DE3744694C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einsatz für die feuerfeste Auskleidung von metallurgischen Veredelungsöfen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Ein solcher Einsatz ist für metallurgische Konverter bereits aus der DE-AS 14 33 398 bekannt.

Die Gasdurchgangskanäle bestehen üblicherweise aus einem dünnen Metallrohr, während der Feuerfestkörper des Einsatzes aus einem feuerfesten Magnesium-Kunststoff-Material besteht. Beim Einblasen von sauerstoffhaltigen Gasen durch diese Gasdurchgangskanäle sind die Metallrohre der Gasdurchgänge einem starken Korrosionsangriff ausgesetzt. Bei elektrisch beheizten metallurgischen Veredelungsöfen wird die Beschickung durch eine Induktionsspule oder durch einen Lichtbogen geschmolzen. Trotz ihrer Herstellung aus hochwertigen feuerfesten Materialien erleiden die bekannten Einsätze (Stopfen) einen beträchtlichen Verschleiß, dessen Durchschnittsrate 0,2 bis 0,5 mm je Schmelzvorgang beträgt.

Häufig haftet Metall oder Schlacke am Boden eines Veredelungsofens an und bildet dort eine Schutzschicht für die feuerfesten Werkstoffe dieser Veredelungsöfen. Dabei bilden sich auf dem Ofenboden pilzförmige Metallablagerungen, die als Schutzschicht für die Oberflächen des Einsatzes sowie der umgebenden Bodenwandabschnitte des Veredelungsofens dienen. Wegen der stark wechselnden Temperaturen im Bereich der Ofenwandung und wegen der starken Verwirbelung der Metallschmelze bilden sich jedoch nur sehr schwer stabile Metallschichten im Bereich des Einsatzes und dessen Nachbarschaft aus.

Häufig wird zur Auskleidung des Veredelungsofens bzw. zur Bildung einer feuerfesten Bodenwandung desselben eine Trockenstampfmasse verwendet, um bei günstigen Arbeitsbedingungen die Zeit zum Aufbau einer solchen feuerfesten Bodenauskleidung möglichst zu verkürzen.

Es ist jedoch schwierig, auf einem Einsatz für die feuerfeste Auskleidung eines Verdelungsofens eine metallische Schutzschicht auszubilden. Das hat zur Folge, daß diese bekannten Einsätze rasch abgetragen werden. Ein herkömmlicher Einsatz hat bei 500 Schmelzvorgängen einen Abbrand von 100 bis 250 mm.

Aus der DE-OS 25 03 672 sind Blasöffnungen an metallurigschen Konvertern bekannt, die an ihrem inneren Teil aus einem sich verjüngenden Formstein mit zentraler Durchlaßöffnung und an ihrem äußeren Teil aus einem flüssigkeitsgekühlten Metallkörper mit zentralem Durchlaßkanal bestehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einsatz für die feuerfeste Ofenauskleidung zu schaffen, der eine besonders hohe Standzeit aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Einsatz der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich in erster Linie daraus, daß als Folge der langgestreckten Ausnehmungen, welche sich parallel zu den Gasdurchgangskanälen bis zu einer bestimmten Tiefe in den Feuerfestkörper des Einsatzes erstrecken, die pilzförmigen Metall- und Schlackeablagerungen fest mit dem Boden des Einsatzes verbunden werden, da das Material in diese Ausnehmungen eindringt und dort erstarrt. Selbst dann, wenn der Einsatz beträchtlich durch Korrosion abgetragen ist, bleibt dieser Verankerungseffekt erhalten, da die Ausnehmungen eine beträchtliche Tiefe aufweisen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Einsatzes sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Einsatz,

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf den Einsatz gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt in verkleinertem Maßstab durch die Anordnung eines Einsatzes gemäß Fig. 1 in der Bodenwandung eines metallurgischen Behälters,

Fig. 4, 5 und 6 Längsschnitte von Einsätzen gemäß bevorzugter Ausführungsformen,

Fig. 7 einen Teil-Längsschnitt durch die Bodenwand eines Schmelzofens,

Fig. 8 eine Teil-Draufsicht auf den Boden gemäß Fig. 7,

Fig. 9 einen vergrößerten Teilschnitt gemäß Fig. 7,

Fig. 10 einen Teil-Längsschnitt durch eine Bodenstruktur,

Fig. 11 eine Draufsicht auf den Boden gemäß Fig. 10 und

Fig. 12 eine Teil-Draufsicht auf eine andere Bodenstruktur.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Einsatz für die feuerfeste Auskleidung eines Veredelungsofens für Metallschmelzen vorgeschlagen, der aus einem feuerfesten Werkstoff, wie z. B. aus MgO-C besteht, und der in der Bodenwandung, vorzugsweise eines elektrischen Schmelzofens, angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt einen kegelstumpfförmigen Einsatz 49, der aus einem feuerfesten Material besteht und eine sehr allmählich zulaufende konische äußere Umfangsfläche besitzt. Dieser Einsatz kann in eine Bodenwandung eines nicht dargestellten Schmelzofens (Veredelungsofens) eingesetzt werden, so daß er sich zwischen einer Gasverteilungskammer und dem Inneren des Schmelzofens erstreckt.

Der Einsatz 49 weist eine Vielzahl von Gasdurchgangskanälen 46 auf, die sich von der nicht mit einem Bezugszeichen versehenen Gasverteilungskammer zu der dem Ofeninneren zugewandten Arbeitsfläche 49 a des Einsatzes erstrecken.

Obwohl es vom Standpunkt der Gasverteilung und Einführung in den Schmelzofen wünschenswert wäre, so viele Gasdurchgangskanäle 46 wie möglich vorzusehen, ist es praktisch unmöglich, mehr als eine begrenzte Anzahl von Gasdurchgangskanälen vorzusehen. Diese Kanäle sind nach Möglichkeit in einem gegenseitigen Mindestabstand von etwa 5 bis 100 mm, vorzugsweise von 10 bis 50 mm, angeordnet.

Wie ferner in Fig. 1 dargestellt, sind im Einsatz 49 eine Vielzahl von langgestreckten Ausnehmungen 50 vorgesehen, die sich parallel zu den Gasdurchgangskanälen 46 von der Innenfläche 49 a bis zu einem Mittelabschnitt des Feuerfestkörpers des Einsatzes 49 erstrecken.

Die Gaskanäle 46 bestehen jeweils aus einem dünnen Metallrohr 45, wie z. B. aus rostfreiem Stahl, welches in ein feuerfestes Material eingebettet ist. Die langgestreckten Ausnehmungen 50 besitzen jeweils einen geringeren Durchmesser als die Gaskanäle 46. Die Ausnehmungen 50 sind in dem feuerfesten Werkstoff jeweils zwischen zwei benachbarten Gaskanälen 46 und parallel zu denselben ausgebildet. Im Gegensatz zu den Gaskanälen erstrecken sich die Ausnehmungen 50 nicht über die gesamte Länge des Einsatzes 49, sondern lediglich von dessen Innenfläche 49 a bis zu einem Mittelabschnitt dieses Einsatzes.

Fig. 3 zeigt einen Abschnitt der Bodenwandung 42 eines Schmelzofens, in die der Einsatz 49 installiert ist, um Gas in eine geschmolzene Metallmasse durch die Gaskanäle 46 einzublasen. Wenn dieser Veredelungsvorgang für die Schmelze durchgeführt wird, tritt geschmolzenes Metall in die Ausnehmungen 50 ein, erstarrt und bildet möglicherweise eine pilzförmige Metallschicht 48, die am inneren Ende des Einsatzes 49 und in seiner Nähe anhaftet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Es ist deutlich, daß das Metall in den Ausnehmungen 50 eine feste Grundlage für eine derartige poröse, pilzartige Ablagerung 48 von geschmolzenem Metall bildet. Die Ausnehmungen 50 müssen daher eine Tiefe haben, das sogar dann, wenn der Einsatz 49 im zulässigen Maße abgetragen wird, sie noch in der Lage sind, eine hinreichende Metallmenge festzuhalten und hierdurch eine feste Basis zur Aufrechterhaltung der pilzförmigen Lage 48 zu bilden, bis der Einsatz 49 ausgetauscht wird.

Die Ausnehmungen 50 haben vorzugsweise einen Durchmesser von 1 bis 5 mm. Wenn ihr Durchmesser zu klein ist, vermögen sie keine hinreichende Grundlage für die Ausbildung einer solchen pilzförmigen Ablagerung von Metall zu bilden. Wenn ihr Durchmesser zu groß ist, nehmen sie soviel geschmolzenes Metall auf, daß der Einsatz 49 eine so weit erhöhte Temperatur annimmt, daß hierdurch eine nachteilige Verkürzung der Lebensdauer des Einsatzes 49 auftritt. Die Ausnehmungen 50 haben kreisförmigen, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt. Die Ausnehmungen 50 können z. B. durch eine entsprechende Anzahl von Metalldrähten, die jeweils einen geeigneten Durchmesser aufweisen, geformt werden, in dem die Metalldrähte zeitweilig in das feuerfeste Material während der Herstellung des Einsatzes eingebettet werden.

Für experimentelle Zwecke wurde unter Verwendung von Rohren 45, die die Gaskanäle 46 bilden, ein Einsatz unter Ausformung der langgestreckten Ausnehmungen 50 mit nachfolgenden Parametern hergestellt:

Rohre
Innendurchmesser|1 mm
Länge	753 mm
Anzahl	30

Ausnehmungen
Durchmesser|5 mm
Tiefe	350 mm
Anzahl	7

Der Einsatz 49 wurde in der Bodenwandung eines elektrischen Schmelzofens zur Stahlherstellung eingesetzt. Durch die Rohre 45 wurde ein inertes Gas in eine Metallschmelze in dem Schmelzofen eingeblasen. Über der Spitze des Einsatzes 49 bildete sich eine hinreichend große pilzkopfförmige Metallablagerung 48, die dazu beitrug, die Lebensdauer des Einsatzes 49 zu erhöhen. Jeder Gaskanal war durch zwei Rohre 45 aus rostfreiem Stahl und einem keramischen Rohr, das zwischen diesen Rohren 45 zur Verbindung derselben eingesetzt war, gebildet, um den Fluß eines Induktionsstromes durch den Einsatz 49 zu verhindern. Es ist offensichtlich, daß die Ausnehmungen 50 die Ausbildung einer wirksasmen pilzförmigen Schutzablagerung erleichtern, die ihrerseits dazu beiträgt, die Lebensdauer des Einsatzes und des diese umgebenden Bodenwandabschnittes zu erhöhen bzw. zu verlängern.

Nachfolgend wird aus die Fig. 4 Bezug genommen, die eine modifizierte Form des Einsatzes zeigt.

Diese Modifikation besteht im Einschluß eines äußeren Gehäuses, das aus Metall oder einer feuerfesten Beschichtung, bestehend z. B. aus Aluminiumphosphat, besteht. Das äußere Gehäuse ist mit C in Fig. 4 bezeichnet und umgibt das feuerfeste Material, um es gegen jede Beschädigung zu schützen, selbst wenn eine verhältnismäßig große mechanische Kraft dieses während der Lagerung, dem Transport oder der Installierung des Einsatzes belastet. Das äußere Gehäuse C endet in einem Zwischen- bzw. Mittelabschnitt des Einsatzes, ohne dessen oberes Ende zu erreichen, so daß es nicht als Kurzschlußleitung für einen Induktionsstrom während des Betriebes eines elektrischen Schmelzofens dienen kann. Das äußere Gehäuse hat vorzugsweise eine solche Länge, daß es das feuerfeste Material entlang des Einsatzes nur bis zu einer Höhe von 80% der Gesamtlänge des Einsatzes umgibt.

Nach der vorliegenden Erfindung kann der Einsatz zwei Abschnitte enthalten, die aus unterschiedlichen Arten von feuerfestem Material bestehen. Diese Abschnitte sind jeweils ein innerer Abschnitt, der dem Inneren des Schmelzofens zugewandt ist und ein äußerer Abschnitt, der sich zur Gasverteilungskammer hin erstreckt. Der innere Abschnitt ist aus einem feuerfesten Material von hoher Qualität mit hoher Verschleißfestigkeit hergestellt, wie z. B. aus MgO-C, während der äußere Abschnitt aus einem feuerfesten Material von niedriger Qualität besteht und weniger teuer ist. Dieser Aufbau ist für alle bereits bisher erläuterten Figuren anwendbar. Überdies kann auch der Teil der Bodenwandung des Schmelzofens, der den Einsatz umgibt, auf die gleiche Weise aufgebaut sein. Ein innerer Bodenabschnitt, der dem Inneren des Schmelzofens zugewandt ist, kann aus einem feuerfesten Material von hoher Qualität bestehen, während der äußere Wandbereich aus einem feuerfesten Material niedrigerer Qualität bestehen kann.

Der Begriff "feuerfestes Material von hoher Qualität" meint im Rahmen dieser Beschreibung jedes feuerfeste Material, das einen hohen Grad von Bruchfestigkeit aufweist, einschließlich MgO-C und jedem anderen feuerfesten Material, das bisher für die Herstellung eines Einsatzes für Schmelzöfen benutzt wurde. Der Beginn "feuerfestes Material von niedrigerer oder niedriger Qualität", meint im Rahmen dieser Beschreibung MgO-Schamottsteine oder anderes feuerfestes Material dieser Art, das weniger teuer ist und in seiner Bruchfestigkeit bzw. seinem Bruchwiderstand jedem feuerfesten Material von hoher Qualität unterlegen ist, jedoch noch hinreichend fest ist, so daß ein Versagen des Einsatzes als Ganzes sehr unwahrscheinlich ist.

Die bevorzugte Dicke jedes Abschnittes hängt von verschiedenen Faktoren ab, z. B. der Form und Art des Schmelzofens und der Art des Gases, das in diesen durch den Einsatz eingeblasen wird. Es ist jedoch üblicherweise ausreichend, daß der innere Abschnitt, der aus einem feuerfesten Material von hoher Qualität besteht, eine Dicke von etwa 150 bis 200 mm besitzt. Um weiter auf der sicheren Seite zu sein, ist es natürlich möglich, diese Dicke weiter zu erhöhen, wobei allerdings wirtschaftliche Faktoren ebenfalls berücksichtigt werden müssen.

Für die Herstellung eines solchen Einsatzes aus mehreren Abschnitten können z. B. zwei Verfahren angewandt werden. Nach der ersten Methode wird das feuerfeste Material von hoher Qualität und das feuerfeste Material von niedriger Qualität jeweils gleichzeitig in einem Rahmen angeordnet, um jeweils den inneren und äußeren Abschnitt für einen Einsatz zu bilden. Dann wird eine Mehrzahl von Ausnehmungen bzw. Bohrungen durch die feuerfesten Materialien hindurchgeführt und ein Rohr oder mehrere Rohre, die einen Gaskanal begrenzen, wird bzw. werden in jede Bohrung eingesetzt. Wahlweise ist es auch möglich, eine Mehrzahl von in geeigneter Weise verteilt angeordneten Rohren in dem Rahmen anzuordnen und anschließend die Zwischenräume durch die feuerfesten Materialien auszufüllen. Nachdem der Rahmen mit den feuerfesten Materialien ausgefüllt worden ist, werden die Rohre daraus entfernt, falls sie angewendet wurden, um Gaskanäle zu bilden, die jeweils rein durch das feuerfeste Material selbst begrenzt sind. Der Einsatz, der so hergestellt wurde, wird in die Bodenwandung eines Schmelzofens eingesetzt.

Nach dem zweiten Verfahren wird das feuerfeste Material von hoher Qualität im inneren Abschnitt einer Einsatzöffnung, die in der Bodenwandung eines Schmelzofens ausgebildet ist, eingesetzt und gießbares feuerfestes Material von niedriger Qualität wird dann anschließend in den äußeren Abschnitt der Einsatzöffnung eingegossen oder eingeblasen.

Solche Einsätze, der Herstellungsarten, wie sie gerade erläutert wurden,, sind in Fig. 5 und 6 beispielhaft verdeutlicht.

Der Einsatz 51, gezeigt in Fig. 5, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist und eine sich allmählich verjüngende äußere Umfangsfläche aufweist, besitzt einen oberen oder Innenabschnitt 52, der aus einem feuerfesten Material von hoher Qualität,, wie z. B. MgO-C, besteht und einen unteren oder äußeren Abschnitt 53, der aus einem feuerfesten Material von niedriger Qualität, wie z. B. aus MgO, besteht. Die zwei Abschnitte 52 und 53 berühren einander eng und die gegenseitigen Kontaktflächen sind zickzackförmig ausgebildet. Der Einsatz 51 ist mit einem axialen Gaskanal 54 von verhältnismäßig großem Durchmesser versehen. Der Gaskanal 54 wird durch ein Rohr 55 aus rostfreiem Stahl od. dgl. Material gebildet bzw. begrenzt.

Der Einsatz 51′, gezeigt in Fig. 6, der ebenfalls kegelstumpfförmig ausgebildet ist und eine sich allmählich verjüngende Umfangsfläche aufweist, umfaßt ebenfalls einen oberen oder Innenabschnitt 52′, der aus einem feuerfesten Material von hoher Qualität, wie z. B. MgO-C, besteht und einen unteren oder äußeren Abschnitt 53′, der aus einem feuerfesten Material von niedriger Qualität, wie z. B. aus MgO, besteht. Die zwei Abschnitte 52′ und 53′ berühren einander eng und die gegenseitigen Kontaktflächen verlaufen flach und horizontal. Der Einsatz 51′ besitzt eine Mehrzahl von Gaskanälen 54′, die jeweils einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweisen. Jeder Gaskanal 54′ besitzt ein unteres Ende, das mit einer Gasverteilungskammer 56 verbunden ist.

Der Einsatz muß nicht stets aus einer Anordnung von besonders geformten Schamottsteinen od. dgl. bestehen, sondern kann wahlweise auch vollständig aus gießbarem feuerfestem Material bestehen. Dieser Typ von Einsätzen kann einen Innenabschnitt, bestehend aus einem gießbaren feuerfestem Material von hoher Qualität und einem Außenabschnitt, bestehend aus einem gießbaren feuerfesten Material von niedriger Qualität, bestehen. Eine Mehrzahl von Rohren kann in die feuerfesten Materialien eingebettet sein, um die notwendigen Gaskanäle zu bilden.

Die Beschreibung wird nun mit einigen speziellen Ausführungsbeispielen fortgesetzt, wobei die Einsätze in einem 50- Tonnen-Elektroschmelzofen mit einer Preßbodenwanddicke von 700 mm verwendet wurden. Die Einsätze waren von der Art, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. Einer der Einsätze hatte einen Innenabschnitt mit einer Dicke von 250 mm, bestehend aus MgO-C und einen Außenabschnitt mit einer Dicke von 450 mm, bestehend aus MgO. Die Rohre waren vorher positioniert und die feuerfesten Materialien wurden eingeschüttet. um den Einsatz zu bilden.

Nach Betrieb des Schemlzofens unter Wiederholung von ungefähr 400 Schmelzzyklen oder Schmelzen war der Einsatz in einer Tiefe von ungefähr 100 mm abgetragen und wurde durch einen neuen ersetzt.

Obwohl die herkömmlichen Einsätze auch für ungefähr 400 Schmelzen bisher verwendbar waren, erwiesen sich die Kosten für einen Einsatz nach der vorliegenden Erfindung als etwa 40% niedriger als diejenigen eines herkömmlichen Einsatzes.

Ein anderer Einsatz nach der vorliegenden Erfindung hatte einen Innenabschnitt mit einer Dicke von 250 mm, bestehend aus MgO-C, und einen Außenabschnitt mit einer Dicke von 54 mm, bestehend aus Al₂O₃. Dieser Einsatz wurde ebenfalls um etwa 100 mm abgetragen und wurde ausgetauscht, als der Betrieb des Schmelzofens mit diesem Einsatz ungefähr 400 Schmelzen erreicht hatte. Die Kosten dieses Einsatzes betrugen ebenfalls nur ungefähr 40% derjenigen eines herkömmlichen Einsatzes.

Die Eigenschaften der verwendeten feuerfesten Materialien für die Einsätze, die gerade erwähnt wurden, sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 2 enthält verschiedene andere Kombinationen von feuerfesten Materialien, von denen erwartet wird, daß sie ähnliche Ergebnisse zeigen. Bezugnehmend auf Tabelle 2 zeigt sich, daß, wenn MgO-C für den Innenabschnitt irgendeines Einsatzes verwendet wird, die Verwendung von MgO-C ebenfalls für den Außenabschnitt keinerlei ökonomische Vorteile mit sich bringt. Bessere Ergebnisse können erhalten werden, wenn keine große Differenz im thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den feuerfesten Materialien, die für den Innen- und Außenabschnitt verwendet werden, besteht.

Tabelle 1

Tabelle 2

Wenn das feuerfeste Material von hoher Qualität nur für den Innenabschnitt des Einsatzes verwendet wird, der dem Verschleiß unterworfen ist, während sein Außenabschnitt, der viel weniger einem Verschleiß unterworfen ist, aus einem feuerfesten Material von niedriger Qualität besteht, tragen die niedrigeren Kosten für das feuerfeste Material von niedriger Qualität zur Verminderung der Gessamtkosten für den Einsatz bei und hierdurch werden die Wartungskosten für die Bodenwandung eines Schmelzofens, in der solch ein Einsatz installiert ist, reduziert, wie dies deutlich erläutert ist.

Ein oder mehrere nach der vorliegenden Erfindung gestaltete Einsätze können in der Bodenwandung eines elektrischen Schmelzofens, die aus einem Preßmaterial, insbesondere aus Trockenpreßmaterial hergestellt ist, verwendet werden. Eine Lage Schamottziegel kann zwischen dem Einsatz und dem Preßmaterial verwendet werden. Das Preßmaterial kann leicht geformt werden, wenn es auch hinsichtlich seiner Feuerfestigkeit den Schamottziegeln etwas unterlegen sein kann. Daher kann es vorteilhaft dazu verwendet werden, zumindest einem mittleren Abschnitt der Bodenwandung zwischen ihren Innen- und Außenseiten zu bilden, in einem Gebiet, das angemessen von dem Einsatz getrennt ist. Während die Schamottziegel, die den Einsatz umgeben, eine mit der Feuerfestigkeit des Einsatzes vergleichbare Feuerfestigkeit nicht aufweisen müssen, müssen sie doch dem verdichteten bzw. Preßmaterial in ihrer Feuerfestigkeit überlegen sein. Die Lage an Schamottziegeln, die den jeweiligen Einsatz umgibt, hat vorzugsweise eine Querschnittsfläche von 0,4 bis 1,2 m². Es kann zwar möglich sein, diese Fläche aus einem einzelnen Schamottziegelteil herzustellen, diese Herstellung ist jedoch vom Standpunkt der Abmessungsgenauigkeit schwierig und auch die Installation eines derartigen Kompaktschamotteiles ist schwierig. Es ist daher ratsam, eine Mehrzahl von Schamottziegeln zu verwenden und sie nacheinander unter Einschluß des Einsatzes anzuordnen. Die Verwendung von Schamottziegeln ist nicht auf das Gebiet, das den Einsatz umgibt, begrenzt sondern kann sich in vorteilhafter Weise entlang der Innen- und Außenseiten oder irgendeines anderen Teiles der Bodenwandung des Schmelzofens fortsetzen. Es ist besonders wirksam, die Innenfläche der Bodenwandung des Schmelzofens mit Schamottziegeln auszukleiden, um den Schutz des verdichteten Preßmaterials, insbesondere in der Nähe des Einsatzes zu sichern.

Es wird nun auf die Fig. 7 bis 9 Bezug genommen, die ein Ausführungsbeispiel der Bodenwandung eines elektrischen Schmelzofens zeigen, wobei eine Mehrzahl von Einsätzen, die erfindungsgemäß ausgebildet sind, verwendet werden. Drei kegelstumpfförmige Einsätze 62, von denen jeder eine allmählich sich verjüngende Außenfläche aufweist, so daß die Mantellinien sich nach unten auseinanderspreizen, sind in der Bodenwandung 61 eingesetzt. Sie sind an den Eckpunkten einer gleichseitigen Dreiecksfläche, wie gezeigt in Fig. 8, angeordnet. Jeder Einsatz 62 besteht aus einem feuerfesten Material von verhältnismäßig hoher Qualität, wie z. B. aus MgO-C, und besitzt eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Gaskanälen 63. Jeder Einsatz 62 ist durch unterschiedlich geformte Schamottziegel und trockenes verdichtetes bzw. Preßmaterial 69 umgeben. Die Schamottziegel beinhalten einen oberen Schamottziegel 64 und einen unteren Schamottziegel 64′, die jeweils direkt den zugehörigen Einsatz 62 berühren und die einen zylindrischen Mantel bilden von regelmäßig achteckiger Außenkontur, wie in Fig. 23 gezeigt. Der Schamottziegel 64 ist vorzugsweise in seiner Qualität derjenigen des feuerfesten Materials des Einsatzes 62 vergleichbar oder nur leicht diesem unterlegen, da er dem Gas ausgesetzt ist, das durch den Einsatz 62 hindurchgeblasen wird.

Jeder der drei Schamottsteine 64 besitzt einen oberen Abschnitt, der durch das verdichtete Preßmaterial 69 umgeben ist. Eine Vielzahl von Schamottziegeln 65 ist entlang der Innenfläche der Bodenwandung rund um jeden Schamottstein 64 und zwischen jeweils zwei benachbarten Schamottziegeln 64 angeordnet, obwohl diese in Fig. 8 nicht individualisiert gezeigt sind. Jeder obere Schamottziegel 64 besitzt einen unteren Abschnitt, der durch einen Schamottziegel 65′ umgeben ist. Jeder untere Schamottziegel 64′ ist gleichermaßen durch den Schamottziegel 25′ umgeben. Die oberen und unteren Schamottziegel 65, 65′ sind im wesentlichen von der gleichen Qualität. Das untere Ende des Einsatzes 62 und die Unterseite des Schamottziegels 64′ liegen in einer Ebene miteinander und ruhen auf einer Stahlplatte 66, die die Außenseite der Bodenwandung 61 begrenzt bzw. bildet. Eine Lage eines feuerfesten Füllstoffes oder gewöhnlicher Gestell- bzw. Hochofensteine 67 liegt auf der Stahlplatte 66. Unterschiedlich geformte Ziegel 68 liegen auf den Gestell- bzw. Hochofensteinen 67 rund um die oberen und unteren Schamottziegel 65 und 65′. Die Wandabschnitte zwischen den Ziegeln 65 und 68 rund um die Schamottziegel 65 sind mit dem trockenen verdichteten Material 69, das von den Einsätzen 62 im wesentlichen durch die Schamottziegel 64 getrennt ist, verfüllt. Jeder Einsatz 62 ist an seinem unteren Ende mit einem Betätigungsgriffelement 70 verbunden, das ergriffen werden kann, um den Einsatz 62 in der Bodenwandung des Schmelzofens einzusetzen oder diesen daraus zu entnehmen. Eine Leitung 72 ist mit den Gaskanälen 63 verbunden, um diesen Gas zuzuführen, das in den Schmelzofen eingeblasen wird.

Eine modifizierte Bodenwandkonstruktion ist in den Fig. 10 und 11 gezeigt. Jeder der drei Einsätze 62 besitzt einen oberen Abschnitt, der durch einen im wesentlichen zylindrischen Schamottziegel 64 umgeben ist und der eine regelmäßige achteckige Außenkontur aufweist. Der Schamottziegel 64 besitzt einen oberen Abschnitt, der von insgesamt 16 Schamottsteinen 65″ umgeben ist, die jeweils einen rechteckigen Querschnitt besitzen. Die Schamottziegel 65″, die jeden Einsatz 62 umgeben, sind von trockenem, verdichteten Material bzw. Stampfmasse 69 umgeben.

Eine weitere, modifizierte Gestaltung der Einbindung der Einsätze in die Bodenwandung eines Schmelzofens ist in Fig. 12 gezeigt. Der Schamottziegel 64, der den zugehörigen Einsatz 62 umgibt, ist von acht Schamottziegeln 72 umgeben, die jeweils einen im wesentlichen Trapezquerschnitt aufweisen. Die Schamottsteine 72 werden durch trockenes Preßmaterial 69 umgeben.

Die Verwendung von Schamottziegeln zwischen den Einsätzen und dem verdichteten Material, das die Bodenwandung eines elektrischen Schmelzofens der vorerwähnten Art bildet, trägt zur Verlängerung der Lebensdauer der verdichteten Bodenwandung bei, wenn diese von dem Einsatz abgetrennt gehalten ist. Die Verwendung des verdichteten Materials 69 kann die Zeit, die für den Aufbau des Schmelzofens erforderlich ist, erheblich verkürzen.

Claims (4)

1. Einsatz für die feuerfeste Auskleidung eines Veredelungsofens für Metallschmelzen, in dessen Bodenwandung eine Gaseinlaßöffnung vorgesehen ist, mit einem Feuerfestkörper, der eine Vielzahl von sich in Längsrichtung durch diesen erstreckenden Gasdurchgangskanälen aufweist, durch welche Gas in das Innere des Veredelungsofens einblasbar ist und die zwischen der Innenfläche und der Außenfläche einer äußeren Bodenwandung des Einsatzes verlaufen, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vielzahl von langgestreckten Ausnehmungen (50) vorgesehen ist, die sich parallel zu den Gasdurchgangskanälen (46) von der Innenfläche (49 a) bis zu einem Mittelabschnitt des Feuerfestkörpers erstrecken.

2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerfestkörper einen Innenabschnitt (52, 52′) zur Positionierung im Bereich der Innenfläche der Bodenwandung (42, 61) und bestehend aus einem feuerfesten Material von hoher Qualität aufweist und ferner einen Außenabschnitt (53, 53′) aus einem feuerfesten Material von niedriger Qualität besitzt.

3. Einsatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Metallgehäuse (C), das den Feuerfestkörper mit Ausnahme eines Abschnittes nahe zu der Innenfläche der Bodenwandung (42, 61) umgibt.

4. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwandung (42, 61) einen Abschnitt in engem Kontakt benachbart zu dem Feuerfestkörper aufweist, der aus einem spezifisch geformten, feuerfesten Material besteht und die Bodenwandung (42, 61) in einem Abschnitt, entfernt von dem Feuerfesteinsatz aus einem verdichteten Preßmaterial (69) besteht.