DE3003884A1

DE3003884A1 - Verfahren zum einbau und austausch eines gasdurchlaessigen feuerfesten einsatzes in der wandung eines schmelze enthaltenden behaelters fuer das einfuehren von gasen, z.b. spuel- oder traegergasen, in den behaelter und anordnung fuer die durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3003884A1
Application number: DE19803003884
Authority: DE
Inventors: Jacques Court-St-Etienne Brihaye; Wilhelm 4000 Düsseldorf Langenfeld
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1980-02-02
Filing date: 1980-02-02
Publication date: 1981-08-06
Also published as: NL8100410A; CA1136408A; US4331471A; ES498928A0; ES8203974A1; LU83097A1; DE3003884C2; ATA16081A; GB2069114A; AT383616B; FR2475063A1; BE887141A; FR2475063B1; ZA81693B; GB2069114B

Description

- 4 - ; KXR/Ke/Sc

PA 3096

DIDIER-WERKE AG
Lessingstraße 16 - 18 6200 Wiesbaden

"Verfahren zum Einbau und Austausch eines gasdurchlässigen feuerfesten Einsatzes in der Wandung eine Schmelze enthaltenden Behälters für das Einführen von Gasen, z.B. Spül- oder Trägergasen, in den Behälter und Anordnung für die Durchführung dieses Verfahrens"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau und Austausch eines gasdurchlässigen feuerfesten Einsatzes in der Wandung eines Schmelze, z.B. Metall- oder Glasschmelze, enthaltenden Behälters, z.B. einer Pfanne oder eines Konverters, für das Einführen von Spül- oder Trägergasen in den Behälter, bei welchem der gasdurchlässige Einsatz im Bereich des Futters der Behälterwandung gasdicht eingebaut und bei Bedarf herausgelöst und gegen einen neuen gasdurchlässigen Einsatz ausgewechselt wird.

Bei derartigen in der' Metallurgie bekannten Verfahren wird der gasdurchlässige Einsatz als kegelförmiger Stein in einen speziellen Lochstein oder als kubischer Stein zwischen die angrenzenden Steine des unmittelbar mit der Schmelze in Berührung kommenden Behälterfutters einge-

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kittet und beispielsweise während des metallurgischen Prozesses von der Rückseite her mit Gas versorgt (vgl. z.B. DIDIER-Prospektblatt 1675 976 30 H: "Feuerfeste Werkstoffe für den Einsatz von Spül- und Trägergasen in der Metallurgie"). Die hierbei verwendeten Steine sind zwar gasdurchlässig, aber für die Metallschmelze undurchlässig, so daß bei einem Druckabfall in dem zuzuführenden Spül- oder Trägergas die Metallschmelze nicht nach außen gelangen kann. Soll der gasdurchlässige Stein während der Behälterwandungsreise ausgewechselt werden, so muß der gasdurchlässige Stein aus seiner Umgebung in mühevoller und zeitaufwendiger Weise herausgebrochen werden, was teilweise erst nach Abkühlen des Behälters erfolgen kann. Bei Konvertern wird ein Auswechseln aus diesem Grund sogar erst bei der Neuzustellung des Behälterfutters vorgenommen. Andererseits ist es bekannt, Spül- oder Trägergase auch mit rohrförmigen Lanzen durch die Behälterwandung hindurch in Metallschmelze einzublasen. Insbesondere wenn dieses Einblasen von unten, also beispielsweise durch den Behälterboden hindurch erfolgt, besteht dabei aber die Gefahr, daß die Schmelze bei Druckabfall in dem zuzuführenden Spül- oder Trägergas aus dem Behälter ausströmt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welchem ein einfaches und schnelles Auswechseln des gasdurchlässigen feuerfesten Einsatzes möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß der gasdurchlässige Einsatz in ein durch die Behälterwandung führendes metallisches oder keramisches Zylinderrohr eingebaut und vor dem Auswechseln gegen einen neuen gasdurchlässigen Einsatz ausgebohrt wird.

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Das metallische oder keramische Zylinderrohr, welches fest in der Behälterwandung angeordnet ist, dient dabei einerseits zur Gasführung wie die an sich bekannten metallischen Ummantelungen von gasdurchlässigen Steinen und, was in diesem Zusammenhang wesentlich ist, als Führung für einen Bohrer, mit Hilfe dessen der gasdurchlässige Einsatz aus dem Inneren des Zylinderrohres ausgebohrt und gegen einen neuen ausgetauscht werden kann. Das ZyIinderrohr übernimmt gegebenenfalls gleichzeitig auch die Zuführung des Gases zu demcasdurchl ässigen Einsatz.

Für das Einsetzen des Zylinderrohres kann man in der Behälterwandung bei deren Aufbau entsprechende Lochsteine vorsehen, vorzuziehen ist aber, daß man an für den Bedarfsfall vorbestimmter Stelle eine durchgehende Bohrung in der bereits vorhandenen Behälterwandung einbringt. Dies hat nicht nur den Vorteil, daß der Ort der Gaszufuhr nachträglich an erforderlichen Stellen bestimmt werden kann, sondern daß man der Lage des Zylinderrohres in der Behälterwandung auch beliebige Richtung geben kann. Zu der eingebrachten Bohrung kann dann das Zylinderrohr gasdicht eingekittet werden.

Die Erfindung ist auf eine Anordnung eines gasdurchlässigen feuerfesten Einsatzes in der Wandung eines Schmelze enthaltenden Behälters, z.B. einer Pfanne oder eines Konverters, für das Einführen von Gasen, z.B. Spüloder Trägergasen, in den Behälter, bei welcher der gasdurchlässige Einsatz im Bereich des Futters der Behälterwandung gasdicht eingebaut ist, für die Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens gerichtet, wobei in neuartiger Weise ein oder mehrere gasdurchlässige Einsätze in dem metallischen oder keramischen Zylinderrohr vorgesehen sind. Auf diese

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Weise lassen sich, bei vorgegebener Höhe der im wesentlichen zylindrischen gasdurchlässigen Einsätze auch größere Wandungsfutter überbrücken bzw. unterschiedliche Gasdurchlässigkeiten einstellen.

Der gasdurchlässige Einsatz in dem Zylinderrohr kann aus porigem und/oder mit Längskanälen durchsetzten Material bestehen. Die letztgenannte Alternative ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn mittels Trägergasen feste oder flüssige Teilchen in eine Metallschmelze eingetragen werden sollen, welche sich in einem porigen Material ablagern und zu einer raschen Verstopfung führen könnten. Der Querschnitt der Längskanäle ist dabei so gering bemessen, daß auch bei Druckabfall in dem zuzuführenden Gas kein Ausströmen der Schmelze erfolgen kann.

Der gasdurchlässige Einsatz kann als Formstein und/oder als Masse und/oder als Granulat und/oder als Fasermaterial ausgebildet sein. Aus der Masse, dem Granulat oder dem Fasermaterial kann man entweder vorgefertigte Formteile herstellen und diese als Einsatz verwenden, oder man kann Masse, Granulat oder Fasermaterial an Ort und Stelle in das Zylinderrohr einfüllen, einpressen oder einstampfen, wodurch der Einsatz entsteht. Ebenso wird eine Kombination aus der Verwendung vorgefertigter Formsteine oder Formteile und Schichtenbildung von Massen, Granulaten oder Fasermaterialien möglich, so daß für die verschiedenen Anwendungsfälle eine große Auswahl verschiedenartiger Lösungen zur Verfügung, steht.

Wenn das Zylinderrohr eingangsseitig eine Aufweitung aufweist, wird ein Einführen des Bohrers, dessen Außenquerschnitt im wesentlichen mit dem Innenquerschnitt des Zylinderrohres übereinstimmt, in das Zylinderrohr erleichtert,

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Die Aufweitung kann beispielsweise dadurch vorgesehen sein, daß an dem eingangsseitigen Ende des Zylinderrohres ein besonderes, sich im Vergleich zu dem Innenquerschnitt des Zylinderrohres schräg nach außen aufweitendes Ansatzstück angeschweißt ist.

Das Zylinderrohr kann auch einseitig einen abnehmbaren Gaszuführungsanschluß tragen, dessen Innenquerschnitt unabhängig von dem Innenquerschnitt des Zylinderrohres gewählt werden kann, ohne daß die Möglichkeit der Einführung eines Bohrers mit dem erforderlichen Querschnitt in das Zylinderrohr beeinträchtigt wird. Der Gaszuführungsanschluß kann beispielsweise auf das Zylinderrohr selbst oder das mit diesem fest verbundene, zuvor erwährite Ansatzstück aufgeschraubt sein.

Der Erfindungsgedanke kann auch zu einem weiteren Zweck außer der Behandlung von Schmelzen, z.B. Metall- oder Glasschmelzen, eingesetzt werden. Es ist nämlich beispielsweise auch möglich, eine Gruppe von Gaszuführungsanordnungen der zuvor näher beschriebenen Art in Bereichen der Behälterwandung vorzusehen, die nicht mit Schmelze in Berührung kommen, also z.B. im Oberbau des Behälters, um die entsprechenden Wandbereiche zu kühlen oder oberhalb des Schmelzspiegels eine Schutzgasatmosphäre zu schaffen. Die Gruppe kann im Grenzfall aus einer einzigen solchen Gaszuführungsanordnung bestehen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

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Es zeigen:

Fig. 1 bis 4 in Einzelschritten die Herstellung einer die Erfindung aufweisenden Anordnung gasdurchlässiger feuerfester Einsätze, und

Fig. 5 bis 8 demgegenüber vergrößert im Schnitt einen erfindungsgemäßen Einsatz und das nach der Erfindung vorgesehene Zylinderrohr vor und nach dem Einfügen von Einsätzen sowie vor und nach Anbringung eines Gaszuführungsanschlüßes, und

Fig. 9 und 10 im Schnitt bzw. in Ansicht eine Anordnung

mehrerer Gaszuführungen in einem zu kühlenden Wandbereich.

Die Erfindung wird zunächst anhand der Zeichnung am Beispiel eines Konverterbodens, mit einem aus zwei Lagen und diese aus einzelnen Steinen bestehenden Futters 2, welches auf einem Bodenblech 3 angeordnet ist, näher erläutert. Das Bodenblech 3 hat dort, wo eine erfindungsgemäße Gaszuführung in das Behälterinnere vorgesehen werden soll, jeweils eine, beispielsweise nachträglich gebohrte, Aussparung 9, die sich in eine Bohrung 7 des Futters 2 fortsetzt, welche mit einem Bohrer B in das Futter 2 eingebracht worden ist (Fig. 1). In die Bohrung 7 wird ein metallisches oder keramisches Zylinderrohr 4 eingefügt und an Ort und Stelle in der Bohrung 7 des Futters 2 verkittet (Fig. Z). Für die Positionierung trägt das Zylinderrohr 4 im Bereich des äußeren Endes einen Ringflansch 10 (Fig. 2, 6), der sich an die Außenfläche des Bodenbleches 3 legt (Fig. 3). In das so in dem Futter 2 festgelegte Zylinderrohr 4 werden ein oder mehrere gasdurchlässige Einsätze als Formstein oder Formteil (Fig. 5) mit Kitt oder Mörtel 13 festgelegt (Fig. 3, 7) oder als Masse, Granulat oder Fasermaterial

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eingefüllt, eingepreßt oder eingestampft. Am gaseingangsseitigen Ende trägt das ZyIinderrohr 4 ein Ansatzstück 8 angeschweißt (Fig. 6), welches eine zu seiner äußeren Stirnfläche weisende Aufweitung 5 hat (Fig. 6). Die Aufweitung 5 erleichtert das Einführen eines Bohrers in das Zylinderrohrinnere, so daß die gasdurchlässigen Einsätze einfach und schnell während einer kurzen Stillstandszeit aus dem Inneren des Zylinderrohres 4 ausgebohrt werden können. Zum Zwecke der Gaszuführung ist auf das Ansatzstück 8 mittels Gewinde 11 ein .Gaszuführungsanschluß 6 unter Zwischenlage einer Dichtung 14 aufgeschraubt, an welchem die GaszufUhrungsleitung 12 anschließbar ist (Fig. 4,8)

Da es aufgrund des erfindungsgemäßen Einbaues und Austausches der gasdurchlässigen feuerfesten Einsätze möglich ist, diesen Einbau und Austausch schnell zu vollziehen, können in dem jeweiligen Behälterboden oder auch dessen Seitenwandung relativ viele Gaszuführungsstellen vergleichsweise geringen Querschnitts vorgesehen werden, ohne daß eine Schwächung der Behälterwandung zu befürchten wäre, da die entsprechenden Bohrungen 7 und Aussparungen 9 vergleichsweise klein gehalten sein können. Die Fig. 9 und 10 zeigen im Schnitt und in Ansicht einen Wandbereich W eines Elektroofens, der an den durch AbstrahTung des Lichtbogens bedingten sogenannten Hotspots erfindungsgemäße Gaszuführungsanordnungen zur Kühlung aufweist.

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Claims

KXR/Ke/Sc PA 3096

DIDIER-WERKE AG
Lessingstraße 16 - 18 6200 Wiesbaden

"Verfahren zum Einbau und Austausch eines gasdurchlässigen feuerfesten Einsatzes in der Wandung eines Schmelze enthaltenden Behälters für das Einführen von Gasen, z.B. Spüloder Trägergasen, in den Behälter und Anordnung für die Durchführung dieses Verfahrens"

Patentansprüche

Verfahren zum Einbau und Austausch eines gasdurchlässigen feuerfesten Einsatzes in der Wandung eines Schmelze enthaltenden Behälters, z.B. einer Pfanne oder eines Konverters, für das Einführen von Gasen, z.B. Spül- oder Trägergasen, in den Behälter, bei welchem der gasdurchlässige Einsatz im Bereich des Futters der Behälterwandung gasdicht eingebaut und bei Bedarf herausgelöst und gegen einen neuen gasdurchlässigen Einsatz ausgewechselt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der gasdurchlässige Einsatz in ein durch die Behälterwandung führendes metallisches oder keramisches Zylinderrohr eingebaut und vor dem Auswechseln gegen einen neuen gasdurchlässigen Einsatz ausgebohrt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß für das Einsetzen des Zylinderrohres an für den Bedarfsfall vorbestimmter Stelle eine durchgehende Bohrung in der Behälterwandung eingebracht wird.
3-. Anordnung eines gasdurchlässigen feuerfesten Einsatzes in der Wandung eine^r/Schmel ze enthaltenden Behälters, z.B. einer Pfanne oder eines Konverters, für das Einführen von Gasen, z.B. Spül- oder Trägergasen, in den Behälter, bei welcher der gasdurchlässige Einsatz im Bereich des Futters der Behälterwandung gasdicht eingebaut ist, für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem metallischen oder keramischen Zylinderrohr (4) ein oder mehrere gasdurchlässige Einsätze (1) vorgesehen sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gasdurchlässige Einsatz (1) aus porigem und/oder mit Längskanälen durchsetzten Material besteht.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gasdurchlässige Einsatz (1) als Formstein und/oder als Masse und/oder als Granulat und/oder als Fasermaterial ausgebildet ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderrohr (4) eingangsseitig eine Aufweitung (5) aufweist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderrohr (4) eingangssei tig einen abnehmbaren Gaszuführungsanschluß (6) trägt.

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8. Gruppe von Anordnungen nach einem der Ansprüche 3 bis 7 in Bereichen der Behälterwahdung, die nicht mit Schmelze in Berührung kommen, für das Hindurchführen von Gasen, z.B. Kühl- oder Schutzgasen.

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