DE3907500C1 - Gas bubble brick with directed porosity and method for its manufacture - Google Patents
Gas bubble brick with directed porosity and method for its manufactureInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Gasspülstein mit gerichteter Porosität sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.The invention relates to a gas purging plug with directed Porosity and a process for its production.
Gasspülsteine der gattungsgemäßen Art finden Einsatz in metallurgischen Schmelzgefäßen wie Konvertern oder Pfannen zur Behandlung beziehungsweise Herstellung von hochwertigen Metallqualitäten, aber beispielsweise auch in der Abwassertechnik, dort insbesondere zum Einblasen von Sauerstoff.Gas purging stones of the generic type are used in metallurgical melting vessels such as converters or Pans for the treatment or production of high quality metal qualities, but also for example in wastewater technology, especially for blowing in there of oxygen.
In der Literatur sind zahlreiche Ausführungsformen von Gasspülsteinen beschrieben worden. Eine umfassende Übersicht gibt die RADEX-Rundschau, 1987, Seiten 288 bis 302. In letzter Zeit haben sich insbesondere Gasspülsteine mit "gerichteter Porosität" durchgesetzt. Solche Spülelemente sind charakterisiert durch von der Gaszuführseite zur Gasaustrittsseite durchgehende Kanäle innerhalb eines feuerfesten, keramischen Matrixmaterials. Die Kanäle werden von einer zentralen Gaszuführung mit Gas, gegebenenfalls auch mit Gas-/Feststoffgemischen gespeist.Numerous embodiments of Gas purging stones have been described. A comprehensive overview gives the RADEX-Rundschau, 1987, pages 288 bis 302. Gas purging stones in particular have recently become more common enforced with "directed porosity". Such Flushing elements are characterized by from the gas supply side through channels to the gas outlet side inside a refractory, ceramic matrix material. The channels are provided by a central gas supply Gas, if necessary also with gas / solid mixtures fed.
Gasspülsteine mit gerichteter Porosität zeichnen sich durch eine gut einstellbare Gasströmung sowie günstige Erosions- und Infiltrationsbeständigkeit aus. Aus Gründen einer verbesserten Auswechselbarkeit zum Beispiel an einer heißen Pfanne werden Gasspülsteine mit einer Kegelform sowie einer umfangs- und/oder bodenseitig verlaufenden Metallummantelung (sogenannter Blechmantel) bevorzugt.Gas purging stones with directed porosity stand out due to an easily adjustable gas flow and cheap Resistance to erosion and infiltration. For reasons improved interchangeability, for example A hot pan becomes a gas purging plug with a conical shape and a circumferential and / or bottom Metal sheathing (so-called sheet metal sheath) preferred.
Obwohl sich die bekannten Gasspülsteine bewährt haben, wird ständig an ihrer Verbesserung gearbeitet. Dabei stehen vor allem folgende Überlegungen im Vordergrund:Although the well-known gas purging stones have proven their worth, they are constantly working on improving them. Here the main focus is on the following considerations:
- - Die Gasströmung soll regel- und einstellbar sein,- The gas flow should be adjustable and adjustable,
- - Der Spülstein soll eine möglichst hohe Standzeit aufweisen,- The sink should have the longest possible service life,
- - Der Gasspülstein soll möglichst unempfindlich gegen metallurgische Angriffe sein.- The gas purging plug should be as insensitive as possible be metallurgical attacks.
Durch Auswahl bestimmter hochwertiger Materialqualitäten hat man versucht, einzelnen der vorgenannten Forderungen Rechung zu tragen. Gewisse Grenzen sind dabei vor allem durch das feuerfeste Matrixmaterial gesetzt, das bei konventionellen Herstellungstechniken nicht optimal verdichtet werden kann, wodurch die Erosionsanfälligkeit im wesentlichen bedingt ist.By selecting certain high quality materials one has tried individual of the above requirements To take account. There are certain limits above all set by the refractory matrix material that at conventional manufacturing techniques are not optimally compressed can be, making the erosion vulnerable is essentially conditional.
Gasspülsteine mit gerichteter Porosität werden bisher im wesentlichen gegossen oder das feuerfeste Material wird einvibriert. Die gerichteten Poren (Kanäle) werden dadurch ausgebildet, daß zum Beispiel elastische Streifen in das Matrixmaterial eingelegt werden, die beim späteren oxidierenden Brand ausbrennen und die Kanäle freilegen.So far, gas purging stones with directed porosity have been used essentially poured or the refractory is vibrated. The directed pores (channels) are formed by, for example, elastic strips be inserted into the matrix material, which in the later Burn out the oxidizing fire and expose the channels.
Gasspülsteine mit ungerichteter Porosität werden zum Teil auch auf hydraulischen Pressen gepreßt. Die Dichte des Matrixmaterials dieser Steine ist dann zwar etwas höher, eine Verpressung läßt sich jedoch bei Gasspülsteinen mit gerichteter Porosität in der Regel deswegen nicht realisieren, weil die bisher verwendeten kanalbildenden Streifen sich beim Preßvorgang unkontrolliert verformen.Gas purging stones with undirected porosity become Part also pressed on hydraulic presses. The concentration the matrix material of these stones is then something higher, but compression can be used with gas purging stones with directed porosity usually because of that do not realize because the previously used channel-forming Strips uncontrolled during the pressing process deform.
Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, einen Gasspülstein mit gerichteter Porosität sowie ein Verfahren zu reiner Herstellung anzubieten, dessen Haltbarkeit höher und dessen Erosionsanfälligkeit geringer als die bekannter Gasspülsteine ist und der auch vorzugsweise bezüglich der hindurchgeführten Gasmenge eine verbesserte Regelbarkeit ermöglicht.The invention is based on the object, one To offer gas purging plug with directed porosity and a process for pure production, the Shelf life higher and its susceptibility to erosion less than the known gas purging stones and which is also preferred with respect to the amount of gas passed allows improved controllability.
Diese Aufgabe wird durch einen Gasspülstein gemäß dem Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung des Gasspülsteins gemäß dem Anspruch 8 gelöst.This task is accomplished by a gas purging plug according to the Claim 1 and a method for producing the gas purging plug solved according to claim 8.
Ein Gasspülstein, der diese Forderungen erfüllt, weist mindestens einen, sich vond er Gaszuführseite zur Gasaustrittsseite in axialer Richtung des Gasspülsteines erstreckenden zylinderförmigen Kanal auf, der von mehreren Stegen durchgriffen wird, die das feuerfeste Matrixmaterial außerhalb des Kanals und das feuerfeste Matrixmaterial innerhalb des Kanals materialschlüssig verbinden, wobei die Stege senkrecht zur Mittenlängsachse des Gasspülsteins und im Abstand zueinander über die Höhe des Kanals verteilte Querstege sind, wobei der Gasspülstein ein isostatisch gepreßtes Teil ist. Die Verbindungsstege bestehen danach ebefalls aus demselben feuerfesten Material, aus dem der Gasspülstein insgesamt gebildet wird.A gas purging plug that meets these requirements has at least one from the gas supply side to the gas outlet side in the axial direction of the gas purging plug extending cylindrical channel, which is penetrated by several bridges that make the refractory Matrix material outside the channel and the refractory Matrix material within the channel connect, the webs perpendicular to the central longitudinal axis of the gas purging plug and spaced apart across the height of the channel Cross bars are, the gas purging plug an isostatically pressed Is part. The connecting bars then exist also from the same refractory material from which the gas purging plug is formed as a whole.
Der Gasspülstein unterscheidet sich in konstruktiver Hinsicht von bekannten Gasspülsteinen (DE-OS 35 38 498) mit axial beabstandet verlaufenden Kanälen vor allem dadurch, daß ein einheitlicher ringförmiger Gaskanal ausgebildet wird, in dem jedoch mehrere Querstege aus dem feuerfesten Matrixmaterial verlaufen. Die Querstege schaffen dabei eine materialsschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Abschnitten des feuerfesten Materials des Gasspülsteins.The gas purging plug differs in constructive Regarding known gas purging stones (DE-OS 35 38 498) with axially spaced trending channels mainly in that a unified annular gas channel is formed in which however, several cross bars made of the refractory matrix material run. The crossbars create a material-tight Connection between the individual sections of the refractory material of the gas purging plug.
Überraschenderweise wird hierdurch der Gasspülstein sowohl bei der Herstellung als auch beim späteren Einsatz insgesamt stabilisiert, was vor allem völlig unerwartet auch neue, verbesserte Herstellungstechniken ermöglicht.Surprisingly, this makes the gas purging plug both in the production as well as in later use stabilized overall, which is especially unexpected also enables new, improved manufacturing techniques.
Um dies zu verdeutlichen wird nachstehend zunächst das Herstellungsverfahren näher beschrieben.To clarify this, the following is first Manufacturing process described in more detail.
Dabei wird jeweils so vorgegangen daß in eine Form zunächst mindestens ein, von der Gaszuführseite zur Gasaustrittsseite sich erstreckender zylinderförmiger, mit Löchern und/oder Schlitzen ausgebildeter Körper aus einem verbrennbaren Material eingelegt wird. Danach wird die Form mit einem feuerfesten Matrixmaterial gefüllt, wobei das Matrixmaterial auch die Löcher und/oder Schlitze des Körpers ausfüllt und damit eine Verbindung zwischen dem Matrixmaterial diesseits und jenseits des Körpers ermöglicht. Anschließend wird der Spülstein in einer isostatischen Presse verdichtet und schießlich thermisch behandelt, und zwar derart, daß der zuvor eingelegte Körper ausbrennt und damit den Gasspülkanal mit Ausnahme der vom feuerfesten Material gebildeten Stege freilegt.The procedure in each case is that in a form first at least one, from the gas supply side to the gas outlet side extending cylindrical, with Holes and / or slits of trained bodies from one combustible material is inserted. After that the Mold filled with a refractory matrix material, the matrix material also the Fills holes and / or slits of the body and thus a connection between the matrix material on this side and enables beyond the body. Then will the sink is compressed in an isostatic press and finally thermally treated in such a way that the one previously inserted Body burns out and thus the gas flushing channel with the exception the webs formed by the refractory material are exposed.
Das isostatische Preßverfahren bei feuerfesten keramischen Teilen ist zum Beispiel aus "Fachberichte Hüttenpraxis Metallweiterverarbeitung 22(1984), 450" bekannt, dort jedoch für Gießschutzrohre, also gattungsfremde Teile. Im Rahmen der Erfindung kommt den isostatischen Pressen eine völlig andere Bedeutung zu.The isostatic pressing process for refractory ceramic Sharing is, for example, from "Technical Reports Metallurgical Processing Metallurgical Practice 22 (1984), 450 ", but there for pouring protection tubes, therefore non-generic parts. Within the scope of the invention isostatic presses have a completely different meaning.
Überraschenderweise hat sich nämlich herausgestellt, daß es - offensichtlich bedingt durch die genannten Verbindungsstege zwischen dem innerhalb des Kanals befindlichen Matrixmaterial und dem außerhalb des Kanals befindlichen Matrixmaterial - zu gar keiner oder nur einer unwesentlichen Verformung des eingelegten Körpers kommt, weil die Verdichtungsenergie nicht vollständig auf den eingelegten Körper übertragen wird, sondern zu einem erheblichen Teil von den keramischen Verbindungsstegen aufgenommen wird.Surprisingly, it turned out that it - obviously due to the above Connecting bridges between the one located within the channel Matrix material and the outside of the channel matrix material - to none or only an insignificant deformation of the inserted body comes because the compression energy is not complete is transferred to the inserted body, but to a substantial part of the ceramic connecting bars is recorded.
Aus diesem Grund kann der Körper zum Beispiel aus einer Papier- oder Pappequalität bestehen, wobei die genannten Löcher oder Stege zuvor eingebracht wurden.For this reason, the body can, for example, from a Paper or cardboard quality exist, the above Holes or webs have been made beforehand.
Obwohl ein derartiger Körper aus Papier oder Pappe selbst nur eine relativ geringe Festigkeit aufweist wird er zum Beispiel beim isostatischen Verpressen des Gasspülsteines nur minimal, auf jeden Fall aber über seine Höhe und im Querschnitt gleichmäßig verformt, während der weitaus größte Teil der Verformungsenergie beim Pressen über die keramischen Verbindungselemente aufgenommen wird. Although such a body made of paper or cardboard itself it has only a relatively low strength for example when pressing the gas purging stone isostatically only minimal, but definitely above its height and evenly deformed in cross section, during the by far the largest part of the deformation energy during pressing added via the ceramic connecting elements becomes.
Dabei ist es besonders bevorzugt, eine mit Wachs, Paraffin oder Öl beschichtete Papier- oder Pappequalität zu verwenden. Offensichtlich kann selbst diese dünne Beschichtung gewisse Verformungsenergien aufnehmen. Außerdem schmilzt die Beschichtung bei der anschließenden thermischen Behandlung des Gasspülsteines relativ schnell und bei niedrigen Temperaturen auf und löst dabei den Körper bereits vom feuerfesten Matrixmaterial, so daß der Körper anschließend bei höheren Temperaturen ohne weiteres leicht ausbrennen und etwaig anfallende Asche ohne weiteres aus dem dann freigelegten Kanal herausfallen kann.It is particularly preferred to use one with wax, paraffin or oil-coated paper or cardboard quality. Obviously, even this thin coating can absorb certain deformation energies. Furthermore the coating melts during the subsequent thermal Treatment of the gas purging stone relatively quickly and at low temperatures and dissolves the Already from the refractory matrix material, so that the body then at higher temperatures without burn out more easily and any ash that accumulates easily fall out of the then exposed channel can.
Ebenso kann der Körper aber auch aus einem Kunststoffmaterial, zum Beispiel einem Spritzgußteil bestehen, das selbst neben einer Verformbarkeit bereits eine erhebliche Eigenstabilität aufweist, was die Konfektionierung bei der Herstellung erleichtert.The body can also be made of a plastic material, for example an injection molded part, this, in addition to deformability, is already a considerable one Has inherent stability, what the assembly relieved in manufacturing.
Dabei werden vorzugsweise umweltfreundliche Kunststoffe verwendet.Environmentally friendly plastics are preferred used.
Auch bei Verwendung von Kunststoffkörpern ist deren Oberflächenbeschichtung mit einem Wachs, Paraffin, Öl oder dergleichen vorteilhaft.Even when using plastic bodies is their surface coating with a wax, paraffin, oil or the like advantageous.
Der so, insbesondere durch isostatische Verpressung hergestellte Gasspülstein weist eine hohe Dichte auf, die wesentlich für die gute Haltbarkeit und geringe Erosionsanfälligkeit des Spülsteins ist. Aufgrund definierter Preßstücke wird darüber hinaus ein dimensionsmäßig definierter Spülkanal ausgebildet, wobei die hindurchführbare Gasmenge in Abhängigkeit von der Anzahl und Größe der genannten Verbindungsstege einstellbar wird. Es ist offensichtlich, daß bei gleichem Querschnitt und Durchmesser des Gasspülkanals die hindurchgeführte Gasmenge umso geringer wird, je mehr und je größer die im Kanal verlaufenden keramischen Verbindungsstege sind.The one produced in this way, in particular by isostatic pressing Gas purging plug has a high density that essential for good durability and low susceptibility to erosion of the sink. Due to defined Press pieces is also a dimensionally defined Flushing channel formed, the passable Gas quantity depending on the number and size of said connecting webs adjustable becomes. It is obvious that with the same cross section and diameter of the gas purging channel The amount of gas becomes smaller, the more and the larger the ceramic connecting webs running in the channel.
Auf diese Weise kann durch einfaches Austauschen des oder der eingesetzten Körper mit unterschiedlich vielen und/oder unterschiedlich großen Löchern/Schlitzen beziehungsweise unterschiedlichen Durchmessern der durch den Kanal gebildete Freiraum bei ansonsten gleichen Abmessungen des Spülsteins eingestellt werden.In this way, by simply replacing the or the body used with different numbers and / or different sized holes / slots respectively different diameters of through the channel formed free space with otherwise the same dimensions the sink.
Soweit vorstehend von einem zylinderförmigen Kanal beziehungsweise einem Kanal mit ringförmigen Querschnitt gesprochen wurde, so umfassen diese Begriffe sowohl Kanalquerschnitte in Kreisringform als auch Kanäle mit geraden Seitenwänden, die dann ein Quadrat, Rechteck, Dreieck oder dergleichen umfassen.So far from a cylindrical channel respectively a channel with an annular cross section was spoken, these terms include both channel cross-sections in circular form as well as channels with straight Sidewalls, which are then a square, rectangle, triangle or the like.
Aus Gründen einer gezielten Gaszuführung ist es bevorzugt, den oder die Kanäle konzentrisch zur Mittenlängsachse des Gaspülsteines anzuordnen. Werden mehrere Kanäle eingebracht, so sollten diese konzentrisch und im Abstand zueinander verlaufen. In diesem Fall ist es auch möglich, beim späteren Einsatz des Gasspülsteines zum Beispiel einen von mehreren Kanälen stirnseitig (oben und unten) zu verschließen und dadurch die hindurchgeführte Gasmenge einzustellen. Das Verschließen kann dabei zum Beispiel durch Einlegen entsprechender Verschlußelemente oder durch Vermörteln erfolgen. For reasons of targeted gas supply, it is preferred the channel or channels concentric to the central longitudinal axis to arrange the gas purging stone. Become multiple channels introduced, they should be concentric and spaced to each other. In this case it is also possible when using the gas purging plug, for example one of several channels on the front (top and bottom) to seal and thereby the amount of gas passed through adjust. For example, locking can by inserting appropriate closure elements or by mortaring.
Die zylinderförmigen Kanäle können entweder über die gesamte Höhe des Gasspülsteines einen konstanten Querschnitt aufweisen. Ebenso ist es aber nach einer vorteilhaften Ausführungsform auch möglich, den oder die Kanäle kegelförmig auszubilden, wobei das breitere Ende der Gaszuführseite zugeordnet ist. Kegelförmig bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Außenfläche des Kanals einer gedachten Kegelfläche entspricht.The cylindrical channels can either be via the entire height of the gas purging plug a constant cross section exhibit. But it is also advantageous Embodiment also possible, the channel or channels form conical, the wider end of the Gas supply side is assigned. Conical means in this context that the outer surface of the channel one corresponds to the conical surface.
Weiter ist zu erwähnen, daß die genannten Verbindungsstege vorteilhafterweise gleichmäßig über die gesamte Höhe des Gasspülsteines angeordnet werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß auch für den Fall, daß der Gasspülstein durch Erosionen an seinem der Metallschmelze zugeordneten Ende abgetragen werden sollte eine sichere Fixierung des innerhalb des Kanals befindlichen Matrixmaterials über die Stege mit dem außerhalb des Kanals verlaufenden feuerfesten Matrixmaterials besteht.It should also be mentioned that the connecting webs mentioned advantageously evenly over the entire Height of the gas purging stone can be arranged. To this This ensures that even in the event that the gas purging plug due to erosion on its molten metal assigned end should be removed secure fixation of what is inside the channel Matrix material over the webs with the outside of the Channel extending refractory matrix material is made.
Der Kanal sollte eine Schlitzbreite von etwa 0,1 bis 0,4 mm aufweisen um zuverlässig eine Metallschmelzeinfiltration in den Kanal auch dann zu verhindern, wenn der Gasdruck im Kanal nachläßt oder die Gaszufuhr abgeschaltet wird.The channel should have a slot width of about 0.1 to 0.4 mm have reliable metal melt infiltration to prevent in the channel even when the gas pressure in the duct drops or the gas supply is switched off becomes.
Der Querschnitt der Verbindungsstege wird - wie oben ausgeführt - in Abhängigkeit von der gewünschten Gasdurchflußmenge gewählt. Insbesondere für den Fall, daß die Verbindungsstege nur einen geringen Querschnitt aufweisen oder nur wenige Verbindungsstege entlang der Höhe des Kanals vorgesehen werden kann es vorteilhaft sein, den innerhalb des Kanals befindlichen Matrixteil mechanisch abzustützen, um auch für den schlechtest denkbaren Fall daß es zu einer Abscherung der Verbindungsstege kommen sollte, ein Herausrutschen des innerhalb des Kanals befindlichen feuerfesten Matrixmaterials zu verhindern.The cross section of the connecting webs is - as above executed - depending on the desired gas flow rate chosen. Especially in the event that the connecting webs have only a small cross section or just a few connecting bridges along the height of the channel, it can be advantageous mechanically the matrix part inside the channel to support, even for the worst possible case that the connecting webs are sheared off should the inside of the channel slide out to prevent refractory matrix material.
Diese Abstützung kann in Abhängigkeit von einer konkreten geometrischen Gestaltung des Gasspülsteines unterschiedlich ausgeführt werden.This support can depend on a concrete geometric design of the gas purging plug different be carried out.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, den Gasspülstein bodenseitig (an der Gaszuführseite) mit einer Gasverteilkammer auszubilden. Vorzugsweise weist dabei der Boden des Gasspülsteines mittig einen nach innen vorspringenden Hohlraum aus, der im übrigen von einem Metallmantel begrenzt wird, der den Gasspülstein bodenseitig und vorzugsweise auch umfangsseitig umschließt. In diesem Fall wird die Gaszuführleitung durch das bodenseitige Metallblech in die Gasverteilkammer geführt und dabei vorzugsweise soweit, daß die Stirnseite des Gaszuführrohres gegen das Matrixmaterial, das sich innerhalb des Gaskanals befindet, abstützt. Die Gaszuführung in die Gasverteilkammer wird in diesem Fall dadurch sichergestellt, daß das Gaszuführrohr innerhalb der Gasverteilkammer seitliche Gasaustrittsöffnungen aufweist.According to an advantageous embodiment, the gas purging plug on the bottom (on the gas supply side) to train with a gas distribution chamber. Preferably the bottom of the gas purging plug has one in the middle inwardly protruding cavity from the rest is bounded by a metal jacket that the gas purging plug bottom and preferably also circumferentially encloses. In this case, the gas supply line through the bottom metal sheet into the gas distribution chamber guided and preferably so far that the front side of the gas supply pipe against the matrix material that is located within the gas channel. The In this case, gas is fed into the gas distribution chamber thereby ensuring that the gas supply pipe is inside side gas outlet openings of the gas distribution chamber having.
Als feuerfestes keramisches Matrixmaterial kommen vor allen Dingen hochwertige Feuerfestqualitäten wie Werkstoffe auf Basis Zirkondioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid mit oder ohne Graphitzusätze sowie Mischungen daraus in Frage.Occur as a refractory ceramic matrix material all things high quality refractories such as materials based on zirconium dioxide, aluminum oxide, magnesium oxide with or without graphite additives and mixtures thereof in question.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung, die insoweit nicht auf die konkret dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist sondern auch allgemein gültige Merkmale enthält.Further features of the invention result from the features of the subclaims and the following Description of the figures, so far not specific illustrated embodiments is limited but also contains general characteristics.
Dabei zeigt in stark schematisierter DarstellungIt shows in a highly schematic representation
Fig. 1: Einen Gasspülstein im Längsschnitt Fig. 1: A gas purging plug in longitudinal section
Fig. 2: Eine Aufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Gasspülsteins Fig. 2: A plan view of a second embodiment of a gas purging plug
Fig. 3: Eine Aufsicht auf eine dritte Ausführungsform eine Gasspülsteins. Fig. 3: A top view of a third embodiment of a gas purging plug.
In den Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen dargestellt.In the figures, parts are the same or have the same effect shown with the same reference numerals.
Dabei beschreibt das Bezugszeichen 10 den Gasspülstein insgesamt.Reference numeral 10 describes the gas purging plug as a whole.
Der Spülstein nach Fig. 1 besitzt eine Kegelform, wobei das obere, schmalere Ende gasauslaßseitig und nach dem Einbau der Metallschmelze zugewandt ist.The porous plug according to Fig. 1 has a conical shape, the upper, narrower end facing gasauslaßseitig and after installation of the molten metal.
Der Spülstein 10 ist boden- und umfangsseitig von einem Blechmantel 12 umgeben. Vom Boden 14 des Gasspülsteins läuft mittig eine Vertiefung 16 in den Gasspülstein hinein, die eine Gasverteilkammer ausbildet.The sink 10 is surrounded on the bottom and circumference by a sheet metal jacket 12 . A recess 16 runs from the bottom 14 of the gas purging plug into the center of the gas purging plug and forms a gas distribution chamber.
Ein Gaszuführrohr 18 mündet von unten in die Gasverteilkammer 16 ein und ist soweit in diese hineingeführt, daß es mit seiner Stirnfläche 20 gegen den nachstehend noch näher beschriebenen Teil 22 des Gasspülsteines anliegt. A gas supply pipe 18 opens from below into the gas distribution chamber 16 and is inserted into it so far that its end face 20 bears against the part 22 of the gas purging stone which will be described in more detail below.
Im Bereich der Gasverteilkammer 16 weist das Gaszuführrohr 18 seitliche Austrittsöffnungen 24 auf, über die das Gas in einen im Spülstein 10 ausgebildeten Ringkanal 26 eintreten kann.In the area of the gas distribution chamber 16 , the gas supply pipe 18 has lateral outlet openings 24 , through which the gas can enter an annular channel 26 formed in the sink 10 .
Der Ringkanal 26 erstreckt sich von der Stirnfläche 21 bis zur oberen Stirnfläche 28. Der Innendurchmesser des Ringkanals 26 ist dabei am oberen Ende geringer als am unteren Ende, wodurch eine Kegelform entsteht.The annular channel 26 extends from the end face 21 to the upper end face 28 . The inner diameter of the ring channel 26 is smaller at the upper end than at the lower end, which creates a conical shape.
Der vom Ringkanal 26 umfaßte Teil 22 des Spülsteins 10 ist mit dem außerhalb des Ringkanals 26 verlaufenden Teil 30 des Spülsteins 10 über eine Vielzahl von Verbindungsstegen 32 verbunden. Die Teile 22 und 30 sowie die Verbindungsstege 32 bestehen aus ein- und demselben feuerfesten keramischen Material, hier auf Basis Aluminiumoxid.The part 22 of the sink 10 encompassed by the ring channel 26 is connected to the part 30 of the sink 10 running outside the ring channel 26 via a plurality of connecting webs 32 . The parts 22 and 30 and the connecting webs 32 consist of one and the same refractory ceramic material, here based on aluminum oxide.
Der Spülstein 10 wurde nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren durch isostatisches Verpressen hergestellt. Dabei wurde beim Einfüllen des feuerfesten Matrixmaterials in eine Form ein Körper aus mit Wachs beschichtetem Papier eingelegt, der eine der Zahl und Größe der Verbindungsstege 32 entsprechende Zahl von Löchern aufwies, die beim Einfüllen des Matrixmaterials in die Form vom Feuerfestmaterial ausgefüllt wurden. Nach einer Vorverdichtung und isostatischem Pressen wurde der Spülstein gebrannt. Hierbei verbrannte der Körper unter Freilegung des Ringkanals 26, jedoch unter Aufrechterhaltung der Verbindungsstege 32 zwischen den Teilen 22, 30 des Spülsteins 10. The sink 10 was produced by the method described above by isostatic pressing. When filling the refractory matrix material into a mold, a body made of wax-coated paper was inserted, which had a number of holes corresponding to the number and size of the connecting webs 32 , which holes were filled in by the refractory material when filling the matrix material. After precompaction and isostatic pressing, the sink was fired. Here, the body burned while exposing the ring channel 26 , but while maintaining the connecting webs 32 between the parts 22, 30 of the sink 10 .
Durch die isostatische Verpressung gelang es trotz des Einsatzes eines verformbaren Körpers, diesen formstabil zu halten, offensichtlich aufgrund des von allen Seiten gleichmäßig wirkenden Preßdruckes und der Verformungsenergie aufnehmenden Verbindungsstege 32. Auf diese Weise konnte ein definierter, vorgegebener Ringkanal 26 eingestellt werden. Gleichzeitig weist das feuerfeste Matrixmaterial, bedingt durch den isostatischen Preßvorgang, eine extrem hohe Dichte auf, der die Haltbarkeit und Erosionsbeständigkeit des Gasspülsteins insgesamt deutlich erhöht.Despite the use of a deformable body, the isostatic pressing succeeded in keeping it dimensionally stable, apparently due to the pressing pressure acting uniformly from all sides and the connecting webs 32 absorbing the deformation energy. In this way, a defined, predetermined ring channel 26 could be set. At the same time, due to the isostatic pressing process, the refractory matrix material has an extremely high density, which significantly increases the durability and erosion resistance of the gas purging plug overall.
Das isostatische Pressen von feuerfesten keramischen Bauteilen ist als solches zwar bekannt. Bisher wurden jedoch auf diese Art und Weise ausschließlich Formteile hergestellt, die neben einer hohen Dichte ein homogenes Gefüge aufweisen sollen, wie zum Beispiel Tauchrohre oder dergleichen. Demgegenüber haben isostatische Preßverfahren im Zusammenhang mit der Herstellung von Gasspülsteinen bisher keine Anwendung gefunden, insbesondere aus den eingangs genannten Gründen.Isostatic pressing of refractory ceramic Components are known as such. So far however, only molded parts in this way manufactured that, in addition to a high density, a homogeneous Should have structures, such as dip tubes or similar. In contrast, isostatic pressing processes in connection with the production of gas purging stones So far no application has been found, in particular for the reasons mentioned at the beginning.
Die hohe Maßgenauigkeit wirkt sich auch im Bereich des Ringkanals 26 positiv aus, weil dieser einen über die Länge konstanten Querschnitt aufweist und die Wandungen des Kanals besonders glatt sind, was die Vergleichmäßigung der hindurchgeführten Gasmenge verbessert.The high dimensional accuracy also has a positive effect in the area of the ring channel 26 , because the latter has a cross-section that is constant over the length and the walls of the channel are particularly smooth, which improves the evenness of the amount of gas passed through.
Ein besonderer Vorteil des isostatischen Preßverfahrens besteht auch darin, daß die so hergestellten Teile nahezu beliebige Formen aufweisen können. In diesem Zusammenhang läßt sich ohne weiteres auch die Gasverteilkammer 16 direkt beim Pressen mit ausbilden. A particular advantage of the isostatic pressing process is that the parts produced in this way can have almost any shape. In this connection, the gas distribution chamber 16 can also be formed directly during pressing.
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform des Spülsteins dargestellt, bei der zwei, zueinander konzentrische Ringkanäle 26, 26′ angeordnet sind, in denen wiederum eine Vielzahl von Verbindungsstegen 32 verlaufen. Es ist offensichtlich, daß bei diesem Gasspülstein eine höhere Gasmenge hindurchgeführt werden kann.In Fig. 2 an alternative embodiment of the sink is shown, in which two concentric ring channels 26, 26 ' are arranged, in which in turn a plurality of connecting webs 32 extend. It is obvious that a higher amount of gas can be passed through this gas purging plug.
Fig. 3 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform eines Gasspülsteins mit einer quadratischen Querschnittsfläche und entsprechend einem darin angeordneten Ringkanal, 26, dessen vier Abschnitte 26 a, b, c, d sich so ergänzen, daß der eingeschlossene Teil 22 ebenfalls im Querschnitt quadratisch ist. Selbstverständlich sind auch hier Verbindungsstege 32 zur Verbindung der Teile 22 und 30 des Spülsteins 10 vorgesehen. Fig. 3 shows a further embodiment of a gas purging plug with a square cross-sectional area and corresponding to an annular channel 26 arranged therein, the four sections 26 a, b, c, d complement each other so that the enclosed part 22 is also square in cross section. Of course, connecting webs 32 are also provided here for connecting the parts 22 and 30 of the sink 10 .
In allen Fällen beträgt die Breite des Ringkanals 26, 26′ 0,3 mm. Insbesondere bei Einsatz von Körpern aus Papier kann die Kanalbreite auch geringer, zum Beispiel auf 0,1 mm eingestellt werden.In all cases, the width of the ring channel 26 , 26 'is 0.3 mm. Especially when using paper bodies, the channel width can also be set smaller, for example to 0.1 mm.
In Abhängigkeit von der Anzahl und Größe der Verbindungsstege 32, die auch linienförmig ausgebildet sein können, läßt sich die jeweils gewünschte Gasmenge einstellen.Depending on the number and size of the connecting webs 32 , which can also be linear, the desired amount of gas can be set.
Claims (14)
- 8.1 in eine Form mindestens ein von der Gaszuführseite zur Gasaustrittsseite sich erstreckender, zylinderförmiger, mit Löchern und/oder Schlitzen ausgebildeter Körper aus einem verbrennbaren Material eingesetzt und
- 8.2 danach die Form mit einem feuerfesten Matrixmaterial gefüllt wird, wobei das Matrixmaterial auch die Löcher und/oder Schlitze des Körpers ausfüllt, sowie
- 8.3 anschließend der Spülstein in einer isostatischen Presse verdichtet und nach Entformung thermisch unter Ausbrand des zuvor eingelegten Körpers behandelt wird.
- 8.1 inserted into a mold at least one cylindrical body made of a combustible material and extending from the gas supply side to the gas outlet side, and
- 8.2 then the mold is filled with a refractory matrix material, the matrix material also filling the holes and / or slits of the body, and
- 8.3 then the sink is compacted in an isostatic press and after demolding it is treated thermally with burnout of the previously inserted body.
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4039232A1 (en) * | 1990-12-08 | 1992-06-11 | Didier Werke Ag | METHOD FOR PRODUCING A GAS PULSE AND GAS PULSE |
| EP0525591A1 (en) * | 1991-07-29 | 1993-02-03 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Plug for molten metal refining vessel |
| EP0577873A1 (en) * | 1992-07-06 | 1994-01-12 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Refractory for gas blowing for molten metal refining vessel |
| DE4406563A1 (en) * | 1994-02-23 | 1995-08-24 | Matthias Keuter | Oxygen-blown converter blowing nozzle |
| DE19504941A1 (en) * | 1995-02-15 | 1996-08-22 | Knoellinger Horst | Gas purging stone |
| WO1997043062A1 (en) * | 1996-05-11 | 1997-11-20 | Veitsch-Radex Aktiengesellschaft Für Feuerfeste Erzeugnisse | Gas rinsing device |
| EP1077266A2 (en) * | 1999-08-19 | 2001-02-21 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Gas blowing plug and manufacturing method therefor |
| EP1101825A1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-23 | Veitsch-Radex GmbH | Refractory, ceramic gas flushing brick |
| EP3003603A4 (en) * | 2013-06-07 | 2017-02-22 | Vesuvius Crucible Company | Lead retaining purge plug |
| CN109719290A (en) * | 2019-02-20 | 2019-05-07 | 山东钢铁股份有限公司 | A kind of ladle circular seam type ventilating filling pipe end brick cup and its Argon metallurgical method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3538498A1 (en) * | 1985-10-30 | 1987-05-07 | Didier Werke Ag | INJECTING DEVICE FOR METALLURGICAL VESSELS |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2538410B1 (en) * | 1982-12-24 | 1988-04-29 | Siderurgie Fse Inst Rech | REFRACTORY ELEMENT AND NOZZLE HOLDER AND METHOD FOR PREVENTING REFRACTORY WEAR USING THE SAME |
| NL8600608A (en) * | 1986-03-10 | 1987-10-01 | Hoogovens Groep Bv | CONVERTER FOR PREPARING STEEL. |
| DE3631521A1 (en) * | 1986-09-17 | 1988-04-07 | Burbach & Bender Ohg | Gas-bubbling device |
| DE3642623A1 (en) * | 1986-12-13 | 1988-06-23 | Burbach & Bender Ohg | GAS PURGE FOR METALLURGICAL VESSELS |
-
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-
1990
- 1990-03-07 AT AT53190A patent/AT402735B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3538498A1 (en) * | 1985-10-30 | 1987-05-07 | Didier Werke Ag | INJECTING DEVICE FOR METALLURGICAL VESSELS |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Fachberichte Hüttenpraxis Metallweiter- verarbeitung, 22, 1984, S. 450-457 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0490062A1 (en) * | 1990-12-08 | 1992-06-17 | Didier-Werke Ag | Process of manufacturing a gas purging brick and gas purging brick |
| DE4039232A1 (en) * | 1990-12-08 | 1992-06-11 | Didier Werke Ag | METHOD FOR PRODUCING A GAS PULSE AND GAS PULSE |
| EP0525591A1 (en) * | 1991-07-29 | 1993-02-03 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Plug for molten metal refining vessel |
| EP0577873A1 (en) * | 1992-07-06 | 1994-01-12 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Refractory for gas blowing for molten metal refining vessel |
| DE4406563A1 (en) * | 1994-02-23 | 1995-08-24 | Matthias Keuter | Oxygen-blown converter blowing nozzle |
| DE19504941C2 (en) * | 1995-02-15 | 1998-05-20 | Knoellinger Horst | Gas purging stone |
| DE19504941A1 (en) * | 1995-02-15 | 1996-08-22 | Knoellinger Horst | Gas purging stone |
| WO1997043062A1 (en) * | 1996-05-11 | 1997-11-20 | Veitsch-Radex Aktiengesellschaft Für Feuerfeste Erzeugnisse | Gas rinsing device |
| EP1077266A2 (en) * | 1999-08-19 | 2001-02-21 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Gas blowing plug and manufacturing method therefor |
| EP1077266B1 (en) * | 1999-08-19 | 2004-01-02 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Gas blowing plug and manufacturing method therefor |
| EP1101825A1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-23 | Veitsch-Radex GmbH | Refractory, ceramic gas flushing brick |
| EP3003603A4 (en) * | 2013-06-07 | 2017-02-22 | Vesuvius Crucible Company | Lead retaining purge plug |
| CN109719290A (en) * | 2019-02-20 | 2019-05-07 | 山东钢铁股份有限公司 | A kind of ladle circular seam type ventilating filling pipe end brick cup and its Argon metallurgical method |
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