DE2065178A1

DE2065178A1 - Metallurgischer Ofen. Ausscheidung aus: 2037808

Info

Publication number: DE2065178A1
Application number: DE19702065178
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: 1972-12-07
Also published as: GB1321252A; DE2037808A1; FR2056845A5; SE375791B; DE2065105B2; JPS4921002B1; AT326163B; DE2037808B2; ES194396Y; CA952711A; GB1321253A; SE382467B; ES194396U; DE2065105A1; US3703279A; DE2065105C3

Description

HÖGER- STELLRECHT- GRIESSBACH - HAECKER-

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 39 458 h (Ausscheidung II aus

h - 153 P 20 37 808.9-24 = A 38 286 h)

6.4.72

USSN 850 358

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 Betrieb senkrecht angeordneten Behälter, der eine Auskleidung aus feuerfestem Material innerhalb eines Stahlmantels aufweist und in einem Gestell kippbar angeordnet ist, in dem Zapfen schwenkbar gelagert sind, die an einem Behälterträger befestigt sind, der am Behälter gehalten ist.

Es ist bereits eine Konverterbirne bekannt, die aus einem mit einer öffnung versehenen Oberteil und einem napfartigen Unterteil, besteht, die voneinander trennbar sind. Am Unterteil ist ein Tragring nicht abnehmbar befestigt, der zwei gegenüberliegende waagrechte Zapfen hat, die in Lagern von Tragsäulen gelagert sind, um so die Konverterbirne kippen zu können. Der Tragring ist am oberen Rand des Unterteils angebracht und trägt Spannvorrichtungen, um das aufgesetzte Oberteil am Unterteil festzuspannen. Zum Instandsetzen kann dann das Ober-

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teil nach Lösen der Spannvorrichtungen abgenommen werden. Dadurch wird das Unterteil, das fest in seiner Lagerung verbleibt, von oben her zugänglich. Ein Auswechseln der ganzen Konverterbirne aus der Iragvorrichtung ist jedoch nicht mög-. lieh (US-PS 1 042 876).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Behälter so zu halten, dass er als Ganzes aus seiner Tragvorrichtung entfernt, werden kann. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs erwähnten Ofen gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der ^ Behälterträger ein vom Behälter getrenntes Teil ist, in dem der der Behälter abnehmbar gehalten ist. Damit kann der Behälter als Ganzes aus der Tragvorrichtung entfernt werden. Dies ist für einen kontinuierlichen Betrieb von Bedeutung, weil nun nach Entfernen des instandzusetzenden Behälters sofort ein neuer Behälter in die Tragvorrichtung eingesetzt und in Betrieb genommen werden kann.

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

ψ Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines metallur

gischen Ofens gemäss der Erfindung,

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Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß Fig. 1,

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

Fig. 4 einen Teillängsschnitt gemäß Fig. 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 gemäß der Erfindung aufweist. Der Tragring 13 ist 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 in sich aufnehmen kann. Das Gefäß 18 hat eine äußere Schale 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 vorhander sein kann. Der Deckel 24 weist 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 Weise ist der Ausguß 27 im wesentlichen schlüsselfe lochartig, wobei ein Wandteil 27a im wesentlichen mit einem Wandteil des Gefässes 18 fluchtet, so daß nun der Behälter 15 vollständig entleert werden 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 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 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.

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Das Außenrohr 33 ist in der Auskleidung 21 in einer Mantelhülse 22 aus feuerfestem Material gehalten. Zum Positionieren der Windleitungen 32 - ·.. innerhalb der Mantelhülse ist das Außenrohr 33 mit einem Ringflansch 36 versehen, der mit feuerfestem Mörtel 23 in einem einen größeren Innendurchmesser auf v/eisenden 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 Verbindung des Innenrohrs 34 mit einer entsprechenden Fließmediumquelle 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 Weise kann der Behälter 15 vom Tragring 13 für eine gegebenenfalls notwendige Reparatur . - - 6 - ' -

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bei Beschädigung der Auskleidung entfernt werden, und ein Ersatzbehälter kann nun zur Fortsetzung des Behandlungsv.erfahrens 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 dem 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 Raffinierung 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 che- ^ misch 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 dem Zentrum der Schtuelzhitze zu. Die Richtung der Gase diesem Hitzezentrum zu setzt die Erosion der Auskleidung oberhalb der Windleitungen auf ein Minimum herab.

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Es wurde festgestellt, daß die Deckolausbildung mit den sich scharf nach innen erstreckenden, oberen Kanten den Aufbau von verfestigtem Material am Ausguß auf ein Minimum herabsetzt.
Ferner werden die Instandsetzungsarbeiten zur Entfernung des Aufbaues herabgesetzt und die Lebensdauer des Behälters verlängert.

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Claims

h - 153 Patentansprüche -

1. Metallurgischer Ofen zum Raffinieren von geschmolzenem Metall mit einem im Betrieb senkrecht angeordneten Behälter, der eine Auskleidung aus feuerfestem Material innerhalb eines aahlmantels aufweist und in einem Gestell kippbar angeordnet ist, in dem Zapfen schwenkbar gelagert sind, die an einem Behälterträger befestigt sind, der am Behälter gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterträger (13) ein vom Behälter (15) getrenntes Teil ist, in dem der Behälter (15) abnehmbar gehalten ist.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterträger ein an sich bekannter Tragring (13) ist.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (15) am Stahlmantel (20) befestigte Arme (29) hat, die auf dem Behälterträger (13) aufsitzen.

4. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterträger (13) Spannvorrichtungen (30) hat, um den Behälter (15) auf dem Behälterträger (13) festzuspannen.

5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtungen (30) von den Armen (29) getragen sind.

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L e e r s e i t e