DE2259276A1

DE2259276A1 - Vorrichtung zum einblasen von sauerstoff durch das feuerfeste futter eines metallurgischen konverters

Info

Publication number: DE2259276A1
Application number: DE19722259276
Authority: DE
Inventors: Camille A Conrard; Ernst Dipl Ing Fritz
Original assignee: Eisenwerke Gesellschaf Maximilianshuette mbH
Current assignee: Eisenwerke Gesellschaf Maximilianshuette mbH
Priority date: 1971-12-08
Filing date: 1972-12-04
Publication date: 1973-08-23
Also published as: FR2162612B1; LU66607A1; IT973959B; NL7216700A; JPS4866004A; NL158552B; DE2259276C3; DE2259276B2; FR2162612A1; JPS5135443B2

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dn.-lng. R. König ■ Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4θοα Dussaldorf 3D · Cecilienallee vij - Telefon a-h-s <.·

Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte m.b.H. 8458 Sulzbach-Rosenberg-Hütte . .

"Vorrichtung zum Einblasen von Sauerstoff durch das i'euerfeste Futter eines metallurgischen Konverters"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einblasen von Sauerstoff durch das feuerfeste· Futter, vorzugsweise den Boden eines metallurgischen Konverters. ·

Es ist bekannt, dass das Frischen von Roheisen mittels Einblasen von Sauerstoff durch den Boden des Konverters nicht allgemein durchführbar ist, insbeson : re wegen des Angriffs, dum das feuerfeste Futter a*...gesetzt ist, das die Düsen umgibt, mit denen der Konvurterboden ausgestattet ist. .- ·

Um diest 'lachteil, abzuhelfen, wurde bereits vorgeschlagen, Düsen zu verwenden, welche . us zwei koaxialen Robren bestehen, bei denen der Sauer stoff durch das innere

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Rohr sowie ein gasförmiges oder flüssiges Schutzfluid, vorzugsweise mit endothermer Reaktion, durch den Ringspalt zwischen den beiden Rohren eingeführt wird. Dia mit solchen Düsen erzielten Ergebni..je haben sich als interessant erwiesen, und es konnte eine gute Haltbarkeit des feuerfesten Futters, welches diose Düsen umgibt, festgestellt werden mit daraus folgender Erhöhung der Haltbarkeit der in dieser Weise ausgestatteten Kon trterböden.

Die Verwendung dieser Düsen aus zwei konzentrischen Rohren ist jedocxi nicht ohne einige Jchwierigkeiten möglich, vor allen Dingen aufgrund der Lage zueinander beim Einsetzen der beiden Rohre ineinander und aufgrund der Dimensionen der Rohre, die erforderlich sind, damit die Rohre den Bedingungen von Druck und Menge der in den Konverter eingeleiteten Fluids genügt.i, insbesondere wenn eines dieser Fluids ein flüssiger Kohlenwasserstoff ist.

Im /erlauf v^n Frischver uchen, die mit Einblasen durch den Boden de~ Konverters mittels Düsen mit ;_wei koaxialen Rohren durchgeführt wurden, von den^n das innere Rohr für den Sauerstoff und das äußere h^nr für einen flüssigen Kohlenwasserstoff verwandt wurde, wurde festgestellt, daß eine bestimmte Menge Kohlenwasserstoff unverbrannt bleibt. Dies« Menge neigt dazu, sich rund um die Düsen anzusetzen, i<. iir und .<ehr das poröse feuerfeste Material, welches.den Konverterboden bildet, zu durchtränken, bis t_s die Bodenplatte erreicht, und schließlich sich auf der Arbeitsbühne'^auszubreiten.

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Um diesen Nachteilen und der Gefahr eines solchen Ausströmens abzuhelfen, wurde versucht, Druck und Menge des Sauerstoffs und des Schutzfluids zu regeln sowie die Dimensionen des ringförmigen Raumes, der für den Durchgang des Kohlenwasserstoffes bestimmt ist, zu reduzieren. Es gelang jedoch nid±, das Eindringen und Austreten von flüssigem, unverbranntem Kohlenwasserstoff zu verhinder... ■ -

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einblasvorrichtung mit einer Düse aus zwei koaxialen Rohren, die die Möglichkeit mietet, das Ausströmen des eingeleiteten, aber nicht verbxannten Kohlenwasserstoffs aus dem Konverterboden zu verhindern. ■

Die Vorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 durch eine Vorrichtung, deren Düse mit einer Ausbauvorrichtung versehen istj

Fig. 5 e.inen Schnitt durch die Ausbauvorrichtung der Fig.2;

Fig. 4 ein.. Draufsicht auf die Ausbauvorrichtung der Fig. 2 und 3 und

Fig. 5 einen axialen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. ^Λ

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Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Schnitts durch eine Düse mit schraubenförmigen Rillen im oberen Teil und Zonen, auf denen das Aussenrohr gleitet_f im unteren Teil.

Ein röhrenförmiger Raum 1 umgibt über seine ganze Höhe den T il 2 der Düse aus zwei koaxialen Rohren, die in die feuerfeste Masse 3 eingeleitet ist, welche den Boden des Konvertera bildet; er ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Raum einen ringförmigen, hohlen Untersatz 4 besitzt, der auf die Konverterwandung oder Bodenplatte 5 geschweißt ist, sowie eine Hülse 6, die auf dem ringförmigen Untersatz 4 befestigt ist; ferner dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Hülse 6 mit einem gestampften feuerfesten Material 7 g füllt ist, und daß die Kontaktwand des ringförmigen Untersatzes 4 mi der Hülse 6 sowie diejenige der Bodenplatte 5 mit dem ringförmigen Untersatz 4 mit mindestens einer öffnung 8 und einem Druckkanal 9 versehen sind, und zwar so, daß der genannte Raum 1 unter einen bestimmten Druck gesetzt wer» den kann, um das Ausströmen des Kohlenwasserstoffes nach unten durch die feuerfeste Masse 7 4er Hülse 6 hindurch zu verhindern.

Vorzugsweise fällt die Achse des Raumes 1 mit der Achsp der Düse 2 zusammen.

Gemäß der Erfindung besteht die Hülse vorteilhaftaweise aus einem dünnen Metallblech, vorzugsweise aus Stahl, dessen Dicke bei 1 mm lj.egt. Diese geringe Blechdicke ist vorteilhaft, damit kein Infiltrationsweg in die feuerfeste Masse des Konverterbodens im Falle eines Schmelzens des Bleches geschaffen wird.

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Der äußere Durchmesser der Hülse liegt vorteilhafterweise zwischen dem 3- und 6-fachen des Durchmessers des Außenrohrs der Düse.

Ebenfalls gemäß der Erfindung ist das feuerfeste Material, das den Raum zwischen der Hülse und dem Außenrohr der Düse füllt, vorteilhafterweise das gleiche wie dasjenige, das den Boden des Konverters bildet.

In dem Fall, in dem das durch das Außenrohr der Düse eingeblasene Schutzfluid ein flüssiger Kohlenwasserstoff ist„ hat die Erfahrung gezeigt, daß der Zwischenraum zwischen den beiden Rohren normalerweise ziemlich schmal ist, so daß gerade nur ein ausreichender Raum belassen wird, um die gewünschte Menge einleiten zu können. Es wurde gemäß der Erfindung als vorteilhaft festgestellt, daß der zwischen den beiden koaxialen Rohren Vorhandene Ringspalt so breit ist, daß er gerade eben ein Einsetzen des Innenrohrs in das Außenrohr mit sanfter Reibung gestattet.

Zur Sicherung des Einleitens der gewünschten Kohlenwasserstoffmenge ist die doppelte Düse vorteilha.fterweise je nach Fall auf folgende Art aufgebaut;

Entweder ist die Außenseite des Innenrohrs und/oder die Innenseite des Außenrohrs mit längs- oder schraubenförmigen Rillen versehen, oder

- weist die Außenseite des Innenrohrs einige gleichmäßig verteilte Zonen auf, entlang welcher sich die sanfte Reibung mit dem Außenrohr vollzieht, wobei diese Zonen durch geradlinige, abgeflachte Zonen getrennt sind.

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Nach dem Frischen einer gewissen Anzahl von Chargen nit einem Konverter, dessen Boden mit Doppelrohrdüsen ausgestattet ist, müssen eine gewisse Anzahl dieser Düsen ersetzt oder repariert werden. Im allgemeinen genügt es, das Innenrohr ersetzen zu können, und die Montage dieser Düsen auf der Bodenplatte ist so vorgesehen, daß das Innenrohr leicht herausgezogen und \on neuem eingesetzt werden kann. Wenn jedoch der Zwischenraum zwischen den koaxialen Rohren gleich demjenigen ist, der das Einsetzen des Innenrohrs mit sanfter Reibung in das Außenrohr gestattet, hat die Erfahrung gezeigt, dab unter der Einwirkung der hohen Temperaturen das Herausziehen des Innenrohrs praktisch unmöglich ist, weil die Wärmedehnung die beiden Rohre zu einem Ganzen gemacht hat.

In diesem Ball und entsprechend der in den Figuren 2, 3 und 4 gegebenen nicht einschränkenden Konstruktionsart umfaßt die Einblasvorrichtung u.a. noch folgende Merkmale;

Einen Düsenhalter 10, ler auf der Innenfläche 11 der Bodenplatte 5 des Konverters im Bereich der Düse angeordnet ist; einen ringförmigen Flansch 12, der mit dem äußeren Anschluß 13 der Düse an die Zuführungsleitune,en für die einzublasenden Medien kraftschlüssig verbunden ist, sawie mindestens vier Druckschrauben 1^ die mit Gewinde versehene Halter 15 durchragen, mit denen der ringförmige Flansch 12 versehen ist^und die gegen den Düsenhalter 10 in der Weise stoßen, daß er unter der Wirkung dieser Schrauben auf die genannte Düse einen bestimmten Druck beim Herausziehen der beiden koaxialen Leitun£eA miteinander ausübt.

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Um eine Führung des Aussenrohres der Düse bei ihrem Einsetzen an der im Konverterboden vorgesehenen Stelle zu ermöglichen, umfaßt die Einblasvorrichtung vorteilhafterweise ■ i.n Rohr 16 aus feuerfestem Material, das auf der Bodenplatte 5 steht und mit d~3r Düsenachse zusammenfaj.lt, wobei der Innendurchmesser dieses Rohres das Einführen des Aussenrohres der ' iise in seinen mittleren Teil mit harter Reibung ermöglicht.

Bei einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen Einblasvorrichtung (Fig. 5) besitzt die Halse 17 einen konischen Teil 18 der in der Nähe der Bodenplatte 5 mit dem Aujsenrohr 2 verschweißt ist'. In diesem Balle entfallen die öffnungen 8 und Druckkanäle 9 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 und wird das Innere der Hülse 17 nicht unter Druck gesetzt. Ein Ausfließen des Schutzmediums aus dem Konverterboden wird durch die Schweißverbindung 19 zwischen dem konischen Teil 18 und dem Außenrohr 2 verhindert. ^λ

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Claims

"22SB 2TH Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte m.b.H. 8458 Sulzbach-Rosenberg-Hütte . Patentansprüche;

1. Vorrichtung znn Einblasen von Sauerstoff durch das feuerfeste Futter eines metallurgischen Konverters mit einer Düse aus zwei koaxialen Rohren, von denen das Innenrohr für den Sauerstoff und das Außenrohr für ein Schutzfluid dient, gekennzeichnet durch einen gas- und/oder flüssigkeitsdichten Raum (1), der über seine ganze Höhe den Teil (2) der Düse in dem feuerfesten Futter3umschließt und unten mindestens teilweise geschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennz ei chnet , daß der Raum (1) aus einem hohlen, ringförmigen, auf die Bodenplatte (5) aufgeschweißten Untersatz (4) und einer Hülse (6) besteht, die auf dem ringförmigen Untersatz (4) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6, 17) mit einem gestampften feuerfesten Material (7) angefüllt ist und

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die Oberseite des ringförmigen Untersatzes (4) sowie Konverterwand oder .bodenplatte (5) im Bereich des ringförmigen Untersatzes (4) jeweils mindestens mit einer VerMndungsöffnung (8) und einem Kanal (9) versehen sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (9) mit einer Druckleitung verbunden ist»

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des röhrenförmigen^ Raumes (1) mit der Düsenachse zusammenfällt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6, 17) aus einem dünnen Metallblech gebildet wird.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6, 17) und der Untersatz (4) aus Stahlblech bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech eine Dicke von ca. 1 mm besitzt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material (7) im Raum zwischen der Hülse (6, 17) und dem Aussenrohr U) der Düse .das

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gleiche ist wie dasjenige, aus dem das Konverterfutter besteht.

10. Vorrichtung nach einem oder mehrerdn der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen den beiden koaxialen Rohren gleich demjenigen ist, das das Einführen des Innenrohres in das Außenrohr mit leichter Reibung gestattet.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Innenrohrs und/oder die Innenseite des Außenrohrs mit Längsrillen oder schraubenförmigen Rillen (20) ausgestattet sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Innenrohrs einige gleichmäßig verteilte Zonen (21) umfaßt, entlang welcher die leichte Reibung des Aussenrohrs (2) vor sich geht, wobei diese Zonen durch abgeflachte geradlinige Zonen getrennt sind.

13· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

12, gekennzeichnet durch einen Düsenhalter (10), der an der Innenfläche (11) der Konverterwand (5) an der für die Düse vorgesehenen Stelle befestigt ist; einen ringförmigen Flansch (12), der kraftschlüssig mit dem äußeren Anschluß (13) der Düse an die Zuführungsleitungen der einzublasenden Fluids verbunden ist; mindestens vier Druckschrauben (14), welche mit Gewinde versehene Stellen (15) durchragen, von wo aus der ringförmige Flansch (12) vorgesehen ist und so gegen den Düsenhalter (10) stößt, daß er unter dem Druck

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dieser Schrauben auf die genannte Düse eine Kraft ausübt, die für das Herausziehen der gesamten beiden kocixialen Leitungen bestimmt xst.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» gekennzeichn et durch ein Rohr (16) aus feuerfestem Material, das auf der Bodenplatte (5) ruht und deren Achse mit derjenigen der Düse zusammenfällt, wobei der Innendurchmesser des Rohrs ein Einführen des Aussenrohrs (2) mit harter Reibung gestattet.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und

5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die.Hülse (17) einen konischen Teil (18) besitzt, der an seiner engsten Stelle mit dem Außenrohr (2) der Düse verschweißt ist.

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