DE3501970A1

DE3501970A1 - Lance for treating crude iron or steel

Info

Publication number: DE3501970A1
Application number: DE19853501970
Authority: DE
Inventors: Hans J. 4178 Kevelaer Josten; Erich 5650 Solingen Struzik
Original assignee: Plibrico Co GmbH
Current assignee: Plibrico Co GmbH
Priority date: 1985-01-22
Filing date: 1985-01-22
Publication date: 1986-07-24

Abstract

The lance consists of a lance pipe which is provided with an inner pipe and is surrounded by a refractory sheath. In addition, the lance pipe is surrounded at a distance by an interposed pipe fixed thereto, the annular gap thus formed being filled with a refractory inner lining. The anchorage holding the refractory sheath in position is fitted to the outer surface of the interposed pipe.

Description

Lanze für die Behandlung von Roheisen oder Stahl Lance for treating pig iron or steel

Die Erfindung betrifft eine Lanze für die Behandlung von Roheisen oder Stahl, bestehend aus einem Lanzenrohr mit einem Innenrohr, das in einer Auslauföffnung einer das Lanzenrohr umgebenden und von Ankern gehaltenen feuerfesten Ummantelung mündet.The invention relates to a lance for treating pig iron or steel, consisting of a lance tube with an inner tube, which is in an outlet opening a refractory casing surrounding the lance tube and held by anchors flows out.

Derartige Lanzen für die Behandlung von Roheisen oder Stahl sind in der Stahlindustrie in vielfältiger Form bekannt. Sie unterliegen nicht nur einer hohen thermischen, sondern auch einer hohen mechanischen Belastung. Beim Eintauchen der Lanze in das flüssige Metallbad entstehen große Walkkräfte, die ohne Beschädigung der Lanze von dem Lanzenrohr und insbesondere von der feuerfesten Ummantelung aufgenommen werden müssen.Such lances for the treatment of pig iron or steel are in known in many forms in the steel industry. You are not subject to just one high thermal, but also a high mechanical load. When immersed the lance into the liquid metal bath creates great flexing forces without damage the lance received by the lance tube and in particular by the refractory casing Need to become.

Es ist nicht immer zu vermeiden, daß diese auf die Lanze einwirkenden Kräfte Rissbildungen in der feuerfesten Ummantelung verursachen. Durch diese Risse gelangt das heiße, flüssige Metall an die Außenfläche des Lanzenrohres, so daß es an dieser Stelle schmilzt. Der Querschnitt des Lanzenrohres verringert sich und damit nimmt die Festigkeit der Lanze ab. Beim Herausziehen der Lanze aus dem Metallbad kann sie aufgrund der Beschädigungen an dem Lanzenrohr die auf sie einwirkenden mechanischen Kräfte nicht mehr voll aufnehmen und zerbricht, so daß ein erneuter Einsatz dieser beschädigten Lanze nicht mehr möglich ist.It cannot always be avoided that these act on the lance Forces cause cracking in the refractory casing. Through these cracks the hot, liquid metal reaches the outer surface of the lance tube, so that it melts at this point. The cross-section of the lance tube is reduced and this reduces the strength of the lance. When pulling the lance out of the metal bath it can act on it due to the damage to the lance tube mechanical forces no longer fully absorb and breaks, so that a re-use of this damaged lance is no longer possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lanze der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Betriebsstandzeit wesentlich verlängert ist.The invention is based on the object of providing a lance of the initially mentioned named type, the service life of which is significantly extended.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Lanzenrohr mit Abstand von einem einen Ringspalt bildenden Zwischenrohr umgeben ist, das am unteren Ende mittels eines am Lanzenrohr befestigten Bodenblech verschlossen ist und der Ringspalt mit einer feuerfesten Innenauskleidung ausgefüllt ist und daß die Anker zum Arretieren der feuerfesten Ummantelung an der Außenfläche des Zwischenrohres befestigt sind.This object is achieved in that the lance tube at a distance is surrounded by an intermediate tube forming an annular gap, which is at the lower end is closed by means of a base plate attached to the lance tube and the annular gap is filled with a refractory inner lining and that the anchor for locking of the refractory casing are attached to the outer surface of the intermediate pipe.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß sich ein Riss in der feuerfesten Ummantelung nur bis zu dem Zwischenrohr ausbilden kann und folglich das flüssige Roheisen, bzw. der flüssige Stahl nur bis an das Zwischenrohr gelangen kann. Dieses Zwischenrohr in Verbindung mit der feuerfesten Innenauskleidung schützt das innenliegende Lanzenrohr vor einer Beschädigung durch das flüssige Metall. Die Lanzen befinden sich nur wenige Minuten innerhalb des flüssigen Metallbades. Nach dem Herausziehen der Lanze aus dem Metallbad wird ein evtl. entstandener Riss durch eine Inspektion ermittelt und kann mit entsprechendem Feuerfestmaterial ausgefüllt werden. Damit ist mit einfachsten Mitteln ein Schaden beseitigt. Die Lanze kann folglich wieder eingesetzt werden.With this measure it is achieved that there is a crack in the refractory Sheath can only form up to the intermediate tube and consequently the liquid Pig iron or the liquid steel can only reach the intermediate pipe. This Intermediate pipe in connection with the fireproof inner lining protects the inside Lance tube from being damaged by the liquid metal. The lances are located only a few minutes inside the liquid metal bath. After pulling out the lance from the metal bath will reveal any cracks that may have occurred through an inspection determined and can be filled in with appropriate refractory material. In order to is repaired a damage with the simplest means. The lance can consequently be reinstated.

Die Standfestigkeit der Lanze kann durch die Auswahl des Materials für die feuerfeste Ummantelung verbessert werden. In vorteilhafter Weise besteht das Material aus mehreren an sich bekannten Komponenten mit an sich bekannten Additiven. Als Komponenten eignen sich Korund, Mullit oder andere feuerfeste Stoffe, wie MgO oder Spinell.The stability of the lance can be determined by the selection of the material for the refractory cladding to be improved. There is advantageously the material made up of several components known per se with additives known per se. Corundum, mullite or other refractory materials such as MgO are suitable as components or spinel.

Zur Herstellung der Lanzenummantelung kann als feuerfestes Material auch ein Gemisch aus den o.a. Rohstoffen hergestellt werden. Als Additive können sowohl hochwertige Zemente, verschiedene Säuren, diverse organische Binder und ebenfalls Gemische aus diesen Additiven verwendet werden.The lance cladding can be used as a refractory material a mixture of the above raw materials can also be produced. Can be used as additives both high-quality cements, various acids, various organic binders and likewise Mixtures of these additives can be used.

Zur Herstellung kann als Haupt-oxid Al203 und/oder MgO sowie ein Gemisch aus den zwei ' Komponenten betrachtet werden. Der Al2O3-Gehalt liegt zwischen 50 und 95 Gew.-% und der MgO-Gehalt liegt zwischen 60 und 95 Gew.-% - als Hauptbestandteile.The main oxide used for production is Al 2 O 3 and / or MgO and a mixture can be considered from the two 'components. The Al2O3 content is between 50 and 95% by weight and the MgO content is between 60 and 95% by weight - as main components.

Die Standfestigkeit der Lanze kann noch dadurch verbessert werden, daß die feuerfeste Innenauskleidung aus einem gegen Stahl und Schlacke resistenten, gießfähigen chemisch hydraulisch oder keramisch abbindenden Material besteht.The stability of the lance can be improved by that the refractory inner lining is made of a steel and slag resistant, There is castable, chemically, hydraulically or ceramic-setting material.

Auch ein Zwischenrohr aus einem hochtemperaturbeständigen, legierten Stahl, bzw. aus Keramik verlängert die Standzeit einer derartigen Lanze.There is also an intermediate tube made from a high-temperature resistant alloy Steel or ceramic extends the service life of such a lance.

Die feuerfeste Innenauskleidung kann mit einer Armierung versehen werden, wodurch die Lanze insgesamt stabiler wird.The refractory inner lining can be provided with reinforcement making the lance more stable overall.

Das Lanzenrohr in Verbindung mit dem Zwischenrohr und der armierten feuerfesten Innenauskleidung bilden eine Einheit, die einen vergrößerten Außendurchmesser aufweist und damit ein größeres Widerstandsmoment bildet. Die Lanze kann somit ohne Gefahr einer Beschädigung größere mechanische Kräfte aufnehmen.The lance tube in connection with the intermediate tube and the armored one Refractory inner lining form a unit that has an enlarged outer diameter has and thus forms a greater section modulus. The lance can therefore be used without Risk of damage absorb greater mechanical forces.

Besteht die Armierung der feuerfesten Innenauskleidung aus einer Rohrspirale und diese ist an eine Luftquelle angeschlossen, so ist hiermit eine Kühlung der Innenauskleidung und auch des Zwischenrohres möglich. Als Luftquelle kann ein Ventilator oder auch ein Preßluftanschluß dienen. Mit dem Ventilator kann die Luft in das Rohrsystem eingedrückt oder abgesaugt werden. Wesentlich ist, daß innerhalb der Rohrspirale eine Luftbewegung herrscht.If the reinforcement of the refractory inner lining consists of a spiral pipe and this is connected to an air source, so this is a cooling of the Inner lining and also the intermediate pipe possible. A fan can be used as the air source or a compressed air connection can be used. The fan allows the air to enter the pipe system be pressed in or sucked out. It is essential that within the pipe spiral there is air movement.

Hat sich ein Riss innerhalb der feuerfesten Ummantelung gebildet, und gelangt durch diesen Riss flüssiges Metall bis an das Zwischenrohr, so kann die Kühlung die Standzeit des Zwischenrohres und damit der gesamten Lanze weiter verlängern. Da die Lanze immer nur wenige Minuten in ein flüssiges Metallbad getaucht wird, kann die Kühlung selbst dann eine Beschädigung des Lanzenrohres verhindern, wenn durch das eingedrungenen flüssige Metall Teile des Zwischenrohres fortschmilzt. Denn in diesem Falle sorgt die feuerfeste Innenauskleidung für einen weiteren Schutz des Lanzenrohres. Es ist unwahrscheinlich, daß sich nach einer Reparatur der Lanze bei einem erneuten Einsatz genau an der gleichen Stelle, an der das Zwischenrohr beschädigt wurde ein neuer Riss bildet und damit das flüssige Metall sofort an die Innenauskleidung gelangt, diese beschädigt und damit an das Lanzenrohr gelangen würde.If a crack has formed inside the refractory casing, and through this crack liquid metal reaches the intermediate pipe, so can the cooling extends the service life of the intermediate pipe and thus of the entire lance extend. Because the lance is only immersed in a liquid metal bath for a few minutes the cooling itself then damage to the lance tube prevent parts of the intermediate pipe from being caused by the penetrated liquid metal melts away. Because in this case the fireproof inner lining takes care of you further protection of the lance tube. It is unlikely to go after a repair the lance when it is used again in exactly the same place as the intermediate pipe If a new crack has been damaged, the liquid metal immediately reaches the The inner lining gets damaged and thus reaches the lance tube would.

Vielmehr ist die reparierte Stelle der feuerfesten Ummantelung stabiler als vorher, so daß sich bei weiteren Einsätzen Risse an anderen Stellen bilden werden.Auch dies bedeutet eine Verlängerung der Standzeit der Lanze.Rather, the repaired part of the refractory casing is more stable than before, so that cracks will form in other places with further use this means an extension of the service life of the lance.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Nachfolgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch die Lanze, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel.It shows: FIG. 1 a section through the lance, FIG. 2 another Embodiment.

Ein Lanzenrohr 1 mit einer Innenbohrung 2 ist am unteren Ende mit einem Lanzenrohrunterteil 5 mit verkleinerter Innenbohrung 4 versehen. Der Obergang von der Bohrung 2 auf die Bohrung 4 ist mit3 bezeichnet. Innerhalb der Bohrungen 2 und 4 verläuft ein Innenrohr 6, das in einer Auslauföffnung 11 einer das Lanzenrohr 1 umgebenden feuerfesten Ummantelung 10 mündet. Das Lanzenrohr ist ist von einem weiteren, einen Ringspalt 16 bildenden Zwischenrohr 7 umgeben, das mittels eines am Lanzenrohr 1 befestigten Bodenblech 8 nach unten verschlossen ist. Der Ringspalt 16 ist mit einer feuerfesten Innenauskleidung 9 ausgefüllt. Das Zwischenrohr 7 bildet eine senkrechte Trennung zwischen der feuerfesten Ummantelung 10 und dem Lanzenrohr 1. Ein sich in der Ummantelung 10 bildender Riss reicht nur bis zu dem Zwischenrohr 7 und endet somit an der senkrechten Trennwand. An der Au-Außenfläche des Zwischenrohres 7 sind Anker 12 zur Arretierung der feuerfesten Ummantelung 10 angebracht. Innerhalb der Innenauskleidung 9 verläuft eine Rohrspirale 13, die das Lanzenrohr 1 von einem Einlauf 14 spiralförmig von oben nach unten und sodann nach einer Umkehr 18 spiralförmiq von unten nach oben bis zu einem Auslauf 15 umgibt. Mittels einer nicht dargestellten Luftquelle kann Luft als Kühlmittel durch die Rohrspirale gefördert werden. Außer der Kühlwirkung erbtingt die Rohrspirale 13 eine Stabilisierung der Lanze. Denn die Teile 1, 7 und 13 in Verbindung mit der Innenauskleidung 9 ergeben ein kompaktes Gebilde, das aufgrund seines großen Außendurchmessers (Rohr 7) ein vergrößertes Widerstandsmoment aufweist. Anstelle der Rohrspirale 13 kann auch ein Maschendrahtgewebe od.dgl. 17 vorgesehen werden, das das Lanzenrohr 1 eng umschließt und auf das die Innenauskleidung 9 aufgebracht ist.A lance tube 1 with an inner bore 2 is at the lower end with a lance tube lower part 5 with a reduced Inner hole 4 provided. The transition from the bore 2 to the bore 4 is denoted by 3. Within the bores 2 and 4 runs an inner tube 6, which is in an outlet opening 11 a the lance tube 1 surrounding the refractory casing 10 opens. The lance tube is is surrounded by a further, an annular gap 16 forming intermediate tube 7, the is closed by means of a base plate 8 attached to the lance tube 1 at the bottom. The annular gap 16 is filled with a refractory inner lining 9. The intermediate pipe 7 forms a vertical separation between the refractory casing 10 and the Lance tube 1. A crack forming in the casing 10 extends only up to the Intermediate pipe 7 and thus ends at the vertical partition. On the outer surface of the Au of the intermediate tube 7 are anchors 12 for locking the refractory casing 10 appropriate. Inside the inner lining 9 runs a spiral pipe 13, which Lance tube 1 from an inlet 14 spirally from top to bottom and then to a reversal 18 spirally surrounds from bottom to top to an outlet 15. By means of an air source, not shown, air can be used as a coolant through the Spiral pipe are promoted. In addition to the cooling effect, the spiral pipe 13 inherits a stabilization of the lance. Because the parts 1, 7 and 13 in connection with the Inner lining 9 result in a compact structure due to his large outer diameter (pipe 7) has an increased section modulus. Instead of the spiral pipe 13 can also be a wire mesh or the like. 17 are provided, which tightly encloses the lance tube 1 and onto which the inner lining 9 is applied is.

Das in das zu behandelnde Metallbad einzubringende Medium wird durch das Innenrohr 6 geführt und tritt am unteren Ende der Lanze an der Auslauföffnung 11 aus.The medium to be introduced into the metal bath to be treated is through the inner tube 6 and occurs at the lower end of the lance at the outlet opening 11 off.

Claims

Patent claims - - - - - - - - - - - - - - -1. Lance for treatment of pig iron or steel, consisting of a lance tube with an inner tube that in an outlet opening of a surrounding the lance tube and held by anchors Refractory cladding opens out, that it is Lance tube (1) at a distance from an intermediate tube forming an annular gap (16) (7) is surrounded, which is attached to the lower end by means of a lance tube (1) The bottom plate (8) is closed and the annular gap (16) has a fireproof inner lining (9) is filled and that the anchor (12) for locking the refractory casing (10) are fixedly or movably attached to the outer surface of the intermediate tube (7).

2. Lance according to claim 1, characterized in that the refractory Sheathing (10) made of several components known per se with known components Additives.

3. Lance according to claim 2, characterized in that the components consist of corundum, mullite or other substances such as MgO or spinel.

4. Lance according to Claims 1 and 2, characterized in that the material of the refractory casing (10) has an A1LQ3 content of 50 to 95% by weight or contains an MgO content of 60 to 95% by weight.

5. Lance according to claims 1 to 4, characterized in that the refractory inner lining (9) made of a pourable chemically hydraulic or ceramic-setting material.

6. Lance according to claims 1 to 5, characterized in that the intermediate tube (7) consists of steel or ceramic.

7. Lance according to claims 1 to 6, characterized in that the refractory inner lining (9) is provided with a reinforcement.

8. Lance according to claim 7, characterized in that the lance tube (1) is surrounded by a wire mesh (17) and on top of it the refractory inner lining (9) is applied.

9. Lance according to claim 7, characterized in that within the refractory inner lining (9) a spiral pipe (13) is inserted.

10. Lance according to claim 9, characterized in that the pipe spiral (13) surrounds the lance tube (1) in a spiral shape and both the inlet (14) and the outlet (15) are attached to the upper end of the lance.

11. Lance according to claims 9 and 10, characterized in that an air source is connected to the spiral pipe (13).

12. Lance according to claim 11, characterized in that the air is pressed in or is sucked off.