DE102009048351A1 - Nozzle for injecting oxygen from a nozzle head into a pig-iron production aggregate, comprises an insert, which is interchangeably insertable into oxygen channel of the nozzle and is made of refractory material - Google Patents

Nozzle for injecting oxygen from a nozzle head into a pig-iron production aggregate, comprises an insert, which is interchangeably insertable into oxygen channel of the nozzle and is made of refractory material Download PDF

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Abstract

The nozzle (4) comprises an insert, which is interchangeably insertable into oxygen channel of the nozzle, is made of refractory material and which covers the surface of the oxygen channel including the outlet edge of the oxygen channel. The pig-iron production aggregate is a melting gasifier. The insert extends itself up to 5-30% of the front area over the front surface of the nozzle, which contains openings of the oxygen channel. An independent claim is included for an insert for a nozzle for injecting oxygen from a nozzle head into a pig-iron production aggregate.

Description

Die Erfindung betrifft eine, vorzugsweise aus Kupfer oder Kupferlegierung gefertigte, Düse zum Eindüsen von Sauerstoff in ein Roheisenerzeugungsaggregat, wobei die Düse mit einem auswechselbar in den Sauerstoffkanal der Düse einsetzbaren Einsatzstück versehen ist.The The invention relates to a, preferably of copper or copper alloy manufactured, nozzle for injecting oxygen into a pig iron production unit, wherein the nozzle with a interchangeable inserted into the oxygen channel of the nozzle insert is provided.

In Roheisenerzeugungsaggregaten, in denen eisenoxidhaltiges Material unter Verwendung von Kohlenstoffträgern zu Roheisen reduziert wird, wird zur Herstellung von reduzierend wirkendem Gas sowie zur Bereitstellung der für die ablaufenden chemischen und physikalischen Umwandlungen notwendigen Wärme durch exotherme Oxidationsprozesse Sauerstoff beziehungsweise sauerstoffhältiges Gas eingedüst. Zur leichteren Lesbarkeit werden im folgenden Text die Begriffe ”Sauerstoff” und ”sauerstoffhaltiges Gas” als Synonyme benutzt. Die an den Reaktionsraum des Roheisenerzeugungsaggregates angrenzenden Düsen sind hohen Temperaturen ausgesetzt, was eine intensive Kühlung dieser Teile notwendig macht. Um eine besonders gute Wärmeabfuhr bei der Kühlung zu erreichen, sind die Düsen aus Kupfer oder Kupferlegierung gefertigt.In Pig iron production units in which iron oxide-containing material reduced to pig iron using carbon carriers is used for the production of reducing gas as well as Providing for the expiring chemical and physical Conversions necessary heat by exothermic oxidation processes oxygen or injected oxygen-containing gas. For ease of reading, the terms "oxygen" and "oxygenated Gas "used as synonyms. The to the reaction space of Cast iron generating sets adjacent nozzles are high Exposed to temperatures, causing intense cooling of this Makes parts necessary. For a particularly good heat dissipation to achieve cooling, the nozzles are made of copper or copper alloy.

Beim Betrieb des Roheisenerzeugungsaggregates besteht das Problem, dass es bei den verwendeten hohen Sauerstoff-Einblasegeschwindigkeiten zu einer Ansaugung von Medien aus dem Reaktionsraum zum Sauerstoffstrahl kommt. Diese Medien sind beispielsweise heiße Gase, Feststoffpartikel oder Flüssigkeitspartikel wie etwa geschmolzenes Eisen oder geschmolzene Schlacke. Das Ansaugen bewirkt eine der Ausströmrichtung des Sauerstoffs entgegengesetzte Rückströmung dieser Medien, die sich bis zur Auslasskante des Sauerstoffkanals der Düse fortsetzt. Es zeigt sich, dass infolgedessen heiße Gase, Feststoff- und Flüssigkeitspartikel in den Sauerstoffkanal des Düsenkopfes eingesaugt werden, was zu Ablagerungen im Sauerstoffkanal und zu thermisch-abrasivem Verschleiß des Düsenkopfes führt. In den Sauerstoffkanal eintretende heiße Gase führen zu einem Aufbau von Widerstand gegen die Sauerstoffströmungsrichtung, was zu einer Erwärmung des Sauerstoffs führt, und zu einer thermischen Belastung der Düse und thermisch bedingtem Verschleiß.At the Operation of the pig iron production unit has the problem that it at the high oxygen injection rates used to a suction of media from the reaction space to the oxygen jet comes. These media are, for example, hot gases, solid particles or liquid particles such as molten iron or molten slag. The suction causes one of the outflow direction the oxygen opposite reverse flow these media, extending to the outlet edge of the oxygen channel the nozzle continues. It turns out that as a result hot Gases, solid and liquid particles in the oxygen channel sucked the nozzle head, resulting in deposits in the oxygen channel and to thermal-abrasive wear of the nozzle head leads. In the oxygen channel entering hot Gases lead to a buildup of resistance to the oxygen flow direction, which leads to a warming of the oxygen, and to a thermal load on the nozzle and thermally induced Wear.

Die Verwendung von Kupfer beziehungsweise Kupfer-Legierungen als Düsen-Material bietet zwar den Vorteil, aufgrund seiner Wärmeleitfähigkeit gut kühlbar zu sein, hat aber den Nachteil, aufgrund seiner Festigkeit dem thermisch-abrasiven Verschleiß wenig Widerstand entgegenzusetzen. Der Verschleiß wirkt sich in mehrfacher Weise negativ aus. Einerseits ist für die Instandhaltung ein Austausch von verschlissenen Düsen notwendig, was Betriebsstillstände und damit Produktionsausfall bedeutet. Weiterhin ändert sich das Reaktionsverhalten im Roheisenerzeugungsaggregat, da der Sauerstoffstrahl bei unterschiedlicher Form der Auslasskante verschieden weit in den Reaktionsraum eindringt; eine Produktionsplanung über eine längere Zeitspanne wird durch die damit verbundenen Schwankungen der Reduktionszeit erschwert. Zudem birgt der Verschleiß ein erhebliches Sicherheitsrisiko, da die Düse mit Wasser gekühlt wird. Erzeugt der Verschleiß ein Leck im Kühlwasserkanal, kann es zu Wassereintritt in den Reaktionsraum und Explosionen kommen.The Use of copper or copper alloys as nozzle material Although offers the advantage, good because of its thermal conductivity to be coolable, but has the disadvantage, due to its Strength of the thermal-abrasive wear little resistance oppose. The wear affects in multiple Way negative. On the one hand is for the maintenance an exchange of worn nozzles necessary, causing downtime and thus production loss means. Continues to change the reaction behavior in the pig iron production unit, since the Oxygen jet at different shape of the outlet edge different penetrates far into the reaction space; a production planning over a longer period of time is due to the fluctuations associated with it the reduction time difficult. In addition, the wear harbors significant safety risk since the nozzle is cooled with water becomes. If wear causes a leak in the cooling water channel, It can lead to water entering the reaction space and explosions.

In JP62017107A2 wird vorgeschlagen, die Lebensdauer einer kupfernen Düse dadurch zu verlängern, dass ein Teilbereich des Sauerstoffkanals mit einer Schicht aus harten, hitzebeständigen Legierungen laminiert wird. Die Auslasskante des Sauerstoffkanals wird dabei nicht von dieser Schutzschicht bedeckt. Ein Austausch der Schutzschicht ist aufgrund der Laminierung mit beträchtlichem Aufwand verbunden.In JP62017107A2 It is proposed to extend the life of a copper nozzle by laminating a portion of the oxygen channel with a layer of hard refractory alloys. The outlet edge of the oxygen channel is not covered by this protective layer. Exchanging the protective layer is associated with considerable expense due to lamination.

In US2082280 und US2497000 wird vorgeschlagen, die äußere Oberfläche der Düse mit Schutzelementen aus Feuerfestmaterial zu versehen. In US2497000 wird auch angegeben, den Endabschnitt des Sauerstoffkanals mit derartigen Schutzelementen zu versehen. Die Auslasskante ist ungeschützt. Die Fertigung solcher Düsen und der Austausch von Schutzelementen sind mit beträchtlichem Aufwand verbunden.In US2082280 and US2497000 It is proposed to provide the outer surface of the nozzle with protective elements made of refractory material. In US2497000 is also indicated to provide the end portion of the oxygen channel with such protective elements. The outlet edge is unprotected. The production of such nozzles and the replacement of protective elements are associated with considerable effort.

Ein auswechselbar in den Sauerstoffkanal der Düse einsetzbares Einsatzstück zur Wärmeisolierung ist in EP0163973A1 beschrieben. Auch dieses lässt die Auslasskante unbedecktAn interchangeable inserted into the oxygen channel of the nozzle insert for thermal insulation is in EP0163973A1 described. This also leaves the outlet edge uncovered

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Düse zum Eindüsen von Sauerstoff in ein Roheisenerzeugungsaggregat anzugeben, bei welcher der Verschleiß der Düse vermindert wird und die dabei einfach zu fertigen und zu warten ist.It the object of the present invention is a nozzle for Injecting oxygen into a pig iron production unit specify at which the wear of the nozzle is reduced and easy to manufacture and maintain is.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Düse zum Eindüsen von Sauerstoff aus einem Düsenkopf in ein Roheisenerzeugungsaggregat, mit einem Einsatzstück für den Sauerstoffkanal der Düse, welches auswechselbar in den Sauerstoffkanal der Düse einsetzbar ist.These Task is solved by a nozzle for injecting of oxygen from a nozzle head into a pig iron production unit, with an insert for the oxygen channel the nozzle, which replaceable in the oxygen channel the nozzle is used.

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass

  • – das Einsatzstück aus Feuerfestmaterial gefertigt ist,
  • – und das Einsatzstück die Oberfläche des Sauerstoffkanals einschließlich der Auslasskante des Sauerstoffkanals bedeckt.
The device is characterized in that
  • - The insert is made of refractory material,
  • - And the insert covers the surface of the oxygen channel including the outlet edge of the oxygen channel.

Es hat sich gezeigt, dass das Hauptproblem beim Verschleiß der Düse der thermisch-abrasive Verschleiß an der Auslasskante des Sauerstoffkanals ist. Nach dem Beginn des Verschleißes an der Auslasskante schreitet der Verschleiß immer schneller und weiter fort, da eine verschleißbedingte Abrundung der Auslasskante einerseits eine verminderte Kühlung der Auslasskante durch den eingedüsten Sauerstoff nach sich zieht, und andererseits eine verstärkte Saugwirkung und damit verbunden einen Temperaturanstieg in der von Verschleiß betroffenen Problemzone bewirkt. Unter der Auslasskante des Sauerstoffkanals wird die Kante verstanden, die durch die Einmündung des Sauerstoffkanals in die Stirnfläche der Düse gebildet wird.It has been shown that the main problem during wear of the nozzle is the thermal-abrasive wear at the outlet edge of the oxygen channel. After the start of wear on the outlet edge, the wear progresses faster and further, as a wear-related rounding of the outlet edge on the one hand causes reduced cooling of the outlet edge by the injected oxygen, and on the other hand, an increased suction and thus a temperature increase in the Wear affected problem zone causes. By the outlet edge of the oxygen channel is meant the edge formed by the mouth of the oxygen channel in the end face of the nozzle.

Bevorzugterweise besteht die Düse aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung, um eine gute Wärmeableitung zu gewährleisten.preferably, If the nozzle is made of copper or a copper alloy, to ensure good heat dissipation.

Da in der erfindungsgemäßen Düse ein Einsatzstück im Sauerstoffkanal der Düse vorhanden ist, welches die Oberfläche des Sauerstoffkanals einschließlich der Auslasskante des Sauerstoffkanals bedeckt, ist diese Auslasskante deutlich besser vor Verschleiß geschützt als im Stand der Technik. Tatsächlich strömt der Sauerstoff aus dem Kanal aus, der von dem Einsatzstück aus Feuerfest-Material gebildet wird. Entsprechend ist die Auslasskante des Einsatzstückes besonders durch thermisch-abrasiven Verschleiß beansprucht, und nicht mehr wie im Stand der Technik die aus dem Düsenmaterial bestehende Auslasskante des Sauerstoffkanals. Unter Auslasskante des Einsatzstückes ist dabei die Kante der Öffnung zu verstehen, aus welcher der Sauerstoff das Einsatzstück verlässt. Das Material des Einsatzstückes setzt dem thermisch-abrasiven Verschleiß wesentlich größeren Widerstand entgegensetzt als das Material der Düse, welches bevorzugterweise Kupfer oder eine Kupferlegierung ist. Ein Einfressen des Verschleißes, und damit die zunehmende Beschleunigung des Verschleißes, durch Materialabtragung an der Düse entgegen der Strömungsrichtung des Sauerstoffstromes wird somit eingedämmt. Die Standzeit der Düse wird folglich erhöht.There in the nozzle according to the invention an insert is present in the oxygen channel of the nozzle, which is the Surface of the oxygen channel including the outlet edge of the oxygen channel is covered, this outlet edge much better protected against wear than in State of the art. In fact, the oxygen is flowing out of the channel, from the insert of refractory material is formed. Accordingly, the outlet edge of the insert particularly stressed by thermal-abrasive wear, and no longer as in the prior art from the nozzle material existing outlet edge of the oxygen channel. Under outlet edge the insert is the edge of the opening to understand from which of the oxygen the insert piece leaves. The material of the insert sets the thermal-abrasive wear much larger Resistance as opposed to the material of the nozzle, which is preferably copper or a copper alloy. A feeding of the Wear, and thus the increasing acceleration of the Wear, by material removal at the nozzle contrary to the flow direction of the oxygen flow thus contained. The service life of the nozzle is consequently increased.

Das Einsatzstück bedeckt die Oberfläche des Sauerstoffkanals teilweise oder vollständig, jedoch ist immer auch die Auslasskante bedeckt.The Insert covers the surface of the oxygen channel partial or complete, but always the outlet edge covered.

Das Einsatzstück ist aus Feuerfestmaterial gefertigt, welches eine hohe mechanische Festigkeit, Formstabilität, Verschleißbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit aufweist sowie hohe zulässige Einsatztemperatur verträgt. Dadurch ist die Verschleißanfälligkeit des Einsatzstückes unter Betriebsbedingungen herabgesetzt.The Insert is made of refractory material, which a high mechanical strength, dimensional stability, wear resistance, Has corrosion resistance as well as high permissible Operating temperature tolerates. This is the susceptibility to wear of the insert under operating conditions reduced.

Bei dem Feuerfestmaterial handelt es sich beipielsweise um Aluminiumoxid Al2O3, Zirkoniumdioxid ZrO2, Magnesiumoxid MgO, nicht-oxidische keramische Faser-Verbundwerkstoffe wie beispielsweise bestehend aus Fasern aus Kohlenstoff C und Siliziumcarbid SiC, oder oxidische keramische Faser-Verbundwerkstoffe wie etwa Keramik-Blech, beispielsweise Al2O3 mit SiO2 oder mit ZrO2. Unter dem Begriff Feuerfestmaterial sind dabei auch hochtemperaturbeständige Stähle umfasst.The refractory material is, for example, aluminum oxide Al 2 O 3 , zirconium dioxide ZrO 2 , magnesium oxide MgO, non-oxidic ceramic fiber composites such as carbon C and silicon carbide SiC fibers, or oxidic ceramic fiber composites such as ceramic Sheet, for example Al 2 O 3 with SiO 2 or with ZrO 2 . The term refractory material includes high temperature resistant steels.

Das bevorzugte Feuerfestmaterial ist Keramikblech. Ein Keramik-Blech mit Fasern aus 99,9 Massen% Al2O3 (Rest Verunreinigungen), und einer Matrix aus 93 Massen% Al2O3 und 7 Massen% Zirkoniumdioxid, welches mit 8 mol% Yttriumoxid stabilisiert ist, hat eine Biegefestigkeit nach DIN EN 843-1 [N/mm2] bei RT = 160–170; eine Zugfestigkeit nach DIN V ENV 1892 [N/mm2] bei 1000°C = 35; ein E-Modul nach DIN EN 843-2 [N/mm2] bei RT = 50000.The preferred refractory material is ceramic sheet. A ceramic sheet with fibers of 99.9 mass% Al 2 O 3 (balance impurities), and a matrix of 93 mass% Al 2 O 3 and 7 mass% zirconia stabilized with 8 mol% yttria has a flexural strength to DIN EN 843-1 [N / mm 2 ] at RT = 160-170; a tensile strength after DIN V ENV 1892 [N / mm 2 ] at 1000 ° C = 35; an E-module after DIN EN 843-2 [N / mm 2 ] at RT = 50,000.

Dass das Einsatzstück auswechselbar in den Sauerstoffkanal der Düse einsetzbar ist, bietet den Vorteil, dass ein durch Verschleiß angegriffenes Einsatzstück leicht ausgetauscht werden kann. Unter ”auswechselbar einsetzbar” ist dabei eine Art des Einsetzens zu verstehen, bei der entweder keine fixierende Verbindung zwischen Einsatzstück und Sauerstoffkanal gebildet wird, oder eine ohne Angriff auf die Struktur des Düsenkopfes lösbare Verbindung zwischen Einsatzstück und Sauerstoffkanal gebildet wird.That the insert exchangeable in the oxygen channel of Nozzle can be used, offers the advantage of being a through Wear attacked insert easily replaced can be. Under "interchangeable" is to understand a kind of insertion in which either no fixing connection between insert and oxygen channel is formed, or one without attacking the structure of the nozzle head detachable connection between insert and oxygen channel is formed.

Eine derartige lösbare Verbindungsart ist beispielsweise Kleben.A Such releasable connection is, for example, bonding.

Eine Art des Einsetzens, bei der keine fixierende Verbindung zwischen Einsatzstück und Sauerstoffkanal gebildet wird, ist bevorzugt. Beispielsweise wird eine solche Art dadurch verwirklicht, dass für den Fall, dass der Durchmesser des Sauerstoffkanals sich in Strömungsrichtung des Sauerstoffes in Richtung Reaktionsraum hin stetig oder abschnittsweise sprunghaft verjüngt, die Aussenkontur des Einsatzstückes der Innenkontur des Sauerstofkanals folgt und durch den Druck des strömenden Sauerstoffs, nicht aber durch eine Verbindung zwischen Einsatzstück und Sauerstoffkanal, in Position gehalten wird.A Type of insertion, in which no fixing connection between Insert and oxygen channel is formed, is preferred. For example, such a type is realized by the fact that for the Case that the diameter of the oxygen channel is in the flow direction the oxygen in the direction of the reaction space towards steadily or in sections suddenly tapered, the outer contour of the insert the inner contour of the oxygen channel follows and by the pressure of the flowing oxygen, but not by a compound between insert and oxygen channel, in position is held.

Das Roheisenerzeugungsaggregat ist beispielsweise ein Einschmelzvergaser oder ein Hochofen. Bevorzugterweise ist es ein Einschmelzvergaser.The Pig iron production unit is for example a melter gasifier or a blast furnace. Preferably, it is a melter gasifier.

Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Einsatzstück auch zumindest teilweise über die Stirnfläche der Düse, welche die Ausmündung des Sauerstoffkanals enthält. Dadurch wird auch dieser Bereich vor thermisch-abrasivem Verschleiß geschützt. Bevorzugt beträgt der Anteil der bedeckten Fläche an der gesamten Stirnfläche 5 bis 30%. Über 30% hat die zusätzliche Bedeckung nur wenig zusätzlichen Einfluss auf die Standzeit des Düsenkopfes, und unter 5% wird die Standzeit des Düsenkopfes nicht wesentlich verlängert.According to one embodiment, the insert also extends at least partially over the end face of the nozzle, which contains the mouth of the oxygen channel. This also protects this area from thermal-abrasive wear. Preferably, the proportion of the covered area on the entire end face is 5 to 30%. Over 30%, the additional coverage has little additional influence on the service life of the nozzle head, and below 5%, the service life of the nozzle head is not significantly extended.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ragt das Einsatzstück über die Stirnfläche der Düse, welche die Ausmündung des Sauerstoffkanals enthält, hinaus. Das hat den Vorteil, dass Verschleiß mehr auf das Einsatzstück konzentriert und von der Düse weg verlagert wird.According to one In another embodiment, the insert projects over the end face of the nozzle, which is the mouth of the oxygen channel, out. That has the advantage, that wear more concentrated on the insert and is displaced away from the nozzle.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Düse beziehungsweise bei Verwendung des erfindungsgemäßen Einsatzsstückes ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik der Vorteil, dass die Standzeit der Düse erhöht und ihre Wartung erleichtert werden. Ein verschlissenes Einsatzstück kann mit weniger Aufwand ausgetauscht werden als eine verschlissene Düse.at Use of the nozzle according to the invention or when using the inventive Insert piece results from the stand The technique has the advantage that the service life of the nozzle increases and their maintenance can be facilitated. A worn insert can be replaced with less effort than a worn one Jet.

Die Düse zum Eindüsen von Sauerstoff ist einfach zu fertigen, da das Einsatzstück unabhängig vom Rest der Düse angefertigt werden und anschließend einfach mit dem Rest der Düse kombiniert werden kann.The Nozzle for injecting oxygen is easy too finished as the insert regardless of the rest the nozzle are made and then easy can be combined with the rest of the nozzle.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen beispielhaften Figuren erläutert.The The present invention will be described below with reference to the schematic exemplary figures explained.

1 zeigt einen Ausschnitt eines Bereiches der Wand eines Roheisenerzeugungsaggregates mit einer Düse im Längsschnitt. 1 shows a section of a portion of the wall of a pig iron production unit with a nozzle in longitudinal section.

2 und 3 zeigen vergrößerte Ansichten einer Düse mit verschieden ausgeführten Einsatzstücken im Längsschnitt. 2 and 3 show enlarged views of a nozzle with differently designed inserts in longitudinal section.

1 zeigt einen Ausschnitt eines Bereiches der Wand 1 eines Roheisenerzeugungsaggregates. An der Wand 1 des Roheisenerzeugungsaggregates ist eine Hülse 2 angebracht, die sich in das Innere des Roheisenaggregates erstreckt. Am dem Inneren des Roheisenerzeugungsaggregates zugewandten Ende der Hülse 2 ist eine Düse 4 eingesetzt. Sowohl Hülse 2 als auch Düse 4 besitzen Kühlkanäle 3a, 3b, in denen Wasser zirkuliert. Zur effektiven Wärmeableitung ist die Düse 4 aus einer Kupferlegierung gefertigt. Die Düse 4 wird längs von einem Sauerstoffkanal durchsetzt. In den Sauerstoffkanal der Düse 4 ein Einsatzstück 5 aus Feuerfestmaterial auswechselbar eingesetzt, welches die Oberfläche des Sauerstoffkanals einschließlich der Auslasskante des Düsenkopfes bedeckt. 1 shows a section of an area of the wall 1 a pig iron production unit. On the wall 1 of the pig iron production unit is a sleeve 2 attached, which extends into the interior of the pig iron aggregate. At the inside of the pig iron generating unit facing the end of the sleeve 2 is a nozzle 4 used. Both sleeve 2 as well as nozzle 4 own cooling channels 3a . 3b in which water circulates. For effective heat dissipation is the nozzle 4 made of a copper alloy. The nozzle 4 is traversed longitudinally by an oxygen channel. In the oxygen channel of the nozzle 4 an insert 5 made of refractory material used interchangeably, which covers the surface of the oxygen channel including the outlet edge of the nozzle head.

Durch eine Öffnung in der Wand 1 des Roheisenerzeugungsaggregates und durch die Hülse 2 wird eine Einleitung 6 für sauerstoffhaltiges Gas geführt. Diese Einleitung 6 für sauerstoffhaltiges Gas ist mit dem von dem Einsatzstück 5 umschlossenen Raum verbunden. Das durch die Einleitung 6 und das Einsatzstück 5 strömende sauerstoffhaltige Gas ist durch gerade Pfeile dargestellt.Through an opening in the wall 1 of the pig iron production unit and through the sleeve 2 becomes an introduction 6 for oxygen-containing gas. This introduction 6 for oxygen-containing gas is the same as that of the insert 5 connected space. That by the introduction 6 and the insert 5 flowing oxygen-containing gas is represented by straight arrows.

Aus dem Einsatzstück 5 tritt das sauerstoffhaltige Gas in den Reaktionsraum 7 im Inneren des Roheisenerzeugungsaggregates ein.From the insert 5 the oxygen-containing gas enters the reaction space 7 in the interior of the pig iron production unit.

2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Düse 4, in deren Sauerstoffkanal 8 ein Einsatzstück 5 aus Feuerfestmaterial auswechselbar eingesetzt ist. Das Einsatzstück 5 bedeckt die Oberfläche des Sauerstoffkanals 8 einschließlich der Auslasskante 9 des Sauerstoffkanals 8 und ragt über die Stirnfläche der Düse 4, welche die Ausmündung des Sauerstoffkanals 8 enthält, hinaus. 2 shows an enlarged view of the nozzle 4 in the oxygen channel 8th an insert 5 made of refractory material used interchangeable. The insert 5 covers the surface of the oxygen channel 8th including the outlet edge 9 of the oxygen channel 8th and protrudes over the face of the nozzle 4 , which is the mouth of the oxygen channel 8th contains, out.

3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Düsenkopfes 4, in deren Sauerstoffkanal 8 ein Einsatzstück 5 aus Feuerfestmaterial auswechselbar eingesetzt ist. Das Einsatzstück 5 bedeckt die Oberfläche des Sauerstoffkanals 8 einschließlich der Auslasskante des Sauerstoffkanals 8 und erstreckt sich über einen Teil der Stirnfläche der Düse, welche die Ausmündung des Sauerstoffkanals 8 enthält. 3 shows an enlarged view of the nozzle head 4 in the oxygen channel 8th an insert 5 made of refractory material used interchangeable. The insert 5 covers the surface of the oxygen channel 8th including the outlet edge of the oxygen channel 8th and extends over part of the end face of the nozzle, which is the mouth of the oxygen channel 8th contains.

11
Wand (eines Roheisenerzeugungsaggregates)wall (of a pig iron producing aggregate)
22
Hülseshell
33
Kühlkanalcooling channel
44
Düsejet
55
Einsatzstückinsert
66
Einleitung für sauerstoffhaltiges Gasintroduction for oxygen-containing gas
77
Reaktionsraumreaction chamber
88th
Sauerstoffkanaloxygen channel
99
Auslasskante des Sauerstoffkanalsoutlet edge of the oxygen channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - JP 62017107 A2 [0005] - JP 62017107 A2 [0005]
  • - US 2082280 [0006] US 2082280 [0006]
  • - US 2497000 [0006, 0006] - US 2497000 [0006, 0006]
  • - EP 0163973 A1 [0007] EP 0163973 A1 [0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - DIN EN 843-1 [0017] - DIN EN 843-1 [0017]
  • - DIN V ENV 1892 [0017] - DIN V ENV 1892 [0017]
  • - DIN EN 843-2 [0017] - DIN EN 843-2 [0017]

Claims (12)

Düse zum Eindüsen von Sauerstoff aus einem Düsenkopf in ein Roheisenerzeugungsaggregat, mit einem Einsatzstück für den Sauerstoffkanal der Düse, welches auswechselbar in den Sauerstoffkanal der Düse einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Einsatzstück aus Feuerfestmaterial gefertigt ist, – und das Einsatzstück die Oberfläche des Sauerstoffkanals einschließlich der Auslasskante des Sauerstoffkanals bedeckt.A nozzle for injecting oxygen from a nozzle head into a pig iron production unit, with an insert for the oxygen channel of the nozzle, which is exchangeable inserted into the oxygen channel of the nozzle, characterized in that - the insert is made of refractory material, - and the insert the surface of the Oxygen channel including the outlet edge of the oxygen channel covered. Düse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Roheisenerzeugungsaggregat ein Einschmelzvergaser ist.Nozzle according to claim 1, characterized in that the pig iron production unit Melt carburetor is. Düse gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Feuerfestmaterial um um Aluminiumoxid Al2O3, Zirkoniumdioxid ZrO2, Magnesiumoxid MgO, nicht-oxidische keramische Faser-Verbundwerkstoffe, oder oxidische keramische Faser-Verbundwerkstoffe oder um hochtemperaturbeständige Stähle handelt.Nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the refractory material is alumina Al 2 O 3 , zirconia ZrO 2 , magnesium oxide MgO, non-oxidic ceramic fiber composites, or oxide ceramic fiber composites or high temperature resistant steels , Düse gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Einsatzstück auch zumindest teilweise, bevorzugt 5 bis 30% der Stirnfläche, über die Stirnfläche der Düse, welche die Ausmündung des Sauerstoffkanals enthält, erstreckt.Nozzle according to one of the preceding Claims, characterized in that the insert piece also at least partially, preferably 5 to 30% of the face over the end face of the nozzle, which is the mouth of the oxygen channel extends. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück über die Stirnfläche der Düse, welche die Ausmündung des Sauerstoffkanals enthält, hinaus ragt.Device according to one of the preceding Claims, characterized in that the insert over the end face of the nozzle, which is the mouth contains the oxygen channel protrudes out. Einsatzstück für eine Düse zum Eindüsen von Sauerstoff in ein Roheisenerzeugungsaggregat, wobei das Einsatzstück auswechselbar in den Sauerstoffkanal des Düsenkopfes einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Einsatzstück aus Feuerfestmaterial gefertigt ist, – und das Einsatzstück im eingesetzten Zustand die innere Oberfläche des Sauerstoffkanals einschließlich der Auslasskante des Sauerstoffkanals bedeckt. Insert for a nozzle for injecting oxygen into a pig iron production unit, the insert being replaceable in the oxygen channel the nozzle head can be used, characterized, that - The insert of refractory material is made, - and the insert in the inserted state the inner surface of the oxygen channel including the outlet edge of the oxygen channel covered. Einsatzstück gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Roheisenerzeugungsaggregat ein Einschmelzvergaser ist.Insert according to claim 6, characterized in that the pig iron production unit Melt carburetor is. Einsatzstück gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Feuerfestmaterial um Aluminiumoxid Al2O3, Zirkoniumdioxid ZrO2, Magnesiumoxid MgO, nicht-oxidische keramische Faser-Verbundwerkstoffe, oder oxidische keramische Faser-Verbundwerkstoffe, oder um hochtemperaturbeständige Stähle handelt.An insert according to claim 6 or 7, characterized in that the refractory material is alumina Al 2 O 3 , zirconia ZrO 2 , magnesium oxide MgO, non-oxide ceramic fiber composites, or oxide ceramic fiber composites, or high temperature resistant steels , Einsatzstück gemäß einem der Ansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück sich im eingesetzten Zustand auch zumindest teilweise, bevorzugt 5 bis 30% der Stirnfläche, über die die Ausmündung des Sauerstoffkanals enthaltenden Stirnfläche der Düse erstreckt.Insert according to a of claims 6-8, characterized in that the insert in the inserted state, at least partially, preferably 5 to 30% of the face over the end face containing the mouth of the oxygen channel the nozzle extends. Einsatzstück gemäß einem der Ansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück im eingesetzten Zustand über die Stirnfläche der Düse, welche die Ausmündung des Sauerstoffkanals enthält, hinaus ragt.Insert according to a of claims 6-8, characterized in that the insert over in the inserted state the end face of the nozzle, which is the mouth contains the oxygen channel protrudes out. Verwendung einer Düse gemäß einem der der Ansprüche 1–5 bei der Roheisenerzeugung.Use of a nozzle according to a that of the claims 1-5 in the production of pig iron. Verwendung eines Einsatzstückes gemäß einem der Ansprüche 6–10 bei der Roheisenerzeugung.Use of an insert according to a of claims 6-10 in the production of pig iron.
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