EP0502256A2 - Spüleinrichtung für Stahlbehandlungspfannen - Google Patents

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EP0502256A2
EP0502256A2 EP91121834A EP91121834A EP0502256A2 EP 0502256 A2 EP0502256 A2 EP 0502256A2 EP 91121834 A EP91121834 A EP 91121834A EP 91121834 A EP91121834 A EP 91121834A EP 0502256 A2 EP0502256 A2 EP 0502256A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connecting pin
flushing device
gas
supply pipe
connecting sleeve
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.)
Withdrawn
Application number
EP91121834A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0502256A3 (en
Inventor
Fred Wilhelm Denker
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.)
Beck U Kaltheuner Feuerfeste Erzeugnissegmbh & Co KG
Original Assignee
Beck U Kaltheuner Feuerfeste Erzeugnissegmbh & Co KG
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
Priority claimed from DE9102698U external-priority patent/DE9102698U1/de
Priority claimed from DE9109152U external-priority patent/DE9109152U1/de
Application filed by Beck U Kaltheuner Feuerfeste Erzeugnissegmbh & Co KG filed Critical Beck U Kaltheuner Feuerfeste Erzeugnissegmbh & Co KG
Publication of EP0502256A2 publication Critical patent/EP0502256A2/de
Publication of EP0502256A3 publication Critical patent/EP0502256A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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 purging device for steel treatment pans with a ceramic body having gas passage openings, which can be connected to a supply line for purging gas.
  • flushing units consist of a ceramic perforated brick (receiving stone), in the conical opening of which a ceramic flushing cone (flushing insert) is inserted.
  • These purge cones are usually provided with a sheet metal casing which has a connecting pipe through which purge gas is introduced under pressure.
  • the flushing cone namely the so-called joint flushing cone and the so-called pore flushing cone.
  • the flushing gas is conducted into a joint which is formed between the outer surface of the ceramic cone and the sheet metal jacket.
  • the sheet metal casing has a dual function in the joint flushing cone, namely directing the gas jet and fastening and holding the flushing cone in the perforated stones of the steel treatment pan.
  • the sheet metal sheathing is firmly around the ceramic cone.
  • the purging gas is passed through the stone.
  • the sheet metal sheathing is only required for the pore flushing cone to seal the stone against the connecting pipe.
  • the sheet metal casing is also considered indispensable for holding and fastening the flushing cone.
  • the invention has for its object to provide a flushing device in which the disadvantages mentioned in the prior art are avoided.
  • a connecting pin is formed on the bottom of the ceramic body, with which a connecting sleeve having a gas supply pipe can be coupled in a gas-tight and detachable manner.
  • the present invention is based on the omission of the sheet metal casing which was previously considered indispensable, i.e. an uncontrollable joint between the flushing cone and the perforated brick is avoided and thus overcomes the disadvantages resulting from the sheet metal-coated flushing cone in the prior art.
  • the danger of a pan breakthrough as a result of the sheet metal sheathing in the area of the flushing cone is eliminated.
  • the connecting sleeve engages around the connecting pin and that a sealing plate having the gas supply pipe can be screwed to the connecting sleeve, in order to be moved for sealing against the underside of the connecting pin.
  • a radially outwardly extending flange is formed on the outer surface of the connecting sleeve encompassing the connecting pin parallel to the underside of the connecting pin, this flange being provided with a large number of threaded bores with the aid of which the sealing plate can be screwed to the connecting sleeve is.
  • This embodiment is particularly easy to handle, since first only the connecting sleeve is applied to the connecting pin and then a sealing plate is screwed onto the connecting sleeve.
  • the process of sealing is therefore divided into two parts and makes it possible to use higher forces and thereby achieve an excellent sealing performance.
  • the connecting sleeve is designed as a union screw sleeve encompassing the connecting pin, which is penetrated by the gas supply pipe, the union screw sleeve encompassing a sealing plate assigned to the gas supply pipe, which can be moved for sealing against the underside of the connecting pin.
  • a particularly good seal the connection between the union screw sleeve and the connecting pin is achieved by using a sealing plate assigned to the gas supply pipe, since this sealing plate is not rigidly arranged in the connecting sleeve and can therefore adapt better to the circumstances, for example unevenness on the underside of the connecting pin. Furthermore, threaded bores in the side of the connecting sleeve penetrated by the gas supply pipe allow grub screws to be inserted which act on the sealing plate and thus additionally increase the sealing.
  • the connecting sleeve is designed as a union screw sleeve encompassing the connecting pin, which has the gas supply pipe.
  • This embodiment enables a particularly quick and easy assembly of the connecting sleeve in the ready-to-use state.
  • connecting sleeve can be screwed to the connecting pin.
  • the connecting pin has a substantially cylindrical shape with an outer diameter which is smaller than the base area of the base of the ceramic body and has an external thread onto which the connecting sleeve can be screwed.
  • screwable connection is a particularly simple and easy-to-use form of a detachable connection.
  • the ceramic body is designed as a sink.
  • the ceramic body is designed as a flushing cone.
  • the present invention makes it possible either to completely dispense with the known division of the flushing unit into perforated brick and flushing cone through the use of flushing stone, that is to say, when building a steel treatment pan, these flushing stones are inserted directly into the bottom or the wall of the pan, or the known flushing unit is substantially closed improve by replacing the flushing cone of a steel treatment pan that has already been set up and is in operation with the flushing cone according to the invention.
  • an engagement device is formed on the outer surface of the connecting sleeve encompassing the connecting pin, by means of which it is easier to ascertain and release the connecting sleeve.
  • a gas distribution space is formed in the connecting pin, in which the gas supply pipe and the gas passage openings open.
  • Such a gas distribution space creates a connection between the individual gas passage openings and, at the same time, ensures an unimpeded and uniform gas flow from the gas feed pipe to the gas passage openings.
  • a seal is provided between the underside of the connecting pin and the sealing plate.
  • the seal is a refractory material or consists of metal.
  • seals enables existing bumps on the underside of the connecting pin to be evenly compensated for and in this way optimizes the seal.
  • a radially outwardly extending flange is formed on the outer surface of the connecting sleeve encompassing the connecting pin parallel to the bottom of the ceramic body and is in sealing contact with the bottom in the coupled state.
  • a flange located with the bottom of the ceramic body in sealing contact serves to additionally seal the connecting sleeve and prevents the purging gas flowing through the connecting pin from escaping through the bottom of the ceramic body.
  • the flushing device is supported on the side of the ceramic body which has the connecting pin by a wedge plate which can be connected to the furnace floor support structure.
  • This wedge plate provides additional protection of the flushing device during operation with simple means.
  • the flushing device according to the invention shown in Fig. 1 consists of a ceramic sink 1 with a molded on the sink base 11 connecting pin 2.
  • the sink side 11 is the side of the sink, which is located on the outside after installing the sink in the steel treatment pan.
  • the connecting pin and the sink 1 are traversed by a plurality of gas passage openings 3 which open into the stone surface opposite the connecting pin 2.
  • This stone surface corresponds to the side of the sink 1, which is in direct contact with the steel melt after installation in the steel treatment pan.
  • the gas passage openings 3 are designed as lamellae in the form of thin slots. However, they can also be produced by directional porosity or formed by holes of any shape.
  • the outside diameter of the connecting pin 2 is smaller than the surface of the sink base 11.
  • the connecting pin 2 also has an external thread, with the aid of which a connecting sleeve made of metal can be screwed onto the connecting pin.
  • the connecting sleeve 6 is provided at its two ends, ie, parallel to the bottom 11 and parallel to the underside 12 of the connecting pin, with flanges 13 and 14 extending radially outwards. After screwing the connecting sleeve 6 onto the connecting pin 2, the flange 14 lies firmly against the sink base 11, and thus prevents purging gas from escaping through the sink bottom 11 of the flange 13 corresponds.
  • the sealing plate 4 is provided with a hole in the center, a gas supply pipe 5 being welded to the hole on the side of the sealing plate 4 facing away from the connecting pin underside 12.
  • the Diameter of the gas supply pipe 5 slightly larger than the hole diameter.
  • this sealing plate 4 is screwed, e.g. Cylinder head screws, screwed onto the connecting sleeve 6, the sealing plate 4 being moved to the underside 12 of the connecting pin and finally being pressed against it.
  • both the sealing plate 4 and the flange 13 are provided with a plurality of threaded bores 7 in such a way that the cylinder head screws are screwed into the sealing plate and the flange 13 from the side of the sealing plate 4 facing away from the underside of the connecting pin and finally flush with the sealing plate 4 to lock.
  • the seal 9 is limited to the surface areas of the connecting pin underside 12 and the sealing plate 5, which directly adjoin the connecting sleeve.
  • a gas distribution space 8 is formed between the surface areas of the connecting pin underside 12 and the sealing plate 4, which are not covered by the seal.
  • the gas distribution space is formed directly in the connecting pin underside. This gas distribution space 8 enables an unimpeded gas flow from the gas feed pipe 5 to the individual gas passage openings 3 to be ensured.
  • an attack device for example on the outer surface of the union screw sleeve which surrounds the connection pin 2, is provided. a handle or recess.
  • the purge gas is supplied from a gas source through the gas supply pipe 5 passed into the gas distribution space 8 and from there passed on through the gas supply openings 3 to the sink surface, from where it enters the molten steel.
  • the size of these sink stones corresponds to the stones that are usual for steel treatment pans and are made from the materials that are usual for this application.
  • the sink stones are bricked directly into the pan bottom or wall and survive a pan journey, i.e. the sink stone is only removed when the steel treatment pan is torn off.
  • the side of the sink which is on the outside of the steel treatment pan after installing the sink, is additionally secured by a so-called wedge plate (not shown).
  • This wedge plate is penetrated by the gas feed pipe 5 and supports the side of the sealing plate 4 facing away from the connecting pin underside 12 and is connected to the furnace floor support structure when the steel treatment pan is built up.
  • the flushing device shown in FIG. 2 differs from the flushing device shown in FIG. 1 only in that the ceramic body is designed as a flushing cone.
  • flushing cones are received in a known manner in operation in the conical openings of perforated bricks, which are located in the pan base or in the pan wall, and are mortared into the same.
  • the thickness of the pan bottom corresponds essentially to the height of the perforated brick and the thickness of the perforated brick approximately to the height of the flushing cone.
  • the tip of the cone protrudes above the perforated brick, and the purge gas then emerges from this area.
  • the side of the flushing cone provided with the connecting pin is located on the outside of the steel treatment pan.
  • This embodiment of the ceramic body makes it special preferred if the flange (14) formed on the outer surface of the connecting sleeve (6) corresponds in its dimensions to the diameter of the flushing cone base (11). This ensures a perfect seal.
  • FIG. 3 shows a flushing device according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is described below only with regard to its differences from the first embodiment (according to FIG. 1).
  • the ceramic body is in this case designed as a sink, which was provided with a connecting pin 2 in the already known manner.
  • a connecting pin 2 On this connecting pin 2, an existing union screw sleeve is screwed.
  • the side of the coupling sleeve 6 facing the connecting pin underside 12 is penetrated by a gas supply pipe 5, the diameter of the opening provided in the coupling screw sleeve 6 being larger than the outside diameter of the gas supply pipe 5, so that the pipe can be moved in the opening in the longitudinal direction.
  • a sealing plate 4 is welded to the gas supply pipe 5, flush with the pipe, which is encompassed by the union screw sleeve 6.
  • this sealing plate 4 is moved by screwing the union screw sleeve 6 onto the connecting pin 2 on the connecting pin underside 12 and finally pressed against it. In this way, the transition between the gas distribution space 8 and the gas supply pipe 5, which is significantly smaller compared to the gas distribution space 8, is sealed.
  • This seal can be increased even further if grub screws are screwed into the threaded holes 7 provided for this purpose, which are located in the side of the union screw sleeve 6 penetrated by the gas supply pipe 5, whereby these act on the sealing plate 4 and thereby an additional pressing of the sealing plate on the underside of the connecting pin 12 allows becomes.
  • Fig. 4 illustrates a rinse cone according to a third embodiment of the present invention. Only the differences of this embodiment from the others are described below.
  • the screw cap 6 and the gas supply pipe 5 form a one-piece device.
  • the gas supply pipe passes through the side of the union screw socket facing the connecting pin underside 12 in the center and is flush with the inner surface of the union screw sleeve lying against the connecting pin computer side. To secure the gas supply pipe in this position, it can e.g. be welded on.
  • This screw cap 6 is then screwed onto the connecting pin 2 together with the gas supply pipe in a single operation.
  • the side of the union screw socket facing the underside of the union plug is moved towards the underside of the union pin and finally brought into sealing contact.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine ohne die übliche Blechummantelung funktionierende Spüleinrichtung für Stahlbehandlungspfannen mit einem Gasdurchtrittsöffnungen aufweisenden keramischen Körper, welcher mit einer Zuleitung für Spülgas verbindbar ist, wobei am Boden des keramischen Körpers ein Anschlußzapfen ausgebildet ist, mit welchem eine ein Gaszuführrohr aufweisende Verbindungsmuffe gasdicht und lösbar kuppelbar ist. Als besonders einfach zu handhabende kuppelbare Verbindung eine Schraubverbindung vorgesehen, wobei durch Einsatz von Dichtungen die Abdichtung noch erhöht werden kann. Der keramische Körper kann entweder als Spülstein oder Spülkegel ausgebildet sein. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spüleinrichtung für Stahlbehandlungspfannen mit einem Gasdurchtrittsöffnungen aufweisenden keramischen Körper, welcher mit einer Zuleitung für Spülgas verbindbar ist.
  • Es ist bekannt, Stahlschmelzen nach dem Abstich in Stahlbehandlungspfannen zu spülen, und zu diesem Zweck sind in dem Pfannenboden oder in der Pfannenwand ein oder mehrere Spüleinheiten vorgesehen. Diese Spüleinheiten bestehen aus einem keramischen Lochstein (Aufnahmestein), in dessen konische Öffnung ein keramischer Spülkegel (Spüleinsatz) eingesetzt wird. Diese Spülkegel sind üblicherweise mit einer Blechummantelung versehen, welche ein Anschlußrohr aufweist, durch das Spülgas unter Druck eingeleitet wird. Bekannt sind im wesentlichen zwei verschiedene Ausführungsformen der Spülkegel, nämlich die sogenannten Fugen-Spülkegel und die sogenannten Poren-Spülkegel. Beim Fugen-Spülkegel wird das Spülgas in eine Fuge geleitet, welche zwischen der Außenfläche des keramischen Kegels und der Blechummantelung ausgebildet ist. Folglich übt beim Fugen-Spülkegel die Blechummantelung eine Doppelfunktion aus, nämlich Leitung des Gasstrahls sowie Befestigung und Halterung des Spülkegels in den Lochsteinen der Stahlbehandlungspfanne. Im Gegensatz dazu liegt bei den Spülkegeln, welche mit Gasdurchtrittsöffnungen (gerichtete Porosität) versehen sind, die Blechummantelung fest um den keramischen Kegel. Es wird also bei dem Poren-Spülkegel das Spülgas durch den Stein geführt. Die Blechummantelung wird beim Poren-Spülkegel allein zum Andichten des Steines gegenüber dem Anschlußrohr benötigt. In der Fachwelt wird jedoch die Blechummantelung auch für Halterung und Befestigung des Spülkegels für unverzichtbar gehalten.
  • Im Betrieb verursacht der Einsatz von Blechummantelungen, einerseits durch das Verzundern des Metalls und den dadurch auftretenden Problemen in den Fugen und andererseits durch die unterschiedlichen Ausdehnungsverhalten der einzelnen Materialien, Metall und Keramik, große Schwierigkeiten. Zudem entstehen große Kosten durch den aufwendigen Vorgang des Ummantelns. Des weiteren wird die Blechummantelung häufig von der Stahlschmelze örtlich angelöst. Die durch die örtliche Anlösung der Blechummantelung entstandenen undichten Stellen können zu Pfannendurchbrüchen führen. Sowohl die Behebung dieser Pfannendurchbrüche als auch das häufige Wechseln der Spülkegel verursacht zusätzliche Kosten und bedeutet Produktionsausfall für die Stahlwerke.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spüleinrichtung zu schaffen, bei der die beim Stand der Technik genannten Nachteile vermieden werden.
  • Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Spüleinrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Boden des keramischen Körpers ein Anschlußzapfen ausgebildet ist, mit welchem eine ein Gaszuführrohr aufweisende Verbindungsmuffe gasdicht und lösbar kuppelbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt darauf ab, die bisher für unverzichtbar erachtete Blechummantelung wegzulassen, d.h., eine unkontrollierbare Fuge zwischen dem Spülkegel und dem Lochstein wird vermieden und überwindet somit die im Stand der Technik aus dem blechummantelten Spülkegel resultierenden Nachteile. Die Gefahr eines Pfannendurchbruchs als Folge der Blechummantelung im Bereich des bzw. der Spülkegel ist ausgeschaltet.
  • Die Schaffung einer lösbaren Verbindung zwischen der Spüleinrichtung und dem Gaszuführrohr durch die Verwendung einer Verbindungsmuffe ermöglicht es, nach Verschleiß der Spüleinrichtung sowohl die Verbindungsmuffe als auch das Gaszuführrohr wieder zu verwenden, so daß Herstellungs- und Materialkosten gesenkt werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Verbindungsmuffe den Anschlußzapfen umgreift und daß eine das Gaszuführrohr aufweisende Dichtplatte mit der Verbindungsmuffe verschraubbar ist, um so zum Abdichten gegen die Anschlußzapfenunterseite bewegt zu werden.
  • Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß an der Außenoberfläche der den Anschlußzapfen umgreifende Verbindungsmuffe parallel zur Anschlußzapfenunterseite ein sich radial nach außen erstreckender Flansch ausgebildet ist, wobei dieser Flansch mit einer Vielzahl von Gewindebohrungen versehen ist, mit deren Hilfe die Dichtplatte mit der Verbindungsmuffe verschraubbar ist.
  • Diese Ausführungsform ist besonders einfach handzuhaben, da zunächst nur die Verbindungsmuffe auf den Anschlußzapfen aufgebracht wird und anschließend an die Verbindungsmuffe eine Dichtplatte angeschraubt wird. Der Prozeß des Abdichtens ist also zweigeteilt und ermöglicht es, höhere Kräfte einzusetzen und dadurch eine ausgezeichnete Dichtleistung zu erzielen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Verbindungsmuffe als eine den Anschlußzapfen umgreifende Überwurfschraubmuffe ausgebildet ist, welche vom Gaszuführrohr durchsetzt ist, wobei die Überwurfschraubmuffe eine dem Gaszuführrohr zugeordnete Dichtplatte umgreift, welche zum Abdichten gegen die Anschlußzapfenunterseite bewegbar ist.
  • Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn in der vom Gaszuführrohr durchsetzten Seite der Verbindungsmuffe Gewindebohrungen zur Aufnahme von die Dichtplatte beaufschlagenden Madenschrauben vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Dichtplatte gegen die Anschlußzapfenunterseite belastbar ist.
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine besonders gute Abdichtung der Verbindung zwischen Überwurfschraubmuffe und Anschlußzapfen durch den Einsatz einer dem Gaszuführrohr zugeordneten Dichtplatte erzielt, da diese Dichtplatte nicht starr in der Verbindungsmuffe angeordnet ist und sich daher den Gegebenheiten, z.B. Unebenheiten der Anschlußzapfenunterseite, besser anpassen kann. Des weiteren ermöglichen Gewindebohrungen in der von dem Gaszuführrohr durchsetzten Seite der Verbindungsmuffe Madenschrauben einzusetzen, welche die Dichtplatte beaufschlagen und so die Andichtung zusätzlich erhöhen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Verbindungsmuffe als eine den Anschlußzapfen umgreifende Überwurfschraubmuffe ausgebildet ist, welche das Gaszuführrohr aufweist.
  • Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders schnelle und einfache Montage der Verbindungsmuffe in den betriebsfertigen Zustand.
  • Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Verbindungsmuffe mit dem Anschlußzapfen verschraubbar ist.
  • Außerdem kann vorgesehen sein, daß der Anschlußzapfen eine im wesentlichen zylindrische Gestalt hat mit einem Außendurchmesser, der kleiner als die Grundfläche des Bodens des keramischen Körpers ist und ein Außengewinde aufweist, auf welches die Verbindungsmuffe aufschraubbar ist.
  • Die Ausbildung einer schraubbaren Verbindung ist eine besonders einfache und leicht handzuhabende Form einer lösbaren Verbindung.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der keramische Körper als Spülstein ausgebildet ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der keramische Körper als Spülkegel ausgebildet ist.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, entweder vollkommen auf die bekannte Zweiteilung der Spüleinheit in Lochstein und Spülkegel durch den Einsatz von Spülstein zu verzichten, d.h., beim Aufbau einer Stahlbehandlungspfanne werden diese Spülsteine direkt in den Pfannenboden oder die Pfannenwand eingesetzt, oder die bekannte Spüleinheit wesentlich zu verbessern, indem die Spülkegel einer schon aufgebauten und in Betrieb stehenden Stahlbehandlungspfanne gegen erfindungsgemäße Spülkegel ausgetauscht werden.
  • Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß an der Außenoberfläche der den Anschlußzapfen umgreifenden Verbindungsmuffe eine Angriffseinrichtung ausgebildet ist, durch welche ein Feststellen und Lösen der Verbindungsmuffe erleichterbar ist.
  • Außerdem kann vorgesehen sein, daß in dem Anschlußzapfen ein Gasverteilungsraum ausgebildet ist, in welchem das Gaszuführrohr und die Gasdurchtrittsöffnungen münden.
  • Durch einen solchen Gasverteilungsraum wird eine Verbindung zwischen den einzelnen Gasdurchtrittsöffnungen geschaffen und gleichzeitig ein ungehinderter und gleichmäßiger Gasdurchfluß von dem Gaszuführrohr zu den Gasdurchtrittsöffnungen gewährleistet.
  • Des weiteren kann vorgesehen sein, daß eine Dichtung zwischen der Anschlußzapfenunterseite und der Dichtplatte vorgesehen ist.
  • Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Dichtung ein feuerfestes Material ist oder aus Metall besteht.
  • Der Einsatz von Dichtungen ermöglicht es, vorhandene Unebenheiten an der Anschlußzapfenunterseite noch besser auszugleichen und optimiert auf diese Weise die Abdichtung.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß an der Außenoberfläche der den Anschlußzapfen umgreifenden Verbindungsmuffe parallel zum Boden des keramischen Körper ein sich radial nach außen erstreckender Flansch ausgebildet ist, welcher sich im gekuppelten Zustand mit dem Boden in dichtender Anlage befindet.
  • Die Ausbildung eines sich mit dem Boden des keramischen Körpers in dichtender Anlage befindenden Flansches dient der zusätzlichen Abdichtung der Verbindungsmuffe und verhindert, daß das den Anschlußzapfen durchfließende Spülgas durch den Boden des keramischen Körpers wieder austreten kann.
  • Außerdem kann vorgesehen sein, daß die Spüleinrichtung an der den Anschlußzapfen aufweisenden Seite des keramischen Körpers von einer Verkeilplatte abgestützt wird, welche mit der Ofenbodentragekonstruktion verbindbar ist.
  • Durch diese Verkeilplatte wird mit einfachen Mitteln eine zusätzliche Absicherung der Spüleinrichtung im Betrieb erreicht.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
    • Fig.1
    einen Langsschnitt durch einen Spülstein gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
    Fig.2
    einen Längsschnitt durch einen Spülkegel gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
    Fig.3
    einen Längsschnitt durch einen Spülstein gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
    Fig.4
    einen Längsschnitt durch einen Spülkegel gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Spüleinrichtung besteht aus einem keramischen Spülstein 1 mit einem an den Spülsteinboden 11 angegossenen Anschlußzapfen 2. Dabei ist als Spülsteinboden 11 die Seite des Spülsteins bezeichnet, welche sich nach dem Einbau des Spülsteins in die Stahlbehandlungspfanne an deren Außenseite befindet.
  • Von der Anschlußzapfenunterseite 12, d.h. von der über den Spülsteinboden 11 vorspringenden Seite des Anschlußzapfens 2, werden der Anschlußzapfen und der Spülstein 1 von einer Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen 3 durchzogen, welche in der dem Anschlußzapfen 2 entgegengesetzten Steinoberfläche münden. Dabei entspricht diese Steinoberfläche der Seite des Spülsteins 1, welche nach den Einbau in die Stahlbehandlungspfanne in direktem Kontakt mit der Stahlschmelze steht. In dieser bevorzugten ersten Ausführungsform sind die Gasdurchtrittsöffnungen 3 als Lamellen in Form dünner Schlitze ausgebildet. Sie können jedoch auch durch gerichtete Porosität erzeugt oder von Löchern beliebiger Form gebildet werden.
  • Der Außendurchmesser des Anschlußzapfens 2 ist kleiner als die Fläche des Spülsteinbodens 11. Der Anschlußzapfen 2 weist ferner ein Außengewinde auf, mit Hilfe dessen eine aus Metall bestehende Verbindungsmuffe auf dem Anschlußzapfen geschraubt werden kann. Dabei ist die Verbindungsmuffe 6 an ihren beiden Enden, d.h., parallel zum Boden 11 und parallel zur Anschlußzapfenunterseite 12 mit sich radial nach außen erstreckenden Flanschen 13 und 14 versehen. Der Flansch 14 liegt nach dem Aufschrauben der Verbindungsmuffe 6 auf den Anschlußzapfen 2 fest an den Spülsteinboden 11 an, und verhindert so ein Austreten von Spülgas durch den Spülsteinboden 11. Die Anschlußzapfenunterseite 12 wird von einer Dichtplatte 4 beaufschlagt, wobei der Durchmesser der Dichtplatte dem Außendurchmesser des Flansches 13 entspricht. Die Dichtplatte 4 ist mittig mit einem Loch versehen, wobei an der der Anschlußzapfenunterseite 12 abgewandten Seite der Dichtplatte 4 um das Loch herum ein Gaszuführrohr 5 angeschweißt ist. Dabei ist der Durchmesser des Gaszuführrohrs 5 etwas größer als der Lochdurchmesser.
  • Im Betrieb wird diese Dichtplatte 4 mittels Schrauben, z.B. Zylinderkopfschrauben, an die Verbindungsmuffe 6 geschraubt, wobei die Dichtplatte 4 an die Anschlußzapfenunterseite 12 bewegt und schließlich an diese gepreßt wird. Zu diesem Zweck ist sowohl die Dichtplatte 4 als auch der Flansch 13 derart mit einer Vielzahl von Gewindebohrungen 7 versehen, daß die Zylinderkopfschrauben von der der Anschlußzapfenunterseite abgewandten Seite der Dichtplatte 4 in die Dichtplatte und den Flansch 13 eingeschraubt werden und schließlich bündig mit der Dichtplatte 4 abschließen.
  • Da die Anschlußzapfenunterseite 12 häufig herstellungsbedingte Unebenheiten aufweist, ist zwischen der Anschlußzapfenunterseite 12 und der Dichtplatte 4 zur verbesserten Abdichtung eine Dichtung 9, z.B. aus feuerfestem Material oder Metall, vorzugsweise Kupfer, eingefügt. Dabei ist die Dichtung 9 auf die Flächenbereiche der Anschlußzapfenunterseite 12 und der Dichtplatte 5 beschränkt, welche unmittelbar an die Verbindungsmuffe angrenzen. Auf diese Weise entsteht zwischen den Flächenbereichen der Anschlußzapfenunterseite 12 und der Dichtplatte 4, welche nicht von der Dichtung bedeckt werden, ein Gasverteilungsraum 8. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß der Gasverteilungsraum direkt in der Anschlußzapfenunterseite ausgebildet ist. Dieser Gasverteilungsraum 8 ermöglicht es, daß ein ungehinderter Gasdurchfluß aus dem Gaszuführrohr 5 zu den einzelnen Gasdurchtrittsöffnungen 3 gewährleistet ist.
  • Zur besseren Handhabung, d.h., um das Feststellen und das Lösen der Überwurfschraubmuffe 6 zu erleichtern, ist an der Außenoberfläche der Überwurfschraubmuffe, welche den Anschlußzapfen 2 umgreift, eine Angriffseinrichtung, z.B. ein Griff oder eine Ausnehmung, vorgesehen.
  • Im Betrieb wird das Spülgas von einer Gasquelle durch das Gaszuführrohr 5 in den Gasverteilungsraum 8 geleitet und von dort aus durch die Gaszuführöffnungen 3 zur Spülsteinoberfläche weitergeleitet, von wo aus es in die Stahlschmelze eintritt.
  • Diese Spülsteine entsprechen in ihrer Größe den für Stahlbehandlungspfannen üblichen Steinen und werden aus den für diese Anwendung üblichen Materialien gefertigt. Die Spülsteine werden beim Aufbau einer Stahlbehandlungspfanne direkt in den Pfannenboden oder Pfannenwand gemauert und überleben eine Pfannenreise, d.h., der Spülstein wird erst mit dem Abriß der Stahlbehandlungspfanne wieder entfernt.
  • Zur zusätzlichen Sicherung ist es dabei vorgesehen, daß die Seite des Spülsteines, welche sich nach dem Einbau des Spülsteines an der Außenseite der Stahlbehandlungspfanne befindet, zusätzlich durch eine sogenannte Verkeilplatte (nicht dargestellt) gesichert wird. Diese Verkeilplatte wird von dem Gaszuführrohr 5 durchsetzt und unterstützt die der Anschlußzapfenunterseite 12 abgewandten Seite der Dichtplatte 4 und wird beim Aufbau der Stahlbehandlungspfanne mit der Ofenbodentragekonstruktion verbunden.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Spüleinrichtung unterscheidet sich von der obenbeschriebene in Fig. 1 dargestellten Spüleinrichtung nur dadurch, daß der keramische Körper als Spülkegel ausgebildet ist.
  • Diese Spülkegel werden auf bekannte Weise im Betrieb in den konischen Öffnungen von Lochsteinen, welche sich in den Pfannenboden oder in der Pfannenwand befinden, aufgenommen und in dieselben eingemörtelt. Dabei entspricht der Dicke des Pfannenbodens im wesentlichen die Höhe des Lochsteins und die Stärke des Lochsteins ungefähr der Höhe des Spülkegels. Die Kegelspitze ragt über den Lochstein heraus, aus diesem Bereich tritt dann das Spülgas aus. Die mit dem Anschlußzapfen versehene Seite des Spülkegels befindet sich dabei an der Außenseite der Stahlbehandlungspfanne.
  • Bei dieser Ausführungsform des keramischen Körpers wird es besonders bevorzugt, wenn der an der Außenoberfläche der Verbindungsmuffe (6) ausgebildete Flansch (14) in seinen Abmessungen dem Durchmesser des Spülkegelbodens (11) entspricht. Auf diese Weise wird eine vollkommene Abdichtung gewährleistet.
  • Fig. 3 stellt eine Spüleinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Diese Ausführungsform wird im folgenden nur im Hinblick auf ihre Unterschiede zur ersten Ausführungsform (gemäß Fig. 1) beschrieben.
  • Der keramische Körper ist in diesem Fall als Spülstein ausgebildet, welcher in der schon bekannten Weise mit einem Anschlußzapfen 2 versehen wurde. Auf diesen Anschlußzapfen 2 ist eine aus Metall bestehende Überwurfschraubmuffe aufgeschraubt. Die der Anschlußzapfenunterseite 12 zugewandte Seite der Überwurfschraubmuffe 6 wird von einem Gaszuführrohr 5 durchsetzt, wobei der Durchmesser der dazu vorgesehenen Öffnung in der Überwurfschraubmuffe 6 größer ist als der Außendurchmesser des Gaszuführrohrs 5, so daß das Rohr in der Öffnung in Längsrichtung bewegbar ist. An das Gaszuführrohr 5 ist, bündig mit dem Rohr abschließend, eine Dichtplatte 4 angeschweißt, welche von der Überwurfschraubmuffe 6 umgriffen wird.
  • Im Betrieb wird diese Dichtplatte 4 durch das Aufschrauben der Überwurfschraubmuffe 6 auf den Anschlußzapfen 2 an die Anschlußzapfenunterseite 12 bewegt und schließlich an diese gepreßt. Auf diese Weise wird der Übergang zwischen dem Gasverteilungsraum 8 und dem im Vergleich zu dem Gasverteilungsraum 8 wesentlich kleineren Gaszuführrohr 5 abgedichtet.
  • Diese Abdichtung kann noch zusätzlich gesteigert werden, wenn Madenschrauben in dafür vorgesehene Gewindebohrungen 7, welche sich in der von dem Gaszuführrohr 5 durchsetzten Seite der Überwurfschraubmuffe 6 finden, eingeschraubt werden, wobei diese die Dichtplatte 4 beaufschlagen und dadurch ein zusätzliches Anpressen der Dichtplatte an die Anschlußzapfenunterseite 12 ermöglicht wird.
  • Der Einbau und der Betrieb dieses Spülsteins entspricht der in bezug auf Fig. 1 beschriebenen Art und Weise.
  • Fig. 4 stellt einen Spülkegel gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Im folgenden werden nur die Unterschiede dieser Ausführungsform zu den anderen beschrieben.
  • Bei dieser Ausführungsform bilden die Überwurfschraubmuffe 6 und das Gaszuführrohr 5 eine einteilige Vorrichtung. Das Gaszuführrohr durchsetzt die der Anschlußzapfenunterseite 12 zugewandte Seite der Überwurfschraubmuffe mittig und schließt bündig mit der an der Anschlußzapfenuterseite anliegenden Innenoberfläche der Überwurfschraubmuffe ab. Um das Gaszuführrohr in dieser Position zu sichern, kann es z.B. angeschweißt werden.
  • Diese Überwurfschraubmuffe 6 wird dann in einem einzigen Arbeitsgang zusammen mit dem Gaszuführrohr auf den Anschlußzapfen 2 aufgeschraubt. Dabei wird die der Anschlußzapfenunterseite zugewandte Seite der Überwurfschraubmuffe auf die Anschlußzapfenunterseite zubewegt und schließlich in dichtende Anlage gebracht.
  • Betrieb und Einbau erfolgen in der schon beschriebenen Art und Weise.

Claims (17)

  1. Spüleinrichtung für Stahlbehandlungspfannen mit einem Gasdurchtrittsöffnungen (3) aufweisenden keramischen Körper (1), welcher mit einer Zuleitung für Spülgas verbindbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Boden (11) des keramischen Körpers (1) ein Anschlußzapfen (2) ausgebildet ist, mit welchem eine ein Gaszuführrohr (5) aufweisende Verbindungsmuffe (6) gasdicht und lösbar kuppelbar ist.
  2. Spüleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe (6) den Anschlußzapfen (2) umgreift und daß eine das Gaszuführrohr (5) aufweisende Dichtplatte (4) mit der Verbindungsmuffe (6) verschraubbar ist, um so zum Abdichten gegen die Anschlußzapfenunterseite (12) bewegt zu werden.
  3. Spüleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenoberfläche der den Anschlußzapfen (2) umgreifende Verbindungsmuffe (6) parallel zur Anschlußzapfenunterseite (12) ein sich radial nach außen erstreckender Flansch (13) ausgebildet ist, wobei dieser Flansch (13) mit einer Vielzahl von Gewindebohrungen (7) versehen ist, mit deren Hilfe die Dichtplatte (4) mit der Verbindungsmuffe (6) verschraubbar ist.
  4. Spüleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe (6) als eine den Anschlußzapfen (2) umgreifende Überwurfschraubmuffe ausgebildet ist, welche vom Gaszuführrohr (5) durchsetzt ist, wobei die Überwurfschraubmuffe eine dem Gaszuführrohr zugeordnete Dichtplatte (4) umgreift, welche zum Abdichten gegen die Anschlußzapfenunterseite (12) bewegbar ist.
  5. Spüleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der vom Gaszuführrohr (5) durchsetzten Seite der Verbindungsmuffe (6) Gewindebohrungen (7) zur Aufnahme von die Dichtplatte beaufschlagenden Madenschrauben vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Dichtplatte (4) gegen die Anschlußzapfenunterseite (12) belastbar ist.
  6. Spüleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe (6) als eine den Anschlußzapfen (2) umgreifende Überwurfschraubmuffe ausgebildet ist, welche das Gaszuführrohr (5) aufweist.
  7. Spüleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe (6) mit dem Anschlußzapfen (2) verschraubbar ist.
  8. Spüleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußzapfen (2) eine im wesentlichen zylindrische Gestalt hat mit einem Außendurchmesser, der kleiner als die Grundfläche des Bodens (11) ist und ein Außengewinde aufweist, auf welches die Verbindungsmuffe (6) aufschraubbar ist.
  9. Spüleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Körper (1) als Spülstein ausgebildet ist.
  10. Spüleinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Körper (1) als Spülkegel ausgebildet ist.
  11. Spüleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenoberfläche der den Anschlußzapfen (2) umgreifenden Verbindungsmuffe (6) eine Angriffseinrichtung (10) ausgebildet ist, durch welche ein Feststellen und Lösen der Verbindungsmuffe (6) erleichterbar ist.
  12. Spüleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Anschlußzapfen (2) ein Gasverteilungsraum (8) ausgebildet ist, in welchen das Gaszuführrohr (5) und die Gasdurchtrittsöffnungen (3) münden.
  13. Spüleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (9) zwischen der Anschlußzapfenunterseite (12) und der Dichtplatte (4) vorgesehen ist.
  14. Spüleinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (9) ein feuerfestes Material ist.
  15. Spüleinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (9) aus Metall besteht.
  16. Spüleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenoberfläche der den Anschlußzapfen (2) umgreifenden Verbindungsmuffe (6) parallel zum Boden (11) ein sich radial nach außen erstreckender Flansch (4) ausgebildet ist, welcher sich im gekuppelten Zustand mit dem Boden (11) in dichtender Anlage befindet.
  17. Spüleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüleinrichtung an der den Anschlußzapfen (2) aufweisenden Seite von einer vom Gaszuführrohr (5) durchsetzten Verkeilplatte beaufschlagbar ist, welche mit einer Ofenbodentragekonstruktion verbindbar ist.
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