EP0211209A1 - Verfahren zur Montage eines für metallurgische Gefässe vorgesehenen Gasspülsteins - Google Patents

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EP0211209A1
EP0211209A1 EP86108565A EP86108565A EP0211209A1 EP 0211209 A1 EP0211209 A1 EP 0211209A1 EP 86108565 A EP86108565 A EP 86108565A EP 86108565 A EP86108565 A EP 86108565A EP 0211209 A1 EP0211209 A1 EP 0211209A1
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Burbach & Bender oHG Esb Schweissbetrieb
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Definitions

  • the invention relates to a method for assembling a sheet-metal-coated gas purging plug, in which a conical sheet metal sleeve is placed on a frustoconical shaped block made of refractory material, then a metal cover provided with a gas supply pipe is placed on the larger end face of the molded block and then the sheet metal sleeve is welded to the sheet metal cover.
  • the refractory molded block is made of gas-permeable material or has a directed porosity
  • the peripheral gap between the lateral outer surface of the molded block and the conical sheet metal sleeve is absolutely tight, otherwise the gas would not be targeted by the molded block but flow according to the principle of least constraint through the free gap between the molded block and the sheet metal casing.
  • the taper of the lateral outer surface of the shaped stone does not always exactly match the taper of the sheet metal sleeve, so that the sheet metal sleeve generally does not cover its entire circumference and its ge entire height is flush with the shaped stone.
  • a layer of mortar is therefore provided between the molded block and the sheet metal sleeve, with which tolerances can be compensated for.
  • This known method is relatively complex due to the application of the mortar layer.
  • a gap that is initially well sealed by the mortar joint is achieved.
  • the gap filling the gap is usually of different thickness over the circumference and height. If the flushing gas finally finds its way through the mortar joint and the joint material breaks out when the free outlet end of the molded block is closed, a so-called edge flusher is formed in which the flushing gas emerges from the flushing block in an uneven distribution or only on one edge side. As a result, the required fine distribution of the gas bubbles is no longer possible and the purging process of the melt is disrupted.
  • the invention has for its object to reduce the effort in the assembly method of the type mentioned and at the same time to create a better end product.
  • this object is achieved in that the conical sheet metal sleeve is heated before being placed on the shaped block and then shrunk onto the shaped block.
  • the heating must be carried out to a sufficient temperature which, depending on the material of the sheet metal sleeve, is sufficiently large testifies.
  • heating temperatures in the order of 600 to 800 ° C are appropriate.
  • any type of dimensional inaccuracy be it on the molded block or on the sheet metal sleeve, is compensated for, so that the sheet metal sleeve shrinks over its entire circumference and their entire length lies evenly and close to the shaped stone.
  • the method according to the invention thus leads to a flawless product which guarantees a uniform and finely divided gas entry into the melt in all operating states, even in the case of edge flushing.
  • the method according to the invention can also be used with pure edge washers which have an impermeable molded block. In the case of edge washers, thin through channels are then preferably created in the area of the gap between the molded block and the sheet metal sleeve, for example by milling grooves in the molded block or by embossing beads in the sheet metal jacket.
  • the method itself is also considerably simplified since a mortar layer between the molded block and the sheet metal cladding can be dispensed with entirely.
  • the shaped block 1 which consists of refractory material, has a frustoconical shape.
  • the refractory material can either be porous, ie gas-permeable, or it is gas-impermeable and has a directional porosity in the form of thin continuous channels.
  • the molded block 1 can also be completely impermeable to gas.
  • a conical sheet metal sleeve 2 is to be placed on the shaped block 1, the conicity of which corresponds to that of the shaped block 1.
  • the taper due to manufacturing deficiencies does not always exactly match, with deviations from the desired cone being observed both in the circumferential direction and over the length of the shaped block 1 or the sheet metal sleeve 2.
  • Deviations from the nominal size can be found in particular with the molded block 1, whereby not only out-of-roundness and deviations from the desired cone shape, but also individual humps or dents can be present.
  • the sheet metal sleeve 2 Before the sheet metal sleeve 2 is placed on the shaped block 1, it is heated to approximately 600 to 800 ° C., the temperature being chosen so that a sufficient excess is produced depending on the material selected. The degree of shrinkage is just as important, because greater inaccuracies of the parts can only be compensated for in the event of severe shrinkage.
  • the sheet metal sleeve 2 can be heated with a flame or, for example, in an annealing furnace.
  • the heated sheet metal sleeve 2 is then on the mold stone 1 placed, the clear cross section 3 ends exactly with the narrower upper end of the shaped block 1.
  • the sheet metal sleeve 2 shrinks onto the molded block 1 and lies tightly against the molded block 1 over its entire circumference and over its entire length. Dimensional inaccuracies are completely compensated for, so that a uniformly tight gap between the molded block 1 and the sheet metal sleeve 2 is formed.
  • a sheet metal cover not shown in the drawing and provided with a gas supply pipe, is placed on the larger end face of the shaped block 1 and this is welded onto the shrunk-on sheet metal sleeve 2.
  • a sheet metal sleeve 2 is preferably used, which in the attached state protrudes a little over the wider end of the shaped block 1. After placing the sheet metal cover, the lower, protruding edge of the sheet metal sleeve 2 is flanged over the sheet metal cover and the flanged edge is welded to the sheet metal cover.

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Abstract

Bei der Montage eines blechummantelten Gasspülsteins wird eine konische Blechhülse (2) auf einen kegelstumpfförmigen Formstein (1) aus feuerfestem Material aufgesetzt, dann wird ein mit einem Gaszuführungsrohr versehener Blechdeckel auf die größere Stirnfläche des Formsteins (1) aufgelegt und dann wird die Blechhülse (2) an den Blechdeckel angeschweißt. Um den Montageaufwand zu reduzieren und gleichzeitig einen verbesserten Gasspülstein zu schaffen, wird die konische Blechhülse (2) vor dem Aufsetzen auf den Formstein (1) erwärmt und dann auf den Formstein (1) aufgeschrumpft. Durch das Aufschrumpfen der Hülse (2) wird jede Art von Maßungenauigkeit, sei es am Formstein oder an der Blechhülse (2), ausgeglichen, so daß die Blechhülse (2) im aufgeschrumpften Zustand über ihren gesamten Umfang und über ihre gesamte Länge gleichmäßig und dicht an dem Formstein (1) anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines blechummantelten Gasspülsteins, bei dem eine konische Blechhülse auf einen kegelstumpfförmigen Formstein aus feuerfestem Material aufgesetzt, dann ein mit einem Gaszuführungsrohr versehener Blech­deckel auf die größere Stirnfläche des Formsteins aufgelegt und dann die Blechhülse an den Blechdekkel angeschweißt wird.
  • Insbesondere bei Gasspülsteinen, bei denen der feu­erfeste Formstein aus gasdurchlässigem Material be­steht oder eine gerichtete Porosität aufweist, kommtes darauf an, daß der Umfangsspalt zwischen der seitlichen Außenfläche des Formsteins und der konischen Blechhülse absolut dicht ist, denn sonst würde das Gas nicht gezielt durch den Formstein, sondern gemäß dem Prinzip des geringsten Zwangs durch den freien Spalt zwischen dem Formstein und der Blechumkleidung hindurchströmen. In der Praxis stimmen die Konizitäten der seitlichen Außenfläche des Formsteins nicht immer genau mit der Konizität der Blechhülse überein, so daß die Blechhülse in der Regel nicht über ihren gesamten Umfang und ihre ge­ samte Höhe bündig an dem Formstein anliegt. Bei be­kannten Gasspülsteinen wird daher eine Mörtel­schicht zwischen dem Formstein und der Blechhülse vorgesehen, mit der Toleranzen ausgeglichen werden können.
  • Dieses bekannte Verfahren ist aufgrund der Aufbrin­gung der Mörtelschicht relativ aufwendig. Durch die Anwendung dieses Verfahrens wird zwar ein anfangs durch die Mörtelfuge gut abgedichteter Spalt er­zielt. Die den Spalt ausfüllende Fuge ist jedoch meist über den Umfang und die Höhe unterschiedlich dick. Wenn sich bei einem Verschluß des freien Austrittsendes des Formsteins das Spülgas schließ­lich doch seinen Weg durch die Mörtelfuge sucht und das Fugenmaterial ausbricht, so entsteht ein soge­nannter Randspüler, bei dem das Spülgas in un­gleichmäßiger Verteilung oder auch nur auf einer Randseite aus dem Spülstein austritt. Dadurch ist die erforderliche feine Verteilung der Gasblasen nicht mehr möglich und der Spülvorgang der Schmelze wird gestört.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Auf­wand bei dem Montageverfahren der eingangs genannten Art zu reduzieren und gleichzeitig ein besseres Endprodukt zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die konische Blechhülse vor dem Aufsetzen auf den Formstein erwärmt und dann auf den Formstein aufgeschrumpft wird.
  • Die Erwärmung muß dabei auf eine ausreichende Tem­peratur erfolgen, die in Abhängigkeit von dem Mate­rial der Blechhülse ein genügend großes Übermaß er­ zeugt. Bei Verwendung von Blechhülsen aus Stahl oder anderen Eisenlegierungen sind Erwärmungstempe­raturen in der Größenordnung von 600 bis 800 °C zweckmäßig.
  • Durch das Aufsetzen der Hülse, die durch die Erwär­mung ein Übermaß aufweist, und durch das anschlie­ßende Aufschrumpfen der Hülse wird jede Art von Maßungenauigkeit, sei es am Formstein oder an der Blechhülse, ausgeglichen, so daß die Blechhülse im aufgeschrumpften Zustand über ihren gesamten Umfang und ihre gesamte Länge gleichmäßig und dicht an dem Formstein anliegt. Das erfindungsgemäße Verfahren führt somit zu einem einwandfreien Produkt, welches in allen Betriebszuständen, auch im Falle einer Randspülung, einen gleichmäßigen und feinverteilten Gaseintritt in die Schmelze garantiert. Das erfin­dungsgemäße Verfahren läßt sich auch bei reinen Randspülern anwenden, die einen undurchlässigen Formstein aufweisen. Bei Randspülern wird man dann vorzugsweise gezielt dünne Durchgangskanäle im Be­reich des Spaltes zwischen dem Formstein und der Blechhülse schaffen, beispielsweise durch Einfräsen von Nuten in den Formstein oder durch Einprägen von Sicken in den Blechmantel.
  • Abgesehen davon, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren ein besseres Produkt geschaffen wird, wird auch das Verfahren selbst wesentlich vereinfacht, da auf eine Mörtelschicht zwischen dem Formstein und der Blechumkleidung völlig verzichtet werden kann.
  • Die Erfindung ist im nachfolgenden im einzelnen be­schrieben und anhand der Zeichnung erläutert.
  • Nach der Zeichnung weist der Formstein 1, der aus feuerfestem Material besteht, eine kegelstumpfförmi­ge Gestalt auf. Das feuerfeste Material kann entwe­der porös, also gasdurchlässig, sein, oder es ist gasundurchlässig und weist eine gerichtete Porosität in Form von dünnen durchgehenden Kanälen auf. Für sogenannte Randspüler kann der Formstein 1 auch völlig gasundurchlässig sein.
  • Auf den Formstein 1 soll eine konische Blechhülse 2 aufgesetzt werden, deren Konizität der des Form­steins 1 entspricht. In der Praxis stimmen aber die Konizitäten infolge fertigungstechnischer Unzuläng­lichkeiten nicht immer genau überein, wobei sowohl in Umfangsrichtung als auch über die Länge des Form­steins 1 bzw. der Blechhülse 2 Abweichungen von dem angestrebten Konus beobachtet werden. Abweichungen von dem Sollmaß findet man insbesondere bei dem Formstein 1, wobei nicht nur Unrundheiten und Abweichungen von der angestrebten Konusform, sondern auch einzelne Buckel oder Dellen vorhanden sein können.
  • Bevor die Blechhülse 2 auf den Formstein 1 aufge­setzt wird, wird diese auf etwa 600 bis 800 °C er­wärmt, wobei die Temperatur so gewählt wird, daß in Abhängigkeit von dem gewählten Material ein aus­reichendes Übermaß entsteht. Ebenso wichtig ist auch das Maß der Schrumpfung, denn größere Ungenauigkei­ten der Teile können nur bei starker Schrumpfung ausgeglichen werden. Die Erwärmung der Blechhülse 2 kann mit einer Flamme oder beispielsweise auch in einem Glühofen erfolgen.
  • Die erwärmte Blechhülse 2 wird dann auf den Form­ stein 1 aufgesetzt, wobei der lichte Querschnitt 3 genau mit dem schmaleren oberen Ende des Form­steins 1 abschließt. Während des Erkaltens schrumpft die Blechhülse 2 auf den Formstein 1 auf und legt sich über ihren gesamten Umfang und über ihre gesam­te Länge dicht an den Formstein 1 an. Maßungenauig­keiten werden dabei völlig ausgeglichen, so daß ein gleichmäßig dichter Spalt zwischen dem Formstein 1 und der Blechhülse 2 entsteht.
  • Nach dem Aufschrumpfen der Blechhülse 2 wird auf die größere Stirnfläche des Formsteins 1 ein in der Zeichnung nicht dargestellter, mit einem Gaszufüh­rungsrohr versehener Blechdeckel aufgelegt und die­ser wird an die aufgeschrumpfte Blechhülse 2 ange­schweißt.
  • Vorzugsweise wird eine Blechhülse 2 verwendet, die im aufgesetzten Zustand ein Stück über das breitere Ende des Formsteins 1 vorsteht. Nach dem Auflegen des Blechdeckels wird der untere frei vorstehende Rand der Blechhülse 2 über den Blechdeckel gebördelt und der umgebördelte Rand an den Blechdeckel ange­schweißt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Montage eines für metallurgische Gefäße vorgesehenen Gasspülsteins, bei dem eine konische Blechhülse auf einen kegelstumpf­förmigen Formstein aus feuerfestem Material aufgesetzt, dann ein mit einem Gaszuführungs­rohr versehener Blechdeckel auf die größere Stirnfläche des Formsteins aufgelegt und dann die Blechhülse an den Blechdeckel angeschweißt wird, dadurch gekennzeich­net, daß die konische Blechhülse vor dem Aufsetzen auf den Formstein erwärmt und dann auf den Formstein aufgeschrumpft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Blechhülse vor dem Aufsetzen auf den Formstein auf 600 bis 800 °C erwärmt wird.
EP86108565A 1985-08-02 1986-06-24 Verfahren zur Montage eines für metallurgische Gefässe vorgesehenen Gasspülsteins Expired EP0211209B1 (de)

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