DE19506718A1 - Lance tip esp. for steel converter oxygen@ lance - Google Patents

Lance tip esp. for steel converter oxygen@ lance

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DE19506718A1 DE1995106718 DE19506718A DE19506718A1 DE 19506718 A1 DE19506718 A1 DE 19506718A1 DE 1995106718 DE1995106718 DE 1995106718 DE 19506718 A DE19506718 A DE 19506718A DE 19506718 A1 DE19506718 A1 DE 19506718A1
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Jurij Nikolaevic Borissov
Nikolaj Petrovic Podberesnyj
Vadim Ippolitovi Baptismanskij
Boris Michajlovic Pro Boicenko
Vladimir Sergeevic Grischin
Aleksander Grigor Evic Velicko
Jurij Andreevic Prof Nefedov
Steffen Dr Ing Nikisch
Werner Holzhey
Klaus Wenzel
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    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
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    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4606Lances or injectors

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Abstract

A Cu (alloy) tip (5) for a water-cooled metallurgical lance, esp. for blowing oxygen into molten pig iron, has (a) a coating of spherical refractory metal particles of diameter (D) 0.2-3 mm and spacing 1.2D to 1.5D between their geometric centres, on its outer surface sp. in the region of each nozzle outlet opening; and (b) a uniform matt relief on its water cooled inner surface. The relief has a roughness in the nozzle/end face junction regions which is 1-2 Ra classes higher than that on the side faces and the end face, the roughness (Ra) in the nozzle/end face junction regions lying within the limits of one class and corresponding to the relationship dRai/rmin = a constant. dRa = the difference between the greatest and smallest roughness values of the relief and rmin = smallest radius of curvature of a surface in these regions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lanzenkopf für eine wassergekühlte Blaslanze zum Ein- und Aufblasen von Gasen in oder auf eine Metallschmelze, insbesondere von Sauerstoff bei der Rohstahlerzeugung in einem Konverter.The invention relates to a lance head for a water-cooled blowing lance for in and Inflating gases in or onto a molten metal, especially oxygen in the Crude steel production in a converter.

Zur Beaufschlagung einer Roheisenschmelze mit Sauerstoff werden bei der Stahlerzeugung nach dem LD-Verfahren wassergekühlte Blaslanzen eingesetzt, die außergewöhnlich extremen Belastungen ausgesetzt sind. Insbesondere an den Lanzenkopf einer derartigen Blaslanze werden während des Blasprozesses besonders hohe Anforderungen gestellt, um den während des Blasvorganges vorherrschenden Temperaturen von bis zu 2000°C sowie den hohen Strömungsgeschwindigkeiten und Drücken beim Einblasen von Sauerstoff standzuhalten. Neben einer angestrebten hohen Haltbarkeit durch intensive Kühlung des Blaslanzenkopfes ist zu einer optimalen Führung des Blasprozesses die Beibehaltung der geometrischen Form der Düsenaustrittsöffnungen von entscheidender Bedeutung. Auftretender Kantenverschleiß an den Düsenaustrittsöffnungen wie Abrundungen oder Ausfransungen haben auf den Konverter­ prozeß sowie die Konverterhaltbarkeit einen erheblichen Einfluß und können lange bevor eine Lanze durch Undichtheiten am Kühlsystem ausfällt den Wechsel einer Blaslanze erforderlich machen.In order to pressurize a pig iron melt with oxygen during the production of steel Water-cooled blowing lances are used according to the LD process, which are extremely extreme Are exposed to loads. In particular on the lance head of such a blowing lance particularly high demands are made during the blowing process in order to the prevailing temperatures of up to 2000 ° C and the high Withstand flow velocities and pressures when blowing oxygen. In addition to the desired high durability through intensive cooling of the blow lance head for an optimal control of the blowing process the maintenance of the geometric shape of the Nozzle outlet openings are vital. Edge wear on the Nozzle outlet openings such as roundings or fraying have on the converter Process and the converter durability have a significant impact and can long before a Lance due to leaks in the cooling system fails to change a blowing lance do.

Gemäß EP 0340 207 ist eine Blaslanze bekannt bei der durch eine besondere Gestaltung der Kühlmittelführung im Lanzenkopf die Kühlung der besonders gefährdeten Stirnplatte eines Lanzenkopfes verbessert werden soll um eine Leckage an diesem Teil der Blaslanze zu vermeiden. Eine weitere Lösung zur Erhöhung der Haltbarkeit eines Mehrlochlanzenkopfes zum Auf- oder Einblasen von Sauerstoff in eine Metallschmelze ist in der DE-Patentschrift 41 13 660 beschrieben. Gemäß dieser Veröffentlichung wird zur Erhöhung der Festigkeit und Verschleißbeständigkeit Verstärkungsmaterial in Form von Ringen oder Scheiben durch Schweißen, Löten oder Spritzen mit dem Lanzenkopf verbunden. Mit dieser fertigungstechnisch aufwendigen Lösung soll die Standzeit der geometrischen Form der Düsenaustrittsöffnungen erhöht werden.According to EP 0340 207, a blowing lance is known in which a special design of the Coolant routing in the lance head is used to cool the end plate, which is particularly at risk Lance head should be improved to leak at this part of the blowing lance avoid. Another solution to increase the durability of a multi-hole lance head for inflating or blowing oxygen into a molten metal is in the DE patent 41 13 660. According to this publication, to increase strength and Wear resistance reinforcement material in the form of rings or washers Welding, soldering or spraying connected to the lance head. With this The long service life of the geometrical shape of the Nozzle outlet openings can be increased.

Es ist weiterhin bekannt die äußere Oberfläche eines Blaskopfes mit einer Schicht aus schwer schmelzbaren Metallen wie z. B. Molybdän, Wolfram u. a. zu überziehen (SU-Patent 290 551). Die kompakte Beschichtung eines Lanzenkopfes führt jedoch zu verstärkten Spannungen im Material und in der Folge zu Rißbildungen, hervorgerufen durch das unterschiedliche Ausdehnungsverhalten von Kupfer als den Lanzenwerkstoff und dem Beschichtungsmaterial wodurch eine Verbesserung der Haltbarkeit nicht möglich ist.It is also known the outer surface of a die with a layer of heavy fusible metals such. B. molybdenum, tungsten u. a. to be coated (SU patent 290 551). However, the compact coating of a lance head leads to increased tensions in the Material and subsequently cracking, caused by the different Expansion behavior of copper as the lance material and the coating material whereby an improvement in durability is not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Haltbarkeit einer wassergekühlten Blaslanze zum Ein- oder Aufblasen von Gasen in bzw. auf eine Metallschmelze durch eine Verringerung der thermomechanischen Spannungen an den Innen- und Außenflächen eines Lanzenkopfes zu verbessern und eine erhöhte Standzeit der Geometrie seiner Düsenaustrittsöffnung/-öffnungen zu erreichen. The object of the invention is to maintain the durability of a water-cooled blowing lance Inflation of gases in or onto a molten metal by reducing the thermomechanical stresses on the inner and outer surfaces of a lance head improve and increased service life of the geometry of its nozzle outlet opening / openings to reach.  

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Blaslanze bestehend aus drei konzentrisch angeordneten Stahlrohen für die Gaszufuhr sowie die Zufuhr bzw. Abführung der Kühl­ flüssigkeit und einem am Lanzenende angeordneten Lanzenkopf gelöst, wobei der aus Kupfer oder seinen Legierungen bestehende Lanzenkopf auf seiner Außenfläche, insbesondere im Bereich jeder Düsenaustrittsöffnung mit einem Belag aus schwerschmelzbarem Metall wie z. B. Wolfram versehen ist, der durch ein aus einer Vielzahl von einzelnen schmelzflüssig aufgetra­ genen Partikeln bestehendem Relief gekennzeichnet ist, wobei die einzelnen Partikel einen Durchmesser von d = 0,2-3 mm und einen Abstand zwischen ihren geometrischen Zentren von (1,2-1,5) d aufweisen und auf der wassergekühlten Innenfläche des Lanzenkopfes ein mattes, gleichartiges Relief ausgebildet ist, dessen Rauhigkeit in den Bereichen des Übergangs Düse/Stirnfläche um 1-2 Klassen Ra höher als die Rauhigkeit an der Seitenfläche und der übrigen Stirnfläche ist. Die Streuung der Rauhigkeit im Bereich des Übergangs Düse/Stirn­ fläche liegt in den Grenzen einer Klasse und entspricht dem VerhältnisAccording to the invention the task is concentric by a blowing lance consisting of three arranged steel pipes for the gas supply and the supply or discharge of the cooling liquid and a lance head arranged at the end of the lance, the one made of copper or its alloys existing lance head on its outer surface, especially in Area of each nozzle outlet opening with a coating of meltable metal such. B. Tungsten is provided by one of a multitude of individual molten materials gene particles existing relief is characterized, the individual particles one Diameter of d = 0.2-3 mm and a distance between their geometric centers of (1,2-1,5) d and on the water-cooled inner surface of the lance head matt, similar relief is formed, its roughness in the areas of the transition Nozzle / end face by 1-2 classes Ra higher than the roughness on the side face and remaining end face is. The scatter of the roughness in the area of the nozzle / forehead transition area is within the limits of a class and corresponds to the ratio

wobei Ra die Differenz der größten und der kleinsten Höhe der Rauhigkeit des Flächenreliefs und rmin der kleinste Radius der Krümmung dieser Fläche ist.where Ra is the difference between the largest and the smallest height of the roughness of the surface relief and r min is the smallest radius of curvature of this surface.

Gemäß dem Wesen der Erfindung treten bei einer derartigen Ausgestaltung eines Lanzenkopfes an dessen Außenfläche keine Risse auf wie sie bei einem geschlossenen Belag üblich sind. Durch die gefundene Ausbildung des Belagreliefs konzentrieren sich die entstehenden Zugspannungen infolge des Auftrags von schwerschmelzbaren Metall in Form von Partikeln nicht über den ganzen Lanzenkopf, sondern nur auf die nahezu kreisförmigen Partikelbereiche und ihre naheliegenden Zonen. Diese Zugspannungen werden durch die zwischen den belagsfreien Zonen des Belagreliefs entstehenden Druckspannungen weitgehend kompensiert, so daß auf den oberflächenbehandelten Abschnitten eines Lanzenkopfes die Rißbildung vermieden wird.According to the essence of the invention, in such an embodiment, a Lance head on the outer surface no cracks as with a closed covering are common. Due to the formation of the base relief found, the tensile stresses arising from the application of meltable metal in the form of particles not over the entire lance head, but only on the almost circular ones Particle areas and their nearby zones. These tensile stresses are caused by the Compressive stresses largely arise between the plaque-free zones of the plaque relief compensated so that on the surface-treated sections of a lance head Crack formation is avoided.

Durch die vorgeschlagene Ausbildung des Belagreliefs mit einer Beschränkung der Größe der einzelnen Partikel auf d = 0,2-3 mm und dem erklärten Abstand von (1,2-1,5) d dieser zueinander, wird ein erhöhter Schutz der behandelten Lanzenkopfabschnitte durch ein aufgetragenes schwerschmelzbares Metall ermöglicht und gleichzeitig auftretende Spannungen so kompensiert, daß eine Rißbildung vermieden wird.Due to the proposed design of the base relief with a restriction on the size of the individual particles to d = 0.2-3 mm and the declared distance of (1.2-1.5) d this to each other, is an increased protection of the treated lance head sections by applied meltable metal enables and simultaneously occurring stresses compensated so that cracking is avoided.

Die Beständigkeit eines derartig ausgebildeten Lanzenkopfes wird weiterhin durch ein verbessertes Oberflächenrelief an den Innenflächen des Lanzenkopfes verbessert, so daß durch die vorgeschlagenen Ausbildungen an den Innen- und Außenflächen eines Lanzenkopfes eine wesentliche Steigerung der Haltbarkeit einer wassergekühlten Blaslanze erzielt werden kann.The durability of a lance head designed in this way is further ensured by a improved surface relief on the inner surfaces of the lance head improved so that by the proposed designs on the inner and outer surfaces of a lance head substantial increase in the durability of a water-cooled blowing lance can be achieved.

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend an einem Lanzenkopf für eine Blaslanze zum Verblasen von Sauerstoff in einem 300 t Konverter näher erläutert werden. In den dazuge­ hörenden Zeichnungen zeigen:The solution according to the invention is subsequently intended to be used on a lance head for a blowing lance Blowing oxygen in a 300 t converter are explained in more detail. In the addition listening drawings show:

Fig. 1 Darstellung der Spannungsverteilung (Außenfläche), Fig. 1 representation of the voltage distribution (outer surface)

Fig. 2 Schnittdarstellung eines Lanzenkopfes. Fig. 2 sectional view of a lance head.

Die Blaslanze hat folgende Abmessungen:The blowing lance has the following dimensions:

Durchmesser des Außenrohres 1: 1426 × 9 mm
Durchmesser des Zwischenrohres 2: 2377 × 9 mm
Durchmesser des Sauerstoffrohres 3: 3300 × 8 mm
Diameter of the outer tube 1 : 1426 × 9 mm
Diameter of the intermediate tube 2 : 2377 × 9 mm
Diameter of the oxygen tube 3 : 3300 × 8 mm

Die Zahl der Düsen 4 im Lanzenkopf 5 beträgt sieben, wobei sechs im Umfang und eine im Zentrum des Lanzenkopfes 5 angeordnet sind. Der Belag auf der Außenfläche des Lanzen­ kopfes 5 wird durch Elektroerosion unter Verwendung einer Anlage "Elitron 50" mit folgen­ den Parametern aufgetragen:The number of nozzles 4 in the lance head 5 is seven, six being arranged in the circumference and one in the center of the lance head 5 . The coating on the outer surface of the lance head 5 is applied by electroerosion using an "Elitron 50 " system with the following parameters:

Betriebsstrom: 15 A
Leerlaufspannung: 80 V
Kapazität der Speicherkondensatoren: 1440 µf
Operating current: 15 A
Open circuit voltage: 80 V
Capacitance of the storage capacitors: 1440 µf

In der Tabelle 1 sind aus Versuchen ermittelte Ergebnisse dargestellt, wobei unter Nr. 1 ein Lanzenkopf mit einem lückenlosen, aus dem Stand der Technik bekannten Belag zum Vergleich angeführt ist, dessen Beständigkeit mit 100% angesetzt ist. Als Material für den Belag wird bei allen Versuchen Wolfram verwendet. Die unter Nr. 2 und Nr. 3 der Tabelle genannten Lanzenköpfe sind mit einem Belag versehen, dessen einzelne kreisförmig bzw. nahezu kreisförmig ausgebildete Partikel einen Durchmesser von 0,1 mm aufweisen.Results determined from tests are shown in Table 1, with No. 1 being a Lance head with a gapless covering known from the prior art for Comparison is given, the stability of which is set at 100%. As material for the Tungsten is used in all tests. The number 2 and 3 of the table lance heads are provided with a coating, the individual circular or almost circular particles have a diameter of 0.1 mm.

Ein derartiger Belag kommt einem geschlossenen Belag sehr nahe, so daß seine Beständigkeit nicht hoch ist. Sie beträgt lediglich 95-105%. Die Lanzenköpfe Nr. 4 und Nr. 5 sind mit Partikel von einem Durchmesser von d = 4,0 mm bedeckt. Im Ergebnis des Wärmeeinflusses und des Auftreffens von Metall auf unbedeckte Abschnitt beträgt die Beständigkeit im Vergleich zum geschlossenen Betrag 101-103%. Die Lanzenköpfe Nr. 6 bis Nr. 17 sind mit einem Belag versehen dessen einzelne Partikel erfindungsgemäß einen Durchmesser von 0,2- 3 mm aufweisen. Von diesen Lanzenköpfen weichen die Nr. 6 und Nr. 13 mit einem Abstand der geometrischen Zentren der Partikel von 1, 1·d sowie die Nr. 10 und Nr. 17 mit einem Abstand von 1,6·d jedoch vom erfindungsgemäßen Abstand der geometrischen Zentren der Partikel von h = (1,2-1,5 ) d ab. Derartig ausgebildete Beläge ermöglichen keine wesentliche Verbesserung eher noch eine verminderte Haltbarkeit gegenüber einen Lanzenkopf mit geschlossenem Belag. Die Lanzenköpfe Nr. 7 bis Nr. 9; Nr. 11 und Nr. 12 sowie Nr. 14 bis Nr. 16 sind mit der erfindungsgemäßen Belagsausbildung:Such a covering comes very close to a closed covering, so that its durability is not high. It is only 95-105%. The lance heads No. 4 and No. 5 are included Particles covered with a diameter of d = 4.0 mm. As a result of the influence of heat and the impact of metal on the uncovered section is the resistance in the Compared to the closed amount 101-103%. The lance heads No. 6 to No. 17 are included provide a coating whose individual particles have a diameter of 0.2- 3 mm. No. 6 and No. 13 leave these lance heads at a distance the geometric centers of the particles of 1, 1 · d as well as the No. 10 and No. 17 with a Distance of 1.6 · d from the distance according to the invention of the geometric centers of the Particles from h = (1.2-1.5) d. Coverings designed in this way do not allow any essential Improvement rather a reduced durability compared to having a lance head closed covering. The lance heads No. 7 to No. 9; No. 11 and No. 12 as well as No. 14 to No. 16 with the base formation according to the invention:

Durchmesser der Partikel 0,2-3,0 mm
Abstand der geometrischen Zentren der Partikel h = (1,2-1,5) d
Particle diameter 0.2-3.0 mm
Distance of the geometric centers of the particles h = (1,2-1,5) d

versehen. In diesen Fällen wird eine hohe Beständigkeit der Lanzenköpfe von 128%-156% im Vergleich zu einem Lanzenkopf mit einem geschlossenen Belag erreicht. Mistake. In these cases a high resistance of the lance heads of 128% -156% compared to a lance head with a closed coating.  

Zur Verbesserung der Beständigkeit eines Lanzenkopfes gemäß Fig. 2 weist die innere Oberfläche des Lanzenkopfes eine Rauhigkeit auf, die in den Bereichen der kleinsten Krümmungen, inTo improve the durability of a lance head according to FIG. 2, the inner surface of the lance head has a roughness which is in the areas of the smallest curvatures

Fig. 2 mit rmin1; rmin2; rmin3 gekennzeichnet, eine um 1 bis 2 Klassen höhere Rauhigkeit besitzt als an den Seitenflächen und Teilen der Stirnfläche eines Lanzenkopfes. Fig. 2 with r min1; r min2 ; r min3 marked, has a roughness higher by 1 or 2 classes than on the side surfaces and parts of the front surface of a lance head.

Entsprechend dem Querschnitt eines Lanzenkopfes (Fig. 2) werden die kleinsten Krümmungsradien rmin an der inneren Oberfläche ermittelt. Nach der Tabelle der Rauheit Ra ergeben sich für dieThe smallest radii of curvature r min are determined on the inner surface in accordance with the cross section of a lance head ( FIG. 2). According to the table of roughness Ra for

Klasse 6  1,15-2,5 µm
Klasse 7  0,63-1,25 µm
Klasse 8  0,32-0,63 µm
Klasse 9  0,16-0,32 µm (GOST-Norm).
Class 6 1.15-2.5 µm
Class 7 0.63-1.25 µm
Class 8 0.32-0.63 µm
Class 9 0.16-0.32 µm (GOST standard).

In Abhängigkeit von der Größe Ra werden Parameter für die Bearbeitung der Oberfläche wie Schleifbearbeitung, Typ und Größe der Schleifteilchen, Arbeitsdruck usw. gewählt. Zuerst werden Flächen mit größerer Rauhigkeit und danach die Flächen mit einer höheren Klasse der Rauhigkeit bearbeitet. Entsprechend der Erfindung werden die erforderlichen Parameter der Rauhigkeit Ramax; Ramin; ΔRa und die Klasse der Rauhigkeit für die Oberfläche der Düse mit dem Krümmungsradius rmin1; dem Bereich der Stirnfläche mit dem Radius rmin2 und der Fläche des Übergangs Stirnfläche/Düse mit dem Radius rmin3 bestimmt, wobei in diesem Anwendungsfall rmin1 = 41 mm, rmin2 = 60 mm, rmin3 = 20 mm betragen.Depending on the size Ra, parameters for machining the surface such as grinding, type and size of the grinding particles, working pressure, etc. are selected. First, surfaces with greater roughness are processed and then the surfaces with a higher class of roughness. According to the invention, the required parameters of the roughness Ra max ; Ra min ; ΔRa and the class of roughness for the surface of the nozzle with the radius of curvature r min1 ; the area of the end face with the radius r min2 and the area of the end face / nozzle transition with the radius r min3 , where in this application r min1 = 41 mm, r min2 = 60 mm, r min3 = 20 mm.

Für die Oberfläche des Übergangs Stirnfläche/Düse, welche den kleinsten Krümmungsradius (rmin3 = 20 mm) für den gewählten Anwendungsfall hat, ist es notwendig, ein Relief mit einer möglichst kleinen Streuung der Rauhigkeit zu sichern. Eine solche Klasse ist die 8. Klasse in der Tabelle der Rauhigkeit Ra, welche eine Streuung von 0,63 bis 0,32 µm hat. Zur Einhaltung der erfindungsgemäßen BedingungFor the surface of the end face / nozzle transition, which has the smallest radius of curvature (r min3 = 20 mm) for the selected application, it is necessary to ensure a relief with the smallest possible spread of roughness. One such class is the 8th class in the table of roughness Ra, which has a spread of 0.63 to 0.32 µm. To comply with the condition of the invention

wird festgestellt, daß Ra₃ = Ra₈ = 0,31 µm undit is found that Ra₃ = Ra₈ = 0.31 µm and

ist. Die letztgenannte Größe entspricht etwa dem Gefälle der Rauhigkeit in der Klasse 7 Ra = 1,25 µm bis 0,63 µm = 0,62 µm.is. The latter size corresponds approximately to the gradient of the roughness in class 7 Ra = 1.25 µm to 0.63 µm = 0.62 µm.

Für die Oberfläche im Bereich rmin2 ergibt sich fürFor the surface in the range r min2 we get for

was entsprechend der Tabelle der Rauhigkeit in den Bereich der Klasse 6 (Ra = 2,5 µm bis 1,25 µm = 1,25 µm) fällt. which according to the table of roughness in the range of class 6 (Ra = 2.5 µm up to 1.25 µm = 1.25 µm) falls.  

Nachdem die für eine Bearbeitung der inneren Oberfläche eines Lanzenkopfes erforderlichen Werte ermittelt sind, erfolgt die für die Schleifbearbeitung notwendige Auswahl der Schleifparameter und Schleifmittel. Der Unterschied in den Klassen der Rauhigkeit erhält man dabei durch Änderung der Dauer der Schleifbearbeitung und der Körnigkeit des Schleifmittels. Nach der Bearbeitung ist auf den Innenflächen des Lanzenkopfes ein gleichartiges mattes Relief ausgebildet, dessen Rauhigkeit in den Bereichen rmin1, rmin2, rmin3 um 1-2 Klassen Ra höher liegt als die Rauhigkeit an den Seitenflächen oder Teilen der Stirnfläche des Lanzenkopfes, wobei die Streuung der Rauhigkeit in den Grenzen einer Klasse Ra sich befindet und das VerhältnisAfter the values required for machining the inner surface of a lance head have been determined, the grinding parameters and abrasives required for grinding processing are selected. The difference in the classes of roughness is obtained by changing the duration of the grinding process and the granularity of the abrasive. After processing, a similar matt relief is formed on the inner surfaces of the lance head, the roughness of which is in the ranges r min1 , r min2 , r min3 by 1-2 classes Ra higher than the roughness on the side surfaces or parts of the end face of the lance head, whereby the spread of roughness is within the limits of a class Ra and the ratio

erhalten bleibt.preserved.

In der Tabelle 2 sind Beispiele der Anfertigung von verschiedenen Konstruktionsformen und kleinen Krümmungsradien an den Innenflächen von Lanzenköpfen aufgeführt. Es ist erkennbar, daß die Einhaltung der Bedingungen der Bearbeitung der Innenflächen eine Erhöhung der Beständigkeit von Lanzenköpfen um 18-22% ermöglicht. Für den Fall, daß die BedingungenIn Table 2 are examples of the manufacture of various construction forms and small radii of curvature on the inner surfaces of lance heads. It is recognizable that compliance with the conditions of machining the inner surfaces an increase in Resistance of lance heads by 18-22% enabled. In the event that the conditions

nicht eingehalten wird, verursacht durch eine bedeutende Streuung der Rauhigkeit des Reliefs in dessen Ergebnis die Ungleichartigkeit der thermomechanischen Spannungen erhalten bleibt, wird eine Verbesserung der Beständigkeit eines Lanzenkopfes nicht erreicht.is not observed, caused by a significant spread of the roughness of the relief as a result the non-uniformity of the thermomechanical stresses is preserved, an improvement in the durability of a lance head is not achieved.

Bei der Erprobung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Lanzenkopfes wurde festgestellt, daß mit Auftragen des Belages aus schwerschmelzbaren Metallen in der vorgegebenen Art mit Partikeln mit einem Durchmesser von d = 0,2-3 mm und einem Abstand ihrer geometrischen Zentren von (1,2-1,5) d sowie der beschriebenen Ausführung der Innenfläche eines Lanzenkopfes bei Einhaltung der BedingungWhen testing a lance head designed according to the invention, it was found that with the application of the covering of meltable metals in the specified manner Particles with a diameter of d = 0.2-3 mm and a distance of their geometric Centers of (1,2-1,5) d and the described design of the inner surface of a Lance head if the condition is met

eine Erhöhung der Beständigkeit eines Lanzenkopfes um 46-68% eintritt. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit eine beträgliche Steigerung der Einsatzdauer einer wassergekühlten Blaslanze. an increase in the durability of a lance head occurs by 46-68%. The solution according to the invention thus enables a substantial increase in the duration of use a water-cooled blowing lance.  

Tabelle 1 Table 1

Claims (1)

Lanzenkopf für eine wassergekühlte Blaslanze zum Ein- bzw. Aufblasen von Gasen in oder auf eine Metallschmelze, insbesondere von Sauerstoff in eine Roheisenschmelze dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche eines aus Kupfer oder seinen Legierungen bestehenden Lanzenkopfes (5) insbesondere im Bereich jeder Düsenaustrittsöffnung ein Belag aus schwerschmelzbarem Metall aufgetragen ist, der aus einer Vielzahl einzelner kreisförmiger oder nahezu kreisförmiger Partikel besteht, deren Durchmesser d = 0,2-3 mm und deren Abstände zwischen ihren geometrischen Zentren (1,2-1,5) d betragen und auf der wassergekühlten Innenfläche des Lanzenkopfes (5) ein mattes, gleichartiges Relief ausgebildet ist, dessen Rauhigkeit in den Bereichen des Übergangs Düse/Stirnfläche um 1-2 Klassen Ra höher liegt als die Rauhigkeit an den Seitenflächen und der Stirnfläche eines Lanzenkopfes (5), und die Streuung der Rauhigkeit Ra in den Bereichen des Übergangs Düse/Stirnfläche in den Grenzen einer Klasse liegt und dem Verhältnis entspricht, wobei Δ Ra die Differenz des größten und kleinsten Wertes der Rauhigkeit des Flächenreliefs und rmin der kleinste Radius der Krümmung einer Fläche in diesen Bereichen sind.Lance head for a water-cooled blow lance for blowing gases into or onto a molten metal, in particular oxygen into a pig iron melt, characterized in that a coating on the outer surface of a lance head ( 5 ) made of copper or its alloys, in particular in the region of each nozzle outlet opening is applied from fusible metal, which consists of a large number of individual circular or almost circular particles, the diameter d = 0.2-3 mm and the distances between their geometric centers (1.2-1.5) d and on the water-cooled A matt, similar relief is formed on the inside surface of the lance head ( 5 ), the roughness of which is 1-2 classes Ra higher in the areas of the nozzle / end face transition than the roughness on the side surfaces and the end face of a lance head ( 5 ), and the scatter the roughness Ra in the areas of the nozzle / end face transition in the G boundaries of a class and the relationship corresponds, where Δ Ra is the difference between the largest and the smallest value of the roughness of the surface relief and r min is the smallest radius of curvature of a surface in these areas.
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