DE2342067A1 - BLOW MOLD FOR BOTTOM BUBBLING FRESH CONTAINERS - Google Patents
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Description
Blasform für bodenbläsende FrischbehälterBlow mold for bottom-blowing fresh containers
Die Erfindung betrifft eine Blasform für einen bodenblasendon Sauer at of f-St ahlf ri s chkonvert er.The invention relates to a blow mold for a bottom bladder donor Sauer at of f-St ahlf ri s chconvert er.
Seim bodenblasenden Sauorstoff-Stahlfrischverfahren, welches in der englischen Fachsprache als Q-BOP-Verfahren bezeichnet wird, ist der als Frischgefäß dienende Tiegel oder Konverter mit einem entfernbaren Boden oder Bodonstopfen versehen, welcher eine oder Hehrere Blasformen enthält, durch welche Sauerstoff und andere Gase oder Zusatzstoffe, wie Kalk oder andere FlußiDi-ttel in das Gefäß ein^eblasen werden. Jede Blasfom enthält ein Sauerstoff-Zufuhrrohr, welches von einer; größeren konzentrischen Einlaßrohr für die gleichzeitige EindüßM.rifj eines Umhülluuysgases i;:n geben ist. Dieses Umhülluncs^as ei ent als Kühlmittel, indem es die Reaktion zwischen dem geschmolzenen Metall und dein Sauerstoff im Bereich der Blasformen herabsetzt, wodurch eine ranche Erosion der Blasform vermieden wird. Demsiifolge erleiden die feuerfeste Ofenauskleidung und die BIasform den gleichen Abrieb bz-v. Verschleiß.Seim bottom-blowing oxygen-steel refining process, which referred to in English as the Q-BOP procedure is the crucible or converter serving as a fresh vessel a removable bottom or Bodon plug, which contains one or more blow molds through which oxygen and other gases or additives such as lime or other fluids are blown into the vessel. Each blow mold contains an oxygen supply pipe connected by a; larger concentric inlet pipe for simultaneous injection M.rifj an enveloping gas i;: n is given. This Umhülluncs ^ as ei ent as a coolant by reducing the reaction between the molten metal and oxygen in the area of the blow molds, thereby avoiding erosion of the blow mold. Demsiifsequence suffer the refractory furnace lining and the BIasform the same abrasion bz-v. Wear and tear.
Die bis heute verwandten Blasformen besitzen einen srr;r.etrischen Querschnitt von allgemein kreiEförnigf-.r Gestalt, wobei dasThe blow molds used to this day have a srr ; r.etrical cross-section of generally circular shape, where the
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BAD OBIOtNAtBAD OBIOtNAt
äußere Rohr von dem inneren Rohr mit Hilfe einer Anzahl kleiner Schweißraupen entfernt gehalten wird, die auf eine« der Rohre angeschweißt sind. Um die beiden Rohre voneinander entfernt zu halten ist auch eine Drahtspirale b errat y,ü worn on, die an einer, der Rohre fentgeschweißt ist. Darüber!; In aus sind noch andere Mittel bekanntgev.'orden, um die Kon^antrizität der Blasforaanordnung zu gev/ährleisten.outer pipe is held away from the inner pipe by means of a number of small weld beads welded onto one of the pipes. In order to keep the two tubes apart, a wire spiral is also worn on, which is fent-welded to one of the tubes. About that!; Also other means are known in US to ensure the taper of the blow hole arrangement.
Beim bodenblasenden Stahl-Frischverfahren.tritt in der Herel ein Verspritzen des schmelzflüssigeri Materials auf. Dabei worden Teile des Schmelzbades und der Schlacke gegen die oberen Wandungen und in die Ausgußöffnung oder -nase des Gefäßes gespritzt. Starken Spritzen kann zu einem Verschließen der Ausgußmündung des Gefäßes führen. Das inachb dann die Eiitfernung des in die Hindungsöffnun^ gespritzten und erstarrten Materials mit Hilfe mechanischer Einrichtungen erforderlich, was selbstverständlich nur bei Stillsetzung des !Converters; ausgeführt wejrden kann. Das Entfernen von erstarrten Material beschädigt jedoch die feuerfeste Auskleidung des Konverters oder 'i'iegel.1.:, v;as wiederuj.i lange Reparatur- und Stillstandszeiten den i?ricchgefäßes zur Fol;;o hat.In the bottom-blowing steel fresh process, the molten material splashes in the Herel. Parts of the molten bath and the slag were injected against the upper walls and into the pouring opening or nose of the vessel. Strong syringes can block the spout of the vessel. This then requires the removal of the solidified material injected into the vent opening with the aid of mechanical devices, which of course only occurs when the converter is shut down; can be carried out. However, the removal of solidified material will damage the converter's refractory lining or seal. 1 .:, V; as wiederuj.i long repair and downtimes the i ? ricchgefäßes to the fol ;; o has.
Der Erfindung liegt Goir.it die Aufgabe zugrunde, eine Pilas für einen bodenblasenden Sauerstoff-Stahlfrischkonvertor zu schaffen, die eine Verringerung des in diesem Gefäß vorspritzten Materials gestattet.The invention is based on Goir.it's task to provide a pilas for a bottom-blowing oxygen steel fresh converter create a reduction in the pre-injected in this vessel Materials permitted.
Diese Aufgabe vrird erfindungsgeijäß gelöst durch ein inneres Rohr von nicht-kroisföriciger, länglicher Querschnitts gestalt, wobei diese Querschnittsgestalt ein Verhältnis von Länge zu Breite von wenigstens 2:1 besitzt, durch ein äußeres Rohr von Reicher Gestalt und durch zwischen den beiden Rohren an-This object is achieved according to the invention by an internal one Tube of non-croissant, elongated cross-sectional shape, this cross-sectional shape having a ratio of length to Width of at least 2: 1, through an outer tube of rich shape and through between the two tubes
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geordnete Abstandshalter, mit deren Hilfe ein ringförmiger Kauri zwischen dem Innen- und dem Aui'onrohr ausbildbar ist.ordered spacers, with the help of which an annular cowrie can be formed between the inner and outer tubes.
Die Erfindung "beruht auf folgenden Leitgedanken: Da die Badtiefe von der Stärke des Abriebs dor feuerfesten Auskleidung, insbesondere längs der Seiten des Gefüsses abhängt, kann ßie nicht auf einer bestimmten Höhe gehalten werden. Würde angestrebt werden, die Badhöhe durch Zu sat:: von zusätzlichem Ketal I zu dem Bad hu erhöhen, so würde dieses das Sch.-ielzgewicht ei'höjjon, was xndeningen in der Gießgrube zur Folge hätte, un den erhöhten Einr,atsgewichten gewochsen υλχ sein. Würde man die Saue;rr;torf-Flußi;eschv:indigkeit verringern, um dadurch das Verspritzen zu vermindern, so würde dieses notwendigerweise zu einer Verlängerung dex* Blaszeit führ on, was vom wirtschaftlichen Standpunkt äußerst ungünstig wäre, da damit die Zeiten von Abstich zu Abstich verlängert lind den ent sprechend die Leistung der Einlage verschlechtert würde. Daraus ergibt sich, daß lediglich an der Blasform wirkungsvolle Maßnahmen möglich sind, um das Verspritzen zu verringern. The invention is based on the following guiding principles: Since the bath depth depends on the strength of the abrasion on the refractory lining, in particular along the sides of the vessel, it cannot be kept at a certain height . hu raise additional ketal I to the bathroom, so this would Sch.-ielzgewicht ei'höjjon what xndeningen in the casting pit would have the consequence un the increased SETUP, atsgewichten gewochsen his dignity υλχ to the Saue rr; peat-Flussi ; eschv: reduce the indensity in order to reduce the splashing, this would necessarily lead to an extension of the blowing time, which would be extremely unfavorable from an economic point of view, since this would extend the times from tapping to tapping and correspondingly the performance of the As a result, effective measures can only be taken on the blow mold to reduce splashing.
Die Blasform nach der Erfindung besitzt den Vorteil, daß mit ihrer Hilfe Sauerstoff mit optimalen Strömungsgeschwindigkeiten oder Flußbedingungen zugeführt v/erden kann. Dabei liegt ein ganz besonderer Vorteil der Blasform nach der Erfindung darin, daß das Verspritzen des Frischgefäß-Inhaltes beträchtlich verringert wird, obgleich ebensov.i el Frischgas in der Zeiteinheit durch die Blasform hindurchgeht, wie bei herkömmlichen Düsen, da die Blasform nach dem Anmeldungsvorsch3ag die gleiche Querschnittsfläche besätet, wie die Blasformen im Stand der Technik.The blow mold according to the invention has the advantage that with its help oxygen at optimal flow rates or supplied to flow conditions. There is a A very particular advantage of the blow mold according to the invention is that the splashing of the fresh vessel contents is considerably reduced although just as much fresh gas passes through the blow mold in the unit of time as with conventional nozzles, because the blow mold according to the registration proposal has the same cross-sectional area seeded like the blow molds in the prior art.
Die Blasform nach der Erfindung besitzt eine längliche Gestalt, wobei ihr Verhältnis von Länge zu Breite wenigstens 2:1 ist. Damit hat die Blasörm nach der Erfindung die gleiche Quersehnittsfläche fiü? den erforderlichen Sauerstoffdurchfluß wie eine kreisförmige Blasform. Bei gleicher Q^erschnr.ttsflache,The blow mold according to the invention has an elongated shape, its length to width ratio being at least 2: 1. The blow mold according to the invention thus has the same cross-sectional area fiü? the required oxygen flow like a circular blow mold. With the same surface area,
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gleichem Sauerstoffdurchfluß und übereinstimmender Badtiefe führt die Blasform nach der Erfindung zu einem deutlich verminderten Spritzen im Vergleich mit herkömmlichen- Blasformen.the same oxygen flow rate and the same bath depth the blow mold according to the invention leads to a significantly reduced injection rate compared to conventional blow molds.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it
Fig. 1 einen Schnitt durch einen bodenblasenden Sauerstoff-" Stahlfris chkonvert er,Fig. 1 is a section through a bottom blowing oxygen "Stahlfris chkonvert he,
Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Schnitt durch eine herkömmliche Blasform und ein oberhalb der Blasform angeordnetes Schmelzbad, wobei Geschwindigkeitskurven oberhalb der Gasströmung eingezeichnet sind,2 shows an enlarged section through a conventional blow mold and one arranged above the blow mold Molten bath, with velocity curves above the gas flow are shown,
Fig. 3 eine-perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Blasform,3 shows a perspective illustration of an embodiment the blow mold,
Fig. 4 einen horizontalen Schnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 3,FIG. 4 shows a horizontal section through the embodiment according to FIG. 3,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine v/eitere Aus führungs form der Blasform nach der Erfindung mit halbkreisförmigem Querschnitt,5 shows a cross section through a further embodiment the blow mold according to the invention with semicircular Cross-section,
Fig. 6 einen Schnitt dur.ch eine Blasform mit rechteckigem Querschnitt,6 shows a section through a blow mold with a rectangular Cross-section,
Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Blasform mit rhombischem7 shows a cross section through a blow mold with a rhombic shape
Querschnitt undCross section and
Fig. 8 einen Schnitt durch eine Blasform mit dreieckigem Querschnitt.8 shows a section through a blow mold with a triangular cross-section.
Wie Fig.'i zu entnehmen besitzt der bodenblasende Sauerstoff-Stahlfrischkonverter ΊΟ eine feuerfeste Auskleidung 12 und einen entfernbaren Boden 13» der eine Bodenplatte 14 und eine oder mehrere im allgemeinen aiifrechtstehend angeordnete Blasformen 16 enthält, die von einer feuerfesten Auskleidung 18 umgeben sind. Die Bodenplatte 14 ist mit Hilfe von Bolzen 20 an dem Ofen befestigt. Me Seiten des feuerfesten Abschnittes des entfernbaren Bodens stehen nicht mit der feuerfesten Aus-As can be seen in FIG. 1, the bottom-blowing oxygen steel fresh converter ΊΟ a refractory lining 12 and a removable floor 13 »of a floor plate 14 and a or a plurality of blow molds arranged generally in a right-hand position 16, which are surrounded by a refractory lining 18. The bottom plate 14 is secured with the aid of bolts 20 attached to the furnace. Me sides of the refractory section of the removable floor do not align with the refractory
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kleidung 12 des Gefäßes in Verbindung, da ein hinreichender Freiraum rings um den Boden vorgesehen ist, um in denselben eine Stampfmasse 24 einzubringen und somit eine metall- und schlackendichte Abdichtung zu gewährleisten.clothing 12 of the vessel in connection, since a sufficient free space is provided around the bottom in the same to introduce a ramming mass 24 and thus to ensure a metal- and slag-tight seal.
Wie Fig. 2 zu entnehmen, ist die zweifach-konzentrische Blasform 16, die ein inneres Rohr 30 und ein äußeres Rohr 32 enthält, in dem Boden des 'Riegels oder Konverters angeordnet. Das Rohr 30 wi rd von den Rohr 32 mit Hilfe von Abstandshaltern 34 entfernt gehalten, die,wie Fig. 3 und 4 zu entnehmen, aus Schweißraupen·, spiralig gex^ickeltem Draht oder anderen geeigneten Mitteln zum Aufrechterhalten der Konsentrizitat bestehen können. Durch das innere oder Zentralrohr 30 werdeii Sauerstoff und Kalk in das Schmelzbad eingeführt. Ein Umhüllungsgas, wie beispielsweise Naturgas, wird durch den ringförmigen Raum 36 zwischen dem inneren Rohr 30 und dem äußeren Rohr 32 in das Bad eingeführt. Beim Eintreten der Gase in das Bad expandieren, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Gase diffundieren in das Bad oder mischen sich mit dem Bad in Form von Blasen, die, wie in der Zeichnung dargestellt, eine Gastasche 40 bilden, welche angenähert die Form einer Kerzenflamme besitzt. Der Sauerstoff besitzt den gleichen oder einen größeren Druck als das .Umhüllungsgas. Die Geschwindigkeit der Gase ist bei ihrem Eintreten in das Schmelzbad im Schallbereich, jedoch zeigen die oberhalb der Gastasche in Fig. 2 dargestellten Geschwindigkeitskurven, daß die Geschwindigkeiten in der Kante der Tasche niedrig sind, was eine Folge der Wechselwirkung mit dem Bad ist und daß sie in der Mtte größer sind,bis das Gas gänzlich zerstreut oder verteilt ist. Bildet sich die Gastasche oder der Gasstrahl so lang aus, daß die Oberfläche des Schmelzbades durchbrochen wird, so ist mit dem Auftreten eines extrem starken Spritzens zu rechnen. Die x-Achse der Goschwindigkeitskurve gibt den Abstand (d) von der mittleren vertikalen Achse des Gasstrahls wieder. Die y-Achse gibt die Geschwin-As can be seen from FIG. 2, the double-concentric blow mold is shown 16, which includes an inner tube 30 and an outer tube 32, placed in the bottom of the bar or converter. The tube 30 is separated from the tube 32 with the aid of spacers 34 kept away, which, as shown in FIGS. 3 and 4, can be seen from Welding beads, spirally wound wire or other suitable Means exist to maintain consentricity can. Oxygen is supplied through the inner or central tube 30 and lime introduced into the weld pool. An envelope gas, such as natural gas, is passed through the annular space 36 between the inner tube 30 and the outer tube 32 into the Bath introduced. As the gases enter the bath, expand as shown in FIG. The gases diffuse into the bath or mix with the bath in the form of bubbles which, as shown in the drawing, form a gas pocket 40, which approximately has the shape of a candle flame. The oxygen has the same or a greater pressure than the envelope gas. The speed of the gases is at yours Entering the weld pool in the sonic range, however, the velocity curves shown above the gas pocket in Fig. 2 show that the velocities in the edge of the pocket are low, which is a consequence of the interaction with the bathroom is and that they are bigger in the mother until the gas is entirely scattered or dispersed. If the gas pocket or gas jet is so long that the surface of the If the melt pool is breached, extremely strong splashing is to be expected. The x-axis of the go speed curve represents the distance (d) from the central vertical axis of the gas jet. The y-axis gives the speed
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digkeit (ν) des Gases zwischen Null- und Schallgeschwindigkeit wieder.dicity (ν) of the gas between zero and sonic speed again.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß jede.nicht-kreisförmige, längliche Gestalt der Blasform dazu führt, daß die Höhe des Gasstrahles in dem Bad verringert wird und dadurch die Neigung zum Verspritzen in einem derartigen Bad verkleindert wird. Jede längliche Gestalt ist dazu geeignet. Besonders geeignet sind dabei dreieckige, rechteckige, halbkreisförmige, rhombische, elliptisch geformte oder spitz-ovale QuerschnittBformen. Dabei beträgt da3 Verhältnis von Länge zu Breite bei den Querschnitten dieser Gestaltungen 2;1 oder mehr. Wenngleich dieses in der Regel der Fall sein wird, ist es nicht erforderlich, daß die erfindungsgemäß gestalteten Blasformen symmetrisch zu einer Mittellinie ausgebildet sind.According to the invention it has been found that every non-circular, elongated shape of the blow mold leads to the fact that the height of the gas jet in the bath is reduced and thereby the inclination is reduced for splashing in such a bath. Any elongated shape is suitable. Particularly suitable are triangular, rectangular, semicircular, rhombic, elliptical or pointed-oval cross-sectional shapes. The ratio of length to width for the cross-sections of these designs is 2; 1 or more. Although this will usually be the case, it is not necessary for the blow molds designed according to the invention to be symmetrical are formed to a center line.
Mit Hilfe der Erfindung ist noch ein weiterer Vorteil dieser länglichen Blasformquerschnitte verbunden. Die größere Kontaktoberfläche, die mit Hilfe des länglichen Gasstrahles erzielt wird, führt zu einer schnelleren und besseren Entphosphorung des Schmelzbades. Die Entphosphorung tritt an der Grenzfläche * zwischen dem Gasstrahl und dem Schmelzflüssigen Metallbad auf. Darin ist ein wesentlicher Unterschied zwischen den Stahlfrischverfahren zu sehen, die mit den Bezeichnungen Q-BOP und BOP unterschieden werden. (BOP a bottom blown oxygen steelmaking process). Bei dem BOP-Verfahren läuft die Entphosphorung durch Reaktion des Metalle mit der auf der Badoberfläche schwimmenden Schlacke ab. Beim Q-BOP-Verfahren erfolgt demgegenüber die Entphosphorung hauptsächlich an der Oberfläche des Gasstrahles innerhalb des Bades, v/o PeO, Phosphor und CaO vorliegen. Dabei wird CaO als Kalkpulver zusammen mit dem Sauerstoff in den Ofen eingeblasen· Das FeO wird durch Reaktion des eingeblasenen Sauerstoffs mit dem Fe des Bades gebildet. Phosphor stellt eine übliche Verunreinigung des zu verblasenden Varmeinsatzes dar. Another advantage of these elongated blow mold cross-sections is connected with the aid of the invention. The larger contact surface, which is achieved with the help of the elongated gas jet, leads to faster and better dephosphorization of the weld pool. The dephosphorization occurs at the interface * between the gas jet and the molten metal bath. This is an essential difference between the steel refining processes, which are called Q-BOP and BOP can be distinguished. (BOP a bottom blown oxygen steelmaking process). In the BOP process, dephosphorization is in progress by reaction of the metal with the slag floating on the bath surface. With the Q-BOP procedure takes place In contrast, the dephosphorization mainly on the surface of the gas jet within the bath, v / o PeO, Phosphorus and CaO are present. CaO is used as lime powder together with the oxygen blown into the furnace · The FeO is produced by reaction of the blown oxygen with formed by the feet of the bath. Phosphorus is a common contamination of the varm insert to be blown.
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Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß mit der Erfindung eine Blasform für das bodenblasende Sauerstoff-Stahlfrischverfahren vorgeschlagen worden ist, mit deren Hilfe das Verspritzen des Gefäßinhaltes vermindert und dennoch Sauerstoff den Bad in optimalen Mengen und Strömungsverhältniesen zugeführt wird.From the above description it can be seen that with the invention a blow mold for the bottom blowing oxygen steel refining process has been proposed, with the aid of which the spraying the contents of the vessel is reduced and oxygen is still supplied to the bath in optimal quantities and flow conditions will.
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