DE69006291T2

DE69006291T2 - Abstichanordnung, Verfahren zur Neuzustellung und Abstichlochstein für ein metallurgisches Gefäss.

Info

Publication number: DE69006291T2
Application number: DE69006291T
Authority: DE
Inventors: Wit Theodorus Wendelinus De
Original assignee: Hoogovens Groep BV
Current assignee: Tata Steel Ijmuiden BV
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-08-17
Also published as: ATE100862T1; EP0414308B1; DE69006291D1; EP0414308A1; EP0414308B2; NL8902101A; ES2048418T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstichlochkonstruktion eines metallurgischen Behälters, der eine Wand mit einer feuerfesten Auskleidung und ein Abstichloch in der Behälterwand hat, um flüssiges Metall aus dem Behälter abzulassen. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf ein Verfahren, eine solche Abstichlochkonstruktion zu erneuern und auf einen Ziegel zum Gebrauch in einer solchen Konstruktion und in einem solchen Verfahren.
In einer bekannten Abstichlochkonstruktion ist der Flußdurchlaß durch eine Baugruppe aus ringförmigen Ziegeln vorgesehen, die in der Wand des metallurgischen Behälters angeordnet sind. Eine feuerfeste Guß-- oder Spritzmasse oder ein feuerfestes Guß-- oder Spritzmaterial wird zwischen die ringförmigen Ziegel und die feuerfeste Auskleidung eingeführt, um die Ziegel am richtigen Platz zu befestigen. Ein derartiger metallurgischer Behälter ist aus der Stahlproduktionstechnik bekannt, z.B. das Sauerstoffstahlverfahren. Siehe z.B. NL-A 6707057. In einem derartigen Behälter wird ein Verfahren an dem flüssigen Roheisen in dem Behälter durchgeführt, bis eine gewünschte Qualität erreicht ist, worauf der fertige Stahl durch das Abstichloch aus dem Behälter abgelassen wird, indem der Behälter gekippt wird.
Im Fall eines neuen Abstichloches dauert dieses Abstechen typischerweise ungefähr 10 Minuten, aber das Abstichloch wird durch Verschleiß vergrößert. Daraus ergibt sich, daß nach einer Anzahl von Ladungen, die in dem metallurgischen Behälter behandelt worden sind, sich die Abstichzeit auf z.B. ungefähr 4 Minuten verringert. Dann ist es notwendig, das Abstichloch zu reparieren oder zu erneuern, um eine weitere Verringerung der Abstichzeit zu vermeiden, und um die feuerfeste Auskleidung der Behälterwand davor zu bewahren, in Mitleidenschaft gezogen zu werden.
Bevor das Abstichloch repariert wird, wird die noch verbleibende feuerfeste Guß- oder Spritzmasse entfernt, indem sie ausgebohrt wird. Dann wird eine Baugruppe aus ringförmigen Ziege In in die Behälterwand eingesetzt, wo sich das Abstichloch befindet. Zu diesem Zweck wird der metallurgische Behälter in eine gekippte Lage gebracht und die Baugruppe aus ringförmigen Ziegeln wird am richtigen Platz gehalten, indem z.B. ein Gabelstabler verwendet wird. Die ringförmigen Ziegel werden durch miteinander verzahnende Vertiefungen und Vorsprünge davon abgehalten, sich lateral relativ zueinander. zu bewegen. Weil diese Baugruppe sehr schwer ist, ist es sehr schwierig, die ringförmigen Ziegel am Ort des Abstichlochs zu positionieren und beizubehalten.
Nachdem die Baugruppe aus ringförmigen Ziegeln eingeführt worden und an der Stelle des Abstichlochs örtlich festgelegt worden ist, wird die Reparatur vervollständigt, indem eine feuerfeste Guß- oder Spritzmasse zwischen die ringförmigen Ziegel und die feuerfeste Auskleidung der Behälterwand eingeführt wird. Dann wird der Gabelstapler weggefahren.
Außerdem kann die Baugruppe aus ringförmigen Ziegeln, selbst nachdem die Guß- oder Spritzmasse eingeführt worden aber noch nicht vollständig ausgehärtet ist, unter dem Gewicht der Ziegel absinken, sobald der Gabelstapler weggefahren wird. Die Reparatur des Abstichlochs gemäß dem üblichen Verfahren ist nicht nur sehr hart, sondern leidet auch oft an dem Fehlern daß das neue Abstichloch in der Behälterwand schlecht positioniert ist.
Das Ergebnis dieses Sachverhalts ist es, daß die maximale Anzahl von zu behandelnden Ladungen in dem reparierten metallurgischen Behälter picht so hoch ist wie es in einem optimal reparierten Behälter möglich ist. Tatsächlich führt dies zu höheren Betriebskosten, weil die nächste Reparatur früher notwendig wird.
Es wird angemerkt, daß andere Abstichlochkonstruktionen bekannt sind. Die US-A-3 463 475 zeigt Abstichlochziegel mit quadratischen Querschnitten, die äußere Vorsprünge haben, die mit Vertiefungen in den angrenzenden Ziegeln der Auskleidung zusammenwirken. Das Auswechseln derartiger Ziegel erfordert umfassendes Wiederaufbauen der Auskleidung.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, das bessere und leichtere Positionieren und Beizubehalten der Position der Baugruppe aus ringförmigen Ziegeln am Ort des Abstichlochs zu erreichen.
Die Abstichlochkonstruktion gemäß der Erfindung wird in Anspruch 1 angegeben. Der Vorsprung oder die Vorsprünge auf dem Ziegel stellen, weil die Ziegel in der ganzen Baugruppe aus den ringförmigen Ziegeln miteinander verzahnt sind, sicher, daß zumindest ein Mindestabstand von der feuerfesten Auskleidung der Behälterwand aufrechterhalten wird, selbst nachdem die Guß- oder Spritzmasse eingeführt worden ist.
Die Abstichlochkonstruktion gemäß der Erfindung bietet ferner den Vorteil, daß ein wie in der NL-A-8801231 (EP-A-0 341 798) des gegenwärtigen Anmelders beschriebener Schlackenstopper wirksamer ist. Es wird geglaubt, daß mit der besseren Anordnung des Abstichlochs der Schlackenstopper das Abstichloch besser versiegeln kann, sobald Schlacke abgestochen wird. Daraus ergibt sich, daß gleichzeitig die Stahlmenge, die von einer Ladung abgestochen wird, höher sein kann.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung ist es, daß sie die Sicherheit verbessern kann. Die Reparatur des Abstichlochs gemäß dem derzeitigen Verfahren macht die dauernde Anwesenheit des Gabelstaplers notwendig, um die Baugruppe aus ringförmigen Ziegeln richtig in der richtigen Position zu halten. Das bedeutet, daß es keinen Platz für eine Dachkonstruktion gibt, unter der die Guß- oder Spritzmasse eingeführt werden kann und die einem Bediener Schutz vor jeglichem Abfall bietet, der von dem Stapel über die metallurgischen Behälter fallen könnte. Mit der Erfindung kann der Gabelstapler unmittelbar, nachdem die Baugruppe aus ringförmigen Ziege In an die richtige Position gebracht worden ist, weggefahren werden und eine mobile Bedachungskonstruktion kann dann an dem Fleck aufgestellt werden, an dem der Gabelstapler gestanden ist, so daß Schutz gegen fallenden Abfall gegeben ist.
Vorzugsweise hat der oder jeder ringförmige Ziegel, der bzw. die mit einem Vorsprung versehen ist bzw. sind, drei derartige Vorsprünge mit Abständen voneinander getrennt auf seinem Umfang angeordnet. Vorzugsweise hat jeder Vorsprung die Form eines sich in axialer Richtung des Ziegels erstreckenden Kamms. Dies hilft, eine optimale Zentrierung des neuen Abstichloches zu erreichen.
Um eine gute Zentrierung über die volle Länge (z.B. 2 m) des neuen Abstichloches zu erreichen, kann es ausreichend sein, zwei ringförmige Ziegel mit den radialen Vorsprüngen vorzusehen, wobei die zwei ringförmigen Ziegel jeweils nahe dem inneren Ende und nahe dem äußeren Ende des Abstichlochs angeordnet sind. Die verbleibenden Ziegel können dann keine derartigen Vorsprünge haben.
Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Erneuerung einer Abstichlochkonstruktion eines metallurgischen Behälters wie es in Anspruch 5 angegeben ist und einen Abstichlochziegel wie er in Anspruch 9 angegeben ist vor.
Die Erfindung wird nun durch ein Beispiel mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Figur 1 das Abstichlochteilstück der Wand eines metallurgischen Behälters im Querschnitt zeigt;
Figur 2 das entsprechende Abstichlochteilstück eines metallurgischen Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt zeigt; und
Figur 3 einen ringförmigen Ziegel gemäß der Erfindung zeigt, wie er in der Abstichlochkonstruktion in Figur 2 verwendet wird.
Metallurgische Behälter der Art, auf die sich die Erfindung bezieht, sind bekannt und brauchen hier keine weitere Beschreibung. Die Abstichlochkonstruktionen zweier metallurgischer Behälter werden in Figur 1 und Figur 2 jeweils gemäß dem bekannten Stand der Technik und gemäß der Erfindung gezeigt.
In jedem Fall wird der Abstichlochdurchlaß (1) durch das Mittelloch einer Baugruppe aus ringförmigen gegossenen Ziegeln (4) vorgesehen, die innerhalb einer feuerfesten
Dauerauskleidung (2) der Behälterwand (3) des metallurgischen Behälters angeordnet sind. Diese gegossenen Ziegel werden durch zusammenwirkende Vertiefungen und Vorsprünge an ihren axialen Endflächen davor bewahrt, sich lateral relativ zueinander (d.h. radial bezüglich der Abstichlochachse) zu bewegen, so daß das Abstichloch (1) mit einer im wesentlichen glatten innenwand (5) ausgebildet wird. Wenn in Längsrichtung des Abstichlochs (1) geblickt wird, kann gesehen werden, daß der Innendurchmesser des Abstichlochs (1) an ausgewählten Orten in Schritten zu dem Inneren des metallurgischen Behälters hin zunimmt. Eine feuerfeste Guß- oder Spritzmasse (6) wird zwischen die ringförmigen Ziegel (4) und die feuerfeste Auskleidung (2) eingeführt, um die Ziegel (4) am richtigen Platz zu befestigen.
Das Verfahren, die Abstichlochkonstruktion der beiden Figuren 1 und 2 zu erneuern, ist oben beschrieben worden. Kurz gesagt werden die abgenutzten Ziegel und die Masse (6) z.B. durch Bohren entfernt, die neue Baugruppe aus Ziegeln (4) wird in die richtige Position gebracht und die neue Masse (6) wird eingeführt.
Figur 1 zeigt, daß das Abstichloch (1) der bekannten Konstruktion nicht gut in der Behälterwand (3) zentriert ist. Dies hat zum Ergebnis, daß der metallurgische Behälter früher eine Reparatur des Abstichlochs (1) erfordert, um das Risiko der Beeinträchtigung der feuerfesten Dauerauskleidung (2) zu vermeiden.
Im Fall des metallurgischen Behälters in Figur 2 gemäß der Erfindung gibt es unter den gegossenen Ziegeln (4) einen Zentrierziegel nahe dem inneren Ende des Abstichlochs und einen weiteren Zentrierziegel nahe dem äußeren Ende des Abstichlochs. Jeder Zentrierziegel ist mit drei an seinem Umfang mit Abständen voneinander getrennt angeordneten Vorsprüngen (7) versehen, die von seiner äußeren Oberfläche radial abstehen. Diese Vorsprünge (7) sind in diesem Beispiel als sich axial erstreckende Kämme geformt (siehe die Figuren 2 und 3). Die verbleibenden Ziegel (4) haben keinen solchen radialen Vorsprung. Der metallurgische Behälter dieses Ausführungsbeispiels kann mehr Ladungen behandeln, als der Behälter gemäß Figur 1, bevor eine Reparatur des Abstichloches (1) notwendig wird. Die Vorsprünge (7) erstrecken sich ungefähr bis zu den inneren Flächen der feuerfesten Ziegel (2) und sehen eine Zentrierung des Abstichlochs (1) in der Behälterwand (3) vor, so daß ein ausgezeichneter Widerstand gegen Verschiebung der Baugruppe aus gegossenen Ziegeln (4) sowohl während als auch nach der Einführung der feuerfesten Guß- oder Spritzmasse (6) erreicht wird. Die Vorsprünge (7) werden folglich in der Masse (6) eingebettet. Außerdem ist ein auf diese Weise hergestelltes Abstichloch für sich selbst gesehen viel einfacher zu Zentrieren als das Abstichloch des metallurgischen Behälters in Figur 1. Ein optimal zentriertes Abstichloch verbessert die Funktion eines mit dem metallurgischen Behälters verwendeten Schlackenstoppers. Dieser Schlackenstopper kann das Abstichloch richtig und rechtzeitig verschließen, so daß Stahl schlackenfrei während einer maximalen Abstichzeit abgestochen werden kann. Dies bedeutet, daß es einen höheren Stahlertrag aus einer Ladung gibt.
Figur 3 zeigt einen einzelnen ringförmigen gegossenen Ziegel (4) gemäß der Erfindung, der mit den drei Kämmen (7) zur Zentrierung versehen ist. Es kann gesehen werden, daß die drei Kämme (7) mit einheitlichem Abstand voneinander getrennt angeordnet sind, wobei sie einen Raum einnehmen, der insgesamt geringer als 180º des Umfangs des Ziegels (4) ist, wobei folglich die Einführung der Masse (6) gestattet wird, während eine gute Zentrierung der Baugruppe aus Ziegeln (4) erreicht wird. Ein derartiger gegossener Ziegel ist wie oben angemerkt ebenso mit einem vertieften Bereich (8) und mit einem Vorsprung (9) zur Zusammenwirkung mit jeweils einem Vorsprung und einer Vertiefung eines angrenzenden gegeossenen Ziegels (4) versehen, um Ziegel davor zu bewahren, sich lateral gegeneinander zu bewegen. Während die ringförmigen Ziegel (4) hier mit zylindrischen äußeren Rändern dargestellt sind, können andere Formen innerhalb der Erfindung verwendet werden. Bei mit einem Abstichloch (1) gemäß Figur (2) versehenen Behältern ist die Anzahl der in diesem Behälter behandelten Ladungen pro Abstichloch selbst nach wiederholter Reparatur des Abstichloches (1) groß.

Claims

1. Abstichlochkonstruktion eines metallurgischen Behälters, der eine Wand mit einer feuerfesten Auskleidung hat, wobei besagte Konstruktion eine Vielzahl von ringförmigen Ziegeln (4), die in Längsrichtung des Abstichlochs angeordnet sind und mittige öffnungen haben, die den Abstichlochflußdurchlaß (1) vorsehen, und um besagte Ziegel herum feuerfestes Gußoder Spritzmaterial (6) hat, um sie am richtigen Platz zu befestigen,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der besagten ringförmigen Ziegel (4) zumindest einen Vorsprung (7) hat, der radial von seiner äußeren Umfangsfläche absteht und der in besagtes Guß- oder Spritzmaterial (6) eingebettet ist, wobei sich der Vorsprung (7) bzw die Vorsprünge (7) bis zu den Seitenflächen der feuerfesten Dauerauskleidung erstreckt bzw. erstrecken und die Zentrierung des Abstichloches (1) im Behälter (3) bilden.

2. Abstichlochkonstruktion gemäß Anspruch 1, bei der der oder jeder besagte ringförmige Ziegel (4), der zumindest einen besagten Vorsprung (7) hat, drei solche Vorsprünge (7) hat, die entlang des Umfangs mit Abständen um den Ziegel herum angeordnet sind

3. Abstichlochkonstruktion gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der oder jeder besagte Vorsprung (7) eine Kammform hat, die sich axial des Ziegels erstreckt.

4. Abstichlochkonstruktion gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zwei der besagten ringförmigen Ziegel jeder mindestens einen besagten Vorsprung (7) hat, wobei besagte zwei Ziegel nahe jeweils dem inneren Ende und dem äußeren Ende des Abstichloches sind.

5. Verfahren zum Erneuern einer Abstichlochkonstruktion eines metallurgischen Behälters, der eine feuerfeste Auskleidung hat, wobei die Abstichlochkonstruktion eine Vielzahl von ringförmigen Ziegeln (4) aufweist, die in der Längsrichtung des Abstichloches angeordnet sind und mittige öffnungen haben, die den Abstichlochflußdurchlaß (1) bilden, und wobei feuerfestes Guß- oder Sprühmaterial (6) um besagte Ziegel herum eingeführt ist, wobei besagtes Verfahren folgende Schritte beinhaltet:

(i) Entfernen der ringförmigen Ziegel (4) und des feuerfesten Guß- oder Spritzmaterials (6) der verwendeten Abstichlochkonstruktion, so daß eine Bohrung gebildet wird, um die neue Abstichlochkonstruktion aufzunehmen,

(ii) Einbringen einer neuen Vielzahl besagter ringförmiger Ziegel (4) in besagte Bohrung, und

(iii) Einführen neuen Guß- oder Spritzmaterials (6) um besagte neue ringförmige Ziegel herum, um sie in besagter Bohrung zu fixieren,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der besagten neuen ringförmigen Ziegel wenigstens einen Vorsprung (7) hat, der radial von seiner äußeren Umfangsfläche absteht, um das Einbringen der besagten neuen Ziegel (4) in die besagte Bohrung zu unterstützen, während das Einführen besagten Guß- oder Spritzmaterials zugelassen wird.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem der oder jeder besagte ringförmige Ziegel (4), der mindestens einen besagten Vorsprung (7) hat, drei solcher Vorsprünge (7) hat, die mit Abständen entlang des Umfangs des Ziegels angeordnet sind.

7. Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, bei dem der oder jeder besagte Vorsprung (7) eine Kammform hat, die sich axial des Ziegels erstreckt.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem zwei der besagten Ziegel unter besagten neuen Ziegeln (4) jeder zumindest einen besagten Vorsprung (7) hat, wobei zwei Ziegel nahe jeweils dem inneren Ende und dem äußeren Ende des Abstichloches sind.

9. Ein ringförmiger Abstichlochziegel (4) zum Gebrauch in einer Abstichlochkonstruktion gemäß Anspruch 1 oder einem Verfahren gemäß Anspruch 5, der eine im allgemeinen zylindrische äußere Umfangsfläche und zumindest einen Vorsprung (7) hat, der von besagter Außenfläche nach außen absteht, wobei besagter Vorsprung oder besagte Vorsprünge eine Umfangsausdehnung um besagten Ziegel herum von weniger als 360º hat bzw. haben.

10. Ein Ziegel gemäß Anspruch 9, der drei der besagten Vorsprünge (7) in der Form sich axial erstreckender Kämme hat.