DE3616510A1

DE3616510A1 - Zwangskuehlbare doppelmantelblaslanze

Info

Publication number: DE3616510A1
Application number: DE19863616510
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Clemens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1986-05-16
Publication date: 1987-11-19

Description

Die Erfindung betrifft eine zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze für me tallurgische, insbesondere für pfannenmetallurgische Behandlungen.

Bei der Verwendung von Blaslanzen in den bereits bekannten Ausführungen ergibt sich eine Reihe von Schwierigkeiten besonders aus Gründen unbe friedigender Blaslanzenhaltbarkeiten.

Hauptursache der vorzeitigen Blaslanzenzerstörung ist die temperaturbe dingte, temperaturwechselbedingte, sowie mechanisch-dynamisch bedingte Verformung des mit feuerfestem Material umhüllten Lanzenkörpers.

Zur Verlängerung der Blaslanzenstandzeiten setzt man besonders geeigne tes und geformtes Feuerfestmaterial ein. Außerdem versucht 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 allen bisher angewandten Verbesserungen an der Blaslanzen konstruktion ein insgesamt nur unbefriedigendes Ergebnis erzielt werden.

Eine ganz erhebliche Verlängerung der Blaslanzenhaltbarkeit (Standzeit) hingegen kann nur erreicht werden, indem man die Blaslanzenkonstruktion kühlt, vorzugsweise mittels einer Wasserzwangsumlaufkühlung, wie sie ähn lich bei den Sauerstoffblaslanzen in den Stahlkonvertern angewandt wird.

Es sind auch bereits Blaslanzen bekannt, die gekühlt (auch wasserge kühlt) sind, jedoch wegen Explosionsgefahr ist es nicht zulässig mit einem derart wasserhaltigen Körper in das heißflüssige Metallbad ein zutauchen.

Diese Blaslanzen dürfen also deshalb nicht eingesetzt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine im Vergleich zu den bisher üblichen Blaslanzenhaltbarkeiten ganz eindeutig verlängerte Haltbar keit zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Doppelmantellanze vor, das Kühlsystem der Blaslanze mittels; einer seits kontruktiv spezieller Auslegung der Kühlkanäle und anderer seits mit Hilfe des Einsatzes besonders gut wärmeleitfähigen Materi ales; so zu gestalten, daß selbst ein verhältnismäßig schlechter Wär meträger wie Luft (Preßluft) eine noch befriedigende Kühlwirkung er zielen kann.

Eine solche Blaslanze würde aufgrund wesentlich längerer Haltbarkeits dauer wirtschaftlichere Prozeßführungen ermöglichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird wie folgt anhand der Zeich nung näher erläutert. Es zeigt

Zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze

In der Zeichnung ist die Blaslanze in geschnittener Darstellung gezeigt. Das innere Blasrohr (1) ist an seinem oberen Ende mit dem jeweils er forderlichen Anschluß für die Blaslanzenanlage ausgerüstet, während am unteren Ende Austrittsröhrchen (5) für eine strömungstechnisch gün stige Verteilung der Behandlungsmedien (z. B. Argon mit staubkornförmi gen Entschwefelungsmitteln gemischt) vorgesehen sind.

Der äußere Kühlmantel (2) bildet mit der Wandung des inneren Blasrohres (1) einen Kühlkanal, welcher mit Hilfe von drei Stück Trennwänden (3) in drei separate Kammern unterteilt wird.

Das Material dieser Trennwände (3) besteht aus besonders gut wärmeleit fähigem Material, - vorzugsweise Kupfer -, was zur Folge hat, daß die an den äußeren Kühlmantel (2) herangeführte Temperatur wirkungsvoll an das innere Blasrohr (1) weitergeleitet wird. Dadurch steht der nach innen geleiteten Temperatur (Wärme) eine sehr große Oberfläche zur Ver fügung von der das Kühlmedium (Preßluft) mittels Berührung genügend große Wärmemengen pro Zeiteinheit abtragen kann, so daß die Temperatur der Rohre (2) und (3) sicher unterhalb der für Wärmespannungen gefähr lichen Werte bleibt.

Durch den Kühlmediumeintritt (4) gelangt das Kühlmedium in den unteren Teil der Blaslanze wo durch Umleitung in die entsprechenden Kühlkanäle (10) das Kühlmedium durch Öffnungen (9) im oberen Teil des Kühlmantels (2) die Blaslanze wieder verläßt.

Eine gleitende Dichtung (6) stellt sicher, daß der äußere Kühlmantel (2) temperaturbedingte Längenänderungen ausgleichen kann.

Die Feuerfestschutzschicht (8) der Blaslanze ist aus speziell tempera turbeständigem, schlackenbeständigem sowie temperaturwechselbeständigem Material hergestellt.

An den beiden am stärksten beanspruchten Stellen (Schlackenlinie und Blaskopf) ist die Feuerfestschutzschicht besonders verstärkt ausgeführt. An diesen beiden Stellen gelangen außerdem auch spezielle Feuerfest qualitäten (wie z. B. zirkonhaltige Massen, Spinelle, Magnesitchrom mischungen, Magnesitkohlenstoffmischungen) zur Anwendung.

Ein spezielles Verankerungssystem (7) hält die Feuerfestschutzschicht wirkungsvoll auf dem äußeren Kühlmantel (2) derart, daß Wärmeleitung ausgehend von den metallurgischen Verankerungselementen des Veranke rungssystems (7) in den Kühlmantel (2) verhindert wird. Außerdem auch bleiben Kühlmantel (2) und Feuerfestschutzschicht (8) unabhängig von einander, weil das Verankerungssystem (7) nicht kraft- oder formschlüs sig mit dem Kühlmantel (2) verbunden ist.

Die Isolierschicht (11) zwischen Feuerfestschutzschicht (8) und Kühl mantel (2) ist derart ausgebildet, daß die Feuerfestschutzschicht einer seits nicht fest mit dem Kühlmantel (2) verbunden ist, andererseits je doch ein verhältnismäßig stabiler Zusammenhalt der gesamten Konstruk tion gewährleistet wird.

Claims

1. Zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlmedium den Raum zwischen zwei Metallrohren wirkungsvoll durchströmt.

2. Zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Kühlmedium durchströmte Raum in dafür besonders geeignete Kanäle mit Austritt und Eintritt unterteilt ist.

3. Zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze nach An spruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilungen der Kühlkanäle aus besonders gut wärmeleitendem Metall - vor zugsweise Kupfer - hergestellt sind.

4. Zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze nach An spruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kühl mantel mit Hilfe einer gleitenden Dichtung Längsausdehnungen ohne Zerstörung der Feuerfestschicht ausführen kann.

5. Zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze nach An spruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein spezielles Ver ankerungssystem die Feuerfestschutzschicht auf dem äußeren Kühlmantel hält.

6. Zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze nach An spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Verankerungselementen des Verankerungssystems weder kraft- noch formschlüssige Verbindungen zum äußeren Kühlmantel hin existieren.

7. Zwangskühlbare Doppelmantelblaslanze nach An spruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolier schicht zwischen Feuerfestschutzschicht und äußerem Kühl mantel derart angeordnet ist, daß einerseits die Feuerfest schutzschicht keine feste Verbindung zum äußeren Kühlmantel hat, andererseits jedoch ein verhältnismäßig stabiler Zu sammenhalt der gesamten Konstruktion gewährleistet ist.