EP0292670B1 - Refractory ceramic molded body - Google Patents

Refractory ceramic molded body Download PDF

Info

Publication number
EP0292670B1
EP0292670B1 EP88104933A EP88104933A EP0292670B1 EP 0292670 B1 EP0292670 B1 EP 0292670B1 EP 88104933 A EP88104933 A EP 88104933A EP 88104933 A EP88104933 A EP 88104933A EP 0292670 B1 EP0292670 B1 EP 0292670B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaped member
passage
member according
gas
solids
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88104933A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0292670A3 (en
EP0292670A2 (en
Inventor
Lorenz Dötsch
Karl-Heinz Höfer
Jean-Louis Retrayt
Bernd Kull
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RADEX DEUTSCHLAND AG fur FEUERFESTE ERZEUGNISSE
Original Assignee
RADEX DEUTSCHLAND AG fur FEUERFESTE ERZEUGNISSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RADEX DEUTSCHLAND AG fur FEUERFESTE ERZEUGNISSE filed Critical RADEX DEUTSCHLAND AG fur FEUERFESTE ERZEUGNISSE
Priority to AT88104933T priority Critical patent/ATE54948T1/en
Publication of EP0292670A2 publication Critical patent/EP0292670A2/en
Publication of EP0292670A3 publication Critical patent/EP0292670A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0292670B1 publication Critical patent/EP0292670B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002Treatment with gases
    • B22D1/005Injection assemblies therefor

Definitions

  • the invention relates to a refractory ceramic molded body according to the preamble of claim 1.
  • Such molded bodies are generally referred to as " flushing stones”.
  • Flushing stones are preferably inserted into the wall or the bottom of a metallurgical melting vessel (e.g. converter, pan) and here mostly by means of a perforated brick and are used for blowing in flushing gases, in particular inert flushing gases such as argon, for melt treatment in order to optimize the quality.
  • a metallurgical melting vessel e.g. converter, pan
  • flushing gases in particular inert flushing gases such as argon
  • DE-OS 3 520 207 also describes a sink which is intended to blow gases or solids into a pan containing molten metal.
  • the published application which deals exclusively with the mounting of the sink in the perforated block, shows in the single figure a sink with a central, large passage channel through which gases or solids are to be blown.
  • the embodiment shown with a particularly large passage channel cannot be used in practice because, with this size of a passage channel, molten metal would easily penetrate into the sink and destroy the device.
  • Such solids are fine lime or mixtures of fine lime and soda, but also calcium carbide (CaC 2 ) or calcium cyanamide (CaCN 2 ).
  • a multi-part gas purging plug is known from EP-A 87 261, a common cavity being formed between two sections arranged one above the other, in which a valve body is movably guided.
  • the valve body is manipulated externally via a spindle.
  • the respective valve position must therefore be set manually, which, in addition to the multi-part form, is a major disadvantage of the known device. Blockages can also occur when solids are injected.
  • blowing or immersion lances such as are described, for example, in German utility models 8 622 299 or 8 626 930, are largely used for blowing in solids.
  • Both inert gases and additives of the type mentioned are introduced into the molten metal via blowing lances of this type.
  • the blow lance with the blow head and most of its casing is immersed in the molten metal.
  • the gas and / or the solid is injected into the molten metal via the so-called lance core, usually a steel tube that opens into the blow head with corresponding outlet openings.
  • a particular problem is that when the lance is immersed in the liquid metal bath and during the blowing process, the displacement of the liquid results in strong oscillatory movements and thus large flexing forces which have to be absorbed without damaging the lance and in particular the refractory casing.
  • this problem can practically not be dealt with in the case of a blowing lance which is freely immersed in a molten metal by means of a so-called lance stand.
  • the invention has for its object to provide a way for simple and safe supply of gas and / or solid in the molten metal of a metallurgical vessel, which does not lead to the known mechanical problems with blowing lances, but in which there is also no risk of clogging or a breakthrough of the molten metal can be added to the molten metal without further solids.
  • the aim is to be able to supply both gases and solids, if appropriate in combination, if possible via one device.
  • the invention provides a molded body according to the preamble of claim 1, in which the valve comprises a closing body which seals the passage channel in the starting position (without gas / solid passage) and which seals when a predeterminable gas and / or solid stream is reached Position can be removed and the passage channel releases.
  • the invention also consists in a method according to claim 15 for blowing solid, powdery or granular additives into a molten metal.
  • the invention has recognized that, for example, the channels of gas purging stones with "directed porosity" (Radex-Rundschau, loc. Cit.) Are no more sufficient for transporting solids than the pores in a gas purging plug with "non-directional porosity " .
  • the channel must rather be larger, for example the average diameter is 2 to 10 mm, preferably 4 to 6 mm. With such an open cross section, of course, the risk of penetration of molten metal is greater, which is now reliably prevented by the aforementioned valve formation in the flow channel.
  • the closing body must be larger than the cross section of the passage to ensure a secure seal.
  • the closing body After the body has burned out, only the closing body remains as such, which preferably consists of a high-quality refractory ceramic, for example of zirconium dioxide (Zr0 2 ) or titanium dioxide (Ti0 2 ).
  • a high-quality refractory ceramic for example of zirconium dioxide (Zr0 2 ) or titanium dioxide (Ti0 2 ).
  • Another alternative is to manufacture the part of the sink that receives the check valve separately.
  • This part can in turn consist of two parts, which together form the space of the check valve and have corresponding connection openings for the passage channel.
  • the “block” produced separately in this way is then preferably inserted into the flushing block at the connection end and mortared there, for example.
  • the invention proposes to design the closing body as a ball, so that, regardless of the particular orientation, a secure contact against the passage channel in the closed position is always ensured.
  • Safe sealing for example in the event of an interruption in the blowing process, also ensures that a closed space is created above the valve, the gas column built up therein making it difficult for metal melt to penetrate.
  • valve ensures that the metal flow is stopped in the area of the sink and the metal melt then freezes for a short time.
  • molten metal penetrates only in the uppermost regions of the passage channel and freezes there immediately, which has the advantage that such a sink can be used again. Instead of changing the sink, only the upper, frozen area needs to be drilled out, and the sink is then available for further use.
  • the cooling device can be designed in various ways and can consist, for example, of a cooling line through which liquid or gas can flow and which is arranged directly adjacent to the passage channel.
  • This cooling line can, for example, be helically guided around the through-channel and thus enables intensive cooling which, during normal operation, i.e. when an inert gas and / or a preferably powdery solid is blown through the through-channel, does not disturb the operation, on the other hand immediately in the event that molten metal penetrates the channel, causing it to solidify.
  • the cooling line can be arranged so that it forms a closed circuit, in an alternative embodiment it is provided that the cooling line with the section opposite the connection-side end opens into the surface of the shaped body facing the molten metal of the metallurgical vessel, that is to say the cooling gas sent through is blown into the molten metal.
  • This embodiment can be used, for example, to send the inert gas for purging through the cooling line, while the powdery solids themselves are passed through the passage channel, possibly together with further purging gas.
  • the cooling line is preferably designed as a copper line, which further enhances the desired cooling effect due to excellent heat conduction.
  • This cooling line can also be used to display residual strength at the same time, whereby exemplary residual strength display devices are described, for example, in the Radex Rundschau (loc. Cit.).
  • the electrical conductivity of the copper material of the line can be used, for example, to close or interrupt an electrical circuit when molten metal penetrates and to simultaneously actuate a corresponding signal device.
  • the purging plug is inserted, for example, into a perforated block (possibly via a perforated block sleeve) and is rigidly arranged there.
  • Problems related to mechanical stress such as occur with blowing lances and described above, omitted.
  • the molded body is no longer exposed to mechanical loads, which significantly increases its service life.
  • complex measures to set up a lance stand can be dispensed with.
  • the flushing in of gases and solids in particular at the bottom makes the melt treatment more uniform than processes using blowing lances. Above all, a molded body according to the invention is much cheaper than a known lance arrangement.
  • the molded body can also be combined with a breakthrough protection, as described for example in the Radex-Rundschau (loc. Cit.).
  • the passage channel can be designed like a siphon.
  • the "knee" formed in the connection-side end results in a kind of pressure cushion when the gas / solids supply is reduced or switched off, while in the upper section facing the molten metal in the vessel, any penetrating molten metal is stopped in its flow and thus even faster can freeze, especially when arranging a cooling device.
  • the point of discontinuity in the passage channel generally referred to as a siphon, can be designed in various ways, for example S-shaped.
  • the sink is frustoconical in shape, its upper, narrower end 12 facing the molten metal in the melting vessel and its lower, wider end 14 forming the connection-side end.
  • the sink 10 has a plurality of channels 16, which run essentially parallel to the peripheral surface 18 and have a small diameter (maximum about 1 mm).
  • the dense material between the channels 16 consists essentially of the above-mentioned corundum qualities.
  • a sheet metal casing 20 comprises a sheet metal jacket 22 which extends around the peripheral surface 18 of the sink 10 and a circular base 26 which covers the lower end face of the sink 10 and is welded to the sheet jacket 22 in a gas-tight manner on its outer periphery.
  • the ceramic molded body is inserted into the sheet metal jacket 22 via a mortar layer 28, in such a way that a space 30 remains between the lower end face 24 and the bottom 26, which is achieved by two spacers 32 which run crosswise to one another (in the figure, this is parallel to see spacers 32 extending to the plane of the drawing).
  • a connecting line 34 (gas-tight connection) runs in the center from the bottom 26, via which an inert gas such as argon can be blown into the pressure chamber 30 and there through the channels 16. The gas flow runs through the lower, front opening of the channels 16 through the channels 16 to the opposite, upper front end 36 and from there into the molten metal (not shown).
  • the gas connection for line 34 is made in a known manner.
  • the sink 10 is used in a suitable manner in the bottom or the wall of the metallurgical melting vessel, for example in a perforated stone or via a perforated stone sleeve.
  • a passage 38 Concentric to the central longitudinal axis of the sink 10 is arranged in this a passage 38, which can either be drilled out or formed by a metal or dense refractory tube.
  • the passage channel 38 runs from the upper end face 36 to the lower end face 24 and continues from there in a connecting line 40 which in the first part runs concentrically to the connecting line 34 and then passes through it in a gastight manner.
  • a copper line 43 which forms a ring line with a supply line 42 and a discharge line 44, extends helically around the passage channel. It is obvious that cooling air supplied via the supply line 42 is helical due to the forced guidance around the passage channel 38 up to the upper end 36 of the molded body flows and from there back to the discharge line 44 and due to the tight order Closure of the passage 38 causes a high cooling effect.
  • a valve 46 is arranged somewhat above the lower end face 24 in the course of the passage 38. This consists of a chamber 48 widening on both sides of the passage 38, which has approximately a kidney shape in the sectional drawing, which extends from a section directly above the inlet opening of the passage line 38 at 50 offset laterally into the refractory ceramic.
  • a ball 52 Arranged within the chamber 48 is a ball 52 which, in the illustration according to the drawing, lies directly on the inlet opening of the passage channel 38 at 50 and seals it.
  • the design of the chamber 48 is such that when a specific gas pressure is applied, the ball 52 is pushed away from its sealing position at 50 and is guided out of engagement with the passage channel 38 into the position 54 shown in dashed lines in the figure along a constrained guide indicated by the arrow. whereby the path of the passage 38 is completely cleared.
  • valve 46 it is also possible to design the area marked with dash-dotted lines around the valve 46 as a separate component (this component 56 itself may in turn consist of two halves) and it will be inserted (mortared in) in the correspondingly drilled or recessed matrix material of the molded body 10 ).
  • argon for example
  • a gas reservoir which is also not shown, argon, for example
  • the gas flow when the ball 52 is reached, leading it away from the closed position into the upper position shown in broken lines in the figure, the cross section of the passage 38 is released.
  • the gas then continues to flow through the channel 38 into the molten metal.
  • a powdery or granular additive such as lime or the like, is blown into the feed line 40 and in the same way fed through the channel 38 into the melt.
  • the ball 52 When falling below a certain flow rate of the solid or gas guided through the channel 38, the ball 52 falls back into its closed position at 50 and thus seals the channel 38 downward.
  • cooling line 43 Due to the arrangement of the cooling line 43 it can be achieved that any metal melt which has penetrated solidifies much earlier, namely in the region of the upper end face 36, and thus further penetration of metal melt is prevented.
  • the copper line 43 also offers a safety function, namely if the upper region 12 of the sink is eroded to a certain depth, the metal melt reaches the copper line 43 and melts it; at the same time, the pressure in the lines 42, 44 drops, which can be registered by a corresponding display device.
  • the metallic conductivity of the copper material can also be used to connect corresponding residual strength display devices, as described, for example, in German Offenlegungsschriften 3,424,466 or 3,503,221.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

A refractory, ceramic, shaped member or nozzle. The shaped member is provided with a passage, preferably in the center. To prevent molten material that might penetrate the passage from penetrating therethrough and solidifying at such a later point, a cooling device may be provided in the passage.

Description

Die Erfindung betrifft einen feuerfesten keramischen Formkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Formkörper werden im allgemeinen als «Spülsteine» bezeichnet.The invention relates to a refractory ceramic molded body according to the preamble of claim 1. Such molded bodies are generally referred to as " flushing stones".

Spülsteine werden vorzugsweise in die Wand oder den Boden eines metallurgischen Schmelzgefäßes (zum Beispiel Konverter, Pfanne) und hier meist mittels eines Lochsteins eingesetzt und dienen zum Einblasen von Spülgasen, insbesondere inerten Spülgasen wie Argon, zur Schmelzenbehandlung im Sinne einer Optimierung der Qualität.Flushing stones are preferably inserted into the wall or the bottom of a metallurgical melting vessel (e.g. converter, pan) and here mostly by means of a perforated brick and are used for blowing in flushing gases, in particular inert flushing gases such as argon, for melt treatment in order to optimize the quality.

Derartige Spülsteine sind vielfach beschrieben worden, beispielhaft sei auf die deutschen Offenlegungsschriften 3 531 533, 3 527 793, 3 531 534 und 3 520 783 verwiesen.Flushing stones of this type have been described many times, for example reference is made to German Offenlegungsschriften 3,531,533, 3,527,793, 3,531,534 and 3,520,783.

Auch in der DE-OS 3 520 207 ist ein Spülstein beschrieben, der zum Einblasen von Gasen oder Feststoffen in eine Metallschmelze enthaltende Pfanne dienen soll. Die Offenlegungsschrift, die sich ausschließlich mit der Halterung des Spülsteins im Lochstein befaßt, zeigt in der einzigen Figur einen Spülstein mit einem mittigen, großen Durchlaßkanal, durch den Gase oder Feststoffe eingeblasen werden sollen. Die dargestellte Ausführungsform mit besonders großem Durchlaßkanal ist in der Praxis nicht einsetzbar, weil bei dieser Größe eines Durchlaßkanals ohne weiteres Metallschmelze in den Spülstein eindringen und die Einrichtung zerstören würde.DE-OS 3 520 207 also describes a sink which is intended to blow gases or solids into a pan containing molten metal. The published application, which deals exclusively with the mounting of the sink in the perforated block, shows in the single figure a sink with a central, large passage channel through which gases or solids are to be blown. The embodiment shown with a particularly large passage channel cannot be used in practice because, with this size of a passage channel, molten metal would easily penetrate into the sink and destroy the device.

Allerdings besteht ein dringendes Bedürfnis, auch Feststoffe in die Metallschmelze einzudüsen, insbesondere zum Entschwefeln. Derartige Feststoffe sind Feinkalk oder Gemische aus Feinkalk und Soda, aber auch Calciumkarbid (CaC2) oder Kalkstickstoff (CaCN2).However, there is an urgent need to inject solids into the molten metal, especially for desulfurization. Such solids are fine lime or mixtures of fine lime and soda, but also calcium carbide (CaC 2 ) or calcium cyanamide (CaCN 2 ).

Über bekannte Gasspülsteine, wie sie zusammenfassend zum Beispiel in «Radex-Rundschau, 1987, 288» beschrieben sind, lassen sich Feststoffe, auch wenn sie noch so feinteilig sind, nicht einblasen, weil die feine Porosität derartiger Gasspülsteine schnell zu einer Verstopfung und damit Funktionsuntüchtigkeit der Einrichtung führen würde. Außerdem bestünde die große Gefahr der Metallschmelzeinfiltration, sobald der Gasdruck etwas vermindert würde.Known gas purging plugs, as described in summary, for example, in «Radex-Rundschau, 1987, 288», do not allow solids to be blown in, no matter how fine, because the fine porosity of such gas purging plugs quickly leads to constipation and thus inoperability would lead to the establishment. In addition, there would be a great risk of molten metal infiltration as soon as the gas pressure was reduced somewhat.

Aus der EP-A 87 261 ist ein mehrteiliger Gasspülstein bekannt, wobei zwischen zwei übereinander angeordneten Abschnitten ein gemeinsamer Hohlraum ausgebildet wird, in dem ein Ventilkörper bewegbar geführt wird. Der Ventilkörper wird extern über eine Spindel manipuliert. Die jeweilige Ventilstellung muß also manuell eingestellt werden, worin neben der mehrteiligen Form ein wesentlicher Nachteil der bekannten Einrichtung besteht. Beim Eindüsen von Feststoffen kann es außerdem zu Verstopfungen kommen.A multi-part gas purging plug is known from EP-A 87 261, a common cavity being formed between two sections arranged one above the other, in which a valve body is movably guided. The valve body is manipulated externally via a spindle. The respective valve position must therefore be set manually, which, in addition to the multi-part form, is a major disadvantage of the known device. Blockages can also occur when solids are injected.

Zum Einblasen von Feststoffen werden heute weitestgehend sogenannte Blas- oder Tauchlanzen eingesetzt, wie sie zum Beispiel in den deutschen Gebrauchsmustern 8 622 299 oder 8 626 930 beschrieben sind. Über derartige Blaslanzen werden sowohl Inertgase als auch Zusatzstoffe der genannten Art in die Metallschmelze eingeführt. Dazu wird die Blaslanze mit dem Blaskopf und dem größten Teil ihrer Ummantelung in die Metallschmelze getaucht. Über den sogenannten Lanzenkern, in der Regel ein Stahlrohr, das im Blaskopf mit entsprechenden Ausgangsöffnungen mündet, wird das Gas und/oder der Feststoff in die Metallschmelze eingedüst.So-called blowing or immersion lances, such as are described, for example, in German utility models 8 622 299 or 8 626 930, are largely used for blowing in solids. Both inert gases and additives of the type mentioned are introduced into the molten metal via blowing lances of this type. To do this, the blow lance with the blow head and most of its casing is immersed in the molten metal. The gas and / or the solid is injected into the molten metal via the so-called lance core, usually a steel tube that opens into the blow head with corresponding outlet openings.

Der in die Metallschmelze eintauchende Teil der Blaslanze ist erheblichen thermischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, worauf in den genannten deutschen Gebrauchsmustern mehrfach hingewiesen wird. Wenn aber zum Beispiel Risse den Lanzenkern erreichen, ist die Blaslanze unbrauchbar und muß ausgewechselt werden. Die verbrauchte Lanze kann nicht wieder verwendet werden, obwohl ein nicht unbeträchtlicher Abschnitt der Ummantelung gegebenenfalls noch funktionsfä- hig wäre.The part of the blow lance immersed in the molten metal is exposed to considerable thermal and mechanical stresses, which is mentioned several times in the German utility models mentioned. If, for example, cracks reach the lance core, the blowing lance is unusable and must be replaced. The spent lance can not be used again, although a not inconsiderable portion of the sheath would be funktionsfä- hi g if necessary.

Zahlreiche Versuche in der Vergangenheit haben sich deshalb mit der mechanischen Stabilisierung derartiger Blaslanzen beschäftigt.Numerous attempts in the past have therefore dealt with the mechanical stabilization of such blowing lances.

Ein besonderes Problem dabei ist, daß beim Eintauchen der Lanze in das flüssige Metallbad und während des Blasvorganges durch die Verdrängung der Flüssigkeit starke Schwingungsbewegungen und damit große Walkkräfte entstehen, die ohne Beschädigung der Lanze und insbesondere der feuerfesten Ummantelung aufgenommen werden müssen. Dieses Problem ist jedoch bei einer mit Hilfe eines sogenannten Lanzenstandes in eine Metallschmelze frei eintauchenden Blaslanze praktisch nicht in den Griff zu bekommen.A particular problem is that when the lance is immersed in the liquid metal bath and during the blowing process, the displacement of the liquid results in strong oscillatory movements and thus large flexing forces which have to be absorbed without damaging the lance and in particular the refractory casing. However, this problem can practically not be dealt with in the case of a blowing lance which is freely immersed in a molten metal by means of a so-called lance stand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur einfachen und sicheren Zuführung von Gas und/oder Feststoff in die Metallschmelze eines metallurgischen Gefäßes aufzuzeigen, bei der es nicht zu den bei Blaslanzen bekannten mechanischen Problemen kommt, bei denen aber auch ohne die Gefahr von Verstopfungen oder eines Durchbruchs der Metallschmelze ohne weiteres Feststoffe in die Metallschmelze aufgegeben werden können. Dabei ist es erfindungsgemäß angestrebt, möglichst über eine Einrichtung sowohl Gase als auch Feststoffe, gegebenenfalls in Kombination aufgeben zu können.The invention has for its object to provide a way for simple and safe supply of gas and / or solid in the molten metal of a metallurgical vessel, which does not lead to the known mechanical problems with blowing lances, but in which there is also no risk of clogging or a breakthrough of the molten metal can be added to the molten metal without further solids. In accordance with the invention, the aim is to be able to supply both gases and solids, if appropriate in combination, if possible via one device.

Die Erfindung sieht dazu einen Formkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vor, bei dem das Ventil einen, den Durchlaßkanal in der Ausgangsstellung (ohne Gas-/Feststoffdurchleitung) abdichtenden Schließkörper umfaßt, der bei Erreichen eines vorgebbaren Gas- und/oder Feststoffstromes aus seiner abdichtenden Stellung wegführbar ist und den Durchlaßkanal freigibt.For this purpose, the invention provides a molded body according to the preamble of claim 1, in which the valve comprises a closing body which seals the passage channel in the starting position (without gas / solid passage) and which seals when a predeterminable gas and / or solid stream is reached Position can be removed and the passage channel releases.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2-14 dargestellt. Darüber hinaus besteht die Erfindung auch in einem Verfahren gemäß Anspruch 15 zum Einblasen von festen, pulverförmigen oder körnigen Zusatzstoffen in eine Metallschmelze.Preferred embodiments are set out in dependent claims 2-14. In addition, the invention also consists in a method according to claim 15 for blowing solid, powdery or granular additives into a molten metal.

Die Erfindung hat erkannt, daß zum Beispiel die Kanäle von Gasspülsteinen mit «gerichteter Porosität» (Radex-Rundschau, a.a.O.) ebensowenig für einen Feststofftransport ausreichen, wie die Poren in einem Gasspülstein mit «ungerichteter Porosität". Der Kanal muß vielmehr größer sein, beispielsweise beträgt der mittlere Durchmesser 2 bis 10 mm, vorzugsweise 4 bis 6 mm. Bei einem derartigen offenen Querschnitt ist jedoch selbstverständlich die Gefahr des Eindringens von Metallschmelze größer, was durch die genannte Ventilausbildung im Durchflußkanal nunmehr zuverlässig verhindert wird.The invention has recognized that, for example, the channels of gas purging stones with "directed porosity" (Radex-Rundschau, loc. Cit.) Are no more sufficient for transporting solids than the pores in a gas purging plug with "non-directional porosity " . The channel must rather be larger, for example the average diameter is 2 to 10 mm, preferably 4 to 6 mm. With such an open cross section, of course, the risk of penetration of molten metal is greater, which is now reliably prevented by the aforementioned valve formation in the flow channel.

Es ist selbstverständlich, daß der Schließkörper dabei größer sein muß als der Querschnitt des Durchlaßkanals, um eine sichere Abdichtung zu gewährleisten.It goes without saying that the closing body must be larger than the cross section of the passage to ensure a secure seal.

Um den Schließkörper nun in den Formkörper beziehungsweise das Ventil einbringen zu können, schlägt die Erfindung verschiedene weitere Alternativen vor:

  • Eine Möglichkeit besteht darin, bei der Herstellung des Formkörpers entlang des Weges des Durchlaßkanals einen, aus einem verbrennbaren Material, zum Beispiel einem Schaumkunststoff, bestehenden Körper miteinzuformen, in dem wiederum der Schließkörper enthalten ist. Dabei weist der verbrennbare Körper die Form der später auszubildenden Kammer des als Rückschlagventil gestalteten Ventils auf.
In order to be able to insert the closing body into the molded body or the valve, the invention proposes various further alternatives:
  • One possibility is to co-mold a body made of a combustible material, for example a foam plastic, in the manufacture of the shaped body along the path of the through-channel, which body in turn contains the closing body. The combustible body has the shape of the chamber to be formed later of the valve designed as a check valve.

Nach dem Ausbrennen des Körpers verbleibt nur noch der Schließkörper als solcher, der vorzugsweise aus einer hochwertigen feuerfesten Keramik, zum Beispiel aus Zirkondioxid (Zr02) oder Titandioxid (Ti02) besteht.After the body has burned out, only the closing body remains as such, which preferably consists of a high-quality refractory ceramic, for example of zirconium dioxide (Zr0 2 ) or titanium dioxide (Ti0 2 ).

Eine andere Alternative besteht darin, den das Rückschlagventil aufnehmenden Teil des Spülsteines getrennt herzustellen. Dabei kann dieser Teil wiederum aus zwei Teilen bestehen, die gemeinsam den Raum des Rückschlagventils ausbilden und entsprechende Anschlußöffnungen für den Durchlaßkanal aufweisen. Der so getrennt hergestellte «Block» wird anschließend vorzugsweise am anschlußseitigen Ende des Spülsteins in diesen eingesetzt und dort zum Beispiel eingemörtelt.Another alternative is to manufacture the part of the sink that receives the check valve separately. This part can in turn consist of two parts, which together form the space of the check valve and have corresponding connection openings for the passage channel. The “block” produced separately in this way is then preferably inserted into the flushing block at the connection end and mortared there, for example.

Um eine besonders sichere Abdichtung zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, den Schließkörper als Kugel auszubilden, so daß unabhängig von der jeweiligen Ausrichtung stets eine sichere Anlage gegen den Durchlaßkanal in der Schließstellung sichergestellt ist.In order to achieve a particularly secure seal, the invention proposes to design the closing body as a ball, so that, regardless of the particular orientation, a secure contact against the passage channel in the closed position is always ensured.

Um den Kontaktbereich zwischen Schließkörper und Durchlaßkanal weiter zu optimieren kann - zum Beispiel bei Ausbildung der Ventilkammer als separater Bauteil - auch dieser aus hochwertiger, hochabriebfester feuerfester Keramik der genannten Art hergestellt sein.In order to further optimize the contact area between the closing body and the passage channel - for example when the valve chamber is designed as a separate component - this can also be produced from high-quality, highly abrasion-resistant, refractory ceramic of the type mentioned.

Durch eine sichere Abdichtung zum Beispiel für den Fall einer Unterbrechung des Blasvorgangs wird auch erreicht, daß oberhalb des Ventils ein geschlossener Raum entsteht, wobei die hierin aufgebaute Gassäule ein Eindringen von Metallschmelze erschwert.Safe sealing, for example in the event of an interruption in the blowing process, also ensures that a closed space is created above the valve, the gas column built up therein making it difficult for metal melt to penetrate.

Sollte dennoch einmal Metallschmelze eindringen, sorgt das Ventil sicher dafür, daß der Metallfluß noch im Bereich des Spülsteins gestoppt wird und die Metallschmelze danach kurzfristig einfriert.Should metal melt nevertheless penetrate, the valve ensures that the metal flow is stopped in the area of the sink and the metal melt then freezes for a short time.

Durch zusätzliche Anordnung einer Kühleinrichtung kann darüber hinaus erreicht werden, daß Metallschmelze nur in den obersten Bereichen des Durchlaßkanals eindringt und dort sofort einfriert, was den Vorteil hat, daß ein derartiger Spülstein noch einmal verwendet werden kann. An Stelle eines Spülsteinwechsels braucht nämlich nur der obere, eingefrorene Bereich ausgebohrt zu werden, und der Spülstein steht anschließend einer weiteren Verwendung zur Verfügung.By additionally arranging a cooling device, it can also be achieved that molten metal penetrates only in the uppermost regions of the passage channel and freezes there immediately, which has the advantage that such a sink can be used again. Instead of changing the sink, only the upper, frozen area needs to be drilled out, and the sink is then available for further use.

Die Kühleinrichtung kann auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein und zum Beispiel aus einer dem Durchlaßkanal unmittelbar benachbart angeordneten flüssigkeits- oder gasdurchströmbaren Kühlleitung bestehen.The cooling device can be designed in various ways and can consist, for example, of a cooling line through which liquid or gas can flow and which is arranged directly adjacent to the passage channel.

Diese Kühlleitung kann zum Beispiel wendelförmig um den Durchlaßkanal geführt sein und ermöglicht so eine intensive Kühlung, die bei normalem Betrieb, wenn also ein Inertgas und/oder ein vorzugsweise pulverförmiger Feststoff durch den Durchlaßkanal geblasen wird, den Betrieb nicht stört, andererseits sofort für den Fall, daß Metallschmelze in den Kanal eindringt, diese zur Erstarrung bringt.This cooling line can, for example, be helically guided around the through-channel and thus enables intensive cooling which, during normal operation, i.e. when an inert gas and / or a preferably powdery solid is blown through the through-channel, does not disturb the operation, on the other hand immediately in the event that molten metal penetrates the channel, causing it to solidify.

Dabei kann die Kühlleitung so angeordnet werden, daß sie einen geschlossenen Kreislauf bildet, in einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Kühlleitung mit dem dem anschlußseitigen Ende gegenüberliegenden Abschnitt in der der Metallschmelze des metallurgischen Gefäßes zugewandten Fläche des Formkörpers mündet, daß also das hindurchgeschickte Kühlgas in die Metallschmelze geblasen wird. Diese Ausführungsform kann dazu ausgenutzt werden, zum Beispiel das Inertgas zum Spülen durch die Kühlleitung zu schicken, während die pulverförmigen Feststoffe selbst durch den Durchlaßkanal geführt werden, gegebenenfalls zusammen mit weiterem Spülgas.The cooling line can be arranged so that it forms a closed circuit, in an alternative embodiment it is provided that the cooling line with the section opposite the connection-side end opens into the surface of the shaped body facing the molten metal of the metallurgical vessel, that is to say the cooling gas sent through is blown into the molten metal. This embodiment can be used, for example, to send the inert gas for purging through the cooling line, while the powdery solids themselves are passed through the passage channel, possibly together with further purging gas.

Vorzugsweise ist die Kühlleitung als Kupferleitung ausgebildet, die aufgrund hervorragender Wärmeleitung den gewünschten Kühleffekt noch verstärkt.The cooling line is preferably designed as a copper line, which further enhances the desired cooling effect due to excellent heat conduction.

Diese Kühlleitung kann darüber hinaus gleichzeitig zur Reststärkenanzeige genutzt werden, wobei beispielhafte Reststärkenanzeigevorrichtungen zum Beispiel in der Radex Rundschau (a.a.O.) beschrieben sind. In diesem Fall kann die elektrische Leitfähigkeit des Kupfermaterials der Leitung ausgenutzt werden, um zum Beispiel beim Eindringen von Metallschmelze einen elektrischen Kreis zu schließen oder zu unterbrechen und gleichzeitig eine entsprechende Signaleinrichtung zu betätigen.This cooling line can also be used to display residual strength at the same time, whereby exemplary residual strength display devices are described, for example, in the Radex Rundschau (loc. Cit.). In this case, the electrical conductivity of the copper material of the line can be used, for example, to close or interrupt an electrical circuit when molten metal penetrates and to simultaneously actuate a corresponding signal device.

Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Formkörpers sind offensichtlich. Gasspülsteine bekannter Bauart brauchen nur geringfügig umgebaut zu werden, nämlich durch Ausbildung eines Durchlaßkanals mit dem beschriebenen Ventil. Dadurch wird weder die Form noch die Funktion konventioneller Gasspülsteine verändert. Trotzdem wird zusätzlich das Einblasen von Feststoffen ermöglicht. Es ist offensichtlich, daß die zusätzlichen Einrichtungen sowohl bei Fugenspülem, als auch Gasspülsteinen mit ungerichteter oder gerichteter Porosität vorgenommen werden können.The advantages of a molded body according to the invention are obvious. Gas purging plugs of a known type need only be converted slightly, namely by forming a passage with the valve described. This does not change the shape or the function of conventional gas purging stones. Nevertheless, the blowing in of solids is made possible. It is obvious that the additional devices can be carried out both for joint flushers and for gas flushing stones with undirected or directed porosity.

Der Spülstein wird wie ein konventioneller Gasspülstein zum Beispiel in einen Lochstein (gegebenenfalls über eine Lochsteinhülse) eingesetzt und ist dort starr angeordnet. Probleme bezüglich der mechanischen Belastung, wie sie bei Blaslanzen auftreten und oben beschrieben sind, entfallen. Der Formkörper ist insoweit keinen mechanischen Belastungen mehr ausgesetzt, was seine Lebensdauer deutlich erhöht. Weiterhin kann auf aufwendige Maßnahmen zur Errichtung eines Lanzenstandes verzichtet werden. Die insbesondere bodenseitige Einspülung von Gasen und Feststoffen vergleichmäßigt die Schmelzenbehandlung gegenüber Verfahren mittels Blaslanzen. Vor allem ist ein erfindungsgemäßer Formkörper sehr viel preiswerter als eine bekannte Lanzenanordnung.Like a conventional gas purging plug, the purging plug is inserted, for example, into a perforated block (possibly via a perforated block sleeve) and is rigidly arranged there. Problems related to mechanical stress, such as occur with blowing lances and described above, omitted. In this respect, the molded body is no longer exposed to mechanical loads, which significantly increases its service life. Furthermore, complex measures to set up a lance stand can be dispensed with. The flushing in of gases and solids in particular at the bottom makes the melt treatment more uniform than processes using blowing lances. Above all, a molded body according to the invention is much cheaper than a known lance arrangement.

Der Formkörper kann auch mit einer Durchbruchsicherung kombiniert werden, wie sie zum Beispiel in der Radex-Rundschau (a.a.O.) beschrieben ist. Nach einer weiteren Ausführungsform kann der Durchlaßkanal siphonartig ausgebildet sein. Durch das dabei ausgebildete «Knie» kommt es im anschlußseitigen Ende bei einer Reduzierung oder einem Abschalten der Gas-/Feststoffzufuhr zu einer Art Druckpolster, während im oberen, der Metallschmelze im Gefäß zugewandten Abschnitt etwaig eindringende Metallschmelze in ihrem Fluß gestoppt wird und so noch schneller einfrieren kann, insbesondere bei Anordnung einer Kühleinrichtung. Die allgemein als Siphon bezeichnete Unstetigkeitsstelle im Durchlaßkanal kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein, zum Beispiel S-förmig.The molded body can also be combined with a breakthrough protection, as described for example in the Radex-Rundschau (loc. Cit.). According to a further embodiment, the passage channel can be designed like a siphon. The "knee" formed in the connection-side end results in a kind of pressure cushion when the gas / solids supply is reduced or switched off, while in the upper section facing the molten metal in the vessel, any penetrating molten metal is stopped in its flow and thus even faster can freeze, especially when arranging a cooling device. The point of discontinuity in the passage channel, generally referred to as a siphon, can be designed in various ways, for example S-shaped.

Beim Einblasen fester Zusatzstoffe in eine Metallschmelze wird wie folgt vorgegangen:

  • a) Zunächst wird die Inertgasleitung zugeschaltet, die Gas durch den Durchlaßkanal und/oder die Kühleinrichtung und/oder das poröse feuerfeste Material des Spülsteines drückt. Durch den Inertgasfluß durch den Durchlaßkanal wird das Rückschlagventil weggeführt, so daß der freie Querschnitt des Durchlaßkanals zur Verfügung steht.
  • b) Anschließend wird eine bestimmte Menge des pulverförmigen oder körnigen Zusatzmittels in und durch den Durchlaßkanal geblasen, gegebenenfalls in Kombination mit Inertgas.
  • c) Während des Betriebes können die Gas-und/oder Feststoffmengen durch entsprechende Regelung/Steuerung der Zuführleitungen geregelt werden.
  • d) Beispielsweise nach Abschalten der Feststoffzufuhr wird mit einer reinen Inertgasspülung weitergearbeitet, bis
  • e) schließlich auch die Inertgaszufuhr abgeschaltet wird. In diesem Moment entfaltet das Rückschlagventil wieder seine Wirkung, der Schließkörper dichtet den Durchlaßkanal ab und etwaig in den Durchlaßkanal eindringende Metallschmelze dringt bis maximal zum Rückschlagventil vor und friert dann, in der Regel sehr viel weiter vorher aufgrund der Kühlleitung, ein.
The following procedure is used to blow solid additives into a molten metal:
  • a) First, the inert gas line is switched on, which presses gas through the passage channel and / or the cooling device and / or the porous refractory material of the sink. The check valve is guided away by the inert gas flow through the passage channel, so that the free cross section of the passage channel is available.
  • b) A certain amount of the powdery or granular additive is then blown into and through the passage channel, optionally in combination with inert gas.
  • c) During operation, the gas and / or solids quantities can be regulated by appropriate regulation / control of the supply lines.
  • d) For example after switching off the solids supply, the process is continued with a pure inert gas flushing until
  • e) finally the inert gas supply is switched off. At this moment, the check valve takes effect again, the closing body seals the passage channel and any metal melt penetrating into the passage channel penetrates as far as possible to the check valve and then freezes, usually much earlier due to the cooling line.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzige Zeichnung in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen feuerfesten Formkörper mit Rückschlagventil und Kühleinrichtung darstellt.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment, the single drawing representing a longitudinal section through a refractory molded body according to the invention with a check valve and cooling device.

In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Spülstein beziffert, der im einzelnen folgende Merkmale aufweist:

  • Der Spülstein besteht aus einem üblichen feuerfesten Material, das je nach zum Beispiel Pfannentyp, Abstichtemperatur, Pfannenbehandlung, Spülzeit oder dergleichen, ausgewählt wird, hier aus einem Material auf der Basis 97 Gew.-% A1203.
In the figure, the reference numeral 10 designates a sink which has the following features in detail:
  • The sink consists of a conventional refractory material, which is selected depending on, for example, pan type, tapping temperature, pan treatment, rinsing time or the like, here from a material based on 97% by weight A1 2 0 3 .

Der Spülstein ist kegelstumpfförmig gestaltet, wobei sein oberes, schmaleres Ende 12 der Metallschmelze im Schmelzgefäß zugewandt ist und sein unteres, breiteres Ende 14 das anschlußseitige Ende bildet.The sink is frustoconical in shape, its upper, narrower end 12 facing the molten metal in the melting vessel and its lower, wider end 14 forming the connection-side end.

Der Spülstein 10 weist eine Vielzahl von Kanälen 16 auf, die im wesentlichen parallel zur Umfangsfläche 18 verlaufen und einen geringen Durchmesser (maximal ca. 1 mm) aufweisen. Das dichte Material zwischen den Kanälen 16 besteht im wesentlichen aus den genannten Korund-Qualitäten.The sink 10 has a plurality of channels 16, which run essentially parallel to the peripheral surface 18 and have a small diameter (maximum about 1 mm). The dense material between the channels 16 consists essentially of the above-mentioned corundum qualities.

Eine Blechumkleidung 20 umfaßt einen sich um die Umfangsfläche 18 des Spülsteins 10 erstreckenden Blechmantel 22 und einen die untere Stirnfläche des Spülsteins 10 überdeckenden, kreisförmigen Boden 26, der an seinem äußeren Umfang gasdicht mit dem Blechmantel 22 verschweißt ist. Der keramische Formkörper ist über eine Mörtelschicht 28 in den Blechmantel 22 eingesetzt, und zwar so, daß zwischen der unteren Stirnfläche 24 und dem Boden 26 ein Raum 30 verbleibt, was durch zwei zueinander kreuzweise verlaufende Abstandhalter 32 erreicht wird (in der Figur ist der parallel zur Zeichenebene verlaufende Abstandhalter 32 zu erkennen). Mittig verläuft vom Boden 26 nach unten eine Anschlußleitung 34 (gasdicht angeschlossen), über die ein Inertgas wie Argon in den Druckraum 30 und dort durch die Kanäle 16 geblasen werden kann. Der Gasstrom verläuft dabei über die untere, stirnseitige Öffnung der Kanäle 16 durch die Kanäle 16 bis zum gegenüberliegenden, oberen stirnseitigen Ende 36 und von dort in die (nicht dargestellte) Metallschmelze.A sheet metal casing 20 comprises a sheet metal jacket 22 which extends around the peripheral surface 18 of the sink 10 and a circular base 26 which covers the lower end face of the sink 10 and is welded to the sheet jacket 22 in a gas-tight manner on its outer periphery. The ceramic molded body is inserted into the sheet metal jacket 22 via a mortar layer 28, in such a way that a space 30 remains between the lower end face 24 and the bottom 26, which is achieved by two spacers 32 which run crosswise to one another (in the figure, this is parallel to see spacers 32 extending to the plane of the drawing). A connecting line 34 (gas-tight connection) runs in the center from the bottom 26, via which an inert gas such as argon can be blown into the pressure chamber 30 and there through the channels 16. The gas flow runs through the lower, front opening of the channels 16 through the channels 16 to the opposite, upper front end 36 and from there into the molten metal (not shown).

Der Gasanschluß für die Leitung 34 wird auf bekannte Weise hergestellt.The gas connection for line 34 is made in a known manner.

Ebenso ist es selbstverständlich, daß der Spülstein 10 auf geeignete Weise im Boden oder der Wand des metallurgischen Schmelzgefäßes, zum Beispiel in einem Lochstein oder über eine Lochsteinhülse eingesetzt wird.It is also a matter of course that the sink 10 is used in a suitable manner in the bottom or the wall of the metallurgical melting vessel, for example in a perforated stone or via a perforated stone sleeve.

Konzentrisch zur Mittenlängsachse des Spülsteins 10 ist in diesem ein Durchlaßkanal 38 angeordnet, der entweder ausgebohrt oder durch ein Metall- oder dichtes Feuerfestrohr ausgebildet sein kann.Concentric to the central longitudinal axis of the sink 10 is arranged in this a passage 38, which can either be drilled out or formed by a metal or dense refractory tube.

Der Durchlaßkanal 38 verläuft von der oberen Stirnfläche 36 zur unteren Stirnfläche 24 und setzt sich von dort in einer Anschlußleitung 40 fort, die im ersten Teil konzentrisch zur Anschlußleitung 34 verläuft und diese anschließend gasdicht durchgreift.The passage channel 38 runs from the upper end face 36 to the lower end face 24 and continues from there in a connecting line 40 which in the first part runs concentrically to the connecting line 34 and then passes through it in a gastight manner.

Um den Durchlaßkanal herum verläuft wendelförmig eine Kupferleitung 43, die eine Ringleitung ausbildet mit einer Zuführleitung 42 und einer Abführleitung 44. Es ist offensichtlich, daß über die Zuführleitung 42 aufgegebene Kühlluft aufgrund der Zwangsführung wendelförmig um den Durchlaßkanal 38 bis zum oberen stirnseitigen Ende 36 des Formkörpers strömt und von dort wieder zurück zur Abführleitung 44 und aufgrund der dichten Umschließung des Durchlaßkanals 38 eine hohe Kühlwirkung bedingt.A copper line 43, which forms a ring line with a supply line 42 and a discharge line 44, extends helically around the passage channel. It is obvious that cooling air supplied via the supply line 42 is helical due to the forced guidance around the passage channel 38 up to the upper end 36 of the molded body flows and from there back to the discharge line 44 and due to the tight order Closure of the passage 38 causes a high cooling effect.

Etwas oberhalb der unteren Stirnfläche 24 ist im Verlauf des Durchlaßkanals 38 ein Ventil 46 angeordnet. Dieses besteht aus einer sich beidseitig des Durchlaßkanals 38 erweiternden Kammer 48, die in der zeichnerischen Schnittdarstellung etwa eine Nierenform hat, die von einem Abschnitt unmittelbar oberhalb der Eintrittsöffnung der Durchlaßleitung 38 bei 50 seitlich nach oben versetzt in die feuerfeste Keramik hinein verläuft.A valve 46 is arranged somewhat above the lower end face 24 in the course of the passage 38. This consists of a chamber 48 widening on both sides of the passage 38, which has approximately a kidney shape in the sectional drawing, which extends from a section directly above the inlet opening of the passage line 38 at 50 offset laterally into the refractory ceramic.

Innerhalb der Kammer 48 ist eine Kugel 52 angeordnet, die in der Darstellung gemäß der Zeichnung unmittelbar auf der Eintrittsöffnung des Durchlaßkanals 38 bei 50 liegt und diese abdichtet.Arranged within the chamber 48 is a ball 52 which, in the illustration according to the drawing, lies directly on the inlet opening of the passage channel 38 at 50 and seals it.

Die Ausbildung der Kammer 48 ist so, daß bei Aufgabe eines bestimmten Gasdruckes die Kugel 52 von ihrer abdichtenden Stellung bei 50 weggedrückt und entlang einer durch die Pfeildarstellung gekennzeichneten Zwangsführung außer Eingriff mit dem Durchlaßkanal 38 in die in der Figur gestrichelt dargestellte Position 54 geführt wird, wodurch der Weg des Durchlaßkanals 38 vollständig freigegeben wird.The design of the chamber 48 is such that when a specific gas pressure is applied, the ball 52 is pushed away from its sealing position at 50 and is guided out of engagement with the passage channel 38 into the position 54 shown in dashed lines in the figure along a constrained guide indicated by the arrow. whereby the path of the passage 38 is completely cleared.

Die Kammer 48 mit der Kugel 52 kann beispielsweise wie folgt eingebracht werden:

  • Bei der Herstellung des feuerfesten Formkörpers wird ein entsprechend geformter Teil aus einem verbrennbaren Material mit eingeformt, in dem wiederum die Kugel 52 angeordnet ist. Durch entsprechende Temperaturbelastung brennt das Material weg und gibt den Raum der Kammer 48 mit der Kugel 52 frei.
The chamber 48 with the ball 52 can be introduced as follows, for example:
  • In the manufacture of the refractory molded body, a correspondingly shaped part made of a combustible material is also molded in, in which the ball 52 is in turn arranged. The material burns away due to a corresponding temperature load and exposes the chamber 48 with the ball 52.

Ebenso ist es aber auch möglich, den strichpunktiert um das Ventil 46 gekennzeichneten Bereich als separaten Bauteil auszubilden (gegebenenfalls besteht dieser Bauteil 56 selbst wiederum aus zwei Hälften) und er wird zu gegebener Zeit in das entsprechend ausgebohrte oder ausgesparte Matrixmaterial des Formkörpers 10 eingesetzt (eingemörtelt).However, it is also possible to design the area marked with dash-dotted lines around the valve 46 as a separate component (this component 56 itself may in turn consist of two halves) and it will be inserted (mortared in) in the correspondingly drilled or recessed matrix material of the molded body 10 ).

Die Funktionsweise des Formkörpers ist wie folgt:

  • Zunächst kann ein normaler Gasspülvorgang initiiert werden, indem ein Inertgas über die Zuführleitung 34 in den Druckraum 30 und von dort durch die Kanäle 16 in die Metallschmelze geblasen wird.
The functioning of the molded body is as follows:
  • First, a normal gas purging process can be initiated by blowing an inert gas into the pressure chamber 30 via the feed line 34 and from there through the channels 16 into the molten metal.

Durch Zuschaltung eines ebenfalls nicht dargestellten Gasreservoirs wird dann beispielsweise Argon über die Zuführleitung 40 in den unteren Teil des Durchlaßkanals 38 geblasen, wobei der Gasstrom bei Erreichen der Kugel 52 diese aus der Verschließstellung in die in der Figur gestrichelt dargestellte obere Position wegführt, wobei der Querschnitt des Durchlaßkanals 38 freigegeben wird. Danach strömt das Gas weiter durch den Kanal 38 in die Metallschmelze. Gleichzeitig oder vorzugsweise etwas zeitlich verschoben wird ein pulverförmig oder körnig aufbereiteter Zusatzstoff, wie Kalk oder dergleichen, in die Zuführleitung 40 geblasen und auf gleiche Weise durch den Kanal 38 in die Schmelze geführt.By connecting a gas reservoir, which is also not shown, argon, for example, is then blown via the feed line 40 into the lower part of the passage 38, the gas flow, when the ball 52 is reached, leading it away from the closed position into the upper position shown in broken lines in the figure, the cross section of the passage 38 is released. The gas then continues to flow through the channel 38 into the molten metal. At the same time or, preferably, with a time delay, a powdery or granular additive, such as lime or the like, is blown into the feed line 40 and in the same way fed through the channel 38 into the melt.

Bei Unterschreiten einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit des durch den Kanal 38 geführten Feststoffes oder Gases fällt die Kugel 52 in ihre Schließstellung bei 50 wieder zurück und dichtet damit den Kanal 38 nach unten ab.When falling below a certain flow rate of the solid or gas guided through the channel 38, the ball 52 falls back into its closed position at 50 and thus seals the channel 38 downward.

Etwaig in den Kanal 38 eindringende Metallschmelze wird also spätestens hier gestoppt und friert ein.Any metal melt penetrating into the channel 38 is stopped here at the latest and freezes.

Aufgrund der Anordnung der Kühlleitung 43 kann erreicht werden, daß etwaig eindringende Metallschmelze schon sehr viel früher, nämlich im Bereich der oberen Stirnfläche 36 erstarrt und so weiteres Eindringen von Metallschmelze verhindert wird.Due to the arrangement of the cooling line 43 it can be achieved that any metal melt which has penetrated solidifies much earlier, namely in the region of the upper end face 36, and thus further penetration of metal melt is prevented.

Die Kupferleitung 43 bietet darüber hinaus eine Sicherheitsfunktion, sollte nämlich der obere Bereich 12 des Spülsteins bis zu einer bestimmten Tiefe erodiert sein, so erreicht die Metallschmelze die Kupferleitung 43 und schmilzt diese auf; gleichzeitig sinkt der Druck in den Leitungen 42, 44, was durch eine entsprechende Anzeigevorichtung registriert werden kann.The copper line 43 also offers a safety function, namely if the upper region 12 of the sink is eroded to a certain depth, the metal melt reaches the copper line 43 and melts it; at the same time, the pressure in the lines 42, 44 drops, which can be registered by a corresponding display device.

Es ist dann Zeit, den Spüstein zu wechseln.Then it is time to change the sink.

Ebenso kann aber auch die metallische Leitfähigkeit des Kupfermaterials zum Anschluß entsprechender Reststärkeanzeigevorrichtungen genutzt werden, wie sie beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften 3 424 466 oder 3 503 221 beschrieben sind.Likewise, however, the metallic conductivity of the copper material can also be used to connect corresponding residual strength display devices, as described, for example, in German Offenlegungsschriften 3,424,466 or 3,503,221.

Claims (15)

1. Refractory, ceramic shaped member with at least one passage (38) for the supply of gas and/or solids to the molten metal of a metallurgical vessel wherein the passage (38) opens out with an open end in a surface (36) of the shaped member (10) facing the molten metal, and being connectable at its opposite end to a gas and/or solids pipe (40) with a valve being arranged in that passage (38), characterized in that the valve (46) comprises a closing member (52) sealing off the passage (38) in the inital position (without the conveyance of gas/solids), which closing member (52) can be moved out of its sealing position when the passage (38) receives a given stream of gas and/or solids.
2. Shaped member according to claim 1, characterized in that the closing member (52) is a ball, which can be guided along a movement path out of the passage (38).
3. Shaped member according to claim 1 or 2, characterized in that the valve is located as a separate component in the shaped member.
4. Shaped member according to one of claims 1 to 3, characterized in that the closing member (52) and/or the valve (46) consist of a refractory, ceramic material which is highly resistant to abrasion, for example Zr02 or Ti02.
5. Shaped member according to one of claims 1 to 4, characterized in that the passage (38) passes through the shaped member (10) from its end adjacent the connection to its opposite, open end.
6. Shaped member according to one of claims 1 to 5, characterized in that the passage (38) has a diameter of between 2 and 10 mm, preferably between 4 and 6 mm.
7. Shaped member according to one of claims 1 to 6, characterized in that the part surrounding the passage (38) is designed as a conventional gas nozzle.
8. Shaped member according to one of claims 1 to 7, characterized in that the passage (38) can be cooled by a cooling device (43) at least at its end facing the metallurgical smelting vessel.
9. Shaped member according to claim 8, characterized in that the cooling device consists of a cooling pipe (43) arranged directly adjacent to the passage (38) and through which liquid or gas are able to flow.
10. Shaped member according to claim 8 or 9, characterized in that the cooling pipe (43) opens out in the surface (36) of the shaped member (10) with the section located opposite the end adjacent of the connection.
11. Shaped member according to one of claims 9 or 10, characterized in that the cooling pipe (43) surrounds the passage (38) helically.
12. Shaped member according to one of claims 8 to 11, characterized in that the cooling pipe (43) is a copper pipe.
13. Shaped member according to one of claims 1 to 12, characterized by an additional safety device against a break-out and/or residual intensity indicating device.
14. Shaped member according to one of claims 1 to 13, characterized in that the passage (38) is constructed in the manner of a syphon.
15. Method for blowing in solid, pulverulent or granular additives into molten metal by way of a shaped member according to one of claims 1 to 14, characterized by the following steps:
a) blowing-in a stream of inert gas and/or solids into the passage (38) and opening of the valve (46) caused thereby,
b) blowing at least one additive through the passage (38), preferably with the assistance of a stream of inert gas,
c) if neccesary subsequent interruption of the stream of additives and further flushing solely with inert gas,
d) interrupting the supply of inert gas and/or solids until the valve (46) is closed.
EP88104933A 1987-05-27 1988-03-26 Refractory ceramic molded body Expired - Lifetime EP0292670B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT88104933T ATE54948T1 (en) 1987-05-27 1988-03-26 REFRACTORY CERAMIC MOLDING.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3717840 1987-05-27
DE19873717840 DE3717840A1 (en) 1987-05-27 1987-05-27 FIREPROOF CERAMIC MOLDED BODY

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0292670A2 EP0292670A2 (en) 1988-11-30
EP0292670A3 EP0292670A3 (en) 1989-06-28
EP0292670B1 true EP0292670B1 (en) 1990-07-25

Family

ID=6328516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88104933A Expired - Lifetime EP0292670B1 (en) 1987-05-27 1988-03-26 Refractory ceramic molded body

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4884787A (en)
EP (1) EP0292670B1 (en)
AT (1) ATE54948T1 (en)
DE (2) DE3717840A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4938461A (en) * 1989-06-02 1990-07-03 Zedmark Refractories Corp. Device for distributing gas into molten metal
US5249778A (en) * 1992-04-14 1993-10-05 Dolomitwerke Gmbh Gas stir plug device with visual wear indicator

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1130736A (en) * 1955-07-05 1957-02-11 Siderurgie Fse Inst Rech Process for blowing gas and pulverulent materials into molten metals and device for carrying it out
FR1243414A (en) * 1959-02-27 1960-10-14 Air Liquide Process for refining phosphorous pig iron using concentrated oxygen
NL296346A (en) * 1962-08-07
DE1232603B (en) * 1964-06-04 1967-01-19 Normandie Ste Metallurgique Closing device for an opening for introducing fuel into a hot wind blow mold of a blast furnace
US3819165A (en) * 1972-12-08 1974-06-25 Maximilianshuette Eisenwerk Device for blowing-in oxygen through the refractory lining of a metallurgical converter
US4023781A (en) * 1973-05-12 1977-05-17 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshutte Mbh Tuyere for metallurgical vessels
US4036481A (en) * 1973-06-14 1977-07-19 Pennsylvania Engineering Corporation Steel converter vessel tuyere block construction
SE392479B (en) * 1974-03-20 1977-03-28 Asea Ab FORMA AT METALLURGIC CONVERTERS AND MELTING OVEN
GB2041182B (en) * 1978-12-21 1983-01-26 Kawasaki Steel Co Method for blowing gas from below into a molten steel in refining vessel
SE426846B (en) * 1981-06-04 1983-02-14 Stal Laval Apparat Ab FORM OR NOZZLE FOR INHALATION OF GAS FLUID OR POWDER-MATERIAL MATERIAL IN METALLIC MELTERS AS STEEL MELTER
US4470582A (en) * 1982-02-15 1984-09-11 Zirconal Processes Limited Introduction of substances into molten metal
AT386072B (en) * 1983-07-18 1988-06-27 Radex Deutschland Ag FIREPROOF STONE, ESPECIALLY GAS PULSE STONE
DE3341446C1 (en) * 1983-11-17 1985-07-11 Brohltal-Deumag AG für feuerfeste Erzeugnisse, 5401 Urmitz Gas flushing stone for metallurgical vessels
DE3505821C1 (en) * 1985-02-20 1986-08-07 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Sleeve for blowing solids into a molten metal
JPS61195910A (en) * 1985-02-27 1986-08-30 Sumitomo Metal Ind Ltd Tuyere construction
DE3520207C2 (en) * 1985-06-05 1987-04-09 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Nozzle arrangement for blowing gases or solids into a ladle containing molten metal
GB2175830B (en) * 1985-06-07 1988-07-20 Labate Michael D Device for introducing gas into a mass of molten metal in a container
DE3527793A1 (en) * 1985-08-02 1987-02-12 Esb Schweissbetrieb Burbach & METHOD FOR ASSEMBLING A GAS PURELINE PROVIDED FOR METALLURGICAL VESSELS
CH665850A5 (en) * 1985-08-09 1988-06-15 Burbach & Bender Ohg GAS PURGE FOR METALLURGICAL VESSELS.
CH666491A5 (en) * 1985-09-04 1988-07-29 Burbach & Bender Ohg GAS PURGE FOR METALLURGICAL VESSELS.
DE8622299U1 (en) * 1986-08-20 1986-10-02 Plibrico Co GmbH, 4000 Düsseldorf Diving lance
DE8626930U1 (en) * 1986-10-10 1986-11-20 Wiberol chemisch-technische Produkte GmbH, 4630 Bochum Blow lance for the treatment of molten metals

Also Published As

Publication number Publication date
ATE54948T1 (en) 1990-08-15
US4884787A (en) 1989-12-05
DE3860359D1 (en) 1990-08-30
EP0292670A3 (en) 1989-06-28
DE3717840A1 (en) 1988-12-15
DE3717840C2 (en) 1989-03-09
EP0292670A2 (en) 1988-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0105868B1 (en) Metallurgical furnace or metallurgical vessel
DE3204389A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR POURING METAL MELTS
DE3241923C2 (en)
EP0181853B1 (en) Gas flushing plug for metallurgical furnaces and vessels
EP0292670B1 (en) Refractory ceramic molded body
EP0066775B1 (en) Blow orifice or tuyere for injection of gas and/or of liquid or powdered material into molten metals
DE3433123C2 (en) Blow stone for metallurgical ladles and method of inserting it into the lining
DE2548854A1 (en) Refractory brick with a passage opening for liquid metal and the process for its production
DE60302894T2 (en) INSERTING DEVICE AND USE
AT391483B (en) CONTAINER FOR TREATING HIGHLY MELTING MATERIALS, REFRACTORY STONE FOR DELIVERY AND METHOD FOR OPERATING SUCH A CONTAINER
AT390083B (en) METHOD FOR EQUIPING A CASTING VESSEL FOR A GAS TREATMENT OF A METAL MELT, METHOD FOR TREATING METAL MELT IN A CONTAINER SO EQUIPPED, AND DEVICE FOR TREATING METAL MELT IN A CASTING MOLD
EP0320673A1 (en) Metallurgical vessel
DE3907887A1 (en) Bubble brick
LU87458A1 (en) COOLSTONE
CH665850A5 (en) GAS PURGE FOR METALLURGICAL VESSELS.
EP0290766A2 (en) Gas flushing plug
EP0249647B1 (en) Fireproof tap hole
DE3830871C1 (en)
EP1797976A2 (en) Conical bubble brick
DE3404836A1 (en) Shut-off slide of a casting ladle or of a similar vessel
WO2004056505A1 (en) Gas flushing device for metallurgical melting pots
AT526082B1 (en) Melt transport device
DE2855903A1 (en) Lance for injecting gases into molten baths - where gas flows through porous refractory ring bricks into melt, and solids such as coal dust can be fed through axial lance tube
AT387404B (en) Method for determining the residual thickness of refractory bricks, and refractory brick for carrying out this method
AT384242B (en) Process for tapping or pouring metal melts

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19890612

17Q First examination report despatched

Effective date: 19890919

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19900725

Ref country code: NL

Effective date: 19900725

Ref country code: SE

Effective date: 19900725

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19900725

Ref country code: BE

Effective date: 19900725

Ref country code: FR

Effective date: 19900725

Ref country code: ES

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19900725

Ref country code: GB

Effective date: 19900725

REF Corresponds to:

Ref document number: 54948

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19900815

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3860359

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19900830

EN Fr: translation not filed
NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19910331

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19910331

Ref country code: CH

Effective date: 19910331

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19920101

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19930330

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19940326