DD252391A1

DD252391A1 - CONCRETE POROESER GAS PUMP

Info

Publication number: DD252391A1
Application number: DD29274186A
Authority: DD
Inventors: Anton Sandner; Ulrich Blankenburg
Original assignee: Bandstahlkombinat Matern Veb
Priority date: 1986-07-22
Filing date: 1986-07-22
Publication date: 1987-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen poroesen betonartigen Gasspuelkoerper zur Einleitung von Spuel- bzw. Reaktionsgasen in Metallschmelzen. Die Herstellung und Montage keramischer Spueleinrichtung soll dadurch verbessert werden, dass ein Gasspuelkoerper geschaffen wird, der trotz erforderlicher Versteifungen eine kompakte fugenlose Bauweise aufweist. Gemaess Fig. 1 ist der erfindungsgemaesse Gasspuelkoerper mit einer Innenbewehrung versehen, die die Form eines konischen, oben offenen Hohlkoerpers hat, deren oberer Rand gewellt oder wechselseitig verzahnt und dessen Boden mit einer gasdurchlaessigen Keramikformplatte versehen ist. Fig. 1The invention relates to a porous concrete-type Gasspuelkoerper for the introduction of Spuel- or reaction gases in molten metal. The production and installation of ceramic spüleinrichtung should be improved by the fact that a Gasspuelkoerper is created, which has a compact jointless design despite the required stiffeners. Referring to Fig. 1, the gas bubbling body according to the invention is provided with an inner reinforcement which has the shape of a conical, open-topped hollow body whose upper edge is corrugated or mutually interlocked and whose bottom is provided with a gas-permeable ceramic mold plate. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen faetonartigen porösen Gasspülkörper zur Einleitung von Spül- bzw. Reaktionsgasen in Metallschmelzen.The invention relates to a faeton-like porous Gasspülkörper for introducing rinsing or reaction gases in molten metal.

Characteristic of the known technical solutions

Die bekannten technischen Lösungen sehen zum Einleiten von Spül- bzw. Reaktionsgasen in metallurgische Gefäße entweder Injektionslanzen oder Spüleinrichtungen mit porösen oder kanalisierten feuerfesten Spülsteinen vor.The known technical solutions provide for the introduction of rinsing or reaction gases into metallurgical vessels either injection lances or purging devices with porous or channelized refractory purging.

Soweit es sich um Spülsteine mit Gefügeporosität oder gerichteter Porosität handelt, werden sie nach Formgebung und Brand blechummantelt und entweder direkt oder mittels eines speziellen Lochsteines in die Feuerfestauskleidung eingesetzt. Diese Lösungen haben den Nachteil, daß neben dem energieaufwendigen Brennen der keramischen Teile (poröser Stein, Lochstein) eine qualifizierte Blechummahtelfertigung und eine aufwendige verantwortungsvolle Montage mit Fugenproblemen zwischen Blechmantel und Spülstein bzw. Lochstein erforderlich ist und die komplette Spüleinrichtung (bekannt als Spülset) schwer und unhandlich ist.As far as purging bricks with microstructural porosity or directed porosity, they are sheathed after shaping and fire and used either directly or by means of a special perforated brick in the refractory lining. These solutions have the disadvantage that in addition to the energy-intensive burning of the ceramic parts (porous stone, perforated brick) a qualified Blechummahtelfertigung and a complex responsible assembly with joint problems between metal jacket and sink or brick is required and the complete flushing (known as Spülset) hard and is unwieldy.

Diese Nachteile werden nur bedingt durch den Blasstein gemäß DE-OS 3433123 gelöst. Der dabei genannte Blechmantel über einen Teil der Höhe des Blassteines mit einem gegen den Umfang des Steines gerichteten Rand erfordert eine präzise Fertigung beim Ausgießen des Steines, damit am Rand keine Hohlräume entstehen. Außerdem werden mit diesem Stein die Fugenprobleme nicht vollständig beseitigt. Die hohen Aufwendungen für das Brennen und Trocknen des Steines bestehen ebenfalls.These disadvantages are only partially solved by the blowstone according to DE-OS 3433123. The case called metal jacket over a portion of the height of the Blassteines with a directed against the circumference of the stone edge requires a precise production when pouring the stone, so that no cavities arise at the edge. In addition, the joint problems are not completely eliminated with this stone. The high cost of burning and drying the stone is also there.

Bei Einrichtungen zum Heißwechsel des porösen Spülsteines findet eine zusätzliche Zwischenhülse aus hochwertigem feuerfesten Material Verwendung.In facilities for hot change of the porous sink an additional intermediate sleeve made of high quality refractory material is used.

Bei relativ schnellverschleißenden Zustellungen erscheinen diese Spüleinrichtungen zu kompliziert und aufwendig, da sie jeweils mit der Futterrepäratur ausgewechselt werden. Entscheidende Nachteile bekannter Lösungen sind die Kompliziertheit der Montage und die akute Durchbruchgefahr durch Fugenprobleme dieser ohnehin gefährdeten Perforationsstelle im Gefäßfutter.With relatively fast-wearing deliveries, these rinsing devices appear to be too complicated and expensive, since they are replaced with the Futterrepäratur. Decisive disadvantages of known solutions are the complexity of the assembly and the acute risk of breakthrough due to joint problems of this already vulnerable perforation in the jars.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Herstellung und Montage keramischer Spüleinrichtungen zum Einleiten von Spül- und Reaktionsgasen in metallurgische Gefäße bei gleichem oder besserem Spüleffekt wesentlich wirtschaftlicher und betriebssicherer durch Anwendung der Gießtechnologie zu gestalten.The aim of the invention is to make the production and installation of ceramic purging devices for introducing rinsing and reaction gases into metallurgical vessels with the same or better rinsing effect substantially more economical and reliable by applying the casting technology.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen betonartigen porösen Gasspülkörper zu entwickeln, der trotz erforderlicher Versteifungen eine monolitische fugenlose Bauweise aufweist, wobei diese Versteifungen gleichzeitig zur Gasführung genutzt werden.The invention has for its object to develop a concrete porous Gasspülkörper which, despite the required stiffeners has a monolithic jointless construction, these stiffeners are used simultaneously for gas guidance.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß.anstelle des mehrteiligen Spülsets aus dem blechummantelten gebrannten Spülkörper, ein gekittet in einem gebrannten Lochstein, ein einteiliger betonartiger Spülkörper mit innenliegehderAccording to the invention, this object is achieved in that. Instead of the multi-part Spülsets from the sheet-coated burned rinsing body, a cemented in a fired perforated stone, a one-piece concrete-type rinsing body with innenliegehder

Bewehrung und Feinkanalisierung verwendet wird. 'Reinforcement and fine channeling is used. '

Durch diese monolithische Ausführung mittels Gießen und Vibrationsverdichtung werden die Nachteile bekannter Lösungen wieThis monolithic design by means of casting and vibration compaction, the disadvantages of known solutions such

— Fugenprobleme durch Maßabweichungen der Keramikteile und des Blechmantels,Joint problems due to dimensional deviations of the ceramic parts and the sheet-metal jacket,

— hoher Aufwand bei Montage des Spülsets,- high expense when installing the purge kit,

— hohes Gewicht des Spülsets,- high weight of the purge kit,

— Energieaufwand und begrenztes Ausbringen bei Fertigung der gebrannten Set-Einzelteile und- Energy expenditure and limited application in the production of the burned set items and

— komplizierte Herstellungs-und Montagetechnologie vermieden.- avoids complicated manufacturing and assembly technology.

Erfindungsgemäß ist die Innenbewehrung so ausgeführt, daß sie sowohl zur Stabilisierung als auch zur Gasführung dient. Sie hat die Form eines sich nach oben verjüngenden und offenen, unten durch einen Boden mit Gasanschlußrohr verschlossenen Hohlkörpers aus Stahlblech.According to the invention the inner reinforcement is designed so that it serves both for stabilization and for gas guidance. It has the shape of an upwardly tapering and open, closed at the bottom by a bottom with gas connection tube hollow body made of sheet steel.

Die Höhe dieser Innenbewehrung entspricht etwa der halben Höhe des Spülkörpers.The height of this inner reinforcement corresponds approximately to half the height of the rinsing body.

Der Querschnitt der Innenbewehrung kann beliebig, zweckmäßigerweise aber kreisrund sein. Ihr oberer Rand ist zwecks besserer Verankerung gewellt oder gezahnt. Bei der Fertigung wird die Innenbewehrung in die vorbereitete Gießform gestellt, wobei das Gasanschlußrohr als Fixierung dient. Nach Einlage einer Keramikfaserplatte auf dem Boden der Innenbewehrung zur Gasverteilung und eines gehalterten an sich bekannten Stahldrahtbündels zwecks Kanalisierung erfolgt das Füllen mit einer geeigneten keramischen Gießmasse und Vibrationsverdichtung. Nach beginnender Abbindung wird das Drahtbündel unter Hinterlassung von Kanälen gezogen. Die weitere Abbindung und Aushärtung sowie Trocknung richtet sich nach der Art der verwendeten Gießmasse. Die äußeren Konturen des Spülkörpers richten sich zweckmäßigerweise nach dem Mauerungsverband, in den der Spülkörper einzusetzen ist. Bis auf die Einbaufuge im Gefäßfutter, die in jedem Fall hochwertig auszuführen ist, hat diese Spüleinrichtung keine weiteren Fugen. Bei Verwendung genügend schnell abbindender Gemenge kann der Spülblock ohne besondere Form direkt in die freigehaltene Einbaustelle der Bodenzustellung gegossen werden, wobei auch die Einbaufuge vermieden wird.The cross section of the inner reinforcement can be arbitrary, but expediently circular. Its upper edge is wavy or serrated for better anchoring. During production, the inner reinforcement is placed in the prepared mold, the gas connection pipe serves as a fixation. After inserting a ceramic fiber plate on the bottom of the inner reinforcement for gas distribution and a salaried steel wire bundle known per se for the purpose of channeling, the filling is carried out with a suitable ceramic casting compound and vibration compression. After the beginning of setting the wire bundle is pulled leaving channels. The further setting and curing and drying depends on the type of casting compound used. The outer contours of the rinsing body are expediently based on the masonry dressing into which the rinsing body is to be inserted. Except for the mounting groove in the vessel lining, which in any case is of high quality, this rinsing device has no further joints. When using sufficiently fast-setting mixture, the flushing block can be poured without special form directly into the freed installation point of the ground delivery, whereby the mounting tube is avoided.

Es ist empfehlenswert, den Unterbau unter dem Spülbock als gutleitendes und fugendichtes Sicherheitsfutter (Kühlplatte) auszuführen, um eventuelle Hinterlaufungen zum Einfrieren zu bringen.It is advisable to make the substructure under the rinse block as a good-conducting and joint-tight safety lining (cooling plate) in order to freeze any possible rearward movements.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt inThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung des GasspülkörpersFig. 1 is a sectional view of the Gasspülkörpers

Für den Einbau eines Gasspülkörpers 1 entsprechend der Erfindung in einem Pfannenboden mit einem Dauerfutter aus 30 mm Isolierstein und 65 mm Sicherheitslage aus Schamotte-Normalformaten sowie einem Verschleißfutter von 200 mm Dicke aus Bodensteinen 100 χ 200 χ 150 mm ist folgende Ausführung vorgesehen:For the installation of a Gasspülkörpers 1 according to the invention in a pan bottom with a permanent lining of 30 mm insulating stone and 65 mm security layer of fireclay normal formats and a wear lining of 200 mm thickness of bricks 100 χ 200 χ 150 mm, the following design is provided:

Der Werkstoff ist ein hydraulisch/chemisch abbindendes Gießgemenge mit magnesitischer oder tonerdereicher (korundhaltiger) Grundkomponente. Vorteilhaft ist ein thixotropes System. Die Formgebung des Spülkörpers 1 erfolgt durch Gießen bei gleichzeitiger Anwendung eines Vibrationsverdichters in einer Stahlform. Die Abmaße des Gasspülkörpers 1 sind dabei 300 χ 300 χ 280mm Höhe.The material is a hydraulically / chemically setting casting compound with magnesitic or clay-rich (corundum) base component. A thixotropic system is advantageous. The shaping of the rinsing body 1 is carried out by casting with simultaneous use of a vibrating compressor in a steel mold. The dimensions of the Gasspülkörpers 1 are 300 χ 300 χ 280mm height.

In der Stahlgießform wird vorher mittig eine Bewehrung 2 eingeordnet. Sie ist kegelstumpfartig und hat die Form eines oben offenen Hohlkörpers mit 5° Mantelneigung.In the steel casting mold, a reinforcement 2 is previously arranged in the middle. It is frustoconical and has the shape of an open-topped hollow body with 5 ° coat inclination.

Der Bodendurchmesser der Bewehrung 2 ist halb so groß wie der des Gasspulkörpers 1. Am Boden der Bewehrung ist zentrisch das Gasanschlu.ßrohr 6 angeschweißt. Die Ausführung der Bewehrung 2 ist geschweißt aus Stahlblech mit 2mm Stärke und unlegierter Qualität. Die Innenbewehrung 2 hat in der beschriebenen Ausführungsform die halbe Höhe des Gasspülkörpers 1.The bottom diameter of the reinforcement 2 is half as large as that of the gas pulse body 1. At the bottom of the reinforcement is centrally welded Gasanschlu.ßrohr 6. The execution of the reinforcement 2 is welded from sheet steel with 2mm strength and unalloyed quality. The inner reinforcement 2 has in the described embodiment half the height of the Gasspülkörpers. 1

Der obere Rand 7 ist zwecks besserer Verbindung mit dem Spülkörper 1 verzahnt.The upper edge 7 is toothed for the purpose of better connection with the rinsing body 1.

Auf der Innenseite des Blechbodens der Bewehrung 2 ist zur gleichmäßigen Gasverteilung eine Keramikfaserplatte 3 angeordnet.On the inside of the sheet metal of the reinforcement 2, a ceramic fiber plate 3 is arranged for uniform gas distribution.

Zur Kanalisierung mit gerichteten Poren 4 des Gasspülkörpers 1 werden gehalterte Drahtbündel von 17 Federstahldrähten zentral in die Innenbewehrung 2 vor dem Einfüllen der Feuerfestmasse eingelegt und nach der beginnenden Abbindung gezogen. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die zentral angeordnete Zone der Kanalisierung 4 von der Wand der Innenbewehrung 2 einen Abstand von 20 bis 30 mm aufweist.For channeling with directed pores 4 of Gasspülkörpers 1 held wire bundle of 17 spring steel wires are inserted centrally into the inner reinforcement 2 before filling the refractory mass and pulled after the beginning of setting. It has proved to be advantageous if the centrally arranged zone of the channeling 4 has a distance of 20 to 30 mm from the wall of the inner reinforcement 2.

Eine weitere Ausführungsvariante des Gasspülkörpers 1 besteht darin, daß innerhalb der Innenbewehrung 2 eine Gemengezone mit erhöhter Gasdurchlässigkeit 5 durch sogenannte „Gefügeporosität" eingeformt wird.A further embodiment variant of the gas purging body 1 is that within the inner reinforcement 2, a mixture zone with increased gas permeability 5 is formed by so-called "structural porosity".

Die Verfestigung des erfindugnsgemäßen Gasspülkörpers 1 erfolgt durch dessen Trocknung an der Luft und anschließend 10h lang bei 200⁰C.The solidification of the erfindugnsgemäßen Gasspülkörpers 1 is carried out by drying it in air and then 10 h at 200 ⁰ C.

Claims

1. Concrete porous Gasspülkörper, characterized by a monolithic cast design in the way that for mechanical stabilization and gas flow in Gasspulkörper (1) is a metallic inner reinforcement (2) whose shape is a conical open-topped hollow body whose upper space (7 ) is provided with alternately bent incisions or corrugated and on the bottom, which in a known manner a gas connection pipe (6), for the purpose of gas distribution, a gas-permeable ceramic fiber plate (3) is arranged.

2. Gasspülkörper according to item 1, characterized in that the height of the inner reinforcement (2) corresponds approximately to half the height of the rinsing body (1).

3. Gasspülkörper according to item 1 and 2, characterized in that the centrally disposed zone of the channeling (4) from the wall of the inner reinforcement (2) has a distance of 20 to 30 mm.

4. Gasspülkörper according to claim 1 to 3, characterized in that the required gas permeability in the of the inner reinforcement (2) surrounded area by natural microstructure porosity (5) or by artificial channeling (4) is achieved.