DE3341446C1

DE3341446C1 - Gasspuelstein fuer metallurgische Gefaesse

Info

Publication number: DE3341446C1
Application number: DE3341446A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 5410 Höhr-Grenzhausen Höffgen
Original assignee: BROHLTAL DEUMAG AG; BROHLTAL-DEUMAG AG fur FEUERFESTE ERZEUGNISSE 5401 URMITZ DE; Brohltal Deumag Ag Fuer Feuerfeste Erzeugnisse 5401 Urmitz
Current assignee: RADEX DEUTSCHLAND AG fur FEUERFESTE ERZEUGNISSE
Priority date: 1983-11-17
Filing date: 1983-11-17
Publication date: 1985-07-11
Also published as: ATE26859T1; CA1230480A; JPS60116711A; EP0148337A1; DE3463397D1; EP0148337B1; US4616809A

Description

leicht herstellbar.

Um zu gewährleisten, daß der als Ventilteil dienende Abschnitt des Gas/.uführiingsrohrs auch über längere Zeiten funktionstüchtig bleibt, können der Rohrabschnitt /wischen dem Blcchdcckcl und der Lochscheibe ^r> sowie auch die Lochscheibe aus nichtrostendem Stahl bestehen.

Ferner kann zwischen dem Verschlußkörper und dem Blechdeckel eine Druckfeder vorgesehen sein, die den Verschlußkörper gegen den Ventilsitz drückt. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß der Spülstein in jeder beliebigen Lage verwendet werden kann.

In dem Bereich der Gaseintrittsöffnung des Blechdekkels oder etwas unterhalb davon kann ein Sieb angeordnet sein, damit keine Feuerfestmasse, die eventuell aus dem Spülsteinmaterial herausbröckelt, in den Bereich des Ventilsitzes gelangen kann.

Das Sieb kann in einer in dem inneren Querschnitt des Gaszuführungsrohrs eingeschweißten ringförmigen Lochkappe befestigt sein, die gleichzeitig als Widerlager für die Druckfeder verwendet werden kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

Nach der Zeichnung besteht der Gasspülstein 1 aus einem kegelstumpfförmigen, gasdurchlässigen Formstein 2, der in den Boden bzw. die Wand eines in der Zeichnung nicht dargestellten metallurgischen Gefäßes eingesetzt wird. Durch den Gasspülstein wird ein Spülgas, beispielsweise Argon, in die in dem metallurgischen Gefäß befindliche Metallschmelze eingeleitet. Der Gasspülstein ist ein Verschleißteil, welches nach einer bestimmten Anzahl von Chargen durch einen neuen Gasspülstein ersetzt wird.

Der Gasspülstein 1 ist zum Teil mit einer gasdichten Blechumkleidung versehen. Diese besteht aus einem eng anliegenden Blechmantel 4 sowie einem an der äußeren Stirnfläche 5 des Formsteins anliegenden runden Blechdeckel 6, der sich bis an den äußeren Rand der Stirnfläche 5 des Formsteins erstreckt. Der äußere Rand des Blechmantels 4 ist um den Blechdeckel 6 herumgebördelt und durch eine Schweißnaht 7, die in einem Abstand vom Rand des Blechdeckels 6 verläuft, gasdicht mit dem Blechdeckel verbunden.

In seiner Mitte weist der Blechdeckel 6 eine runde Gaseintrittsöffnung 8 auf, die mit einem axial vorspringenden zylindrischen Rand 9 versehen ist. In die mit dem zylindrischen Rand 9 versehene Gaseintrittsöffnung 8 ist ein Gaszuführungsrohr 10 eingesteckt, an dessen äußeren Umfang der Rand 9 der Gaseintrittsöffnung 8 über eine rundumlaufende Naht 11 angeschweißt ist.

Im Inneren des Gaszuführungsrohrs 10 ist in einem Abstand von der Gaseintrittsöffnung 8 des Blechdeckels 6 ein verengter Querschnitt 12 vorgesehen, der durch eine Lochscheibe 13 gebildet wird. Zum Anbringen der Lochscheibe 13 ist das Gaszuführungsrohr 10 geteilt ausgebildet und besteht aus einem ersten Rohrabschnitt 14, der an den Blechdeckel 6 angeschweißt ist und einem zweiten sich daran anschließenden Rohrabschnitt 15, an den die Gaszufuhr angeschlossen wird. Zwischen die fao beiden Rohrabschnittc 14 und 15 ist die Lochscheibe 13 eingelegt, und mit einer gemeinsamen umlaufenden Schweißnaht 16 sind alle drei Teile miteinander verbunden.

Der sich an den Blechdeckcl 6 anschließende Rohrab- b5 schnitt 14 sowie die Lochscheibe 13 sind aus nichtrostendem Edelstahl hergestellt, so daß in dem Innenraum des Rohrabschnitts 14, der als Ventilaufnahmegehäuse und Ventilsitz dienen soll, keine störende Korrosion auftreten kann.

Als Ventilkörper dient ein relativ großer, als Kupferkugel ausgebildeter Verschlußkörper 17, der nur wenig kleiner als der innere Querschnitt des Rohrabschnitts 14 ist. Gemeinsam mit der Lochscheibe 13 bildet der Verschlußkörper 17 ein Rückschlagventil.

Der Verschlußkörper 17 wird durch das über den zweiten Rohrabschnitt 15 heranströmende Spülgas von dem Ventilsitz abgehoben, so daß das Ventil in Strömungsrichtung des Spülgases keinen oder nur einen geringen Widerstand darstellt. Wenn dagegen der Spülgaszustrom unterbrochen wird, so wird das Ventil geschlossen, so daß sich kein Druckabbau im Inneren des Spülsteins einstellen kann.

Zur Verbesserung der Verschlußwirkung ist der Verschlußkörper 17 mit einer schraubenlinienförmigen Druckfeder 18 beaufschlagt, so daß der Verschlußkörper 17 gezielt in seine Verschlußposition gedruckt werden kann. Die Windungen der Druckfeder 18 reichen bis nahe an die Innenwand des Rohrabschnitts 14 heran, so daß die Druckfeder 18 durch den Rohrabschnitt geführt ist. Diese Spülsteinkonstruktion mit Druckfeder eignet sich auch für das Einsetzen des Spülsteins in schräge oder auch vertikale Gefäßwände.

In einem geringen Abstand von der Stirnfläche 5 des Formsteins 2 ist in dem Rohrabschnitt 14 ein Sieb 19 angeordnet, welches verhindern soll, daß störende Partikel in den Ventilraum gelangen, so daß der Ventilsitz stets sauber und somit funktionsbereit bleibt. Das Sieb 19 sitzt in einer Lochkappe 20, die in den inneren Querschnitt des Rohrabschnitts 14 eingeschweißt ist. Die Lochkappe 20 dient gleichzeitig auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite als Widerlager für die Druckfeder 18.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

HRiRSNAL

- Leerseite -

COPY

Claims

1 2 diesen umgebenden gasdichten Teilumkleidung, die aus Patentansprüche: einem sich um die seitliche Umfangsfläche des Formsteins erstreckenden Blechmantel und einem die äußere

1. Gasspülstein für metallurgische Gefäße beste- Stirnfläche des Formsteins überdeckenden Blechdeckel hend aus einem porösen, gasdurchlässigen Form- 5 zusammengeschweißt ist, einem Gaszuführungsrohr, stein aus feuerfestem Material, einer diesen umge- das an den Rand einer mittigen Gaseintrittsöffnung des benden gasdichten Teilumkleidung, die aus einem Blechdeckels angeschweißt ist, sowie einer Durchbruchsich um die seitliche Umfangsfläche des Formsteins sicherung im Bereich des Gaszuführungsrohrs,
erstreckenden Blechmantel und einem die äußere Gasspülsteine stellen bei metallurgischen Gefäßen ei-Stirnfläche des Formsteins überdeckenden Blech- 10 ne Schwachstelle dar, an der es eher zu Durchbrüchen deckel zusammengeschweißt ist, einem Gaszufüh- der Schmelze kommen kann als an anderen Stellen. Aus rungsrohr, das an den Rand einer mittigen Gasein- diesem Grunde werden im Bereich des Gasspülsteins trittsöffnung des Blechdeckels angeschweißt ist, so- Durchbruchsicherungen vorgesehen, die einen eventuwie einer Durchbruchsicherung im Bereich des Gas- eilen Schmelzendurchbruch vermeiden bzw. dessen zuführungsrohrs, dadurch gekenn ζ eich- 15 Wirkung mindern sollen. Als Durchbruchsicherungen net, daß in dem Gaszuführungsrohr (10) in einem sind aufwendige vorrichtungstechnische Maßnahmen Abstand von der Gaseintrittsöffnung (8) des Blech- bekannt, beispielsweise gesonderte große Kästen, die deckeis (6) ein verengter Querschnitt (12) vorgese- mit feuerfestem Material gefüllt und außen vor den hen ist und daß in dem Rohrabschnitt (14) zwischen Spülsteinen montiert sind.

dem Blechdeckel (6) und dem verengten Querschnitt 20 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den ein-

(12) ein zumindest in Axialrichtung des Gaszufüh- gangs beschriebenen Gasspülstein so zu konstruieren, rungsrohrs (10) beweglicher Verschlußkörper (17) daß Gasdurchbrüche so gut wie ausgeschlossen sind angeordnet ist, dessen Querschnitt kleiner als der und daß auf aufwendige Durchbruchsicherungen verInnendurchmesser des Gaszuführungsrohres (10) ziehtet werden kann.

und größer als der verengte Querschnitt (12) ist, wo- 25 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

bei der Verschlußkörper (17) zusammen mit dem daß in dem Gaszuführungsrohr in einem Abstand von

verengten Querschnitt (12) ein Rückschlagventil bil- der Gaseintrittsöffnung des Blechdeckels ein verengter

det. Querschnitt vorgesehen ist und daß in dem Rohrab-

2. Gasspülstein nach Anspruch 1, dadurch gekenn- schnitt zwischen dem Blechdeckel und dem verengten zeichnet, daß der Verschlußkörper (17) eine Kugel 30 Querschnitt ein zumindest in Axialrichtung des Gaszuist, führungsrohrs beweglicher Verschlußkörper angeord-

3. Gasspülstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch net ist, dessen Querschnitt kleiner als der Innendurchgekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (17) aus messer des Gaszuführungsrohres und größer als der Kupfer besteht. verengte Querschnitt ist, wobei der Verschlußkörper

4. Gasspülstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 35 zusammen mit dem verengten Querschnitt ein Rückdadurch gekennzeichnet, daß der verengte Quer- schlagventil bildet.

schnitt durch eine Lochscheibe (13) gebildet ist, de- Durch die Erfindung wird ein wesentlicher Störfaktor ren mittige Durchgangsöffnung (12) den Ventilsitz beseitigt, der mit Ursache dafür ist, daß Schmelzenbildet, durchbrüche im Bereich des Spülsteins auftreten. Wenn

5. Gasspülstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 40 nämlich die Spülgaszufuhr abgeschaltet wird, so erfolgt dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (14) ein spürbarer Druckabfall in den Gasdurchgängen des zwischen dem Blechdeckel (6) und der Lochscheibe Spülsteins, wodurch nicht nur die Widerstandsfähigkeit

(13) sowie die Lochscheibe (13) aus nichtrostendem des Spülsteinmaterials geschwächt, sondern auch Stahl bestehen. Schmelze in größere ausgewaschene Durchgänge des

6. Gasspülstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 45 Spülsteins angesaugt wird. Aufgrund der erfindungsgedadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ver- mäßen Konstruktion kann dagegen nach Abschaltung schlußkörper (17) und dem Blechdeckel (6) eine der Gaszufuhr das Druckgaspolster in dem Gasspül-Druckfeder (18) vorgesehen ist, die den Verschluß- stein aufrechterhalten bleiben. Dadurch wird der Widerkörper (17) gegen den Ventilsitz (12) drückt. Standsfähigkeit des Spülsteins erheblich erhöht, und auf

7. Gasspülstein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 50 aufwendige Durchbruchsicherungen kann verzichtet dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Gasein- werden.

trittsöffnung (8) des Blechdeckels (6) oder etwas un- Vorzugsweise ist als Ventilkörper eine Kugel vorge-

terhalb davon ein Sieb (19) angeordnet ist. sehen, die den Durchgang durch den verengten Quer-

8. Gasspülstein nach Anspruch 7, dadurch gekenn- schnitt bestens verschließen kann.

zeichnet, daß das Sieb (19) in einer in den inneren 55 Die Kugel, die relativ groß ausgeführt ist und nahezu

Querschnitt des Gaszuführungsrohrs (10) einge- den gesamten freien Querschnitt des Gaszuführungs-

schweißten ringförmigen Lochkappe (20) befestigt rohrs ausfüllen kann, besteht zweckmäßig aus Kupfer,

ist. Kupfer ist ein Material, welches in kurzer Zeit große

9. Gasspülstein nach Anspruch 8, dadurch gekenn- Wärmemengen aufnehmen kann. Wenn es trotz der erzeichnet, daß die Lochkappe (20) als Widerlager für 60 findungsgemäßen Maßnahme einmal zu einem Schmeldie Druckfeder (18) ausgebildet ist. zendurchbruch kommen sollte, so erstarrt die in das

Gaszuführungsrohr eindringende Schmelze sofort bei

Berührung mit der Kupferkugel, so daß dadurch eine

zusätzliche Durchbruchsicherung geschaffen wird.

65 Der in dem Gaszuführungsrohr vorgesehene vereng-

Die Erfindung betrifft einen Gasspülstein für metal- te Querschnitt kann durch eine Lochscheibe gebildet

lurgische Gefäße bestehend aus einem porösen, gas- sein, deren mittige Durchgangsöffnung den Ventilsitz

durchlässigen Formstein aus feuerfestem Material, einer bildet. Ein solcher Ventilsitz ist mit geringem Aufwand