DE4220306A1 - Einrichtung zum freihalten einer lanzenoeffnung eines metallurgischen gefaesses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Freihalten einer eine Wand eines metallurgischen Gefäßes durchsetzenden Lanzenöffnung für eine Meß- und/oder Probenahmesonde tragende Lanze bei aus dem metallurgischen Gefäß ausgefahrener Lanze.

Ein Konverter mit einer Lanzenöffnung ist aus der EP-A 00 79 290 bekannt. Die Lanzenöffnung soll ein rasches Einbringen einer Sonde zum Zweck einer Probenahme oder zum Zweck einer Temperaturmessung oder sonstigen Messung eines Parameters ermöglichen. Eine eigene Öffnung zum Einbringen der Lanze ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Mund des Konverters nur schwer zugänglich ist und hierfür eigene Manipulationen, die Zeit kosten, erforderlich wären.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß es immer wieder zu einem Zuwachsen von Lanzenöffnungen dieser Art kommt, da sich Schlackenablagerungen bilden, die mit der Auskleidung des Konverters Verbindungen eingehen. Das Entfernen dieser Ablagerungen ist arbeits- und zeitaufwendig, was bei einer Lanzenöffnung besonders nachteilig ist, da Messungen und Probenahmen sehr rasch durchgeführt werden sollen, um den im metallurgischen Gefäß stattfindenden metallurgischen Prozeß zeit- und zielgerecht beeinflussen zu können. Dies gilt im besonderen für die Stahlherstellung in einem Konverter.

Aus der DE-C 39 34 340 ist es bekannt, an einer Lanzenöffnung eines Konverters ein Ansetzen von Ablagerungen zu minimieren und das Entfernen sich eventuell bildender Ansätze zu erleichtern, indem die Lanzenöffnung mit einer Auskleidung aus Graphit oder einem Graphit-Tonerde-Gemisch versehen ist. Zur Vermeidung eines Schlackenauswurfes ist die Lanzenöffnung mit einem Deckel verschließbar.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der Ablagerungen und Ansätze jeder Art mit Sicherheit, u. zw. auch bei metallurgischen Gefäßen mit herkömmlicher Ausmauerung, vermieden werden können, so daß vor dem Einfahren einer Lanze durch die Lanzenöffnung keinerlei Reinigungsarbeiten an der Lanzenöffnung durchzuführen sind und die Messungen sowie Probenahmen in kürzest möglicher Zeit durchgeführt werden können. Weiters sollen Auswürfe, wie sie insbesondere während des Blasens bei der Stahlherstellung in einem Konverter auftreten können, vermindert werden.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Einrichtung eine einen Brenn- und/oder einen Gasstrahl erzeugende Vorrichtung aufweist, die mittels einer Bewegungseinrichtung von einer Ruheposition seitlich der Lanzenöffnung in eine die Lanzenöffnung verschließende Arbeitsposition bewegbar ist.

Bei Verwendung eines Brenners gelingt es, all das im flüssigen Zustand in die Lanzenöffnung gelangende Material aus der Lanzenöffnung im flüssigen Zustand zu entfernen, so daß dieses Material keine Gelegenheit erhält, sich an der Wandung der Lanzenöffnung festzusetzen. Im Falle des vorsehens eines Gasstrahles bildet sich im Inneren der Lanzenöffnung ein Gaspolster, der ein Eindringen von Material in das Innere der Lanzenöffnung von vornherein verhindert.

Aus der DE-C 26 39 712 ist eine Einrichtung zum Verschließen eines Stichloches während des Abgießens von Schmelze aus einem metallurgischen Gefäß bekannt, die einen Verschlußkörper aufweist, der an einem Schwenkarm befestigt ist und mit diesem in eine durch Anschläge begrenzte Stellung verschwenkbar ist, in der zwischen dem Verschlußkörper und dem Stichloch ein Ringspalt bestimmter Größe freibleibt. Durch den Verschlußkörper, der einen sich zur Mündung des Stichloches verjüngenden Querschnitt aufweist, ist ein Druckgas leitbar. Mit Hilfe des Druckgases gelingt es, während des Abstiches aus dem Stichloch ausfließende Schmelze in das innere des metallurgischen Gefäßes zurückzudrängen. Durch den Ringspalt wird Luft in das innere des Stichlochs angesaugt, um am Stichloch gebildete Bärenansätze abzubrennen.

Zur Beschleunigung des Einbringens der Lanze in das metallurgische Gefäß weist die Einrichtung vorteilhaft einen Trichter auf, der mittels einer Bewegungseinrichtung alternativ zur Vorrichtung zur Erzeugung eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles von einer Ruheposition seitlich der Lanzenöffnung in eine Position fluchtend zur Lanzenöffnung bewegbar ist.

Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Vorrichtung zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles als auch der Trichter mittels ein und derselben Bewegungseinrichtung bewegbar sind, wobei vorteilhaft die Vorrichtung zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles und der Trichter gemeinsam an einem Träger angeordnet sind, an dem die Bewegungseinrichtung angreift.

Hierbei ist zweckmäßig der Träger an einem neben dem metallurgischen Gefäß angeordneten Gerüst bewegbar angeordnet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Träger als Haube ausgebildet, die am metallurgischen Gefäß schwenkbar befestigt ist.

Eine konstruktiv einfache Variante ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Lanzenöffnung ein Trichter starr befestigt ist und daß die Vorrichtung zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles in den Trichter einbringbar ist, wobei zweckmäßig die Vorrichtung zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles am metallurgischen Gefäß schwenkbeweglich angelenkt ist.

Hierbei weist der Trichter vorteilhaft eine seitliche Ausnehmung auf, durch die die Vorrichtung zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles in den Trichter ein- und ausschwenkbar ist.

Für besonders lange Lanzenöffnungen, die sich ergeben, wenn die Achse der Lanzenöffnung mit der Mittelachse des metallurgischen Gefäßes einen sehr spitzen Winkel einschließt, umfaßt vorteilhaft die Vorrichtung zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles eine Stellvorrichtung, mit der sie in die Lanzenöffnung einschiebbar und aus der Lanzenöffnung zurückziehbar ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung nach einer ersten Ausführungsform an einem Stahlwerkskonverter in teilweise geschnittener Seitenansicht und die Fig. 2 einen nach der Linie II-II der Fig. 1 geführten Schnitt zeigen. In Fig. 3 ist in zu Fig. 2 analoger Darstellung der in der Lanzenöffnung in Stellung gebrachte Brennstrahl veranschaulicht. Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform in Seitenansicht und Fig. 5 im Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4. Eine weitere Ausführungsform ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt, wobei Fig. 7 eine Schnittansicht nach der Linie VII-VII der Fig. 6 ist.

Eine Lanzenöffnung 1 zum Ein- und Ausbringen einer an einer Lanze montierten Meß- und/oder Probenahmesonde durchsetztt die Wandung 2 eines als Stahlwerkskonverter 3 ausgebildeten metallurgischen Gefäßes in der Nähe der Mündung desselben. Die Wandung 2 des Stahlwerkskonverters 3 ist von einem Mantel 4 aus Stahl gebildet, an dem innenseitig eine feuerfeste Auskleidung 5 vorgesehen ist. Im Bereich der Lanzenöffnung 1 ist am Mantel 4 ein Stutzen 6 eingeschweißt, der ebenfalls innenseitig mit einer feuerfesten Auskleidung 5 versehen ist.

Gemäß der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform ist am Stutzen 6 eine Haube 7 schwenkbar angeordnet, die den Stutzen 6 außenseitig umgibt und von zwei zueinander parallel angeordneten Seitenwänden 8, 9 und einer die Seitenwände verbindenden Stirnwand 10 gebildet ist. Eine (8) der Seitenwände 8, 9 ist über einen Schwenkzapfen 11 am Stutzen 6 schwenkbar gelagert; die zweite Seitenwand 9 ist zweckmäßig über eine die Schwenkbewegung um den Schwenkzapfen 11 zulassende Kulissenführung 12 am Stutzen 6 abgestützt. Die Verschwenkung der Haube 7 erfolgt mit Hilfe eines Druckmittelzylinders 13, der einerseits am Mantel 4 des Stahlwerkskonverters 3 und anderseits an der Haube 7 angelenkt ist.

An der Stirnwand 10, die in jeder Schwenkposition der Haube 7 die außenseitige Mündung 14 der Lanzenöffnung 1 mit geringem Abstand 15 überdeckt, sind ein Trichter 16 und ein Brenner 17 angeordnet - für die die Haube 7 einen Träger bildet -, wobei in einer Schwenkposition der Haube 7 (vgl. Fig. 1 und 2) der Trichter 16 und in einer zweiten Schwenkposition der Haube (vgl. Fig. 3) der Brenner 17 über der Lanzenöffnung 1 und fluchtend zu dieser in Stellung bringbar sind.

Der Trichter 16 dient als Einführhilfe beim Einbringen der Lanze in das Innere des Stahlwerkskonverters 3, so daß die Lanze möglichst rasch und ohne Zentriermanipulationen zu erfordern in die Lanzenöffnung 1 eingeführt werden kann.

Der Brenner 17 dient zur Erzeugung eines Brennstrahles 18 innerhalb der Lanzenöffnung 1 in jener Zeitspanne, in der keine Lanze die Lanzenöffnung 1 durchsetzt. Der Brennstrahl 18 bewirkt, daß in die Lanzenöffnung 1 gelangendes Material sich hier nicht festsetzen kann, sondern in flüssigem Zustand wieder in das im Stahlwerkskonverter 3 vorhandene Schmelzenbad zurückfließt.

Weist die Lanzenöffnung 1 eine größere Länge 19 auf, was insbesondere der Fall ist, wenn die Achse 20 der Lanzenöffnung unter sehr spitzem Winkel 21 zum Mantel 4 des Stahlwerkskonverters 3 ausgerichtet ist, ist vorteilhaft der Brenner 17 in die Lanzenöffnung 1 einschiebbar. Zu diesem Zweck ist der Brenner 17 im Inneren eines Zylinders 22 angeordnet, der an der Haube 7 starr befestigt ist. Der Brenner 17 ist außenseitig mit einer Ringplatte 23 versehen, die einen Kolben bildet, der durch Druckbeaufschlagung über die in den Zylinder mündenden Leitungen 24, 25 in eine obere und eine untere Endstellung bewegbar ist. Beide Endstellungen sind durch im Inneren des Zylinders 22 angeordnete Anschläge 26, 27 festgelegt. In der oberen Endstellung, die in Fig. 1 mit vollen Linien und in Fig. 3 mit strichlierten Linien dargestellt ist, befindet sich der Brenner 17 in zurückgezogener Position, und es kann die Haube 7 verschwenkt werden.

Die Brenngaszuführungsleitung 28 durchsetzt die obere Deckwand 29 des Zylinders 22 und ist gegenüber dieser mit einer Dichtung 30 abgedichtet. Der Brenner 17 ist gegenüber der in der Haube 7 vorgesehenen Öffnung, die er auch in zurückgezogener Position durchsetzt, mittels einer Dichtung 31 abgedichtet.

Anstelle des Brenners 17 könnte auch eine einen Gasstrahl erzeugende Vorrichtung vorgesehen sein, die dann ebenfalls ähnlich dem Brenner mittels eines Druckmittelzylinders in die Lanzenöffnung 1 einbringbar und aus dieser zurückziehbar angeordnet sein könnte. Der Gasstrahl verhindert das Eindringen von Schlacke und anderem Auswurfmaterial in die Lanzenöffnung. Es hat sich gezeigt, daß für Lanzenöffnungen 1 in üblicher Dimension eine Gaseinleitung in der Größenordnung von 4 bis 5 Normkubikmeter/min genügt, um einen Gaspolster aufzubauen, der die Lanzenöffnung freihält von Ansätzen.

Gemäß der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform ist der Trichter 16 ortsfest am oberen Ende des Stutzens 7 befestigt und weist eine schmale seitliche Ausnehmung 32 auf, die sich jedoch nicht bis zum Grund des Trichters erstreckt und durch die der gelenkig an der Stirnplatte des Stutzens befestigte, den Brenner 17 beinhaltende Zylinder 22 mittels einer als Druckmittelzylinder ausgebildeten Stelleinrichtung 33 in eine Position fluchtend zur Lanzenöffnung 1 gebracht werden kann.

Gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 ist die Haube 7 an einem neben dem metallurgischen Gefäß angeordneten Gerüst 34, z. B. an einem den Konverter umgebenden Gehäuse - auch Doghouse genannt - angeordnet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise könnte an der Haube 7 auch ein Stopfen montiert sein, der in die Lanzenöffnung 1 einbringbar ist. Weiters ist es nicht unbedingt erforderlich, einen Trichter 16 vorzusehen; es könnte aber auch der in den Trichter 16 nach den Fig. 4 und 5 einschwenkbare Brenner 17 mitsamt dem Trichter 16 an der Haube 7 neben weiteren Vorrichtungen, wie einem Stopfen, angeordnet sein.

Claims (10)

1. Einrichtung zum Ereihalten einer eine Wand eines metallurgischen Gefäßes (3) durchsetzenden Lanzenöffnung (1) für eine Meß- und/oder Probenahmesonde tragende Lanze bei aus dem metallurgischen Gefäß (3) ausgefahrener Lanze, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine einen Brenn- und/oder einen Gasstrahl (18) erzeugende Vorrichtung (17) aufweist, die mittels einer Bewegungseinrichtung (13, 33) von einer Ruheposition seitlich der Lanzenöffnung (1) in eine die Lanzenöffnung (1) verschließende Arbeitsposition bewegbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Trichter (16) aufweist, der mittels einer Bewegungseinrichtung (13) alternativ zur Vorrichtung (17) zur Erzeugung eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles (18) von einer Ruheposition seitlich der Lanzenöffnung (1) in eine Position fluchtend zur Lanzenöffnung (1) bewegbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Vorrichtung (17) zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles (18) als auch der Trichter (16) mittels ein und derselben Bewegungseinrichtung (13) bewegbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (17) zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles (18) und der Trichter (16) gemeinsam an einem Träger (7) angeordnet sind, an dem die Bewegungseinrichtung (13) angreift.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (7) an einem neben dem metallurgischen Gefäß angeordneten Gerüst (34) bewegbar angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (7) als Haube ausgebildet ist, die am metallurgischen Gefäß (3) schwenkbar befestigt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lanzenöffnung (1) ein Trichter (16) starr befestigt ist und daß die Vorrichtung (17) zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles (18) in den Trichter (16) einbringbar ist (Fig. 4, 5).

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (17) zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles (18) am metallurgischen Gefäß (3) schwenkbeweglich angelenkt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (16) eine seitliche Ausnehmung (32) ausweist, durch die die Vorrichtung (17) zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles (18) in den Trichter (16) ein- und ausschwenkbar ist.

10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (17) zum Erzeugen eines Brenn- und/oder eines Gasstrahles (18) eine Stellvorrichtung (22) umfaßt, mit der sie in die Lanzenöffnung (1) einschiebbar und aus der Lanzenöffnung (1) zurückziehbar ist.