DE2503672C2

DE2503672C2 - Blasöffnung an metallurgischen Konvertern

Info

Publication number: DE2503672C2
Application number: DE2503672A
Authority: DE
Inventors: Kaage Västerås Folgerö; Lars-Gunnar Norberg; Karl-Erik Dr.-Ing. Hagfors Öberg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-03-20
Filing date: 1975-01-30
Publication date: 1982-12-02
Also published as: FR2264875B1; JPS50127807A; SE392479B; IT1030377B; GB1495345A; JPS5860199U; US3971548A; DE2503672A1; SE7403730L; JPS6313231Y2; FR2264875A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Blasöffnung an metallurgischen Konvertern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I. Eine solche Blasöffnung ist bekannt aus der DE-OS 24 11 507. Eine Kühleinrichtung ist bei der bekannten Blasöffnung nicht vorhanden. Die Blasöffnung ist in einer nach innen kleiner werdenden Öffnung

in einer Konverterwand oder einem Konverterboden oder in einem Formstein einsetzbar.

Unter einem metallurgischen Konverter wird hier ein Behälter verstanden, der mit Erwärmungsorganen und Zufuhröffnungen für gasförmige, flüssige oder feste Reakiionsmittel und eventuell Rührgas versehen ist. Ein Beispiel für einen solchen Konverter ist ein Induktionsofen des Rinnen- oder Tiegeltyps oder ein mit Rinnenoder Tiogelinduktor versehener Behälter. Siehe beispielsweise die schwedische Patentanmeldung 73 03 382 (Auslegeschrift 3 71211 = GB-Pateritanmeldung 10 799/74 und DE-OS 24 11 507).

Der Nachteil der bekannten Blasöffnungen besteht darin, daß sie einem starken Verschleiß unterliegen und daher oft ersetzt werden müssen. Außerdem besteht die Gefahr, daß nach Beendigung der Gaszufuhr Schmelze durch die Blasöffnung herausdringt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blasöffnung der eingangs gea°.nnten Art zu entwickeln, deren Austausch mit relativ geringem Aufwand möglich ist, die eine hohe Lebensdauer hat und die gegen Herausdringen von Schmelze sehr sicher ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Blasöffnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind vn den Unteransprüchen genannt.

Die Flüssigkeitskühlung des konischen Metallfutters dient dazu, ein vollständiges Festsintern der Blasöffnung zu verhindern. Hierdurch wird die Möglichkeit eines schnellen Austausches gefördert und zugleich wird die Sicherheit gegen das Herausdringen von Schmelze erhöht.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Blasöffnung gemäß der Erfindung,

Fig. 1 a einen Schnitt durch ein Kühlwassersystem im Zusammenhang mit der Blasöffnung nach F i g. I,

Fig. 2 ein Beispiel der Anordnung einer Blasöffnung nach F i g. I bei einem Rinnenofen,

F i g. 3 und 4 einen Längs- und einen Querschnitt durch einen Konverter, der mit einer alternativen Ausführungsform der Blasöffnung versehen ist.

Fig. 2 zeigt einen Rinnenofen, der mit einer Induktoreinheit 11 und einer Blasöffnung 12 gemäß der Erfindung versehen ist, welche nachstehend näher beschrieben wird. Bei 13 befindet sich ein Abflußloch, das nach dem Kippen des Ofens zum Abgießen verwendet werden kann. In Richtung des Pfeiles 14 in Fig. 2 wird Gas durch die Blasöffnung 12 eingeblasen, wobei dieses Gas Rührgas oder aktives Gas zum Raffinieren der Schmelze sein kann. Es können auch andere Reaktionsmittel oder Desoxydationsmittel durch die Blasöffnung 12 eingeblasen werden, welche sich im gasförmigen, flüssigkeitsförmigen oder festen Zustand oder in einem Gemisch aus diesen Zuständen befinden können. In der in Fig.2 gezeigten Lage des Ofens befindet sich die Blasöffnung unterhalb der Oberfläche der Schmelze 15. Es tritt eine Umrührwirkung in Richtung der Pfeile 16 in F i g. 2 ein.

Die Blasöffnung 12 ist näher in F i g. 1 dargestellt, die eine konische Öffnung 17 in der Konverterwand 17a zeigt. In diese konische öffnung ist an der Schmelzenseite ein konischer Formstein 18 eingesetzt, jedoch kann die Blasöffnung auch direkt in die konische Öffnung 17

eingesetzt werden. In den inneren Teil dci öffnung 17 oder des konischen, i::,ü;?ren Formsteins 18 ist ein innerer konischer Formstein 19 eingesetzt, der vorzugsweise priizisionsgefertigt ist und der einen zentralen Zufuhrkanal 20 hai. welcher mit den sich an ihi. anschließenden Kanalteilen kommunizieren soil. Der konische Formstein 19 ist vorzugsweise aus feuerfestem Ziegel hergestellt: er kann jedoch auch aus irgendeiner gjiir.terten, feuerfesten Masse bestehen. An dem hinteren, d.h. zur Außenseite hin gelegenen Teil der Blasöffnung ist ein konisches, metallisches Futter 21 angeordnet, das vorzugsweise aus Stahlblech hergestellt ist, ji;-j»i-.ii a';-.:h aus einem anderen metallischen Material bestehen kann.

Der Raum innerhalb dieses Metallfutters 21, hinter dem vorderen Formstein 1? und in dem konischen Loch inderÖffnung 17bzw.dem äußeren Formstein 18ist mit Stampfmasse (Spritzmasse) 22 ausgefüllt, beispielsweise mit im Handel erhältlichen trockenen oder feuchten Stampf- oder Gußmassen auf AbOj- oder MgO-Basis. Das Sintern der Stampfmasse kann ganz oder teilweise erfolgen, nachdem die Biasöffnung an ihrem Platz angeordnet ist, wobei die Wärme der Schmelze ausgenutzt wird. Am Einblasende der Blasöffnur.g ist um das konische Metallfutter 21 herum ein aus Stahl bestehender Metallkörper 23 angeordnet. In diesem Metallkörper befinden sich ein oder mehrere Kanäle 24 für Kühlflüssigkeit zur Kühlung der Blasöffnung und der Spritzmasse. Der zur Außenwand hin liegende Teil dieses Metallkörpers 23 ist als Flansch 26 ausgebildet, und mit durchgehenden Löchern zur Befestigung mittels Bolzen oder zu einer andersartigen Befestigung, z. B. durch Keilverband, versehen. In dem Flansch 26 befindet sich wenigstens ein Loch 27 zum Einspritzen der Stampfmasse.

An der Wand hinter der Blasöffnung ist ein plattenförmiges Metallteil 29 angeordnet, das zweckmäßigerweise mitteis Bolzen oder Schrauben 30 oder durch Keilverband an dem Metallkörper 23 befestigt werden kann. Dieses plattenförmige Metallteil besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder einem anderen metallischen Material und hat eine zentrale Öffnung für das zentrale Zufuhrrohr 25, welches sich vom Rohrende 26' bis zur Schmelze erstreckt. Wie erwähnt, wird durch dieses Rohr Reaktionsmittel oder Inertgas usw. eingeblasen. Am Einblasendc ist ferner ein vorzugsweise aus Kupfer bestehender besonderer Metallstutzen 31 angeordnet, der verhindern soll, daß die Schmelze durch das Rohr nach außen dringt. Durch die große Kühlkapazität des gekühlten Kupfervolumens erstarrt die Schmelze. Dies gilt bei Gasausfall, beispielsweise infolge eines SchlauchschirH.ens. Durch die Kühiorgane 37 im plattenförmigen Metallteil 29 wird erreicht, daß bei einem Herausdringen von Schmelze durch den Zufuhrkanal 20 diese Schmelze erstarrt und zugleich einen Verschluß für die nachdrängende Schmelze bildet. Die Blasöffnung gemäß der Erfindung zeichnet sich daher durch eine große Sicherheit aus. Die in der eben geschilderten Weise erstarrte Schmelze stellt kein nennenswertes Hindernis bciivi ήϋ!,,.Ί·;,οηο· ,Ly !'tLiv öffnung dar. Der Mc'illstutzen 31 und das Meiallteil 2y haben wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, Öffnung 33 zum Einspritzen · ^r-r, St.Minpl'iws^e. weiche - ν ie ■ oben erwähnt - innerhalb üca aus rineu Blech Drehenden konischen Metallfutters 21 ruhen soli. F i g. la zeigt einen Schnitt durch das Kühlwassersystem J.I. Je/i Kanälen 24. Es hat eine Trennwand 34 /wischen Einlauf 35 und Ablauf 36. Aufgrund der Flüssigkeitskühlung durch die Kanüle 24 und einer entsprechenden Flüssigkeitskühlung durch die Kühlorgane 37 im Metallteil 29 wird mit Sicherheit ein vollständiges Festsintern des austauschbaren »Stopfenteilst der Blasöffnung vermieden. Mit »Stopfenteil« ist der

■> konische Einsatz gemeint, bestehend aus den Teilen 19, 22, 21 und 29. Man hat so eine Möglichkeit, den konischen Einsatz einer verschlissenen Blasöffnung ohne größeren Betriebseingriff auszutauschen und ein neues »Stopfenteil« in das Loch im Formstein 18

-" einzusetzen. Auch erhält man eine Abkühlungszone zwischen dem Formstein 19, Stampfmasse 22 und den Außenwänden = 18 und 23, welche die herausdringende Schmelze erstarren läßt, wod^.ch man eine zusätzliche Abdichtung gegen weitere herausdringende

-■· Schmelze bekommt.

Die beschriebenen Kühlanordnungen bewirken ;>>jch so niedrige Temperaturen in der Grenzschicht zwischen Ofenausfüuerung und Blasöffnung, daß das Zusammensintern erschwert wird und die gesamte Blasöffnung

'■" leicht austauschbar ist.

Bei einer Blasöffnung gemäß der Erfindung kann man vor oder während des Betriebs den Zufuhrkanal 20 mit feuerfester Masse verschließen, um ein Herausdringen von Schmelze zu verhindern, und es später aufbohren.

>'' wenn das Gas zugeführt werden soll.

Eine andere Ausführungsart der Erfindung ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt, in denen das Zufuhrrohr für gasförmiges, flüssiges oder fester Reaktionsmittel mit 38 bezeichnet ist. Auch durch dieses Rohr kann wie für den

'" Zufuhrkanal 20 in Fig. 1 erläutert, Rührgas zugeführt werden. Ein keilförmiger Formstein 39 ist in zwei abgeschnittenen Standardziegeln zwischen zwei längeren Ziegeln 40 und 41 eingepaßt, und dieser keilförmige (oder konische) Formstein ist mit einem Zufuhrrohr 38

^:> versehen, das mit dem Zufuhrkanal 42 kommuniziert und in den Ofen- oder Konverterherd mündet. Am hintersten Ende des Formsteins ist ein Metallkörper 43 angeordnet, der in an sich bekannter Art flüssigkeitsgekühlt ist, und der einen durchgehenden Kanal hat,

">» welcher mit dem Zufuhrkanal 42 und dem Zufuhrrohr 38 kommuniziert. Die Stirnwand 44, an welcher diese Blasöffnung befestigt ist. ist vorzugsweise austauschbar, wie auch der oberhalb derselben liegende Teil der Konverterwand 45, der besonders starkem Verschleiß

~'⁵ ausgesetzt ist. Die Stirnwand 44 und die Konverterwand 45snd ,.ajsergekühlt.

Die oben beschriebenen Anordnungen können im Rahmen des offenbarten Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Blasöffnung an metallurgischen Konvertern, Schmelzofen usw., welche öffnung ein hinteres (außenseitiges) Metallteil und einen sich nach vorne (innen) keil- oder kegelstumpffcrmig verjüngenden Formstein aus keramischem Material umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Metallteil (29; 44) und dem Formstein (19; 39) ein Zwischenteil vorhanden ist, in welchem der vom Metallteil zum Formstein verlaufende Zufuhrkanal (20; 38) von einem Metallkörper (23; 43) umgeben ist, der derart über Kanäle (24) flüssigkeitskühlbar ist, daß ein vollständiges Zusammensintern des Zwischenteils (22) und des Formsteins verhindert wird.

2. Blasöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil aus einem den Zufuhrkanal (20) umgebenden mit Stampfmasse (22) gefüllten Raum besteht, der seitlich durch ein konisches Metallfutter (21) begrenzt ist, welches von dem flüssigkeitsgekühlten Metallkörper (23) umgeben ist.

3. Blasöffnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil (29) als Platte ausgebildet ist, die mit einem um das Zufuhrrohr (25) angeordneten Metallstutzen (31) versehen ist, wobei die Platte und der Metallstutzen flüssigkeitsgekühlt sind.

4. Blasöffnung nach den Ansprüchen 2 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskühlung im Verhältnis zu den Seitenwänden der Blasöffnung so angeordnet ist, daß eventuell an denselben herausdringende Schmelze erstarrt.

5. Blasöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des konischen Metallfutters (21), an dem Teil der Blasöffnung, der nach außen gerichtet ist. ein metallischer Körper (23) angeordnet ist, seitlich von Masse umgeben und mit einem oder mehreren Kühlflüssigkeitskanälen versehen.

6. Blasöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um das Zufuhrrohr (25) herum, am nach außen gerichteten Teil der Blasöffnung, ein Metallstutzen (31) mit Einführungsöffnung für Masse angeordnet ist, der bei der Anbringung der Blasöffnung angewandt werden soll.

7. Blasöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstein keilförmig und zwischen mindestens zwei Ziegel (40, 41) die langer als der Formstein sind, eingesetzt ist und daß am nach außen gerichteten Ende des Formsteins ein mit Kanal versehener, flüssigkeitsgekühlter Metallkörper (43) angeordnet ist, an dem ein Zufuhrrohr (38) für gasförmiges, flüssiges oder festes Reaktionsmittel und eventuell Rührungsgas angebracht ist (F i g. 3 und 4).