DE3530959A1 - Refractory brick in an intermediate pan with the possibility of introducing gas into the steel manufacturing process - Google Patents
Refractory brick in an intermediate pan with the possibility of introducing gas into the steel manufacturing processInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen einer im Stahl-Herstellungsprozeß v/erwendeten Zwischenpfanne, insbesondere einen neuartigen Feuerfeststein zum Trennen von Einschlüssen im geschmolzenen Stahl, ohne dabei Pro- b duktivität, Wirtschaftlichkeit und weitere Stahlverarbeitungsprozesse zu beeinflussen.The present invention relates to improvements in a v / erwendeten in the steel-making process tundish, in particular a novel refractory brick for the separation of inclusions in molten steel without productivity b to affect economy and further steel processing.
Während des Stahl-Herstellungsprozesses sind winzige feuerfeste Teilchen, die von der Verwitterung der feuerfesten Konverterauskleidung stammen, sowie Metalloxide, die bei der Reaktion der Metalle im geschmolzenen Stahl mit der Atmosphäre entstehen, im Flüssigstahl fein verteilt vorhanden. Diese Teilchen und Metalloxide sind bekannt als Einschlüsse, die dem Fertigstahl unerwünschte Eigenschaften verleihen. Daher stellt die Beseitigung dieser Einschlüsse eine wesentliche Verbesserung im Hinblick auf die Qualität des Stahles dar.During the steel making process, tiny refractory particles are left over from the weathering of the Refractory converter lining, as well as metal oxides, which are used in the reaction of the metals in the molten material Steel is created with the atmosphere and is finely distributed in liquid steel. These are particles and metal oxides known as inclusions, which give the finished steel undesirable properties. Therefore, the Eliminating these inclusions is a significant improvement in terms of the quality of the steel represent.
Die folgenden Vorgehensweisen wurden im Bemühen um die Reduzierung von Einschlüssen im Stahl bereits bekannt:The following procedures are already known in an effort to reduce inclusions in steel:
1. Vergrößerung des Fassungsvermögen der Zwischenpfanne und dadurch längere Standzeit des Stahls in der Pfanne, während der die Einschlüsse sich naturgemäß an der Oberfläche der Schmelze absetzen können.1. Increase the capacity of the intermediate pan and thereby longer service life of the steel in the ladle, during which the inclusions naturally adhere to the Can settle on the surface of the melt.
2. Ausstattung der Zwischenpfanne mit Leitwänden und dadurch Verlängerung des Ganges, durch den der Flüssigstahl durch die Pfanne fließen muß, wodurch die Zeit für eine natürliche Schwemmaufbereitung der Einschlüsse ver-1ängert wird.2. Equipping the intermediate pan with guide walls and thereby lengthening the aisle through which the liquid steel must flow through the pan, reducing the time for a natural alluvial treatment of the inclusions prolonged will.
3. Zusatz eines synthetischen Schlackenüberzuges auf die Oberfläche des Flüssigstahles, welcher mit den Einschlüssen reagiert und sie mit der Schlacke bindet.3. Addition of a synthetic slag coating to the surface of the liquid steel, which with the Inclusions reacts and binds them with the slag.
4. Einleitung eines Schutzgases durch Poren
(porousplugs) oder Düsen, das eine Rührwirkung sowie
eine Förderwirkung in Richtung der Oberfläche des Flüssigstahles entfaltet.
54. Introduction of a protective gas through pores (porous plugs) or nozzles, which develops a stirring effect and a conveying effect in the direction of the surface of the liquid steel.
5
Bekannte Poren oder Düsen sind zylindrisch oder konisch ausgebildet, was in einer auf den Bereich unmittelbar über sie·beschränkten Förderwirkung resultiert. Sie sind als Teil der Zwischenpfannenauskleidung ausgebildet und liegen in einer Ebene mit dem Boden der feuerfesten Auskleidung. Sie sind durch einen nicht-porösen Block geschützt, wodurch sie und der Block keine dauerhaften Bestandteile der Auskleidung sind, da ihre Lebensdauer nur etwa 1 bis 5 Schmelzungen zuläßt, bevor sie ersetzt werden müssen. Das Ersetzen kann nur vorgenommen werden, indem aller Stahl und alle Schlacke von dem Behälter abgezogen wird, dieser auskühlt und dann schließlich die Poren oder Düsen mit Stangen oder Schlaghämmer von Hand oder mechanisch entfernt oder befreit werden. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Effektivität der Einschluß-Beseitigung vom Flüs;>igstahl zu erhöhen. Weiterhin sollen die Installations- und Reparaturzeiten entsprechender Vorrichtungen verkürzt werden.Known pores or nozzles are cylindrical or conical formed, which results in a conveying effect limited to the area immediately above them. they are formed as part of the tundish lining and are level with the bottom of the refractory lining. They are protected by a non-porous block, which means that they and the block are not permanent Constituent parts of the lining are, as their lifespan only allows about 1 to 5 melts before they are replaced Need to become. The replacement can only be done by removing all of the steel and slag from the container is removed, this cools and then finally the pores or nozzles with rods or hammers by hand or mechanically removed or freed. It is Hence the object of the invention to increase the effectiveness of the inclusion removal from the liquid steel. Furthermore, the installation and repair times of corresponding devices should be shortened.
Die Aufgabe wird durch einen im Stahl-Herstellungsprozeß angewandten porösen Feuerfeststein mit in seinem Inneren eingekapselter Rohrleitung gelöst. Der Feuerfeststein weist eine rampenartige Fläche auf, die den auf ihr fließenden Flüssigstahl nach oben hin ablenkt. Die im Inneren des Steins befindliche Rohrleitung ist an eine Schutzgasquelle anschließbar und weist eine Anzahl von Öffnungen auf, durch die das Schutzgas ins Innere des porösen Steins gelangt.The job is done through an in the steel manufacturing process applied porous refractory brick with in its interior encapsulated pipeline released. The refractory stone has a ramp-like surface that deflects the liquid steel flowing on it upwards. The in Inside the stone located pipeline can be connected to a protective gas source and has a number of Openings through which the protective gas gets into the interior of the porous stone.
Die nach oben gerichtete Umlenkung des Flüssigstahlflusses bewirkt zunächst, daß der Stahl mit den darin fein werteilten Einschlüssen nach oben hin abgelenkt wird. Das Schutzgas wird auf der gesamten Länge des er- b findungsgemäßen Feuerfeststeines eingeleitet. Dies bewirkt eine weitere Förderung des Stahles nach oben und resultiert in einer Schutzgasschicht über die Gesamtbreite der Zwischenpfanne hinweg und im ganzen Querschnitt überhalb des Feuerfeststeins. Der gesamte Stahl wird durch die rampenartige Fläche des Steines nach oben abgelenkt und durch die Schutzgasschicht geleitet, wodurch mehr der fein verteilten Einschlüsse zur Oberfläche des Flüssigstahles getragen und schließlich won der Schlacke absorbiert werden.The upward deflection of the liquid steel flow initially causes the steel with the finely graded inclusions therein to be deflected upwards. The protective gas is introduced along the entire length of the ER b inventive refractory stone. This causes a further conveyance of the steel upwards and results in a protective gas layer over the entire width of the tundish and in the entire cross section above the refractory brick. All of the steel is deflected upwards by the ramp-like surface of the stone and passed through the protective gas layer, whereby more of the finely divided inclusions are carried to the surface of the liquid steel and eventually the slag is absorbed.
Der Feuerfeststein kann sehr leicht eingebaut werden, wozu wesentlich weniger Zeit erforderlich ist. Der Einbau kann in einer heißen Zwischenpfanne erfolgen, ohne große manuelle oder mechanische Anstrengungen. Dies wird einfach dadurch erreicht, daß der Feuerfeststein auf die feuerfeste Auskleidung gesetzt wird, ohne einen Teil der Auskleidung zu bilden.The refractory brick can be installed very easily, which takes much less time. It can be installed in a hot pan, without great manual or mechanical effort. This is achieved simply by the fact that the refractory brick is placed on the refractory lining without forming part of the lining.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei /eigen:The invention is explained in more detail with reference to the drawings. Here / own:
Fig. 1 einen Aufriß auf eine Zwischenpfanne mit erfindungsgemäßem FeuerfeststeinFig. 1 is an elevation of an intermediate pan with the invention Refractory brick
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III - III in
Fig. 1 undFIG. 2 shows a section along the line II - II in FIG. 1; FIG. 3 shows a section along the line III - III in
Fig. 1 and
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines porösen Feuerfeststeines, der die Merkmale der Erfindung aufweist. 4 is a perspective view of a porous refractory brick, which has the features of the invention.
Eine Zwischenpfanne allgemein ist ein großer Behälter, der Flüssigstahl während dessen Herstellung aufnimmt. In Figur 1 bis 3 weist eine Zwischenpfanne 10 Seitenwände und einen Boden 14 auf. Eine feuerfeste Auskleidung 16 für die Zwischenpfanne 10 ist auf den Innenseiten der Seitenwände 12 und des Bodens 14 vorgesehen. Ein poröser Feuerfeststein 18 ist auf der Oberseite 19 der Bodenauskleidung · gesetzt . Der Feuerfeststein 18 ist dabei unabhängig von der Auskleidung 16. In der Praxis erfolgt die Befestigung durch Nuten und Keile (notches and wedges) in der auswechselbaren Seiten- und Bodenauskleidung 16. Die Nuten und Keile halten den Feuerfeststein 18 in Position während des Betriebes. Er wird entfernt und ersetzt während des Abziehens von Schlacke von der Zwischenpfanne, denn er und die Seitenwand- und Bodenauskleidung sind so konstruiert, daß sie von der Zwischenpfanne frei gleiten (flow freely) können.An intermediate pan in general is a large container, the liquid steel absorbs during its manufacture. In Figure 1 to 3 has an intermediate pan 10 side walls and a bottom 14. A refractory lining 16 for the tundish 10 is on the inside of the Side walls 12 and the bottom 14 are provided. A porous refractory brick 18 is on top 19 of the floor lining · set . The refractory brick 18 is independent from the lining 16. In practice, it is fastened by means of grooves and wedges (notches and wedges) in the exchangeable side and bottom lining 16. The grooves and wedges hold the refractory brick 18 in position during operation. He will be removed and replaced during the removal of slag from the Intermediate pan, because it and the side wall and bottom lining are designed in such a way that they are supported by the Intermediate pan can slide freely (flow freely).
Wie in den Figuren 1 bis 4 veranschaulicht ist, weist der Feuerfeststein 18 eine rampenartige Fläche 20 auf, welche dem Fluß des Flüssigstahls zugewandt ist. Die Fläche 20 ist abfallend oder gekrümmt ausgebildet, um den Flüssigstahl nach oben hin abzulenken. Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt sich der Feuerfeststein 18 über die gesamte Breite der Zwischenpfanne. Eine Rohrleitung 22 ist im Feuerfeststein 18 eingekapselt. Sie verläuft parallel zur Hauptachse des Feuerfeststeines 18 und somit praktisch über die Gesamtbreite der Zwischenpfanne.As illustrated in Figures 1 to 4, the refractory brick 18 has a ramp-like surface 20, which faces the flow of liquid steel. The surface 20 is sloping or curved in order to to deflect the liquid steel upwards. Like Fig. 2 shows, the refractory brick 18 extends over the entire width of the intermediate pan. A pipe 22 is encapsulated in the refractory brick 18. It runs parallel to the main axis of the refractory brick 18 and thus practically over the entire width of the intermediate pan.
Die Rohrleitung 22 weist auf ihrer Oberfläche eine Anzahl von Öffnungen 23 auf.The pipe 22 has a number of openings 23 on its surface.
Ein Aufprallpuffer 30 (impact pad) aus geeignetem feuerfestem Material ist im direkten Pfad des Flüssigstahlflusses, der in die Zwischenpfanne geleitet wird, vorgesehen. Der Feuerfeststein 18 wirkt wie ein Dämm nichtAn impact pad 30 made of suitable fireproof Material is in the direct path of the liquid steel flow, which is passed into the tundish, is provided. The refractory brick 18 does not act like an insulation
nur durch die Ablenkung des flüssigen Stahles nach oben, sondern auch durch Ausbildung eines Sumpfes oder Ansammlung flüssigen Stahles im wesentlichen auf der Oberfläche des Aufprallpuffers 30.only by the deflection of the liquid steel upwards, but also by the formation of a swamp or Accumulation of liquid steel essentially on the surface of the impact buffer 30.
l> Der Feuerfeststein 18 ist aus feuerfestem, hochporösen Material gefertigt. Dies schafft eine Durchlässigkeit für das aus der Rohrleitung 2 2 austretende Schutzgas. Die Zusammensetzung des Feuerfeststein-Materials muß eine ausreichende Feuerfestigkeit und Festigkeit zum Schutz der Rohrleitung 22 und zur Beseitigung von Einschlüssen für die Dauer der Schmelzsequenz gewährleisten. Es werden die üblichen feuerfesten Verbindungen oder Kombinationen aus Tonerde, Kieselsäure, Zirkonerde, Zirkon, Chrom und Magnesia vorgelb schlagen, wobei Magnesia und Silizium die am meist bevorzugten Bestandteile darstellen. l > The refractory brick 18 is made of refractory, highly porous material. This creates a permeability for the protective gas emerging from the pipeline 2 2. The composition of the refractory brick material must provide sufficient fire resistance and strength to protect the pipeline 22 and remove inclusions for the duration of the melting sequence. The usual refractory compounds or combinations of alumina, silica, zirconia, zircon, chromium and magnesia will beat yellow, with magnesia and silicon being the most preferred ingredients.
Im Betrieb fließt der zur Zwischenwanne 10 geleitete flüssige Stahl auf die rampenartige Fläche 20 des Feuerfeststeines 18 zu. Dort wird der Fluß des Flüssigstahles nach oben hin abgelenkt. Das aus der Rohrleitung 22 ausströmende Gas strömt durch den porösen Feuerfeststein und tritt an dessen Oberseite aus, so daß sich eine Schutzgasschicht über die gesamte Breite der Zwischenwanne und im ganzen QuerschnittDuring operation, that directed to the intermediate trough 10 flows liquid steel on the ramp-like surface 20 des Refractory brick 18 too. There the flow of the Liquid steel deflected upwards. The gas flowing out of the pipe 22 flows through the porous refractory brick and occurs on its top off, so that there is a protective gas layer over the entire width of the intermediate trough and in the entire cross-section
2"? überhalb des Fouerf eststeines ausbildet. Dieser "Schutzgasvorhang" 28 ist symbolisch in den Zeichnungen gekennzeichnet. Der gesamte Fluß des flüssigen Stahles wird durch die rampenartige Fläche 20 des Feuerfeststeines 18 nach obenhin abgelenkt. Weiterhin muß der gesamte Fluß des flüssigen Stahles die Schutzgasschicht passieren. Durch Erteilung der Aufwärtskomponente und durch das Hindurchleiten des Flusses durch die Schutzgasschicht werden mehr der fein verteilten Einschlüsse zur Oberfläche des Stahles2 "? Above the Fouerf est stone. This "Inert gas curtain" 28 is symbolically identified in the drawings. The entire flow of molten steel is deflected upwards by the ramp-like surface 20 of the refractory brick 18. Farther the entire flow of liquid steel must pass through the protective gas layer. By issuing the Upward component and by passing the Flow through the protective gas layer, more of the finely distributed inclusions become the surface of the steel
5'j getragen und von dor Schlacke absorbiert.5'j carried and absorbed by the slag.
Als Folge wird die Produktivität des ganzen Stahl-Herstellungsprozesses erhöht, da weniger Zwischenpfannen an dem Rotationsprinzip teilnehmen müssen. Ein verkürzter Zyklus jeder Zwischenpfanne resultiert in mehr Tonnen Stahl pro Stunde, in einer größeren Verfügbarkeit der Gießmaschine und weniger Mann-Stunden für die Wartung der Zwischenpfanne.As a result, the whole steel making process becomes more productive increased because there are fewer intermediate pans must participate in the rotation principle. A shortened cycle of each tundra results in more Tons of steel per hour, in greater availability the pouring machine and fewer man-hours for the maintenance of the tundish.
Zusätzlich zu den genannten l/orteilen im Hinblick auf die Einschlußbeseitigung wird die Lebensdauer der Zwischenpfanne verlängert und Kosten reduziert, da der Feuerfeststein 18 als ein Danun wirkt, infolgedessen der in die Zwischenpfanne einlaufende Strom geschmolzenen Stahles eine Ansammlung auf der Oberfläche des Aufprallpuffers 30 bildet. Daher trifft der einlaufende Stahl eher auf diese Ansammlung als auf die Aufprallpuffer. Dadurch wird der Wärmezykius der Zwischenpfanne, um den Aufprallpuffer auszutauschen, erheblich reduziert und die Haltbarkeit der Zwischenpfanne erhöht.In addition to the aforementioned advantages with regard to the inclusion elimination becomes the life of the Intermediate pan is extended and costs are reduced because of the Refractory brick 18 acts as a danun, consequently the the stream flowing into the tundish is melted Steel forms a build-up on the surface of the impact buffer 30. Therefore, the incoming one hits Steeled on this cluster rather than the impact buffers. This makes the heat cycle the Intermediate pan to replace the impact buffer, and significantly reduces the shelf life of the intermediate pan elevated.
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Claims (5)
dadurch gekennzeichnet,
daß er auf der Oberseite (19) der feuerfesten Auskleidung (16) des Bodens (14) der Zwischenpfanne (10) setzbar ist,1. Porous refractory brick for use in an intermediate ladle in the steel manufacture Jung process, which has a base, side walls and a refractory lining provided on the inside thereof as well as an inlet for the steel supplied and into which protective gas can be introduced,
characterized,
that it can be placed on the top (19) of the refractory lining (16) of the bottom (14) of the tundish (10),
dadurch g e kennzeichnet,2. Porous refractory brick according to claim 1,
characterized,
l'> dadurch gekennzeichnet,3. Porous refractory brick according to claim 2,
l '> characterized by
20has, from which the protective gas can flow into the interior of the refractory brick (18).
20th
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