DE3543836A1 - Zwillingsblaslanzenanlage fuer metallurgische behandlungen mit integrierter messlanzenanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zwillingsblaslanzenanlage für metallurgische, insbesondere für pfannenmetallurgische Be­ handlungen.

Bei der Verwendung von Blaslanzen in den bereits bekann­ ten Anlagen ergibt sich eine Reihe von Schwierigkeiten be­ sonders aus Gründen unbefriedigender Blaslanzenhaltbarkei­ ten (Standzeiten).

Hauptursache der vorzeitigen Blaslanzenzerstörung ist die temperaturbedingte Verformung des mit feuerfestem Material umhüllten Blaslanzenkörpers.

Zur Verlängerung der Blaslanzenstandzeiten setzt man be­ sonders geeignetes Feuerfestmaterial ein, außerdem ver­ sucht man durch spezielle Blaslanzenkonstruktionen, z. B. durch besondere Bewehrungen und Versteifungen, längere Standzeiten zu erreichen. Obwohl verlängerte Standzeiten der Blaslanzen bereits erreicht worden sind, kann mit al­ len bisher angewandten Verbesserungen an der Blaslanzen­ konstruktion ein insgesamt nur unbefriedigendes Ergebnis erzielt werden.

Eine ganz erhebliche Verlängerung der Blaslanzenhaltbar­ keit (Standzeit) kann nur erreicht werden, indem man die Blaslanzenkonstruktion kühlt, vorzugsweise mit einer Was­ serzwangsumlaufkühlung. Es sind auch bereits Blaslanzen bekannt, die gekühlt (auch wassergekühlt) sind, jedoch wegen Explosionsgefahr ist es nicht zulässig mit einem derart wasserhaltigen Körper in das heißflüssige Metall­ bad einzutauchen. Diese Blaslanzen dürfen also deshalb nicht eingesetzt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine wirksame Blas­ lanzenkühlung, d. h. Wasserzwangsumlaufkühlung so anzuwen­ den, daß gegen den Einsatz dieser Blaslanze in der heiß­ flüssigen Metallschmelze seitens des Anlagenbetreibers keine Einwände vorgebracht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer zwangswassergekühlten Blaslanze vor, 2 Stück (zwangswassergekühlte) Blaslanzen in gegenseitiger Abhän­ gigkeit voneinander so zu betreiben, daß ohne Unterbre­ chung des Blasprozesses jeweils 1 Blaslanze zwecks metall­ urgischer Prozeßführung oder Temperatureinstellung bläst, während die andere Blaslanze sich außerhalb der Pfanne befindet und wassergekühlt wird. Dabei setzt die Wasser­ kühlung erst in dem Moment ein, in welchem die betreffen­ de Blaslanze bereits die Pfanne verlassen hat und sich oberhalb der von dem Schieber getrennten Pfanne befindet.

Während nun die in Kühlstellung befindliche Blaslanze mit­ tels Kühlwasser zurückgekühlt wird, befindet sich die an­ dere Blaslanze in Blasstellung und erhält im vorher was­ serdurchflossenen Kühlkanal jetzt eine Kühlung mittels Luft oder eines inerten Gases.

Die so beschriebene Kühlung der beiden Blaslanzen, also Kühlung mittels Luft (oder inertes Gas) der in Blasstel­ lung befindlichen Blaslanze und Kühlung mittels Wasser der in Kühlstellung befindlichen Blaslanze erfolgt ab­ wechselnd und im Takt, wobei die Taktzeit gesteuert wird durch eine (innerhalb der Blaslanze vorgesehene) automa­ tische Temperaturüberwachung.

Die Länge der Taktzeit ist stets vorgegeben durch die max. zulässige Temperatur am Metallmantel der Blaslanze. Diese Verfahrensweise verhindert eine unzulässig hohe Temperatur der Metallteile der Blaslanze und damit eine vorzeitige Zerstörung des Feuerfestmaterials.

Die beiden wechselseitig arbeitenden Blaslanzen sind mit je einer Reserveblaslanze ausgerüstet, die erforderlichen­ falls die volle Funktion der Hauptblaslanzen in Sekunden­ schnelle übernehmen können. Außerdem können diese beiden Reserveblaslanzen auch voll in den Blasprozeß mit einbe­ zogen werden. Dies kann zur Verkürzung der Taktzeiten be­ nutzt werden, bzw. zur Verkürzung der Einsetzdauer jeder einzelnen Lanze unter Beibehaltung der Taktzeiten, was zur weiteren Verlängerung der Blaslanzen-Standzeiten führt.

Die Führung des metallurgischen Prozesses wird in dieser Zwillingsblaslanzenanlage wesentlich verbessert durch die in diese Anlage integrierte Meßlanzenanlage. Der Arbeits­ ablauf dieser Meßlanzenanlage ist gekoppelt an den Arbeits­ ablauf der Zwillingsblaslanzenanlage und vollautomatisch gesteuert.

Das Gefäß mit dem zu behandelndem heißflüssigen Metall wird zwecks metallurgischer Behandlung in ein nach außen abgeschlossenes Gehäuse gebracht.

Dieses Gehäuse ist lärmschützend konstruiert - außerdem wird das Gehäuse mittels einer dafür geeigneten Vorrich­ tung entstaubt, so daß in der Umgebung keine Lärm- und Staubbelästigungen auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird wie folgt an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Bild 1: Zwillingsblaslanzenanlage mit integrierter Meß­ lanzenanlage in der Vorderansicht,

Bild 2: desgl. in der Draufsicht.

In Bild 1 und 2 ist die Blaslanze 1 in Kühlstellung, gleichzeitig ist die Blaslanze 2 (in Bild 1 unsichtbar gezeichnet) in Blasstellung dargestellt.

Von der Kühlstation 4 werden die Blaslanzen mit Wasser bzw. Luft/Inertgas versorgt.

Die Führungssäule 3 dreht erforderlichenfalls die jewei­ lige Reserveblaslanze 21 in Arbeitsstellung.

Auf Bild 2 sind die Reserveblaslanzen in Ruhestellung ge­ zeichnet und die Blaslanzen 1 und 2 sind in Kühl- bzw. Blasstellung gezeigt.

Die jeweilige Blaslanze fährt mit einem Fahrschlitten 23 an der Führungssäule 3 mittels Hubwerk hinab in Blasstel­ lung 2 und hoch in Kühlstellung 1. Die paralell zu den Blaslanzen angeordnete Führungssäule 6 der Meßlanze dreht ebenfalls diese Meßlanze in Bereitschaft 10 oder in Mani­ pulierstellung 9 (dabei wird jeweils eine neue Meßsonde aufgezogen). Die Meßlanze fährt ähnlich wie die Blaslanze über ein Hubwerk 5 in die Meßstellung 22.

In Magazinen 19 werden weitere Blaslanzen zum Auswechseln bereitgehalten. Für die Meßlanze beinhaltet ein Sondenma­ gazin 18 Meßsonden, welche von einem Sondenmanipulator automatisch auf die Meßlanze aufgezogen werden.

Die Bunker 7 für die metallurgischen Behandlungsmittel sind über feste Rohrleitungen und flexible Zuführschläuche mit den Blaslanzen verbunden. Ein Schieber 11 trennt in geschlossener Stellung die jeweils in Kühlstellung befind­ liche Blaslanze vom zu behandelnden Behälter. Der abgekap­ selte Behandlungsstand 13 (lärm- und staubschützendes Ge­ häuse) beinhaltet den zu behandelnden Behälter 16 mit ei­ nem heb- und senkbaren Behälterdeckel 14 mit Aufgabetrich­ ter 15 für Zuschlagsstoffe und angeschlossenem Staub- und Gasabzug 12.

Claims (8)

1. Zwillingsblaslanzenanlage für metallurgi­ sche Behandlungen, insbesondere für metallurgische Pfan­ nenbehandlungen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blaslanzen wechselseitig und in direkter Abhängigkeit voneinander ohne Unterbrechung des Blasprozesses zusammen­ wirken.

2. Zwillingsblaslanzenanlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bereits vor Erreichen des Verformungsbeginnes/Zerstörungsbeginnes die jeweils in­ zwischen abgekühlte Blaslanze den Blasprozeß im Wechsel und ohne Unterbrechung weiterführt.

3. Zwillingsblaslanzenanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils außer­ halb der Metallschmelze befindliche Lanze mit Kühlwasser gekühlt wird, während die andere Blaslanze sich in Blas­ stellung befindet.

4. Zwillingsblaslanzenanlage nach den An­ sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils sich in Blasstellung befindliche Blaslanze mit einem Inertgas gekühlt wird.

5. Zwillingsblaslanzenanlage nach den An­ sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Wasserkühlperiode und vor dem Wiedereintauchen in das heißflüssige Metallbad ein gesteuerter, definierter star­ ker Preßluftstoß den Kühlkanal wasserfrei bläst.

6. Zwillingsblaslanzenanlage nach den An­ sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Blaslanzen eingebaute Temperaturfühler die optimale Takt­ zeit der beiden zusammenwirkenden Blaslanzen steuern.

7. Zwillingsblaslanzenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine federnd wirken­ de Blaslanzenaufnahmevorrichtung Erschütterungen (bedingt durch den Blasprozeß) nicht auf die gesamte Anlage über­ tragen werden.

8. Zwillingsblaslanzenanlage nach den An­ sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zwillingsblaslanzen noch über eine Reserveblaslanze ver­ fügt, die im Bedarfsfalle in Sekundenschnelle zur Verfü­ gung steht, um die Funktion der ausgefallenen Blaslanze zu übernehmen.