DE3628185A1 - Tauchlanze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tauchlanze zum Einbringen von Behand­ lungsmedien, wie inerte Gase und/oder andere Medien in mit flüssi­ gem Metall beschickten Behältern, insbesondere für die Behandlung von Roheisen oder Stahl, bestehend aus einem metallischen Innenrohr und einer feuerfesten monolithischen keramischen Ummantelung, die mittels am Innenrohr befestigten Armierungen gehalten ist, und mit einer oder mehreren die Ummantelung durchdringenden Auslauföffnungen.

Derartige Lanzen werden zum Durchmischen der Stahlschmelzen, zum Entgasen oder Entschwefeln verwendet. Dazu müssen die Lanzen so aus­ gelegt sein, daß sie den erheblichen Beanspruchungen widerstehen, die beim Blasvorgang infolge der Temperatur der Schmelze an sich sowie des Temperaturwechsels, infolge der chemischen Wirkungen von Metall und Schlacke, schließlich infolge der statischen und dy­ namisch-mechanischen Kräfte in Form von Auftrieb und Vibration entstehen.

Nachteilig bei den aus einem Innenrohr mit einer feuerfesten Umman­ telung bestehenden Lanzen ist, daß deren Haltbarkeit nur höchstens 3-4 Behandlungen umfaßt, da die thermische Beständigkeit der feu­ erfesten Ummantelung verhältnismäßig gering und die mechanische Festigkeit der Innenrohre als Träger nicht ausreichend ist.

Um derartige Lanzen mit geringem Arbeits- und Materialaufwand her­ stellbar und trotzdem mechanisch stabil und gegen thermische und chemische Beanspruchungen sowie gegen Beanspruchungen durch Tempera­ turwechsel unempfindlich zu machen, ist es bekannt, das Innenrohr mit Abstand mit einem keramischen Rohr zu umgeben und den dadurch gebildeten Zwischenraum mit einer Mörtelmasse auszufüllen. An sich bekannte mit dem Innenrohr verbundene Anker halten die Mörtelmasse.

Es ist fernerhin bekannt, die mechanische Festigkeit solcher Lanzen dadurch zu verbessern, daß an dem Innenrohr Profile angeschweißt werden, um damit einen Kanal zu bilden und demzufolge die Kühlung der Lanze zu verbessern. Damit soll die feuerfeste Ummantelung von innen her gekühlt und die Lanze insgesamt haltbarer gemacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lanze zu schaffen, die bei geringem baulichen Aufwand höhere Standzeiten gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Hauptanspru­ ches aufgezeigten Merkmale gelöst. Die Kühlelemente und gleichzeitig als Zuführungselemente verwendeten Rohrspiralen können dicht an das Innenrohr verlegt sein, oder aber auch das Innenrohr mit einem ge­ ringen Abstand umgeben.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme werden die Kühlelemente als Zu­ führungselemente für das Behandlungsmedium verwendet. Es wird somit kein zusätzliches Kühlmittel erforderlich. Bei der Verwendung von zusätzlicher Luft als Kühlmittel in gesonderten Leitungen ist ein energieaufwendiger Kompressor erforderlich, der erfindungsgemäß ent­ fallen kann.

Die das Innenrohr umgebenden Rohre führen nicht nur das Behandlungs­ medium in das Metallbad, sondern halten und verstärken auch die feu­ erfeste Ummantelung. Durch den ständigen Fluß des Behandlungsmediums durch die Rohre findet eine ständige Kühlung der Ummantelung statt, wodurch eine intensive Wärmeableitung aus der Lanze stattfindet. Die­ se ständige Kühlung vermeidet Überhitzungen innerhalb der Lanze und gewährleistet damit deren längere Standzeit. Die Kühlwirkung kann dadurch verbessert werden, wenn ein kaltes, gasförmiges Argon als Behandlungsmedium verwendet wird.

Im Stahlwerksbetrieb ist nicht auszuschließen, daß in den seitlichen Kanälen Verstopfungen auftreten. Dadurch wird die Lanze unbrauchbar. Sollte die Verstopfung beispielsweise durch eine erstarrte, nicht mehr entfernbare Metallschmelze erfolgen und damit die Kanäle fest verstopft sein, so wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vor­ geschlagen, daß das untere Ende des Innenrohres mit einer dünnen Blechscheibe verschlossen ist, an die ein Austrittsrohr angebracht ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Innen­ rohres und daß das untere Ende des Austrittsrohres vor dem unters­ ten Punkt der Ummantelung endet. Zufolge dieser Maßnahme kann mit einfachsten Mitteln ein zentrales Kopfstückchen der feuerfesten Um­ mantelung herausgebrochen werden, wodurch ein freier Zugang zu dem unteren Austrittsrohr geschaffen ist. Die das Innenrohr nach unten hin abschließende, dünne Blechscheibe kann verschlossen sein, oder eine Verbindungsöffnung zu dem Austrittsrohr aufweisen. Nach dem Entfernen des zentralen Kopfstückchen kann die Blechscheibe von außen durchstoßen werden. Somit hat das Innenrohr einen freien Durch­ gang für das Behandlungsmedium, so daß die Lanze bis zu einer Gene­ ralinspektion im Notbetrieb weiter betrieben werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Die Tauchlanze 1 besteht im wesentlichen aus einem metallenen Innen­ rohr 2 und einer feuerfesten keramischen monolithischen Ummantelung 3. Das untere Ende des Innenrohres 2 ist mit einer dünnen Blechschei­ be 4 verschlossen, an die ein Austrittsrohr 5 angebracht ist. Zwi­ schen dem unteren Ende 6 des Austrittsrohres 5 und dem untersten Punkt 7 der Ummantelung 3 ist ein leicht ausbrechbares Kopfstückchen 8 aus einem feuerfesten Material vorgesehen. Das Innenrohr 2 ist von drei spiralförmig gewickelten Rohren 9, 10 und 11 umgeben, die so ge­ wickelt sind, daß die Rohre 9 bis 11 die Oberfläche 16 des Innenroh­ res 2 nahezu vollständig abdecken. Die unteren Enden 12 der Rohre 9 bis 11 stehen jeweils mit einem seitlichen Kanal 13 der Ummantelung 3 in Verbindung. Die oberen Enden 14 der Rohre 9 bis 11 stehen mit Bohrungen 15 des Innenrohres 2 in Verbindung, das an eine nicht dar­ gestellte Hauptleitung für das Behandlungsmedium angeschlossen ist. Mit 17 ist das obere Ende der feuerfesten Ummantelung bezeichnet.

Die seitlichen Kanäle 13 bewirken ein radiales Austreten des Behand­ lungsmediums in das Stahlbad. Hierdurch wird eine intensive Durch­ mischung des Behandlungsmediums mit dem Stahlbad erreicht, ohne allzugroße Kräfte zu erzeugen.

Claims (8)

1. Tauchlanze zum Einbringen von Behandlungsmedien, wie inerte Gase und/oder andere Medien in mit flüssigem Metall beschickten Be­ hältern, insbesondere für die Behandlung von Roheisen oder Stahl, bestehend aus einem metallischen Innenrohr und einer feuerfesten monolithischen keramischen Ummantelung, die mittels am Innenrohr befestigten Armierungen gehalten ist, und einer oder mehreren die Ummantelung durchdringenden Auslauföffnungen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Innenrohr (2) zusätzlich zu den Armierungen mit einem oder mehreren spiralförmig gewickelten Rohren (9-11) für das Behandlungsmedium umgeben ist, die mit ihren unteren Enden (12) in seitlich verlaufende Kanäle (13) der Ummantelung (3) mün­ den, die bis zum Außendurchmesser der Ummantelung (3) reichen und mit ihren oberen Enden (14) mit Bohrungen (15) des Innenrohres (2) in Verbindung stehen.

2. Lanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) mit der Hauptzuführungsleitung für das Behandlungsmedium in Verbindung steht.

3. Lanze nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei Rohrstränge (9, 10, 11) so verlegt sind, daß die Oberfläche (16) des Innenrohres (2) nahezu vollständig von den Rohren (9- 11) abgedeckt ist.

4. Lanze nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (9-11) aus Kupfer bestehen.

5. Lanze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (9-11) bis nahezu an den oberen Abschluß (17) der feuerfesten Ummantelung (3) verlegt sind, und/oder nur Teile des Innenrohres (2) innerhalb der Ummantelung (3) abdecken.

6. Lanze nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Innenrohres (2) mit einer dünnen Blechscheibe (4) verschlossen ist, an die ein Austrittsrohr (5) angebracht ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Innenrohres (2) und daß das untere Ende (6) des Austrittsrohres (5) vor dem untersten Punkt (7) der Ummantelung (3) endet.

7. Lanze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im untersten Bereich der Ummantelung (3) zwischen dem untersten Punkt (7) und dem unteren Ende (6) des Austrittsrohres (5) ein zentrales Kopf­ stückchen (8) vorgesehen ist.

8. Lanze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück­ chen (8) aus einem einfach zu entfernenden feuerfesten Material besteht.