DE2933143C2 - Lanzenrohr zum Einblasen von Frischmittel in Metallschmelzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lanzenrohr für das Einblasen von Sauerstoff, Stickstoff, Argon oder Gemischen derselben sowie von festen Frischmitteln in Metallschmelzen, welches von guter Widerstandsfähigkeit gegenüber der Einwirkung heißer Stahlschmelzen ist.

Die DE-OS 25 18 714 offenbart ein Lanzenrohr, welches gegebenenfalls eine Beschichtung mit einer feuerfesten Masse aufweist und darüber hinaus eine äußere Ummantelung aus einer verdichteten Fasermasse. Diese Masse, insbesondere Pappe, kann mittels anorganischen Fasern verstärkt und mit Wasserglas und Phosphatlösungen getränkt sein. Durch Verkohlung oder Verkokung dürfte diese Ummantelung ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber heißen Metallschmelzen frühzeitig verlieren.

Aus der DE-OS 14 33 593 sind Lanzenrohre bekannt

ίο deren Innen- und Außenwände zusätzlich mittels Diffusion und Infiltration von Aluminium mit einer Eisen-Aluminium-Legierungsschicht imprägniert sind, wodurch die Oxydationswirkung von Seiten der Schmelze hintangehalten wird.

Gemäß DE-OS 20 58 967 besteht die Ummantelung von Lanzenrohren aus einer oder mehreren feuerfesten Massen mit bestimmten Grobkomanteilei, ^nd einer Alkaliverbindung, z. B. Wasserglas, als Bindemittel. Als feuerfeste Materialien dienen SiOz, AI2O3, Fe2Oi "ΠΟ2 sowie ζ. B. Schamotte, Sillimanit oder Korund, die auf eine um das Lanzenrohr gewickelte Maschendrahtiage aufgebracht werden. Dem Bindemittel können Phosphate oder Sulfate zugesetzt sein.

Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf ein Lanzenrohr, welches gemäß Oberbegriff des Kauptanspruches zwei Beschichtungen aufweist die im wesentlichen aus mittels Wasserglas eingebundenen Feuerfestmaterialien bestehen. Aufgabe der Erfindung ist eine Erhöhung dei Verschleißfestigkeit und Thermoscbockfestigkeit an derartigen Lanzenrohren zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß auf die Lanzenrohre gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine dritte Schicht mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 aufgebracht wird.

Ein für die erfindungsgemäße Beschichtung geeignetes Rohr kann aus Stahl bestehen uv.-d mittels Diffusion und Infiltration mit Aluminium, Chrom, Silizium oder Zirkon imprägniert sein.

Darüber hinaus kann auch die Innenfläche des Rohres mit Feuerfestmaterial ausgekleidet sein. Ferner sind auch Rohre aus Keramik geeignet die eine Feuerfestigkeit von 1800 Kelvin und eine Thermoschockfestigkeit von 0,05 mK/s (Meter · Kelvin pro Sekunde) besitzen.
Erfindungsgemäße Lanzenrohre besitzen eine hohe Thermoschock-Schlacken- und Verschleißfestigkeit. Sie werden im Einzelnen wie folgt hergestellt:

Zunächst wird das Rohr mit einer oder mehreren Schichten aus feuerfester Faserschnur bzw. Netz, Band oder Tuch umwickelt und sodann ml einer schlamm- oder pastenartigen Mischung aus 40 bis 90Gew.-% Ferirfestmaterial und Wasserglaslösung getränkt. Danach wird das Rohr, z. B. 10 Minuten mit Gebläseluft getrocknet.

Nach dem Trocknen der ersten Schicht wird analog eine zweite Schicht aus Feuerfestmaterial und Bindemittel aufgetragen, die in das feuerfeste faserige Netz, Band oder Tuch einzieht. Zur Trocknung wird das Rohr nunmehr z. B. 30 Minuten auf 500 K erhitzt.
Zur Auftragung der erfindungsgemäßen dritten Schicht wird eine Masse auf das Rohr aufgetragen, die zu 30 bis 60 Gew.-% aus einem oder mehreren industriellen anorganischen Abfallstoffen besteht, in denen mehr als 2 Oxide und/oder Fluoride von Silizium, Aluminium, Eisen, Kalzium, Magnesium, Natrium und Kalium in einer Teilchengröße unter 0,589 mm Siebweite enthalten sind, ferner aus 30 bis 60Gew.-% Glasfasern oder Mineralwolle und — als Restanteil — aus einem anorganischen Binder aus Wasserglas oder aus einer

wäßrigen Lösung aus Ammonium- und Aluminiumphosphaten mit einem Feststoffanteil von 5 bis 40 Gew.-% besteht

Die Stärke der dritten Schicht soll zwischen 0,2 und 3 mm betragen und die Gesamtstärke der Ummante-Iung2bisl5mm.

Die Schnüre, Netze, Bänder oder Tücher, mit denen das Rohr zur Ausbildung der ersten Schicht umwickelt wird, sind aus feuerfesten Fasern, z. B. auf der Basis Aluminium, Zirkon und Silizium gefertigt Das Feuerfestnetz kann mit Draht aus rostfreiem Stahl verstärkt sein. Als Feuerfestmaterial für die Gemische mit Wasserglas zur Ausbildung der ersten und zweiten Schicht kommen Oxide wie Aluminium-, Silizium-, Yttrium-, Kalzium-, Litium-, Titan-, Zirkon-, und Hafnium-Oxid sowie Oxide aus der Gruppe der Lathanoide in Betracht. Ferner sind auch Spinelle sowie Silizium- und Borkarbid, Siliziumnitrid und Bornitrid geeignet

Als industrielle Abfallstoffe für die Ausbildung der dritten Schicht eignen sich Schlacken aus Hochöfen und Elektroöfen, ferner auch Flugasche. Als Mineralwolle kommt z. B. Schlackenwolle in Betracht

Zur Verbesserung der Auftragseigenschaften und des Haftvermögens der schlamm- oder pastenartigen Gemische für alle drei Schichten und zur Vermeidung eii.^s Absetzens und Absinkens der Feuerftotmaterialteilchen empfiehlt es sich, diesen Gemischen organische Stoffe wie z. B. celluloseartiges Natriumglykolat Natriumpolyacrylat, Methylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyäthylenoxid, Stärke, Dextrin, Casein und Gummi arabicum beizugeben, da diese Stoffe z. B. die Viskosität sowie das Dispersions- und Bindevermr.gen di": Gemische steigern. 0,5 bis 5 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Wasserglaslösung kommen in Betracht

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Lanzenrohr für das Einblasen von Sauerstoff, Stickstoff und/oder Argon sowie von Entschwefelungs-Desoxydations- und Schlackenbildungsmitteln in eine Metallschmelze, das mit einem mehrschichtigen, aus feuerfesten Fasern in Form von Schnüren, Netzen, Bändern oder Tüchern und feuerfesten Bindemitteln bestehenden Mantel umhüllt ist, wobei eine erste Schicht aus Fasern besteht, die mit einem Binder getränkt und auf dem Rohr in einer Stärke von 0,5 bis 15 mm aufgeklebt sind, und wobei der Binder aus einer Mischung aus 40 bis 90 Gew.-% Feuerfestmaterial der Teilchengröße überwiegend unter 1,651 mm Siebweite besteht, jedoch mit über 15Gew.-% jeweils in einer Teilchengröße unter 0,074 mm Siebweite und 0,589—0,074 mm Siebweite vorliegt und im übrigen aus einer Wasserglaslösung mit 5 bis 40 Gew.-% Feststoffgehalt, hydrolysiertem Äthylsilikat und Feuerfesttonsuspension besteht und wobei eine zweite Schicht aus der vorstehend gekennzeichneten Mischung aus Feuerfestmaterial und Feuerfestbindemittel in einer Stärke von 02 bis 3 mm besteht, die in an sich bekannter Weise unter anschließendem Trocknen und Erhitzen auf die erste Schicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Schicht in einer Stärke von 0,2 bis 3 mm aufgetragen ist, die zu 30 bis 60 Gew.-% aus einem oder mehreren industriellen anorganischen Abfallstoffen besteht, in denen mehr als zwei Oxide und/oder Fluoride von Silizium, Aluminium, Eisen, Kalzium, Magnesium, Natrium und Kalium in einer Teilchengröße unter 039 mm Siebweite enthalten sind, ferner aus 30 bis 60Gew.-% Glasfasern oder Mineralwolle und — als Rcstantci! — aus einem anorganischen Binder aus Wasserglas oder aus einer wäßrigen Lösung aus Ammonium- und Aluminiumphosphaten mit einem Feststoffanteil von 5 bis 40 Gew.-% gebildet ist

2. Lanzenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Stahl besteht und mit einer Diffusion und Infiltration aus Aluminium, Chrom, Silizium. Titan oder Zirkon behandelt wurde.

3. Lanzenrohr nach Anspruch 1—2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Rohres mit Feuerfestmaterial ausgekleidet ist.

4. Lanzenrohr nach Anspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr entweder aus Stahl oder aus einem mit Diffusion und Infiltration behandelten Stahl besteht und entweder dicht am Gasaustrittsende oder direkt am Gasaustrittsende mit einem Ernailüberzug versehen ist.

5. Lanzenrohr nach Anspruch 1—4, Hadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Keramik mit einer Feuerfestigkeit von über 1800 K und einer Thermo-Schockfestigkeit von über 0,05 mK/s besteht.