DE4211593A1 - Preventing contamination of steel with slag in tilting converters - using expandable plastic tap plug with central channel, made of special fire-resistant material with heat-resistant material with heat-resistant compression plate - Google Patents
Preventing contamination of steel with slag in tilting converters - using expandable plastic tap plug with central channel, made of special fire-resistant material with heat-resistant material with heat-resistant compression plateInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Vermeidung beziehungsweise Verhinderung von Kon tamination des Abstichstahles durch Vorlaufschlacke bei kippbaren Konvertern.The invention relates to a method and a Vorrich to avoid or prevent con taming of the tapping steel by feed slag tiltable converters.
Kippbare Konverter besitzen an geeigneter Stelle in der Konverterwand oberhalb des Badspiegels eine Auslauföff nung zur Überführung des flüssigen Stahles in die Ab stichpfanne. Zum Entleeren wird der Konverter in eine solche Position gekippt, daß der Stahl durch die Auslauf öffnung in die nachgeschaltete Pfanne gelangt. Da auf der Metallschmelze stets spezifisch leichtere Schlacke Unterschiedlicher Viskosität aufliegt, gelangt diese wäh rend des Kippvorganges zuerst in das Abstichloch und so mit mehr oder weniger große Mengen Vorlaufschlacke in die Abstichpfanne. Für zahlreiche nachfolgende metallurgische Prozesse ist das Vorhandensein von sauerstoffreicher, und häufig mit Phosphor oder Schwefel angereicherter Schlacke von Nachteil. Es ergibt sich die Forderung möglichst schlackenfrei den Konverterstahl in die Abstichpfanne zu überführen. Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, daß die Abstichöffnung des Konverters vorübergehend verschlossen wird. Tiltable converters have an appropriate location in the Converter wall above the bath level a Auslauföff tion to transfer the liquid steel into the Ab random pan. To empty the converter is in a such position tilted that the steel through the spout opening in the downstream pan passes. Up there the molten metal always specifically lighter slag Different viscosity rests, this arrives tipping first in the tap hole and so on with more or less large amounts of feed slag in the Tapping ladle. For numerous subsequent metallurgical Processes is the presence of oxygen-rich, and often with phosphorus or sulfur-enriched slag disadvantageous. The result is the claim as possible slag-free the converter steel in the tapping pan convict. Preferably, this is achieved in that the tapping opening of the converter temporarily is closed.
Hierzu sind eine Reihe von Systemen bekannt, die erst dann den Abstichkanal freigeben sollen, wenn die Schlacke während des Kippvorganges am Abstich vorbeigeführt worden ist. Insbesondere sind Schiebersysteme als Verschlußme chanik bekannt, die jedoch nicht verhindern können, daß Vorlaufschlacke in den Abstichkanal gerät. Außerdem wer den bisher Stopfen aus verschiedenen Materialien bezie hungsweise Materialkombinationen außen im Abstich ange ordnet oder in den Abstich getrieben. Bekannt sind für die äußere Plazierung vorwiegend Kombinationen aus Faser stoffen mit Festkörpern, plastische Tonmaterialien, Holz stopfen und auch Pechstopfen und für die innere Plazie rung z. B. Kombinationen aus Blechen mit feuerfester Ma terialbeschichtung und Blechkrallen die sich im Abstich festkrallen sollen gemäß DE 39 38 687 C2.For this purpose, a number of systems are known, the first then release the tapping channel when the slag passed during the tipping process at the tapping is. In particular, slider systems are as Verschlußme chanik, which, however, can not prevent Advance slag in the tapping channel device. Besides who the previously plug of different materials relate As a result, combinations of materials are used on the outside of the tapping orders or driven into the tapping. Are known for the outer placement predominantly combinations of fiber solids, plastic clay materials, wood stuff and also pitch plugs and for the inner Plazie tion z. B. Combinations of sheets with refractory Ma terialbeschichtung and sheet metal claws in the tap festkrallen according to DE 39 38 687 C2.
Aufgrund der technologisch erforderlichen konischen bzw. trichterartigen Formgebung der Abstichkanäle und des fortschreitenden Verschleißes der feuerfesten Materialien in diesem Bereich, treten mit den bekannten Stopfen un kontrollierbare und demnach nachteilige Verhaltensweisen durch vorzeitigen Ausfall der Schutzfunktion gegen Vor laufschlackenverunreinigungen auf. Im Ergebnis werden da her häufig größere Mengen Vorlaufschlacke in die Pfanne überführt.Due to the technologically required conical or funnel-like shape of the tapping channels and the progressive wear of refractory materials in this area, come with the known plug un controllable and thus disadvantageous behaviors due to premature failure of the protective function against before Run-off impurities. As a result, there are often larger quantities of feed slag in the pan transferred.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schlackenvorlauf stopfen und ein Verfahren anzugeben, daß die Überführung von größeren Mengen Konvertervorlaufschlacke in die Pfanne zuverlässig verhindert.The object of the invention is a slag flow stuff and specify a procedure that the transfer of larger amounts of converter slag in the Reliably prevented pan.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein hochplas tisches, feuerbeständiges Material mit einer geeigneten Setzvorrichtung von außen bis zum Übergangsbereich zum Konverterinnern in den Abstichkanal geschoben wird und mit Hilfe der Setzvorrichtung und am Stopfen angebrachter Quetschplatte aus hitzebeständigen Materialien, soweit verquetscht wird, daß das Abstichrohr in seinem Durch messer vollständig ausgefüllt wird.This object is achieved in that a hochplas table, fire-resistant material with a suitable Setting device from the outside to the transition area to Converter inside is pushed into the tapping channel and using the jig and attached to the stopper Quetschplatte of heat-resistant materials, so far is squashed that the tapping pipe in its through completely filled out.
Aufgrund dieser Arbeitsweise ist die geometrische Form des Abstichkanales, insbesondere altersabhängige Abstich kanalvergrößerungen, für die Funktionsweise des Stopfens, von untergeordneter Bedeutung.Because of this way of working is the geometric shape the Abstichkanales, in particular age-dependent Abstich channel enlargements, for the operation of the plug, of secondary importance.
Der in seiner feuerfesten Zusammensetzung und Plasti zität auf die auftretenden Betriebsbedingungen abge stimmte Stopfen, verklebt sich bei der erfindungsgemäßen Anwendung momentan mit der Abstichwandung, so daß der Stopfen sofort nach der Plazierung, unmittelbar im Über gangsbereich zum Konverterinneren, fest im Abstich sitzt. Aufgrund der hohen Innentemperaturen des Konverters bil det das feuerfeste Material konverterinnenseitig inner halb kurzer Zeit eine versinterte, wenige Zentimeter starke Kappe, die dem Blasdruck und den auftretenden Vi brationen sowie Erschütterungen standhält. Insbesondere ist der Zeitpunkt, zu dem der Stopfen zur Ausübung seiner Schutzwirkung erfindungsgemäß im Abstich plaziert wird von untergeordneter Bedeutung. Die unterschiedlichen Be triebsweisen und Betriebsbedingungen eines Konverters ha ben selbst nach mehrstündigem Verweilen des Vorlauf stopfens im Abstichrohr keinerlei negativen Einfluß auf die volle Funktions- und Schutzwirkung desselben. Auf grund seiner Anordnung im Übergangsbereich zum Konverter innern, wird das, häufig bei neu zugestellten Konvertern, Eindringen von Schlacke in den Abstichkanal während des Blasvorganges ebenfalls wirksam verhindert. Die im feuer festen Material des Vorlaufstopfens enthaltenen perma nenten und temporären Bindemittel verhindern außerdem einen vorzeitigen Zerfall der Restmasse.The in its refractory composition and Plasti to the operating conditions agreed plug, sticking in the inventive Application currently with the Abstichwandung, so that the Plug immediately after placement, immediately in over passage area to the converter interior, firmly seated in the tap. Due to the high internal temperatures of the converter bil det the refractory material inside converter inside half a short time ago, a few inches deep strong cap corresponding to the blowing pressure and the occurring Vi burns and vibrations. In particular is the time at which the stopper is exercising its Protective effect is placed according to the invention in tapping of secondary importance. The different Be operating and operating conditions of a converter ha ben even after several hours of lingering Stopfens in the tapping pipe no negative influence the full functional and protective effect of the same. on due to its arrangement in the transition area to the converter inside, this is often done with newly delivered converters, Ingress of slag into the tapping channel during the Blowing process also effectively prevented. The fire solid material of the flow stopper contained perma And temporary binders also prevent a premature disintegration of the residual mass.
Die zur Konverterinnenseite hin gebildete Kappe ist stabil genug, um beim Kippen des Konverters die Schlacke sicher über den Abstich zu leiten. Sie bricht erst beim Anstehen des ferrostatischen Druckes ein. Da das an der Abstichwandung anliegende Material nicht gesintert ist, wird es durch den ausfließenden Stahl innerhalb kurzer Zeit vollständig entfernt.The cap formed toward the inside of the converter is Stable enough to tilt the converter safely to pass over the tap. It breaks only at Onset of ferrostatic pressure. Since that at the Abstichwandung fitting material is not sintered, It will be within short of the outflowing steel Time completely removed.
Die in der DE 39 38 687 C2 erwähnten großen Massean teile von feuerfesten Materialien als Nachteile anderer Stopfensysteme wird durch das erfindungsgemäß genannte Feuerfestmaterial nicht gestützt. Es sind für das erfin dungsgemäß genannte Verfahren lediglich Massenanteile von ca. 2-3 kg feuerfestem Material zur Erfüllung der vollen Schutzfunktion selbst bei konischen Abstichrohren von mehr als 20 cm Durchmesser erforderlich.The mentioned in DE 39 38 687 C2 large Massean parts of refractory materials as disadvantages of others Plug systems is called by the invention Refractory material not supported. It is for the invented According to the method mentioned only mass fractions of about 2-3 kg of refractory material to fulfill the full Protective function even with conical tapping tubes of more than 20 cm diameter required.
Das feuerbeständige Material kann aus Rohstoffen auf der Basis von Silicium-, Aluminium-, Magnesiumoxid bzw. -silikat in geeigneter Zusammensetzung bestehen. Bevorzugt sind isolierende Tonerde- bzw. Magnesiumsilikate sowie Quarzmaterialien in einer Körnung von unter 3 mm einzusetzen.The fire resistant material can be made up of raw materials the basis of silicon, aluminum, magnesium oxide or Silicate in a suitable composition. Prefers are insulating alumina or magnesium silicates as well Quartz materials in a grain size of less than 3 mm use.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung soll das feuerbeständige Material die folgende Zusammensetzung aufweisen:In a preferred embodiment of the invention, the fire-resistant material the following composition respectively:
Dieses feuerbeständige Material hat eine Raumdichte von 0,8-0,9 kg/dm3 und ist damit wesentlich leichter als herkömmliche, für diesen Zweck eingesetzte Materialien.This fire-resistant material has a bulk density of 0.8-0.9 kg / dm 3 and is therefore much lighter than conventional materials used for this purpose.
Die verwendete Quetschplatte besteht aus hitzebestän digem Material, die Form der Quetschplatte kann alle für diesen Zweck geeigneten geometrischen Formen aufweisen. The used crush plate is made of heat resistant digem material, the shape of the squeeze plate can all for have this purpose suitable geometric shapes.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat sie eine trichterartige Form und einen, durch den Stopfen hindurch verlängerten Trichterkanal. Dieser Kanal dient u. a. zur Führung des Setzwerkzeuges für das Quetschen des Stopfens sowie zur Zentrierung des austretenden Gieß strahles im Moment des Abstiches zur Vermeidung von Brau seeffekten des fließenden Stahles. Der Trichterkanal kann unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Bei der erfin dungsgemäß verwendeten Ausführung betragen die Durchmes ser 25-38 mm, sie können aber auch größer oder kleiner und der gesamte Trichterkanal kann konisch ausgeführt sein. Der Querschnitt des Trichterkanales kann von der Kreisform abweichen.In a preferred embodiment of the invention it has a funnel-like shape and, through the plug through elongated funnel channel. This channel is used u. a. for guiding the setting tool for squeezing the Plug and for centering of the exiting pouring beam at the moment of tapping to avoid brewing seffects of flowing steel. The funnel channel can have different diameters. At the invent According to the embodiment used, the diameters are 25-38 mm, but they can also be larger or smaller and the entire funnel channel can be conical his. The cross section of the funnel channel can from the Diverge from circular shape.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführung der Erfin dung erläutert. Dabei zeigen in schematisierter Darstel lungIn the following, a preferred embodiment of the inven explained. This show in a schematic representation lung
Fig. 1 perspektivische Seitenansicht einer Ausführungs form durch einen Schlackenvorlaufstopfen, Fig. 1 side perspective view of a form of execution through a slag flow plug,
Fig. 2 Schnitt durch einen Gegenstand nach Fig. 1 und positionieren im Abstichkanal eines Konverters, Fig. 2 section of an article according to Fig. 1 and position in the tapping channel of a converter,
Fig. 3 Schnitt durch eine Anordnung nach dem Einbringen und Quetschen des Gegenstandes nach Fig. 1. Fig. 3 section through an arrangement according to the introduction and squeezing of the article of FIG. 1.
Der dargestellte Vorlaufstopfen nach Fig. 1 besitzt eine zylindrische Form. Der Querschnitt des Stopfens kann von der Kreisform abweichen.The illustrated feed stopper according to FIG. 1 has a cylindrical shape. The cross-section of the plug may deviate from the circular shape.
Der Stopfen 1 besteht aus einem feuerbeständigem Mate rial und besitzt konverterinnenseitig ein trichter förmiges Quetschblech 2, welches einen verlängerten, durch den Stopfen 1 geführten, Trichterkanal 5 besitzt. Das feuerbeständige Material des Stopfens besitzt bei der dargestellten Ausführung die folgende Zusammensetzung:The plug 1 consists of a fireproof Mate rial and has the converter inside a funnel-shaped crimping plate 2 , which has an extended, guided by the plug 1 , hopper channel 5 . The fire-resistant material of the plug in the illustrated embodiment has the following composition:
Als permanente Binder sind Silikate, als temporäre Binder Cellulosematerialien, als Plastifizierer und Verflüssiger sind polyelektrolytische Alkohole und Fettsäuren verwen det worden. Das Raumgewicht des Stopfens beträgt 0,8-0,9 Kg/dm3.As permanent binders are silicates, as a temporary binder cellulosic materials, as a plasticizer and liquefier polyelectrolyte alcohols and fatty acids have been used. The volume weight of the plug is 0.8-0.9 kg / dm 3 .
In der Fig. 2 ist dargestellt, wie der Stopfen mit Hilfe des Setzgerätes in den Abstichkanal eingeführt wird. Die Grundplatte 4 des auf den Abstichdurchmesser abgestimmten Setzgerätes liegt auf der, dem Quetschblech gegenüberliegenden Seite 7 an.In Fig. 2 it is shown how the plug is introduced by means of the setting device in the tapping channel. The base plate 4 of the setting tool tuned to the tapping diameter rests on the side 7 opposite the pinch plate.
Eine Ziehkralle 6 ist durch den Trichterkanal 5 bis oberhalb des Trichters geführt worden und hat zunächst die Aufgabe, den Stopfen, bis zu seiner endgültigen Posi tionierung im Abstichkanal, zu halten. Der Stopfen wird mit Hilfe des Setzgerätes soweit in den Abstichkanal ein geführt, daß er mit seiner Quetschblechfläche nahezu mit der Konverterinnenseite 9 fluchtet. Über das Hebelsystem des Setzgerätes wird die Ziehkralle 6 auf das Quetschblech 2 gezogen und dadurch ein Druck auf das Stopfenmaterial 1 ausgeübt, das sich soweit verformt bis der Durchmesser des Abstichloches 10 vollständig aus gefüllt ist. In Fig. 3 ist ein verquetschter Stopfen 8 im Abstichkanal 10 dargestellt. Die Dicke des Stopfenbodens 12 in Fig. 3 wird für jeden Abstichdurchmesser eines Konverters mit Hilfe des Setzgerätes stets eingehalten, so daß ein reproduzierbares Öffnungsverhalten sichergestellt ist. Nicht zur Ausfüllung des Abstichdurchmessers erforderliches Stopfenmaterial wird mit Hilfe des Quetschbleches an der Abstichwandung gemäß Fig. 3 ver preßt.A pulling claw 6 has been passed through the funnel channel 5 to above the funnel and has the first task to keep the plug until its final posi tioning in the tapping channel. The plug is inserted with the help of the setting device in the tapping channel so far that it is aligned with its Quetschblechfläche almost with the converter inside page 9 . About the lever system of the setting tool, the pulling claw 6 is pulled on the pinch plate 2 and thereby exerted a pressure on the plug material 1 , which deforms until the diameter of the tap hole 10 is completely filled. FIG. 3 shows a pinched plug 8 in the tapping channel 10 . The thickness of the plug bottom 12 in Fig. 3 is always maintained for each tap diameter of a converter by means of the setting device, so that a reproducible opening behavior is ensured. Not required to fill the Abstichdurchmessers plug material is pressed using the Quetschbleches ver on the Abstichwandung of FIG. 3.
Aufgrund der hohen Strahlungswärme auf der Konverter innenseite, schmilzt das Quetschblech und versintert mit dem feuerfesten Material zu einer festen Kappe 11 Fig. 3 Diese hält dem Blasdruck und den auftretenden Vibrationen und Erschütterungen stand. Das übrige feuerfeste, isolie rende Material verfestigt sich soweit, daß es im Abstich kanal stabil erhalten bleibt. Eine Versinterung mit der Wandung des Abstichkanales findet nicht statt. Die ver sinterte Kappe ist so stabil, daß sie beim Kippen des Konverters die Vorlaufschlacke sicher über das Abstich loch leitet und erst unter dem ferrostatischen Druck ein bricht. Restliches Stopfenmaterial wird innerhalb weniger Sekunden durch den ausfließenden Stahl ausgetragen.Due to the high radiant heat on the converter inside, the pinch plate melts and sintered with the refractory material to form a fixed cap 11 Fig. 3 This holds the blowing pressure and the vibrations and shocks stood. The rest of refractory, insulating material is solidified to the extent that it remains stable in the tap channel. A sintering with the wall of Abstichkanales does not take place. The ver sintered cap is so stable that it passes the lead slag securely over the tapping hole when tilting the converter and breaks only under the ferrostatic pressure. Remaining plug material is discharged within a few seconds by the outflowing steel.
Aufgrund der geringen Materialmengen gelangen nur wenig Fremdteile in die Abstichpfanne. Bei der erfindungsgemä ßen Ausführung und Anwendung ist eine hohe Sicherheit in der Funktion des Vorlaufstopfens selbst unter den Bedin gungen langer Heißstandzeiten von über zwei Stunden ge währleistet. Bei Schlackenstandsmessungen in Abstich pfannen von 100-250 to Fassungsvermögen konnten bei 200 Versuchszustellungen nennenswerte Mengen Vorlauf schlacken nicht mehr nachgewiesen werden.Due to the small amounts of material get very little Foreign parts in the tapping pan. In the inventive ßen design and application is a high security in the function of the supply stopper even under the Bedin long service life of over two hours guaranteed. For slag level measurements in tapping pans of 100-250 tons capacity could be stored at 200 Test deliveries worth considerable quantities of slag no longer be detected.
Claims (7)
Priority Applications (13)
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Owner name: STILKERIEG, BERTHOLD, DIPL.-ING., 56651 NIEDERZISS |
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