DE3510708C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Düsenanordnung
eines metallurgischen Gefäßes, bei der mindestens
eine metallische Düse von außen einsteckbar und be
festigbar ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei metallurgischen Gefäßen zur Durchführung metallur
gischer Prozesse, die mit derartigen Düsenanordnungen
ausgestattet sind, wie Tiegel, Konverter oder auch
Elektrolichtbogenöfen, ist es im Falle von Störungen
an den Düsen oftmals erforderlich, einen Düsenwechsel
vorzunehmen. Je nach Aufbau und Anordnung der Düsen
wird für diesen Wechsel eine mehr oder weniger lange
Zeit benötigt. Diese Zeit wird im Regelfall dadurch
verlängert, daß die Abkühlung des metallurgischen
Gefäßes abgewartet werden muß.
Es sind daher vielfache Anstrengungen unternommen
worden, die Zeit des Wechsels von Düsen abzukürzen.
So ist aus der DE-PS 25 03 672 eine Düsenanordnung
für metallurgische Gefäße bekanntgeworden, welche
die eingangs genannten Merkmale aufweist. Bei dieser
bekannten Blasöffnung soll eine hohe Lebensdauer und
ein Austausch mit relativ geringem Aufwand dadurch
ermöglicht werden, daß der konische Düsenkörper mit
einem Paßsitz in einen flüssigkeitsgekühlten ent
sprechenden Metallkörper hineingesteckt ist, wobei
durch die Flüssigkeitskühlung ein Zusammensintern
verhindert werden soll. Vorzugsweise wird der Düsen
körper dabei mit einem konischen Metallfutter über
zogen, so daß der Paßsitz durch zwei Metallteile
gebildet wird. Eine solche Düsenanordnung ist auf
wendig und versagt, sobald die Kühlmittelzufuhr unter
brochen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düsen
anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei der mit einfachen Mitteln ein schneller Düsen
wechsel ermöglicht wird.
Die Aufgabe ist gelöst durch die Merkmale des kenn
zeichnenden Teils des Anspruchs 1.
Die Erfindung bringt den Vorteil, daß der schnelle
Ein- und Ausbau mit den einfachsten Mitteln erzielt
wird, ohne daß die Sicherheit, wie es beispielsweise
durch einen unzulänglich abgedichteten Paßsitz möglich
wäre, beeinträchtigt ist.
Die nach den Ansprüchen 2 bis 11 bevorzugten Materia
lien an Dichtungs- und ggf. Füllstoff sowie bevorzugt
einsetzbaren Haftmittel sind handelsüblich und billig.
Billig sind auch die Ersatz-Düsenkörper, die dem
gemäß in ausreichender Anzahl jederzeit verfügbar
gehalten werden können.
Die Erfindung ist für jede Art und jede Größe eines
mit einer bekannten Feuerfestmasse ausgekleidetem
metallurgischen Gefäßes einsetzbar. Insbesondere
für größere Stärken der feuerfesten Auskleidung
ist es vorteilhaft, mehrere Düsensteine axial an
einanderzureihen. Dadurch werden die Kräfte, die
für das Abziehen der Düsenkörper erforderlich sind,
in erheblichem Maße verringert.
Um das Herausziehen der Düsenkörper zu erleichtern,
können diese mit geeigneten Ansatzmitteln für eine
von der Außenseite betätigbare Abzugsvorrichtung ver
sehen sein. Die Ansatzmittel und die eingesetzte
Abzugsvorrichtung sind dabei aufeinander abzustimmen.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele
von Düsenanordnungen nach der Erfindung schematisch
dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Düsen
anordnung mit einer Einloch-Düse
mit zwei Düsenkörpern in axialem
Schnitt in eingebautem Zustand mit
angrenzenden Gefäß-Wandteilen,
Fig. 2 eine Einloch-Düse mit drei Düsen
steinen mit einer Abzugsvorrichtung
in entsprechender Darstellung,
Fig. 3 eine Einloch-Düse mit nur einem
Düsenkörper und einer anderen
Abzugsvorrichtung ebenfalls in
entsprechender Darstellung und
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV
in Fig. 3.
Wie Fig. 1 zeigt, weist die aus Stahl bestehende
Wand 1 eines metallurgischen Gefäßes eine Auskleidung 2
aus feuerfestem Material auf, deren Bestandteil eine
zweiteiliger Düsenlochstein 3 ist. Der aus zwei axial
aneinandergereihten Teilen 4 und 5 bestehende Düsen
lochstein weist zentral eine konische Ausnehmung 6
auf, in die ein aus zwei axial aneinandergereihten
Düsensteinen 7 und 8 bestehender konischer Düsenkörper 9
eingepaßt ist. Die Düsensteine 7 und 8 weisen je
weils eine zentrale Bohrung 10 auf, in welche die
rohrförmige metallische Düse 11 so hineingesteckt
ist, daß ihre Mündung ebenso wie die innere Stirn
seite des Düsensteins 8 mit der Innenseite der feuer
festen Auskleidung bündig abschließt. Die Düsen
steine 7 und 8 sind ebenso wie die Teile 4 und 5
des Lochsteins 3 an den einander zugewandten Stirn
flächen mittels zylindrischer Paßsitze 12 bzw. 13
ineinander gesteckt. Zwischen der konischen Ausnehmung 6
und den Düsensteinen 7 und 8 sowie zwischen den beiden
Düsensteinen untereinander ist jeweils eine Fuge von 3 mm
ausgebildet, die mit einem Dichtungsstoff ausgefüllt
ist. Die Fugen, die den konischen Paßsitz zwischen
den Düsensteinen und dem Lochstein bilden, sind dabei
mit einem porösen konischen Formkörper aus Zellstoff
ausgekleidet, der mit einem granulierten Dichtungs
stoff aus Graphit versehen ist. Das Graphit ist
dabei mittels zähflüssigem Öl als Haftmittel in
den Formkörper eingeschlämmt.
Während die Lochstein-Teile 4 und 5 bei der Aus
mauerung des Gefäßes mittels nicht dargestellten
Ankern fest eingebaut sind, werden die Düsensteine
7 und 8 durch eine Befestigungsvorrichtung 14 in
die konische Ausnehmung 6 eingepreßt und festge
halten. Die Befestigungsvorrichtung 14 weist einen
an die Wand 1 angeschraubten topfartigen Flansch 15
auf, durch den durch entsprechende Bohrungen mindestens
drei Distanzbolzen 16 von außen hindurchgesteckt
sind und auf eine ringförmige Scheibe 17 wirken,
die koaxial von außen gegen den Düsenstein 7 an
gelegt ist. Der Druck wird durch einen Schraub
bolzen 18 erzeugt, der über einen Bügel 19 am
Flansch 15 befestigt ist und über eine Druckfeder 20
auf den jeweiligen Distanzbolzen 16 wirkt. Der Düsen
stein 8 weist ferner eine an den Düsenstein 7
angrenzende, von der zentralen Bohrung für die
Düse 11 ausgehende achsgleiche kreisringförmige
Ausnehmung 21 auf, die als Ansatzmittel für eine
Abzugsvorrichtung dient.
Der Abzugsvorgang ist anhand des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 2 dargestellt. Das metallurgische Gefäß
weist gegenüber dem Gefäß nach Fig. 1 eine größere
Wandstärke mit einer feuerfesten Auskleidung 2′ auf,
die etwa 600 mm beträgt. Dementsprechend sind hierbei
drei axial aneinandergereihte Düsensteine 7′, 8′
und 22 vorgesehen , die zusammen den Düsenkörper 9′
bilden und wobei der Düsenstein 22 in der Mitte
zwischen den beiden Düsensteinen 7′ und 8′ ange
ordnet ist, welche entsprechend den Düsensteinen 7
und 8 des vorhergehenden Ausführungsbeispiels ge
staltet sind. Ein einteiliger Lochstein 23 ist eben
falls wieder inder feuerfesten Auskleidung 2′ fest
verankert. Aus den koaxialen zentralen Bohrungen
der Düsensteine 7′, 8′ und 22 ist die rohrförmige
Düse herausgezogen worden. An deren Stelle ist eine
Spreizhülse 24, die Teil einer Abzugsvorrichtung 25
ist, so in den äußeren Düsenstein 7′ hineingesteckt,
daß dieser herausgezogen werden kann.
Die Spreizhülse 24 ist beidendig mit einem Flansch 26
und 27 versehen, wobei gleichzeitig das hineingesteckte
Ende der Spreizhülse auf den Umfang gleichmäßig ver
teilte und in radialer Richtung verlaufende Schlitze 28
aufweist, so daß jeweils zwischen zwei Schlitzen
ein Haken 29 gebildet wird. Die Haken 29 sind gegen
über der übrigen Spreizhülse federnd nachgiebig ausge
bildet und, wie es die linke Hälfte der Darstellung
zeigt, im Ruhezustand so nach innen gebogen, daß der
Flansch 27 die zentrale Bohrung der Düsensteine
passieren kann. Zur Abzugsvorrichtung gehört ferner
eine kreisrunde mit einer zentralen Bohrung versehene
Platte 30, die im Bereich der vorher entfernten Be
festigungsvorrichtung 14, wie sie Fig. 1 zeigt, ange
ordnet wird. Die Spreizhülse 24 wird durch die zentrale
Bohrung der Platte 30 von außen so weit hindurchge
steckt, bis der spreizbare Flansch 27 der kreisring
förmigen Ausnehmung 21′ gegenüberliegt. Danach wird
ein in die Spreizhülse 24 eingepaßter Spreizdorn von
außen in die Spreizhülse 24 so weit hineingepreßt, bis
seine konische Spitze 32 den Flansch 27 passiert
und diesen damit aufgespreizt hat, wie es in der
rechten Hälfte der Darstellung gezeigt ist. Danach
werden mindestens drei auf den Umfang der Platte 30
gleichmäßig verteilte, in Gewindebohrungen laufende Bolzen
33 von außen so lange betätigt, bis sie, sich gegen
die Wand 1 des Gefäßes abstützend, den Düsenstein 7′
gelöst haben. In gleicher Weise sind jeweils ent
sprechend längere Spreizhülsen für den Abzug der Düsen
steine 22 und 8′ vorgesehen. Es kann auch eine einzige
entsprechend längere Spreizhülse mit einem zugehörigen
Spreizdorn verwendet werden, bei der der Flansch 26
als Mutter ausgebildet ist, die auf einem zugehörigen
Außengewinde der Spreizhülse läuft.
Eine andere Ausführungsform einer Abzugsvorrichtung
33 ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Abzugs
vorrichtung 34 weist wie beim vorhergehenden Ausführungs
beispiel eine mit einer zentralen Bohrung und Gewinde
bohrungen für Bolzen 33′ versehene Platte 30′auf,
die außerdem noch mit drei auf den Umfang gleich
mäßig verteilten rechteckigen Ausnehmungen 35 ver
sehen ist. Die rechteckigen Ausnehmungen 35 sind
dabei auf dem gleichen Radius wie die Bolzen 33′
angeordnet. Durch die Ausnehmungen 35 ist von außen
je ein Haken 36 hindurchgesteckt, der an seiner Außen
seite einen Hammerkopf 37 aufweist. Der bei diesem
Ausführungsbeispiel vorgesehene einzige konische
Düsenstein 38, der dementsprechend eine axiale Länge
aufweist, die etwa der Wandstärke der feuerfesten
Auskleidung 2′′ bzw. des eingesetzten Lochsteins 39
entspricht, ist an ihrem Außenumfang mit Ausnehmungen
40 versehen, die den Ausnehmungen 35 in der Platte 30′
jeweils zugeordnet sind. In die Ausnehmungen 40 greift
das entsprechend nach innen, d. h. zur Lochsteinachse
hin weisende abgebogene Ende 41 des Hakens 36 ein,
nachdem dieser durch die Ausnehmung 35 und eine
weitere Ausnehmung 42 im Lochstein 39 von außen
durchgesteckt und danach radial nach innen verschoben
worden ist. Das Abziehen geht in gleicher Weise wie
beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch die Bolzen
33′ vor sich, wobei sich die Hammerköpfe 37 an der
Platte 30′ abstützen. Der Vorteil dieser Ausführungs
form liegt darin, daß die als Mehrlochdüse ausgebildete
metallische Düse 11′ vor dem Abziehen des Düsensteins
aus diesem nicht entfernt werden muß.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird der Düsen
stein 38 vor dem Einbau mit ölgetränktem Zellstoff,
z. B. Ölpapier, mehrfach umwinkelt, wobei nicht
backende Kohle mit einer Korngröße von 0,5 bis 2 mm
aufgebracht wird. Die Wickelschicht ist etwa so
stark, daß sich nach dem Einpressen des Düsensteins
eine Schichtstärke des Dichtungsstoffs von etwa 2 mm
ergibt. Letzteres gilt im wesentlichen auch für die
Schichten aus anderen Dichtungsstoffen. Zwischen der
metallischen Düse und dem jeweiligen Düsenkörper ist
ebenfalls eine Schicht aus Dichtungsstoff angeordnet.
Die Dichtungsstoffe werden entsprechend dem feuer
festen Material der Gefäß-Auskleidung, wozu ggf. auch
die Lochsteine gehören, ausgewählt. Das feuerfeste
Material kann beispielsweise aus Dolomit, Teerdolomit,
Chrommagnesit oder anderen bekannten geeigneten feuer
festen Baustoffen bestehen.
Als Dichtungsstoffe kommen neben den bekannten hoch
schmelzenden feuerfesten Materialien auch sog. re
fraktäre Hartstoffe, wie hochschmelzende Carbide,
Nitride, Carbonitride und Boride in Betracht. Diese
sollen praktisch keine metallischen Beimengungen ent
halten (< 0,1% Anteil) und ihr Schmelzpunkt über
2000°C, bevorzugt über 2500°C liegen.
Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit werden bevorzugt
reiner Kohlenstoff, insbesondere in Form von Graphit,
aber auch hochreiner Magnesit, der auch dem Kohlen
stoff beigemischt werden kann, eingesetzt, und zwar
solche Stoffe, bei denen in jedem Fall ein Sintern
erst oberhalb der Arbeitstemperaturen möglich ist.
Durch die Dichtungsstoffe wird verhindert, daß die
Düsen mit ihrem Paßsitz mit dem feuerfesten Material
versintern, wodurch sie in der Regel nur durch Zer
stören wieder entfernt werden können. Bei der Aus
wahl des Dichtungsstoffs sind auch die im Tiegel
herrschenden Temperaturen, die bei der Stahlherstellung
bis etwa 1650°C reichen, zu berücksichtigen.
Ein besonders schneller Austausch der Düsenkörper
wird dadurch erzielt, daß vorgefertigte poröse
Formkörper bereitgehalten werden. Hierbei handelt
es sich entweder um dem Paßsitz entsprechende konische
Hülsen oder um scheibenartige Dichtungen, die
zwischen den axial aufgereihten Düsensteinen ange
ordnet werden. Auch ein zylindrischer Formkörper
zum Einziehen der metallischen Düse ist möglich.
Die Paßsitze weisen in bekannter Weise eine Koni
zität von 3 bis 15°, vorzugsweise von 5 bis 10° auf.
Das Verhältnis des äußeren Durchmessers zum inneren
Durchmesser der Düsensteine beträgt dementsprechend
etwa 1,3 bis 2,8. Die axiale Länge eines Düsensteins
sollte 600 mm nicht überschreiten. Die Anzahl von
axial aneinander gereihten Düsensteinen kann der
Stärke der feuerfesten Auskleidung leicht angepaßt
werden. Die kreisringförmigen Abstandsfugen zwischen
den einzelnen Düsensteinen werden vorteilhaft nicht
ganz mit Dichtungsstoff ausgefüllt, so daß eine zu
große Schichtstärke das dichte Anliegen im Paßsitz
zwischen Düsenstein und Lochstein nicht behindern
kann.
Durch den Einsatz einer Beaufschlagung des Düsen
körpers bzw. des äußeren Düsenkörpers durch ein
Federelement, wie die Federn 20, wird erreicht,
daß ein Lockern des Düsenkörpers, wie es infolge
von Wärmeschrumpfungen evtl. auftreten kann, mit
Sicherheit vermieden wird.
Claims (18)
1. Düsenanordnung mit mindestens einem konischen
Düsenkörper, der in eine mit
einem Paßsitz versehene Öffnung der feuerfesten
Zustellung der Wand eines metallurgischen Ge
fäßes von außen einsteckbar und durch lösbare
Befestigungselemente befestigbar ist und min
destens eine in eine Paßbohrung eingezogene rohr
förmige metallische Düse aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem
Düsenkörper (9, 9′, 38) und dem Paßsitz eine
Schicht aus einem bei Erhitzung nicht verbacken
den Dichtungsstoff aus feuerfestem Material angeordnet ist.
2. Düsenanrodnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Dichtungsstoff ein feuerfestes
Material auf Kohlenstoff- und/oder Magnesitbasis
ist.
3. Düsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtungsstoff Granulat
form aufweist.
4. Düsenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Dichtungsstoff eine Korngröße
von 0,1 bis 2 mm
aufweist.
5. Düsenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dichtungsstoff einem formgebenden Füllstoff auf-
und/oder eingebracht ist.
6. Düsenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Füllstoff aus Zellstoff be
steht.
7. Düsenanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Füllstoff ein poröser
Formkörper ist.
8. Düsenanordnung nach Anspruch 5, 6 oder 7, da
durch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstoff
mit einem flüssigen bis pastösem Haftmittel
dem Füllstoff auf- oder eingebracht ist.
9. Düsenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Haftmittel ein Kohlenwasserstoff
ist.
10. Düsenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Haftmittel Öl verwendet wird,
das gleichzeitig als Dichtungsstoff dient.
11. Düsenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtungsstoff-Schicht 1 bis 3 mm stark ist.
12. Düsenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Düsenkörper mehrere axial aneinandergereihte
Düsensteine (7, 8; 7′, 22, 8′) aufweist.
13. Düsenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Düsensteine mittels ent
sprechender zylindrischer Paßsitze (12) ineinander
gesteckt sind und die Paß- und Abstandsfugen
mit Dichtungsstoff ausgefüllt sind.
14. Düsenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Düsenkörper von der Außenseite des Gefäßes
zugängliche Ansatzmittel zum Angreifen einer
von der Außenseite betätigbaren Abzugsvorrich
tung (25, 34) aufweist.
15. Düsenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ansatzmittel am Außenumfang
der Düsenkörper gleichmäßig verteilte mit Ab
stand von der Außenseite des Gefäßes angeordnete
Ausnehmungen (40) sind.
16. Düsenanordnung nach den Ansprüchen 12 und 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzmittel
von der axialen Bohrung zur Aufnahme der
metallischen Düse (12) ausgehende, jeweils
zwischen zwei Düsensteinen angeordnete, achs
gleiche kreisringförmige Ausnehmungen (21, 29′)
sind.
17. Düsenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als
Befestigungselement eine den bzw. die Düsen
körper (9, 9′, 38) an der außenliegenden Stirn
seite durch Federkraft beaufschlagende Be
festigungsvorrichtung (14) vorgesehen ist.
18. Düsenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schmelzpunkt des Dichtungsstoffs über 2000°C
liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853510708 DE3510708A1 (de) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | Duesenanordnung eines metallurgischen gefaesses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853510708 DE3510708A1 (de) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | Duesenanordnung eines metallurgischen gefaesses |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3510708A1 DE3510708A1 (de) | 1986-09-25 |
DE3510708C2 true DE3510708C2 (de) | 1993-07-01 |
Family
ID=6266221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853510708 Granted DE3510708A1 (de) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | Duesenanordnung eines metallurgischen gefaesses |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3510708A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10108579A1 (de) * | 2001-02-22 | 2002-09-12 | Rhi Ag Wien | Feuerfester keramischer Körper und zugehöriges metallurgisches Schmelzgefäß |
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1985
- 1985-03-23 DE DE19853510708 patent/DE3510708A1/de active Granted
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Publication number | Publication date |
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DE3510708A1 (de) | 1986-09-25 |
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