EP0679723B1 - Verfahren zum Herstellen einer Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung für metallurgische Gefässe, sowie nach dem Verfahren hergestellte Blaseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung für metallurgische Gefässe, sowie nach dem Verfahren hergestellte Blaseinrichtung Download PDF

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EP0679723B1
EP0679723B1 EP95103813A EP95103813A EP0679723B1 EP 0679723 B1 EP0679723 B1 EP 0679723B1 EP 95103813 A EP95103813 A EP 95103813A EP 95103813 A EP95103813 A EP 95103813A EP 0679723 B1 EP0679723 B1 EP 0679723B1
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EP
European Patent Office
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injection
prefabricated
ceramic
brick
gas
Prior art date
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EP95103813A
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English (en)
French (fr)
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EP0679723A1 (de
Inventor
Alois Angeler
Harald Kaune
Theo Scheuten
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Didier Werke AG
Original Assignee
Didier Werke AG
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Publication date
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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a gas and / or Solid blowing device for metallurgical vessels, in particular for Converter, consisting of a ceramic pale stone with pressed in it metallic blowpipes, the ends of which are connected to a metallic base on the stone bottom Perforated plate are attached.
  • the invention further relates to a method manufactured blowing device.
  • Blow devices of this type are known to serve gases and / or Solids of the molten metal in the metallurgical vessel feed.
  • blowing device is for one in US Pat. No. 4,539,043 Converter floor described.
  • a blowing device of the same type is also from the Radex-Rundschau issue 1, 1990, pages 195 to 202, for one Electric oven previously known.
  • the invention has for its object to avoid these disadvantages and a method of manufacturing a gas and / or solid blowing device to propose a simplification of the Manufacturing enables and at the same time, especially in series production, the achievement a blowing performance that is always uniform, both quantitatively and qualitatively brings with it.
  • This object is achieved in that the first Blow tube as a tube bundle in the form of a ring in receiving holes in the perforated plate below Generation of a press fit are inserted, then that of Pipe bundle limited interior with a prefabricated ceramic Inner part is filled in, then the tube bundle attached to the perforated plate with the prefabricated ceramic inner part in a partial press mold filled with ceramic material of the blow stone is inserted, subsequently the press mold full with ceramic material of the blow stone is filled up, and finally the filling of ceramic material together with the tube bundle and the ceramic Inner part is pressed.
  • the assembly consists of the perforated plate with the attached Pipe bundle and the ceramic inner part therein forms a prefabricated insert, the ceramic inner part according to the invention has the task, during the pressing process, the blow tubes in the hold the desired installation position.
  • This has several advantages. On the one hand, this enables the blow tube to be attached to the perforated plate in advance to fix and for this a simpler compared to the usual welding Connection, namely to use an interference fit.
  • the complete Pipe bundle can thus, unlike the previously known blowing stones, in a single operation in the mold together with that in it lying ceramic inner part are inserted.
  • the method according to the invention asks the advantage of a exact positioning of the blowpipe in the blown stone, which, especially when Series production, the prerequisite for this is that the blowing device afterwards can always function properly and precisely in operation.
  • the type and nature of the ceramic material for the pale stone are well known from the general state of the art.
  • the pre-made ceramic inner part that holds the blow tube during the pressing process holds together, is advantageously made of the same ceramic Material made like the rest of the pale stone. According to the invention it is but also possible, depending on the application, the prefabricated ceramic Inner part and the rest of the pale stone made of different ceramic To manufacture materials.
  • the prefabricated ceramic inner part and / or the rest of the pale stone can also in some areas in the blowing direction of the stone from different ceramic materials are produced, for example if you use it better the wear behavior of the blowing stone in its blowing direction Takes into account.
  • the prefabricated ceramic can also be advantageous in terms of production technology Inner part as a core, preferably made of a similar blow stone to manufacture.
  • the invention provides that the perforated plate is inserted into the holes in the perforated plate Ends of the blowpipe is shrunk. Since the blow tube during the Pressing process held immovably by the prefabricated ceramic inner part remain, the shrink connection is sufficient for a perfectly gas-tight attachment the blow tube to the perforated plate.
  • the perforated plate is designed as a front wall of a metallic sleeve, which after inserting the Tube bundle in the press mold and filling the same with the ceramic Material of the blowing stone overleaf entirely of the ceramic material of the blowing stone is enclosed. In this way it is possible to fill the cavity metallic sleeve as a gas distribution chamber lying in the blown stone to use.
  • the perforated plate with a circular ring is provided by receiving holes for the blowpipes, and that prefabricated ceramic inner part is cylindrical.
  • the perforated plate can also within the scope of the invention with a polygonal ring of Be receiving holes for the blowpipes, then the prefabricated ceramic inner part is prismatic.
  • the invention also provides that the prefabricated ceramic inner part overleaf against the blowpipe fits tightly along the entire length of the pipe. If necessary, the prefabricated Be provided on the inside with grooves receiving the blowpipes.
  • blowpipes can be used to achieve the best possible blowing effect be wound helically in the blowing direction.
  • blow tubes advantageously have a circular flow channel on, but can also, for example, an elongated, preferably oval Have flow channel.
  • the metallic Sleeve has an end wall forming the perforated plate and with at both ends Flanges as anchoring elements for anchoring the metallic sleeve is provided in the ceramic pale stone.
  • the invention also provides for the blow stone to be optionally provided with several side by side tube bundles with the associated prefabricated ceramic inner parts. In this way it is possible to Blowing properties and the blowing performance of the blowing stone from case to case to change the respective requirements within wide limits.
  • the blowing device consists of a Ceramic blowing stone 1 with metallic pressed in Blow tube 2, the ends 3 on the stone bottom side on a metallic Perforated plate 4 are attached.
  • the latter is the end wall of a metal sleeve 5 with flanges 6, which are used as anchoring elements Anchor the sleeve 5 in the blow stone 1 serve.
  • To attach the tube 2 on the perforated plate 4 is a circular ring in this provided by receiving holes 7, in the stone floor side Tubes 2 are inserted to form a press fit.
  • the Press fit can, for example, by widening the drill ends 3 in the Receiving holes 7 or by shrinking the perforated plate 4 are produced on the pipe ends 3.
  • the interior delimited by the tube bundle 8 is prefabricated ceramic inner part 10 filled out of the same ceramic Material like the rest of the pale stone 1 is made. It is also if necessary, the prefabricated ceramic inner part 10 and remaining pale stone 1 made of different ceramic materials to manufacture. It is also possible to use the prefabricated ceramic Inner part 10 and / or the remaining blowing stone 1 in the blowing direction of the stone in areas, for example in the longitudinal areas h1 and h2 to produce different ceramic materials.
  • the pre-made Ceramic inner part 10 is cylindrical and made of a drill core a similar blow stone 1 is produced, the reverse of the Blow tube 2 fits snugly.
  • the blow tubes 2 have a circular flow channel. she but can also have an elongated, preferably oval, if required Have flow channel.
  • blowing device according to Figures 1 and 2 is according to the invention as follows produced:
  • blow tubes 2 are bundled into the receiving bores 7 of the perforated plate 4 inserted to create a press fit. Then the interior delimited by the tube bundle 8 with the prefabricated ceramic inner part 10 filled.
  • the assembly consisting of the metallic sleeve 5 with the perforated plate 4, and the tube bundle 8 attached to it and the ceramic therein Inner part 10 forms a prefabricated insert which, as can be seen from FIG. 10, then in a partially with the ceramic material 20 of the Blassteins 1 filled mold 21 is inserted. Below is the mold 21 fully filled with the ceramic material 22 of the blowing stone 1. Finally the filling of ceramic material 20, 22 together with the metallic Sleeve 5, the attached tube bundle 8 and the inner part therein 10 pressed until the desired final outer shape of the blowing stone 1 is reached is.
  • the tubes 2 of the tube bundle 8 are prefabricated ceramic inner part 10 according to the invention held together so that they Maintain their exact installation position during the pressing process.
  • the ceramic material of the filling 20, 22 is known to consist of various granular and / or powdered ceramic materials with the appropriate Grain size to which a suitable binder is added.
  • the metallic sleeve 5 is from ceramic material 20, 22 of the blow stone completely enclosed overleaf. In order to extend the usable length of the blowing stone 1, it is also by a corresponding transformation of the mold 21 possible to arrange metallic sleeve 5 outside the blowing stone 1, so that the End face of the inner flange 6 with the bottom Face of the blowing stone 1 is flush.
  • the blowing device according to Figures 3 and 4 differs from that Blowing device according to Figures 1 and 2 essentially only in that instead of the metal sleeve 5, a perforated plate 11 with the receiving bores 7 for tube 2 is present.
  • the perforated plate 11 is on the perforated brick 1 arranged on the outside. But it can also be similar to the metal sleeve 5 in be pressed in the blowing stone 1.
  • a metallic Gas distribution chamber can be connected.
  • the blowing device according to Figures 5 and 6 differs from that Blowing device according to Figures 3 and 4 only in that it instead the perforated plate 11 is a rectangular perforated plate 12 with a polygonal Wreath of receiving holes 5 for the tube 2 is provided. Accordingly, the interior of the tube bundle 13 is prismatic trained prefabricated ceramic inner part 14 filled.
  • the blowing device according to FIGS. 7 and 8 differs from the blowing device according to FIGS. 3 and 4 only by that on the perforated disc 15 two coaxially arranged tube bundles 16, 17 are fixed, the interior and interstices with a cylindrical prefabricated ceramic inner part 18 or a hollow cylindrical prefabricated ceramic inner part 19 are filled. If necessary can create gaps between the two prefabricated ceramic Inner parts 18 and 19 and the tube 2 with a suitable ceramic Material, for example a casting compound to be filled. It is also possible, the prefabricated ceramic inner parts 18, 19 with the tubes 2nd to provide longitudinal grooves.
  • the blowing device according to FIG. 9 differs from the blowing device according to Figures 1 and 2 only in that in the blow stone 1 two sleeves 5a, 5b lying parallel to one another are pressed in with tube bundles 8a, 8b are. Similar multiple arrangements are of course common to all others described variants of the blowing device according to the invention possible.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung für metallurgische Gefäße, insbesondere für Konverter, bestehend aus einem keramischen Blasstein mit darin eingepreßten metallischen Blasröhrchen, deren Enden steinbodenseitig an einer metallischen Lochplatte befestigt sind. Die Erfindung betrifft ferner eine verfahrensgemäß hergestellte Blaseinrichtung.
Blaseinrichtungen dieser Art dienen bekanntlich dazu, Gase und/oder Feststoffe der im metallurgischen Gefäß befindlichen Metallschmelze zuzuführen.
Eine derartige Blaseinrichtung ist in der US-PS 4,539,043 für einen Konverterboden beschrieben. Eine artgleiche Blaseinrichtung ist auch aus der Radex-Rundschau Heft 1, 1990, Seiten 195 bis 202, für einen Elektroofen vorbekannt.
In beiden Fällen werden die metallischen Blasröhrchen in das keramische Material des Blassteins eingepreßt, das bekanntlich mit einem hohen volumetrischen Verdichtungsverhältnis verpreßt wird. Dies hat zur Folge, daß nach dem Preßvorgang die Lage der metallischen Blasröhrchen im Blasstein oft von der ursprünglich vorgesehenen Einbaulage stark abweicht. Dadurch wird einerseits die Funktion des Blassteins in erheblichem Maße beeinträchtigt. Andererseits ergeben sich aber auch Schwierigkeiten bei der Fertigstellung des Blassteins, da es aufgrund der abweichenden Einbaulage der Blasröhrchen praktisch unmöglich ist, eine vorgefertigte Lochplatte mit definierten Rohranschlußstellen zu benutzen. Bei den vorbekannten Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtungen der o.g. Art ist es daher in der Praxis vielfach erforderlich, die Lochplatte der endgültigen Einbaulage der Blasröhrchen anzupassen und diese nachträglich an die Lochplatte zu befestigen, wobei in der Praxis nur aufwendige Schweißverbindungen die erforderliche Dichtigkeit der Rohranschluß- und Befestigungsstellen gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zum Herstellen einer Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das eine Vereinfachung der Fertigung ermöglicht und gleichzeitig, zumal bei Serienfertigung, die Erzielung einer sowohl quantitativ als auch qualitativ stets gleichmäßigen Blasleistung mit sich bringt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst die Blasröhrchen als Rohrbündel in Form eines Kranzes in Aufnahmebohrungen der Lochplatte unter Erzeugung einer Preßpassung eingesteckt werden, anschließend der vom Rohrbündel begrenzter Innenraum mit einem vorgefertigten keramischen Innenteil ausgefüllt wird, danach das an der Lochplatte befestigte Rohrbündel mit dem darin liegenden vorgefertigten keramischen Innenteil in eine teilweise mit keramischen Material des Blassteins gefüllte Preßform eingelegt wird, nachfolgend die Preßform voll mit keramischen Material des Blassteins aufgefüllt wird, und schließlich die Füllung aus keramischem Material zusammen mit dem Rohrbündel und dem darin liegenden keramischem Innenteil verpreßt wird.
Die Baugruppe bestehend aus der Lochplatte mit dem daran befestigten Rohrbündel und dem darin liegenden keramischen Innenteil bildet also einen vorgefertigten Einsatz, wobei das keramische Innenteil erfindungsgemäß die Aufgabe hat, während des Preßvorgangs die Blasröhrchen in der gewünschte Einbaulage festzuhalten. Hieraus ergeben sich mehrere Vorteile. Zum einen ist es dadurch möglich, die Blasröhrchen vorab an die Lochplatte zu befestigen und hierfür eine gegenüber der üblichen Schweißung einfachere Verbindung, nämlich eine Preßpassung zu verwenden. Das komplette Rohrbündel kann somit, anders als bei den vorbekannten Blassteinen, in einem einzigen Arbeitsgang in die Preßform zusammen mit dem darin liegenden keramischen Innenteil eingelegt werden.
Zum anderen bittet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil einer genauen Positionierung der Blasröhrchen im Blasstein, was, zumal bei Serienfertigung, Voraussetzung dafür ist, daß die Blaseinrichtung danach im Betrieb stets funktionsgerecht und genau arbeiten kann.
Art und Beschaffenheit des keramischen Materials für den Blasstein sind aus dem allgemeinen Stand der Technik gut bekannt. Das vorgefertigte keramische Innenteil, das die Blasröhrchen während des Preßvorgangs zusammenhält, wird vorteilhafterweise aus dem gleichen keramischen Material wie der restliche Blasstein hergestellt. Nach der Erfindung ist es aber auch möglich, je nach Anwendungsfall das vorgefertigte keramische Innenteil und der restliche Blasstein aus unterschiedlichen keramischen Materialien herzustellen.
Das vorgefertigte keramische Innenteil und/oder der restliche Blasstein können auch in Blasrichtung des Steines bereichsweise aus unterschiedlichen keramischen Materialien hergestellt werden, beispielsweise wenn damit man besser dem Verschleißverhalten des Blassteins in dessen Blasrichtung Rechnung trägt.
Es kann auch fertigungstechnisch vorteilhaft sein, das vorgefertigte keramische Innenteil als Bohrkern, vorzugsweise aus einem gleichartigen Blasstein herzustellen.
Zum Befestigen der Blasröhrchen an die Lochplatte sieht die Erfindung vor, daß die Lochplatte auf die in die Aufnahmebohrungen der Lochplatte eingesteckten Enden der Blasröhrchen aufgeschrumpft wird. Da die Blasröhrchen während des Preßvorgangs durch das vorgefertigte keramische Innenteil unverrückbar gehalten bleiben, genügt die Schrumpfverbindung für eine einwandfrei gasdichte Befestigung der Blasröhrchen an die Lochplatte.
In weitere Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Lochplatte als Stirnwand einer metallischen Hülse ausgeführt wird, die nach Einlegen des Rohrbündels in die Preßform und Auffüllen derselben mit dem keramischen Material des Blassteins umseitig ganz vom keramischen Material des Blassteins umschlossen wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Hohlraum der metallischen Hülse als im Blasstein liegende Gasverteilerkammer zu benutzen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch ohne weiteres möglich, mehrere Rohrbündel mit den dazugehörigen vorgefertigten keramischen Innenteilen in die teilweise mit dem keramischen Material des Blassteins gefüllte Preßform einzulegen, nachfolgend die Preßform voll mit dem keramischen Material des Blasstein aufzufüllen und schließlich die Füllung aus keramischem Material zusammen mit den Rohrbündeln und den darin liegenden keramischen Innenteilen zu verpreßen. Auf diese Weise ist es möglich, die Blasleistung des Blassteines je nach Bedarf sowohl funktionell als auch mengenmäßig zu verändern.
Bei einer erfindungsgemäß hergestellten Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung sieht die Erfindung vor, daß die Lochplatte mit einem kreisförmigen Kranz von Aufnahmebohrungen für die Blasröhrchen versehen ist, und das vorgefertigte keramische Innenteil zylindrisch ist. Die Lochplatte kann aber auch im Rahmen der Erfindung mit einem polygonalen Kranz von Aufnahmebohrungen für die Blasröhrchen versehen sein, wobei dann das vorgefertigte keramische Innenteil prismatisch ist. Um einen möglichst sicheren Zusammenhalt der Blasröhrchen zu erzielen sieht die Erfindung außerdem vor, daß das vorgefertigte keramische Innenteil umseitig gegen die Blasröhrchen auf der gesamten Rohrlänge eng anliegt. Gegebenenfalls kann das vorgefertigte Innenteil umseitig mit die Blasröhrchen aufnehmenden Nuten versehen sein.
Um eine möglichst günstige Blaswirkung zu erzielen, können die Blasröhrchen in Blasrichtung schraubenförmig gewickelt sein.
Die Blasröhrchen weisen vorteilhafterweise einen kreisförmigen Durchlaufkanal auf, können aber auch beispielsweise einen länglichen, vorzugsweise ovalen Durchflußkanal aufweisen.
Bei Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtungen, deren Blasröhrchen an eine metallische Hülse befestigt sind, sieht sie Erfindung vor, daß die metallische Hülse eine die Lochplatte bildende Stirnwand aufweist und an beiden Enden mit Flanschen als Verankerungselemente zum Verankern der metallischen Hülse in den keramischen Blasstein versehen ist.
Es ist auch im Rahmen der Erfindung möglich, zusätzlich zum einen Rohrbündel ein weiteres konzentrisch zu ihm angeordnetes Rohrbündel oder ein Einzelrohr vorzusehen, das ebenfalls an der metallischen Lochplatte befestigt ist, wobei der Zwischenraum zwischen den Rohrbündeln bzw. zwischem dem Einzelrohr und dem dieses umschließenden Rohrbündel mit einem zusätzlichen hohlzylindrischen oder hohlprismatischen vorgefertigten keramischen Innenteil ausgefüllt ist.
Die Erfindung sieht ebenfalls vor, den Blasstein gegebenenfalls mit mehreren nebeneinander angeordneten Rohrbündeln mit den zugehörigen vorgefertigten keramischen Innenteilen zu versehen. Auf diese Weise ist es möglich, die Blaseigenschaften und die Blasleistung des Blassteins von Fall zu Fall den jeweiligen Anforderungen innerhalb weiter Grenzen zu verändern.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine erfindungsgemäß hergestellte Blaseinrichtung mit einem an der Stirnwand einer metallischen Hülse befestigten kreisförmigen Rohrbündel, im Längsschnitt dargestellt,
Fig. 2
eine Seitenansicht der Blaseinrichtung gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II
Fig. 3
eine Variante der erfindungsgemäß hergestellten Blaseinrichtung mit einem an einer Lochscheibe befestigten kreisförmigen Rohrbündel, im Längsschnitt dargestellt,
Fig. 4
eine Seitenansicht der Blaseinrichtung gemäß Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV,
Fig. 5
eine weitere Variante der erfindungsgemäß hergestellten Blaseinrichtung mit einem an einer Lochplatte befestigten polygonalen Rohrbündel, im Längsschnitt dargestellt,
Fig. 6
eine Seitenansicht der Blaseinrichtung gemäß Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI,
Fig. 7
eine weitere Variante der erfindungsgemäß hergestellten Blaseinrichtung mit zwei zueinander konzentrisch an einer Lochscheibe befestigten kreisförmigen Rohrbündeln, im Längsschnitt dargestellt,
Fig. 8
eine Seitenansicht der Blaseinrichtung gemäß Fig. 7 in Richtung des Pfeiles VIII,
Fig. 9
eine Variante der Blaseinrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 mit einer Doppelanordnung der Rohrbündel,
Fig. 10
einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß hergestellte Blaseinrichtung während des Preßvorganges, schematisch dargestellt.
Die Blaseinrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 besteht aus einem keramischen Blasstein 1 mit darin eingepreßten metallischen Blasröhrchen 2, deren Enden 3 steinbodenseitig an einer metallischen Lochplatte 4 befestigt sind. Letztere ist als Stirnwand einer Metallhülse 5 mit Flanschen 6 hergestellt, die als Verankerungselemente zum Verankern der Hülse 5 in den Blasstein 1 dienen. Zum Befestigen der Röhrchen 2 an die Lochplatte 4 ist in dieser ein kreisförmiger Kranz von Aufnahmebohrungen 7 vorgesehen, in die steinbodenseitige die Röhrchen 2 unter Bildung einer Preßpassung eingesteckt werden. Die Preßpassung kann beispielsweise durch Aufweiten der Bohrenden 3 in den Aufnahmebohrungen 7 oder aber auch durch Aufschrumpfen der Lochplatte 4 auf die Rohrenden 3 hergestellt werden. Die auf diese Weise an die Lochplatte 4 befestigten Röhrchen 2 bilden ein Rohrbündel 8, dessen Röhrchen 2 sich von der Lochplatte 4 bis zur gegenüberliegenden Stirnfläche des Blassteins 1 erstrecken, so daß die Durchgangskanäle der Röhrchen 2 nach Einbau des Blassteins 1 in das metallurgische Gefäß einerseits steinbodenseitig in den als Gasverteilerkammer dienenden Hohlraum 9 der metallischen Hülse 5 und andererseits in den Innenraum des metallurgischen Gefäßes münden.
Der vom Rohrbündel 8 begrenzter Innenraum ist mit einem vorgefertigten keramischen Innenteil 10 ausgefüllt, das aus dem gleichen keramischen Material wie der restliche Blasstein 1 hergestellt ist. Es ist aber auch im Bedarfsfall möglich, das vorgefertigte keramische Innenteil 10 und der restliche Blasstein 1 aus unterschiedlichen keramischen Materialien herzustellen. Es ist ebenfalls auch möglich, das vorgefertigte keramische Innenteil 10 und/oder der restliche Blasstein 1 in Blasrichtung des Steines bereichsweise, so zum Beispiel in den Längsbereichen h1 und h2, aus unterschiedlichen keramischen Materialien herzustellen. Das vorgefertigte keramische Innenteil 10 ist zylindrisch ausgebildet und als Bohrkern aus einem gleichartigen Blasstein 1 hergestellt, der umseitig gegen die Blasröhrchen 2 eng anliegt.
Die Blasröhrchen 2 weisen einen kreisförmigen Durchflußkanal auf. Sie können aber auch nach Bedarf einen länglichen, vorzugsweise ovalen Durchflußkanal aufweisen.
Die Blaseinrichtung gemäß Figuren 1 und 2 wird erfindungsgemäß wie folgt hergestellt:
Zunächst werden die Blasröhrchen 2 bündelförmig in die Aufnahmebohrungen 7 der Lochplatte 4 unter Erzeugung einer Preßpassung eingesteckt. Anschließend wird der vom Rohrbündel 8 begrenzte Innenraum mit dem vorgefertigten keramischen Innenteil 10 ausgefüllt.
Die Baugruppe bestehend aus der metallischen Hülse 5 mit der Lochplatte 4, und dem daran befestigten Rohrbündel 8 und dem darin liegenden keramischen Innenteil 10 bildet einen vorgefertigten Einsatz, der, wie aus Figur 10 ersichtlich, anschließend in eine teilweise mit dem keramischen Material 20 des Blassteins 1 gefüllte Preßform 21 eingelegt wird. Nachfolgend wird die Preßform 21 voll mit dem keramischen Material 22 des Blassteins 1 aufgefüllt. Schließlich wird die Füllung aus keramischem Material 20, 22 zusammen mit der metallischen Hülse 5, dem daran befestigte Rohrbündel 8 und dem darin liegenden Innenteil 10 verpreßt, bis die gewünschte endgültige Außenform des Blassteins 1 erreicht ist.
Dabei werden die Röhrchen 2 des Rohrbündels 8 durch das vorgefertigte keramische Innenteil 10 erfindungsgemäß so zusammengehalten, daß sie während des Preßvorgangs ihre genaue Einbaulage beibehalten.
Das keramische Material der Füllung 20, 22 besteht bekanntlich aus verschiedenen körnigen und/oder pulverförmigen keramischen Werkstoffen mit der geeigneten Korngröße, denen ein geeignetes Bindemittel beigemischt wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die metallische Hülse 5 vom keramischen Material 20, 22 des Blassteines umseitig ganz umschlossen. Um die nutzbare Baulänge des Blassteines 1 zu verlängern ist es aber auch durch eine entsprechende Umbildung der Preßform 21 möglich, die metallische Hülse 5 außerhalb des Blassteines 1 anzuordnen, so daß die Stirnfläche des innenliegenden Flansches 6 mit der bodenseitigen Stirnfläche des Blassteines 1 bündig ist.
Die Blaseinrichtung gemäß den Figuren 3 und 4 unterscheidet sich von der Blaseinrichtung gemäß Figuren 1 und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß anstelle der Metallhülse 5 eine Lochplatte 11 mit den Aufnahmebohrungen 7 für die Röhrchen 2 vorhanden ist. Die Lochplatte 11 ist am Lochstein 1 außenseitig angeordnet. Sie kann aber auch ähnlich wie die Metallhülse 5 in den Blasstein 1 eingepreßt sein. An die Lochscheibe 11 ist eine metallische Gasverteilerkammer anschließbar.
Die Blaseinrichtung gemäß den Figuren 5 und 6 unterscheidet von der Blaseinrichtung gemäß den Figuren 3 und 4 lediglich dadurch, daß sie anstelle der Lochplatte 11 eine rechteckige Lochplatte 12 mit einem polygonalen Kranz von Aufnahmebohrungen 5 für die Röhrchen 2 versehen ist. Dementsprechend ist der Innenraum des Rohrbündels 13 mit einem prismatisch ausgebildeten vorgefertigten keramischen Innenteil 14 ausgefüllt.
Die Blaseinrichtung gemäß den Figuren 7 und 8 unterscheidet sich von der Blaseinrichtung gemäß den Figuren 3 und 4 lediglich dadurch, daß an die Lochscheibe 15 zwei koaxial zueinander angeordneten Rohrbündel 16, 17 befestigt sind, deren Innen- und Zwischenräume mit einem zylindrischen vorgefertigten keramischen Innenteil 18 bzw. einem hohlzylindrischen vorgefertigten keramischen Innenteil 19 ausgefüllt sind. Im Bedarfsfall können Zwischenräume zwischen den beiden vorgefertigten keramischen Innenteilen 18 und 19 und den Röhrchen 2 mit einem geeigneten keramischen Material, beispielsweise einer Gießmasse aufgefüllt werden. Es ist aber auch möglich, die vorgefertigten keramischen Innenteile 18, 19 mit die Röhrchen 2 aufnehmenden Längsnuten zu versehen.
Es ist selbstverständlich ebenfalls möglich, die entsprechende Rohrbündelanordnung bei der Blaseinrichtung gemäß den Figuren 5 und 6 vorzusehen, wobei in diesem Fall die beiden vorgefertigten keramischen Innenteile prismatisch bzw. hohlprismatisch sind.
Es ist außerdem möglich, die Rohrbündelanordnung der Blaseinrichtungen gemäß den Figuren 3, 4, 5, 6 und 7, 8 an eine metallische Hülse gemäß der Hülse 5 aus den Figuren 1 und 2 zu befestigen.
Die Blaseinrichtung gemäß Figur 9 unterscheidet sich von der Blaseinrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 lediglich dadurch, daß in den Blasstein 1 zwei parallel zueinander liegende Hülsen 5a, 5b mit Rohrbündeln 8a, 8b eingepreßt sind. Ähnliche Mehrfachanordnungen sind selbstverständlich bei allen anderen beschriebenen Varianten der erfindungemäßen Blaseinrichtung möglich.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung für metallurgische Gefäße, insbesondere für Konverter, bestehend aus einem keramischen Blasstein mit darin eingepreßten metallischen Blasröhrchen, deren Enden steinbodenseitig an einer metallischen Lochplatte befestigt sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zunächst die Blasröhrchen (2) als Rohrbündel (8,13,16,17) in Form eines Kranzes in Aufnahmebohrungen (7) der Lochplatte (4, 11, 12, 15) unter Erzeugung einer Preßpassung eingesteckt werden, anschließend der vom Rohrbündel (8, 13, 16,17) begrenzter Innenraum mit einem vorgefertigten keramischen Innenteil (10, 14, 18,19) ausgefüllt wird, danach das an der Lochplatte befestigte Rohrbündel mit dem darin liegenden vorgefertigten keramischen Innenteil in eine teilweise mit keramischem Material (20) des Blassteins gefüllte Preßform (21) eingelegt wird, nachfolgend die Preßform voll mit keramischem Material (22) des Blassteins aufgefüllt wird, und schließlich die Füllung (20, 22) aus keramischem Material zusammen mit dem Rohrbündel (8, 13, 16, 17) und dem darin liegenden vorgefertigten keramischem Innenteil (10, 14, 18, 19) verpreßt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das vorgefertigte keramische Innenteil (10, 14, 18, 19) aus dem gleichen keramischen Material (20, 22) wie der restliche Blasstein (1) hergestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das vorgefertigte keramische Innenteil (10, 14, 18, 19) und der restliche Blasstein (1) aus unterschiedlichen keramischen Materialien hergestellt werden.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das vorgefertigte keramische Innenteil (10, 14, 18, 19) und/oder der restliche Blasstein (1) in Blasrichtung des Steines bereichsweise aus unterschiedlichen keramischen Materialien hergestellt ist.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das vorgefertigte keramische Innenteil als Bohrkern (10, 18, 19), vorzugsweise aus einem gleichartigen Blasstein hergestellt wird.
  6. Verfahren nach oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Blasröhrchen (2) an die Lochplatte (4, 11, 12, 15) durch Aufschrumpfen der Lochplatte auf die in deren Aufnahmebohrungen eingesteckten Enden (3) der Blasröhrchen (2) befestigt werden.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Lochplatte (4) als Stirnwand einer metallischen Hülse (5) ausgeführt wird, die nach Einlegen des Rohrbündels (8) in die Preßform (21) und Auffüllen derselben mit dem keramischen Material des Blassteins umseitig ganz vom keramischem Material (20, 22) des Blassteins umschlossen wird.
  8. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mehrere Rohrbündel (8a, 8b) mit den dazugehörigen vorgefertigten keramischen Innenteilen in die teilweise mit dem keramischen Material (20) des Blassteins (1) gefüllte Preßform (21) eingelegt werden, nachfolgend die Preßform (21) voll mit dem keramischen Material (22) des Blassteins aufgefüllt wird, und schließlich die Füllung (20, 22) aus keramischem Material zusammen mit den Rohrbündeln (8a, 8b) und den darin liegenden vorgefertigten keramischen Innenteilen verpreßt wird.
  9. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung erhalten gemäß dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Lochplatte (4, 11) mit einem kreisförmigen Kranz von Aufnahmebohrungen (7) für die Blasröhrchen (2) versehen ist und das vorgefertigte keramische Innenteil (10, 18, 19) zylindrisch ist.
  10. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Blasröhrchen (2) in Blasrichtung schraubenförmig gewickelt sind.
  11. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung erhalten gemäß dem Verfahren nach einem oder mehreren der Anspüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Lochplatte (12) mit einem polygonalen Kranz von Aufnahmebohrungen (7) für die Blasröhrchen (2) versehen ist und das vorgefertigte keramische Innenteil (4) prismatisch ist.
  12. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das vorgefertigte keramische Innenteil (10, 14, 18, 19) umseitig gegen die Blasröhrchen (2) eng anliegt.
  13. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Blasröhrchen (2) einen kreisförmigen Durchflußkanal aufweisen.
  14. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Blasröhrchen (2) einen länglichen, vorzugsweise ovalen Durchflußkanal aufweisen.
  15. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, oder erhalten gemäß dem Verfahren nach anspruch 7 oder 8
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die metallische Hülse (5) eine die Lochplatte bildende Stirnwand (4) aufweist und an beiden Enden mit Verankerungselemente bildenden Flanschen (6) versehen ist.
  16. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zusätzlich zum Rohrbündel (16) ein weiteres konzentrisch zu ihm angeordnetes Rohrbündel (17) oder Einzelrohr vorgesehen ist, das ebenfalls an der metallischen Lochplatte (15) befestigt ist, wobei der Zwischenraum zwischen den Rohrbündeln bzw. zwischen dem Einzelrohr und dem dieses umschließenden Rohrbündel mit einem zusätzlichen hohlzylindrischen oder hohlprismatischen vorgefertigten keramischen Innenteil (19) ausgefüllt ist.
  17. Gas- und/oder Feststoffblaseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Blasstein (1) mit mehreren nebeneinander angeordneten Rohrbündeln (8a, 8b) mit den zugehörigen vorgefertigten keramischen Innenteilen versehen ist.
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