DE1583208A1

DE1583208A1 - Blasduese zum Frischen eines Metallbades von oben

Info

Publication number: DE1583208A1
Application number: DE19671583208
Authority: DE
Inventors: Robert Mercatoris; Joseph Nepper
Original assignee: Arbed SA
Current assignee: Arcelor Luxembourg SA
Priority date: 1966-10-04
Filing date: 1967-09-30
Publication date: 1972-03-09
Also published as: NL6713416A; GB1203613A; AT300868B; US3567202A; LU52104A1; DE1583208B2; FR93038E

Description

ARBED, Acieries Reunies de Burbach-Eich-Dudelange^.A.,

Luxemburg.

Blasdüse zum Frischen eines Metallbades von oben.

Es wird die Priorität beansprucht vom M-.Oktober 1966 aus der Anmeldung: Luxemburg Nr. 52 104.

Gegenstand der älteren Anmeldung der Patentsucherin ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einblasen von oxydierenden Gasen, vorzugsweise mit darin suspendierten pulverförmigen oder körnigen Stoffen in ein Metallbad von oben. Dabei werden zusätzlich Hilfsgasstrahlen gegen den Strahl des oxydierenden Gases gerichtet.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung einer derartigen Vorrichtung. Die Erfindung bezweckt den zum Frischen des Metallbades dienenden oxydierenden Gasstrom, der gegebenenfalls noch pulverförmige Substanzen, wie insbesondere Kalk, enthalten kann, welche die üchlacken bildung fördern, vollständig von einem sekundären Gasstrom umhüllen zu lassen, ohne jedoch den Hauptstrom zu stören. Hierzu dient eine Blasdüse, die, abgesehen von einer äußeren Kühlleitung, eine Hauptleitung für das zum Frischen dienende oxydierende Gas, eine Sekundärleitung für ein zusätzliches Gas und in der Nahe der Mündung Verbindungskanäle zwischen der Sekundär- und der Hauptleitung aufweist. Erfindungsgemäß münden die Verbindungskanäle in einen freien Raum der Hauptleitung, der durch eine plötzliche Erweiterung der Letzteren an dieser Stelle gebildet ist. Vorzugsweise sind die Verbindungskanäle

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schräg zur Achse der Hauptleitung angeordnet und verlaufen schraubenförmig. Die Verbindungskanäle können einen halbkreisförmigen querschnitt besitzen.

Die Düsenmündung selbst kann, einen verstärkten Teil aufweisen, der mit einer leicht lösbaren Johwaißnaht an der Außenwand der Düse befestigt ist, während ar an der Innenwand unter Zwischenschaltung von Dichtungen gleitend anliegt. Die Zwischenwände der gesamten Düse, welche die Hauptleitung von der Sekundärleitung und diese von der Kühlleitung trennen, sind vorteilhaft unter Zwischenschaltung von Dichtungen gleitend aneinander befestigt.

Zur genaueren Richtung des Blasstromes kann die Hauptleitung der Blasdüse einen längeren fiohrteil aufweisen, der konvergierende Wandungen besitzt. Die Hauptleitung kann aber auch nach Art eines Venturirohres aus konvergierenden und divergierenden Teilen zusammengesetzt sein, um eine erhebliche Beschleunigung des Gässtroms zu erreichen.

Der sekundäre Gasstrom wird durch dia vorzugsweise schraubenförmig verlaufenden Verbindungskanäle in eine kreisende Bewegung versetzt, so daß der Hauptatrom hiervon völlig umhüllt tfird, ohne selbst gestört su werden.

Die Verbindimgskanale$ deren Querschnitt annähernd die Form eines nach außen geöffneten Halbkreises besitzt, können von außen her i,u das Ventil der Düse einyefräst werden, was für die Herstellung vorteilhaft ist.

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Sekundärleitung kommenden Gasströme an der Innenwand der Hauptleitung entlangstreichen. Auf diese Weise kommt der die festen Teilchen enthaltende Hauptstrom mit der Innenwand der Düsenmündung nicht in Berührung, so daß diese keinem Verschleiß ausgesetzt ist. Hierdurch wird die Lebens&uer des Düsenkopfes erheblich gesteigert.

An der Berührungsfläche zwischen dem Hauptstrahl und den Sekundärstrahlen tritt nur eine geringe gegenseitige Störung auf, weil die Sekundärstrahlen aufgrund ihrer Führung in den langen gewindeförmigen Kanälen auch nach deren Verlassen ihre Geschwindigkeit und Richtung beibehalten.

Mit Hilfe der neuen Blasdüse gelingt es, die beiden Blasströme weitgehend voneinander unabhängig zu halten, wobei jeder seine besondere Wirkung beim Frischenausübt. Der Hauptstrahl, der in erster Linie zum Entkohlen des geschmolzenen Metalls dient, kannbis zur Erzielung des gewünschten Kohlenstoffgehaltes auf das Metallbad einwirken. Unabhängig hiervon kann der Sekundärstrahl aufgrund seiner Ausbreitung eine große Oberfläche des Bades bzw. der Schlacke aufoxydieren und zur Verminderung des Phosphorgehaltes dienen, wobei seine Strömungsmenge nach Wunsch regulierbar ist· Bei Beendigung des Frischens kann man auf diese Weise ein Metallbad mit niedrigem Phosphorgehalt erzielen, dessen Gebit an Restkohlenstoff noch hoch sein kann, was beim Frischen von phosphorhaltigem Roheisen einen beachtlichen Vorteil bedeuten kann.

Statt sauerstoffhaltiger Gase können auch solche, die eine reduzierende Wirkung besitzen und beispielsweise feste, flüssige oder gasförmige Kohlenwasserstoffe enthalten, in die Schmelze eingeblasen werden.

Der Abstand der Düse von der Badoberfläche kann während der ganzen Frischdauer gleichgehalten werden. Vorteilhaft wird man die Düse möglichst nahe an die Badoberfläche

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bringen. Dadurch ergibt sich eine Verringerung des Angriffs der oberen Teile des Konverters. Gleichzeitig werden hierdurch die Verluste an Metall herabgesetzt, und die frühzeitige Bildung einer flüssigen Schlackenschicht erleichtert.

Die gewünschte Strahlausbreitung kann jederzeit mit Hilfe der SekundärstiOme allein erreicht werden, ohne daß dazu die Stellung der Blasdüse verändert werden muß. Eine mehr oder weniger starke Ausbreitung läßt sich durch die Regelung der Sekundärsauerstoffmengen allein erreichen. Bei einer gegebenen Sauerstoffmenge ist die Ausbreitung des Strahls um so größer, je kleiner der Winkel ist, den der ötrahl mit der Waagerechten bildet. Durch die erfindungsgemäße Führung der Blasströme ergibt sich weiterhin ein höheres GO_o/G0-Verhältnis im Inneren des Konverters.

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Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsfox'm der Erfindung, und zwar zeigt Figur 1 die neue Blasdüse im Längsschnitt.

Figur 2 ist ein Querschnitt durch den unteren Teil der Düse

in Höhe der Verbindungskanäle zwischen Hauptlei-. tung und Sekundärleitung, teilweise in perspektivischer Darstellung.

Die Düse besteht aus der Hauptleitung 1, die von der Sekundärleitung 2 umgeben ist. Beide Leitungen sind in der Nähe der Düsenmündung durch Kanäle 3 miteinander verbunden, durch die das Sekundärgas in die Hauptleitung in schräger Eichtung und vorzugsweise in schraubenförmigem Wirbel an der Außenseite eintritt. Unterhalb der Mündung der Kanäle 3 ist ein freier Baum 4- vorgesehen.

Die eigentliche Düsenmündung wird durch einen Teil 6 gebildet, dessen Wandung verstärkt ist, um ihn gegen mechanische und thermische Beanspruchungen zu schützen

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und einer Formveränderung der Düsenmündung und der dort befindlichen Kühlkanäle zu begegnen. Der Teil 6 verbindet gleichzeitig die innere Kühlleitung 9 mit der äußeren Kühlleitung 10. Dabei stellt er die Fortsetzung der Außenwand der Blasdüse dar und biegt am Mündungsende nach innen um, wobei seine Außenwand die konisch verjüngte Austrittsöffnung des Hauptgasstroms bildet, während die Innenwand unter Zwischenschaltung einer Dichtung 7 sich gegen die Innenwand der üekundärgasleitung 2 anlegt. Dadurch ist bei Temperaturänderungen, die eine verschiedene Ausdehnung der Düsenteile hervorrufen können, ein Gleiten beider Teile gegeneinander möglich, so daß Hitzespannungen vermieden werden. In gleicher Weise können zwischen den verschiedenen Trennwänden innerhalb der Blasdüse biegsame Dichtungsringe 7a und 7^> vorgesehen sein, die ein Gleiten der Wandungen gegeneinander gestatten.

Der Mündungsteil 6 ist mit der Außenwand der Düse durch eine Schweißstelle 8 verbunden, die verhältnismäßig leicht lösbar ist. Dies ermöglicht einen leichten Austausch bzw. eine Reparatur des Düsenkopfes, wobei die Düse selbst ihre normale Stellung beibehalten kann.

Auch der Teil 11 der Hauptleitung» der oben aus einem konvergierenden Stück mit anschließender langer Parallelwandung besteht, läßt sich als Ganzes leicht austauschen. An seinem unteren Ende trägt aas Rohr 11 den ebenfalls für sich austauschbaren Teil 12 (vgl. Figur 2)_t in dem sich die Yerbin&ungskanäle 3 zwischen Haupt- und Sekundärleituiig befinden« Die Kanäle bilden einen Winkel Jr gegen, die Längsachse der Düse und. sinfi. außerdem noch um einen winkel^.windschief gestellt, ils dem oekunaärstrom die gssfciizohts schraubenförmig Drehung au verleihen.

Die £iciriiiin:r der Saktiaaar strehlen wird durch die Winkel^ und frhszfLmm/;■■ Je stärker sie:- cio i-akuncLärkanälä der Εθ2?ϊζο&ΐ-ε.;ΐ3Ώ. nähern, je kleiner also der Winkel wird,desto mehr streben, die beiiundärstrahlen aus einander »und desto größer viro. daher die Badoberfläche,welche sie bestreichen.

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Claims

— . mem · jert ■*■·· η - 6 Patentansprüche

1. Blasdüse zum Prischen eines Metallbades von oben,, die eine Hauptleitung, eine Sekundärleitung für ein Zusatzgas und in der Nähe der Kündung Verbindungskanäle zwischen der Sekundärleitung und der Hauptleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (3) in einen freien Baum (4-) der Hauptleitung (1) münden, der durch. eine plötzliche Erweiterung der Letzteren an dieser Stelle gebildet ist.

2_eBlasdüse nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (3) schräg zur Acnse der Hauptleitung '

(1) -und gleichzeitig schraubenförmig verlaufen.

3.Blasdüse nach den Ansprüchen 1 nnn 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (3) einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzen,

4.Blasdüse nach den Ansprüchen 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet _t daß die Düsenmündung einen verstärkten !eil (6) aufweist.

5»Blasdüse nach Anspruch 4_e dadurch, gekennzeichnet_s daß der Kündungsteil (6) der Düse mit einer leicht lösbaren Schweißnaht (8) an der Düsenaußenwand befestigt ist_c während er an der Innenwand unter Zwischenschaltung von Dichtungen (7) gleitend anliegt«

6.Blasdüse nach eineE der vorhergehenden Ansprüche_s dadurch gekennzeichnet_t daß die Zwischenwände der gesagten Düse, welche die Hauptleitung von der Selcundärleitung und diese von der Kühl leitung trennen» unter .Zwischenschaltung von Dichtungen (7a_e 7$) gleitend aneinander befestigt sind.

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Blasdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g^irftT^ny.B-j <»^ft<: daß die

sich am Sode dee Abschlusses der Hauptleitung (1) befinden.

8· Verfahren zum Prischen eines lietalloades von oben unter Verwendung einer Düse nach den Ansprüchen Λ bi-e 7* dadurch gekennzeichnet, AbB der In das iletallbad eingeblaeene oxydierende Gasstrox von einem Selcundargasstrom völlig umhüllt wird.

9« Verfahren nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet,daß dem Sekundärgasstrom eine schraubenförmige Drehung erteilt vird, so daß er um den Hauptstrom herum eine kreisende Bewegung ausführt.

INSPECTHO CO**

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