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Vorrichtung zur Verhinderung der Bildung eines Bärs bei Konvertern
u. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung der Bildung eines
Bärs an der Mündung von Konvertern in Stahlwerken, wie Thomas- oder Bessemerbirnen,
oder sonstigen Schmelzvorrichtungen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß
an der Ausgangsmündung des Schmelzgerätes, wo sich der Bär zu bilden neigt, eine
Ausrüstung angebracht ist, die sich zwischen die wachsenden blassen des sich bildenden
Bärs und die Wand des Schmelzgerätes legt, wobei die Ausrüstung so zusannnengesetzt
ist, (laß ein Anhaften der sich bildenden Masse an der Schmelztiegelwand verhindert
wird. Im besonderen besteht die Ausrüstung aus Stoffe». die gut wärmeleitend sind.
Da die Ausrüstung mit der Metallhülle des Konverters oder der sonstige» Sclimelz\-orriclituiig
in Berührung kommt, wirkt die Ausrüstung wie ein Kühler der durch die Ausrüstung
übertragenen bzw. zugeleiteten Wärme.
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Zweckmäßig ist die Ausrüstung als Ganzes oder auch teilweise abnehmbar
ausgebildet. Sie kann auch aus einer zerreibbaren oder aus einer schmelzbaren Masse
bestehen.
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Die Ausbildung kann ferner so geschehen, daß die Ausrüstung aus mindestens
einem Teil besteht, der auf der Mündung des Konverters o. dgl. Apparat abnehmbar
montiert ist.
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Schließlich ist es vorteilhaft, für die die Ausrüstung bildende Masse
einen Ausdehnungskoeffizienten zu wählen, der verschieden von dem des sich bildenden
Bärs ist.
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In Stahlwerkkonvertern oder ähnlizhen Apparaten
des
Hüttenbetriebes, die der Herstellung oder <lern Umgießen von flüssigem Stahl
oder Gußeisen dienen, bleiben die Metall- und Schlackespritzer am Rande der Ausgangsmündung
hängen und bilden eine Anhäufung, die Bär genannt wird. Dieser Bär nimmt ständig
zu, bis er einen großen Teil der Mündung verschließt. Dadurch wird einerseits der
reibungsfreie Betriebsablauf gefährdet, und andererseits verursacht das Entfernen
des Bärs eine beträchtliche Zeit, wobei gleichzeitig ein erheblicher Verschleiß
der Mündungswände eintritt. Alle diese Schwierigkeiten bedingen eine Verminderung
der Produktion und dadurch eine Erhöhung Gier Gestehungskosten.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, und zwar vornehmlich dadurch,
daß der Teil der Ausgangsmündung, auf welchem der Bär sich zu bilden neigt, eine
Ausrüstung bzw. Auskleidung erhält, die sich zwischen die angewachsenen Massen des
sich bildenden Bärs und die Wand des Konverters oder ähnlichen Apparates stellt
und die derart zusammengesetzt ist, daß sie das feste Anhaften dieser anwachsenden
Massen verhindert.
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Entsprechend einer Ausführungsform der Vorrichtung besteht diese Ausrüstung
aus einem gut wärmeleitenden Stoff, der mit der Außenseite der Metallarmatur des
Apparates in Berührung kommt, so daß die Wärme durch Leitung und Strahlung genügend
entweichen kann. Es entstehen Temperaturunterschiede zwischen den Spritzern und
dem Umfange der Ausgangsmündung, so daß die Möglichkeit eines Anhaftens der Spritzer
unterdrückt wird. Einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß ist die Ausrüstung
vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie sich insgesamt oder teilweise von dem Schmelzapparat
leicht ablösen läßt. So kann diese Ausrüstung aus einem zerreibbaren oder schmelzbaren
Stoffe bestehen, und zwar derart, daß selbst dann, wenn Temperaturverhältnisse ein
Anhaften der Spritzer ermöglichen, diese mit den oberflächlich wenig widerstandsfähigen
Teilen der Ausrüstung fortgerissen werden können. Diese oberflächliche Verwitterung
oder dieses oberflächliche Schmelzen kann durch die aus dem flüssigen Metall, der
Schlacke, den Flammen und dem Rauch stammenden physikalischen oder chemischen Einflüsse
hervorgerufen werden.
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Die Ausrüstung kann auch in Form einer Auskleidung aus mindestens
einem Teil, der auf der Konvertermündung oder der Mündung ähnlicher Apparate abnehmbar
montiert ist, bestehen, so daß er im Falle einer Neubildung des Bärs leicht ersetzbar
ist. Die Ausrüstung kann auch die einzelnen Ausführungsformen vereinigen und dementsprechend
wärmeleitend und insgesamt oder teilweise abnehmbar sein.
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In der Zeichnung sind beispielsweise einige Ausführungsformen der
Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, und es bedeutet Fig. i Längsschnitt
eines exzentrisch kippbaren Konverters in der Gießlage, Fig. 2 Schnitt gemäß 2-2
der Fig. i, Fig. 3 und 4 Längsschnitt und Seitenansicht von rechts einer KonvertermVindung
mit einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 5 Schnitt
gemäß der Linie 5-5 der Fig. 6, Fig.6 Teilansicht in Richtung der Konvertermündung
mit einer anderen Vorrichtungsform nach der Erfindung, Fig.7 und 8 Draufsicht und
Perspektivsicht einer der abnehmbaren Elemente der Ausrüstung der Fig. 5 und 6,
Fig. 9 eine Form dieses abnehmbaren Elementes in perspektivischer Darstellung.
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Gemäß den Fig. i und 2 nimmt der Bär 2 in einem Konverter i, in Fig.
2 im Querschnitt gesehen, das Profil einer Sichel an, deren sehr nahe liegende Spitzen
sich im Bereiche des Konverterbauches 3 befinden. Gemäß dem Längsschnitt der Fig.
i nimmt der Bär in Richtung des Rückens 4 des Konverters das Profil einer Art Halbbirne
an, wobei die Verkleidung bis zum äußersten Rande der Mündung bedeckt wird. DieseAnhäufung
bleibt an der feuerfesten Auskleidung hängen. Letztere besteht im Falle der Thomasbirne
aus einem dolomitischen Futter, Steine oder Stampfmasse aus Teer und Dolomit, und
am Umfang der Mündung, wenigstens an der Rückenseite des Konverters, aus Schamottesteinen.
Im Falle der Bessemerbirne besteht sie aus einer kieselerde- oder schamottehaltigen
Ausrüstung. Diese Ausrüstungen bedecken das Innere eines Gefäßes 5 aus Stahlblechen,
die 20 bis 30 mm dick sind, wobei sie eine beträchtliche metallische ?Masse
bilden, die eine große Wärmestrahlungsfläche darstellt. Die schlecht wärmeleitende,
sehr widerstandsfähige Ausrüstung des Mündungsumfanges erlangt an ihrer Fläche eine
sehr erhöhte Temperatur und bildet so eine günstige Voraussetzung für das Anhängen
der Metall- oder Schlackespritzer.
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Der Teil 6 der Ausrüstung, auf der der Mündungsbär sich zu formen
neigt, ist nach der Erfindung aus einer gut wärmeleitenden Verkleidung hergestellt,
welche mit der aus Blech 5 gebildeten metallischen, als eine Art Radiator wirkenden
Wand des Konverters in Berührung kommt. Es ergibt sich, daß die Spritzer auf der
gekühlten Fläche des Teiles 6 nicht haften. Dieser Teil 6 kann mit Steinen ausgemauert
sein oder als Stampfmasseform verwendet werden.
| Beispiel für die Zusammensetzung des Teiles 6 |
| Koks oder Graphit oder Holz- |
| kohle oder Eisenoxyd (Walz- |
| splitter), und zwar körnig oder |
| pulvrig, oder Eisenfeilstaub . . 9o bis 98 % |
| Zement oder Alkalisilicat oder |
| Chlorammonium . . . . . . . . . . . . io - 2 0/0 |
| 100 1000/0 |
Eine solche Ausrüstung bzw. Auskleidung 6 führt die Wärme, die sie bei der Berührung
der Flammen oder durch Strahlung empfängt, in die Außenarmatur. Man kann die Wärmeleitung
dadurch erhöhen, daß man der Masse Eisenstücke hinzufügt, die mit der Außenarmatur
in Berührung
kommen. llan kann auch Stahl oder Gußeisenblöcke mittels
eines Zementes oder in sonstiger Weise im Bereiche 6 befestigen oder die Steine
zum Ausmauern benutzen, jedoch muß beachtet werden, claß diese Blöcke von der Außenarmatur
nicht isoliert sind.
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Unter dieser Voraussetzung ist der Teil 6 nicht nur gut wärmeleitend;
er bietet auch eine Fläche, die sich zersetzt, und zwar durch oberflächliche Osyclation
des Kohlenstoffes, durch Reduktion des Eisenoxydes oder durch oberflächliches Schmelzen
der Masse. Dies wird durch einen Anteil an Zement, Alkalisilicat oder Chlorammonium
erleichtert. cla diese als Floßmittel wirken oder sich zer::e tzen.
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\'orteilli.ift kann man auch für die Ausrüstung einen festen pulvrigen
oder körnigen Stoff verwenden, der in seinen Bestandteilen Wasser entli;ilt und
befähigt ist, unter dein Einfloß derWärme dieses Wasser freiztigehen, wodurch automatisch
ilas .\iiinaclicn und (las Abbinden des Produktes lier\()rgertifen wird.
| Beispiel für die "Zusammensetzung |
| der Ausrüstung für diesen Fall |
| Koks, Graphit, Holzkohle, |
| Eisenoxyd oder Alteisenstücke 2o bis 75 °/° |
| Natriummetasilicat (hdrati- |
| siert) Na=S,i().;-0II_O .... 10 - 25
0/° |
| i 00 °/° |
Diese Zusammensetzung hat den Vorteil, direkt, und zwar ohne vorheriges Anmachen,
auf der noch heißen Wand des Konverters verwendbar zu sein. Die Wärme dieser Wand
ist ausreichend, um autoinatisch die Anfeuchtung und das Abbinden der Zusammensetzung
hervorzurufen.
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Die Fig.3 und .I stellen eine Ausführung der Erfindung dar, die aus
einem gut wärmeleitenden l,ogeniürmigen Stück 7 besteht, beispielsweise aus Stahlblech
oder Eisenzement. Man legt dieses Stück auf die übliche feuerfeste Mündungsverkleidung
8 oder fügt es in diese feuerfeste Verkleidung ein. Das Stück 7 kann auch in der
durch die Schrafiur 9 dargestellten Weise unter Einhaltung eines ausreichenden Spielraumes
eingefügt werden. Dieses Stück 7 kommt mit der Außenarmatur 5 in Berührung, mit
der es durch die Keile io oder in sonstiger Weise befestigt ist. Das Stück 7 hat
vorzugsxveise einen Ausdehnungskoeffizienten, der verschieden von dem des Bärs ist,
wodurch das Ablösen infolge der beträchtlichen Temperaturveränderungen im Laufe
des Herstellungs- oder Umgießensprozesses erleichtert wird. Auf Grund der genannten
Ursachen gleiten die Spritzer über diesen Teil. Ferner vermeidet auch der Seitenflansch
des Teiles 7 (Fig. 4) das Anhängen der Spritzer an diesem Außenteil.
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Auf jeden Fall ist es dadurch sehr leicht geinaclit, falls aus irgeiiclwelclien
Gründen im Innern eines Konverters ein Bär sich in c-d-e bilden würde, diesen abzulösen.
Sollte das Ablösen zufolge der Ausdehnungsunterschiede nicht durch sich selbst erfolgen,
so könnte man sehr leicht das Stück 7 entfernen, indem man die Keile io wegnimmt
und das Stück 7 in sehr kurzer Zeit durch ein ähnliches Stück ersetzt. Es ist dann
leicht, das alte Stück außerhalb des Apparates zu säubern, um es später wieder zu
benutzen.
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Die Fig.5 und 6 stellen eine andere Vorrichtungsform dar, wobei die
Rückenseite des Konverters nach unten gerichtet ist. Das Stück 7 der F ig. 3 und
:4 ist durch Flacheisen i i (vgl. Fig. 7 tind 8) ersetzt, und zwar gegebenenfalls
mit einer Nut 12 in ihrer Seite m-n. Es sind drei Flacheisen dargestellt; jedoch
können diese in größerer Zahl vorhanden sein, um an der Stelle, wo sich der Bär
bildet, eine genügende Fläche zu bedecken. Die Seite m-;t dieser Stücke ist mit
einer ausreichenden Ausnehmung (Nut) versehen und mit einer aus einer der in obigen
Beispielen genannten Zusammensetzung bestehenden Auskleidung 13 bedeckt.
Jedoch können sie auch mit irgendwelchen feuerfesten Anstrichen oder Überzügen bedeckt
werden, wenn es die Bedingungen erheischen, um ein rasches Schmelzen der unbekleideten
Beschläge zu vermeiden. Eine andere ähnliche Vorrichtung kann so vorgesehen sein,
daß die Stücke i i nahe an die Wand herankommen, wie im Falle der Fig. 3 und ,4.
In diesem Falle wird die Auskleidung 13 nicht vorgesehen. Diese Elemente i i können
irgendwie an der Außenauskleidung befestigt werden; im Beispiel sind sie durch Keile
14 befestigt, die in Öffnungen 15 des Eisens ii eindringen, und eine gute
Wärmeüberleitung in die Außenarmatur 5 sichern, ohne hierbei Erhebungen aufzuweisen.
Die Nut 12 gibt eine größere Haftsicherung für die Auskleidung 13, Anstrich,
Mörtel usw., an dem Stück i i. Zur Erreichung desselben Zweckes kann man anstatt
dieser Nut Löcher oder Zellen auf der Seite m-n des Stückes i i vorsehen. Diese
Vorrichtung hindert die Bärbildung, wie aus oben angeführten Ursachen hervorgeht,
und die Wirkung wird verstärkt, wenn zusätzlich die Maßnahmen nach der Fig. i bis
4 benutzt werden. Die Nut 12 kann auch aus dem Zwischenraum, der sich zwischen den
beiden Seiten 2o des U-Eisens formt, gebildet sein, dessen Boden 21 auf dem Stück
i i befestigt ist oder mit ihm ein Ganzes bildet, wie es die Fig. 9 zeigt. Diese
Seiten 20 können nach der Konverterachse zusammenlaufen, so daß die auf der Auskleidung
1,4 ausgemauerten Eisen i i (vgl. Fig. 5 und 6) einen einem Gewölbe ähnlichen Bau
bilden; sie können in der Ausmauerung eingefügt bleiben, ohne daß Keile 14 benutzt
werden.
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Auf den Eisen 7 und i i können Henkel, Haken, Hefte oder gleichwertige
Mittel vorgesehen werden, um das Ergreifen dieser Eisen zu ermöglichen und das Wegnehmen
derselben nach der Bärbildung zu erleichtern.
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Die Stücke 7 und i i haben, wenn sie aus Blech bestehen, einen sehr
verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten von dem Bär, sofern dieser aus Schlacke gebildet
ist, was das Ablösen erleichtert. Der Formbildungsweise des Bärs entsprechend, und
zwar gleichgültig, ob der Teil des Bärs, der
mit dem Mündungsrand
in Berührung ist, aus Metall besteht, ob er aus Schlacke oder einer Mischung aus
beiden besteht, kann man das Stück? oder i i so auswählen, daß durch die Unterschiede
der Ausdehnungskoeffizienten das Ablösen des Bärs erleichtert wird.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen;
diese sind nur als Beispiele gewählt.