DE102006010287A1 - Oxygen lance head for steel production, comprises an oxygen collecting chamber, circularly blowing nozzles arranged near to the chamber, a cool water guidance channel connected to the blowing nozzles, and a cool water supplying channel - Google Patents

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Siegfried Konietzko
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Saar Metallwerke GmbH
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Abstract

The oxygen lance head for steel production, comprises an oxygen collecting chamber (2), circularly blowing nozzles (3) arranged near to the collecting chamber, a cool water guidance channel connected to the blowing nozzles, a cool water supplying channel (9), and a cool water recirculation channel (8). The water guidances are divided into two partial flows in the supplying channel arranged in flow direction behind the collecting chamber. The water guidance passes in straight direction and surrounds the blowing nozzles arranged with intervals.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sauerstofflanzenkopf mit einer Sammelkammer für Sauerstoff, mit mehreren kreisförmig um die Achse dieser Kammer herum angeordneten Ausblasdüsen, mit jeweils einem einer Ausblasdüse zugeordneten Kanal für die Kühlwasserführung mit einem Zuführungskanal und einem anschließenden Rückführungskanal für das Kühlwasser.The The invention relates to an oxygen lance head with a collection chamber for oxygen, with several circular arranged around the axis of this chamber around outlet nozzles, with one each of a blowing nozzle assigned channel for the cooling water supply with a supply channel and a subsequent one Return passage for the cooling water.

Derartige Sauerstofflanzenköpfe kommen insbesondere bei der Stahlherstellung zum Einsatz. Durch sie hindurch wird hochreiner Sauerstoff in einen Konverter oder dergleichen geblasen. Die Strömungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs liegt dabei in der Regel im Überschallbereich. Jedenfalls handelt es sich bei derartigen Sauerstofflanzenköpfen um äußerst hoch belastete Bauelemente, die zur Gewährleistung akzeptabler Standzeiten einer besonders intensiven, wirksamen Kühlung bedürfen.such Oxygen lance heads especially used in steelmaking. By They pass high purity oxygen into a converter or like blown. The flow velocity The oxygen is usually in the supersonic range. In any case if such oxygen lance heads are extremely heavily loaded components, the guarantee acceptable life requires a particularly intensive, effective cooling.

Aus der DE 101 02 854 C2 ist ein solcher Sauerstofflanzenkopf bekannt. Dabei wird jeder Ausblasdüse durch ein geschlossenes, ungeteiltes Leitungssystem Kühlmittel zugeführt. Die Dichte des Kühlmittelstromes verteilt sich im Umkehrbereich zwischen Zu- und Abströmung des Kühlmittels ungleichmäßig derart, dass eine Strömungsverlagerung in Richtung auf deren Umkehrpunkt erfolgt. Dies hat dann eine Reduzierung der Kühlwirkung zur Folge, die wiederum eine Erhöhung des Kühlmittelaufwandes und/oder eine Verkürzung der Standzeiten zur Folge hat.From the DE 101 02 854 C2 Such an oxygen seed head is known. Each exhaust nozzle is supplied by a closed, undivided line system coolant. The density of the coolant flow is distributed unevenly in the reversal region between inflow and outflow of the coolant such that a flow displacement takes place in the direction of its reversal point. This then results in a reduction of the cooling effect, which in turn results in an increase in the coolant expenditure and / or a shortening of the service life.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, bei einem derartigen Sauerstofflanzenkopf durch verbesserte Kühlung die Standzeiten der hochbelasteten Bauteile weiter zu erhöhen.Of the Invention is now based on the object, in such a Oxygenating head by improved cooling the service life of highly loaded To further increase components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Sauerstofflanzenkopf der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass im Zuführungskanal in Strömungsrichtung hinter der Sammelkammer die Wasserführung in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt ist.These Task is according to the invention in a Oxygen lance head of the type mentioned solved in that in the feed channel in the flow direction behind the collecting chamber, the water supply is divided into at least two partial streams.

Die Aufteilung der Wasserführung im Zuführungskanal oberhalb der Sammelkammer bewirkt, dass das Kühlmittel in der Kühlwasserführung in gewünschter Weise an den jeweiligen Lanzenkopf herangeführt werden kann und vermeidet andererseits, dass sich die Strömung des Kühlwassers zu früh nach radial außen zum Rückführungsabschnitt hin orientiert. Dadurch wird die Kühlwirkung verbessert und damit die Standzeit der einzelnen Ausblasdüse erhöht.The Distribution of the water supply in the feed channel above the collection chamber causes the coolant in the cooling water flow in desired Way can be brought to the respective lance head and avoids on the other hand, that is the flow of cooling water too soon after radially outside to the return section oriented. As a result, the cooling effect is improved and thus increases the service life of the individual exhaust nozzle.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Wasserführung S-förmig verläuft und die zugeordnete Ausblasdüse mit Abstand umschließt.It is further proposed that the water flow S-shaped and the associated exhaust nozzle with distance encloses.

In Abhängigkeit von dem vorliegenden Aufbau des Sauerstofflanzenkopfes kann es zweckmäßig sein, dass die Wasserführung geradlinig verläuft und die zugeordnete Ausblasdüse mit Abstand umschließt.In dependence from the present construction of the oxygen lance head it may be expedient that the water supply runs straight and the associated exhaust nozzle surrounds at a distance.

In Abhängigkeit von den jeweils vorgegebenen Situationen kann die Neigung, Krümmung und Länge der jeweiligen Wasserführung optimal angepasst werden.In dependence Of the given situations, the inclination, curvature and length of the respective water supply be optimally adapted.

Anschließend wird nun eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Hand von Zeichnungen beschrieben.Subsequently, will now an embodiment the device according to the invention described with reference to drawings.

Es zeigt:It shows:

1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung und 1 an axial section through an inventively designed device and

2 eine Schnittansicht eines Sauerstofflanzenkopfes mit Ausrichtung auf die Sammelkammer. 2 a sectional view of an oxygen lance head with respect to the collection chamber.

Der Sauerstofflanzenkopf 1 ist rotationssymmetrisch ausgebildet. Er hat eine Sammelkammer 2, durch die hindurch Sauerstoff Ausblasdüsen 3 zugeführt wird. Eine Außenwand 4 des Sauerstofflanzenkopfes 1 hat einen Mittelsteg 5, der den Kopf 6 der Sammelkammer 2 mit dem Außenmantel 7 des Sauerstofflanzenkopfes 1 verbindet. Auf der Innenseite des Außenmantels 7 ist ein Rückführungskanal 8 für die Kühlwasserabführung vorgesehen. Ein Zuführungskanal 9 für die Kühlwasserzuführung verläuft zwischen der Innenseite des Kanals 8 und der Außenwand der Sammelkammer 2.The oxygen lance head 1 is rotationally symmetrical. He has a collection chamber 2 through which oxygen exhaust nozzles 3 is supplied. An outer wall 4 of the oxygen lance head 1 has a central pier 5 that the head 6 the collection chamber 2 with the outer jacket 7 of the oxygen lance head 1 combines. On the inside of the outer jacket 7 is a return channel 8th intended for the cooling water drainage. A feeder channel 9 for the cooling water supply runs between the inside of the channel 8th and the outer wall of the collection chamber 2 ,

Im dargestellten Beispiel ist die Kühlwasserführung im Umkehrbereich 10 zwischen Zuführung und Abführung schnabelförmig ausgebildet, wobei die Schnabelspitze 11 in Richtung auf den Mittelsteg 5 gerichtet ist.In the example shown, the cooling water flow is in the reverse region 10 beak-shaped between feed and discharge, the beak tip 11 in the direction of the Mittelsteg 5 is directed.

In dem Raum zwischen dem Kopf 6 der Sammelkammer 2 und der Schnabelspitze 11 ist die Kühlwasserführung in zwei Teilströme 12, 13 geteilt, deren Verlauf durch einen Einbau 14 bestimmt ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist der Einbau 14 in Strömungsrichtung S-förmig ausgeführt. Der Bereich in seinem in Strömungsrichtung hinteren Abschnitt ist eng an den Mittelsteg 5 herangeführt. Dies führt dazu, dass der Teilstrom 12 eng an den gewünschten optimalen Bereich der Wärmeaufnahme nahe der zugehörigen Ausblasdüse 3 herankommt. Dieser Teilstrom 12 wird demnach jedenfalls zuverlässig davon abgehalten, für die Rückströmung einen verkürzten Weg zu nehmen. Aufgrund der darüber hinaus erfolgenden Zwangsführung auch des Teilstroms 13 ergibt sich hier eine verbesserte Wärmeaufnahme, also eine verbesserte Kühlung.In the space between the head 6 the collection chamber 2 and the beak tip 11 is the cooling water flow in two partial streams 12 . 13 divided, whose course through an installation 14 is determined. In the embodiment according to 1 is the installation 14 executed in the flow direction S-shaped. The area in its downstream direction section is close to the central web 5 introduced. This causes the partial flow 12 close to the desired optimum range of heat absorption near the associated exhaust nozzle 3 zoom comes. This partial flow 12 Therefore, it is certainly prevented from taking a shortened path for the return flow. Due to the additional positive guidance also of the part stream 13 This results in an improved heat absorption, so improved cooling.

11
SauerstofflanzenkopfOxygen lance head
22
Sammelkammerplenum
33
AusblasdüseAusblasdüse
44
Außenwandouter wall
55
Mittelstegcenter web
66
Kopfhead
77
Außenmantelouter sheath
88th
Kanalchannel
99
Kanalchannel
1010
Umkehrbereichreversal region
1111
Schnabelspitzebeak
1212
Teilstrompartial flow
1313
Teilstrompartial flow
1414
Einbauinstallation

Claims (3)

Sauerstofflanzenkopf (1) mit einer Sammelkammer (2) für Sauerstoff, mit mehreren kreisförmig bezüglich der Sammelkammer (2) angeordneten Ausblasdüsen (3), mit jeweils einem einer Ausblasdüse (3) zugeordneten Kanal für die Kühlwasserführung mit einem Zuführungskanal (9) und einem anschließenden Rückführungskanal (10) für Kühlwasser, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zuführungskanälen (9) in Strömungsrichtung hinter der Sammelkammer (2) die Wasserführungen jeweils in mindestens zwei Teilströme (12, 13) aufgeteilt sind.Oxygen lance head ( 1 ) with a collection chamber ( 2 ) for oxygen, with several circular with respect to the collection chamber ( 2 ) arranged outlet nozzles ( 3 ), each with a blow nozzle ( 3 ) associated with the cooling water channel with a supply channel ( 9 ) and a subsequent return channel ( 10 ) for cooling water, characterized in that in the supply channels ( 9 ) in the flow direction behind the collecting chamber ( 2 ) the water ducts in each case into at least two partial streams ( 12 . 13 ) are divided. Sauerstofflanzenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserführung S-förmig verläuft und die zugeordnete Ausblasdüse (3) mit Abstand umschließt.Oxygen lance head according to claim 1, characterized in that the water flow S-shaped and the associated exhaust nozzle ( 3 ) encloses at a distance. Sauerstofflanzenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserführung geradlinig verläuft und die zugeordnete Ausblasdüse (3) mit Abstand umschließt.Oxygen head according to claim 1, characterized in that the water supply is rectilinear and the associated exhaust nozzle ( 3 ) encloses at a distance.
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