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Verfahren zur Heissreparatur der feuerfesten Auskleidung metallurgischer
Gefässe und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Heissreparatur der feuerfesten
Auskleidung metallurgischer Gefässe, insbesondere zur Heissreparatur der Abstichöffnung eines metallurgischen Gefässes, wie eines Konverters, mittels einer fliessfähigen wässerigen Heissreparaturmasse.
In Stahl- und Hüttenwerken werden verschiedene Methoden zur Heissreparatur der feuerfesten Auskleidung von metallurgischen Gefässen angewandt. Besonders wichtig ist die Erneuerung der sich nach wiederholtem Abstich vergrössernden Abstichöffnungen von Konvertern. Während einer
Konverterreise muss das Abstichloch mehrmals erneuert werden, damit keine Störungen beim Abgiessen auftreten.
Die gebräuchlichste Methode für die Erneuerung eines Abstichloches besteht darin, dass man das von der Schlacke gereinigte Abstichloch mit einer Platte von aussen verschliesst, auf der ein Rohr als Schablone für die gewünschte Abmessung des Abstichloches in den Tiegel hineinragend befestigt ist.
Nachdem der Tiegel waagrecht gestellt ist, wird eine mit etwa 25% Wasser fliessfähig gemachte Heissreparaturmasse zwischen die Aussenwand des Rohres und das verschlissene Stichmauerwerk gegossen. Die Masse muss gut fliessfähig und dünnflüssig sein, damit auch kleine Zwischenräume und Spalte zwischen der Rohrschablone und dem alten Stichmauerwerk ausgefüllt werden können.
Die Bereitung der Mischung erfolgt gewöhnlich in einem Gefäss von Hand aus oder maschinell.
Auch das Eingiessen des fertigen Gemisches in den Ringraum zwischen Rohrschablone und Stichmauerwerk wird von Hand aus, u. zw. mit Schöpfern durchgeführt, oder es wird ein an einem Kran hängender, die flüssige Masse enthaltender Behälter, der ein Ausflussrohr besitzt, über das auszubessernde Stichloch in Arbeitsstellung gebracht. Beide Methoden haben Nachteile : Bei händischer Bedienung ist das Personal grosser Strahlungshitze ausgesetzt ; die Masse entmischt sich leicht und ihre Zusammensetzung wird unter der Hitzeeinwirkung ungleichmässig. Beim Einbringen mittels eines an einem Kran hängenden Hochbehälters kann, wenn ein Rührwerk vorgesehen ist, eine Entmischung zwar verhindert werden, doch tritt unter der Einwirkung der Hitze oftmals eine Verlegung des Ausflussrohres ein, indem die Masse fest wird.
Nach jedem Arbeitsgang sind dann umfangreiche Reinigungsarbeiten notwendig.
Man hat sich auch bemüht, die bestehenden Schwierigkeiten durch vollmechanische Stichlochausbesserungsmaschinen zu lösen, jedoch haben sich weder eine Schlämmspritzmaschine noch eine Torkretier- bzw. andere Druckfördermaschine bewährt. Das Material wurde unter zu hohem Druck an das Abstichloch herangebracht und Verstopfungen in den Massezuführungsrohren traten immer wieder auf, da bei den bekannten Maschinen die fertig gemischte, fliessfähige Reparaturmasse durch das im Bereich der Hitzestrahlung liegende, lange Rohr bis zur Reparaturstelle geleitet werden musste.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und beruht auf der Erkenntnis, dass eine einwandfreie und zuverlässige Heissreparatur nur dann möglich ist,
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wenn die Bereitung der Mischung nicht ausserhalb des Konverters, sondern unmittelbar oberhalb der
Reparaturstelle durchgeführt wird, so dass keine von der fliessfähigen Reparaturmasse durchflossenen, im
Bereich der Hitzestrahlung liegenden Leitungen vorgesehen zu werden brauchen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die festen und flüssigen
Bestandteile der Heissreparaturmasse getrennt zu einem oberhalb der Reparaturstelle in Stellung gebrachten Mischtopf gefördert werden, wobei die Förderung-der festen Bestandteile mittels eines unter
Druck stehenden gasförmigen Mediums erfolgt, die Bestandteile im Mischtopf gemischt werden und sodann das fliessfähige Gemisch auf die Reparaturstelle ausfliessen gelassen wird.
Die Verwendung eines Mischtopfes mit einem grösseren Durchmesser als die Zuleitungsrohre bringt den Vorteil mit sich, dass das unter Druck stehende gasförmige Medium, z. B. Pressluft, mit dem die festen Stoffe gefördert werden, sich im Drucktopf entspannt, wodurch der Mischeffekt verbessert wird.
Die Erfindung umfasst weiters eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, welche
Zuführungsleitungen für die trockene pulverförmige Reparaturmasse und das Wasser sowie einen
Mischtopf umfasst. Hiebei sind erfindungsgemäss eine oder beide Zuführungsleitungen für die trockene Masse und das Wasser selbsttragend ausgebildet, so dass sie ohne zusätzliche Stützkonstruktion den Mischtopf tragen, und auf einem, zweckmässig mit Gewichtsausgleich versehenen Fahrwerk, schwenkbar gelagert.
Im Mischtopf wird die gewünschte Konsistenz der Heissreparaturmasse eingestellt, wobei der Druck eines pneumatischen Mediums, insbesondere Pressluft, zur Förderung der trockenen Masse, der Druck (und damit die Geschwindigkeit und Menge) des zugeführten Wassers und die Topfgrösse aufeinander abgestimmt werden müssen. Dies ist jedoch durch einen Vorversuch auf einfache Weise möglich, und die ermittelten Bedingungen können während einer Konverterreise konstant gehalten werden. Wasserdruck und Pressluftdruck werden durch Manometer überwacht. Der Mischtopf weist zweckmässig einen zylindrischen oder konischen (kegelstumpfförmigen) Mantel auf, in den die Zuführungsleitungen für die pulverförmige trockene Heissreparaturmasse und das Wasser in exzentrischer, insbesondere tangentialer, Richtung münden.
In den Zeichnungen ist das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung näher erläutert.
Fig. l zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, die über einem Stichloch in Arbeitsstellung gebracht ist, in Seitenansicht, wobei der Tiegelmantel aufgeschnitten ist.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Mischtopf nach Fig. 1. Die Fig. 3 und 4 stellen eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform des Mischtopfes dar.
In Fig. l ist mit-l-ein Konverter bezeichnet, dessen Abstichloch --2-- verschlissen ist und das erneuert werden soll. Das Stichloch wurde von aussen mit einer Platte-3-, an der ein Rohr-4--als Schablone befestigt ist, verschlossen. Der Raum --5-- zwischen der verschlissenen Auskleidung --6-- und der Aussenwand des Rohres--4--soll mit fliessfähiger Reparaturmasse ausgegossen werden. Das erfindungsgemässe Gerät besitzt ein Fahrwerk--7--, welches auf der Bühne --8-mit Rollen--9-bewegbar ist. In den Schwenklagern --10-- sind die Rohrleitungen - 11-- für Wasser und--12--für die trockene Masse schwenkbar gelagert und an Schlauchleitungen-13 und 14--angeschlossen.
Die Rohre-11 und 12-sind selbsttragend, d. h. sie tragen ohne zusätzliche Stützkonstruktion den Mischtopf--15--. Der Mantel des Mischtopfes ist bei dem Beispiel nach Fig, 1 kegelstumpfförmig ausgebildet, Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, mündet die Zuführungsleitung--12-für die trockene Masse tangential in den Mantel des Mischtopfes ein, u. zw. in dessen oberen Bereich. Das Rohr--12-ist hinter der Mündung noch mit einem kurzen Rohrstutzen--16--, der am Ende verschlossen ist, weitergeführt, damit ein Durchscheuern der Topfwand verhindert wird.
Das Ende der Wasserzuführungsleitung--11--ist gabelförmig ausgebildet. Die beiden Äste
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unterhalb davon. Das durch die Düse-17--eintretende Wasser bewegt sich mit dem Massestrom und feuchtet diesen an. Das bei der tiefergesetzten Düse --17'-- eingespritzte Wasser bewegt sich gegen den Massestrom. Auf diese Weise bekommt man einen sehr guten Mischeffekt, ähnlich wie bei Zyklonen.
Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der zuerst beschriebenen dadurch, dass der Mantel des Mischtopfes zylindrisch ist und dass die Wasserzuführungsleitung--11--
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in einen Ring-18-endigt, der eine Anzahl um den Umfang verteilter Düsen zum Einspritzen des Wassers aufweist. Der Düsenring--18--ist gegenüber dem Massezuführungsrohr--12--wieder ein Stück nach unten versetzt.
Das beschriebene Gerät konnte in der Praxis für Förderleistungen bis zu etwa 5 m3
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der Inhalt des Mischtopfes 2 bis 8 l.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Heissreparatur der feuerfesten Auskleidung metallurgischer Gefässe, insbesondere
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Stellung gebrachten Mischtopf gefördert werden, wobei die Förderung der festen Bestandteile mittels eines unter Druck stehenden gasförmigen Mediums erfolgt, die Bestandteile im Mischtopf gemischt werden und sodann das fliessfähige Gemisch auf die Reparaturstelle ausfliessen gelassen wird.