EP0271580A1 - Verfahren zum reparaturspritzen einer metallurgischen anlage - Google Patents

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    • F27D1/1652—Flame guniting; Use of a fuel
    • F27D2001/1657—Solid fuel

Definitions

  • the present invention relates to the metallurgisdhe industry and particularly relates to methods for flamegate K retieren of a metallurgical unit.
  • a method for goal-locking the refractory lining of a metallurgical unit in which a goal-residue mass is directed in a flame jet over a nozzle onto the refractory lining and an electrical constant field is generated between the nozzle and the refractory lining (copyrights inscription No. 334464, issued in the USSR and published on March 30, 1982 in the bulletin "Discoveries, inventions, utility models and trademarks", No. 12).
  • the particles are charged in the gate flame with charges of the same name and during the production of the coating, the repulsive forces of the charges of the same name partially take effect, which leads to a lower density of the TorKret coating compared to the refractory basic lining and consequently leads to a lower durability of the goalie cover.
  • a method for flame retarding the lining of a metallurgical unit in which a gate retarding flame consisting of carbon, fuel and oxygen is directed onto the refractory lining, and at the same time with an energetic wave field with an oscillation frequency of 1.0 on the goal retarding flame up to 20 kHz.
  • the energetic wave field propagates in the entire internal volume of the unit and acts on the TorKretflamme located there (Urnerscu inscription No. 768819, issued in the USSR and published on 07.10.80 in the bulletin "Discoveries, inventions, utility models and commercial signs", No. 37 ).
  • the invention has for its object to provide such a method for flame retarding a metallurgical unit, in which the wave action on the door retarding flame is such that a complete combustion of the fuel particles during their flight time in the door retarding flame ensures and consequently the durability of the door retarding coating is increased.
  • the energetic wave field by acoustical in a method for flame retarding a metallurgical aggregate, in which a torch flame consisting of torch paste, fuel and oxygen is aimed at the refractory lining of the aggregate and acted on it with an energetic wave field Vibrations is generated, where they are maximally concentrated in the gate flame.
  • the acoustic vibrations are generated with an oxygen jet, which is directed along the geometric axis of the gate flame and is passed through an ultrasonic whistle.
  • the acoustic vibrations are generated with two oxygen jets which lie on opposite sides of the geometric axis of the torch flame, each of them at an angle of max. 50 ° to this axis and is let through by ultrasonic whistling.
  • the gate flame is particularly fully captured by them.
  • the acoustic vibrations are applied with a field intensity of not less than 100 dB.
  • the method according to the invention for flame retarding a metallurgical unit allows the durability of the door retardation coating to be greatly increased with cheaper and simplest means.
  • the method for flame retarding a metallurgical unit consists in that a flame retardant flame 3 is directed onto the refractory lining 1 (FIG. 1) of a metallurgical unit (not shown) from a blow mold 2 and at the same time onto this door retarding flame 3 is acted upon with an energetic field, which is generated by acoustic vibrations "a", these vibrations being maximally concentrated on the gate flame.
  • the blow mold 2 contains a pipeline 4 for the supply of a gate residue with a fuel, a pipeline 5 for the oxygen supply and a pipeline 6 for a coolant, which are arranged coaxially.
  • the pipeline 4 is provided with a nozzle 7 for supplying the gate residue with fuel and the pipeline 5 with a nozzle 8 for the supply of oxygen.
  • the nozzle 8 consists of an ultrasonic pipe 9 (FIG. 2) and a sound funnel 10.
  • the acoustic vibrations are generated by an oxygen stream that passes along the geometric axis “b” (FIG. 1) of the gate flame the ultrasonic whistle 9 (Fig. 2) flows out.
  • the acoustic vibrations are generated by two oxygen jets which are passed through ultrasonic whistles 11 (FIG. 1), which on the opposite sides of the geometric axis "b" of the torch flame 3 and an angle " ⁇ " of max. 500 are arranged to this.
  • the ultrasonic whistle 11 is essentially similar to the whistle 9, but with an undivided middle part, because the garbage mass and the fuel flow through the nozzle 7 and the majority of the oxygen flow through the nozzle 12.
  • the method according to the invention for flame retardation was tested on converters in a steel mill. A normal two-component gate secret compound was used for gate locking, which contained a refractory and a fuel component. The gate locking was carried out in the vertical position of the converter.
  • the blow mold 2 was introduced into the converter and the supply of the gate residue mass via the nozzle 7 and the oxygen via the Nozzle 12 switched on.
  • the additional oxygen jets were supplied via the ultrasound pipes 11 arranged on the two sides of the nozzles 7 and 12.
  • the oxygen jets When flowing through the whistle 11, the oxygen jets cause the acoustic oscillations to oscillate, which are directed at an angle of 30 ° to the acnse "b" of the gate flame 3.
  • the volatile substances wash around the refractories, which improves the heat exchange in the door flame and, together with the reduction in porosity, improves the quality of the door lining.
  • the additional oxygen streams to generate the acoustic vibrations, sufficient vibrational power is achieved without additional energy sources and oxygen losses, because the oxygen supplied by the additional rays is also involved in the fuel combustion process.
  • a high-quality door chalk coating is applied to the door chimney flame with the concentrated acoustic vibrations with a field intensity of not less than 100 dB; the wear rate of the coating applied by the method according to the invention is twice as low as the wear rate of the coatings applied by the known methods. From the table it can be seen that the coating under the effect of acoustic vibrations with an intensity of 140 to 165 dB is applied particularly effectively.
  • the present invention can be used particularly effectively in the repair of the lining of converters, arc beam melting furnaces, Siemens Martin furnaces, pans and other steel melting units in the hot state.

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Abstract

Method of torch guniting of a metallurgical plant providing for directing to the refractory lining of the plant a gunite torch consisting of a guniting mass, a fuel and oxygen. Simultaneously the gunite torch is influenced with a wave energy field generated by acoustic oscillations concentrated as much as possible in the gunite torch.

Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die metallurgisdhe Industrie und betrifft insbesondere Verfahren zum FlammentorKretieren eines metallurgischen Aggregats.
    • Zugrundeliegender Stand der Technik
  • Es ist ein Verfahren zum Torkretieren der feuerfesten AusKleidung eines metallurgischen Aggregats bekannt bei dem eine Torkretmasse in einem Flammenstrahl über eine Düse, auf die feuerfeste Auskleidung gerichtet und zwischen der Düse und der feuerfesten Auskleidung ein elektrisches Gleichfeld erzeugt wird (Urheberscaeinschrift Nr. 334464, erteilt in der UdSSR und veröffentlicht am 30.03.82 im Bulletin "Entdeckungen, Erfindungen, Gebrauchsmuster und warenzeichen", Nr. 12).
  • Bei der Ausführung der Reparatur arbeiten nach diesem Verfahren werden die Teilchen in der Torkretflamme mit gleichnamigen Ladungen geladen und bei der Herstellung des Überzugs treten die Abstoßungskräfte der gleichnamigen Ladungen teilweise in Wirkung, was zu einer geringeren Dichte des TorKretüberzugs im Vergleich zur feuerfesten Grundauskleidung und folglich zu einer geringeren Haltbarkeit des Torkretüberzugs führt.
  • Es ist ebenfalls ein Verfahren zum Flammentorkretieren uer Auskleidung eines metallurgiscnen Aggregats bekannt, bei dem auf die feuerfeste Auskleidung eine aus For.kretmasse, Brennstoff und Sauerstoff bestehende Torkretflamme gerichtet wird, und auf die Torkretflamme gleichzeitig mit einem energetiscnen Wellenfeld mit einer schwingungsfrequenz von 1,0 bis 20 kHz eingewirkt wird.
  • Das energetische Wellenfeld flanzt sich im gesamten Innenvolumen des Aggregats fort und wirkt auf die dort befindliche TorKretflamme ein(Urneberscueinschrift Nr. 768819, erteilt in der UdSSR und veröffentlicht am 07.10.80 im Bulletin "EntdecKungen, Erfindungen, Gebrauchsmuster und warenzeielanen", Nr. 37).
  • Bei diesem Torkretierverfahren verteilt sich die Wellenenergie ues Feldes auf das gesamte Innenvolumen des Aggregats und auf die Torkretflamme wirht ein verhältnismäßig kleiner Teil derselben ein.Infolge einer niedrigen Feldintensität in der Torkretflamme verlaufen die Verbrennungs- und wärmeaustauschprozesse in dieser nicht intensiv genug wodurch die Brennstoffteilchen während der Flugzeit nicht vollständig verbrennen, in den aufzutragenden überzug eindringen und auf seiner Oberfläche bzw. in diesem nachbrennen, was seinerseits zu einer erhöhten Porigkeit des Torkretuberzugs und als Folge zu seiner geringeren Haltbarkeit führt. Eine Vergrößerung der Leistung der Quelle des energetischen Feldes auf einen Wert, bei dem die Intensivierung ausreichend hoch ist, ist infolge einer schädlichen Feldeinwirkung auf das Aggregat und das Bedienungspersonal unmoglich.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein solchen Verfahren zum Flammentorkretieren eines metallurgiscnen Aggregats zu schaffen, bei dem die welleneinwirkung auf die Torkretflamme derart ist, daß eine vollständige Verbrennung der Brennstoffteilchen während ihrer Flugzeit in der Torkretflamme gewährleistet und folglich die Haltbarkeit des Torkretüberzugs erhöht wird.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Verfahren zum flammentorkretieren eines metallurgischen Aggregats, bei dem auf die feuerfeste AusKleidung des Aggregates eine aus Torkretmasse, Brennstoff und Sauerstoff bestenende Torkretflamme gerichtet und auf diese mit einem energetischen Wellenfeld eingewirkt wird, erfindungsgemäß das energetische Wellenfeld durch akustisene Schwingungen erzeugt wird, wobei sie in der Torkretflamme maximal konzentriert werden.
  • ZwecKmäßigerweise werden die akustischen Schwingungen mit einem Sauerstoffstrahl erzeugt, der entlang der geometrischen Achse der Torkretflamme gerichtet ist und durch eine Ultraschallpfeife durchgelassen wird.
  • Eine derartige Erzeugung aer akustischen Schwingungen stellt die einfachste techniscne Lösung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem minimalen Aufwand dar.
  • Es ist ebenfalls zweckmäßig, daß die akustiscnen Schwingungen mit zwei Sauerstoffstrahlen erzeugt werden, die auf den gegenüberliegenden Seiten der geometrischen Achse der Torketflamme liegen, wobei jeder von ihnen unter einem winkel von max. 50° zu dieser Achse gerichtet ist und durch Ultraschallpfeifen durchgelassen wird.
  • Bei einer solchen Richtung der akustischen Schwingungen wird die Torkretflamme in besonders vollem Maße von diesen erfaßt.
  • Es ist besonders vorteilhaft, daß die akustischen Scnwingungen mit einer Feldintensität nicht weniger als 100 dB zugeführt werden.
  • Bei einer solchen Intensität verbrennen die Brennstoffteilchen am vollständigsten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Flammentorkretieren eines metallurgiscnen Aggregats gestattet es die Haltbarkeit des Torkretüberzugs mit billigeren und einfachsten Mitteln stark zu erhohen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung an Hand eines konkreten Durchführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeicnnungen erläutert, in denen es zeigt:
    • Fig. 1 - eine Blasform und die feuerfeste AusKleidung eines metallurgischen Aggregats, mit zwei Anordnungsvarianten der Ultraschallpfeifen;
    • Fig. 2 - eine Baugruppe A in Fig. 1, vergrößert.
  • Die bevorzugte Durchführungsvariante der Erfindung
  • Das Verfahren zum Flammentorkretieren eines metallurgischen Aggregats besteht darin, daß auf die feuerfeste Auskleidung 1 (Fig. 1) eines metallurgiscnen Aggregats (nicht gezeigt) aus einer Blasform 2 eine Torkretflamme 3 gerichtet und gleichzeigit auf diese Torkretflamme 3 mit einem energetischen Feld eingewirkt wird, das durch akustische Schwingungen "a" erzeugt wird, wobei diese Schwingungen auf der Torkretflamme maximal Konzentriert werden. Die Blasform 2 enthält eine Rohrleitung 4 für die Zufuhr einer Torkretmasse mit einem Brennstoff, eine Rohrleitung 5 für die Sauerstoffzufuhr und eine Rohrleitung 6 für ein Kühlmittel, die koaxial angeordnet sind. Die Rohrleitung 4 ist mit einer Düse 7 für die Zuführung der Torkretmasse mit Brennstoff und die Rohrleitung 5 mit einer Düse 8 für die Sauerstoffzufuhrung versenen. In der ersten Variante besteht die Düse 8 aus einer ultraschallpfeise 9 (Fig. 2) und einem Schalltrichter 10. In dieser Variante werden die akustiscnen Schwingungen durcn einen Sauerstoffstrani erzeugt, der entlang der geometrischen Achse "b" (Fig. 1) der Torkretflamme über die Ultraschallpfeife 9 (Fig.2) ausströmt.
  • In einer anderen Ausführungsvariante werden die akustischen Schwingungen durch zwei Sauerstoffstrahlen erzeugt, die durch Ultraschallpfeifen 11 (Fig.l) durchgelassen werden, welche auf den gegenüberliegenden Seiten der geometrischen Acnse "b" der TorKretflamme 3 uncer einem winkel " α " von max. 500 zu dieser angeordnet sind. Die Ultraschallpfeife 11 ist im wesentlichen ähnlich wie die Pfeife 9, jedoch mit einem ungeteilten Mittelteil ausgeführt weil die Torkretmasse und der Brennstoff durch die Düse 7 und die Hauptmenge des Sauerstoffs durch die Düse 12 strömen. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Flammentorkretieren wurde an Konvertern in einem Hüttenwerk geprüft. Zum Torkretieren wurde eine normale Zweixomponenten-Torkretmasse verwendet, die eine Feuerfest- und eine Brennstoffkomponente enthalten hat. Das Torkretieren wurde in senkrechter Stellung des Konverters durchgeführt. Nach dem Abfluß von Stahl und Schlacke wurde die Blasform 2 in den Konverter eingeführt und die Zuführung der Torkretmasse über die Düse 7 und des Sauerstoffs über die Düse 12 eingeschaltet. Die zusätzlichen Sauerstoffstrahlen wurden über die auf den beiden Seiten der Düsen 7 und 12 angeordneten Ultrascnallpfeifen 11 zugeführt.
  • Die Sauerstoffstrahlen bringen beim Durchströmen durch die Pfeife 11 die akustischen Schwingungen zur Oszillation, die unter einem WinKel von 30° zur Acnse "b" der Torkretflamme 3 gerichtet sind.
  • Beim Brennen des Brennstoffs weraen flüchtige Stoffe ausgescnieden, die beim Verbrennen die Brennstoffteilchen umhüllen und den Sauerstoffzutritt zu innen erscnweren. Ein intensives Brennen des Brennstoffteilchens beginnt nach dem Verbrennen der flüchtigen Stoffe. Bei der Einwirkung mit den Konzentrierten akustiscnen Schwingungen auf die forkretflamme reicht die Energie des entstehenden aKustiscnen Feldes aus, um die flüchtigen Stoffe des Gasmeaiums und die Festteilchen im Schwingungen zu setzen, wodurch der Sauerstofizutritt zu die Brennstoffteilchen erleicntert una die Verbrennungsprozesse in der Torkretflamme intensiviert werden. Die Brennstoffteilchen verbrennen wahrend der Flugzeit, wodurch die PorigKeit des Überzugs stark verringert wird. Andererseits werden die Feuerfestteilcnen von den flüchtigen Stoffen umspült, wodurch der Warmeaustauscn in aer Torkretflamme verbessert und zusammen mit der Verringerung uer Porigkeit die Qualität des Torkretüberzugs verbessert wird. Durch den Einsatz der zusützlicnen Sauerstoffstrablen zur Erzeugung der akustiscnen Schwingungen wird eine ausreichende Schwingungsleistung onne zusätzliche Energiequellen und onne Sauerstoffverluste erzielt, weil der durch die zusätzlicnen Strahlen zugeführte Sauerstoff ebenfalls am Prozeß der Brennstoffverbrennung beteiligt ist.
  • Es wurden Vergleicnsprüfungen der bekannten Verfahren und des erfindungsgemäßen Verfanrens zum Flammentorkretieren eines metallurgiscnen Aggregats durchgeführt, deren Ergebnisse in der Tabelle zusammengefaßt sind.
    Figure imgb0001
  • Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, wird bei der Einwirkung auf die Torkretflamme mit den konzentrierten akustiscnen Schwingungen mit einer Feldintensität von nicht weniger als 100 dB ein hochqualitativer Torkretüberzug aufgetragen; die Verschleißgescnwindigkeit des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgetragenen Überzugs ist um zweimal kleiner als die Verschleißgeschwindigkeit der nach den bekannten Verfahren aufgetragenen Überzuge. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß der überzug unter der Einwirkung der akustischen Schwingungen mit einer Intensität von 140 bis 165 dB besonders wirksam aufgetragen wird.
    • Industrielle Anwendbarkeit
  • Besonders wirksam kann die vorliegende Erfindung bei der Reparatur der AusKleidung von Konvertern, Lichtbogen-Strahlschmelzöfen, Siemens-Martin-Öfen, Pfannen und anderen Stahlschmelzaggregaten im Warmzustand eingesetzt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Flammentorkretieren eines metallurgiscnen Aggregats, bei dem auf die feuerfeste Auskleidung (1) des Aggregats eine aus Torkretmasse, Brennstoff und Sauerstoff bestehende TorKretflamme (3) gerichtet wird, und auf die Torkretflamme (3) mit einen energetischen Wellenfeld gleichzeitig eingewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das energetische Wellenfeld durch akustische Schwingungen erzeugt wird, wobei diese in der TorKretflamme maximal konzentriert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß die akustiscnen Schwingungen durch einen Sauerstoff strahl erzeugt werden, der entlang der geometrischen Acase (b) der Torkretflamme (3) gerichtet ist und durch eine Ultraschallpfeife (9) durchgelassen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß die akustischen Schwingungen durch zwei Sauerstoffstrahlen erzeugt werden, die auf den gegenüberliegenden Seiten der geometrischen Achse (b) der Torkretflamme (3) liegen, wobei jeder von ihnen unter einem Winkel von max. 50o zu dieser Achse gerichtet ist und durch Ultrascriallpfeifen (11) durchgelassen werden.
4. Verfanren nacn einem der Ansprüche 1 ois 3, dadurch gekennzeicnnet, daß die akustischen Schwingungen mit einer Feldincensitat von nicnt w eniger als 100 dB zugeführt werden.
EP86906033A 1986-06-20 1986-06-20 Verfahren zum reparaturspritzen einer metallurgischen anlage Expired - Lifetime EP0271580B1 (de)

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BR (1) BR8607174A (de)
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