DE102008009010A1

DE102008009010A1 - Injection lance for treating molten steel comprises metal pipe with two hollow longitudinal ribs whose cavities connect with cooling system of lance

Info

Publication number: DE102008009010A1
Application number: DE102008009010A
Authority: DE
Inventors: Raif Atakan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2008-08-21

Abstract

Injection lance for treating molten steel comprises a metal pipe (1) with two hollow longitudinal ribs (4, 5). The cavities inside these connect with the cooling system of the lance.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blaslanze, insbesondere eine Sauerstoffaufblaslanze für die Behandlung von flüssigem Stahl, bestehend aus einem gekühlten metallischen Blasrohr, an dessen unterem Ende eine Blasdüse angeordnet ist, wobei das Blasrohr oberhalb der Blasdüse mit mindestens zwei sich in Längsrichtung des Blasrohres erstreckenden, radial vorstehenden Rippen versehen ist, welche die sich an der Oberfläche des Blasrohres ausbildenden Verkrustungen aus Stahl und Schlacke in leicht ablösbare Teilbereiche unterteilen.The The invention relates to a lance, in particular an oxygen lance for the treatment of liquid steel, consisting from a cooled metallic blowpipe, at its lower end a blowing nozzle is arranged, wherein the blowpipe above the tuyere with at least two in the longitudinal direction the blowpipe extending radially projecting ribs provided is, which form on the surface of the blowpipe Encrustations of steel and slag in easily removable Divide sections.

Eine Blaslanze der genannten Art ist beispielsweise aus der DE 41 04 390 A1 bekannt.A lance of the type mentioned is for example from the DE 41 04 390 A1 known.

Ein bei der Verwendung von Blaslanzen regelmäßig auftretendes Problem besteht darin, dass bei der Arbeit oberhalb der Oberfläche des Metallbades Spritzer aus dem Metallbad oder Schlacke mit der Blaslanze in Berührung kommen und dort an der gekühlten Oberfläche der Blaslanze haften bleiben. Aus den Metallspritzern und der Schlacke entstehen mit der Zeit dicke Verkrustungen, sogenannte Metall- oder Schlackenbären, die von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen, weil sie die Handhabung und die Funktion der Blaslanze beeinträchtigen.One regularly occurring when using blow lances Problem is that when working above the surface of the metal bath splashes from the metal bath or slag with the Blow lance come into contact and there at the cooled Stick surface of the lance. From the metal splashes and slag arise over time thick encrustations, so-called Metal or slag bears that are removed from time to time because they need the handling and function of the lance affect.

Zum Entfernen dieser Verkrustungen sind Abstreifvorrichtungen bekannt (vgl. DE 691 16 072 T2 oder DE 23 64 911 ), bei denen mit Hilfe von Messern Rillen in die Verkrustung geschnitten werden, die sich in Längsrichtung des Blasrohres erstrecken und die Verkrustung in Teilbereiche aufspalten, die sich leicht von der Oberfläche der Blaslanze ablösen lassen oder sogar von selbst abfallen.To remove these incrustations stripping devices are known (see. DE 691 16 072 T2 or DE 23 64 911 ), in which grooves are cut into the encrustation with the aid of knives, which extend in the longitudinal direction of the blowpipe and split the encrustation into partial areas which can easily be detached from the surface of the lance or even fall off by themselves.

Normalerweise ist es in den Stahlwerken aber üblich, diese Verkrustungen mit Schneidbrennern aufzuschneiden und anschließend von der Blaslanze abzuschälen. Diese Vorgehensweise ist außerordentlich arbeitsaufwändig. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass das Blasrohr beschädigt wird, wenn mit den Schneidmessern oder Schneidbrennern nicht äußerst vorsichtig umgegangen wird.Usually but it is common in the steelworks, these encrustations cut with cutting torches and then from peel off the lance. This procedure is extraordinary labor-intensive. In addition, there is a risk that the blowpipe is damaged when using the cutting blades or cutting torches are not extremely careful is handled.

Gegenüber solchen Abstreifvorrichtungen haben die Blaslanzen der eingangs genannten Art den Vorteil, dass die radial vorstehenden, sich in Längsrichtung des Blasrohrs erstreckenden Rippen die sich ausbildenden Verkrustungen aus Stahl und Schlacke in leichte ablösbare Teilbereiche (Streifen) unterteilen, die untereinander keinen Zusammenhalt haben und sich deshalb leicht von dem Blasrohr ablösen lassen, und zwar ohne die Verkrustungen zuvor in Streifen zerschneiden zu müssen.Across from Such stripping devices have the blow lances of the beginning type mentioned the advantage that the radially projecting, in the longitudinal direction the blowpipe extending ribs forming encrustations made of steel and slag in easy removable parts Divide (stripes), which have no cohesion among themselves and therefore easy to detach from the blowpipe, and without cutting the encrustations into strips beforehand have to.

Ein Problem besteht dabei immer noch darin, dass die radial vorstehenden Rippen sich mit den Verkrustungen verbinden, und zwar insbesondere in den radial am weitesten vorstehenden Bereichen dieser Rippen. Das ist darauf zurückzuführen, dass sich die radial vorstehenden Rippen distal stark erwärmen, so dass dort stoffschlüssige Verbindungen zwischen dem Material der Rippen und der Verkrustung entstehen, die ein leichtes Ablösen der Verkrustung behindern.One The problem still remains that the radially projecting Ribs connect with the incrustations, and in particular in the radially outermost regions of these ribs. This is due to the fact that the radial Strongly heat the protruding ribs distally so that there cohesive connections between the material of Ribs and the encrustation arise, which is a slight detachment impede encrustation.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Blaslanze der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass sich die in Teilbereiche unterteilten Verkrustungen überall leicht von den Oberflächen der Blaslanze und der Rippen lösen lassen.It is therefore an object of the invention, the lance of the aforementioned To further develop the type so that the subdivided into subareas Encrustations everywhere easily from the surfaces of the Release the lance and the ribs.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Blaslanze der eingangs genannten Art vor, dass die Rippen hohl ausgebildet sind und in der Kühlsystem des Blasrohrs einbezogen sind. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass die Rippen überall, d. h. auch in ihren radial vorstehenden Bereichen, stets kühl gehalten werden, so dass stoffschlüssige Verbindungen zwischen dem Material der Rippen und den Verkrustungen zuverlässig vermieden werden. Dementsprechend lassen sich die Verkrustungen mühelos von der Blaslanze und den Rippen lösen. Meistens fallen sie schon durch ihr Eigengewicht von der Blaslanze und den Rippen ab, weil sich das Material der Verkrustung nicht mit den gekühlten Oberflächen der Blaslanze und der Rippen verbindet.to This object is achieved by the invention from a lance of the type mentioned that the ribs are hollow and formed in the cooling system of the blowpipe are involved. This measure ensures that the ribs everywhere, d. H. also in their radially projecting Areas, always kept cool, so that cohesive Connections between the material of the ribs and the encrustations reliably avoided. Accordingly, can be the encrustations effortlessly from the lance and the ribs to solve. Mostly, they are already falling by their own weight from the lance and the ribs, because the material of the Do not encrustation with the cooled surfaces the lance and the ribs connects.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die gekühlten Rippen als Winkelprofile ausgebildet sind, die mit ihren Schenkeln auf das Blasrohr aufgeschweißt sind. So ausgestaltet erhalten die Rippen einen spitz ausgebildeten Scheitel, auf welchem sich kaum Verkrustungen festsetzen können, wobei der Scheitel darüber hinaus durch das durchströmende Kühlwasser intensiv gekühlt wird.A preferred embodiment of the invention provides that the cooled ribs are formed as angle profiles, who welded with their thighs on the blowpipe are. So configured, the ribs get a pointy design Vertex on which hardly incrustations can settle wherein the vertex is further characterized by the flowing through Cooling water is cooled intensively.

Um sicherzustellen, dass die außerhalb des Hauptströmungsweges des Kühlsystems liegenden Hohlräume der Rippen ausreichend von Kühlwasser durchströmt werden und um zu verhindern, dass sich dort Dampfblasen bilden, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Hohlräume der Rippen jeweils über eine Kühlwassereintrittsöffnung und eine Kühlwasseraustrittsöffnung mit dem äußeren ringförmigen Kühlwasserkanal der Blaslanze verbunden sind und dass der Querschnitt des äußeren ringförmigen Kühlwasserkanals im Bereich zwischen diesen Kühlwassereintrittsöffnungen und Kühlwasseraustrittsöffnungen verengt ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, dass sich zwischen den Kühlwassereintrittsöffnungen und den Kühlwasseraustrittsöffnungen der Hohlräume der Rippen ein ausreichendes Druckgefälle ergibt, welches dafür sorgt, dass die Hohlräume der Rippen ausreichend vom Kühlwasser durchströmt werden.Around make sure that the outside of the main flow path the cooling system lying cavities of the ribs be sufficiently flowed through by cooling water and to prevent steam bubbles forming there, one sees expedient development of the invention that the cavities of the ribs each have a cooling water inlet opening and a cooling water outlet opening with the outer annular cooling water channel of the lance connected are and that the cross section of the outer annular Cooling water ducts in the area between these cooling water inlet openings and cooling water outlet openings is formed narrowed. This ensures that between the cooling water inlet openings and the cooling water outlet openings of the cavities the ribs gives a sufficient pressure gradient, which ensures that the cavities of the ribs sufficiently from Cooling water to be flowed through.

Um im Bereich der Verengung des Querschnitts des äußeren Kühlwasserkanals ebenfalls für eine ausreichende Kühlwassermenge zu sorgen und um zu vermeiden, dass sich in diesem Bereich Wirbel oder Dampfblasen ausbilden, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass die Verengung des Querschnitts des äußeren Kühlwasserkanals durch in dem Kühlwasserkanal angeordnete Drosskörper erfolgt, die in Strömungsrichtung stromlinienförmig ausgebildet sind und an der Außenwand oder der Innenwand des äußeren Kühlwasserkanals angeordnet sind.Around in the area of constriction of the cross section of the outer Cooling water channels also for a sufficient Cooling water supply and to avoid that form in this area vortices or vapor bubbles, the invention continues to see before that the narrowing of the cross section of the outer Cooling water channels through in the cooling water channel arranged throttle body takes place in the flow direction are streamlined and formed on the outer wall or the inner wall of the outer cooling water passage are arranged.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention will be described below explained in detail the drawing. Show it:

1: Eine Seitenansicht eines Abschnittes des Blasrohres oberhalb der Blasdüse; 1 : A side view of a portion of the blowpipe above the tuyere;

2: eine Draufsicht auf den in 1 dargestellten Abschnitt des Blasrohrs; 2 : a top view of the in 1 illustrated portion of the blowpipe;

3: einen Querschnitt A-A zu 1; 3 : a cross section AA too 1 ;

4: einen Querschnitt B-B zu 1. 4 : a cross-section BB too 1 ,

In der Zeichnung ist das Blasrohr einer Sauerstoffaufblaslanze mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Im Inneren des Blasrohres 1 befinden sich ringförmige Kühlwasserkanäle 2 und 3, die konzentrisch angeordnet sind, wobei der ringförmige Kühlwasserkanal 2 der Kühlwasserzufuhr und der ringförmige Kühlwasserkanal 3 der Kühlwasserabfuhr dient.In the drawing, the blowpipe is an oxygen lance with the reference numeral 1 designated. Inside the blowpipe 1 There are annular cooling water channels 2 and 3 which are arranged concentrically, wherein the annular cooling water channel 2 the cooling water supply and the annular cooling water channel 3 the cooling water discharge is used.

Auf die äußeren Oberflächen des Blasrohres 1 sind einander gegenüberliegend radial vorstehende Rippen 4 und 5 aufgeschweißt, die sich in Längsrichtung des Blasrohres 1 erstrecken, und zwar mindestens über den Längenbereich des Blasrohres 1, in welchem sich Verkrustungen ansetzen können.On the outer surfaces of the blowpipe 1 are oppositely radially projecting ribs 4 and 5 welded, extending in the longitudinal direction of the blowpipe 1 extend, at least over the length range of the blowpipe 1 in which incrustations can begin.

Die Rippen 4 und 5 sind hohl ausgebildet und bestehen jeweils aus Winkelprofilen, die mit ihren freien Schenkeln auf die Oberfläche des Blasrohres 1 aufgeschweißt sind. Die unter den Winkelprofilen verbleibenden Hohlräume der Rippen 4 und 5 sind über Kühlwassereintrittsöffnungen 6 und Kühlwasseraustrittsöffnungen 7 in der Außenwand des Blasrohres 1 in das Kühlsystem des Blasrohres 1 einbezogen.Ribs 4 and 5 are hollow and each consist of angle profiles, with their free legs on the surface of the blowpipe 1 are welded on. The remaining under the angle profiles cavities of the ribs 4 and 5 are above cooling water inlets 6 and cooling water outlets 7 in the outer wall of the blowpipe 1 into the cooling system of the blowpipe 1 included.

In 3 und 4 sind zusätzlich die sich bei der Arbeit mit der Blaslanze ergebenden Verkrustungen aus Metall und Schlacke dargestellt. Diese Verkrustungen bilden hier zwei voneinander getrennte, streifenförmige Teilbereiche 8 und 9, die durch die Scheitel der Rippen 4 und 5 voneinander getrennt sind und sich deshalb leicht von der Oberfläche des Blasrohres 1 und den Flanken der Rippen 4 und 5 ablösen lassen.In 3 and 4 In addition, the incrustations resulting from the work with the lance of metal and slag are shown. These encrustations form here two separate, strip-shaped sections 8th and 9 passing through the crests of the ribs 4 and 5 are separated from each other and therefore slightly from the surface of the blowpipe 1 and the flanks of the ribs 4 and 5 let it peel off.

An Stelle von zwei Rippen 4 und 5 können abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel auch drei oder mehr Rippen vorgesehen sein.Instead of two ribs 4 and 5 may be provided deviating from the illustrated embodiment, three or more ribs.

Wesentlich ist, dass die Scheitel der Rippen 4 und 5 spitz ausgebildet sind, so dass sich dort Verkrustungen entweder gar nicht ausbilden können oder so dünn ausfallen, dass sie beim Ablösen der Verkrustung ohne weiteres aufgebrochen werden.It is essential that the apices of the ribs 4 and 5 are formed pointed so that there either encrustations can not train or so thin that they are easily broken when peeling the encrustation.

Um für eine ausreichende Durchströmung der Hohlräume der Rippen 4 und 5 mit Kühlwasser zu sorgen, ist der Querschnitt des äußeren ringförmigen Kühlwasserkanals 2 im Bereich zwischen den Kühlwassereintrittsöffnungen 6 und den Kühlwasseraustrittsöffnungen 7 verengt ausgebildet. Diese Verengung erfolgt dadurch, dass in dem Kühlwasserkanal 2 zwischen den Kühlwassereintrittsöffnungen 6 und den Kühlwasseraustrittsöffnungen 7 Drosselkörper 10 angeordnet sind, die in Strömungsrichtung stromlinienförmig ausgebildet sind und an der Innenwand des ringförmigen Kühlwasserkanals 2 befestigt sind.To ensure adequate flow through the cavities of the ribs 4 and 5 To provide cooling water, is the cross section of the outer annular cooling water channel 2 in the area between the cooling water inlet openings 6 and the cooling water outlet openings 7 narrowed trained. This constriction is made by having in the cooling water channel 2 between the cooling water inlet openings 6 and the cooling water outlet openings 7 throttle body 10 are arranged, which are streamlined in the flow direction and on the inner wall of the annular cooling water passage 2 are attached.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können diese Drosselkörper 10 natürlich auch an der Außenwand des ringförmigen Kühlwasserkanals 2 befestigt werden.Notwithstanding the illustrated embodiment, these throttle body 10 of course also on the outer wall of the annular cooling water channel 2 be attached.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4104390 A1 [0002]
- DE 69116072 T2 [0004]
- DE 2364911 [0004]

Claims

Blowing lance for the treatment of liquid steel, consisting of a cooled metallic blowpipe, at the lower end of a blower nozzle is disposed, wherein the blowpipe is provided above the blower nozzle with at least two extending in the longitudinal direction of the blowpipe, radially projecting ribs, which the subdivide encrustations of steel and slag forming on the surface of the blowpipe into easily detachable subregions, characterized in that the fins ( 4 . 5 ) are hollow and into the cooling system of the blower tube ( 1 ) are included.

Blowing lance according to claim 1, characterized in that the ribs ( 4 . 5 ) are formed as angle profiles, with their legs on the blowpipe ( 1 ) are welded.

Blowing lance according to claim 1 or 2, characterized in that the cavities of the ribs ( 4 . 5 ) in each case via cooling water inlet openings ( 6 ,) and cooling water outlet openings ( 7 ) with the outer annular cooling water channel ( 2 ) are connected to the lance and that the cross section of the outer annular cooling water channel ( 2 ) in the region between the cooling water inlet openings ( 6 ) and the cooling water outlet openings ( 7 ) is formed narrowed.

Blowing lance according to claim 3, characterized in that the constriction of the cross section of the outer cooling water channel ( 2 ) through in the cooling water channel ( 2 ) arranged throttle body ( 10 ) takes place, which are streamlined in the flow direction and on the outer wall or the inner wall of the outer cooling water passage ( 2 ) are arranged.