AT501486B1 - METALLURGICAL MELTING VESSEL WITH NOZZLE DEVICE AND METHOD FOR SECONDARY METALLURGICAL TREATMENT - Google Patents

METALLURGICAL MELTING VESSEL WITH NOZZLE DEVICE AND METHOD FOR SECONDARY METALLURGICAL TREATMENT Download PDF

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Description

2 AT 501 486 B12 AT 501 486 B1

Die Erfindung betrifft zum einen ein metallurgisches Schmelzgefäß, wobei dieser Begriff sämtliche Behältnisse umfaßt, in denen Metallschmelze gebildet, behandelt und/oder transportiert wird. Ein solches Schmelzgefäß kann beispielsweise eine Gießpfanne, ein SM-Ofen (Siemens-Martin-Ofen) oder Elektroofen sein. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur 5 sekundärmetallurgischen Behandlung einer Metallschmelze in einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schmelzgefäß.The invention relates on the one hand to a metallurgical melting vessel, this term encompassing all containers in which molten metal is formed, treated and / or transported. Such a melting vessel may be, for example, a ladle, a SM furnace (Siemens Martin furnace) or an electric furnace. The invention further relates to a process for the secondary metallurgical treatment of a molten metal in a melting vessel designed according to the invention.

Seit Jahrzehnten sind Einrichtungen zum Einbringen von Gasen und/oder festen Reaktionsund Zusatzstoffen in eine metallurgische Schmelze bekannt. Sinn und Zweck dieser Behand-io lungen ist es, die physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der Schmelze zu verändern.For decades, facilities for introducing gases and / or solid reactants and additives into a metallurgical melt have been known. The purpose of these treatments is to change the physical and / or chemical properties of the melt.

Dazu sind sogenannte keramische Gasspülsteine bekannt, die mit ungerichteter oder gerichteter Porosität ausgebildet sind. Im letztgenannten Fall verlaufen statische Kanäle durch den 15 Spülstein, der in der Wand oder im Boden des Schmelzgefäßes eingebaut ist.For this purpose, so-called ceramic gas purging blocks are known, which are formed with undirected or directed porosity. In the latter case, static channels pass through the purge plug which is installed in the wall or bottom of the crucible.

Daneben sind sogenannte Düseneinrichtungen bekannt. Die Einrichtung gemäß WO 93/09255 besteht aus einer keramischen feuerfesten Umhüllung, in der zwei konzentrisch zueinander angeordnete Rohre verlaufen. Die Einrichtung wird in die Wand eines metallurgischen Schmelz-20 gefäßes exakt horizontal eingebaut. Durch das innere Rohr bzw. einen Ringspalt zwischen innerem und äußerem Rohr werden Behandlungsmedien in die Metallschmelze zugeführt. Im Verschleißfall können die beiden Metallrohre in Richtung der Metallschmelze nachgeführt werden. Entsprechend verlängert sich die Standzeit der Einrichtung. 25 Ein Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, dass sie stets exakt horizontal ausgerichtet sein muss, da die keramische Umhüllung und Rohre an dem Ende, welches das Schmelzgefäß außenseitig überragt, auf einer Druckplatte lose aufliegen. Eine geneigte Anordnung würde dazu führen, dass die Rohre unkontrolliert in die Schmelze hineinrutschen. 30 Im übrigen hat sich die Düseneinrichtung gemäß WO 93/09255 bewährt und bildet den aktuellen Stand der Technik. Gleichwohl besteht das ständige Bedürfnis, Einrichtungen der genannten Art hinsichtlich ihrer Standzeit und Einsatzmöglichkeiten zu optimieren.In addition, so-called nozzle devices are known. The device according to WO 93/09255 consists of a ceramic refractory sheath in which two tubes arranged concentrically to one another run. The device is installed exactly horizontally in the wall of a metallurgical melting vessel. Through the inner tube or an annular gap between the inner and outer tube treatment media are fed into the molten metal. In case of wear, the two metal tubes can be tracked in the direction of molten metal. Accordingly, the life of the device extended. 25 A disadvantage of the known device is that it always has to be aligned exactly horizontal, since the ceramic cladding and tubes at the end, which projects beyond the melting vessel on the outside, rest loosely on a pressure plate. An inclined arrangement would cause the tubes to slip uncontrollably into the melt. Moreover, the nozzle device according to WO 93/09255 has proven itself and forms the current state of the art. Nevertheless, there is a constant need to optimize facilities of the type mentioned in terms of their life and uses.

Unter Zugrundelegung dieser Aufgabenstellung geht die Erfindung von folgenden Überlegun-35 gen aus:On the basis of this task, the invention proceeds from the following considerations:

Der axial verschiebbare Teil der Einrichtung (also insbesondere die Umhüllung mit den darin angeordneten Rohren) soll so geführt werden, dass er nicht nur in Richtung der Metallschmelze axial verschiebbar ist, sondern auch in umgekehrter Richtung. Üblicherweise steht das innere 40 Ende der Einrichtung über die feuerfeste Auskleidung des Schmelzgefäßes vor. Anders ausgedrückt: die Düseneinrichtung ragt mit ihrem auslassseitigen Ende in das Innere des Schmelzgefäßes und üblicherweise damit in die Metallschmelze hinein. Im Stand der Technik galt dies auch für den Fall, dass die Schmelze abgelassen wurde. Beim Chargieren, z.B. von Metallschrott, besteht dann jedoch die Gefahr, dass die in den Innenraum des Schmelzgefäßes vor-45 stehende "Spitze" der Düseneinrichtung abbricht. Dies kann nicht passieren, sofern die Düseneinrichtung vor einer entsprechenden Chargierung "zurückgezogen" wird, und zwar in eine Position, bei der sie nicht mehr über die Innenwand des Schmelzgefäßes vorsteht.The axially displaceable part of the device (ie, in particular, the envelope with the tubes arranged therein) should be guided so that it is axially displaceable not only in the direction of molten metal, but also in the opposite direction. Typically, the interior end of the device projects beyond the refractory lining of the melting vessel. In other words, the nozzle device protrudes with its outlet-side end into the interior of the melting vessel and usually into the molten metal. In the prior art, this was also true in the event that the melt was drained. When charging, e.g. of scrap metal, however, there is a risk that the " tip " the nozzle device breaks off. This can not happen unless the nozzle device is " retired " is in a position where it no longer protrudes beyond the inner wall of the melting vessel.

Zu diesem Zweck bedarf es einer entsprechenden Halterung bzw. Lagerung und Führung der so Bauteile der Einrichtung, wie nachstehend beschrieben wird. Vorteilhaft kann auch die Beschichtung der Bauteile mit einem Stoff sein, der gegenüber der Metallschmelze einen geringeren Benetzungsgradienten aufweist.For this purpose, it requires a corresponding support or storage and management of the so components of the device, as will be described below. It can also be advantageous to coat the components with a substance which has a lower wetting gradient with respect to the molten metal.

Ein wesentlicher Anwendungsbereich der beschriebenen Düseneinrichtung ist die Zufuhr von 55 Sauerstoff in eine Metallschmelze. Diese erfolgt beispielsweise über das innere Rohr. Im unmit- 3 AT 501 486 B1 telbaren Kontaktbereich mit der Metallschmelze entwickeln sich dabei zum Teil extrem hohe Temperaturen, die 2000 Grad erreichen und übersteigen können. Die Folge wäre ein rascher Verschleiß der Düseneinrichtung und des benachbarten Feuerfestmaterials. Aus diesem Grund schlägt bereits die WO 93/09255 vor, entlang des Ringkanals zwischen innerem und äußerem 5 Rohr ein Schutzgas zu führen, welches den Sauerstoff nach Art einer konzentrischen Ummantelung umgibt, und zwar auch im Austrittsbereich aus der Düseneinrichtung. Gleichzeitig wird die Reaktionszone des Sauerstoffes in das Innere der Schmelze verschoben. Ein solches Gas kann ein Inertgas wie Argon sein. Es kann aber auch ein Kühlgas wie CH4 (Methan) verwendet werden. Bei entsprechenden Strömungsgeschwindigkeiten wird der Reaktionsbereich des io Sauerstoffes mit der Metallschmelze nachhaltig von der Innenwand des Schmelzgefäßes weg verlegt und der Bereich um die Düseneinrichtung herum gekühlt. In diesem Bereich kann es dann allerdings zur Ausbildung eines sogenannten "Schutzpilzes" kommen. Es handelt sich hierbei um eine Anhäufung von erstarrtem Stahl, Schlacke und Fremdstoffen im unmittelbaren Umgebungsbereich der Düseneinrichtung am austrittsseitigen Ende und insbesondere im Kon-15 taktbereich zur Innenwand der feuerfesten Auskleidung des Schmelzgefäßes.An essential area of application of the described nozzle device is the supply of oxygen into a molten metal. This takes place for example via the inner tube. In the contact area with molten metal, which can not be contacted, extremely high temperatures develop, which can reach and exceed 2000 degrees. The result would be rapid wear of the nozzle assembly and adjacent refractory material. For this reason, already proposes the WO 93/09255, along the annular channel between the inner and outer tube 5 to guide a protective gas, which surrounds the oxygen in the manner of a concentric casing, even in the outlet region of the nozzle device. At the same time, the reaction zone of the oxygen is shifted into the interior of the melt. Such a gas may be an inert gas such as argon. But it can also be a cooling gas such as CH4 (methane) can be used. At corresponding flow velocities, the reaction region of the oxygen with the molten metal is permanently displaced away from the inner wall of the melting vessel and the area around the nozzle device is cooled. In this area, however, it may then lead to the formation of a so-called " protection fungus " come. This is an accumulation of solidified steel, slag and foreign matter in the immediate vicinity of the nozzle device at the outlet end and in particular in the Kon-15 contact area to the inner wall of the refractory lining of the melting vessel.

Ein solcher Schutzpilz kann das Vorschieben der Düseneinrichtung in die Metallschmelze behindern. Es kann auch Vorkommen, dass aufgrund der mechanischen Verankerung des Pilzes mit der Düseneinrichtung einerseits und dem feuerfesten Wandbereich des Schmelzgefäßes 20 andererseits Auskleidungsmaterial beim Vorschieben der Düse abgerissen wird. Alle diese Effekte sind unerwünscht.Such a fungus can hinder the advancement of the nozzle device into the molten metal. It may also occur that, due to the mechanical anchoring of the mushroom with the nozzle means on the one hand and the refractory wall portion of the melting pot 20 on the other, lining material will be torn off as the nozzle advances. All these effects are undesirable.

Der erfindungsgemäße Lösungsansatz zielt darauf ab, die Düse drehbar in der Auskleidung des Schmelzgefäßes zu führen. Bei einer entsprechenden Scherbeanspruchung zwischen Stützpilz 25 und Innenwand der Auskleidung läßt sich der Stützpilz relativ leicht abtrennen. Ein Abreißen von Feuerfestmaterial kann weitgehend vermieden werden.The approach of the invention aims to rotatably guide the nozzle in the lining of the melting vessel. With a corresponding shear stress between the support mushroom 25 and the inner wall of the lining, the support mushroom can be separated relatively easily. Tear-off of refractory material can be largely avoided.

Die Drehbarkeit der Düse hat, insbesondere im Zusammenhang mit der vorstehend genannten axialen Führung der Düse, einen ganz wesentlichen weiteren Vorteil: 30The rotation of the nozzle has, in particular in connection with the above-mentioned axial guidance of the nozzle, a very significant further advantage: 30

Die Düse kann jetzt auch schräg, das heißt insbesondere in Richtung auf die Schmelze geneigt, in der Ofenwand eingebaut werden. Dadurch, dass sie außenseitig gehalten wird, kann sie nicht mehr in die Schmelze hineinrutschen. Bei einer solchen Anordnung kann es jedoch am inneren Ende zu einem ungleichmäßigen Verschleiß (in radialer Richtung) kommen. Dieser kann jetzt 35 kompensiert werden, indem die beweglichen Teile der Düseneinrichtung von Zeit zu Zeit um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht werden. Die weniger verschlissenen Zonen werden in eine Stellung gebracht, wo ein höherer Verschleiß zu erwarten ist. Es ist nicht notwendig, bereits zu diesem Zeitpunkt die gesamte Düseneinheit axial in Richtung Schmelze zu verschieben. Dies kann später erfolgen. Insgesamt ergibt sich daraus eine deutlich erhöhte Standzeit der 40 Düseneinrichtung.The nozzle can now also obliquely, that is, in particular slanted in the direction of the melt, be installed in the furnace wall. Because it is held on the outside, it can no longer slip into the melt. In such an arrangement, however, it may come at the inner end to uneven wear (in the radial direction). This can now be compensated by the moving parts of the nozzle device are rotated from time to time by a certain angle. The less worn zones are placed in a position where higher wear is expected. It is not necessary at this time to move the entire nozzle unit axially in the direction of the melt. This can be done later. Overall, this results in a significantly increased lifetime of the nozzle device.

Die Erfindung betrifft danach in ihrer allgemeinsten Ausführungsform ein metallurgisches Schmelzgefäß mit einer feuerfesten keramischen Auskleidung, durch die sich eine Düseneinrichtung zum Einleiten eine Fluids in eine Metallschmelze erstreckt, wobei die Düseneinrichtung 45 folgende Merkmale aufweist: - eine rohrförmige feuerfeste keramische Umhüllung - ein äußeres Rohr, welches koaxial in der Umhüllung angeordnet ist, - ein im äußeren Rohr koaxial verlaufendes inneres Rohr, wobei 50 - zwischen innerem und äußerem Rohr mindestens ein axial verlaufender Kanal ausgebildet ist.The invention, in its most general form, thereafter relates to a metallurgical crucible having a refractory ceramic lining through which a nozzle means for introducing a fluid into a molten metal is provided, the nozzle means 45 comprising: a tubular refractory ceramic envelope an outer tube; which is arranged coaxially in the sheath, - an inner tube extending coaxially in the outer tube, wherein 50 - between the inner and outer tube at least one axially extending channel is formed.

Diese Düseneinrichtung ist darüber hinaus 55 - axial vor- und zurückbewegbar, sowie 4 AT 501 486 B1 - drehbar in der feuerfesten keramischen Auskleidung des Schmelzgefäßes angeordnet. 5 Um die Gleitfähigkeit beim Drehen oder Verschieben der Düseneinrichtung zu verbessern, sieht eine Ausführungsform vor, eine viskose Gleitschicht zwischen Umhüllung der Düseneinrichtung und feuerfesten Auskleidung anzuordnen. Diese Gleitschicht muß nicht nur aus einem schmierstoffähnlichen Material bestehen, sondern auch temperaturbeständig sein. Materialien auf Basis Grafit oder auf der Basis von Molybdänverbindungen haben sich als geeignet erwiesen. 10This nozzle device is also 55 - axially movable back and forth, as well as 4 AT 501 486 B1 - rotatably disposed in the refractory ceramic lining of the melting vessel. In order to improve the slidability when rotating or displacing the nozzle device, an embodiment provides for arranging a viscous sliding layer between the nozzle device and the refractory lining. This sliding layer must not only consist of a lubricant-like material, but also be temperature resistant. Materials based on graphite or on the basis of molybdenum compounds have proven to be suitable. 10

Das äußere Rohr kann axial verschiebbar gegenüber der Umhüllung angeordnet werden. Dazwischen kann wiederum eine Gleitschicht vorgesehen sein.The outer tube can be arranged axially displaceable relative to the envelope. In between, a sliding layer can again be provided.

Das äußere Rohr kann aber auch mit der Umhüllung verklebt oder sonst wie verbunden wer-15 den. Inneres und äußeres Rohr können über Abstandhalter verbunden sein, die eine Durchströmung in Axialrichtung nicht behindern.But the outer tube can also be glued to the enclosure or otherwise connected as the. Inner and outer tube can be connected by spacers, which do not hinder a flow in the axial direction.

Die Düseneinrichtung wird üblicherweise die feuerfeste Auskleidung nach außen überragen, damit genügend Länge zur Verfügung steht, die Düseneinrichtung mehrfach in Richtung auf die 20 Schmelze nachzuführen. An diesem Teil kann die Düseneinrichtung leicht axial und drehbar geführt werden. Dazu kann die Düseneinrichtung beispielsweise entlang mindestens einer koaxial verlaufenden Hülse verlaufen. Die Hülse kann mehrere Funktionen erfüllen: zum einen gibt sie eine axiale Führung, zum anderen kann sie selbst leicht z.B. an der Außenwand des Schmelzgefäßes abgestützt werden. Um die Düseneinrichtung "zurückzuziehen" schlägt eine 25 Ausführungsform der Erfindung vor, den Bereich der Düseneinrichtung, der außerhalb des Schmelzgefäßes verläuft, mit mindestens einer radial verlaufenden Verbreiterung auszubilden. Diese Verbreiterung dient quasi als Anschlag beim Zurückziehen der Einrichtung. Eine solche Verbreiterung kann ein umlaufender Flansch sein. Ebenso kann die Einrichtung zum entsprechenden Ende kegelstumpfförmig gestaltet sein. 30The nozzle device will usually extend beyond the refractory lining to the outside, so that sufficient length is available to track the nozzle device several times in the direction of the melt. At this part, the nozzle device can be easily axially and rotatably guided. For this purpose, the nozzle device can run, for example, along at least one coaxially extending sleeve. The sleeve can fulfill a number of functions: on the one hand it gives an axial guidance, on the other hand it can easily itself e.g. be supported on the outer wall of the melting vessel. To "retract" the nozzle assembly " proposes a 25 embodiment of the invention to form the region of the nozzle device, which extends outside of the melting vessel, with at least one radially extending broadening. This broadening serves as a sort of stop when withdrawing the device. Such a broadening may be a circumferential flange. Likewise, the device may be designed frustoconical to the corresponding end. 30

Die Halterung und Führung der Düseneinrichtung macht es - wie ausgeführt - möglich, die Düseneinrichtung geneigt anzuordnen, wobei das tiefer liegende Ende in den Innenraum des Schmelzgefäßes mündet und vorzugsweise unterhalb des Badspiegels der Schmelze liegt. Lieg das andere (äußere) Ende oberhalb dieses Badspiegels, so ergibt sich gleichzeitig eine vorteil-35 hafte Sicherung gegen Schmelzedurchbrüche für den Fall, dass die Düseneinrichtung kaputt gehen sollte.The holder and guide the nozzle device makes it - as stated - possible to arrange the nozzle device inclined, the deeper end opens into the interior of the melting vessel and preferably lies below the bath level of the melt. If the other (outer) end lies above this bath level, then at the same time there is an advantageous safeguard against melt breakthroughs in the event that the nozzle device should break down.

Die einzelnen bewegbaren Teile der Einrichtung können unabhängig voneinander bewegbar sein, wie nachstehend noch näher beschrieben wird. 40The individual movable parts of the device can be moved independently of each other, as will be described in more detail below. 40

Das beschriebene Schmelzgefäß ermöglicht es, beispielsweise folgende sekundärmetallurgische Behandlung auszuführen: - entlang des inneren Rohres wird Sauerstoff in die Schmelze eingedüst 45 - entlang des mindestens einen Kanals zwischen innerem und äußerem Rohr wird gleichzeitig zum Sauerstoff ein Kühlfluid zugeführt, - von Zeit zu Zeit wird die Düseneinrichtung gedreht und ggf. anschließend zusätzlich in die Metallschmelze vorgeschoben, - bei Bedarf wird die Düseneinrichtung so weit zurückgezogen, dass sie nicht mehr über die so Innenwand des metallurgischen Schmelzgefäßes vorsteht, - eine oder mehrere der vorgenannten Schritte können anschließend wiederholt werden.The described melting vessel makes it possible, for example, to carry out the following secondary metallurgical treatment: - oxygen is injected into the melt along the inner tube 45 - along the at least one channel between the inner and outer tube, a cooling fluid is simultaneously supplied to the oxygen, from time to time the If necessary, the nozzle device is withdrawn so far that it no longer projects beyond the inner wall of the metallurgical melting vessel, one or more of the aforementioned steps can subsequently be repeated.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen. 55 5 ÄT 501 486 B1Other features of the invention will become apparent from the features of the claims and the other application documents. 55 5 OT 501 486 B1

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dabei erwähnten Merkmale können jedoch auch in anderen Kombinationen mit erfindungsgemäßen Merkmalen für die Realisierung der Erfindung geeignet sein.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. However, the features mentioned may also be suitable in other combinations with inventive features for the realization of the invention.

Dabei zeigt die einzige Figur - in einer schematisierten Darstellung - einen Schnitt durch einen Wandbereich eines Elektroofens, wobei in der Wand eine erfindungsgemäße Düseneinrichtung eingebaut ist.The single figure shows - in a schematic representation - a section through a wall portion of an electric furnace, wherein a nozzle device according to the invention is installed in the wall.

Zu erkennen ist ein Wandabschnitt 10 des Elektroofens mit einer Innenwandfläche 10i und einer äußeren Wandfläche 10a. Die innere Wandfläche 10i verläuft schräg zur Vertikalen. Die Wandfläche 10a verläuft in der Vertikalen.Evident is a wall portion 10 of the electric furnace with an inner wall surface 10i and an outer wall surface 10a. The inner wall surface 10i extends obliquely to the vertical. The wall surface 10a extends in the vertical.

Die Wand 10 besteht aus einer üblichen feuerfesten Auskleidung. In dieser Auskleidung sitzt ein feuerfester keramischer Lochstein 22, der außenseitig (bei 22a) und innenseitig (bei 22i) in etwa mit der Außenfläche 10a bzw. Innenfläche 10i der Wand 10 fluchtet.The wall 10 consists of a conventional refractory lining. In this lining sits a refractory ceramic perforated brick 22 which is aligned on the outside (at 22a) and inside (at 22i) approximately with the outer surface 10a and inner surface 10i of the wall 10, respectively.

Im Lochstein 22 ist eine schräg verlaufende Bohrung 24 vorgesehen, die von der Außenfläche 10a zur Innenfläche 10i abfällt. Sie dient der Aufnahme einer rohrartigen feuerfesten keramischen Umhüllung 26. Die Umhüllung 26 ist wesentlich länger als die Breite der Wand 10, so dass die Umhüllung innenseitig die Wand 10i überragt und außenseitig deutlich über die Wand 10a vorsteht. Zwischen Lochstein 22 und dem korrespondierenden Abschnitt der Umhüllung 26 ist ein Gleitmittel 28 eingebracht.In the perforated brick 22, an oblique bore 24 is provided, which drops from the outer surface 10a to the inner surface 10i. It serves to receive a tubular refractory ceramic sheath 26. The sheath 26 is substantially longer than the width of the wall 10, so that the sheath on the inside projects beyond the wall 10i and protrudes clearly beyond the wall 10a on the outside. Between the perforated brick 22 and the corresponding portion of the enclosure 26, a lubricant 28 is introduced.

Innerhalb der Umhüllung 26 ist ein äußeres Rohr 32 konfektioniert, das die selbe Länge wie die Umhüllung 26 aufweist. Im äußeren Rohr 32 ist ein inneres Rohr 34 angeordnet, ebenfalls von gleicher Länge. Das Rohr 34 weist umfangsseitig im Abstand zueinander Noppen 36 auf. Die Noppen 36 dienen dazu, das innere Rohr 34 koaxial und im Abstand zum äußeren Rohr 32 zu halten und gleichzeitig zwischen den beiden Rohren 34, 32 einen Ringspalt 38 auszubilden. Außerhalb der Wandfläche 10a ist die Düseneinrichtung, bestehend aus den koaxial zueinander angeordneten Bauteilen: Umhüllung 26, äußeres Rohr 32, inneres Rohr 34 in einer umlaufenden Hülse 40 angeordnet. Die Hülse 40 besteht aus zwei Halbschalen und liegt kraftschlüssig auf der Umhüllung 26 auf. Die Hülse 40 ist auf zwei beabstandet zueinander angeordneten Lagern 42, 44 geführt, die an Gerüsten 46, 48 an der Außenfläche 10a der Wand 10 befestigt sind. Die Gleitlager 42, 44 sind in Axialrichtung der Düseneinrichtung an den Gerüsten 46, 48 geführt, so dass sie in Pfeilrichtung L1 und L2 verschiebbar sind.Within the sheath 26, an outer tube 32 is made up, which has the same length as the sheath 26. In the outer tube 32, an inner tube 34 is arranged, also of equal length. The tube 34 has peripherally spaced nubs 36 at a distance. The knobs 36 serve to keep the inner tube 34 coaxial and spaced from the outer tube 32 and at the same time between the two tubes 34, 32 form an annular gap 38. Outside the wall surface 10 a, the nozzle device, consisting of the coaxially arranged components: casing 26, outer tube 32, inner tube 34 in a peripheral sleeve 40 is arranged. The sleeve 40 consists of two half shells and is frictionally on the sheath 26. The sleeve 40 is guided on two spaced-apart bearings 42, 44, which are fixed to scaffolds 46, 48 on the outer surface 10 a of the wall 10. The sliding bearings 42, 44 are guided in the axial direction of the nozzle device on the stands 46, 48, so that they are displaceable in the direction of arrow L1 and L2.

Das äußere freie Ende 20a der Düseneinrichtung ist kegelstumpfartig gestaltet, das heißt, der Durchmesser der Umhüllung 26 erweitert sich zum freien Ende hin, wo eine flexible Sauerstoffleitung 50 und eine flexible Methangasleitung 52 Sauerstoff in das innere Rohr 34 bzw. Methan in den Ringspalt 36 zuführen.The outer free end 20a of the nozzle means is frusto-conical, that is, the diameter of the sheath 26 widens toward the free end where a flexible oxygen conduit 50 and a flexible methane gas conduit 52 feed oxygen into the inner tube 34 and methane into the annular gap 36, respectively ,

Noch während Metallschmelze im Ofengefäß ist, die dann abgelassen wird, wird die Düseneinrichtung 20 in Pfeilrichtung L2 bewegt, und zwar so weit, bis sie nicht mehr über die Innenfläche 10i vorsteht. Beim anschließenden Chargieren, beispielsweise von Schrott, steht die Düseneinrichtung nicht mehr in das Schmelzgefäß vor und kann nicht mehr abbrechen. Sobald der Ofenraum mit Schmelze gefüllt ist, wird die Düse in Pfeilrichtung L1 vorgeschoben (und zwar durch Verschieben der Lager 42, 44), beispielsweise so weit, bis die Spitze etwa 50 bis 250 mm über die Innenfläche 10i vorsteht.Even while molten metal is in the furnace vessel, which is then discharged, the nozzle device 20 is moved in the direction of arrow L2, and that until it no longer protrudes beyond the inner surface 10i. During subsequent charging, for example, scrap, the nozzle device is no longer in the melting vessel and can not break off. As soon as the furnace chamber is filled with melt, the nozzle is advanced in the direction of the arrow L1 (by displacing the bearings 42, 44), for example until the tip protrudes about 50 to 250 mm beyond the inner surface 10i.

Die sekundärmetallurgische Behandlung kann jetzt beginnen. Dies geschieht analog dem Stand der Technik, wie beispielsweise in der WO 93/09255 beschrieben.The secondary metallurgical treatment can now begin. This is done analogously to the prior art, as described, for example, in WO 93/09255.

Im Bereich der Innenfläche 10i benachbart zur Düseneinrichtung 20 kann es zur Ausbildung eines sogenannten Schutzpilzes kommen, der mit dem Bezugszeichen 60 angedeutet ist. In diesem Fall wird die Düseneinrichtung 20 durch Aktivieren der Drehlager 42, 44 um einenIn the area of the inner surface 10i adjacent to the nozzle device 20, a so-called protection fungus may be formed, which is indicated by the reference numeral 60. In this case, the nozzle device 20 is activated by activating the pivot bearings 42, 44 by one

Claims (10)

6 AT 501 486 B1 Winkel von beispielsweise 5, 10 oder 30 Grad verdreht, wobei sich der Schutzpilz von der Innenfläche 10i löst. Anschließend kann die gesamte Düseneinrichtung 20 gegebenenfalls ein Stück in Pfeilrichtung L1 vorgeschoben werden. Ein ähnlicher Effekt lässt sich durch Reduzierung der Kühlmittelzufuhr erreichen. 5 Im Laufe der Zeit wird es zu einem Verschleißprofil an der Spitze 20s der Düseneinrichtung kommen, wie in der Figur dargestellt. In diesem Fall wird die Düseneinrichtung 20 um etwa 180 Grad gedreht (mit Hilfe der Lager 42, 44), bis sich das in der Figur gepunktet eingezeichnete Verschleißprofil einstellt. In dieser Position kann die Einrichtung noch eine Zeit lang weiter io betrieben werden, ohne sie in Pfeilrichtung L1 nachschieben zu müssen. Während das Ende 20a der Düseneinrichtung 20 oberhalb eines Füllstandes (Badspiegels) X einer Metallschmelze S liegt, befindet sich das Ende 20s unterhalb des Badspiegels X. 15 Die Einrichtung 20 kann ohne weiteres 150 oder auch 300 mm tief in die Schmelze S hineinragen, da sie bei Bedarf (z.B. beim Füllen des Gefäßes) vollständig zurückgezogen werden kann. Wie einleitend beschrieben kann die keramische Umhüllung fest mit dem äußeren Rohr verbunden, aber auch relativ zu diesem bewegbar angeordnet werden. Es wird dann entweder die 20 Umhüllung mit den Rohren verschoben oder die Rohre relativ zur feststehenden Umhüllung. Patentansprüche: 1. Metallurgisches Schmelzgefäß mit einer feuerfesten keramischen Auskleidung, durch die sich eine Düseneinrichtung (20) zum Einleiten eines Fluids in eine Metallschmelze erstreckt, die folgende Merkmale aufweist: a) eine rohrförmige, feuerfeste keramische Umhüllung (26), 30 b) ein in der Umhüllung (26) koaxial angeordnetes äußeres Rohr (34), c) ein im äußeren Rohr (34) koaxial verlaufendes inneres Rohr (38), d) zwischen innerem und äußerem Rohr (38, 34) ist mindestens ein axial verlaufender Kanal (36) ausgebildet und die 35 e) axial vor- und zurückbewegbar sowie f) drehbar in der feuerfesten keramischen Auskleidung angeordnet ist.Angle of, for example, 5, 10 or 30 degrees twisted, wherein the fungus dissolves from the inner surface 10i. Subsequently, the entire nozzle device 20 may optionally be advanced a bit in the direction of arrow L1. A similar effect can be achieved by reducing the coolant supply. 5 Over time, a wear profile will occur at the tip 20s of the nozzle assembly as shown in the figure. In this case, the nozzle device 20 is rotated by about 180 degrees (with the aid of bearings 42, 44) until the dotted in the figure recorded wear profile. In this position, the device can continue to operate io for a while without having to push it in the direction of arrow L1. While the end 20a of the nozzle device 20 lies above a level (bath level) X of a molten metal S, the end 20s is below the bath level X. The device 20 can easily protrude 150 or 300 mm deep into the melt S, since they if necessary (eg when filling the vessel) can be completely withdrawn. As described in the introduction, the ceramic cladding can be firmly connected to the outer tube, but can also be arranged to be movable relative thereto. It is then either the 20 sheath with the tubes moved or the tubes relative to the fixed enclosure. Claims 1. A metallurgical crucible having a refractory ceramic lining through which a nozzle means (20) extends for introducing a fluid into a molten metal, comprising: a) a tubular refractory ceramic enclosure (26), 30b) coaxially arranged outer tube (34) in the sheath (26); c) an inner tube (38) extending coaxially in the outer tube (34); d) between the inner and outer tubes (38, 34) is at least one axially extending channel (38). 36) is formed and the e) axially movable back and forth and f) rotatably disposed in the refractory ceramic lining. 2. Schmelzgefäß nach Anspruch 1 mit einer viskosen Gleitschicht (30) zwischen Umhüllung (26) der Düseneinrichtung (20) und der feuerfesten Auskleidung und/oder zwischen äußerem Rohr (34) und Umhüllung (26).2. Melting vessel according to claim 1 with a viscous sliding layer (30) between the envelope (26) of the nozzle device (20) and the refractory lining and / or between the outer tube (34) and sheath (26). 3. Schmelzgefäß nach Anspruch 1 bei dem äußeres Rohr (34) und Umhüllung (26) fest ver-45 bunden sind.3. melting vessel according to claim 1 in the outer tube (34) and sheath (26) are firmly ver-45 connected. 4. Schmelzgefäß nach Anspruch 1, dessen Düseneinrichtung (20) die feuerfeste Auskleidung nach außen überragt und an diesem Teil axial und drehbar geführt ist.4. melting vessel according to claim 1, wherein the nozzle device (20) projects beyond the refractory lining to the outside and is axially and rotatably guided on this part. 5. Schmelzgefäß nach Anspruch 1, bei dem der die feuerfeste Auskleidung außen überra gende Teil der Düseneinrichtung (20) entlang mindestens einer koaxial verlaufenden Hülse (40) geführt ist.5. melting vessel according to claim 1, wherein the refractory lining on the outside überra ing part of the nozzle means (20) along at least one coaxially extending sleeve (40) is guided. 6. Schmelzgefäß nach Anspruch 1, bei dem der die feuerfeste Auskleidung außen überra-55 gende Teil der Düseneinrichtung (20) mindestens eine radial verlaufende Verbreiterung 7 AT 501 486 B1 (20a) aufweist.6. Melting vessel according to claim 1, in which the refractory lining on the outside überra-55 ing part of the nozzle device (20) has at least one radially extending broadening AT 501 486 B1 (20a). 7. Schmelzgefäß nach Anspruch 1, dessen Düseneinrichtung (20) geneigt angeordnet ist, wobei das tieferliegende Ende (20s) zum Innenraum des Schmelzgefäßes hin liegt.7. melting vessel according to claim 1, wherein the nozzle device (20) is arranged inclined, wherein the lower end (20 s) to the interior of the melting vessel is located. 8. Schmelzgefäß nach Anspruch 7, wobei das tieferliegende Ende (20s) unterhalb eines Badspiegels (X) einer metallurgischen Schmelze (S) und das andere Ende (20a) oberhalb dieses Badspiegels (X) verläuft.8. Melting vessel according to claim 7, wherein the lower end (20 s) below a bath level (X) of a metallurgical melt (S) and the other end (20 a) above this bath level (X). 9. Schmelzgefäß nach Anspruch 1 mit einer Düseneinrichtung (20), deren Umhüllung (26), äußeres und inneres Rohr (34, 38) unabhängig voneinander bewegbar sind.9. melting vessel according to claim 1 with a nozzle device (20), the envelope (26), outer and inner tube (34, 38) are movable independently of each other. 10. Verfahren zur sekundärmetallurgischen Behandlung einer Metallschmelze in einem metallurgischen Schmelzgefäß nach einem der Ansprüche 1-9, dessen Düseneinrichtung über die Innenfläche des metallurgischen Schmelzgefäßes vorsteht und in die Metallschmelze hineinragt, mit folgenden Merkmalen: a) entlang des inneren Rohres wird ein Fluid in die Schmelze eingedüst, b) entlang des mindestens einen Kanals zwischen innerem und äußerem Rohr wird ein anderes Fluid gleichzeitig zugeführt, c) von Zeit zu Zeit wird die Düseneinrichtung gedreht, d) von Zeit zu Zeit wird die Düseneinrichtung in die Metallschmelze vorgeschoben, e) bei Bedarf wird die Düseneinrichtung so weit zurückgezogen, dass sie nicht mehr über die Innenwandfläche des metallurgischen Schmelzgefäßes vorsteht, f) Wiederholung eines oder mehrer der vorgenannten Schritte. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen10. A method for the secondary metallurgical treatment of a molten metal in a metallurgical melting vessel according to any one of claims 1-9, the nozzle means projecting beyond the inner surface of the metallurgical melting vessel and protruding into the molten metal, with the following features: a) along the inner tube, a fluid in the B) along the at least one channel between the inner and outer tube another fluid is supplied simultaneously, c) from time to time the nozzle device is rotated, d) from time to time the nozzle device is advanced into the molten metal, e) at Need, the nozzle means is withdrawn so far that it no longer protrudes beyond the inner wall surface of the metallurgical melting vessel, f) repetition of one or more of the aforementioned steps. For this purpose 1 sheet of drawings
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