DE2004159B

DE2004159B - Nozzle with wear-resistant inner surface

Info

Publication number: DE2004159B
Authority: DE
Inventors: Helmut Prof. Dr.-Ing.; Brotzmann Karl Dr.-Ing.; Fassbinder Hans-Georg Dr.rer.nat.; 8458 Sulzbach-Rosenberg Hütte Knüppel
Original assignee: Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg Hütte

Description

Die Erfindung bezient sich auf eine Düse mit verschleißfester Innenoberfläche zum Einblasen eines mit pulverförmigen Feststoffen beladenen Frischgases durch den Boden eines Konverters.The invention relates to a nozzle with a wear-resistant inner surface for blowing in a Fresh gas loaded with powdery solids through the bottom of a converter.

Beim Frischen von Roheisen, insbesondere von phosphorreichem Roheisen im Konverter mit Luft oder reinem S? -erstoff ergibt sich die Notwendigkeit, in den Konverter feste Schlackenbildner, insbesondere Kalk einzubringen. Dies gesd-.ieht bei den neueren, mit reinem Sauerstoff arbeitenden Verfahren im allgemeinen in der Weise, daß pulverförmiger Kalk zusammen mit dem Sauerstoff eingeblasen wird. Auf diese Weise bildet sich im Konverter sehr schnell eine stark reaktionsfähige Schlacke, die eine rasche Entpho.sphorung und Entschwefelung und insbesondere eine Vorverlegung der Entphosphorung gewährleistet. Eine für das Sauerstoff-Aufblas Verfahren geeignete Lanze zum Einblasen einer Sauerstoff Kalkstaab-Suspension ist aus der österreichischen Patentschrift 20 925 bekannt. Diese Lanze besitzt ein beispielsweise aus abriebfestem Spezialkautschuk bestehendes Innenrohr, das jedoch nur geringfügig in die Lanzenspitze hineinragt. Das Innere der Lanzenspitze und die Lanzenmündung bleiben daher ungeschützt und unterliegen dem Abrieb durch den mit hoher Geschwindigkeit hindvrchströmenden Kalkstaub. Eine solche. Lanze läßt sich wegen des schnellen Verschleißes des mit der Saucrstoff/Kalkstaub-Suspension in Berührung kommenden Teils der Lanzenspitzc und der mit ihrer Wasserkühlung verbundenen Gefahren nicht als Bodendüse verwenden.When refining pig iron, especially pig iron rich in phosphorus, in the converter with air or pure S? -substance arises the need to to introduce solid slag formers, in particular lime, into the converter. This is the case with the newer, processes using pure oxygen in general in such a way that powdered lime is blown in together with the oxygen. on In this way, a highly reactive slag forms very quickly in the converter, which causes rapid dephosphorization and desulphurization and in particular a move forward of the dephosphorization guaranteed. A lance suitable for the oxygen blowing method for blowing in an oxygen lime rod suspension is known from Austrian patent specification 20 925. This lance has an example Inner tube made of abrasion-resistant special rubber, which only protrudes slightly into the lance tip. The inside of the lance tip and the lance mouth therefore remain unprotected and are subject to abrasion by the high speed Lime dust flowing in behind. Such. Lance can be used because of the rapid wear of the part of the lance tip and the portion of the lance tip coming into contact with the oxygen / lime dust suspension Due to the dangers associated with their water cooling, do not use them as a floor nozzle.

Zum Stande der Technik gehört auch ein aus der deutschen Patentschrift 898 313 bekanntes Verfahren zur Erhöhung der Haltbarkeit von Konverterböden. bei dem die Innenflächen der Blaslöcher eines aus gebranntem Dolomit bestehenden Bodens mit einem in feinverteiltem Zustand aufgebrachten wasserdampf- und kohlensäureabweisendem Überzug versehen werden. Der schützende Überzug soll verhin· dem, daß im Blaswind enthaltener Wasserdampf und Kohlensäure mit dem gebrannten Dolomit des Konverterbodens reagiert und dadurch infolge Volumenvergrößerung die Blaslöcher zerstört werden. Als Überzugsmassen kommen Kunstharzlacke, Lacke auf Teerölbasis und Metallbronzen in Frage, soweit sie bei den herrschenden Temperaturen beständig sind. Für das Auskleiden von BodendUsen. über die eine Wind- oder Sauenätoff/Kalkstaub-Suspension eingablasen wird, eignet sich das bekannte Verfahren nicht da die erwähnten Überzüge keine hinreichende Abriebfestigkeit besitzen und im Bereich der Düsenmündungen angesichts der dort insbesondere beim Frischen mit reinem Sauerstoff herrschenden hohen Temperaturen nicht beständig sind. D!is gilt auch dann, wenn die Düsen aus zwei konzentrischen Metallrohren bestehen und nur durch das Innenrohr eine Frischgas/Kalkstaub-Suspension eingeblasen wird, während durch den Ringraum zwischen dem Linenrohr und dem Außenrohr ein kühlendes Mantelgas eingeblasen wird, weil in diesem Falle neben die geringe Abriebfestigkeit der Überzüge als weiterer Nachteil noch deren geringes Haftvermögen auf dem metallischen Werkstoff des Innenrohrs tritt.A method known from German patent specification 898 313 also belongs to the state of the art to increase the durability of converter floors. in which the inner surfaces of the blowholes make one burnt dolomite existing soil with a finely distributed water vapor and a carbonic acid-repellent coating. The protective coating is intended to prevent the fact that water vapor and carbonic acid contained in the wind blows with the burned dolomite of the converter floor reacts and the blowholes are destroyed as a result of the increase in volume. When Coating compounds are synthetic resin lacquers, lacquers based on tar oil and metal bronzes, insofar as they are used they are stable at the prevailing temperatures. For lining floor use. about the a wind or Sauenätoff / lime dust suspension is blown in, the known method is suitable not because the coatings mentioned do not have sufficient abrasion resistance and in the area of the nozzle mouths in view of the high levels prevailing there, especially when freshening with pure oxygen Temperatures are not stable. This is also true when the nozzles consist of two concentric metal tubes and only one through the inner tube Fresh gas / lime dust suspension is blown in, while through the annular space between the line pipe and a cooling jacket gas is blown into the outer tube, because in this case in addition to the low Another disadvantage of the coatings is their abrasion resistance and their poor adhesion to the coating metallic material of the inner tube occurs.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die Düsenhaltbarkeit bei einem mit einer Sauerstoff/Kalkstau b-Suspension betriebenen bodenblasenden Konverter der Bodenhaltbarkeit anzupassen. Dies geschieht erfindungsgemäß in der Weise, daß die Düse aus einem Metallrohr besteht, in das ein keramisches Einsatzrohr eingeklebt ist. Durch die hohe- Haltbarkeit der in Frage kommenden keramischen Werkstoffe wird der Düsenverschleiß auf das mit dem Konverterboden verhältnisgleiche Abbrennen beschränkt, so daß die Düsenhaltbarkeit im wesentlichen der Bodenhaltbarkeit entspricht. Dem kommt besondere Bedeutung zu, wenn der Konverterboden nur mit wenigen, jeweils aus einem Innenrohr für die Sauerstof f /Kalkstau b-Suspension und einem konzentrischen Außenrohr besteht, durch das eir. Mantelgas eingeblasen wird. In diesem Falle muß nämlich angesichts der geringen Düsenzahl die Funktionsfähigkeit jeder einzelnen Düse gewährleistet sein, währ^hd es beim herkömmlichen mit einer Vielzahl von Blaslöchern versehenen Konverterboden völlig unerheblich ist, ob ein oder mehrere Blaslöcher ausfallen.The object underlying the invention is now the nozzle durability with a an oxygen / lime b-suspension operated bottom-blowing converter to adapt the soil durability. This is done according to the invention in such a way that the nozzle consists of a metal tube, into which a ceramic insert tube is glued. Due to the high durability of the in question ceramic materials, the nozzle wear is proportional to that of the converter base Burning restricted so that the nozzle durability is essentially the same as the soil durability. This is particularly important if the converter base only needs a few consists of an inner tube for the oxygen / lime dust suspension and a concentric outer tube, through the eir. Jacket gas is blown. In this case, in view of the low Number of nozzles the functionality of each individual nozzle can be guaranteed, while it is with conventional with a large number of blow holes provided converter base is completely irrelevant whether one or several blowholes fail.

Das Einkleben des Einsatzrohres in das Metallrohr geschieht vorteilhafterweise mittels Zement, beispielsweise Tonerde-Schmelzzcment oder mittels feingemahlener feuerfester Massen mit Zementbindung und/oder chemischer Abbindung, beispielsweise Phosphatbindung. Dabei ist die Klebeverbindung zwischen dem Metallrohr und dem verschleißfesten keramischen Einsatzrohr als gleichmäßige, lückenlose Zwischenschicht auszuführen. Mit einer derartig sorgfältigen Verklebung wird erreicht, daß bei einem eventuellen Bruch des keramischen Rohres infolge mechanischer Beanspruchung oder Verbiegens die einzelnen Bruchstücke mit dem Metallrohr verklebt bleiben und somit ihre Wirkung als vcrschleißhemmende Schicht gewährleistet ist.The insert pipe is advantageously glued into the metal pipe by means of cement, for example Alumina fused cement or by means of finely ground refractory masses with cement binding and / or chemical bonding, for example phosphate bonding. Here is the glue connection between the metal tube and the wear-resistant ceramic insert tube as an even, gapless Execute intermediate layer. With such a careful gluing it is achieved that with one possible breakage of the ceramic tube as a result of mechanical stress or bending individual fragments remain glued to the metal pipe and thus their effect as a wear-inhibiting Layer is guaranteed.

Eine hervorragende Haltbarkeit besitzen Einsalzrohre aus tonerdereichen Werkstoffen wie beispielsweise Schamotte, Sillimanit und Korund.Salt pipes made from high-alumina materials such as Chamotte, sillimanite and corundum.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Konverters zum Frischen von Roheisen mit einer Sauerstoff/Kalkstaub· Suspension des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is described below with reference to a converter for freshening shown in the drawing of pig iron with an oxygen / lime dust suspension of the explained in more detail. In the drawing indicates

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Konverter mit mehreren erfindungsgemäßen Düsen,Fig. 1 is a vertical longitudinal section through a Converter with several nozzles according to the invention,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Konverterboden undFig. 2 is a plan view of the converter base and

F i g. 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Düse.F i g. 3 shows a section through a nozzle according to the invention.

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Der Konverter besteht in üblicher Weise aus einem Stahlblechmantel 4 mit einer feuerfesten Auskleidung S und einem auf einer Bodenplatte 6 ruhenden eingesetzten Boden 7 aus einem feuerfesten Werkstoff. Unter der Bodenplatte6 ist ein Verteuere angeordnet, in den eine Zuleitung 14 für die Sauerstoff/ Kalkstaub-Suspcnsion mündet. In der Nähe des Bodens gehen vom Verteuere in der linken Konverterhälfte radial mehrere Reaktionsmittelrohre 15 ab, die zusammen mit den sie konzentrisch umgebenden Mantelgasrohren 16 die Düsen 17 bilden. Die Mantelgasrohre 16 sind an eine gemeinsame Mantel^isleitung 18, beispielsweise für Propan, angeschlossen.The converter consists in the usual way of a sheet steel jacket 4 with a refractory lining S and a base 7 made of a refractory material and resting on a base plate 6. Under the base plate6 a more expensive one is arranged, into which a feed line 14 for the oxygen / lime dust suspension opens. Near the bottom go from the more expensive in the left half of the converter radially a plurality of reactant tubes 15, which together with the concentrically surrounding them Jacketed gas pipes 16 form the nozzles 17. The jacket gas pipes 16 are connected to a common jacket pipe 18, for example for propane, connected.

In das Reaktionsmittelrohr 17 ist mit einem chemisch abbindendem Kleber 20 ein Keramikrohr 19 aus 60 «/ο Tonerde und 40 °/o Kieselsäure eingeklebt. Eine solche Düse besitzt eine Lebensdauer, die der Bodenhaltbarkeit von etwa 250 Schmelzen entspricht.In the reactant tube 17 is a chemical A ceramic tube 19 made of 60% clay and 40% silica is glued into the setting adhesive 20. Such a nozzle has a service life that corresponds to the shelf life of about 250 melts.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Nozzle with wear-resistant inner surface for blowing in one with powdery solids loaded fresh gas through the bottom of a converter, characterized in that that the nozzle consists of a metal tube (15) into which a ceramic insert tube (19) is glued in.

2. Nozzle according to claim 1, characterized in that the insert tube (19) consists of a Alumina-rich material consists.

3. Nozzle according to claim 2, characterized in that the insert tube (19) made of fireclay, Consists of sillimanite or corundum.