EP0010535A1 - Einrichtung zum Verschliessen des Stichloches eines metallurgischen Gefässes - Google Patents

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EP0010535A1
EP0010535A1 EP79890039A EP79890039A EP0010535A1 EP 0010535 A1 EP0010535 A1 EP 0010535A1 EP 79890039 A EP79890039 A EP 79890039A EP 79890039 A EP79890039 A EP 79890039A EP 0010535 A1 EP0010535 A1 EP 0010535A1
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annular
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1509—Tapping equipment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/12—Opening or sealing the tap holes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4653—Tapholes; Opening or plugging thereof

Definitions

  • a device for closing the tap hole of a metallurgical vessel in which a closure body which can be inserted into the tap hole and which leaves an annular gap opposite the tap hole wall and contains a compressed gas line is provided, which preferably has an outer jacket that tapers to the mouth of the compressed gas line having.
  • Such a device is used to be able to separate metal and slag during tapping, the known device being particularly simple to use and being able to be used repeatedly, etc. even if the wall of the tap hole is already subject to wear.
  • the known device in the closed position of the closure body, ambient air flows through the annular gap into the tap hole according to the injector principle, the size of the annular gap being of crucial importance with regard to the sealing effect. If the lining of the tap hole wears out, the diameter of the tap hole increases, so that more ambient air is sucked in towards the end of a converter trip, which reduces the sealing effect of the closure device, or only by an increased blowing of compressed air into the tap hole can be obtained.
  • the invention aims to improve the known device, etc. in the sense that ongoing repairs to keep the original diameter of the taphole the same during a converter journey are no longer required, so that the lining can be subject to wear and tear without reducing the sealing effect of the closure device.
  • the tap hole is stepped outward widening, the part of the tap hole having a larger diameter than the part of the tap hole delimited by the brickwork of the metallurgical vessel being formed by an annular hollow body, the inner ring wall of which forms the outer casing of the closure body surrounds peripherally with a radial distance and open at least one inlet and outlet for a coolant in the cavity.
  • the hollow body is in the form of an annular plate which lies closely against the brick lining of the metallurgical vessel.
  • the circular ring plate also serves to support the walling of the tap hole.
  • FIG. 1 shows a section through the fresh vessel during the pouring of a molten steel into the likewise i cut ladle shown.
  • 2 shows a section through the closed tap hole along its axis on an enlarged scale.
  • the steel melt 2 with the slag layer 3 floating on it is located in the fresh vessel designated 1.
  • the steel flows through the tap hole 4 into the ladle 5 below.
  • a closure body 7 fastened to a swivel arm 6 serves to close the pressurized gas line 8 is connected.
  • the swivel arm 6 is articulated on the outer casing 9 of the fresh vessel 1 and can be swiveled by means of a pressure medium cylinder 10 which can be actuated in both directions and which is likewise articulated on the outer casing of the vessel.
  • the closure body 7 has an outer jacket 11 which tapers towards the mouth.
  • the tap hole 4 is stepped outwards in a step-like manner, the part 13 of the tap hole 4, which has a smaller diameter 12 in the newly bricked fresh vessel, being formed by the lining 14 of the fresh vessel 1, and the part 16 of the larger one having a larger diameter 15 Tap hole 4 is delimited by an annular and plate-shaped hollow body 17 which is fastened to a flange 18 of the outer jacket 9 of the fresh vessel 1.
  • a coolant flows through the cavity 19 of the hollow body 17, the line 20 serving as a feed line and the line 21 serving as a discharge line.
  • the inner ring wall 22 surrounds the outside of the vessel, the closure body 7 pivoted into the closed position (FIG. 2) at a distance b, so that an annular gap 23 is formed between the closure body 7 and the hollow body 17. Stops 24 provided on the swivel arm 6 secure the closed position of the closure body relative to the tap hole 4 and prevent the shutter body from being pivoted too far into the tap hole.
  • the tap hole is closed as follows: as soon as the steel has flowed into the ladle 5, the slag 3 flows out through the tap hole 4.
  • the solenoid valve 32 is opened, whereby the pressure medium cylinder 10 brings the swivel arm 6 into the closed position shown in FIG. 2.
  • the solenoid valve 33 of the supply line of the closure body is actuated, whereby the closure body, which in the pivoted-back position shown in FIG. 1 is subjected to a partial pressure of the compressed gas for cooling, is subjected to the full pressure of the compressed gas.
  • the outflowing compressed gas causes air to be sucked in through the annular gap 23, indicated by arrows in FIG. 2, according to the injector principle.
  • the slag is pushed back into the fresh container by the compressed gas air flow and can then be poured into its own slag container.
  • the compressed gas can e.g. Compressed air, argon or nitrogen can be used.
  • annular gap 23 is always ensured between the tap hole wall and the closure body 7, which, even with worn brick lining 14 of the tap hole, which is shown in FIG. 2 with dashed lines 34, always draws in the same amount of ambient air guaranteed.
  • the diameter 15 of the inner ring wall 22 of the hollow body 17 is chosen larger than the diameter 12 of the part 13 of the tap hole, which is formed by the lining 14, contact of the inner ring wall 22 with melt or slag and thus one Damage to the inner ring wall prevented, so that even at the end of a converter trip, the tap hole can be closed just as well as at the beginning with a newly bricked converter.
  • the dimension a is chosen so large that a difference in the diameter of the inner ring wall 22 and the part 13 of the tap hole is also ensured at the end of the converter journey.

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Abstract

Bei einer Einrichtung zum Verschließen des Stichloches (4) eines metallurgischen Gefäßes (1) zwecks Trennung von Metall (2) und Schlacke (3) ist ein in das Stichloch (4) einsetzbarer, gegenüber der Stichlochwandung einen Ringspalt (23) freilassender und eine Druckgasleitung (8) enthaltender Verschlußkörper (7) vorgesehen, der vorzugsweise einen sich zur Mündung der Druckgasleitung verjüngenden Außenmantel aufweist. Um trotz Vermeidung fortwährender Reparaturen zur Gleichhaltung des ursprünglichen Durchmessers (12) des Stichloches einen Ringspalt (23) konstanter Größe sicherzustellen, ist das Stichloch (4) stufenförmig sich nach außen erweiternd abgesetzt, wobei der gegenüber dem von der Ausmauerung (14) des metallurgischen Gefäßes (11 begrenzten Stichlochteil (13) einen größeren Durchmesser (15) aufweisende Teil (16) des Stichloches von einem ringförmigen Hohlkörper (17) gebildet ist, dessen Innenringwand (22) den Außenmantel des Vershlußkörpers (7) peripher mit radialem Abstand (b) umgibt und in dessen Hohlraum (19) mindestens eine Zu- (20) und Ableitung (21) für ein Kühlmittel münden.

Description

  • Nach der AT-PS 350.090 ist eine Einrichtung zum Verschließen des Stichloches eines metallurgischen Gefäßes vorgesehen, bei der ein in das Stichloch einsetzbarer, gegenüber der Stichlochwandung einen Ringspalt freilassender und eine Druckgasleitung enthaltender Verschlußkörper vorgesehen ist, der vorzugsweise einen sich zur Mündung der Druckgasleitung verjüngenden Außenmantel aufweist.
  • Eine solche Einrichtung dient dazu, eine Trennung von Metall und Schlacke beim Abstich vornehmen zu können, wobei die bekannte Einrichtung besonders einfach handzuhaben ist und wiederholt Verwendung finden kann, u.zw. auch dann, wenn die Ausmauerung des Stichloches bereits einem Verschleiß unterlegen ist. Bei dieser bekannten Einrichtung strömt in Schließstellung des Verschlußkörpers Umgebungsluft durch den Ringspalt nach dem Injektorprinzip in das Stichloch, wobei der Größe des Ringspaltes entscheidende Bedeutung hinsichtlich der Dichtwirkung zukommt. Bei einem Verschleiß der Ausmauerung des Stichloches kommt es zu einer Vergrößerung des Durchmessers des Stichloches, so daß gegen Ende einer Konverterreise mehr Umgebungsluft angesaugt wird, wodurch die Dichtwirkung der Verschlußeinrichtung herabgesetzt wird, bzw. nur durch ein vermehrtes Einblasen von Druckluft in das Stichloch aufrecht erhalten werden kann. Es ist daher erforderlich, das Stichloch in gewissen Zeitabständen zu warten und instandzusetzen, wobei der ursprüngliche Durchmesser des Stichloches durch Auftragen von feuerfester Masse wieder annähernd hergestellt werden muß. Diese Instandhaltungsarbeiten können nur in der Zeit zwischen zwei Chargen durchgeführt werden. Der damit verbundene Zeitaufwand bringt eine Verlängerung der durchschnittlichen Chargenzeit und damit eine Verringerung der Produktion mit sich.
  • 'Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der bekannten Einrichtung, u.zw. in der Hinsicht, daß fortwährende Reparaturen zur Gleichhaltung des ursprünglichen Durchmessers des Stichloches während einer Konverterreise nicht mehr erforderlich sind, so daß die Ausmauerung einem Verschleiß unterliegen kann, ohne die Dichtwirkung der Verschlußeinrichtung zu vermindern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stichloch stufenförmig sich nach außen erweiternd abgesetzt ist, wobei der gegenüber dem von der Ausmauerung des metallurgischen Gefäßes begrenzten Stichlochteil einen größeren Durchmesser aufweisende Teil des Stichloches von einem ringförmigen Hohlkörper gebildet ist, dessen Innenringwand den Außenmantel des Verschlußkörpers peripher mit radialem Abstand umgibt und in dessen Hohlraum mindestens eine Zu- und Ableitung für ein Kühlmittel münden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hohlkörper die Form einer Kreisringplatte auf, die dicht an der Ausmauerung des metallurgischen Gefäßes anliegt. Die Kreisringplatte dient dabei zusätzlich als Unterstützung der Ausmauerung des Stichloches.
  • Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert, • wobei Fig. 1 einen Schnitt durch das Frischgefäß während des Abgießens einer Stahlschmelze in die ebenfalls ge- i schnitten dargestellte Gießpfanne zeigt. Fig.2 stellt einen Schnitt durch das verschlossene Stichloch entlang seiner Achse in vergrößertem Maßstab dar.
  • Im mit 1 bezeichneten Frischgefäß befindet sich die Stahlschmelze 2 mit der auf ihr schwimmenden Schlackenschicht 3. Der Stahl fließt durch das Stichloch 4 in die darunter befindliche Gießpfanne 5. Zum Abschließen des Stichloches dient ein an einem Schwenkarm 6 befestigter Verschlußkörper 7, an den die Druckgasleitung 8 angeschlossen ist. Der Schwenkarm 6 ist am Außenmantel 9 des Frischgefäßes 1 angelenkt und ist mittels eines in beide Richtungen betätigbaren Druckmittelzylinders 10, der ebenfalls am Außenmantel des Gefäßes angelenkt ist, schwenkbar. Der Verschlußkörper 7 weist einen sich zur Mündung verjüngenden Außenmantel 11 auf.
  • Das Stichloch 4 ist stufenförmig sich nach außen erweiternd abgesetzt, wobei der bei neu ausgemauertem Frischgefäß einen um das Maß a geringeren Durchmesser 12 aufweisende Teil 13 des Stichloches 4 von der Ausmauerung 14 des Frischgefäßes 1 gebildet ist und der einen größeren Durchmesser 15 aufweisende Teil 16 des Stichloches 4 von einem kreisring- und plattenförmigen Hohlkörper 17 begrenzt ist, der an einem Flansch 18 des Außenmantels 9 des Frischgefäßes 1 befestigt ist. Der Hohlraum 19 des Hohlkörpers 17 wird von einem Kühlmittel durchströmt, wobei die Leitung 20 als Zuleitung und die Leitung 21 als Ableitung dient.
  • Die Innenringwand 22 umgibt gefäßaußenseitig den in Schließstellung geschwenkten (Fig.2) Verschlußkörper 7 peripher mit dem Abstand b, so daß zwischen dem Verschlußkörper 7 und dem Hohlkörper 17 ein Ringspalt 23 gebildet wird. Am Schwenkarm 6 vorgesehene Anschläge 24 sichern die Schließstellung des Verschlußkörpers gegenüber dem Stichloch 4 und verhindern, daß der Verschlußkörper zu weit in das Stichloch hineingeschwenkt wird.
  • Das Verschließen des Stichloches geht folgendermaßen vor sich: Sobald der Stahl in die Gießpfanne 5 abgeflossen ist, fließt die Schlacke 3 durch das Stichloch 4 aus. Durch ein Verhältnispyrometer 25, durch das der ausfließende Strahl 26 beobachtet wird, erhält man beim Wechsel von Stahl zu Schlacke einen Impuls, der über einen Verstärker 27 ein Relais 28 betätigt, das daraufhin ein elektrisches Signal zu den in den Versorgungsleitungen 29,30,8 des Druckmittelzylinders 10 und des Verschlußkörpers 7 eingebauten Magnetventilen 31,32,33 sendet. Das Magnetventil 32 wird geöffnet, wodurch der Druckmittelzylinder 10 den Schwenkarm 6 in die in Fig. 2 dargestellte Schließposition bringt. Gleichzeitig wird das Magnetventil 33 der Versorgungsleitung des Verschlußkörpers betätigt, wodurch der Verschlußkörper, der in der in Fig.1 dargestellten, zurückgeschwenkten Lage zum Zweck der Kühlung mit einem Teildruck des Druckgases beaufschlagt ist, mit dem vollen Druck des Druckgases beaufschlagt wird. Nach Erreichen der in Fig.2 dargestellten Schließstellung bewirkt das ausströmende Druckgas ein in der Fig.2 durch Pfeile angedeutetes Ansaugen von Luft durch den Ringspalt 23 nach dem Injektorprinzip. Die Schlacke wird durch den Druckgas-Luftstrom in das Frischgefäß zurückgedrängt und kann anschließend in ein eigenes Schlackengefäß abgegossen werden. Als Druckgas kann z.B. Preßluft, Argon oder Stickstoff Verwendung finden.
  • Durch den stufenförmigen Absatz des Stichloches ist stets ein gleich großer Ringspalt 23 zwischen der Stichlochwandung und dem Verschlußkörper 7 sichergestellt, der auch bei verschlissener Ausmauerung 14 des Stichloches, die in Fig. 2 mit strichlierten Linien 34 dargestellt ist, die Ansaugung von stets gleich viel Umgebungsluft gewährleistet. Da der Durchmesser 15 der Innenringwand 22 des Hohlkörpers 17 größer gewählt ist als der Durchmesser 12 des Teiles 13 des Stichloches, der durch die Ausmauerung 14 gebildet wird, wird ein Kontakt der Innenringwand 22 mit Schmelze oder Schlacke und damit eine Beschädigung der Innenringwand verhindert, so daß selbst am Ende einer Konverterreise das Stichloch gleich gut verschlossen werden kann, wie zu Beginn bei neu ausgemauertem Konverter. Das Maß a wird dabei so groß gewählt, daß ein Unterschied der Durchmesser der Innenringwand 22 und des Teiles 13 des Stichloches auch noch am Ende der Konverterreise gesichert ist.

Claims (2)

1. Einrichtung zum Verschließen des Stichloches eines metallurgischen Gefäßes zwecks Trennung von Metall und Schlacke, mit einem in das Stichloch einsetzbaren, gegenüber der Stichlochwandung einen Ringspalt freilassenden, eine Druckgasleitmg enthaltenden Verschlußkörper, der vorzugsweise einen sich zur Mündung der Druckgasleitung verjüngenden Außenmantel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stichloch (4) stufenförmig sich nach außen erweiternd abgesetzt ist, wobei der gegenüber dem von der Ausmauerung (14) des metallurgischen Gefäßes (1) begrenzten Stichlochteil (13) einen größeren Durchmesser (15) aufweisende Teil (16) des Stichloches von einem ringförmigen Hohlkörper (17) gebildet ist, dessen Innenringwand (22) den Außenmantel des Verschlußkörpers (7) peripher mit radialem Abstand (b) umgibt und in dessen Hohlraum (19) mindestens eine Zu- (20) und Ableitung (21) für ein Kühlmittel münden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (17) die Form einer Kreisringplatte aufweist, die dicht an der Ausmauerung (14) des metallurgischen Gefäßes anliegt.
EP79890039A 1978-10-24 1979-10-02 Einrichtung zum Verschliessen des Stichloches eines metallurgischen Gefässes Expired EP0010535B1 (de)

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