DE3605536A1 - Vorrichtung zum einblasen von gas in eine metallschmelze in einer pfanne - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Blasen von Gas, insbesondere Stickstoff, durch eine Metallschmelze in einer Pfanne.

Vorrichtungen zum Einführen von Gasen in eine Metallschmelze für verschiedene Zwecke sind in den US-PS 32 30 075 und 39 45 820 offenbart, die Eintauchlanzen zur Raffination von Metallschmelzen in Herdgefäßen beschreiben. Eine Vor­ richtung zum Einführen von Gas in eine Pfanne ist in der US-PS 39 61 779 offenbart, und eine für die gleiche Praxis brauchbare Lanze ist in der US-PS 41 79 103 offenbart. Eine Lanze zur Raffination einer Schmelze mittels eines pulverförmigen festen Materials und eines Trägergases ist in der US-PS 42 11 553 offenbart, und eine Lanze für einen gleichartigen Zweck, die in einer Pfanne im Abstand zu deren Seitenwand angeordnet ist, wird in der US-PS 43 89 245 offenbart, wobei eine Form der Lanze mit einem vertikalbeweglichen Absperrorgan kombiniert ist.

Nach den US-PS 32 30 075 und 39 45 820 werden die Lanzen durch eine unter einem Winkel angebrachte Öffnung in der Seitenwand eines Herdgefäßes eingeführt, und eine ähnliche Anordnung zum Einführen einer Lanze in eine Pfanne ist in der US-PS 39 61 779 offenbart. Die anderen erwähnten bekannten Einrichtungen sind dazu bestimmt, direkt in den offenen Oberteil der Pfanne eingesetzt zu werden, und es ist kein Stand der Technik bekannt, nach dem ein abgewandelter Lanzenaufbau es ermöglicht, diese in die feuerfeste Seitenwandauskleidung einer Pfanne derart einzu­ fügen, daß sie in einer gewünschten Lage fest positioniert wird, so daß der eingeblasene, aus dieser austretende Stickstoff stets eine gewünschte Rührwirkung im Metall in der Pfanne hervorruft, wie sie beim Desoxydieren und Entschwefeln oder sonstigen Behandeln des Metalls im Einzel­ fall wesentlich ist.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zum Einblasen von Gas in eine Metallschmelze in einer Pfanne mit einer feuerfesten Schutzauskleidung auf deren Boden und Seitenwänden mittels einer Lanze zu entwickeln, die in der feuerfesten Seitenwandauskleidung einer Pfanne fest anbringbar ist und eine stetige Rühr­ wirkung des aus der Lanze austretenden Gases, insbesondere Stickstoffs, in der Metallschmelze in der Pfanne ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine Vorrichtung zum Einblasen von Gas in eine Metall­ schmelze in einer Pfanne mit einer feuerfesten Schutzaus­ kleidung auf deren Boden und Seitenwänden mittels einer Lanze, mit dem Kennzeichen, daß die Lanze aus einem läng­ lichen feuerfesten Körper einer Form, die in eine Vertikal­ nut in der feuerfesten Auskleidung in der Seitenwand der Pfanne hineinpaßt, aus wenigstens einem rohrförmigen Bau­ teil, das in Axialrichtung im länglichen Körper angeordnet ist, aus einem Ende desselben vorragt und mit wenigstens einer Öffnung im länglichen Körper innerhalb dessen entgegen­ gesetzten Endes in Verbindung steht, welche Öffnung dem Inneren der Pfanne zugewandt ist, und aus einer Einrichtung zum Einführen des Gases in das rohrförmige Bauteil besteht.

Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Unteran­ sprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Kombination einer Transportpfanne für eine Metall-, z. B. Stahlschmelze und einer Lanze zum Einblasen von Gas in die Metallschmelze, welche Transportpfanne einen Boden und Seitenwände und eine feuerfeste Schutzauskleidung darauf aufweist, mit dem Kennzeichen, daß die Lanze aus einem länglichen feuer­ festen Körper einer Form, die in eine Vertikalnut in der feuerfesten Auskleidung in der Seitenwand der Pfanne und in einen Hohlraum der an die Nut angrenzenden feuerfesten Auskleidung auf dem Boden der Pfanne hineinpaßt, aus wenig­ stens einem rohrförmigen Bauteil, das in Axialrichtung im länglichen feuerfesten Körper angeordnet ist, aus einem Ende desselben vorragt und mit wenigstens einer Öffnung im länglichen feuerfesten Körper innerhalb dessen entgegen­ gesetzten Endes in Verbindung steht, welche Öffnung dem Inneren der Pfanne zugewandt ist, aus Mitteln zur Befesti­ gung der Lanze in der Vertikalnut und dem Hohlraum in der feuerfesten Schutzauskleidung der Pfanne und aus einer Einrichtung zum Einführen des Gases in das rohrförmige Bauteil besteht.

Ausgestaltungen dieser Kombination sind in den Unteran­ sprüchen 6 und 7 gekennzeichnet.

In die dem Inneren der Pfanne zugewandte oder zugewandten Öffnungen können kompakte oder poröse Stopfen eingesetzt sein. Durch diese tritt das von einer Gasquelle zugeführte Gas in gesteuerten strahlartigen Strömen aus den Öffnungen in die Metallschmelze unter Erzeugung einer hochgradig erwünschten Rührwirkung in der von der Pfanne transportierten Metallschmelze aus.

Die Erfindung wird durch das in der Zeichnung veranschau­ lichte Ausführungsbeispiel näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer Pfanne zur Veranschaulichung der darin angebrachten, seitlich montierten Lanze, wobei Teile weggebrochen dargestellt sind;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der seitlich montierten Lanze, wobei Teile weggebrochen und Teile im Querschnitt dargestellt sind;

Fig. 3 einen Horizontalschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1; und

Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 2.

Insbesondere in den Fig. 1 und 3 sieht man, daß ein Teil einer Pfanne 10 dargestellt ist, die ein Gefäß irgendeines geeigneten oder herkömmlichen Aufbaus ist, wie er in der Stahlerzeugungsindustrie gut bekannt ist. Die Pfanne 10 hat eine feuerfeste Schutzauskleidung 11, wie z. B. aus feuerfesten Steinen od. dgl.. Die Seitenwand der Pfanne 10 weist eine darin gebildete, im wesentlichen vertikale Nut 12 auf, in der die seitlich montierte Lanze angebracht ist. Die Lanze weist einen länglichen feuerfesten Körper 13 mit einem oberen Teil 14, der von quadratischem Quer­ schnitt ist, und einen unteren Teil 15 auf, der von recht­ eckigem Querschnitt ist. Ein aus einem Rohr gebildetes rohrförmiges Bauteil 16 ist längs in dem länglichen feuer­ festen Körper 13 der Lanze angeordnet, ragt aus dem oberen Ende 17 desselben vor und endet innerhalb dessen unteren Endes 18.

In Fig. 3 sieht man, daß eine Oberfläche des Körpers 13 der Lanze glatt an der Rückseite der Nut 12 in der feuer­ festen Auskleidung 11 der Pfanne 10 anliegt und daß ge­ stampftes feuerfestes Material zwischen den Wänden der Nut 12 und den gegenüberliegenden Seitenwänden des läng­ lichen Körpers 13 der Lanze angebracht ist, um sie fest in ihrer Lage zu halten.

In den Fig. 1 und 3 erkennt man, daß der obere Teil 14 des länglichen Körpers 13 der Lanze innerhalb der Nut 12 der feuerfesten Auskleidung 11 in der Pfanne 10 posi­ tioniert ist und daß ein Haltemittel in der Form einer Klammer 19 am länglichen Körper 13 der Lanze angebracht ist und sich nach außen sowie über die obere Kante der Pfanne 10 erstreckt.

In Fig. 2 sieht man, daß das rohrförmige Bauteil 16, das innerhalb des unteren Endes 18 der Lanze endet, einige umfangsmäßig beabstandete Verstärkungselemente 20 trägt und einen rohrförmigen Kanal bildet, in dem ein koaxial angeordnetes, kleineres rohrförmiges Bauteil 21 angeordnet ist. Ein 90°-Krümmer 22 ist an das untere Ende des rohrförmi­ gen Bauteils 21 angeschlossen und steht mit einer Fassung 23 in Verbindung, die ihrerseits mit einer Öffnung 24 verbunden ist, in der ein poröser Stopfen 25 eingesetzt ist. Das rohrförmige Bauteil 21 ist gegenüber dem rohr­ förmigen Bauteil 16 durch Abstandsscheiben 26 unter Abstand gehalten. Verstärkungsstäbe 27 sind an ihren oberen Enden mit der Außenseite des rohrförmigen Bauteils 16 verschweißt und so geformt, daß sie sich davon nach außen und nach unterhalb desselben bis zu einem Punkt innerhalb des unteren Endes 18 des unteren Teils 15 des länglichen Körpers 13 der Lanze erstrecken.

In Fig. 4 veranschaulicht ein Horizontalschnitt des unteren Teils 15 des länglichen Körpers 13 der Lanze den Abstand der mehreren Verstärkungsstäbe 27.

In Fig. 2 sieht man außerdem, daß das obere Ende des kleine­ ren rohrförmigen Bauteils 21 aus dem oberen Ende des größe­ ren rohrförmigen Bauteils 16 vorragt und diesem gegenüber durch den Ring 26 unter Abstand gehalten ist. Man erkennt außerdem, daß ein umgekehrt U-förmiger Griffbügel 28 mit einem Querstück 29 an der oberen Außenfläche des größeren rohrförmigen Bauteils 16 befestigt ist und über das obere Ende des kleineren rohrförmigen Bauteils 21 derart hinaus­ ragt, daß die Lanze geeignet an einer Halte- und Posi­ tionierungseinrichtung angebracht und dadurch gegen die Seitenwand der Lanze in der Nut 12 gehalten werden kann, während die Lanze daran durch die Klammer 19 und das erwähnte feuerfeste zementartige Bindemittel befestigt wird.

In Fig. 2 ist eine einzige Öffnung 24 mit einem einzigen porösen Stopfen 25 darin dargestellt, durch die Gas, wie z. B. Stickstoff, das in das obere Ende des kleineren rohrförmigen Bauteils 21 eingeführt wird, in die Metall­ schmelze in der Pfanne 10 ausströmt. Alternativ können zusätzliche verstöpselte oder unverstöpselte Öffnungen vorgesehen werden, wie in Strichellinien in Fig. 1 darge­ stellt ist, wo zwei solche Öfnungen mit porösen Stopfen 25 darin dargestellt sind. Die durch die Öffnungen 24 definierten Hohlräume und die porösen Stopfen 25 sind in der dem Inneren der Pfanne 10 zugewandten Seite der Lanze angeordnet, und die Lanze ist auf der Quermittellinie der Pfanne angeordnet, die der Ausgußschnauze der Pfanne gegenüberliegt, wie Fachleuten geläufig sein dürfte.

Man sieht daher, daß mit der Erfindung eine neue und hoch­ gradig wirksame seitlich montierte Lanze für eine Transport­ pfanne für eine Metall-, wie z. B. Stahlschmelze offenbart wird, wobei die Lanze eine neue Gestaltung aufweist und so in der Pfanne angeordnet ist, daß sie einen minimalen Raum darin einnimmt und gleichzeitig die gewünschte Richtung des dadurch eingeführten Gases in die Metallschmelze hinein sichert.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Einblasen von Gas in eine Metallschmelze in einer Pfanne mit einer feuerfesten Schutzauskleidung auf deren Boden und Seitenwänden mittels einer Lanze, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze aus einem länglichen feuerfesten Körper (13) einer Form, die in eine Vertikalnut (12) in der feuerfesten Auskleidung (11) in der Seitenwand der Pfanne (10) hineinpaßt, aus wenigstens einem rohrförmi­ gen Bauteil (16; 21), das in Axialrichtung im länglichen Körper (13) angeordnet ist, aus einem Ende (17) desselben vorragt und mit wenigstens einer Öffnung (24) im läng­ lichen Körper (13) innerhalb dessen entgegengesetzten Endes (18) in Verbindung steht, welche Öffnung (24) dem Inneren der Pfanne (10) zugewandt ist, und aus einer Einrichtung zum Einführen des Gases in das rohr­ förmige Bauteil (21) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei rohrförmige Bauteile (16, 21) aufweist, deren eines (16) von größerem Durchmesser als das andere (21) ist und die koaxial angeordnet sind, wobei das rohrförmige Bauteil (21) kleineren Durchmessers mit der Öffnung (24) und der Einrichtung zum Einführen des Gases in Verbindung steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche feuerfeste Körper (13) einen oberen Teil (14) und einen unteren Teil (15) aufweist, von denen der obere Teil (14) von quadratischem Querschnitt und der untere Teil (15) von rechteckigem Querschnitt sind, und daß die Nut (12) in der feuerfesten Auskleidung (11) in der Seitenwand der Pfanne (10) einen Hohlraum quadratischen Querschnitts einer im wesentlichen gleichen Abmessung wie der des quadratischen Querschnitts des oberen Teils (14) des länglichen Körpers (13) definiert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Verstärkungsstab (27) am rohrförmigen Bauteil (16) befestigt ist und sich innerhalb des läng­ lichen Körpers (13) nach jenseits der Öffnung (24) in entgegengesetzter Richtung zum rohrförmigen Bauteil (16) erstreckt.

5. Kombination einer Transportpfanne für eine Metall-, z. B. Stahlschmelze und einer Lanze zum Einblasen von Gas in die Metallschmelze, welche Transportpfanne einen Boden und Seitenwände und eine feuerfeste Schutzausklei­ dung darauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze aus einem länglichen feuerfesten Körper (13) einer Form, die in eine Vertikalnut (12) in der feuerfesten Auskleidung (11) in der Seitenwand der Pfanne (10) und in einen Hohlraum der an die Nut (12) angrenzenden feuerfesten Auskleidung (11) auf dem Boden der Pfanne (10) hineinpaßt, aus wenigstens einem rohr­ förmigen Bauteil (16; 21), das in Axialrichtung im länglichen feuerfesten Körper (13) angeordnet ist, aus einem Ende (17) desselben vorragt und mit wenigstens einer Öffnung (24) im länglichen feuerfesten Körper (13) innerhalb dessen entgegengesetzten Endes (18) in Verbindung steht, welche Öffnung (24) dem Inneren der Pfanne (10) zugewandt ist, aus Mitteln (18, 28, 29) zur Befestigung der Lanze in der Vertikalnut (12) und dem Hohlraum in der feuerfesten Schutzauskleidung (11) der Pfanne und aus einer Einrichtung zum Einführen des Gases in das rohrförmige Bauteil (21) besteht.

6. Kombination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze zwei rohrförmige Bauteile (16, 21) aufweist, deren eines (16) von größerem Durchmesser als das andere (21) ist und die koaxial angeordnet sind, wobei das rohrförmige Bauteil (21) kleineren Durchmessers mit der Öffnung (24) und der Einrichtung zum Einführen des Gases in Verbindung steht.

7. Kombination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche feuerfeste Körper (13) einen oberen Teil (14) und einen unteren Teil (15) aufweist, von denen der obere Teil (14) von quadratischem Querschnitt und der untere Teil (15) von rechteckigem Querschnitt sind, und daß die längliche Nut (12) in der feuerfesten Auskleidung (11) in der Seitenwand der Pfanne (10) einen Hohlraum quadratischen Querschnitts einer im wesentlichen gleichen Abmessung wie der des quadratischen Querschnitts des oberen Teils (14) des länglichen Körpers (13) definiert.