibilität der Verankerung
hervorgerufen. Risse im feuerfesten Beton, die aufgrund

einer starren Verbindung der Armierung mit dem Metallrohr hervorgerufen werden, die ein teilweises Mitschwingen der Armierung mit dem feuerfesten Beton verhindert, werden durch die erfindungsgemäße Armierung reduziert. Dies gilt besonders dann, wenn der Armierungsdraht an nur drei Punkten mit der Umfangsflache des Metallrohrs verbunden ist.

Die Armierung kann zweckmäßig an die in der feuerfesten Ummantelung auftretenden Belastungen angepaßt werden, wenn jeder Armierungsdraht ein Element einer bestimmten Länge bildet und mehrere dieser Elemente regelmäßig auf dem Umfang und/oder der Länge des Metallrohrs angeordnet sind. So können in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Elemente über die Länge des Metallrohrs auf dessen Umfangsflache versetzt zueinander angeordnet werden. Dies führt zu einer erhöhten Armierungswirkung, so daß die feuerfeste Ummantelung besonders vorteilhaft unterstützt wird. Insbesondere können die Abstände zwischen den einzelnen Armierungselementen ausreichend groß gewählt werden, so daß der herkömmliche feuerfeste Beton ausreichend kompakt aufgebracht werden kann, um einen Abschereffekt auszuschließen.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß der Armierungsdraht vorteilhafterweise eine sich in einer in Längsrichtung ausgerichteten Radialebene des Metallrohrs erstreckende, parallel zu dessen Längsachse verlaufende Wellenform hat. Die Wellenform, die auch schlangen- , zacken- oder spiralförmig sein kann, verläuft im

wesentlichen parallel zur Längsachse des Metallrohrs entlang dessen Umfangsflache, wobei die Wellentäler teilweise mit der Umfangsflache verbunden sind und die Wellenspitzen von dieser abstehen. Eine solche Form des Armierungsdrahts führt zu einer Reduktion der Kerbwirkung, so daß die feuerfeste Ummantelung eine hohe Standfestigkeit gegen Wechselbelastungen und somit eine hohe Einsatzzeit hat.

Eine besonders gute Verbindung zwischen dem zu stützenden Beton und der Armierung wird bei einer Armierung erzielt, die dreidimensional wirkt. Dies ist beispielsweise bei einer Armierung der Fall, bei der die Form des Armierungsdrahtes von der Umfangsflache des Metallrohrs abstehende Bogen aufweist, deren mindestens eines Fußende jeweils durch ein parallel zur Umfangsflache verlaufendes Teilstück mit dem Fußende eines weiteren Bogens verbunden ist, daß die Bogen in einem Winkel zur Längsachse des Metallrohrs angeordnet sind und daß die Teilstücke parallel zur Längsachse verlaufen, und daß miteinander verbundene Bogen in alternierenden Winkeln zur Längsachse angeordnet sind, so daß der Armierungsdraht bei einer Draufsicht auf die Umfangsflache eine Wellenform hat.

Diese besondere Ausgestaltung einer Armierung weist einen in der Draufsicht auf die Umfangsflache wellenförmigen Armierungsdraht auf, bei dem die Wellentäler und -spitzen durch jeweils parallel zur Umfangsflache in Längsrichtung des Metallrohrs sich erstreckende Teilstücke gebildet werden. Verbunden werden diese Teilstücke durch von der Umfangsflache abstehende Bogen verbunden. Die Bogen sind

in alternierenden Winkel zu der Längsachse des Metallrohrs angeordnet, so daß die genannte Wellenform entsteht.

Die besonders belastete Spitze einer Einblaslanze, mit der die auf der Badoberfläche schwimmende flüssige Schlackeschicht durchstoßen werden muß, wird mit einer speziellen Ausgestaltung der Armierung gestützt, bei der an diesem Ende ein hakenförmiges Armierungselement vorgesehen ist, das einen länglichen Mittelteil aufweist, der in der Umfangsebene des Metallrohrs liegt und an mindestens einem seiner Enden ein in einem Winkel dazu abstehendes Teilelement aufweist. Besonders zweckmäßig steht das Teilelement in einem rechten Winkel von der Umfangsflache ab.

Durch dieses in der Regel kurze, hakenförmige Armierungselement wird die das Ende des zylindrischen Körpes schützende Ummantelung besonders zuverlässig gestützt.

Ein weiterer Schutz für das beschriebene Ende der Einblaslanze wird durch ein hakenförmiges Armierungselement erreicht, dessen Mittelteil in Längsrichtung über das Ende des Metallrohrs übersteht und an diesem Ende ein in einem Winkel zur Längsachse in die Umfangsebene oder nach innen weisendes abstehendes Teilelement aufweist. Besonders bei einer Anordnung mehrerer hakenförmiger Element an dem Ende des Metallrohrs wird durch diese eine Art Korb gebildet, der von dem Ende des Metallrohrs absteht und diesen schützt.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand einer lediglich vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung darstellende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine mit der erfindungsgemäßen Armierung versehenen Einblaslanze;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Armierungsdrahtes der erfindungsgemäßen Armierung;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Einblaslanze;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausgestaltung einer mit der erfindungsgemäßen Armierung versehenen Einblaslanze;

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Einblaslanze aus Fig. 4 und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Armierung aus Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine Einblaslanze 1 gezeigt, die im wesentlichen aus einem Metallrohr 2, einem an einem Ende dieses Metallrohrs 2 angebrachten Mündungsrohr 3, die Armierung bildende Armierungsdrähte 4 und hakenförmigen Armierungselementen 5 sowie einer nicht dargestellten

Ummantelung des metallischen Rohrs 2 aus feuerfestem Beton gebildet wird. Die Armierungsdrähte 4 haben eine Wellenform, die Wellentäler 6 und Wellenspitzen 7 aufweist. Wie in Fig. 3 ersichtlich, sind die Armierungsdrähte 4 in einer längs der Längsachse des Metallrohrs 2 verlaufenden Radialebene des Metallrohrs 2 angeordnet. Aus Fig. 3 ist ebenfalls ersichtlich, daß die Armierungsdrahte 4, 4' über die Länge des Metallrohrs 2 auf dessen Umfangsfläche versetzt zueinander angeordnet sind. Die in Längsrichtung hinter den Armierungsdrähten 4 liegenden Armierungsdrähte 4' sitzen versetzt zu den Armierungsdrähten 4 auf der Umfangsfläche des Metallrohrs 2.

Die Armierungsdrähte 4 sind an dem jeweiligen Anfang 8 und Ende 9 des Armierungsdrahtes 4 an die Umfangsfläche 2 des Metallrohrs 2 angeschweißt.

Die hakenförmigen Armierungselemente 5 weisen einen länglichen Mittelteil 11 auf, an dessen Ende in einem Winkel zur Längsachse des Metallrohrs 2 abstehende Teilelemente 12 und 13 angeordnet sind. Das am einen Ende abstehende Teilelement 12 ist in einem rechten Winkel zu der Umfangsfläche angeordnet, während das abstehende Teilelement 13 von dem Mittelteil zu der Längsachse des Metallrohrs 2 weist.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung einer Einblaslanze 1 dargestellt. Diese unterscheidet sich in ihrem Aufbau lediglich durch die Form der Armierungsdrähte 14. Die übrigen Elemente entsprechen den

Elementen der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Einblaslanze die mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Die Armierungsdrähte 14 bzw. 14' weisen eine in einer Draufsicht auf die Oberfläche des Metallrohrs 2 zu erkennende Wellenform auf. Diese Wellenform wird durch Bogenelemente 17 gebildet, deren Fußpunkte durch parallel und entlang der Längsachse des Metallrohrs 2 angeordnete Teilstücke 15, 16 verbunden werden. Die Teilstücke 15, sind auf der Umfangsfläche des Metallrohrs 2 und in dessen Querrichtung versetzt zueinander angeordnet, so daß der daraus entstehende alternierende Verlauf zu der Wellenform des Armierungsdrahtes 14, 14' führt. In Fig. ist ebenfalls ersichtlich, daß die Armierungsdrähte 14, 14' in Längsrichtung des Metallrohrs 2 auf der Umfangsfläche versetzt zueinander angeordnet sind. Der Armierungsdraht 14' ist in Längsrichtung hinter und in ümfangsrichtung versetzt zu dem Armierungsdraht 14 angeordnet.

Der Verlauf des Armierungsdrahtes 14 wird in perspektivischer Darstellung in Fig. 6 verdeutlicht.

Die das Metallrohr 2 umgebende, nicht dargestellte Ummantelung wird durch die Armierungsdrähte 4, 4', 14, 14' gestützt. Die besondere Form der Armierungsdrähte 4, 4', 14, 14' und deren Anordnung auf der Umfangsfläche des Metallrohrs 2 bewirken die erfindungsgemäße vorteilhafte Unterstützung der nicht dargestellten Ummantelung.

Claims

1. Aus mindestens einem Armierungselement bestehende Armierung für eine aus feuerfestem Beton bestehende Ummantelung eines Metallrohrs, insbesondere einer Einblaslanze, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungselement ein Armierungsdraht (4, 4', 14, 14') ist, der eine sich in Längsrichtung des Metallrohrs (2) mehrmals wiederholende, mehrdimensionale Form hat und jeweils an regelmäßig wiederkehrenden Punkten mit dem Metallrohr (2) verbunden ist.

2. Armierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Armierungsdraht (4, 4', 14, 14') ein Element einer bestimmten Länge bildet und daß mehrere dieser Elemente regelmäßig auf dem Umfang und/oder der Länge des Metallrohrs (2) angeordnet sind.

3. Armierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente über die Länge des Metallrohrs (2) auf dessen Umfangsfläche versetzt zueinander angeordnet sind.

4. Armierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Armierungsdraht (4, 4') eine sich in einer in Längsrichtung ausgerichteten Radialebene des Metallrohrs (2) erstreckende und parallel zu dessen Längsachse verlaufende Wellenform aufweist.

5. Armierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Armierungsdrahtes (14, 14') von der Umfangsfläche des Metallrohrs (2) abstehende Bogen (17) aufweist, deren mindestens eines Fußende jeweils durch ein parallel zur Umfangsfläche verlaufendes Teilstück (15, 16) mit dem Fußende eines weiteren Bogens (17) verbunden ist, daß die Bogen (17) in einem Winkel zur Längsachse des Metallrohrs (2) angeordnet sind und daß die Teilstücke (15, 16) parallel zur Längsachse verlaufen, und daß miteinander verbundene Bogen (17) in alternierenden Winkeln zur Längsachse angeordnet sind.

6. Armierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Armierungsdraht (4, 4', 14, 14') an jeweils drei Punkten an die Umfangsfläche des Metallrohrs (2) angeschweißt ist.

7. Armierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Endes des Metallrohrs (2) ein hakenförmiges Armierungselement (5) vorgesehen ist, das einen länglichen Mittelteil (11) aufweist, der in der Umfangsebene des Metallrohrs (2) liegt und an mindestens einem seiner Enden ein in einem Winkel dazu abstehendes Teilelement (12, 13) aufweist.

8. Armierung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Mittelteils (11) das abstehende Teilelement (12) in einem rechten Winkel von der Umfangsfläche absteht.

9. Armierung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (11) in Längsrichtung über das Ende des Metallrohrs (2) übersteht und an diesem Ende ein in einem Winkel zur Längsachse in die Umfangsebene oder nach innen weisendes abstehendes Teilelement (13) aufweist.