DE3021523C2

DE3021523C2 - Tauchlanze zum Einführen von feinkörnigem Feststoff in eine Metallschmelze

Info

Publication number: DE3021523C2
Application number: DE3021523A
Authority: DE
Inventors: Heino 2090 Winsen Sorger
Original assignee: Kloeckner Stahltechnik 2000 Hamburg De GmbH
Current assignee: Kloeckner Stahltechnik 2000 Hamburg De GmbH
Priority date: 1980-06-07
Filing date: 1980-06-07
Publication date: 1983-09-15
Also published as: IT8109432A0; IT8109432A1; US4366952A; IT1167908B; DE3021523A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Tauchlanze zum Einführen von feinkörnigem Feststoff mittels eines Trägergases in eine Metallschmelze, wobei der Lanzeninnendurchmesser im Bereich der Austrittsöffnung verengt ist

Bekannte Tauchlanzen dieser Art (DE-AS 25 28 672) sind ausschließlich für die Förderung von Feststoff mittels eines Trägergases geeignet. Wenn nur Gas gefördert werden soll (beispielsweise Spülargon), so muß eine andere Lanze verwendet werden. Der Querschnitt der Austrittsöffnung der für die Feststofförderung vorgesehene Lanze ist nämlich zu groß für die Gasförderung mit der Folge, daß bei Gasförderung entweder die Gasgeschwindigkeit zu gering sein würde, so daß Schmelze in die Austrittsöffnung eindringen könnte, oder daß das Gas mit solcher Vehemenz austreten würde, daß dadurch die Schmelze in zu starke Wallung gebracht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lanze zu schaffen, die sowohl für die Feststofförderung als auch für das Spülen mit Gas geeignet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Lanzenrohr einen koaxial zu der Austrittsöffnung verschiebbaren Verengungskörper enthält, der in einer ersten Endstellung von der Austrittsöffnung so weit bs entfernt ist, daß ein für die Feststofförderung geeigneter freier Querschnitt verbleibt, und der in einer zweiten Endstellung die Austrittsöffnung auf einen für die Gasförderung geeigneten Querschnitt verengt. Zweckmäßigerweise ist der Verengungskörper stabförmig. Seine Spitze kann jede zur Bildung eines geeigneten Strömungsquerschnitts geeignete Gestalt haben. Sie muß daher nicht zylindrisch sein. Beispielsweise kann sie halbkugelig oder ballig oder kegelig ausgebildet sein.

Befindet sich der Verengungskörper in seiner von der Austrittsöffnung entfernten Endstellung, so kann die Lanze in üblicher Weise zur Feststofförderung verwendet werden. Wenn er sich in seiner anderen Ljidstellung befindet, verengt er die Austrittsöffnung bis auf einen so geringen Restquerschnitt daß die gewünschte Gasmenge mit solchem Druck beziehungsweise einer solchen Geschwindigkeit durch diesen Restquerschnitt hindurchtritt daß die Schmelze am Eindringen gehindert wird.

Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß der Verengungskörper zwischen diesen Endstellungen in Zwischenstellungen einstellbar ist zur Regulierung des Feststoff-Förderstroms.

Die Einstellung des Verengungskörpers kann durch von hinten her in die Lanze eindringende mechanische Betätigungsglieder (beispielsweise Gewindespindel) besorgt werden. Vorteilhafter ist jedoch die Anordnung einer Kolbenzylindereinrichtung innerhalb der Lanze, die mit dem Verengungskörper zu dessen Verschiebung mechanisch verbindbar ist Dabei ist die Ausführung Zweckmäßigerwe «e so getroffen, daß der Verengungskörper durch Federkraft in die von der Austrittsöffnung entfernte Endstellung gedrängt und durch Beaufschlagung der Kolbenzylindereinrichtung in die andere Endstellung gegen die Federkraft verschiebbar ist Dies ergibt eine sehr zuverlässige Einstellbarkeit des Verengungskörpers, weil die Federkraft leicht so groß dimensioniert werden kann, daß sie den Verengungskörper in der zurückgezogenen Lage festhält beziehungsweise ihn aus der vorgeschobenen Lage zurückziehen kann, während der Betätigungsdruck für die Kolbenzylindereinrichtung leicht so groß bemessen werden kann, daß er nicht nur die Federkraft überwindet, sondern auch alle denkbaren Widerstände beim Einschieben des Verengungskörpers in die Austrittsöffnung.

Die Anordnung einer Kolbenzylindereinrichtung innerhalb der Lanze hat ferner den Vorteil, daß eine solche Einrichtung zur Bildung einer Führung für den Verengungskörper oder zumindest eines Teils einer solchen Führung herangezogen werden kann.

Falls eine zusätzliche Kühlung des Verengungskörpers erforderlich erscheint, kann vorgesehen sein, daß er einen oder mehrere Kanäle enthält, die von dem zu fördernden Gas dann durchströmt werden, wenn er sich in der vorgeschobenen Stellung innerhalb der Austrittsöffnung der Lanze befindet. Ein solcher Kanal kann von dem Druckraum der Kolbenzylindereinrichtung ausgehen. In einem solchen Fall wird die Kolbenzylindereinrichtung mit dem zu fördernden Gas beaufschlagt. Der Kanal kann aber auch von dem Innenraum der Lanze mit größerem Durchmesser zur Spitze des Verengungskörpers geführt sein.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigt

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch die Spitze einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Lanze und

Fig. 2 eine Alternativausführung eines Verengungskörpers.

Das Lanzenrohr 1 und sein Spitzenbereich 2 mit der Austrittsöffnung 3 mögen in bekannter Weise ausgeführt sein, beispielsweise wie es in der DE-AS 25 28 672 dargestellt und erläutert ist Im Spitzenbereich 2 vermindert sich der Innendurchmesser des Lanzenrohrs bis auf den zylindrischen Querschnitt der Austrittsöffnung 3.

Konzentrisch innerhalb des Lanzenrohrs 1 befindet sich auswechselbar, jedoch in der Montagestellung in axialfester Stellung ein Rohr 4, das bei 5 durch eine ι ο Zentriereinrichtung koaxial zu der Austrittsöffnung 3 gehalten wird. Im hinteren, nicht gezeigten Bereich der Lanze können weitere Zentriereinrichtungen vorgesehen sein. Das Rohr 4 ist an seinem hinteren Ende in einem Halte- und Zuführu/igsrohr 6 befestigt An seinem vorderen Ende bildet es einen nach innen ragenden Bund 7, der einen Dichtungsring enthält, der mit dem stabförmig zylindrisch ausgebildeten Verengungskörper 8 zusammenwirkt Dieser ist an seinem hinteren Ende mit einem Kolben 9 mechanisch fest verbunden. Er kann auch selbst an seinem hinteren Ende einen Kolbenbund 11 aufweisen, der gewünschtenfalls mit einer Dichtung versehen ist Zwischen dem Kctbenbund 11 und dem nach innen ragenden Bund 7 ist eine Druck-Spiralfeder 10 vorgesehen, die den Verengungskörper gegen den Anschlag 15 in die gezeigte hintere Endstellung drängt in welcher der Innenquerschnitt des Lanzenrohrs 1 frei ist für die Feststofförderung. Wenn nun die Rohre 4, 6, die mit dem Kolben 9 und dem Kolbenbund 11 eine Kolbenzylindereinrichtung bilden, mit Druckgas oder Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden, wird der Verengungskörper nach vorne gedrängt unter entsprechender Kompression der Druck-Spiralfeder. Wenn der Druck so groß ist, daß die Federkraft vollständig überwunden werden kann, J5 gelangt der Verengungskörper in die bei 13 strichpunktiert angedeutete vordere Endlage, in welcher der freie Querschnitt der Austrittsöffnung bis auf einen geringen Ringspalt geschlossen ist und dadurch zur Gasförderung geeignet gemacht ist Der Ringspalt ergibt sich aus dem Durchmesserunterschied zwischen dem Verengungskörper und der Austrittsöffnung, dieser Durchmesserunterschied wird je nach der gewünschten Gasmenge, den herrschenden Druckverhältnissen und der gewünschten Gasgeschwindigkeit bemessen.

Man kann den Verengungskörper aber bei geeigneter Ausbildung der Betätigungseinrichtung auch in Zwischenstellungen festhalten, von denen eine bei 14 strichpunktiert angedeutet ist Dabei befindet sich die Spitze des Verengungskörpers in dem konisch sich verengenden Spitzenbereich 2 des Lanzenrohrs; so daß zwischen dem Verengungskörper und der Innenwand des Lanzenrohrs ein Querschnitt verbleibt, der zwischen den den jeweiligen Endstellungen zugeordneten Querschnitten liegt Solche Zwischenstellungen werden gewählt wenn der Feststoffstrom gedrosselt werden soll oder wenn die mittlere Dichte des Förderstroms beim Obergang von Feststofförderung auf Spülgasförderung allmählich abnimmt

In diesem Zusammenhang sei a^emerkt daß der Begriff Gasförderung im Zusammenhang der Erfindung nicht besagen soll, daß das geförderte Gas überhaupt keine Feststoffe enthalten darf, es kommt vie'mehr darauf an, daß die Dichte des Gasstroms unter Berückiichtigung etwa darin enthaltener Feststoffe nur unwesentlich geringer ist als die Dichte des Förderstroms bei der Feststofförderung.

F i g. 2 zeigt eine Ausführung des Verengungskörpers mit einem Kanal 12, der von dem Druckraum der Kolbenzylindereinrichtung, die vom Rohr 4 und Kolben 9 gebildet wird zur Spitze des Verengungskörpers führt Wenn der Verengungskörper durch Beaufschlagung der Kolbenzylindereinrichtung in seiner vorderen Stellung gehalten ist, dringt durch den Kanal 12 Druckgas oder Hydraulikflüssigkeit aus der Kolbenzylindereinrichtung zur Spitze des Verengungskörpers und kühlt diesen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tauchlanze zum Einführen von feinkörnigem Feststoff mittels eines Trägergases in eine Metallschmelze, wobei der Lanzeninnendurchmesser im Bereich der Austrittsöffnung verengt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lanzenrohr (1) einen koaxial zu der Austrittsöffnung (3) verschiebbaren Verengungskörper (8) enthält, der in einer ersten Endstellung von der Austrittsöffnung (3) so weit entfernt ist, daß ein für die Feststofförderung geeigneter freier Querschnitt verbleibt, und der in einer zweiten Endstellung die Austrittsöffnung auf einen für die Gasförderung geeigneten Querschnitt verengt is

2. Tauchlanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verengungskörper (8) stabförmig ist

3. Tauchlanze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Lanzennohrs (1) eine nvi dem Verengungskörper (8) zu dessen Verschiebung mechanisch verbindbare Kolbenzylindereinrichtung (4,9) vorgesehen ist

4. Tauchlanze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verengungskörper durch Federkraft in die von der Austrittsöffnung (3) entfernte Endstellung gedrängt und durch Beaufschlagung der Kolbenzylindereinrichtung gegen die Federkraft in die andere Endstellung verschiebbar ist

5. Tauchlajize nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylindereinrichtung Tiindestens einen Teil einer für den Verengungskörper (8) vorgesehenen Führung bildet

6. Tauchlanze navh eine.,r der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verengungskörper (8) einen (oder mehrere) vom.. j fördernden Medium durchströmbaren Kanal (12) enthält