DE4105513A1

DE4105513A1 - Feuerfestes gasspuelelement fuer metallurgische schmelzen

Info

Publication number: DE4105513A1
Application number: DE19914105513
Authority: DE
Inventors: Ulrich R Dr Ehrcke; Manuel Cardona; Jose Antonio Diaz
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1992-08-27
Also published as: ES2069454B1; ES2069454A1

Description

Das feuerfeste Gasspülelement für metallurgische Schmelzen besteht aus einem kegelstumpfförmigen oberen, der Schmelze zugewandten, und einem unteren feuerfesten Gasspülstein mit einem feuerfesten Außenteil, einem kegelstumpfförmigen Blechmantel und einem Bodenblech mit Gaszuführungsrohr.

Das Gasspülelement der genannten Art soll eine gleichmäßige und sichere Gaszuführung in die metallurgische Schmelze, eine hohe Haltbarkeit und die Möglichkeit zur Beobachtung des fortschreitenden Verschleißes besitzen. Mit dem nachfolgend beschriebenen Gasspülelement wird die Verbesserung der genannten Eigenschaften erreicht.

Das feuerfeste Gasspülelement der eingangs genannten Art ist gekennzeichnet durch die Lösung nach dem Anspruch 1.

Vorzugsweise liegt das Außenteil aus feuerfestem Beton dem Blechmantel dicht an. Hierdurch wird über den Querschnitt in der Höhe des oberen Gasspülsteins eine optimale und gleichmäßige Gasführung erreicht. Im Querschnitt des unteren Gasspülsteins führt der Außenteil zu einer sicheren Halterung des Gasspülsteins und an dem Blechmantel wird der Fluß des Gases und die Beanspruchung durch den Gasdruck vermieden. Ferner kann der Verschleiß im Betrieb in vorteilhafter Weise bei dem Gasspülelement durch den Übergang vom Querschnitt mit dem oberen Gasspülstein zum Querschnitt mit dem Gasspülstein und dem Außenteil beobachtet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der obere Gasspülstein auf seiner Mantelfläche mit einer keramischen Mörtelschicht als Ausgleichsschicht versehen. Ferner ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem oberen und unteren Gasspülstein eine Kammer zur Verteilung des Spülgases gebildet ist.

Beim Gasspülelement nach der Erfindung hängt die Haltbarkeit und sichere Gasführung in hohem Maße von dem Spülstein und dem Verfahren zu seiner Herstellung nach Anspruch 5 ab. Die Mischung für den Gasspülstein wird mit dem Zusatz von 2-3 l Monoaluminiumphosphatlösung, bezogen auf 100 kg der trockenen Mischung, versehen. Die Gasspülsteine können als getrocknete, chemisch gebundene Gasspülsteine oder als getrocknete und bei etwa 1600°C gebrannte, keramisch gebundene Gasspülsteine verwendet werden. In der Mischung kann als gesinterter Korund insbesondere der körnige Rohstoff Tabular-Tonerde eingesetzt werden. Durch die Kombination aus feinkörnigem Korund unter 0,6 mm und Chromoxid wird wahrscheinlich bei dem Gasspülstein wesentlich die gute Versinterung und Festigkeit und gleichzeitig günstige Eigenschaft der Gasdurchlässigkeit herbeigeführt.

Durch das Verfahren zur Herstellung des Außenteils nach Anspruch 6 wird ein Außenteil mit hoher Festigkeit und relativ niedriger Porosität und Gasdurchlässigkeit erhalten.

Das Gasspülelement wird in folgender Weise hergestellt: In eine Form wird der obere Gasspülstein eingesetzt, der mit seiner Kopffläche und seiner kegelstumpfförmigen Mantelfläche die innere Wand der Form berührt. Auf die Grundfläche des oberen Gasspülsteins wird der untere Gasspülstein mit seiner Kopffläche aufgesetzt. In dem Hohlraum zwischen Formwand und der Mantelfläche des unteren Gasspülsteins wird das Außenteil aus der Betongießmasse hergestellt. Nach dem Abbinden der Betongießmasse wird der Aufbau aus dem oberen und unteren Gasspülstein und dem Außenteil aus der Form genommen, getrocknet und danach mit dem Blechmantel und dem Bodenblech versehen.

In vorteilhafter Weise kann der kegelstumpfförmige Blechmantel des Gasspülelements als seitliche Wandung der Form verwendet werden. Dabei wird in die Form der eingesetzte obere und untere Gasspülstein und das Außenteil zusammen mit dem Blechmantel getrocknet. Danach wird der Blechmantel mit dem Bodenblech verbunden.

Das Außenteil kann auch als getrennter Körper oder als ein dem unteren Gasspülstein auf seiner Mantelfläche angeformter Körper hergestellt werden. In den Blechmantel werden in diesem Fall nacheinander der obere Gasspülstein und der Außenteil mit dem unteren Gasspülstein eingesetzt.

Der obere Gasspülstein wird vorteilhaft auf seiner Mantelfläche mit einer dünnen keramischen Mörtelschicht versehen, um eine Fixierung des Gasspülsteins und eine Ausgleichsschicht zwischen der Form oder dem Blechmantel und dem Gasspülstein zu erreichen. Das Außenteil soll dem Blechmantel dicht anliegen.

Die Figur des Gasspülelements nach der Erfindung zeigt den oberen Gasspülstein, den unteren Gasspülstein, das Außenteil, der den unteren Gasspülstein umgibt, den Blechmantel und das Bodenblech mit Gaszuführungsrohr. Der Gasspülstein weist eine Kopffläche, Grundfläche und eine Mantelfläche auf. Beim Außenteil ist die Grundfläche und die Mantelfläche (äußere Fläche des Kegelstumpfes) bezeichnet. Die Mantelflächen bilden den gleichen Neigungswinkel zur Grundfläche des Kegelstumpfes. Die Mantelfläche des oberen Gasspülsteins geht in die Mantelfläche des Außenteils über. Zwischen dem oberen Spülstein und dem Blechmantel liegt die keramische Mörtelschicht als Ausgleichsschicht vor. Zwischen dem oberen und unteren Gasspülstein ist die Kammer zur Verteilung des Spülgases angeordnet. Diese Kammer kann als eine zentrale Ausnehmung in der Bodenfläche des oberen Spülsteins ausgebildet sein, wie dies die Figur zeigt, sie kann aber auch als zentrale Ausnehmung in der Kopffläche des unteren Gasspülsteins vorgesehen werden. In jedem Fall berühren sich der obere und untere Spülstein über eine Ringfläche miteinander.

Der feuerfeste Gasspülstein kann beispielsweise nach dem Beispiel 1 und das Außenteil nach dem Beispiel 2 der Tabelle hergestellt werden. Für den keramischen Mörtel (Mörtelschicht nach der Figur) ist eine Zusammensetzung auf der Basis von Korund, calcinierter Tonerde, feuerfesten Ton und Monoaluminiumphosphatlösung als Bindemittel geeignet.

Bezugszeichenliste:

1 oberer Gasspülstein
2 unterer Gasspülstein
3 Außenteil
4 Blechmantel
5 Bodenblech mit Gaszuführungsrohr
6 Mantelfläche
7 Kopffläche
8 Grundfläche
9 Neigungswinkel
10 keramische Mörtelschicht
11 Kammer
12 Ringfläche

Claims

1. Feuerfestes Gasspülelement für metallurgische Schmelzen aus einem kegelstumpfförmigen oberen, der Schmelze zugewandten, und einem unteren feuerfesten Gasspülstein mit einem feuerfesten Außenteil, einem kegelstumpfförmigen Blechmantel und einem Bodenblech mit Gaszuführungsrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des oberen Gasspülsteins, die äußere Mantelfläche des Außenteils, der den unteren Gasspülstein umgibt, und die Mantelfläche des Blechmantels den gleichen Neigungswinkel zur Grundfläche des Kegelstumpfes haben und daß die Mantelfläche des oberen Gasspülsteins in die Mantelfläche des Außenteils übergeht.

2. Feuerfestes Gasspülelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil aus feuerfesten Beton besteht und dem Blechmantel dicht anliegt.

3. Feuerfestes Gasspülelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Gasspülstein auf seiner Mantelfläche mit einer keramischen Mörtelschicht als Ausgleichsschicht versehen ist.

4. Feuerfestes Gasspülelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen und unteren Gasspülstein eine Kammer zur Verteilung des Spülgases gebildet ist.

5. Verfahren zur Herstellung des feuerfesten Spülsteins nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus
90-95 Gew.-% gesintertem Korund in der Körnung 0,6-1,2 mm,
3-8 Gew.-% gesinterter Korund in der Körnung unter 0,6 mm,
mit 50% der Körnung über 0,4 mm,
2-5 Gew.-% Chrom(VI)Oxid (grün),
und ein Zusatz von Monoaluminiumphosphatlösung zu Formkörpern gepreßt und anschließend getrocknet und gebrannt wird.

6. Verfahren zur Herstellung des feuerfesten Außenteils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vibrierfähige Betonmischung mit
40-50 Gew.-% gesinterter Korund in der Körnung 1-3 mm,
10-20 Gew.-% gesinterter Korund in der Körnung 0,6 bis 1,2 mm,
20-25 Gew.-% gesinterter Korund in der Körnung unter 0,6 mm,
15-20 Gew.-% Tonerdezement mit 80% Al₂O₃,
verwendet wird.