DE4012952C2 - Gasspüleinrichtung an einem metallurgischen Gefäß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasspüleinrichtung an einem metallurgischen Gefäß, bei der in einer Ausmauerung des Gefäßbodens ein feuerfester, keramischer Lochstein eingesetzt ist, der einen feuerfesten, keramischen Gasspülstein aufnimmt, wobei die Gasspüleinrichtung die Ausmauerung im Gefäßinnern mit einem Bereich überragt.

Nach der DE 36 33 516 C2 sind bei einer Gasspüleinrichtung zwei Gasspülkegel übereinander angeordnet. Der obere Gasspülkegel sitzt in der Ausmauerung des Gefäßbodens. Der untere Gasspülkegel ist in einem Lochstein angeordnet. Der obere Gasspülkegel und der Lochstein sind separate Bauteile, die je für sich in die Ausmauerung eingebunden werden müssen.

In der DE 39 01 926 C1 ist eine Gasspülvorrichtung beschrieben, bei der in einer Bodenausmauerung ein Lochstein sitzt. In diesen ist ein Gasspülkegel eingeschoben. Im Gefäßinnern ist von oben auf den Gasspülkegel bzw. den Lochstein eine Verschleißhaube aufgesetzt, die die Ausmauerung überragt und im mittleren Bereich gasdurchlässig ist. Die Verschleißhaube muß zusätzlich zum Lochstein am Gefäßboden abgedichtet werden. Außerdem muß sie mit dem Gasspülkegel verbunden werden. Dieser Aufbau erscheint aufwendig. Außerdem entstehen Schwierigkeiten, wenn die Ausmauerung im Bereich der zwischen der Verschleißhaube und der Ausmauerung angeordneten Dichtung oder die Dichtung selbst verschleißt.

Es ist ferner eine Gasspüleinrichtung aus dem Prospekt "Porous Plug", Kawasaki Refractories Co., Ltd., bekannt, bei der ein feuerfester Block, der über die Ausmauerung ragt, einen Gasspülstein aufnimmt. Der Gasspülstein besitzt eine poröse gasdurchlässige mittlere Zone, eine diese Zone umgebende äußere hochverschleißfeste Zone und eine über die Kegelstumpffläche und den Boden reichenden Stahlblechmantel. Am unteren bodenseitigen Ende ist der Gasspülstein mit einem Sicherheitssystem aus dünnen Rohren versehen, um bei eindringender Stahlschmelze die Schmelze erstarren zu lassen und die Gaszufuhr zu unterbrechen. Bei diesem in den feuerfesten Block eingesetzten Gasspülstein führen der Blechmantel und die Fuge zum umgebenden feuerfesten Block zu einem erhöhten Verschleiß, der sich frühzeitig nur schwer erkennen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gasspüleinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, deren Aufbau vereinfacht ist und die erst ersetzt werden muß, wenn auch der Verschleiß der Ausmauerung so weit fortgeschritten ist, daß Ausbesserungen nötig sind.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Gasspüleinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Lochstein die Ausmauerung mit einem Bereich überragt, der Lochstein eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Gasspülsteins hat und er am Grund der Ausnehmung und im Anschluß an die Gasaustrittseite des Gasspülsteins eine poröse gasdurchlässige Mittelzone aufweist.

Vorzugsweise liegt der Grund der Ausnehmung des Lochsteins tiefer als die Oberfläche der Ausmauerung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die gasdurchlässige Mittelzone von einer gasundurchlässigen Ringzone umgeben.

Weiterhin zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß der Blechmantel des Gasspülsteins die Gasaustrittsseite überragt.

Der Lochstein mit der Mittelzone ist einteilig und wird durch die Formgebung des Lochsteins im Verbund erhalten. Die Gasdurchlässigkeit der Mittelzone läßt sich dadurch erreichen, daß der Lochstein in dem genannten Bereich eine Porosität oder Kapillaren aufweist. In der Ausnehmung des Lochsteins sitzt in an sich bekannter Weise ein mit Blechmantel versehener Gasspülstein. Der Gasspülstein läßt sich am Lochstein auswechseln.

Der Lochstein ist in der Ausmauerung dicht befestigt und steht in den Innenraum des Gefäßes hinein. Er deckt den Gasspülstein gegenüber dem Gefäßinnern ab. Aus dem Gasspülstein tritt das Spülgas durch den Lochstein hindurch in die Schmelze. Der in das Gefäßinnere ragende Bereich des Lochsteins wird im Betrieb verschleißen.

In dem überragenden Bereich des Lochsteins besteht vorzugsweise eine nicht gasdurchlässige Ringzone. In dieser ist mit einem geringeren Verschleiß als in der Mittelzone des überragenden Bereiches zu rechnen. Der Lochstein schützt den Gasspülstein vor Verschleiß.

Verschleißt im Betrieb dann auch die Ausmauerung in der Umgebung des Lochsteins, dann ergeben sich dadurch nicht von vornherein Schwierigkeiten, da der Lochstein in diesem Bereich nach wie vor in der Ausmauerung dicht sitzt, und ferner vorteilhaft der Grund der Ausnehmung des Lochsteins tiefer liegt als die Oberfläche der Ausmauerung.

Wenn der Verschleiß der Ausmauerung fortgeschritten ist, was insbesondere vorteilhaft durch das Erscheinen der Gasaustrittsseite des Gasspülsteins angezeigt wird, wird mit den nötigen Wartungsarbeiten auch der Lochstein ersetzt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.

Die Figur zeigt eine Gasspüleinrichtung an einer Ausmauerung eines Bodens eines metallurgischen Gefäßes im Schnitt schematisch.

In eine Ausmauerung 1 ist ein Lochstein 2 aus feuerfestem, keramischem Material eingemörtelt. Der Lochstein 2 weist eine Ausnehmung 3 zur Aufnahme eines Gasspülsteins 4 auf. An den Grund 5 der Ausnehmung 3 anschließend ist der Lochstein 2 mit einer gasdurchlässigen Mittelzone 6 versehen. Diese ist von einer gasdurchlässigen Ringzone 7 umschlossen. Die Mittelzone 6 kann porös sein oder von Kapillaren durchzogen sein.

Die gasdurchlässige Mittelzone ist in der Figur etwa zylindrisch dargestellt. Sie kann sich jedoch auch vom Grund 5 aus nach oben hin erweitern.

Der Lochstein 2 überragt mit einem Bereich 8 die gefäßinnere Oberfläche 9 der Ausmauerung 1. Der Bereich 8 überragt damit auch den Gasspülstein 4 bzw. den Grund 5. Der Grund 5 liegt tiefer als die Oberfläche 9.

Der in die Ausnehmung 3 eingesetzte Gasspülstein 4 weist ein gasundurchlässiges Außenteil 10 und ein poröses, gasdurchlässiges Innenteil 11 auf. An dieses ist ein Gasanschluß 12 angeschlossen. Gegenüber dem Grund 5 bildet das poröse Innenteil 11 eine Gasaustrittszone 13.

Die gasdurchlässige Mittelzone 6 ist gerade so bemessen, daß sie der Gasaustrittszone 13 gegenübersteht.

Der Gasspülstein 4 sitzt in einem Blechmantel 14. Dieser überragt den Gasspülstein 4 an seiner Gasaustrittsseite 15 und reicht bis an den Grund 5 der Ausnehmung 3. Dadurch ist eine zwischen dem Blechmantel 14 und der Ausnehmung 3 bestehende Fuge 16 gegenüber der gasdurchlässigen Mittelzone 6 abgedeckt. Eine solche Abdeckung kann auch durch einen umlaufenden Ringrand an der Gasaustrittsseite 15 erreicht werden.

Im Betrieb wird der Lochstein 2 zunächst in seinem die Oberfläche 9 überragenden Bereich 8 verschleißen. Im Bereich der Mittelzone 6 wird der Verschleiß stärker sein als im Bereich der Ringzone 7. Der Bereich 8 erlaubt einen gegenüber dem Verschleiß an der Oberfläche 9 voreilenden Verschleiß des Lochsteins 2, ohne daß dies zu Betriebsstörungen führt.

Der Verschleiß der Ausmauerung 1 in der Umgebung 17 des Lochsteins 2 führt ebenfalls noch nicht zu Betriebsstörungen, da der Lochstein 2 weiter dichtsitzt.

Im Endergebnis ist dann, wenn der Lochstein 2 bis zum Gasspülstein 4 verschlissen ist, auch die Ausmauerung 1 so weit verschlissen, daß der Lochstein 2 gleichzeitig mit Ausbesserungsarbeiten der Ausmauerung 1 ausgetauscht werden kann.

Claims (4)

1. Gasspüleinrichtung an einem metallurgischen Gefäß, bei der in eine Ausmauerung des Gefäßbodens ein feuerfester, keramischer Lochstein eingesetzt ist, der einen feuerfesten, keramischen Gasspülstein aufnimmmt, wobei die Gasspüleinrichtung die Ausmauerung im Gefäßinnern mit einem Bereich überragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochstein (2) die Ausmauerung (1) mit einem Bereich (8) überragt, der Lochstein (2) eine Ausnehmung (3) zur Aufnahme eines Gasspülsteins (4) hat, und er am Grund der Ausnehmung und im Anschluß an die Gasaustrittsseite (15) des Gasspülsteins (4) eine poröse gasdurchlässige Mittelzone (6) aufweist.

2. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund (5) der Ausnehmung (3) des Lochsteins (2) tiefer liegt als die Oberfläche (9) der Ausmauerung (1).

3. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Mittelzone (6) von einer gasundurchlässigen Ringzone (7) umgeben ist.

4. Gasspüleinrichtung mit einem Blechmantel für eine Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantel (14) die Gasaustrittsseite (15) des Gasspülsteins (4) überragt.