EP0273855A1 - Purging plug for metallurgical vessels - Google Patents
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- EP0273855A1 EP0273855A1 EP87710022A EP87710022A EP0273855A1 EP 0273855 A1 EP0273855 A1 EP 0273855A1 EP 87710022 A EP87710022 A EP 87710022A EP 87710022 A EP87710022 A EP 87710022A EP 0273855 A1 EP0273855 A1 EP 0273855A1
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
- B22D1/002—Treatment with gases
- B22D1/005—Injection assemblies therefor
Definitions
- the invention relates to a gas purging plug for metallurgical vessels, consisting of a refractory molded block, in particular made of gas-impermeable material, a sheet metal cladding partially surrounding the latter, which is formed by a jacket surrounding the lateral outer surface of the molded block and a base welded to it and covering the underside of the molded block, and a gas supply pipe, which is welded to the edge of a central gas passage opening of the sheet metal base, gas passages being provided in the area between the bottom of the molded stone and the sheet metal base, which extend from the central gas passage opening to the edge area of the shaped stone, and in the lateral circumferential area of the shaped stone between the Sheet metal jacket and the lateral outer surface of the shaped block are provided through channels arranged distributed uniformly over the circumference, which extend from the edge of the shaped stone underside to the edge of the shaped stone top.
- the gas passage channels are formed in that grooves are worked into the lateral outer surface of the molded block.
- the construction according to the invention has the advantage that it is possible to dispense with the step of incorporating grooves into the shaped block.
- On the outside of the sheet metal jacket there are weak elevations directed outwards along the strips running between the molded block and the sheet metal jacket, but these are harmless since they can be easily compensated for when the gas purging plug is mortared into the perforated brick.
- Metal wires can be provided as strips, which can be conveniently attached to the molded block.
- the metal wires preferably have a round cross section, so that the presence of sufficiently large passage cross sections is ensured in the finished state of the sink.
- the strips can also be designed as sheet metal strips.
- the strips are expediently arranged in a uniform distribution around the outer surface of the shaped block.
- the strips can run along the surface lines of the frustoconical shaped block.
- the through-channels are shortest in this construction.
- the molded block has a frustoconical shape in the embodiment shown in the drawing.
- the refractory material is gas impermeable or only slightly gas permeable.
- the sheet metal cladding 3 is formed from a sheet metal jacket 7 surrounding the lateral outer surface 6 of the molded block 2 and a round sheet metal base, not shown in the drawing, which is welded to it and covers the underside of the molded block.
- the sheet metal base is provided with a central gas passage opening, on the peripheral edge of which a gas feed pipe is welded.
- Metal wires 29 are placed on the lateral outer surface 6 of the shaped block 2 and remain between the shaped block 2 and the sheet metal jacket 7 after assembly of the sheet metal jacket 7.
- the metal wires 29 run approximately along the surface lines of the outer surface 6 of the shaped block 2.
- the diameters of the metal wires 29 are of the order of 0.6 to 0.8 mm.
- sheet metal strips can also be used which have a width of approximately 5 to 10 mm and a thickness of approximately 0.3 to 0.6 mm.
- the sheet metal jacket 7 covering the molded block 2 is placed over the molded block 2 provided with the metal wires 29 in the warm state during assembly and then shrunk onto the molded block by cooling. Due to the shrinking force, the sheet metal jacket 7 attaches firmly and tightly to the molded block 2, but in addition to the metal wires 29, gas passage channels 30 remain free, which form a defined passage for the purge gas and at the same time are narrow enough to prevent penetration of the molten metal.
- the construction according to the invention thus creates a gas purging plug with good and precisely definable edge purging properties. Due to the uniform distribution of the metal wires 29 or the metal strips around the circumference of the shaped block 2, the cross sections of the gas passage channels 30 are also distributed uniformly around the circumference, so that optimal gas purging is ensured.
- the metal wires 29 or sheet metal strips can also be arranged at an angle to the surface lines of the shaped block 2.
- the purge gas entering the molten metal additionally receives a desired and adjustable swirl.
- the free ends 31 of the metal wires 29 or sheet metal strips can be cut off.
- the wire ends or sheet metal strip ends can remain unprocessed, since they melt away very quickly in operation anyway.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Gasspülstein für metallurgische Gefäße, bestehend aus einem feuerfesten Formstein, insbesondere aus gasundurchlässigem Material, einer diesen teilweise umgebenden Blechumkleidung, die durch einen die seitliche Außenfläche des Formsteins umgebenden Mantel sowie einen an diesen angeschweißten, die Formsteinunterseite überdeckenden Boden gebildet ist, und einem Gaszuführungsrohr, das an den Rand einer mittigen Gasdurchtrittsöffnung des Blechbodens angeschweißt ist, wobei in dem Bereich zwischen der Formsteinunterseite und dem Blechboden Gasdurchlässe vorgesehen sind, die sich von der mittigen Gasdurchtrittsöffnung bis zum Randbereich des Formsteins erstrecken, und im seitlichen Umfangsbereich des Formsteins zwischen dem Blechmantel und der seitlichen Außenfläche des Formsteins gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Durchgangskanäle vorgesehen sind, die sich vom Rand der Formsteinunterseite bis zum Rand der Formsteinoberseite erstrecken.The invention relates to a gas purging plug for metallurgical vessels, consisting of a refractory molded block, in particular made of gas-impermeable material, a sheet metal cladding partially surrounding the latter, which is formed by a jacket surrounding the lateral outer surface of the molded block and a base welded to it and covering the underside of the molded block, and a gas supply pipe, which is welded to the edge of a central gas passage opening of the sheet metal base, gas passages being provided in the area between the bottom of the molded stone and the sheet metal base, which extend from the central gas passage opening to the edge area of the shaped stone, and in the lateral circumferential area of the shaped stone between the Sheet metal jacket and the lateral outer surface of the shaped block are provided through channels arranged distributed uniformly over the circumference, which extend from the edge of the shaped stone underside to the edge of the shaped stone top.
Bei einem bekannten Gasspülstein der genannten Art (DE-GM 86 20 206) werden die Gasdurchgangskanäle dadurch gebildet, daß Nuten in die seitliche Außenfläche des Formsteins eingearbeitet werden.In a known gas purging plug of the type mentioned (DE-GM 86 20 206), the gas passage channels are formed in that grooves are worked into the lateral outer surface of the molded block.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der Vorteile des bekannten Gasspülsteins die Ausbildung der seitlichen Gasdurchgangskanäle zu verbessern und zu erleichtern.The invention has for its object to improve and facilitate the formation of the side gas passage channels while maintaining the advantages of the known gas purging plug.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf die seitliche Außenfläche des Formsteins stabförmige Leisten aufgelegt sind und daß der die seitliche Außenfläche des Spülsteins überdeckende Blechmantel auf den Formstein, die Leisten übergreifend, aufgeschrumpft ist, wobei seitlich neben den Leisten Gasdurchgangskanäle freibleiben.According to the invention, this object is achieved in that rod-shaped strips are placed on the lateral outer surface of the shaped block and that the sheet metal jacket covering the lateral outer surface of the sink is shrunk onto the shaped block, spanning the strips, with gas passage channels remaining free to the side of the strips.
Die erfindungsgemäße Konstruktion weist den Vorteil auf, daß auf den Arbeitsgang des Einarbeitens von Nuten in den Formstein verzichtet werden kann. An der Außenseite des Blechmantels entstehen zwar entlang den zwischen Formstein und Blechmantel verlaufenden Leisten nach außen gerichtete schwache Erhebungen, jedoch sind diese unschädlich, da diese beim Einmörteln des Gasspülsteins in den Lochstein ohne weiteres ausgeglichen werden können.The construction according to the invention has the advantage that it is possible to dispense with the step of incorporating grooves into the shaped block. On the outside of the sheet metal jacket, there are weak elevations directed outwards along the strips running between the molded block and the sheet metal jacket, but these are harmless since they can be easily compensated for when the gas purging plug is mortared into the perforated brick.
Als Leisten können Metalldrähte vorgesehen sein, die bequem auf dem Formstein angebracht werden können. Die Metalldrähte weisen dabei vorzugsweise einen runden Querschnitt auf, so daß im fertigen Zustand des Spülsteins das Vorhandensein ausreichend großer Durchgangsquerschnitte gesichert ist. Alternativ können die Leisten auch als Blechstreifen ausgebildet sein.Metal wires can be provided as strips, which can be conveniently attached to the molded block. The metal wires preferably have a round cross section, so that the presence of sufficiently large passage cross sections is ensured in the finished state of the sink. Alternatively, the strips can also be designed as sheet metal strips.
Bei Formsteinen, die kegelstumpfförmig ausgebildet sind, sind die Leisten zweckmäßig in gleichmäßiger Verteilung rund um die AuBenfläche des Formsteins angeordnet.In the case of shaped blocks which are frustoconical, the strips are expediently arranged in a uniform distribution around the outer surface of the shaped block.
Die Leisten können dabei entlang den Mantellinien des kegelstumpfförmigen Formsteins verlaufen. Bei dieser Konstruktion sind die Durchgangskanäle am kürzesten.The strips can run along the surface lines of the frustoconical shaped block. The through-channels are shortest in this construction.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Leisten in einem Winkel zu den Mantellinien anzuordnen. Dadurch kann erreicht werden, daß das in die Metallschmelze eindringende Spülgas einen Wirbel erzeugt, der für bestimmte metallurgische Prozesse vorteilhaft sein kann.Alternatively, however, it is also possible to arrange the strips at an angle to the surface lines. Thereby can be achieved that the purging gas penetrating the molten metal generates a vortex, which can be advantageous for certain metallurgical processes.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Schnitt durch den oberen Bereich eines Gasspülsteins,
- Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1 und
- Fig. 3 in vergrößerter Darstellung ein Detail aus Fig. 2.
- 1 shows a section through the upper area of a gas purging plug,
- Fig. 2 shows a detail from a section along the line II-II of Fig. 1 and
- 3 shows an enlarged illustration of a detail from FIG. 2.
Nach der Zeichnung besteht der Gasspülstein 1 aus einem Formstein 2 aus feuerfestem Material sowie einer Blechumkleidung 3.According to the drawing, the gas purging plug 1 consists of a molded
Der Formstein weist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel eine kegelstumpfförmige Gestalt auf. Das feuerfeste Material ist gasundurchlässig bzw. nur schwach gasdurchlässig.The molded block has a frustoconical shape in the embodiment shown in the drawing. The refractory material is gas impermeable or only slightly gas permeable.
Die Blechumkleidung 3 ist aus einem die seitliche Außenfläche 6 des Formsteins 2 umgebenden Blechmantel 7 sowie einem in der Zeichnung nicht dargestellten, an diesen angeschweißten runden Blechboden gebildet, der die Formsteinunterseite überdeckt. Der Blechboden ist mit einer mittigen Gasdurchtrittsöffnung versehen, an deren Umfangsrand ein Gaszuführungsrohr angeschweißt ist.The sheet metal cladding 3 is formed from a
Auf die seitliche Außenfläche 6 des Formsteins 2 sind Metalldrähte 29 aufgelegt, die nach der Montage des Blechmantels 7 zwischen dem Formstein 2 und dem Blechmantel 7 verbleiben. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Metalldrähte 29 etwa entlang den Mantellinien der Außenfläche 6 des Formsteins 2. Die Durchmesser der Metalldrähte 29 liegen in der Größenordnung von 0,6 bis 0,8 mm. Anstelle der Metalldrähte können auch Blechstreifen verwendet werden, die eine Breite von etwa 5 bis 10 mm und eine Dicke von etwa 0,3 bis 0,6 mm aufweisen.
Der den Formstein 2 überdeckende Blechmantel 7 wird bei der Montage im warmen Zustand über den mit den Metalldrähten 29 versehenen Formstein 2 gestülpt und dann durch Abkühlung auf den Formstein aufgeschrumpft. Durch die Aufschrumpfkraft legt sich der Blechmantel 7 fest und dicht an den Formstein 2 an, wobei jedoch neben den Metalldrähten 29 Gasdurchgangskanäle 30 freibleiben, die einen definierten Durchgangsweg für das Spülgas bilden und gleichzeitig eng genug sind, um ein Eindringen der Metallschmelze zu verhindern.The
Die erfindungsgemäße Konstruktion schafft somit einen Gasspülstein mit guten und genau definierbaren Randspüleigenschaften. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der Metalldrähte 29 bzw. der Blechstreifen rund um den Umfang des Formsteins 2 sind auch die Querschnitte der Gasdurchgangskanäle 30 gleichmäßig um den Umfang verteilt, so daß eine optimale Gasspülung gewährleistet ist.The construction according to the invention thus creates a gas purging plug with good and precisely definable edge purging properties. Due to the uniform distribution of the
Alternativ können die Metalldrähte 29 bzw. Blechstreifen auch in einem Winkel zu den Mantellinien des Formsteins 2 angeordnet sein. Dadurch erhält das in die Metallschmelze eintretende Spülgas zusätzlich einen gewünschten und einstellbaren Drall.Alternatively, the
Nach der Herstellung des Gasspülsteins können die freien Enden 31 der Metalldrähte 29 bzw. Blechstreifen abgeschnitten werden. An der Ausgangsseite des Formsteins 2 können die Drahtenden bzw. Blechstreifenenden jedoch unbearbeitet verbleiben, da sie im Betrieb ohnehin sehr schnell wegschmelzen.After the gas purging plug has been produced, the
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