CN101012488A - 冲洗锥 - Google Patents

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CN101012488A CNA2006101622568A CN200610162256A CN101012488A CN 101012488 A CN101012488 A CN 101012488A CN A2006101622568 A CNA2006101622568 A CN A2006101622568A CN 200610162256 A CN200610162256 A CN 200610162256A CN 101012488 A CN101012488 A CN 101012488A
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托马斯·施拉芬
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Pa-Ha-Ge Refractory Products & Co GmbH
PA－HA－GE耐火产品有限及两合公司
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Pa-Ha-Ge Refractory Products & Co GmbH
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Abstract

本发明涉及一种用于冶金容器的冲洗锥，具有芯(1)和包围所述芯(1)的填料(4)，其中所述芯沿背离熔液侧(3)至朝向熔液侧(2)的轴线延伸，其中所述芯(1)是构造为与所述填料(4)分离地制造的成型件，所述成型件具有在所述轴线的方向上能够实现形状配合的外部轮廓。

Description

冲洗锥
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的冲洗锥(Spuelkegel)。
背景技术
冲洗锥作为可更换的、在用耐火材料覆盖的容器中允许将气体导入金属熔液(Metallschmelzen)中的部件已公知。在此，该二次冶金处理的效率直接取决于冲洗锥的冲洗作用的效率。冲洗锥一般受到高的化学、机械和热机械的磨损。这解释了为何一再进行提高冲洗锥的耐久性和改进冲洗作用的尝试。
这造成了这样的事实，即现今已知很多不同类型的冲洗锥。这些冲洗锥一般可分为两组，一种是一体式的冲洗锥，其由耐火材料制成，冲洗通道纵向地形成在冲洗锥中。接着，通过将塑料带、网、薄膜等等在退火过程(Temperprozess)或燃烧过程中无残留物地完全燃烧来形成这些冲洗通道。将冲洗锥用铁皮来包覆并且在底部铁皮上安装用于进气口的法兰就完成了该装置并为现有技术。
此外，如由欧洲专利文献EP0424502B2已公知的那样，还有两件式的冲洗锥。在这种冲洗锥中，由耐火材料构成的外部的截锥形的成型件设置有内部孔，预制的陶瓷成型件位于该孔中，该陶瓷成型件已经包含气体冲洗通道。在挤压机上制造这些冲洗部件并且具有精细陶瓷特性。
在两件式的冲洗锥情况下，固定内部挤压件非常昂贵，因为该挤压件不允许受熔液的流体静力学压力影响或受气体输送时的动态压力影响而从冲洗锥中脱离。制造已公知的两件式冲洗锥是相应昂贵的并且由此在制造中导致不希望的高成本。
还公知由两个彼此推移入对方中的陶瓷截锥构成的冲洗锥。通过将多个金属带引入两个截锥之间来形成空腔，接着通过该空腔可将气体吹入金属熔液中。
所有在此所描述的冲洗锥都被大量地使用，但是伴随着它们在钢处理锅中的使用，会出现冲洗故障和导致磨损。
从EP1.372.888B1中公知了一种冲洗锥，其具有内部的多孔部分和外部的气密部分。两个部分一同被填入一个模具中并且同样一同被挤压和燃烧。
从德国专利文献DE3433349C2中公知了一种所谓的边缘冲洗装置，其中不透气的芯间隔地设置在金属壳中。该金属壳又以外部的轮廓形状配合地固定嵌入到周围的材料中。在这种冲洗装置中，液态金属渗入芯与金属壳之间的空隙中并且过早引起故障。因此通常优选的是芯本身是透气的。
在奥地利专利文献E28667B中描述了最接近的现有技术。这里，透气的芯被设置在嵌入材料中。在芯与嵌入材料之间设置有基本上为截锥形的金属壳，该金属壳具有外部的轮廓。该轮廓能够实现在嵌入材料中的形状配合的保持。由于不同的材料和与此相关的不同的热膨胀，所以在这种冲洗装置中导致在耐火材料与金属壳之间形成缝隙。由此磨损是相对高的。
发明内容
因此，本发明的任务在于实现一种耐磨的冲洗锥，其中可靠地防止了内部引导气体的区域在工作中偶然的脱落，该冲洗锥可便宜地制造并也具有良好的冲洗备用性(Spuelbereitschaft)。
该任务通过具有权利要求1的特征的冲洗锥来实现。
因为芯具有内部的冲洗通道并且构造为与填料分离制造的成型件，该成型件具有在轴向能够实现形状配合的、没有金属部件的外部轮廓，所以固定的陶瓷填料可以将同样为陶瓷的芯可靠地保持在两个在轴向上出现的负荷方向上，而液态金属不会渗入芯与环绕的材料之间的过渡区域中。
当所述轮廓具有至少逐段地横向于轴线而延伸的造型部(Ausformungen)或冲压部(Einpraegungen)时，得到即使在陶瓷生产的条件下也能可靠制造芯的外部轮廓。这些造型部或冲压部特别是可以形成为朝向外部的凸出的区域如肋或条，然而也可以形成为朝向内部的收缩部、凹槽或其它凹入的区域。
有利的是芯的外部轮廓无间距保持装置、固定装置(Verankerung)等等。
当芯由粗陶瓷混凝土制成时，得到关于陶瓷材料所追求的优点。在此，有利的是填料由粗陶瓷混凝土制成并且没有内部的冲洗通道。
在根据本发明的用于为冶金容器制造冲洗锥的方法中，设置了以下方法步骤：
-由粗陶瓷混凝土形成芯，该芯具有带造型部或冲压部的外表面以及位于内部的、可燃的成型件；
-在高于1000℃的温度下燃烧该芯，使得基本上无残留物地燃烧所述成型件；
-冷却该芯并且用填料以一种形状来包覆芯；
-在低温下使填料硬化；
-在低于1000℃的温度下将该装置退火；以及
-用铁皮壳包覆填料。
附图说明
以下将参照附图来描述本发明的实施例。其中
图1以侧面截面图示出了根据本发明的冲洗锥；并且
图2以垂直于图1的图示平面的截面示出了根据图1的冲洗锥。
具体实施方式
图1示出了具有芯1的冲洗锥，该芯1从冲洗锥的朝向熔液侧2一直延伸到冲洗锥的背离熔液侧3。芯1被填料4所包围，该填料又被外部的铁皮壳5所包围。壳5将上侧2露出，而基本上盖住下侧3。在此，区域6设置有连接管7。另外，芯1还具有一定数目的气体通道8，这些气体通道以任意的横截面从芯1的下侧3一直延伸到上侧2。冲洗通道8朝着连接管7是敞开的。在上侧2，冲洗通道8自由地从上侧2露出。
在该视图中，芯1设置以梯形或截锥形的横截面，该横截面从下侧3朝上侧2逐渐变细。
侧面9基本上是平的，然而设置有朝向外部的拱形结构或条10。为了更具可操纵性，在上侧设置有把手11，该把手简化了冲洗锥的装配。该把手11是由铁皮制成，并且与外壳5焊接在一起。外壳5本身基本上由环绕的、旋转对称的铁皮壳构成，该铁皮壳在参考标号12处的角区域中与底板6气密地焊接在一起。
图2示出了沿线II-II穿过如上所描述的冲洗锥的横截面，即垂直于图1的图平面的横截面。相同的部件具有相同的参考标号。
冲洗通道8在图2的图平面中延伸的宽度显著地比在图1中沿与其垂直的方向延伸得更宽。此外，芯1设置有两个平面平行的完全平滑的外侧14。外侧14分别与图1的外侧9垂直。填料4也在外侧14包围芯1，并且将芯1填充成为通常的截锥形和旋转对称的外部构型。
在制造中，首先由耐火的粗颗粒混凝土制造芯1，其中该材料被填入相应的模具中。一方面模具空腔由平面平行的外壁14限定，而另一方面由彼此相向的外侧9限定，这些外侧具有条10。在模型空腔内嵌入通常由聚乙烯构成的塑料条，这些塑料条的形状对应于以后的气体通道8。随后在高于1000℃的温度下耐火材料燃烧，其中如通常的那样耐火材料硬化，并且气体通道通过位于其中的塑料条的无残留物地燃烧而保持其任意的、开放的且贯通的横截面。
在冷却之后，这样燃烧的芯1用相对大颗粒的混凝土来包覆，该混凝土形成填料4并且将芯1填充成为通常的截锥形的外部构型。该混凝土优选地基于具有或没有尖晶石的氧化铝来制造。然而也可能的是，由氧化镁来制造混凝土。此外还可能的是结合基于不同原料基础的混凝土。
包覆芯1的混凝土随后被退火，其中芯1的特性不改变。然而，芯1也通过其外部的几何形状与条10形状配合地保持在填料4内。
在冷却之后，又在填料4外设置铁皮壳5，其中上侧2保持露出。在下侧，通过底板6使铁皮壳完整并且为了引导气体而焊接法兰7。在工作时，气体被注入法兰7并且随后可以通过气体通道8导入位于上侧2的熔液中。
由于芯1与填料4之间的形状配合的连接，所以排除了芯1在冲洗锥内部松脱并且进入熔液中，如在其他两件式的冲洗锥中会出现的那样。此外，通过在制造中简单的结构上的措施来确保所描述的芯1在填料4中的可靠保持，而不必需单独的固定装置。在实践中已经证实，这样制造的冲洗锥具有出色的冲洗备用性，即既不会受到不期望的高磨损，也不会阻塞或完全失灵。
芯1的在其嵌入到填料4中的几何形状对于本发明的工作是重要的。根据本发明的优点通过这种方式来实现，即在芯1和填料4之间存在形状配合，该配合使芯1在填料4的退火之后确保位于其中。除梯形的外部构型之外，芯1也可以构造为圆形、矩形或方形。一体地成形在芯1上的条10可以在数量和几何形状上任意地改变，在所描述的实施例中一共设置了6个。替代向外成拱形地进入填料4中的条10，也可以在芯1上成形设置收缩部、凹槽等等。这些凹槽在填充时随后填满以填料4并且同样保证了芯在填料4内的形状配合。
在所描述的制造方法中最大程度地利用粗陶瓷混凝土的有益特性。不考虑其外壳，冲洗锥是完全没有金属部分的，芯1和填料4是100％地由陶瓷构成，这提高了在耐磨性和冲洗备用性方面所追求的优点。

Claims (8)

1.一种用于冶金容器的冲洗锥，具有带内部冲洗通道的芯(1)和包围所述芯(1)的填料(4)，其中所述芯沿背离熔液侧(3)至朝向熔液侧(2)的轴线延伸，其特征在于，所述芯(1)是构造为与所述填料(4)分离地制造的成型件，所述成型件具有在所述轴线的方向上能够实现形状配合的外部轮廓，所述轮廓没有金属部件。
2.根据权利要求1所述的冲洗锥，其特征在于，所述轮廓具有至少逐段地横向于所述轴线而延伸的造型部或冲压部。
3.根据上述权利要求任一项所述的冲洗锥，其特征在于，所述轮廓由肋、条或收缩部形成。
4.根据上述权利要求任一项所述的冲洗锥，其特征在于，所述轮廓没有间距保持装置和固定装置。
5.根据上述权利要求任一项所述的冲洗锥，其特征在于，所述芯(1)由粗陶瓷混凝土制成。
6.根据上述权利要求任一项所述的冲洗锥，其特征在于，所述填料(4)由粗陶瓷混凝土制成并且没有内部冲洗通道。
7.一种用于制造用于冶金容器的冲洗锥的方法，具有以下方法步骤：
-由粗陶瓷混凝土形成芯(1)，所述芯具有带造型部或冲压部的外表面以及位于内部的、可燃的成型件；
-在高于1000℃的温度下燃烧所述芯(1)，使得所述成型件基本上无残留物地燃烧；
-冷却所述芯(1)并且用填料(4)以一种形状来包覆所述芯(1)；
-在低温下使所述填料(4)硬化；
-在低于1000℃的温度下将该装置退火；以及
-用铁皮壳包覆所述填料。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，在400℃和600℃之间的温度下进行所述退火。
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