EP0565690A1 - Nozzle assembly for introducing fluids into a melt, and a method of operating the nozzle. - Google Patents

Nozzle assembly for introducing fluids into a melt, and a method of operating the nozzle.

Info

Publication number
EP0565690A1
EP0565690A1 EP92922854A EP92922854A EP0565690A1 EP 0565690 A1 EP0565690 A1 EP 0565690A1 EP 92922854 A EP92922854 A EP 92922854A EP 92922854 A EP92922854 A EP 92922854A EP 0565690 A1 EP0565690 A1 EP 0565690A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
sleeve
nozzle device
perforated brick
melt
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.)
Granted
Application number
EP92922854A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0565690B1 (en
Inventor
William Wells
Georg Raidl
Walter Schmelzer
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.)
Kortec AG
Original Assignee
Kortec AG
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 Kortec AG filed Critical Kortec AG
Publication of EP0565690A1 publication Critical patent/EP0565690A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0565690B1 publication Critical patent/EP0565690B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/48Bottoms or tuyéres of converters

Definitions

  • the invention relates to a nozzle device for introducing media into a melt according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, it relates to a method for operating this nozzle device.
  • a nozzle device of this type has become known from DE-C2-38 09 828.
  • the known device for introducing gases and / or solid reaction substances and additives into a metallurgical melting vessel contains a perforated brick inserted into the wall of the melting vessel which axially displaceably receives a flushing brick which has at least one gas duct which can be connected to a gas line.
  • the outlet opening of the gas channel is provided on the circumferential surface of the sink block so that it is only released and the media can be introduced into the melt when the sink block is advanced with its inner end over the annular end face of the hole block.
  • the nozzle device By withdrawing the flushing stone, a closure is ensured without the need to apply a continuous gas pressure to the flushing system, so that the nozzle device is particularly suitable for transport vessels, such as a pan, for which it is not possible to to supply the gas flushing system with gas over the entire residence time of the melt in the vessel.
  • the axial displacement of the flushing stone thus serves the task of being able to use it not only for introducing media but also as a closure member.
  • a nozzle for introducing fresh gas, in particular oxygen, has become known through the wall of a fresh vessel below the bath surface, in which the fresh gas is passed through an inner tube and a a protective medium into the melt and the two tubes are arranged concentrically in a stationary jacket tube.
  • the inner and outer tubes are axially displaceable and interchangeable, each spaced in at least one jacket tube.
  • At least one additional annular space is created for introducing a protective medium and there is the possibility of changing the inner and outer tubes between two batches or of moving them axially in order to influence the masonry wear in the immediate vicinity of the nozzles.
  • the inner and outer tubes can be advanced and the funnel can then be filled, for example by spraying or tamping.
  • EP-B1-0 182 965 discloses a method for protecting a nozzle from at least three concentric tubes, through which a central channel and at least two ring channels are formed, in which an oxygen-containing gas and through the central channel are known a mist of atomized water is blown into an annular channel as the cooling fluid, the water being atomized by means of a carrier gas in a nozzle head on the inlet side of the nozzle.
  • This cooling fluid has proven to be particularly effective in increasing the service life of the nozzle.
  • the object of the invention is to increase the service life in a nozzle device for introducing media into a melt, to shorten the downtimes and to simplify the maintenance work. Furthermore, a method for operating this nozzle device is to be specified.
  • the nozzle device according to the invention is characterized by the features of claim 1, the method according to the invention by the features of claim 12.
  • both the consuming tip of the nozzle tubes and the refractory material surrounding this tip are replaced either continuously or periodically by re-inserting the sleeve containing the metallic nozzle tube or the metallic nozzle tubes. Since the nozzle is intended for use below the bath level of the melt, in addition to the axial displaceability of the sleeve, it must also be ensured that no melt can penetrate into the annular gap between the surfaces to be displaced relative to one another.
  • the material of the lubricant layer should have only a very low tendency to wet compared to the adjacent cement layer.
  • graphite and molybdenum compounds have proven to be particularly advantageous as the material for the lubricant layer.
  • the sleeve protrudes a substantial amount on the outside of the perforated brick.
  • Pushing the sleeve receiving the metallic nozzle tube together with the nozzle tube has problems due to the different bending elasticity of metal and ceramic when the sleeve is subjected to the buckling load caused by the insertion of the sleeve, namely damage to the sleeve. leads. It has been shown that the difficulties can be overcome if the metallic nozzle tube is not inserted firmly into the bore of the sleeve but can be displaced axially.
  • the outside of the nozzle tube adjacent to the inside of the sleeve is covered with a thermally resilient lubricant layer, an annular gap is provided between this outside of the nozzle tube and the inside of the sleeve and this is sealed with a cement layer.
  • the cement layer for sealing the respective annular gap after inserting the sleeve into the perforated brick or of the nozzle tube pressed into the sleeve are provided in the perforated brick or in the sleeve approximately in the middle of their axial length.
  • the service life of the nozzle device can already be significantly increased by the continuous or periodic replacement of the nozzle tip, a further increase in the service life is possible if, in addition to the treatment media, such as oxygen, coal dust, etc., a cooling fluid is also introduced. In this case, the lowering of the temperature along the sliding surfaces between the perforated brick and the sleeve or sleeve and the outer nozzle tube also maintains the mutual displaceability for longer.
  • the treatment media such as oxygen, coal dust, etc.
  • the cooling fluid can be introduced, for example blown in, in a nozzle device with a nozzle tube inserted into the sleeve together with the treatment agent.
  • a nozzle device in which at least two concentric, metallic nozzle pipes are inserted into the sleeve, which form a central channel and at least one ring channel surrounding the central channel, the channel then being used through a channel Treatment agent and the cooling fluid is introduced through another channel.
  • a particularly effective cooling is achieved if a mist of atomized water is fed as cooling fluid to a channel, in particular the outer ring channel.
  • the sleeve protrude from the perforated brick into the melt by a certain protrusion, for example in the order of magnitude of 100 mm.
  • the desired projection can be maintained by pushing the sleeve.
  • the nozzle device can be used with different melts, in particular like metal melts, iron melts and lead melts. Its dimensions also allow it to be adapted to the media to be introduced, which can be gaseous, liquid, pasty or dusty.
  • FIG. 1 in longitudinal section a first embodiment of a nozzle device, 2 is an enlarged view of section II-II of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows in longitudinal section part of a further embodiment of a nozzle device
  • FIG. 4 shows the right side view of the nozzle device according to FIG. 3.
  • the nozzle device shown in FIGS. 1 and 2 contains a perforated brick 3 made of refractory material that can be inserted into the wall 1 of a vessel 2.
  • the wall of the vessel can be the bottom wall or the side wall of the vessel.
  • the perforated brick should be used in such a way that the medium introduced through the nozzle device is fed to the melt below the bath level.
  • the perforated brick 3 axially slidably receives a sleeve 4 made of a refractory mass, which has an axial bore 5.
  • a sleeve 4 made of a refractory mass, which has an axial bore 5.
  • Two concentric metallic nozzle tubes 6 and 7 are inserted into these at a distance from one another, which form a central channel 8 and an annular channel 9 surrounding the central channel. These channels are connected at the outer end of the nozzle tubes to connections 10 and 11 for the media to be introduced.
  • the sleeve 4 including the nozzle tubes 6 and 7, with its nozzle tip pointing into the interior of the vessel, that is to say with its inner end, protrudes beyond the inner end face 12 of the perforated brick 3, extends through the perforated brick 3 and stands with its outer End by a substantial amount, which in the case shown corresponds approximately to the length of the perforated brick from the outer end face 13 of the perforated brick 3.
  • the outer end of the sleeve 4 is provided with a first pressure plate 14 which is guided by guide rods 15 fastened to the housing wall and running parallel to the sleeve 4.
  • 16 designates a flange which carries the guide rods 15 and on the outer steel jacket 17 of the furnace barrel 2 is attached.
  • the flange 16 also carries a sealing device 18.
  • the sleeve 4 is coated with a lubricant layer 21 and an annular gap between the outside of the sleeve 4 and the inside of the perforated brick 3 is covered with a cement layer 22.
  • the lubricant layer 21 is applied before the sleeve 4 is inserted into the perforated brick 3.
  • This can be, for example, a cover layer made of sliding material, such as a molybdenum compound, which is firmly attached to the sleeve 4.
  • the sliding layer can also be in the form of a
  • the thickness for the annular gap to be filled by the cement layer has proven to be expedient from 0.5 to 1 mm.
  • the inner nozzle tube 7 is held at a distance within the outer nozzle tube 6 by spacers, not shown, to form the annular channel 9. It must be ensured here that the spacers do not significantly impair the media flow through the ring channel 9.
  • the outer tube 6 is inserted into the sleeve 4 so that on the one hand there is a tight seal between the outside of the outer tube and the inside of the sleeve, but on the other hand slight longitudinal displacements between the sleeve and the outer tube are possible, that is to say the Transmission of axial forces at the interface between the sleeve and the outer tube is largely avoided.
  • a lubricant layer 25 is applied to the outer tube 6 - this can be a firm coating applied during the manufacture of the tube or a coating applied before the tube is inserted - and it becomes after the tubes 6 are inserted and 7 a cement layer 27 for sealing an annular gap between the outer tube 6 and the sleeve 4 is pressed in via at least one radial bore 26 provided in the sleeve 4.
  • a magnesite-phosphate compound is preferably used for the treatment of an iron melt
  • a magnesite-chromium compound is preferably used for the treatment of a lead melt
  • a magnesite-silicon compound is preferably used for the treatment of a glass melt.
  • a line for the supply of oxygen gas or pulverized coal is suspended in a carrier gas at the connection 10 which is connected to the central channel 8 of the inner nozzle pipe 7 connected and to the connection 11 connected to the ring channel 9 a line for supplying a cooling fluid, preferably a mist of atomized water.
  • the water can also be atomized by means of an atomizing device provided in the nozzle head 19, as described, for example, in EP-182 965.
  • the nozzle device shown only partially in FIGS. 3 and 4 contains a conical perforated brick 3 and only one nozzle tube 6.
  • the same reference numerals have been chosen for the parts corresponding to the first nozzle device according to FIGS. 1 and 2. Reference is made to the description of these parts relating to the first exemplary embodiment.
  • the nozzle device according to the second exemplary embodiment has been used to form lead ore and to reduce lead oxide slag in order to form metallic lead.
  • the treatment process is divided into two sections, namely an oxidation section and a reduction section.
  • Slags with a high iron oxide and lead oxide content are formed in the oxidation section.
  • the working temperature is between see 1000 and 1100 ° C. This is the section with the stronger nozzle wear.
  • the slag In the reduction section there are operating temperatures between 1200 and 1300 ° C, the slag has a low lead oxide content, namely about 2% and contains about 20% iron oxide.
  • chrome magnesite is used both for the consecutive perforated brick 3 and for the sleeve 4.
  • the treatment agent is introduced through the central channel of the nozzle tube 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Glanulating (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PCT No. PCT/EP92/02520 Sec. 371 Date Mar. 2, 1994 Sec. 102(e) Date Mar. 2, 1994 PCT Filed Nov. 3, 1992 PCT Pub. No. WO93/09255 PCT Pub. Date May 13, 1993.To increase the service life of a tuyere arrangement for the introduction of agents into a molten bath, comprising an apertured block (3) refractory material which can be fitted into the wall (1) of a vessel (12) and which includes a cylindrical body (4) with an inserted tuyere tube (6,7), the cylindrical (4) is axially displaceably fitted in the apertured block (3) the tuyere tip which is consumed is replaced by a follow-up movement of the cylindrical body (4).

Description

DÜSENEINRICHTUNG ZUM EINLEITEN VON MEDIEN IN EINE NOZZLE DEVICE FOR INLETING MEDIA INTO ONE
SCHMELZE UND VERFAHREN ZUM BETRIEBMELT AND OPERATING METHOD
DIESER DÜSENEINRICHTUNGTHIS NOZZLE DEVICE
Die Erfindung betrifft eine Düseneinrichtung zum Einleiten von Medien in eine Schmelze gemäß dem Oberbegriff des Patent¬ anspruchs 1. Ferner bezieht sie sich auf ein Verfahren zum Betrieb dieser Düseneinrichtung.The invention relates to a nozzle device for introducing media into a melt according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, it relates to a method for operating this nozzle device.
Durch die DE-C2-38 09 828 ist eine Düseneinrichtung dieser Art bekannt geworden. Die bekannte Einrichtung zum Einbringen von Gasen und/oder festen Reaktion- und Zusatzstoffen in ein metallurgisches Schmelzgefäß enthält einen in die Wandung des Schmelzgefässes eingesetzten Lochstein der axial verschiebbar einen Spülstein aufnimmt welcher wenigstens einen an eine Gasleitung anschließbaren Gaskanal aufweist. Die Auslaßöff¬ nung des Gaskanals ist an der Umfangsflache des Spülsteins vorgesehen so daß diese nur freigegeben wird und die Medien in die Schmelze eingeleitet werden können wenn der Spülstein mit seinem inneren Ende über die ringförmige Stirnseite des Lochsteins vorgeschoben ist. Durch Zurückziehen des Spül¬ steins ist ohne die Notwendigkeit einen kontinuierlichen Gas- druck am Spülsystem anzulegen ein Verschluß gewährleistet, so daß sich die Düseneinrichtung in besonderer Weise für Trans¬ portgefäße, wie eine Pfanne, eignet, bei denen es nicht mög¬ lich ist, das Gasspülsystem über die gesamte Verweilzeit der Schmelze im Gefäß mit Gas zu versorgen. Die axiale Verschie- bung des Spülsteins dient somit der Aufgabe, diesen nicht nur zum Einleiten von Medien sondern auch als Verschlußorgan be¬ nutzen zu können.A nozzle device of this type has become known from DE-C2-38 09 828. The known device for introducing gases and / or solid reaction substances and additives into a metallurgical melting vessel contains a perforated brick inserted into the wall of the melting vessel which axially displaceably receives a flushing brick which has at least one gas duct which can be connected to a gas line. The outlet opening of the gas channel is provided on the circumferential surface of the sink block so that it is only released and the media can be introduced into the melt when the sink block is advanced with its inner end over the annular end face of the hole block. By withdrawing the flushing stone, a closure is ensured without the need to apply a continuous gas pressure to the flushing system, so that the nozzle device is particularly suitable for transport vessels, such as a pan, for which it is not possible to to supply the gas flushing system with gas over the entire residence time of the melt in the vessel. The axial displacement of the flushing stone thus serves the task of being able to use it not only for introducing media but also as a closure member.
Durch die DE-C-23 24 0 86 ist eine Düse zum Einleiten von Frischgas, insbesondere Sauerstoff, durch die Wandung eines Frischgefäßes unterhalb der Badoberfläche bekannt geworden, bei der durch ein Innenrohr das Frischgas und durch ein kon- zentrisches Außenrohr ein Schutzmedium in die Schmelze gelei¬ tet werden und die beiden Rohre konzentrisch in einem ortsfe¬ sten Mantelrohr angeordnet sind. Das Innen- und das Außenrohr sind axial verschiebbar und auswechselbar jeweils mit Abstand in mindestens einem Mantelrohr angeordnet.From DE-C-23 24 0 86, a nozzle for introducing fresh gas, in particular oxygen, has become known through the wall of a fresh vessel below the bath surface, in which the fresh gas is passed through an inner tube and a a protective medium into the melt and the two tubes are arranged concentrically in a stationary jacket tube. The inner and outer tubes are axially displaceable and interchangeable, each spaced in at least one jacket tube.
Auf diese Weise entsteht mindestens ein zusätzlicher Ringraum zum Einleiten eines Schutzmediums und es ergibt sich die Mög¬ lichkeit das Innen- und das Außenrohr zwischen zwei Chargen zu wechseln oder axial zu verschieben, um den Mauerwerksver¬ schleiß in unmittelbarer Umgebung der Düsen zu beeinflussen. So können im Falle von einer durch Verschleiß gebildeten Trichterbildung im Bereich der Austrittsöffnung der Düsenein¬ richtung das Innen- und Außenrohr vorgeschoben und dann der Trichter beispielsweise durch Spritzen oder Stampfen aufge¬ füllt werden.In this way, at least one additional annular space is created for introducing a protective medium and there is the possibility of changing the inner and outer tubes between two batches or of moving them axially in order to influence the masonry wear in the immediate vicinity of the nozzles. In the event of a funnel formation due to wear in the region of the outlet opening of the nozzle device, the inner and outer tubes can be advanced and the funnel can then be filled, for example by spraying or tamping.
Durch die EP-B1-0 182 965 ist ein Verfahren zum Schutz einer Düse aus wenigstens drei konzentrischen Rohren, durch die ein zentraler Kanal und wenigstens zwei Ringkanäle gebildet wer¬ den, bekannt geworden, bei dem durch den zentralen Kanal ein sauerstoffhaltiges Gas und durch einen Ringkanal als Kühl- fluid ein Nebel aus zerstäubten Wasser eingeblasen wird, wo¬ bei die Zerstäubung des Wasser mittels eines Trägergases in einem Düsenkopf an der Eintrittsseite der Düse erfolgt. Die¬ ses Kühlfluid hat sich als besonders wirksam im Hinblick auf eine Erhöhung der Standzeit der Düse erwiesen.EP-B1-0 182 965 discloses a method for protecting a nozzle from at least three concentric tubes, through which a central channel and at least two ring channels are formed, in which an oxygen-containing gas and through the central channel are known a mist of atomized water is blown into an annular channel as the cooling fluid, the water being atomized by means of a carrier gas in a nozzle head on the inlet side of the nozzle. This cooling fluid has proven to be particularly effective in increasing the service life of the nozzle.
Aufgabe der Erfindung ist es bei einer Düseneinrichtung zum Einleiten von Medien in eine Schmelze die Standzeit zu erhö¬ hen, die Ausfallzeiten zu verkürzen und die Wartungsarbeiten zu vereinfachen. Ferner soll ein Verfahren zum Betrieb dieser Düseneinrichtung angegeben werden.The object of the invention is to increase the service life in a nozzle device for introducing media into a melt, to shorten the downtimes and to simplify the maintenance work. Furthermore, a method for operating this nozzle device is to be specified.
Die Düseneinrichtung nach der Erfindung ist durch die Merkma¬ le des Anspruches 1 gekennzeichnet, das erfindungsgemäße Ver¬ fahren durch die Merkmale des Anspruches 12. Bei der Düseneinrichtung nach der Erfindung wird sowohl die sich verbrauchende Spitze der Düsenrohre als auch das diese Spitze umgebende feuerfeste Material entweder kontinuierlich oder periodisch durch Nachschieben der das metallische Düsen¬ rohr oder die metallischen Düsenrohre enthaltenden Hülse er¬ setzt. Da die Düse für einen Einsatz unterhalb des Badspie¬ gels der Schmelze vorgesehen ist muß neben der axialen Ver¬ schiebbarkeit der Hülse auch gewährleistet sein, daß in den Ringspalt zwischen den relativ zueinander zu verschiebenden Flächen keine Schmelze eindringen kann. Dies wird dadurch er¬ möglicht, daß die Hülse mit einer thermisch belastbaren Gleitmittelschicht überzogen, zwischen der Außenseite der Hülse und der Innenseite des Lochsteins ein Ringspalt vorge- sehen und dieser mit einer Zementschicht abgedichtet wird. Auf diese Weise läßt sich bei einer axial verschiebbaren Hül¬ se eine dauerhafte Abdichtung zwischen den Gleitflächen selbst für eine dünnflüssige Schmelze, wie eine Bleischmelze bei Temperaturen von etwa 1200°C, erzielen. Da die Düsenspit- ze je nach Einsatzgebiet Temperaturen zwischen 1000 und 2000°C ausgesetzt ist, ist es wesentlich daß nicht nur die den Ringspalt abdichtende Zementschicht sondern auch die die axiale Verschiebung ermöglichende Gleitmittelschicht ther¬ misch belastbar ist. Außerdem soll das Material der Gleitmit- telschicht nur sehr geringe Benetzungstendenz gegenüber der angrenzenden Zementschicht aufweisen. Bei einer Zementschicht auf Magnesit- oder Magnesit-Chrom-Basis haben sich als Mate¬ rial für die Gleitmittelschicht Graphit und Molybdänverbin¬ dungen als besonders vorteilhaft erwiesen.The nozzle device according to the invention is characterized by the features of claim 1, the method according to the invention by the features of claim 12. In the nozzle device according to the invention, both the consuming tip of the nozzle tubes and the refractory material surrounding this tip are replaced either continuously or periodically by re-inserting the sleeve containing the metallic nozzle tube or the metallic nozzle tubes. Since the nozzle is intended for use below the bath level of the melt, in addition to the axial displaceability of the sleeve, it must also be ensured that no melt can penetrate into the annular gap between the surfaces to be displaced relative to one another. This is made possible by covering the sleeve with a thermally resilient lubricant layer, providing an annular gap between the outside of the sleeve and the inside of the perforated brick and sealing it with a cement layer. In this way, in the case of an axially displaceable sleeve, a permanent seal between the sliding surfaces can be achieved even for a low-viscosity melt, such as a lead melt, at temperatures of approximately 1200 ° C. Since the nozzle tip is exposed to temperatures between 1000 and 2000 ° C, depending on the area of use, it is essential that not only the cement layer sealing the annular gap but also the lubricant layer which enables the axial displacement is thermally resilient. In addition, the material of the lubricant layer should have only a very low tendency to wet compared to the adjacent cement layer. In the case of a cement layer based on magnesite or magnesite-chromium, graphite and molybdenum compounds have proven to be particularly advantageous as the material for the lubricant layer.
Zu Beginn des Einsatzes der Düseneinrichtung steht die Hülse an der Außenseite des Lochsteins um ein wesentliches Stück vor. Das Nachschieben der das metallische Düsenrohr aufneh¬ menden Hülse zusammen mit dem Düsenrohr hat wegen der unter- schiedlichen Biegeelastizität von Metall und Keramik bei der durch das Einschieben der Hülse entstehenden Knickbelastung zu Problemen, nämlich zu einer Beschädigung der Hülse ge- führt. Es hat sich gezeigt, daß die Schwierigkeiten überwun¬ den werden können, wenn das metallische Düsenrohr nicht fest in die Bohrung der Hülse eingesetzt wird sondern axial ver¬ schiebbar. Zu diesem Zweck wird die der Innenseite der Hülse benachbarte Außenseite des Düsenrohres mit einer thermisch belastbaren Gleitmittelschicht überzogen, ein Ringspalt zwi¬ schen dieser Außenseite des Düsenrohres und der Innenseite der Hülse vorgesehen und dieser mit einer Zementschicht abge¬ dichtet. Auf diese Weise wird die Übertragung axialer Kräfte zwischen der Außenseite des Düsenrohres und der Innenseite der Hülse reduziert und die Gefahr von Beschädigungen der Hülse beim Nachschieben vermindert.At the beginning of the use of the nozzle device, the sleeve protrudes a substantial amount on the outside of the perforated brick. Pushing the sleeve receiving the metallic nozzle tube together with the nozzle tube has problems due to the different bending elasticity of metal and ceramic when the sleeve is subjected to the buckling load caused by the insertion of the sleeve, namely damage to the sleeve. leads. It has been shown that the difficulties can be overcome if the metallic nozzle tube is not inserted firmly into the bore of the sleeve but can be displaced axially. For this purpose, the outside of the nozzle tube adjacent to the inside of the sleeve is covered with a thermally resilient lubricant layer, an annular gap is provided between this outside of the nozzle tube and the inside of the sleeve and this is sealed with a cement layer. In this way, the transmission of axial forces between the outside of the nozzle tube and the inside of the sleeve is reduced and the risk of damage to the sleeve when being pushed is reduced.
Während die Gleitmittelschichten auf der Außenfläche der Hül- se bzw. auf der Außenfläche des äußeren Düsenrohres jeweils vor dem Einsetzen entweder in den Lochstein oder in die Hülse aufgebracht werden wird die Zementschicht zum Abdichten des jeweiligen Ringspalts nach dem Einbringen der Hülse in den Lochstein bzw. des Düsenrohres in die Hülse eingepreßt. Zu diesem Zweck sind im Lochstein bzw. in der Hülse etwa in der Mitte ihrer axialen Länge radiale Bohrungen zum Einpressen von Zement vorgesehen.While the lubricant layers are applied to the outer surface of the sleeve or to the outer surface of the outer nozzle tube before insertion either in the perforated brick or in the sleeve, the cement layer for sealing the respective annular gap after inserting the sleeve into the perforated brick or of the nozzle tube pressed into the sleeve. For this purpose, radial holes for pressing cement are provided in the perforated brick or in the sleeve approximately in the middle of their axial length.
Obwohl sich durch das kontinuierliche oder periodische Erset- zen der Düsenspitze die Standzeit der Düseneinrichtung be¬ reits wesentlich erhöhen läßt ist eine weitere Steigerung der Standzeit möglich, wenn neben den Behandlungsmedien, wie Sau¬ erstoff, Kohlenstaub etc., auch ein Kühlfluid eingeleitet wird. In diesem Fall wird durch die Temperaturerniedrigung längs der Gleitflächen zwischen Lochstein und Hülse bzw. Hül¬ se und äußerem Düsenrohr auch die gegenseitige Verschiebbar¬ keit länger aufrecht erhalten.Although the service life of the nozzle device can already be significantly increased by the continuous or periodic replacement of the nozzle tip, a further increase in the service life is possible if, in addition to the treatment media, such as oxygen, coal dust, etc., a cooling fluid is also introduced. In this case, the lowering of the temperature along the sliding surfaces between the perforated brick and the sleeve or sleeve and the outer nozzle tube also maintains the mutual displaceability for longer.
Das Kühlfluid kann bei einer Düseneinrichtung mit einem in die Hülse eingesetzten Düsenrohr zusammen mit dem Behand¬ lungsmittel eingeleitet, beispielsweise eingeblasen, werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, insbesondere weil es ei- ne unabhängige Steuerung der Kühlung ermöglicht, wenn eine Düseneinrichtung verwendet wird, bei der in die Hülse wenig¬ stens zwei konzentrische, metallische Düsenrohre eingesetzt sind, die einen zentralen Kanal und wenigstens einen, den zentralen Kanal umgebenden Ringkanal bilden, wobei dann durch einen Kanal das Behandlungsmittel und durch einen anderen Ka¬ nal das Kühlfluid eingeleitet wird. Eine besonders wirksame Kühlung wird erzielt, wenn einem Kanal, insbesondere dem äu¬ ßeren Ringkanal, ein Nebel aus zerstäubten Wasser als Kühl- fluid zugeführt wird. Durch Verdampfen der im Sprühnebel ent¬ haltenen kleinen Wassertröpfchen innerhalb des Kanals und durch Dissoziation beim Einleiten in die Schmelze wird sowohl auf der gesamten thermisch beanspruchten Länge der Hülse als auch an der Düsenspitze eine intensive Kühlung erzielt, die in Verbindung mit dem Nachschieben der Hülse zu unerwartet hohen Standzeiten führt.The cooling fluid can be introduced, for example blown in, in a nozzle device with a nozzle tube inserted into the sleeve together with the treatment agent. However, it is particularly advantageous, in particular because it Independent control of the cooling is made possible if a nozzle device is used, in which at least two concentric, metallic nozzle pipes are inserted into the sleeve, which form a central channel and at least one ring channel surrounding the central channel, the channel then being used through a channel Treatment agent and the cooling fluid is introduced through another channel. A particularly effective cooling is achieved if a mist of atomized water is fed as cooling fluid to a channel, in particular the outer ring channel. By evaporating the small water droplets contained in the spray mist within the channel and by dissociation when introduced into the melt, intensive cooling is achieved both over the entire thermally stressed length of the sleeve and at the tip of the nozzle, which in connection with pushing the sleeve forward leads to unexpectedly long downtimes.
Um die Beanspruchung der dem Gefäßinneren zugewandten Stirn¬ seite des Lochsteines zu vermindern ist es zweckmäßig die Hülse stets um einen bestimmten Überstand, beispielsweise in der Größenordnung von 100 mm, aus dem Lochstein in die Schmelze vorstehen zu lassen. Der gewünschte Überstand kann durch Nachschieben der Hülse aufrecht erhalten werden.In order to reduce the stress on the end face of the perforated brick facing the inside of the vessel, it is expedient to have the sleeve protrude from the perforated brick into the melt by a certain protrusion, for example in the order of magnitude of 100 mm. The desired projection can be maintained by pushing the sleeve.
Die Düseneinrichtung kann bei unterschiedlichen Schmelzen, insbesondere wie Metallschmelzen, Eisenschmelzen und Blei¬ schmelzen, eingesetzt werden. Sie ist durch ihre Abmessungen auch den jeweils einzuleitenden Medien, die gasförmig, flüs¬ sig, pastenförmig oder staubförmig sein können, anpaßbar.The nozzle device can be used with different melts, in particular like metal melts, iron melts and lead melts. Its dimensions also allow it to be adapted to the media to be introduced, which can be gaseous, liquid, pasty or dusty.
Die Erfindung wird durch zwei Ausführungsbeispiele anhand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail by two exemplary embodiments with reference to four figures. Show it:
Fig. 1 im Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer Dü- seneinrichtung, Fig. 2 in vergrößerter Darstellung den Schnitt II-II von Fig. 1,1 in longitudinal section a first embodiment of a nozzle device, 2 is an enlarged view of section II-II of FIG. 1,
Fig. 3 im Längsschnitt einen Teil einer weiteren Ausführungs- form einer Düseneinrichtung und3 shows in longitudinal section part of a further embodiment of a nozzle device and
Fig. 4 die rechte Seitenansicht der Düseneinrichtung nach Fig. 3.4 shows the right side view of the nozzle device according to FIG. 3.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Düseneinrichtung ent¬ hält einen in die Wandung 1 eines Gefäßes 2 einsetzbaren Lochstein 3 aus feuerfestem Material. Bei der Wandung des Ge¬ fäßes kann es sich um die Bodenwandung oder die Seitenwandung des Gefäßes handeln. Der Lochstein soll so eingesetzt werden, daß das durch die Düseneinrichtung eingeleitete Medium unter¬ halb des Badspiegels der Schmelze dieser zugeführt wird.The nozzle device shown in FIGS. 1 and 2 contains a perforated brick 3 made of refractory material that can be inserted into the wall 1 of a vessel 2. The wall of the vessel can be the bottom wall or the side wall of the vessel. The perforated brick should be used in such a way that the medium introduced through the nozzle device is fed to the melt below the bath level.
Der Lochstein 3 nimmt axial verschiebbar eine Hülse 4 aus ei¬ ner feuerfesten Masse auf, die eine axiale Bohrung 5 auf- weist. In diese sind zwei konzentrische metallische Düsenroh¬ re 6 und 7 mit Abstand voneinander eingesetzt, die einen zen¬ tralen Kanal 8 und einen den zentralen Kanal umgebenden Ring¬ kanal 9 bilden. Diese Kanäle sind am äußeren Ende der Düsen¬ rohre mit Anschlüssen 10 und 11 für die einzuleitenden Medien verbunden. Die Hülse 4 steht einschließlich der Düsenrohre 6 und 7 mit ihrer in das Gefäßinnere weisenden Düsenspitze, das heißt mit ihrem inneren Ende, um einen Überstand a über die innere Stirnseite 12 des Lochsteins 3 vor, erstreckt sich durch den Lochstein 3 und steht mit ihrem äußeren Ende um ein wesentlich Maß, das im dargestellten Fall etwa der Länge des Lochsteins entspricht aus der äußeren Stirnseite 13 des Loch¬ steins 3 vor. Das äußere Ende der Hülse 4 ist mit einer er¬ sten Druckplatte 14 versehen, die durch an der Gehäusewand befestigte, parallel zur Hülse 4 verlaufende Führungsstäbe 15 geführt ist. Mit 16 ist ein Flansch bezeichnet der die Füh¬ rungsstäbe 15 trägt und am äußeren Stahlmantel 17 des Ofenge- fäßes 2 befestigt ist. Der Flansch 16 trägt außerdem eine «t Dichtungsvorrichtung 18.The perforated brick 3 axially slidably receives a sleeve 4 made of a refractory mass, which has an axial bore 5. Two concentric metallic nozzle tubes 6 and 7 are inserted into these at a distance from one another, which form a central channel 8 and an annular channel 9 surrounding the central channel. These channels are connected at the outer end of the nozzle tubes to connections 10 and 11 for the media to be introduced. The sleeve 4, including the nozzle tubes 6 and 7, with its nozzle tip pointing into the interior of the vessel, that is to say with its inner end, protrudes beyond the inner end face 12 of the perforated brick 3, extends through the perforated brick 3 and stands with its outer End by a substantial amount, which in the case shown corresponds approximately to the length of the perforated brick from the outer end face 13 of the perforated brick 3. The outer end of the sleeve 4 is provided with a first pressure plate 14 which is guided by guide rods 15 fastened to the housing wall and running parallel to the sleeve 4. 16 designates a flange which carries the guide rods 15 and on the outer steel jacket 17 of the furnace barrel 2 is attached. The flange 16 also carries a sealing device 18.
* Die äußeren Enden der konzentrischen Düsenrohre 6 und 7 sind* The outer ends of the concentric nozzle tubes 6 and 7 are
5 in einem Düsenkopf 19 befestigt, der an seiner äußeren Stirn¬ seite eine zweite Druckplatte 20 aufweist, die kraftschlüssig mit der ersten Druckplatte 14 in Verbindung steht. Auch diese zweite Druckplatte 20 wird durch die Führungsstäbe 15 ge¬ führt.5 fastened in a nozzle head 19 which has on its outer end face a second pressure plate 20 which is non-positively connected to the first pressure plate 14. This second pressure plate 20 is also guided by the guide rods 15.
1010
Wie die vergrößerte Darstellung gemäß Fig. 2 erkennen läßt ist die Hülse 4 mit einer Gleitmittelschicht 21 überzogen und ein Ringspalt zwischen der Außenseite der Hülse 4 und der In¬ nenseite des Lochsteins 3 mit einer Zementschicht 22 abge-2, the sleeve 4 is coated with a lubricant layer 21 and an annular gap between the outside of the sleeve 4 and the inside of the perforated brick 3 is covered with a cement layer 22.
15 dichtet. Die Gleitmittelschicht 21 wird vor dem Einsetzen der Hülse 4 in den Lochstein 3 aufgebracht. Es kann sich hier beispielsweise um eine auf der Hülse 4 fest aufgebrachte Deckschicht aus gleitendem Material, wie einer Molybdänver¬ bindung, handeln. Die Gleitschicht kann auch in Form eines15 seals. The lubricant layer 21 is applied before the sleeve 4 is inserted into the perforated brick 3. This can be, for example, a cover layer made of sliding material, such as a molybdenum compound, which is firmly attached to the sleeve 4. The sliding layer can also be in the form of a
20 Films unmittelbar vor dem Einführen der Hülse 4 auf diese aufgetragen werden. Zum Einbringen der dichtenden Zement¬ schicht 22 ist im Lochstein 3 eine radiale Bohrung 23 vorge¬ sehen, durch die die Zementschicht eingepreßt wird. Die Dicke des Ringspalts der durch die abdichtende Zementschicht ausge-20 films are applied to the sleeve 4 immediately before insertion. To introduce the sealing cement layer 22, a radial bore 23 is provided in the perforated brick 3, through which the cement layer is pressed. The thickness of the annular gap of the
25 füllt werden soll, muß so gewählt werden, daß die über die radiale Bohrung 23 eingepreßte Schicht bis zu den Stirnseiten 12 und 13 des Lochsteins vordringen kann. Als Dicke für den durch die Zementschicht auszufüllenden Ringspalt hat sich bei den üblichen Abmessungen ein Wert von 0,5 bis 1 mm als zweck- » 30 mäßig erwiesen.25 is to be filled, must be selected so that the layer pressed in via the radial bore 23 can penetrate to the end faces 12 and 13 of the perforated brick. For the usual dimensions, the thickness for the annular gap to be filled by the cement layer has proven to be expedient from 0.5 to 1 mm.
♦, Das innere Düsenrohr 7 wird durch nicht dargestellte Abstand¬ halter unter Bildung des Ringkanals 9 mit Abstand innerhalb des äußeren Düsenrohres 6 gehalten. Hierbei muß gewährleistet 35 sein, daß die Abstandhalter den Medienfluß durch den Ringka¬ nal 9 nicht wesentlich beeinträchtigen. Das äußere Rohr 6 ist in die Hülse 4 so eingesetzt daß einer¬ seits zwischen der Außenseite des äußeren Rohrs und der In¬ nenseite der Hülse ein dichter Abschluß besteht, andererseits aber geringfügige LängsVerschiebungen zwischen Hülse und äu- ßere Rohr möglich sind, das heißt die Übertragung axialer Kräfte an der Grenzfläche zwischen Hülse und äußerem Rohr weitgehend vermieden wird. Zu diesem Zweck ist auf das äußere Rohr 6 eine Gleitmittelschicht 25 aufgebracht - es kann dies ein bei der Herstellung des Rohres aufgebrachter fester Über- zug oder ein vor dem Einsetzen des Rohres aufgetragener Über¬ zug sein - und es wird nach dem Einsetzen der Rohre 6 und 7 über wenigstens eine in der Hülse 4 vorgesehene radiale Boh¬ rung 26 eine Zementschicht 27 zum Abdichten eines Ringspalts zwischen äußerem Rohr 6 und Hülse 4 eingepreßt.♦, The inner nozzle tube 7 is held at a distance within the outer nozzle tube 6 by spacers, not shown, to form the annular channel 9. It must be ensured here that the spacers do not significantly impair the media flow through the ring channel 9. The outer tube 6 is inserted into the sleeve 4 so that on the one hand there is a tight seal between the outside of the outer tube and the inside of the sleeve, but on the other hand slight longitudinal displacements between the sleeve and the outer tube are possible, that is to say the Transmission of axial forces at the interface between the sleeve and the outer tube is largely avoided. For this purpose, a lubricant layer 25 is applied to the outer tube 6 - this can be a firm coating applied during the manufacture of the tube or a coating applied before the tube is inserted - and it becomes after the tubes 6 are inserted and 7 a cement layer 27 for sealing an annular gap between the outer tube 6 and the sleeve 4 is pressed in via at least one radial bore 26 provided in the sleeve 4.
Als Zement dient für eine Behandlung einer Eisenschmelze vor¬ zugsweise eine Magnesit-Phosphat-Verbindung, für die Behand¬ lung einer Bleischmelze vorzugsweise eine Magnesit-Chrom-Ver¬ bindung und für die Behandlung einer Glasschmelze vorzugswei- se eine Magnesit-Silicium-Verbindung.A magnesite-phosphate compound is preferably used for the treatment of an iron melt, a magnesite-chromium compound is preferably used for the treatment of a lead melt and a magnesite-silicon compound is preferably used for the treatment of a glass melt.
Beim Einsatz der Düseneinrichtung zum Unterbadeinblasen eines Behandlungsmittels, wie Sauerstoff oder Kohlenstaub, in ein Stahlbad wird an den Anschluß 10 der mit dem zentralen Kanal 8 des inneren Düsenrohres 7 verbunden, eine Leitung für die Zufuhr von Sauerstoffgas oder pulverisierter Kohle suspen¬ diert in einem Trägergas angeschlossen und an den mit dem Ringkanal 9 verbundenen Anschluß 11 eine Leitung für die Zu¬ fuhr eines Kühlfluids, vorzugsweise eines Nebels aus zer- staubtem Wasser. Die Zerstäubung des Wasser kann auch durch eine im Düsenkopf 19 vorhandene Zerstäubungseinrichtung, wie sie beispielsweise in der EP-182 965 beschrieben ist, erfol¬ gen.When using the nozzle device for blowing a treatment agent, such as oxygen or coal dust, into a steel bath, a line for the supply of oxygen gas or pulverized coal is suspended in a carrier gas at the connection 10 which is connected to the central channel 8 of the inner nozzle pipe 7 connected and to the connection 11 connected to the ring channel 9 a line for supplying a cooling fluid, preferably a mist of atomized water. The water can also be atomized by means of an atomizing device provided in the nozzle head 19, as described, for example, in EP-182 965.
Wenn durch die thermische und mechanische Beanspruchung der in die Schmelze ragenden Düsenspitze diese um ein Stück zu¬ rückgebrannt ist, wird durch einen axialen Druck auf die zweite Druckplatte 20 (siehe Pfeil 29) und infolge der kraft¬ schlüssigen Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Druckplatte 14 und 20 die Hülse 4 zusammen mit den Düsenroh¬ ren 6 und 7 um ein entsprechendes Stück nach innen geschoben und damit die verbrauchte Düsenspitze ersetzt. Dies kann in bestimmten Zeitabständen erfolgen, wodurch gegenüber einer Düseneinrichtung ohne diese Verschiebemöglichkeit die Lebens¬ dauer wesentlich erhöht wird. Aufgrund der Kühlung der Hülse und des die Hülse umgebenden Lochsteins durch das durch den äußeren Ringkanal 9 geleitete Kühlfluids auf der gesamten Länge der Hülse wird nicht nur deren Verschiebbarkeit über einen längeren Zeitraum gewährleistet, sondern auch die Lebensdauer der Düseneinrichtung weiter erhöht. Es können ge¬ genüber bekannten Düseneinrichtungen wesentlich erhöhte Standzeiten erzielt werden wobei der Ersatz des verbrauchten feuerfesten Materials an der thermisch und mechanisch am mei¬ sten beanspruchten Düsenspitze durch Nachschieben der Hülse 4 ohne Unterbrechung des Behandlungsverfahrens der Schmelze möglich ist.If the nozzle tip projecting into the melt is burned back by a piece due to the thermal and mechanical stress, an axial pressure on the nozzle tip second pressure plate 20 (see arrow 29) and, owing to the positive connection between the first and second pressure plates 14 and 20, the sleeve 4 together with the nozzle tubes 6 and 7 are pushed inwards by a corresponding amount and thus replace the used nozzle tip . This can take place at certain time intervals, as a result of which the service life is significantly increased compared to a nozzle device without this displacement option. Due to the cooling of the sleeve and the perforated brick surrounding the sleeve through the cooling fluid guided through the outer annular channel 9 over the entire length of the sleeve, not only is its displaceability ensured over a longer period of time, but also the life of the nozzle device is further increased. Compared to known nozzle devices, considerably longer service lives can be achieved, it being possible to replace the used refractory material on the thermally and mechanically most stressed nozzle tip by pushing the sleeve 4 without interrupting the treatment process of the melt.
Die in den Figuren 3 und 4 nur teilweise dargestellte Düsen¬ einrichtung enthält einen konisch ausgebildeten Lochstein 3 und nur ein Düsenrohr 6. Für der ersten Düseneinrichtung nach den Figuren 1 und 2 entsprechende Teile sind gleiche Bezugs- zeichen gewählt worden. Auf die Beschreibung dieser Teile zum ersten Ausführungsbeispiel wird verwiesen.The nozzle device shown only partially in FIGS. 3 and 4 contains a conical perforated brick 3 and only one nozzle tube 6. The same reference numerals have been chosen for the parts corresponding to the first nozzle device according to FIGS. 1 and 2. Reference is made to the description of these parts relating to the first exemplary embodiment.
Die Düseneinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eingesetzt worden, zur Oxidation von Bleierzen und zur Reduktion von Bleioxidschlacke um metallisches Blei zu bil¬ den. Der Behandlungsprozess ist in zwei Abschnitt unterteilt, nämlich einen Oxidationsabschnitt und einen Reduktionsab¬ schnitt.The nozzle device according to the second exemplary embodiment has been used to form lead ore and to reduce lead oxide slag in order to form metallic lead. The treatment process is divided into two sections, namely an oxidation section and a reduction section.
Beim Oxidationsabschnitt entstehen Schlacken mit hohem Eisen¬ oxid- und Bleioxidanteil. Die Arbeitstemperatur liegt zwi- sehen 1000 und 1100°C. Dies ist der Abschnitt mit dem stärke¬ ren Düsenverschleiß.Slags with a high iron oxide and lead oxide content are formed in the oxidation section. The working temperature is between see 1000 and 1100 ° C. This is the section with the stronger nozzle wear.
Im Reduktionsabschnitt liegen Betriebstemperaturen zwischen 1200 und 1300°C vor, die Schlacke hat einen niedrigen Blei¬ oxidanteil, nämlich etwa 2% und enthält etwa 20% Eisenoxid.In the reduction section there are operating temperatures between 1200 and 1300 ° C, the slag has a low lead oxide content, namely about 2% and contains about 20% iron oxide.
Es hat sich gezeigt, daß Chrom-Magnesit-Steine eine größere Standzeit haben, als Magnesitsteine. Aus diesem Grund wird Chrom-Magnesit sowohl für den konsichen Lochstein 3 als auch für die Hülse 4 verwendet. Das Behandlungsmittel wird jeweils durch den zentralen Kanal des Düsenrohres 6 eingeleitet. It has been shown that chromium-magnesite stones have a longer service life than magnesite stones. For this reason, chrome magnesite is used both for the consecutive perforated brick 3 and for the sleeve 4. The treatment agent is introduced through the central channel of the nozzle tube 6.

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Düseneinrichtung zum Einleiten von Medien in eine Schmelze mit einem in die Wandung (1) eines Gefäßes (2) einsetz¬ baren Lochstein (3) aus feuerfestem Material, der axial verschiebbar einen zylindrischen Körper aus einer feuerfesten Masse mit einer axialen Bohrung (5) zum Einleiten des Gases bzw. des Behandlungsmittels aufnimmt, welcher, bezogen auf die im eingebauten Zustand in das Gefäßinnere weisende Düsenspitze mit seinem entgegengesetzten äußeren Ende aus dem Lochstein (3) vorsteht, und an diesem Ende mit einer ersten Druckplatte (14) zum axialen Verschie¬ ben des Körpers versehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zylindrische Körper als Hülse (4) ausgebildet ist, in die wenigstens ein metallisches Düsenrohr (6, 7) ein¬ gesetzt ist, das am äußeren Ende mit einem Einlaß für das einzuleitende Medium versehen ist.1. Nozzle device for introducing media into a melt with a perforated brick (3) made of refractory material which can be inserted into the wall (1) of a vessel (2) and which is axially displaceable, a cylindrical body made of a refractory mass with an axial bore (5th ) for introducing the gas or the treatment agent, which, with respect to the nozzle tip pointing into the interior of the vessel, projects with its opposite outer end from the perforated brick (3), and at this end with a first pressure plate (14) for axial Verschie¬ ben of the body is provided, characterized in that the cylindrical body is designed as a sleeve (4), in which at least one metallic nozzle tube (6, 7) is inserted, which at the outer end with an inlet for the medium to be introduced is provided.
2. Düseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß in die Hülse (4) wenigstens zwei konzentrische, metallische Düsenrohre (6, 7) eingesetzt sind, die einen zentralen Kanal (8) und wenigstens einen, den zentralen Kanal umgebenden Ringkanal (9) bilden, und daß die¬ se Kanäle am äußeren Ende der Düsenrohre mit Anschlüssen (10, 11) für die einzuleitenden Medien verbunden sind.2. Nozzle device according to claim 1, characterized in that ¬ indicates that in the sleeve (4) at least two concentric, metallic nozzle pipes (6, 7) are inserted, which have a central channel (8) and at least one annular channel surrounding the central channel ( 9), and that these channels at the outer end of the nozzle tubes are connected to connections (10, 11) for the media to be introduced.
3. Düseneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hülse (4) mit einer thermisch belastbaren Gleitmittelschicht (21) überzogen und ein Ringspalt zwischen der Außenseite der Hülse (4) und der Innenseite des Lochsteins (3) mit einer Zementschicht (22) abgedichtet ist. 3. Nozzle device according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve (4) coated with a thermally resilient lubricant layer (21) and an annular gap between the outside of the sleeve (4) and the inside of the perforated brick (3) with a cement layer ( 22) is sealed.
4. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hülse (4) auf ihrer Außenseite axial verlaufende Längsrippen aufweist, die über den Umfang der Hülse verteilt sind.4. Nozzle device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sleeve (4) has axially extending longitudinal ribs on its outside, which are distributed over the circumference of the sleeve.
5. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die der Innen¬ seite der Hülse (4) benachbarte Außenseite des Düsenrohres (6) mit einer thermisch belastbaren Gleitmittelschicht (25) überzogen und ein Ringspalt zwischen dieser Außenseite des Düsenrohres (6) und der Innenseite der Hülse (4) mit einer Zementschicht (27) abgedichtet ist.5. Nozzle device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inside of the sleeve (4) adjacent the outside of the nozzle tube (6) is coated with a thermally resilient lubricant layer (25) and an annular gap between this outside of the nozzle tube ( 6) and the inside of the sleeve (4) is sealed with a cement layer (27).
6. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lochstein6. Nozzle device according to one of claims 1 to 5, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the perforated brick
(3) und/oder die Hülse (4) etwa in der Mitte seiner bzw. ih¬ rer axialen Länge eine radiale Bohrung (23 bzw. 26) zum Ein¬ pressen von Zement aufweist bzw. aufweisen.(3) and / or the sleeve (4) has or have a radial bore (23 or 26) approximately in the middle of its axial length for pressing cement in.
7. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das äußere Ende des Düsenrohres (6) bzw. die äußeren Enden der Düsenrohre (6, 7) in einem Düsenkopf (19) befestigt ist bzw. sind, der an der äußeren Stirnseite eine zweite Druckplatte (20) aufweist, die kraftschlüssig mit der ersten Druckplatte (14) in Verbin¬ dung steht.7. Nozzle device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer end of the nozzle tube (6) or the outer ends of the nozzle tubes (6, 7) in a nozzle head (19) is or are attached to the outer end face has a second pressure plate (20) which is non-positively connected to the first pressure plate (14).
8. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckplat- te(n) (14, 20) durch an der Gehäusewand befestigte, parallel zur Hülse verlaufende Führungsstäbe (15) geführt ist bzw. sind.8. Nozzle device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pressure plate (s) (14, 20) is or are guided by guide rods (15) fastened to the housing wall and running parallel to the sleeve.
9. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das feuerfeste9. Nozzle device according to one of claims 1 to 8, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the refractory
Material des Lochsteins (3) und/oder der Hülse (4) überwie¬ gend aus Magnesit oder Chrommagnesit besteht. The material of the perforated brick (3) and / or the sleeve (4) consists predominantly of magnesite or chrome magnesite.
10. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gleitmittel¬ schicht (21, 25) überwiegend aus einer Graphitpaste, einer Molybdänverbindung, Speckstein oder Talg besteht.10. Nozzle device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lubricant layer (21, 25) consists predominantly of a graphite paste, a molybdenum compound, soapstone or tallow.
11. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zement¬ schicht (22, 27) überwiegend aus einer Magnesit-Phosphat-, einer Magnesit-Chrom- oder einer Magnesit-Silicium-Verbindung besteht.11. Nozzle device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the cement layer (22, 27) consists predominantly of a magnesite-phosphate, a magnesite-chromium or a magnesite-silicon compound.
12. Verfahren zum Betrieb einer Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welche in die Wandung (1) eines eine Schmelze aufnehmenden Gefäßes (2) eingesetzt ist und durch die Medien unterhalb des Badspiegels der Schmelze ein¬ geleitet werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen durch Nachschie¬ ben der Hülse (4) zusammen mit dem oder den Düsenrohren (6, 7) in das Gefäßinnere die verbrauchte Düsenspitze ersetzt wird.12. A method of operating a nozzle device according to one of claims 1 to 11, which is inserted into the wall (1) of a vessel (2) receiving a melt and is introduced by the media below the bath level of the melt, characterized in that the used nozzle tip is replaced continuously or at intervals by pushing the sleeve (4) together with the nozzle pipe (s) (6, 7) into the interior of the vessel.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß durch Nachschieben der Hülse stets ein Überstand (a) über die innere Stirnseite (12) des Lochsteins (3) aufrechterhalten wird.13. The method according to claim 12, characterized in that a protrusion (a) over the inner end face (12) of the perforated brick (3) is always maintained by pushing the sleeve.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß bei Einsatz einer Düsenein- richtung mit wenigstens zwei konzentrischen, metallischen Dü¬ senrohren (6, 7) durch einen der Kanäle (9) ein Kühlfluid eingeleitet wird.14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that a cooling fluid is introduced through one of the channels (9) when using a nozzle device with at least two concentric, metallic nozzle pipes (6, 7).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n - z e i c h n e t , daß dem Kanal (9) als Kühlfluid ein Nebel aus zerstäubtem Wasser zugeführt wird. 15. The method according to claim 14, characterized in that the channel (9) is supplied as a cooling fluid with a mist of atomized water.
EP92922854A 1991-11-06 1992-11-03 Nozzle assembly for introducing fluids into a melt, and a method of operating the nozzle Expired - Lifetime EP0565690B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4136552 1991-11-06
DE4136552A DE4136552A1 (en) 1991-11-06 1991-11-06 NOZZLE DEVICE FOR INITIATING MEDIA INTO A MELT AND METHOD FOR OPERATING THIS NOZZLE DEVICE
PCT/EP1992/002520 WO1993009255A1 (en) 1991-11-06 1992-11-03 Nozzle assembly for introducing fluids into a melt, and a method of operating the nozzle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0565690A1 true EP0565690A1 (en) 1993-10-20
EP0565690B1 EP0565690B1 (en) 1997-03-05

Family

ID=6444213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92922854A Expired - Lifetime EP0565690B1 (en) 1991-11-06 1992-11-03 Nozzle assembly for introducing fluids into a melt, and a method of operating the nozzle

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5465942A (en)
EP (1) EP0565690B1 (en)
JP (1) JPH0781790B2 (en)
KR (1) KR100206639B1 (en)
CN (1) CN1027596C (en)
AT (1) ATE149574T1 (en)
AU (1) AU659242B2 (en)
BR (1) BR9205420A (en)
CA (1) CA2099781C (en)
DE (2) DE4136552A1 (en)
ES (1) ES2098551T3 (en)
RU (1) RU2080393C1 (en)
TR (1) TR27311A (en)
UA (1) UA32416C2 (en)
WO (1) WO1993009255A1 (en)
ZA (1) ZA928448B (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10142405B4 (en) 2000-09-04 2011-09-15 Schott Ag Device, its use and method for introducing aggressive gases into a molten glass
DE60204575T2 (en) * 2001-07-12 2006-03-16 Rockwool International A/S METHOD FOR PRODUCING A FIBER-PROCESSABLE MELT OF A MINERAL MATERIAL
DE10252276C1 (en) * 2002-11-11 2003-10-30 Rhi Ag Wien Metallurgical melting apparatus used as an electric furnace comprises a refractory ceramic lining through which extends a nozzle arrangement for introducing a fluid into a molten metal
RU2235135C1 (en) * 2003-06-16 2004-08-27 Хлопонин Виктор Николаевич Tuyere apparatus for introducing of gaseous media under the level of molten metal
DE10328420B3 (en) * 2003-06-25 2004-08-26 Rhi Ag Nozzle arrangement used in the wall region or base region of a metallurgical vessel comprises a rod-like body made from a refractory ceramic material, a channel extending through the body, a unit for introducing a fluid, and an adapter
DE10347947B4 (en) * 2003-10-15 2007-04-12 Maerz-Gautschi Industrieofenanlagen Gmbh Industrial furnace and associated nozzle element
RU2374328C2 (en) * 2007-04-26 2009-11-27 Техком Гмбх Tuyere device for introduction of gas mediums under level of liquid metal
RU2471874C1 (en) * 2011-12-19 2013-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method of removing titanium from high-chromium melts
KR101447581B1 (en) * 2013-11-25 2014-10-07 국도정밀(주) Furnace injection nozzle to inject the device into the inside
DE102013114080A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-18 Norma Germany Gmbh Element of a clamp flange connection
WO2019014914A1 (en) * 2017-07-21 2019-01-24 Linde Ag A nozzle arrangement for fusing powdered material
CN109163565B (en) * 2018-09-10 2024-01-26 中国恩菲工程技术有限公司 Submerged lance and smelting equipment system
JP7107141B2 (en) * 2018-09-27 2022-07-27 日本製鉄株式会社 Converter tuyere structure

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE391483C (en) * 1924-03-07 Walter R Schlage Door lock
US3397878A (en) * 1965-11-19 1968-08-20 Union Carbide Corp Under-bath tuyere
BE776428A (en) * 1971-12-08 1972-04-04 Metallurg Ct Voor De Researchi IMPROVEMENTS TO OXYGEN INSUFFLATION DEVICES FROM THE BOTTOM OF A METALLURGIC CONVERTER.
DE2324086C3 (en) * 1973-05-12 1985-05-09 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg Nozzle for introducing fresh gas
US4023781A (en) * 1973-05-12 1977-05-17 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshutte Mbh Tuyere for metallurgical vessels
DE2455029C3 (en) * 1974-11-20 1978-10-19 Neunkircher Eisenwerk Ag, Vormals Gebrueder Stumm, 6680 Neunkirchen Process and melting ladle for the manufacture of vacuum steel
FR2334751A1 (en) * 1975-12-10 1977-07-08 Creusot Loire DEVICE FOR FIXING TIPES TO THE BOTTOM PLATE OR TO THE CUIRASSE OF A CONVERTER OR A REFINING OVEN
JPS5320241A (en) * 1976-08-10 1978-02-24 Teijin Ltd Automotive floor mat
DE3003884C2 (en) * 1980-02-02 1983-02-10 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Method for installing and replacing a gas-permeable refractory insert in the wall of a container containing a melt for introducing gases into the container and arrangement for carrying out this method
JPS6045685B2 (en) * 1981-12-11 1985-10-11 新日本製鐵株式会社 Double pipe tuyere for bottom blowing
US4449701A (en) * 1982-08-23 1984-05-22 Pennsylvania Engineering Corporation Tuyere for the injection of gases into a metallurgical vessel
DE3318422C2 (en) * 1983-05-20 1985-03-21 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Gas purging arrangement and method for actuating such an arrangement
JPH01208411A (en) * 1988-02-16 1989-08-22 Nippon Steel Corp Method for cooling gas nozzle in smelting metal furnace
DE3809828A1 (en) * 1988-03-23 1989-10-12 Radex Heraklith COOLSTONE
DE3907887A1 (en) * 1988-03-23 1989-10-26 Radex Heraklith Bubble brick
DE3833502A1 (en) * 1988-10-01 1990-04-05 Didier Werke Ag GASSPUELSTEIN
DE3904356A1 (en) * 1989-02-14 1990-08-23 Didier Werke Ag Gas bubble device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9309255A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
BR9205420A (en) 1993-11-23
CA2099781C (en) 1998-08-04
EP0565690B1 (en) 1997-03-05
UA32416C2 (en) 2000-12-15
ATE149574T1 (en) 1997-03-15
KR930703469A (en) 1993-11-30
AU2894892A (en) 1993-06-07
ZA928448B (en) 1993-05-05
ES2098551T3 (en) 1997-05-01
US5465942A (en) 1995-11-14
CA2099781A1 (en) 1993-05-07
DE4136552A1 (en) 1993-05-13
JPH06500162A (en) 1994-01-06
CN1074485A (en) 1993-07-21
JPH0781790B2 (en) 1995-09-06
CN1027596C (en) 1995-02-08
AU659242B2 (en) 1995-05-11
DE59208130D1 (en) 1997-04-10
KR100206639B1 (en) 1999-07-01
RU2080393C1 (en) 1997-05-27
WO1993009255A1 (en) 1993-05-13
TR27311A (en) 1995-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0565690A1 (en) Nozzle assembly for introducing fluids into a melt, and a method of operating the nozzle.
DE69032804T2 (en) Blow lance with cladding tube
DE69720729T2 (en) INJECTION LAMP TO BE USED FROM ABOVE
WO2003060169A1 (en) Method for the pyrometallurgical treatment of metals, metal melts and/or slags and injection device
DE69319486T2 (en) Process for sealing nozzles in the surrounding refractory lining
EP1805330A1 (en) Tapping tube for a metallurgical fusion pot
DD259293A5 (en) PLASMA TORCH
DE3003884C2 (en) Method for installing and replacing a gas-permeable refractory insert in the wall of a container containing a melt for introducing gases into the container and arrangement for carrying out this method
DE2324086C3 (en) Nozzle for introducing fresh gas
DE1801396A1 (en) Fluid bed coater
DE69601463T2 (en) FASTENING METHOD OF A GAS INJECTION NOZZLE THROUGH A WALL AND DEVICE THEREFOR
DE69615508T2 (en) NOZZLE FOR INJECTING GAS IN MELT AND ITS USE
DE19526882A1 (en) Process for cooling a hot surface and device for carrying out the process
DE19948187C2 (en) Process for the metallurgical treatment of a molten steel in a converter with oxygen blown onto the molten steel and oxygen blowing lance
EP0801721A1 (en) Replaceable nozzle for high temperature reactors having a fire-resistant lining
DE2913573C2 (en) Raw material distribution device for a furnace, in particular a blast furnace
DE2425025A1 (en) Protective sheath for glass tank electrodes - of nickel (alloy) and refractory fibre
DE10347947B4 (en) Industrial furnace and associated nozzle element
EP0104326A2 (en) Double circuit lance for refining molten metals
DE2259276C3 (en) Device for blowing oxygen through the refractory lining of a metallurgical converter
DE3444514C2 (en) Slide closure for metallurgical vessels, in particular for steel pans, for blowing in gases or solids suspended in gases
DD150907A5 (en) GAS GENERATOR FOR FINE-COAL CARBON FUELS
DE3511341C2 (en) Refractory nozzle for steel converters and electric furnaces
EP0502256A2 (en) Gas bubbling device for the treatment of steel in a ladle
DE10252276C1 (en) Metallurgical melting apparatus used as an electric furnace comprises a refractory ceramic lining through which extends a nozzle arrangement for introducing a fluid into a molten metal

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

17P Request for examination filed

Effective date: 19930624

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE DE ES FR GB IT LU NL

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: KORTEC AG

17Q First examination report despatched

Effective date: 19950718

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: MANNESMANN AKTIENGESELLSCHAFT

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

ITF It: translation for a ep patent filed
AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE DE ES FR GB IT LU NL

REF Corresponds to:

Ref document number: 149574

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19970315

Kind code of ref document: T

ET Fr: translation filed
REF Corresponds to:

Ref document number: 59208130

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19970410

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2098551

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19970516

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: GB

Ref legal event code: IF02

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

Ref country code: LU

Payment date: 20091120

Year of fee payment: 18

Ref country code: DE

Payment date: 20091120

Year of fee payment: 18

Ref country code: AT

Payment date: 20091113

Year of fee payment: 18

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

Ref country code: IT

Payment date: 20091121

Year of fee payment: 18

Ref country code: GB

Payment date: 20091119

Year of fee payment: 18

Ref country code: FR

Payment date: 20091201

Year of fee payment: 18

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20101103

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20110801

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

Ref country code: AT

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

Effective date: 20101103

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59208130

Country of ref document: DE

Effective date: 20110601

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59208130

Country of ref document: DE

Effective date: 20110531

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

Ref country code: DE

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

Effective date: 20110531

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

Ref country code: FR

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

Effective date: 20101130

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

Ref country code: GB

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

Effective date: 20101103

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 NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20101103

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

Ref country code: BE

Payment date: 20120418

Year of fee payment: 20

Ref country code: NL

Payment date: 20120425

Year of fee payment: 20

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

Ref country code: LU

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

Effective date: 20101103

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: V4

Effective date: 20121103

BE20 Be: patent expired

Owner name: *MANNESMANN A.G.

Effective date: 20121103

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

Ref country code: ES

Payment date: 20120425

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20130702

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

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20121104