DE2065105A1

DE2065105A1 - Metallurgischer Ofen Ausscheidung aus 2037808

Info

Publication number: DE2065105A1
Application number: DE19702065105
Authority: DE
Inventors: Joseph M Saccomano
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1969-08-15
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1972-11-30
Also published as: ES194396Y; SE375791B; ES194396U; DE2037808A1; CA952711A; DE2037808B2; DE2065178A1; US3703279A; GB1321252A; DE2065105C3; AT326163B; DE2065105B2; GB1321253A; FR2056845A5; JPS4921002B1; SE382467B

Description

DR-IN¹Q. DIPL.-INQ. M. SC. DIPL.-PHVS. η R. 0(HL₁-PhYS.

HOGER-STELLRECHT-GRIESSBACH-HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 39 401 h P 20 65 105.2

?⁴!L (Ausscheidung I aus

P 20 37 808 A 38 286 h)

ⁿ " ¹^ P 20 37 808.9-24 =

Joslyn Mfg. and Supply Co., Chicago, Illinois, U.S.A.

Metallurgischer Ofen

Die Erfindung betrifft einen metallurgischen Ofen zum Raffinieren von geschmolzenem Metall mit einem im Betriebszustand senkrechten Behälter, der eine Auskleidung aus feuerfestem Material innerhalb eines Stahlmantels aufv7eist und einen mit einer öffnung versehenen Deckel und ein Gefäss hat, dessen Unterteil sich nach unten zu verjüngt.

Es ist bereits ein Konverterbehälter bekannt, der eine birnenartige Form hat. Er besteht aus einem teilkugelförmigen Unterteil und einem sich verjüngenden Oberteil, die zusammen den Behälter bilden und einen äusseren Stahlmantel aufweisen, der mit feuerfestem Material ausgekleidet, ist. Nachteilig ist hier, dass das Unterteil am ganzen Umfang kontinuierlich in das Oberteil übergeht und so durch die Turbulenz des Bades Teilchen'nach

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aussen geschleudert werden können, die entlang den Wänden des Oberteils zur Öffnung geleitet werden (US-PS 2 733 141).

Bei einer anderen bekannten Konverterbirne verengt sich das Oberteil der Öffnung zu. An der einen Seite der öffnung ist eine vorspringende Kante, die an der Öffnung endigt. Ein eigentlicher Ausguss mit einer Aüsgußschnauze ist nicht vorhanden. Das Kippen zum Entleeren erfolgt in Richtung dieser vorspringenden Kante, so dass sich für das vollständige Leeren. Schwierigkeiten insofern ergeben, als die Birne entsprechend weit gedreht werden muss. Ausserdem wird durch diese Ausbildung ein gleichmässiger Abfluss behindert (FR-PS 1 290 885).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Behälterform zu schaffen, bei dar ein Heräusspritzen von flüssigem Material weitgehend vermieden und ein gleichmässiges, völliges Entleeren möglich ist. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung bei dem eingangs erwähnten Ofen dadurch gelöst, dass der Deckel ein nach innen zu vorstehendes Teilstück mit einer End— kante hat, an die sich der Ausguss anschliesst, der gegenüber der Endkante mit seiner Auskleidung ohne Schulterbildung in die Auskleidung des Gefässes übergeht. Die bis zum Ausguss reichende Querkante verhindert dabei das Ausspritzen von Material und der Ausguss erlaubt durch seinen glatten Übergang zum GEfäss eine gleichmässige Entleerung beim Kippen in Richtung entgegengesetzt zu dem vorstehenden Teilstück.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines metallurgischen. Of ens gemäss der Erfindung,

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Fig« 2 ei.nen Längsschnitt gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine auseinandergenommene, perspektivische Ansicht einer Windleitung gemäß der Erfindung , - .

Fig. 4 einen Teillängsschnitt gemäß Fig. 4 in größerem Haßstab 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, birnencirtigen Bellälter 15 gemäß der Erfindung aufweist. Der Tragring 13 ist am Gestell 12 über entsprechende Zapfen IG 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 festen Material und eine innere /auskleidung 21 aus feuerfestem Material , beispielsweise aus Chrom-Magnesit-Steinen oder einem sonstigen entsprechenden Material. Der untere Mantel 18a des Gefässes 18 ..verengt sich nach unten, und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat er im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes.

Der Behälter hat ferner einen Deckel 24, der auf dem Gefäß 18 angeordnet ist,und eine äußere Schale 25 aus Metall oder einem anderen festen Material und eine Innenschicht 26 aus feuerfestem

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Material . Die Innenschicht 26 hat einen Kantenbereich, der scharf nach innen vorsteht, wie bei 26a angedeutet, so daß Spritzer des geschmolzenen Metalls während des Kochens oder dergleichen nunmehr das Gefäß nicht verlassen können, so daß eine größere Charge aus geschmolzenem Metall 19 im Behälter 15 vorhanden sein kann. Der Deckel 24 v/eist ferner einen länglichen Ausguß auf, der im wesentlichen innerhalb des Kantenbereiches vorgesehen ist, so daß nun chargiert, eine Probe entnommen, das geschmolzene Material aufgenommen oder abgezapft werden kann, In vorteilhafter TCcise ist der Ausguß 27 im wesentlichen schlüssel-P lochartig, wobei ein Wandteil 27a im wesentlichen mit einem Wandteil des Gefässes 18 fluchtet, so daß nun der Behälter 15 vollständig entleert v/erden kann.

Zum Halten des Behälters 15 auf dem Tragring 13 ist das Gefäß 18 mit sich nach außen erstreckenden Armen 29 versehen, 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 Raffiniermedieh 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 3 6 angeordnet sind, das heißt im Abstand von der Ausgußseite des Behälters 15 während des Abzapf ens und ähnlichen Vorgängen. 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

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der hohen Temperatur des geschmolzenen Metalls ausgesetzten Windleitungen 32 zugleich mit der Erosion der feuerfesten Auskleidung 21 in diesem Bereich. Ferner haben die einzelnen Windleitungen 32 ein Aussenrohr 33. und ein konzentrisches Innenrohr 34 und erstrecken sich durch den Mantel des Behälters 15, wobei ihr Innenteil die ganze Stärke der feuerfesten Auskleidung 21 durchdringt. Auf der ganzen Länge innerhalb der Auskleidung ist das Innenrohr 34 mit einer Vielzahl von Rippen 35 versehen, die dazu dienen, die beiden Rohre 34 und 33 in konzentrischem Abstand | zu halten. Damit ist es auch möglich, durch die Ringkammer zwischen den Rohren einen Längsstrom aus Fließmedien hindurchzuleiten.

Das Außenrohr 33 ist in der Auskleidung 21 in einer Mantelhülse 22 aus feuerfestem Material gehalten. Zum Positionieren der Windleitungen 32 ·-· .. ■ . . innerhalb der Mantelhülsc ist das Außenrohr 33 mit einem Ringflansch 36 versehen, der mit feuerfestem Mörtel 23 in einem einen größeren Innendurchmesser aufweisenden Teilstück der feuerfesten Mantelhülse 22 befestigt ist. Die Mantelhülse 22 ist aus dem selben Material wie die feuerfeste Auskleidung 21. Eine Anschlußbuchse 37 stellt'die _Λ

Verbindung des Innenrohrs 34 mit einer entsprechenden Fließnie- ^ diumquelle her, und ein zusätzliches T-Stück 38 ergibt einen Anschluß, über den die im wesentlichen ringförmige Kammer zwischen den Rohren an eine Druckmediumquelle anschließbar ist.

Aus der obigen Darstellung ergibt sich die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen metallurgischen Ofens. Wie erwähnt, hat dieser einen Behälter, der abnehmbar im Trag ring 13 auf entsprechenden

Zapfen angeordnet ist. Der Behälter 15 v/eist einen Ausguß 27 auf und kann nach vorwärts gemäß Fig. 1 zum Ausgiessen und dergleichen geneigt werden. In vorteilhafter V/eise kann der Behälter 15 vom Tragring 13 für eine gegebenenfalls notwendige Reparatur

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bei Beschädigung dor Auskleidung entfernt werden, und ein Ersatzbehälter .kann nun zur Fortsetzung des Behandlungsverfahrens eingesetzt werden. In vorteilhafter Weise ist der Deckel des Gefässes 18 mit einem sich scharf nach innen erstreckenden Vorsprung 26a versehen, so daß nun Spritzer des geschmolzenen Metalls oder Bades während der Raffinierung zurückgehalten werden«

Die Windleitungen 32 gemäß der Erfindung sind im Abstand an der Oberseite des Behälters 15 - wenn der Behälter 15 zum Abzapfen gekippt wird, so daß die Windleitungen dann außer Berührung mit dein Schmelzbad sind und ihre Abnutzung auf ein Minimum· herabgesetzt wird. .

Bei einer typischen Raffinierung des geschmolzenen Metalls werden Mischungen aus Raffinier- und Kühlflüssigkeiten durch die Windleitungen 32 zugeführt. Bei dem verbesserten Verfahren zur Raffiniorung von rostfreiem Stahl kann Sauerstoff, Argon oder eine Mischung aus Argon und Sauerstoff, durch das Innenrohr 34 eingeführt werden, und handelsüblich reines Argon oder ein anderes inertes Gas kann durch die zwischen den inneren und äußeren Rohren 34 und 33 gebildete Kammer' zugeführt werden, um so die Windleitungen und das umgebende feuerbeständige Material zu kühlen. Es sei noch darauf hingewiesen., daß das Argon sich chemisch mit dem geschmolzenen Metall nicht verbindet, jedoch einen Katalysator für das Entkohlen des Metalles bilden kann.

Die Lage der Windleitungen 32 an dem nach innen geneigten unteren Teil des Behälters ergibt ein Blasen der Reaktionsgase den Zentrum der Schmelzhitze zu. Die Richtung der Gase diesem Hitze-Zentrum zu setzt die Erosion der Auskleidung oberhalb der Windleitungen auf ein Minimum herab.

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]5s V7urde fcstgesteilt, daß die Deckelaiisbildving mit don sich scharf nach innen erstreckenden, oberen Kanton den Aufbau von verfertigtem Material am Ausguß auf ein Minimum herabsetzt.
Ferner werden die Instandsetzungcarbeiten zur Entfernung der. Aufbaues herabgesetzt und die Lebensdauer des Behälters vei'·- länqsrt.

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7 (J 9 8 I, 9 / 0 ■ 1 ? Ö

Claims

A 39 401 h - 8 - 6.4.72 h - 153 Patentansprüche

1. Metallurgischer Ofen zum Raffinieren von geschmolzenem Metall mit einem im Betriebszustand senkrechten Behälter, der eine Auskleidung aus feuerfestem¹ Material innerhalb

^ eines Stahlmantels aufweist und. einen mit einer öffnung versehenen Deckel und ein Gefäss hat, dessen Unterteil sich nach unten zu verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (24) ein nach innen zu vorstehendes Teilstück mit einer Endkante (26a) hat, an die sich der Ausguss (27) .. anschliesst, der gegenüber der Endkante (26a) mit seiner Auskleidung (27a) ohne Schulterbildung in die Auskleidung (21) des Gefässes (18) übergeht.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausguss (27) eine schlüssellochartige Form hat, v,⁷obei die Lochseite der Endkante (2 6a) zugewandt ist und das Ende des Schlitzteils in die Auskleidung (21) des Gefässes (18)

A übergeht.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil des Gefässes (18) kegelstumpfartig ist.

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