DE2037808B2

DE2037808B2 - Metallurgischer ofen

Info

Publication number: DE2037808B2
Application number: DE19702037808
Authority: DE
Inventors: Joseph M Elhs John D Fort Wayne Ind Saccomano (V St A )
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1969-08-15
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1973-06-07
Also published as: ES194396Y; JPS4921002B1; DE2065178A1; DE2037808A1; CA952711A; DE2065105B2; SE375791B; SE382467B; ES194396U; GB1321253A; DE2065105C3; AT326163B; DE2065105A1; US3703279A; GB1321252A; FR2056845A5

Description

Die Erfindung betrifft einen metallurgischen Ofen zum Raffinieren von geschmolzenem Metall mit einem normalerweise senkrecht angeordneten, aus einem Gefäß und einem Deckel bestehenden Behälter, der eine Auskleidung aus feuerfestem Material innerhalb eines Stahlmantels aufweist, die beide von mindestens einer Windleitung durchdrungen sind, die ein einen konstanten Durchmesser aufweisendes Außenrohr und ein einen konstanten kleineren Durchmesser aufweisendes Innenrohr hat, die durch Abstandsmittel konzentrisch zueinander im Abstand gehalten und jeweils außerhalb des Gefäßes an eine Druckmediumquelle anschließbar sind.

Bei einem bekannten metallurgischen Ofen ist die Ofenwand am Unterteil von einer Windleitung durchbrochen, die ein Innenrohr zum Zuführen von Sauerstoff und im Abstand hiervon ein Außenrohr hat, das über eine Teillänge des Innenrohres reicht. Die Halterung des Außenrohres geschieht am vorderen Ende in der Ofenwand und am hinteren Ende mit Hilfe eines quer angeordneten Ringflansches, der mit seinem Umfang an der Oberfläche des Innenrohres abgedichtet befestigt ist. Diesem Ringraum wird durch einen radial angeordneten Stutzen Methangas zugeführt. Bei dieser Anordnung des Außenrohres ergibt sich durch die radiale Gaszuführung im Zusammenhang mit der kurzen Länge des Außenrohres eine starke Verwirbelung des Gasstromes, was eine Turbulenz und ein Spritzen in dem geschmolzenen Metall zur Folge hat. Hierdurch werden ungleiche Verhältnisse am Ende der Windleitung geschaffen, wodurch sich eine ungleiche Abnützung der Auskleidung und des Austrittsendes der Windleitung ergibt. Damit hängt nicht nur die allgemeine Lebensdauer der Ofenwand zusammen, sondern es muß bereits

ίο dann eine Reparatur durchgeführt werden, wenn sich durch die ungleiche Abnützung ein erheblicher Unterschied zwischen der Ofenwand und dem Austrittsende der Windleitung ergibt (französische Patentschrift 1 450 718).

Bei einer anderen bekannten Konstruktion ist das Außenrohr am Gaszufuhrende in einem auch zum Halten des Innenrohres dienenden Block befestigt. Zum Halten des vorderen Endes des Außenrohres dient die Austrittsdüse des Innenrohres, die für den Gasfiuß mit Nuten versehen ist. Die starke, im Ringraum zwischen Außen- und Innenrohr vorhandene Verwirbelung wird jedoch hierdurch nur wenig beeinflußt, so daß die vorerwähnten Nachteile auch hier auftreten. Erwähnt sei noch, daß infolge der konisch geformten und unterschiedliche Querschnitte

aufweisenden Düsen eine gleichmäßige Abnützung von Windleitung und Ofenwand nicht eintreten kann

(USA.-Patentschrift 3 397 878).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

die Abstandhalterung zwischen Innen- und Außenrohr so zu gestalten, daß ein gleichmäßiger wirbelfreier Gasstrom im Ringraum zwischen diesen Rohren entsteht und dieser Gasstrom wirbelfrei austritt. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs erwähnten

Ofen gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Abstandsmittel gerade Längsrippen sind, die an einem Rohr angebracht und dem anderen Rohr zu gerichtet sind. Durch diese Längsrippen wird gewährleistet, daß der Gasstrom im Ringraum kurz nach der Zufuhr in diesen Raum in einen lediglich in Längsrichtung fließenden Strom umgewandelt wird, so daß am Gasaustrittsende ein gleichmäßiger Gasstrom in Längsrichtung austritt. Hierdurch wird irgendeine Verwirbelung des flüssigen Metalls vermie-

den und eine gleichmäßige Abnutzung am Gasaustrittsende erreicht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht eines metallurgischen Ofens,

F i g. 2 einen Längsschnitt gemäß F i g. 1,
F i g. 3 eine auseinandergenommene, perspektivische Ansicht einer Windleitung gemäß der Erfindung,

F i g. 4 einen Teillängsschnitt gemäß F i g. 4 in größerem Maßstab als diese,

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 der Fig.4.

In der Zeichnung ist ein metallurgischer Ofen dargestellt, der ein Gestell 12 mit einem Tragring 13 und ferner einen herausnehmbaren, birnenartigen Behälter 15 aufweist Der Tragring 13 isi am Gestell 12 über entsprechende Zapfen 16 schwenkbar gelagert. Außerdem ist eine umkehrbare Antriebsvorrichtung 17 vorgesehen, um den Behälter 15 aus der aufrechten Lage in die Anzapfstellung zu kippen.

Der Behälter 15 weist ein normalerweise aufrechtes Gefäß 18 auf, das in diesem Beispiel einen

im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat und nun eine Charge aus geschmolzenem Metall 19 in sich aufnehmen kann. Das Gefäß 18 hat eine äußere Schale 20 aus Stahl oder einem anderen testen Material und eine innere Auskleidung 21 au

Schale 20 aus Stahl oder einem anderen testen Mate- d rial und eine innere Auskleidung 21 aus feuerfestem 5 Gasstrom m

Material, beispielsweise aus Chrom-Magnesit-Steinen. Der untere Mantel 18 α des Gefäßes 18 verengt Innenrohr 34 mit einer Vielzahl von Rippen 3= versehen, die dazu dienen ^e, taden^J« JJ^ in konzentrischem Aostanü zu
durch die ^f^^

r Mantelhu se 22

IS hat ferner emen Deckel * der

terial und eine Innenschicht 26 aus feuerfestem Ma- demselben Matenal wie d.e

Ga|

Sth^Sin^^^S^S _tetßDer Deckel 24 weist ferner einen län.ich.n Aus-

^Stum Halten des Behält« 15 auf dem Tragring 13 ist das Gefäß 18 mit sich nach außen erstreckenden Armen 29 verschen, die auf der oberen Fläche des Tragringes 13 ruhen. An den Armen 29 sind Klemmvorrichtungen 30 vorgesehen, die am Tragring 13 festklemmbar sind, so daß das Behältergefäß 15 am Tragring 13 befestigt werden kann.

Um nun die gewünschten Reaktions- und Raffiniermedien einblasen zu können, beispielsweise eine Mischung aus Argon und Sauerstoff, ist eine entsprechende Anzahl von Windleitungen 32 vorgesehen, und zwar hier zwei, die ungefähr 90 bis 180° gegeneinander versetzt auf der Seite der Zapfen 16 anaeordnet sind, d. h. im Abstand von der Ausgußseite des Behälters 15. Die einzelnen Windleitungen 32 erstrecken sich durch den nach innen geneigten Mantel des Behälters 15 und kommen mit der Wärme des geschmolzenen Metalls während des Raffinierens in Berührung. Damit erodieren die der hohen Temperatür des geschmolzenen Metalls ausgesetzten Windleituneen 32 zugleich mit der Erosion der feuerfesten Auskleidung 21 in diesem Bereich. Ferner haben die Windleitungen 32 ein Außenrohr 33 und em konzen-,risches Innenrohr 34, die sich ganz durch den Man-,el des Behälters 15 hindurch erstrecken. Auf der lanzen Länge innerhalb der Auskleidung 21 ist das ,uel, he, jnd «-££

rörmige Kammer zwischen den Rohren an e,ne Druckgasquelle anscnlieiibar isi , _d

Die Windle.tungen 32 sind >m Atatan^an de_

Oberseite des Behälters IS, wenn uc

zum Anzapfen £kippt ^'^^SSd^d

gen dann außer Berührung .™^™ *^Xes_etzt as und ihre Abnutzung auf em Minimum herabgesetzt

wird. ... . _ri oeschmolze-

Bei einer typischen Raffin.erung des gesc^o ze nen Metalls werden Mischungen auJ Rattimer una Kühlflüssigke.len durch ^e ^Wmdleitungenj2 zu , führt. Be. einem Verfahrenι rar R^a«™^e™ⁿf ^ rostfreiem Stahl kann Sauers off Argon ^der emc Mischung aus Argon und ^Saue"^to.^f' ^^J ' nenrohr 34 eingeführt werden, unc ^hJ nes Argon oder em ™^ *??

die zwischen^ den lⁿⁿ"^en

und 33 gebildete Ringkamm«^^ so die Windleitungen und das umgebende ständige Matenal zu «J*¹»«¹·

Die Lage der Windleitungen 32 an tom nacn m

nen gene.gten unteren Ted des ^halten ergabt Blasen der Rekt.onsgase dem Z^nnn der Schmelzhitze zu. Die Richtung der Gase ±esem mt zczentrum zu setzt die ^Eros\°ⁿ. ^.Λ^'2 oberhalb der Windleuungen auf em Minimum herab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Metallurgischer Ofen zum Raffinieren von geschmolzenem Metall mit einem normalerweise senkrecht angeordneten, aus einem Gefäß und einem Deckel bestehenden Behälter, der eine Auskleidung aus feuerfestem Material innerhalb eines Stahlmantels aufweist, die beide von mindestens einer Windleitung durchdrungen sind, die ein einen konstanten Durchmesser aufweisendes Außenrohr und ein einen konstanten kleineren Durchmesser aufweisendes Innenrohr hat, die durch Abstandsmittel konzentrisch zueinander im Abstand gehalten und jeweils außerhalb des Gefäßes an eine Druckmediumquelle anscIJießbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel gerade Längsrippen (35) sind, die an einem Rohr (33, 34) angebracht und dem anderen Rohr (34, 33) zu gerichtet sind.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (34) und das Innenrohr (33) mit der Vorderkante der Auskleidung (21) bündig sind.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (34) in einer Mantelhülse (22) aus feuerfestem Material dicht angeordnet ist.

4. Ofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenrohr (34) im kleinen Abstand von der Außenseite der Auskleidung (21) ein Anschlagflansch (36) befestigt ist, der gegen eine Innenschulter der Mantelhülse (22) anliegt, wobei der freie Innenraum hinter dem Anschlagflansch (36) mit feuerfestem Mörtel (23) ausgefüllt ist.