EP0230217A2

EP0230217A2 - Spülstein für metallurgische Gefässe

Info

Publication number: EP0230217A2
Application number: EP86890353A
Authority: EP
Inventors: Albert Dipl.-Ing. Tosin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1987-07-29
Also published as: EP0230217A3; ATA372685A; AT384623B

Abstract

Ein Spülstein (1) für metallurgische Gefässe besteht aus einem feuerfesten Steinkörper (2), der gerichtete Strömungskanäle (3) aufweist. Um eine sichere Gasführung zu gewährleisten, umschliesst der Steinkörper (2) wenigstens ein Verteilungsrohr (4) mit Anschlussleitungen (5) für die einzelnen Strömungskanäle (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spülstein für metallurgische Gefäße, bestehend aus einem feuerfesten Steinkörper mit gerichteten Strömungskanälen, die über Anschlußleitungen an wenigstens ein Verteilungsrohr angeschlossen sind.
Um in metallurgischen Gefäßen eine Badbewegung sicherzustellen, ist es bekannt, inertes Gas durch Spülsteine in die Metallschmelzen einzublasen. Diese Spülsteine werden entweder durch eine offenporigen Steinkörper aus einem feuerfesten Material oder durch einen feuerfesten Steinkörper mit gerichteten Strömungskanälen gebildet. Die Spülsteine mit gerichteten Strömungskanälen haben gegenüber den offenporigen Steinkörpern den Vorteil einer höheren Erosions- und Infiltrationsbeständigkeit. Außerdem kann das inerte Gas über die gerichteten Strömungskanäle in einer gewünschten Verteilung in die Metallschmelze eingeblasen werden. Herkömmliche Spülsteine mit den gerichteten Strömungskanälen haben allerdings mit den offenporigen Spülsteinen den gemeinsamen Nachteil, daß die Spülsteine mit Hilfe eines Blechmantels an einen den Boden des Steinkörpers beaufschlagenden Windkasten angeschlossen werden müssen, wobei die zwischen dem Blechmantel und dem Steinkörper vorgesehene Mörtelschicht keine dauerhafte Verbindung zwischen dem Blechmantel und dem Steinkörper sicherstellen kann. Es bilden sich nämlich zwischen dem Blechmantel und dem Steinkörper Fugen, über die ein Teil des Gases aus dem Windkasten in die Metallschmelze strömt. Der Spülvorgang über die sich bildenden Fugen beeinträchtigt aber nicht nur die gewünschte Spülung, sondern führt auch in weiterer Folge zu einem Erosionsangriff des benachbarten Gefäßsteines. Dazu kommt noch, daß der gesamte Winddruck des über den Blechmantel an den Spülstein angeschlossenen Windkastens auf den Spülstein wirkt, was eine zusätzliche Spülsteinbelastung mit sich bringt.
Um einen verbesserten Schutz gegen thermische und mechanische Erosion von Spülsteinen zu erhalten, in dem wenigstens ein Leitungskanal zum Einblasen von Sauerstoff vorgesehen ist, ist es bekannt (AT-PS 265 341), in den Steinkörper über eine Ringnut im Boden ein Spülgas einzuleiten, das den Steinkörper entweder in offenen Poren oder in von der Ringnut ausgehenden Strömungskanälen durchströmt. Die Ringnut im Boden des Steinkörpers wird dabei durch eine Bodenplatte abgeschlossen. Diese Bodenplatte macht es notwendig, die für das Einblasen von Sauerstoff vorgesehenen Leitungskanäle über Anschlußleitungen mit einem äußeren Verteilungsrohr zu verbinden, die die Bodenplatte durchsetzen. Auch bei diesem bekannten Spülstein ergeben sich Schwierigkeiten bei der Verbindung der Bodenplatte mit dem Steinkörper, weil durch die Ringnut zwischen dem Steinkörper und der Bodenplatte ein Windkasten gebildet wird und die Bodenplatte in üblicher Weise mit Hilfe eines Blechmantels an den Steinkörper angeschlossen werden muß, so daß die Gefahr einer Fugenbildung im Bereich des Verbindungsmörtels zwischen dem Blechmantel und dem Steinkörper gegeben ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und einen Spülstein der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß einerseits eine unerwünschte Fugenspülung ausgeschlossen und anderseits eine Belastung des Spülsteines mit dem Winddruck vermieden werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Anschlußleitungen für die einzelnen Strömungskanäle mit dem zugehörigen Abschnitt des Verteilungsrohres im Steinkörper eingebettet sind.
Da durch diese Maßnahme ein an den Boden des Steinkörpers angeschlossener, vom Blechmantel des Spülsteines gehaltener Windkasten unnötig wird, kann zunächst ein Blechmantel für den Steinkörper entfallen, was eine Gleichstellung der Spülsteine mit den übrigen Gefäßsteinen hinsichtlich der Ausmauerung des metallurgischen Gefäßes mit sich bringt. Außerdem wird durch den Fortfall des Windkastens die Belastung des Steinkörpers mit dem Winddruck vermieden, weil das Verteilungsrohr mit den Anschlußleitungen im Steinkörper eingebettet sind. Diese Anschlußleitungen stellen nicht nur eine erwünschte Aufteilung des Spülgases auf die einzelnen Strömungskanäle sicher, sondern schließen darüber hinaus auch unerwünschte Fugenspülungen aus.
Soll der Spülstein im wesentlichen axial vom Spülgas durchströmt werden, so empfiehlt sich eine Anordnung des Verteilungsrohres koaxial zum Steinkörper. Bildet der Spülstein jedoch beispielsweise einen Teil einer Auslaßleitung eines metallurgischen Gefäßes und dient dieser Spülstein dazu, die zentrale Öffnung des Steinkörpers vor einem Angriff der Schmelze zu schützen, so kann das Verteilungsrohr mit Vorteil als zum Steinkörper koaxialer Ring ausgebildet werden, um über die mit diesem Rohrring verbundenen Anschlußleitungen die um die zentrale Öffnung des Steinkörpers angeordneten Strömungskanäle mit Spülgas zu versorgen. Wesentlich ist in jedem Fall, daß das Verteilungsrohr, das an sich beliebige Form aufweisen kann, im Steinkörper eingebettet ist, damit eine dem Anschluß eines Windkastens entsprechende Verbindung zwischen dem Steinkörper und dem Verteilungsrohr entfallen kann.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. l einen erfindungsgemäßen Spülstein für ein metallurgisches Gefäß in einem Axialschnitt, Fig. 2 diesen Spülstein in einem Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante.
Der dargestellte Spülstein 1 weist einen feuerfesten Steinkörper 2 auf, in dem gerichtete Strömungskanäle 3 vorgesehen sind. Diese Strömungskanäle 3 werden über ein koxial zum Steinkörper 2 angeordnetes Verteilungsrohr 4 mit inertem Spülgas versorgt, wobei das Verteilungsrohr 4 über entsprechende Anschlußleitungen 5 mit den Strömungskanälen 3 verbunden ist. Das vom Steinkörper 2 umschlossene Verteilungsrohr 4 ragt durch den Boden des Spülsteines heraus und ist an einer nicht gezeichneten Zuführleitung für das Spülgas angeschlossen. Mit dem Verteilungsrohr 4 kann eine Bodenscheibe 6 verbunden sein, die eine zusätzliche Abstützung für den Steinkörper 2 ergibt.
Da die Anschlußleitungen 5 koaxial in die Strömungskanäle 3 übergehen und eine lichte Weite aufweisen, die dem Durchmesser der Strömungskanäle 3 entspricht, kann nicht nur das Spülgas entlang der hiefür vorgesehenen Strömungswege fugenlos in das Metallbad eingeblasen werden, sondern auch der Steinkörper 2 weitgehend vom Spüldruck freibleiben, so daß gegenüber herkömmlichen Spülsteinen höhere Spüldrücke angewandt werden können.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bildet der Spülstein 1 einen Teil einer Auslaßleitung eines metallurgischen Gefäßes, wobei der Steinkörper 2 eine zentrale Öffnung 7 aufweist, in der die Strömungskanäle 3 tangential münden. Das Verteilungsrohr 4 ist zur gleichmäßigen Versorgung dieser um die zentrale Öffnung 7 verteilten Strömungskanäle 3 als Rohrring 8 ausgebildet, an den die Anschlußleitungen 5 in gerader Verlängerung der Strömungskanäle 3 angesetzt sind. Die Versorgung des Rohrringes 8 mit einem entsprechenden Spülgas erfolgt über eine Zuführleitung 9, die im Ausführungsbeispiel radial zum Steinkörper 2 verläuft. Auch bei dieser Konstruktion ist eine sichere Spülgasführung in die zentrale Öffnung 7 gewährleistet, ohne eine unerwünschte Spülung über eine entstehende Fuge befürchten zu müssen. Außerdem.bleibt der Steinkörper 2 weitgehend vom Spüldruck frei, weil der Spüldruck vom Verteilungsrohr 4 aufgenommen wird.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und kann überall dort mit Vorteil eingesetzt werden, wo es gilt, Druckgas durch gerichtete Strömungskanäle in feuerfesten Steinen zu leiten.

Claims

1. Spülstein für metallurgische Gefäße, bestehend aus einem feuerfesten Steinkörper (2) mit gerichteten Strömungskanälen (3), die über Anschlußleitungen (5) an wenigstens ein Verteilungsrohr (4) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (5) für die einzelnen Strömungskanäle (3) mit dem zugehörigen Abschnitt des Verteilungsrohres (4) im Steinkörper (2) eingebettet sind.

2. Spülstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verteilungsrohr (4) eine Bodenplatte (6) für den Steinkörper (2) verbunden ist.