DE4220306C2 - Einrichtung zum Freihalten einer Lanzenöffnung eines metallurgischen Gefäßes - Google Patents
Einrichtung zum Freihalten einer Lanzenöffnung eines metallurgischen GefäßesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Freihalten
einer eine Wand eines metallurgischen Gefäßes
durchsetzenden Lanzenöffnung für eine eine Meß- und/oder eine
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
durchsetzt 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 Freihalten einer eine Wand eines
metallurgischen Gefäßes (3) durchsetzenden
Lanzenöffnung (1) für eine eine Meß- und/oder eine
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.
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.
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