DE7337989U

DE7337989U - Blaslanze mit gekühltem Düsenkopf für das Sauerstoffaufblasverfahren

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Publication number: DE7337989U
Application number: DE7337989U
Authority: DE
Original assignee: THYSSEN HUETTE A AG
Current assignee: THYSSEN HUETTE A AG
Publication date: 1974-01-17

Description

PATENTANWÄLTE: Dipl.-lne. W. COHAUSZ ■ Dipl.-tng. W. FLORACK · Dipl.-lng. R. KNAUF · Dr.-lng., Dipl.-Wirtsch.-lng. A. GERBER

August Thyssen-Hütte 22. Oktober I973

Aktiengesellschaft

41 Duisburg-Hamborn

Blaslanze mit gekühltem Düsenkopf für das Sauerstoffaufblasverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blaslanze mit gekühltem Düsenkopf für das Sauerstoffaufblasverfahren mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ausgehend von Blaslanzen mit einer einzigen Austrittsöffnung wurden mit zunehmender Konvertergröße Blaslanzen mit Mehrlochdüsenköpfen eingesetzt, bei welchen das Prisohmittel in mehreren, unter einem bestimmten Winkel zur Blaslanzenachse geneigten strahlen austritt. Hierdurch wird die Reaktionsfläche des Frischmittels mit der Schmelzbadoberfläche vergrößert, so daß bei erhöhter Prischmittelzufuhr kürzere Blaszeiten erreicht werden.

Die Anordnung mehrerer Gasaustrittsöffnungen im Düsenkopf stößt Jedoch auf Schwierigkeiten im Hinblick auf eine ausreichende Kühlung des Düsenkopfes. Insbesondere die Mitte des Düsenbodens wird durch die Wärmestrahlung des Metallbades hoch beansprucht, so daß die Gefahr des Durohbrennens besteht,

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vor allem,wenn sich im Kühlmittelraum des Düsenkopfes tote Ecken bilden, welche durch das Kühlmittel nur wenig oder gar nicht gekühlt werden.

Um die Kühlwirkung in Mehrlochdüsenköpfen zu verbessern, 1st es z.B. aus der DT-OS 2 0j4 575 bekannt, durch strömungsgünstig ausgebildete Wasserumlenkkörper, die an das untere Ende des KühlmittelfUhrungsrohres angesetzt sind, das Kühlmittel möglichst dicht an den Gasaustrittsrohren entlang und bis zur Mitte des Düsenkopfbodens zu führen. Diese Wasserumlenkkörper sind mit einer der Anzahl und Form der Gasaustrittsrohre entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen versehen und umgeben die Gasaustrittsrohre wenigstens auf einen Teil Ihres ümfangs in einem bestimmten Abstand.

In der Praxis sind bisher Blaslanzen eingesetzt worden mit bis zu sechs auf einem Kreis angeordneten Austrittsöffnungen und ggf. einer Zentralöffnung. Um zu einer weiteren Verkürzung der Blaszeiten in Großkonvertern beizutragen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, Blaslanzen für einen Prischmitteldurchsatz von bis zu I500 Nnr Sauerstoff/min zu entvrickeln, welche bei ausreichender Kühlung des Düsenkopfes einen störungsfreien Blasbetrieb und kurze Blaszeiten ermöglichen.

Liese Aufgabe wird erfindurigsgemäß dadurch gelöst, daß die Gasaustrittsrohre auf zwei konzentrischen Kreisen angeordnet sind, und der innere und der äußere Düsenboden von der Mitte des äußeren DUsenbodens ausgehend einen becherpllzförmigen Kühlmittelleitkern bilden und ein der Pilzform angepaßter zweiter Wasserumlenkkörper den KUhlmlttelleltkern mit Abstand umgibt.

Durch die Anordnung mehrerer Gasaustrittsrohre auf zwei kon-

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zentrische Kreise ist es möglich, den Gesamtdüsenquarschnitt erheblich zu vergrößern, so daß der Frischmitteldurchsatz auf die gewünschte Menge gesteigert werden kann. Eine ausreichende Kühlung der inneren Gasaustrittsrohre und der Düsenkopfmitte ist durch den strömungsgünstigen, etwa becherpilzförmigen KUhI-mittelleitkern gewährleistet. Das Kühlmittel wird durch den ähnlich geformten zweiten Wasserumlenkkörper an den Kühlmittelleitkern herangeführt.

Vorzugsweise umgibt der zweite Wasserumlenkkörper die zum inneren Kreis gehörigen Gasaustrittsrohre auf einem Teil ihres Umfangs mit Abstand. Zweckmäßigerweise ist das dem Fuß des pilzförmigen Kühlmittelleitkerns gegenüberliegende Ende des zweiten Wasserumlenkkörpers nach außen abgebogen.

Aufgrund der vorgesehenen Anordnung der Wasse^umlenkkürper erfolgt eine Aufteilung des Kühlmittelstromes in einen von dem zweiten Wasserumlenkkörper zur Düsenmitte und den inneren Gasaustrittsrohren geführten Teilstrom und einen von dem ersten nr.it dem Kühlmittelführungsrohr verbundenen Wasserumlenkkörper zu den äußeren Gasaustrittsrohren geführten Teilstrom.

Der zwieohen erstem Waaeerümlenkkörper und Kühlmittelleitkern angeordnete zweite Wasserumlenkkorper ist zweckmäßigerweise an Stützen befestigt« weIohe mit dem ersten Wasserumlenkkörper fest verbunden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stützen für den zweiten Wasserumlenkkörper durch diesen hindurchgeführt, so daß sich der innere Düsenboden und das Frischmittelzufuhrrohr über die Stützen auf dem

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ersten Wasserumlenkkörper aufstützen. Neben der Stützfunktion wirken die Stützen gleichzeitig als Kühlmittelverdrängungskörper und sorgen für eine gleichmäßige und infolge Querschnitts-! Verengung beschleunigte Strömung des Kühlmittels entlang der Wasserumlenkkörper. Die bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die Stützen bis zum oberen Düsenboden geführt sind, bietet darüber hinaus den Vorteil, die starke Belastung der Kupferstahl-Schweißnaht zwischen äußerem Düsenboden und dem Außenmantelrohr zu verringern. Dies ist insbesondere bei der hohen Zahl der Qasaastr-ittsrohre und dem bei zunehmendem Lanzendurch-) messer steigenden Gewicht des Düsenkopfes und des darauf gesetzten Frischmittelzufuhrrohres von Bedeutung. Die bevorzugte Ausführungsform bietet zudem die Möglichkeit, die auf den erstan Wasserumlenkkörper übertragene Stützlar.t mittels Bolzen auf das AußenmanteliOhr zu übertragen. Diese Bolzen sitzen zweckmäßigerweise in der Verlängerung des ersten Wasserumlenkkörpers am unteren Ende des Kühlmittelführungsr-ohrs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine y-Loch-Düse ist in den Figuren dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. ι eine Draufsicht auf den Düsenkopf, und Fig. 2 einen Schnitt gemäß A-A der Fig. 1.

Die Blaslanze weist in koaxialer Anordnung von innen nach außen ein Frischmittelzufuhrrohr 1, ein Kühlmittelzuführungsrohr 2 und ein Außenmantelrohr 3 auf. Der die Gasaustrittsrohre 4, aufweisende Düsenkopf ist wassergekühlt und weist einen inneren und einen äußeren Dü-enboden 7, 8 auf. Der äußere Düsenboden 8 ist an der Stelle 12 an das Außenmantelrohr 3 angeschweißt. Die Mitte des äußeren DUsenbodens 8 und der innere

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DUsenboden 7 laufen ineinander über und bilden den becherpilzförmigen Kühlmittelleitkern 7a. Zwischen dem Kühlmittelleitkern 7a und dem Düsenboden 8 sind mit Abstand voneinander zwei Wasserumlenkkörper 6, 9 angeordnet. Der erste in Fig. 2 unten angeordnete Wasserumlenkkörper befindet sich in Verlängerung des Kühlmittelführungsrohrs 2 und umgibt mit seinem vorderen Ende die auf dem äußeren Kreis liegenden Gasaustrittsrohre 5 mit Abstand auf einem Teil ihres Umfangs. Der oberhalb des ersten Wasserumlenkkörpers 6 mit Abstand vom Kühlmittelleitkern 7a angeordnete zweite Wasserumlenkkörper 9 ist C in seiner Form der becherpilzförmigen Kontur des Kühlmittelleitkerns 7a angepaßt. Der zweite Wasserumlenkkörper umgibt die zum inneren Kreis gehörigen Gasaustrittsrohre 4 mit Abstand auf einem Teil ihres Urafangs, wobei sein im Bereich des Düsenbodens 8 liegendes unteres Ende nach außen abgebogen ist. Der zweite Wasserumlenkkörper 9 ist an Stützen 10 befestigt, die selbst am ersten Wasserumlenkkörper befestigt sind. In der gezeigten Ausführungsform sind die Stützen 10 durch den zweiten Wasserumlenkkörper 9 hindurchgeführt, und es liegt der obere Düsenboden 7 auf den Stützen 10 auf.

Die von den Stützen 10 aufgenommenen Lasten werden auf den . ersten Wasserumlenkkörper 6 übertragen, von dort in das untere Ende des Kühlmittelführungsrohrs 2 weitergeleitet und über Bolzen 11 auf das AuSerunantelrohr 5 übertragen.

Die erfindungsgemäße Blaslanze ermöglicht bei großem Frischmitteldurchsatz eine hinreichende Kühlung des Düsenkopfes und ermöglicht einen störungsfreien Blasbetrieb, wobei sich außerdem gezeigt hat, daß die den zweiten Wasserumlenkkörper tragenden Stützen zu einer Entlastung der Schweißnaht zwischen Düsenkopf und Außenmantelrohr beitragen.

Claims

3chutzansprüohe

1. Blaslanze für das Sauerstoffaufblasverfahren mit einem zentralen Frischmi'cteljLufuhrrohr, das von einem Kühlmittelfübrungsrohr und einem Außenmantelrohr koaxial umgeben ist und mit oinetn im Raum zwiaohen innerem und äußerem Düsenboden gekühltem Düsenkopf, der von mehreren Gasarstrittsrohren durchsetzt ist, wobei an das Kühlmittelführungsrohr ein erster Wasserumlenkkörper angesetzt ist, der mit einer der Zahl und Form der Gasaustrittsrohre entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen die Gasaustrittsrohre auf einem Teil ihres Umfangs mit Abstand umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsrohre (4, 5) auf zwei konzentrischen Kreisen angeordnet sind, und der innere und der äußere Düsenboden (7, 8) von der Mitte des äußeren Düsenbodens (8) ausgehend einen becherpilzförmigen Kühlmittelleitkern (7a) bilden und ein der Pilzform angepaßter zweiter Wasserumlenkkörper (9) den Kühlmittelleitken. (7a) mit Abstand umgibt.

2. Blaslanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wasserumlenkkörper (9) die zum inneren Kreis gehörigen Gasaustrittsrohre (4) auf einem Teil ihres Umfangs mit Abstand umgibt, und daß sein dem Fuß des pilzförmigen Kühlmittelleitkerns (7a) gegenüberliegendes Ende nach außen abgebogen ist.

3. Blaslanze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen erstem Wasserumlenkkbrper (6) und Kühlmittelleltkern (7a) angeordnete zweite Wasserumlenkkörper (9) an Stützen (10) befestigt i8t, welche mit dem ersten Wasserumlenkkörper (6) verbunden sind.

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4. Blaslanze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (10) durch don zweiten Wasserumlenkkörpcr (9) hindurchgeführt sind und d&r obere Düsenboden (7) auf den Stützen (10) aufliegt.