DE3904543C2 - Vorrichtung zum Einführen von Gas in eine Metallschmelze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen von Gas in eine Metallschmelze der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der DE-36 34 448 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Einblasen eines Gases in eine Metallschmelze bekannt, bei der im Boden oder in einer Seitenwand eines Behälters ein Block aus feuerfestem Material angeordnet ist. In diesem Block sind mehrere langgestreckte und nach oben offene Auf­ nahmekammern vorgesehen, in denen poröse und gasdurchlässige Spülsteine aufgenommen sind. Jede Aufnahmekammer ist über einen Gaskanal mit einer im Boden des Halteblocks ausgebil­ deten Anschlußplatte verbunden. Das Gas wird über diese An­ schlußplatte zugeführt und strömt durch die Gaskanäle und die porösen Spülsteine in zum Block achsparallelen diffusen Gasströmen in die Schmelze.

Weitere bekannte Vorrichtungen zum Einführen eines Gases in eine Schmelze sind in den US-PS 43 96 179, 44 83 520, 45 38 795, 46 32 367, 46 87 184 und 47 25 047 beschrieben. Bei allen diesen bekannten Vorrich­ tungen strömt das Gas aufwärts durch einen kegelförmigen Ringkanal, der um einen in einem Block angeordneten feuer­ festen Einsatzkörper gebildet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Ein­ führen von Gas in eine Metallschmelze zu schaffen, die eine intensive Rührwirkung der Schmelze ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ange­ gebenen Merkmale gelöst.

Das Vorsehen der Verteilerkammer im Block bewirkt, daß das über ein Anschlußrohr eingeführte Gas gleichmäßig auf die Kanäle verteilt wird und in einer entsprechenden Anzahl an Gasströmen in die Schmelze gelangt. Durch die spiral- und kegelstumpfförmige Ausbildung dieser Kanäle wird den in die Schmelze austretenden Gasströmen eine Drehbewegung er­ teilt, die zu einer intensiven Verwirbelung und Durchmi­ schung der Metallschmelze führt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines Behälterbodens mit feuerfester Auskleidung und mit einem erfindungsgemäß ausge­ bildeten Block,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Block mit den Ausmündungen der Gaskanäle längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung im Vertikalschnitt,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil des Blocks nach Fig. 3 längs der Linie 4-4.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Boden 10 eines Behäl­ ters zur Aufnahme einer Metallschmelze mit einer feuerfe­ sten Ausmauerung 11 ausgekleidet. Ein Block 12 aus feuer­ festem Material ist in die Ausmauerung 11 eingefügt und weist einen verbreiterten unteren Abschnitt 13 auf, der von Mauersteinen der Ausmauerung 12 überdeckt ist. Ein Gaszufuhrrohr 14 erstreckt sich vertikal durch die Aus­ mauerung 11 und eine Öffnung im Behälterboden und endet in einer Verteilerkammer im Inneren des Blocks, die von einer Fassung 15 seitlich begrenzt wird und durch eine mit Öff­ nungen versehene Scheibe 16 abgedeckt ist. Mehrere schmale Metallrohre 17 sind in die Öffnungen der Scheibe 16 einge­ paßt und erstrecken sich nach aufwärts bis zur Oberseite 18 des Blocks 12. Diese Kanäle bildenden Metallrohre 17 sind auf einem Kreis angeordnet und spiralförmig ausge­ bildet, so daß ihre oberen Mündungen 20 zur Oberfläche 18 des Blocks 12 unter Winkeln ausgerichtet sind und die Gasströme in der im Behälter 10 befindlichen Schmelze eine Wirbelbewegung hervorrufen. Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 liegen die ovalen Öffnungen 20 der Rohre 17 auf einem Kreis, dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser der Fassung 15 entspricht. Durch den bei dieser Ausführung nach oben konvergierenden kegelstumpfförmigen Verlauf der Rohre 17 erzeugen die austretenden Gasströme eine relativ schmale Wirbelsäule in der Schmelze. Die kreisförmige An­ ordnung der spiralförmigen Rohre 17 bildet einen Kegel­ stumpf, dessen - fiktive - Spitze oberhalb des Blockes 12 liegt. Im Block 12 ist ein feuerfester Erosions-Sichtindi­ kator 19 eingebettet.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist jedes Rohr 17 einen ab­ geflachten ovalförmigen Abschnitt auf, durch dessen Frm­ gebung der Gasdurchsatz festgelegt werden kann.

Bei dem in den Fig. 3, 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf dem Boden eines Behälters 21 ebenfalls eine feuer­ feste Ausmauerung 22 vorgesehen, in welcher ein Block 12A eingefügt ist. Ein Gaszufuhrrohr 23 durchragt eine Öffnung im Boden und in der feuerfesten Ausmauerung 22 und führt in eine Verteilerkammer, die von einer Fassung 24 umgeben und durch eine mit Öffnungen versehene Scheibe 25 abge­ deckt ist. Mehrere schmale, Gaskanäle bildende Metallrohre, 26 sind in den auf einem Kreis angeordneten Öffnungen der Scheibe 25 festgelegt und erstrecken sich spiralförmig bis zur Oberseite 18A des Blockes 12A. Bei dieser Ausführung divergiert die spiralförmige Anordnung der Metallrohre 26, so daß der Durchmesser eines von den Ausmündungen 27 der Rohre 26 gebildeten Kreises größer als der Durchmesser der Scheibe 25 ist. Vorzugsweise ist der von den Ausmündungen gebildete Kreis-Durchmesser doppelt so groß wie der Durch­ messer der Scheibe 25.

Aus Fig. 4 ist die langovale Form der Auslaßöffnungen 27 jedes Metallrohres ersichtlich. Durch die schräg nach außen gerichteten Endabschnitte der Rohre 26 erzeugen die austretenden Gasströme eine relativ breite Wirbelzone in der Schmelze.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Einführen von Gas in eine Metallschmel­ ze, bestehend aus einem in der feuerfesten Auskleidung (11, 22) eines Behälters (10, 21) in dessen Boden ange­ ordneten Block (12, 12A) aus feuerfestem Material, der an seinem unteren Ende einen Radialflansch (13) aufweist und in dessen Innerem mehrere Kanäle (17, 26) zum Ein­ führen eines Gases in die Metallschmelze ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Inneren des Blocks (12, 12A) angeordnete Verteilerkammer über einen Zufuhrkanal (14, 23) an eine Gasversorgung angeschlossen ist und daß die Kanäle (17, 26) spiral- und kegelstumpfförmig von der Verteilerkam­ mer bis zur Oberseite (18, 18A) des Blocks (12, 12A) verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem massiven Block (12, 12A) zentral angeord­ nete Verteilerkammer von einer Fassung (15, 24) begrenzt ist, die oben von einer mit Öffnungen für die Kanäle (17, 26) versehenen Scheibe (26, 25) abgedeckt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von den spiralförmigen Kanälen (17) umschriebene Kegelstumpf nach oben konvergiert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von den spiralförmigen Kanälen (26) umschriebene Kegelstumpf nach unten konvergiert.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (17, 26) einen abgeflachten oberen Endbe­ reich zur Steuerung des Gasdurchsatzes aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (20, 27) der Kanäle (17, 26) eine langovale Form oder eine enge Rechteckform auf­ weisen und unter gegenseitigen Abständen auf einer Kreislinie angeordnet sind.