EP0919634A1 - Blaslanze mit gasgekühlter Feuerfestummantelung - Google Patents

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EP0919634A1
EP0919634A1 EP98122352A EP98122352A EP0919634A1 EP 0919634 A1 EP0919634 A1 EP 0919634A1 EP 98122352 A EP98122352 A EP 98122352A EP 98122352 A EP98122352 A EP 98122352A EP 0919634 A1 EP0919634 A1 EP 0919634A1
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EP
European Patent Office
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gas
blow lance
gas passage
passage channels
refractory
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98122352A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Stilger
Günter Langner
Michael Specht
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.)
Plibrico Co GmbH
Original Assignee
Plibrico Co GmbH
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Filing date
Publication date
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Application filed by Plibrico Co GmbH filed Critical Plibrico Co GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • C21C5/4646—Cooling arrangements
    • 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
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/4613—Refractory coated lances; Immersion lances

Definitions

  • the invention relates to a blowing lance for introducing gaseous and / or solid treatment media or additives in molten metal, with an inner support tube and one the support tube circumferentially surrounding refractory casing.
  • blow lances as for example from DE-PS 3744715 are known, are used in blowing technology for blowing of treatment gases or carrier gases with which solids are used in liquid metal melts.
  • the lances commonly used today are divided into rinsing lances, the gasification of inert purge gases such as argon or also use nitrogen to embroider melts, in oxygen lances, which to supply oxygen during the fresh process or Temperature increase of the melt can be used in solid lances, where with granular inert carrier gases or powdered reaction or additives such as lime or Silicon are blown in and finally the so-called Pig iron lances, in which the pig iron by the supply of Calcium or magnesium oxide is desulfurized.
  • inert purge gases such as argon or also use nitrogen to embroider melts
  • oxygen lances which to supply oxygen during the fresh process or Temperature increase of the melt
  • Solid lances where with granular inert carrier gases or powdered reaction or additives such as lime or Silicon are blown in and finally the so-called Pig iron lances, in which the pig iron by the supply of Calcium or magnesium oxide is desulfurized.
  • blowing lances are held above the pan on holding devices attached and the support tube is attached with the appropriate Feed lines connected.
  • the actual injection tube also called the carrier tube
  • a fire-resistant jacket which, for. B. may consist of chamotte, corundum, mullite, andalusite, bauxite, etc.
  • This refractory sheathing is usually connected to the carrier tube with the aid of anchor elements, which, in addition to mechanically clamping the refractory material to the carrier tube, also have the task of dissipating heat from the refractory layer into the carrier tube, in order in this way to utilize the cooling effect of the gases to be injected.
  • the durability of the known blowing lances is nevertheless essentially limited by premature wear of the refractory carrier tube casing in the slag area of the melt. This is due to an increased chemical attack by the aggressive slag, the increased bath temperature in the upper melt area and the increased bath movement in the surface area.
  • the invention has for its object a generic To create blowing lance, in which the leading wear in Slag area is reduced.
  • the inventive design of the blowing lance is first the refractory coating in the slag area is extraordinary effectively cooled so that the thermal and chemical Attack of the slag is initially significantly reduced becomes.
  • An inert gas such as argon is preferably used for this purpose or nitrogen is used.
  • gas passage channels in the refractory casing can be used in the production of gas purging stones Techniques are used so that the refractory material have a directional or non-directional porosity can.
  • a gas supply channel concentrically surrounding the carrier tube provided by a special gas connection is connected to the cooling gas.
  • Gas can also go directly through the carrier tube into the additional Gas channels are blown.
  • the gas escaping in the area of the slag zone ensures not only for excellent cooling of the refractory material, but at the same time forms a concentric blow lance surrounding gas cushion, which is largely direct Prevent contact between slag and refractory material can.
  • the one to be injected The amount of gas can be relatively small, since this is through the gas passage channels escaping gas due to the comparatively high temperature in the slag area expands considerably.
  • Gas passage channels segment-like in one another Areas of the refractory jacket arranged.
  • the Gas passage channels directed and inclined to Longitudinal center axis of the lance, so that when it is inclined upwards Channels a flow bead from the molten metal can be generated, the refractory casing ring surrounds, and direct contact between the slag and the refractory coat prevented.
  • the drawing shows a schematic section through a Blow lance 1, which essentially consists of a carrier tube 2, that of a refractory casing 3 concentric is surrounded.
  • a gas supply channel 4 provided, which surrounds the support tube 2 concentrically and pressurized with compressed gas by means of a gas connecting piece 5 can be.
  • gas passage channels extending radially outwards 7 are provided, which are connected to the gas supply channel 4 and on the outside 8 of the refractory casing 3 open.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
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Abstract

Um den vorauseilenden Verschleiß der Feuerfestummantelung (3) einer Blaslanze (1) im Schlackenbereich (6) zu reduzieren, wird vorgeschlagen, im Verschleißbereich (6) Gasdurchtrittskanäle (7) auszubilden, die über einen Gaszuführungskanal 4 mit einem inerten Gas beaufschlagt werden können. Dadurch wird das Feuerfestmaterial der Ummantelung (3) im Schlackenbereich (6) verstärkt gekühlt, wobei sich gleichzeitig ein Gasring um die Ummantelung (3) legt, der einen direkten Kontakt zwischen Schlacke und Feuerfestummantelung (3) weitgehend verhindert. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Blaslanze zum Einbringen von gasförmigen und/oder festen Behandlungsmedien oder Zuschlagstoffen in Metallschmelzen, mit einem inneren Trägerrohr und einer das Trägerrohr umfänglich umgebenden Feuerfestummantelung.
Derartige Blaslanzen, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 3744715 bekannt sind, werden in der Hüttentechnik zum Einblasen von Behandlungsgasen oder Trägergasen, mit denen Feststoffe transport werden, in flüssige Metallschmelzen verwendet.
Sie werden insbesondere bei der Pfannenmetallurgie eingesetzt, bei der die metallurgische Arbeit zur Feineinstellung der Legierungszusammensetzung, des Reinheitsgrades oder der Abgießtemperatur in der Pfanne vorgenommen wird.
Die heute gebräuchlichen Lanzen werden unterschieden in Spüllanzen, die dem Eingasen von inerten Spülgasen wie Argon oder auch Stickstoff zum Aufsticken von Schmelzen dienen, in Oxygenlanzen, die zur Sauerstoffzufuhr beim Frischprozeß oder zur Temperaturerhöhung der Schmelze verwendet werden, in Feststofflanzen, bei denen mit inerten Trägergasen granulat- oder pulverförmige Reaktions- oder Zuschlagsstoffe wie Kalk oder Silizium eingeblasen werden und schließlich die sogenannten Roheisenlanzen, bei denen das Roheisen durch die Zuführung von Kalzium- oder Magnesiumoxyd entschwefelt wird.
Die Blaslanzen werden dabei oberhalb der Pfanne an Haltevorrichtungen befestigt und das Trägerrohr wird mit den entsprechenden Zuführungsleitungen verbunden.
Um die Haltbarkeit der Blaslanzen zu erhöhen, ist das eigentliche Eindüsungsrohr, auch Trägerrohr genannt, durch einen feuerfesten Mantel geschützt, der z. B. aus Schamotte, Korund, Mullit, Andalusit, Bauxit usw. bestehen kann. Diese Feuerfestummantelung ist üblicherweise mit Hilfe von Ankerelementen mit dem Trägerrohr verbunden, die neben einer mechanischen Verklammerung des feuerfesten Materials mit dem Trägerrohr auch die Aufgabe haben, Wärme aus der Feuerfestschicht in das Trägerrohr abzuleiten, um auf diese Weise die kühlende Wirkung der einzudüsenden Gase auszunutzen.
Die Haltbarkeit der bekannten Blaslanzen wird dennoch im wesentlichen begrenzt durch einen vorauseilenden Verschleiß der feuerfesten Trägerrohrummantelung im Schlackenbereich der Schmelze. Dies liegt an einem erhöhten chemischen Angriff der aggressiven Schlacke, der erhöhten Badtemperatur im oberen Schmelzenbereich und der erhöhten Badbewegung im Oberflächenbereich.
Diesem vorauseilenden Verschleiß könnte man nun beispielsweise dadurch verringern, daß im Schlackenbereich hochwertige Feuerfestmaterialien verwendet werden, die jedoch teuer sind und die Herstellung der Feuerfestummantelung wesentlich aufwendiger machen. Auch kann es dann zu Gefügeinhomogenitäten im Feuerfestmaterial kommen, die u. U. eine Rißbildung zur Folge haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Blaslanze zu schaffen, bei der der vorauseilende Verschleiß im Schlackenbereich verringert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Feuerfestummantelung Gasdurchtrittskanäle vorgesehen sind, die mittels eines oder mehrerer Gaszuführungskanäle mit Gas beaufschlagbar sind.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Blaslanze wird zunächst die Feuerfestummantelung im Schlackenbereich außerordentlich effektiv gekühlt, so daß der thermische und chemikalische Angriff der Schlacke zunächst deutlich verringert wird. Als Gas wird dazu vorzugsweise ein inertes Gas wie Argon oder Stickstoff verwendet.
Zur Bildung der Gasdurchtrittskanäle in der feuerfesten Ummantelung können die aus der Herstellung von Gasspülsteinen verwendeten Techniken eingesetzt werden, so daß das Feuerfestmaterial eine gerichtete oder ungerichtete Porosität aufweisen kann.
Zur Versorgung der Gasdurchtrittskanäle mit Gas ist vorzugsweise ein das Trägerrohr konzentrisch umgebender Gaszuführungskanal vorgesehen, der über einen speziellen Gasanschluß mit dem Kühlgas verbunden wird.
Gas kann auch direkt durch das Trägerrohr in die zusätzlichen Gaskanäle eingeblasen werden.
Das im Bereich der Schlackenzone austretende Gas sorgt aber nicht nur für eine hervorragende Kühlung des Feuerfestmaterials, sondern bildet gleichzeitig ein konzentrisch die Blaslanze umgebendes Gaspolster, das weitestgehend einen direkten Kontakt zwischen Schlacke und Feuerfestmaterial verhindern kann. Um diesen Effekt zu erzielen, kann die einzudüsende Gasmenge relativ gering sein, da sich das durch die Gasdurchtrittskanäle austretende Gas aufgrund der vergleichsweise hohen Temperatur im Schlackenbereich erheblich ausdehnt.
Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Blaslanze sind die Gasdurchtrittskanäle segmentartig in übereinanderliegenden Bereichen des Feuerfestmantels angeordnet. Eine Möglichkeit der gezielten Ansteuerung der Gasdurchtrittskanalsegmente kann z. B. dadurch erfolgen, daß die Gasdurchtrittskanäle mit einer niedriger schmelzenden Substanz ausgefüllt sind, deren Schmelzpunkt so eingestellt ist, daß die Substanz beim Trocknen der Blaslanze ausbrennt und somit die Gasdurchtrittskanäle freigegeben werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Gasdurchtrittskanäle gerichtet und verlaufen geneigt zur Langsmittelachse der Lanze, so daß bei geneigt nach oben verlaufenden Kanälen ein Strömungswulst aus der Metallschmelze erzeugt werden kann, der die Feuerfestummantelung ringförmig umgibt, und einen direkten Kontakt zwischen der Schlacke und dem Feuerfestmantel verhindert.
Bei einer geneigt nach unten verlaufenden Anordnung trifft das ausströmende Gas direkt auf die Schlackenschicht und kann diese mechanisch zur Seite drücken, so daß zumindest die Dicke der Verschleißzone verringert ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Blaslanze 1, die im wesentlichen aus einem Trägerrohr 2 besteht, das von einer feuerfesten Ummantelung 3 konzentrisch umgeben wird.
Im oberen Bereich der Blaslanze 1 ist ein Gaszuführungskanal 4 vorgesehen, der das Trägerrohr 2 konzentrisch umgibt und mittels eines Gasanschlußstutzens 5 mit Druckgas beaufschlagt werden kann.
Im Verschleißbereich 6, der bei eingetauchter Lanze mit der auf der Schmelze schwimmenden Schlacke in Berührung kommt, sind radial nach außen sich erstreckende Gasdurchtrittskanäle 7 vorgesehen, die mit dem Gaszuführungskanal 4 verbunden sind und auf der Außenseite 8 der feuerfesten Ummantelung 3 münden.
Bezugszeichenliste
1
Blaslanze
2
Trägerrohr
3
Ummantelung
4
Gaszuführungskanal
5
Gasanschlußstutzen
6
Verschleißbereich
7
Gasdurchtrittskanäle
8
Außenseite

Claims (6)

  1. Blaslanze zum Einbringen von gasförmigen und/oder festen Behandlungsmedien oder Zuschlagstoffen in Metallschmelzen, mit einem inneren Trägerrohr und einer das Trägerrohr umfänglich umgebenden Feuerfestummantelung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Feuerfestummantelung (3) Gasdurchtrittskanäle (7) vorgesehen sind, die mittels eines oder mehrerer Gaszuführungskanäle (4) mit Gas beaufschlagbar sind.
  2. Blaslanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Ummantelung (3) zur Bildung der Gasdurchtrittskanäle (7) eine gerichtete oder ungerichtete Porosität aufweist.
  3. Blaslanze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beaufschlagung der Gasdurchtrittskanäle (7) mit Gas ein das Trägerrohr (2) konzentrisch umgebender Gaszuführungskanal (4) vorgesehen ist.
  4. Blaslanze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittskanäle (7) im mit der Schlacke der Schmelze in Berührung stehenden Verschleißbereich (6) der Blaslanze (1) ausgebildet sind.
  5. Blaslanze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittskanäle (7) segmentartig in übereinanderliegenden Bereichen der Ummantelung (3) ausgebildet und mit Gas beaufschlagbar sind.
  6. Blaslanze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittskanäle (7) geneigt zur Längsmittelachse der Blaslanze (1) ausgebildet sind.
EP98122352A 1997-12-01 1998-11-26 Blaslanze mit gasgekühlter Feuerfestummantelung Withdrawn EP0919634A1 (de)

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DE19753021 1997-12-01
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010076214A1 (de) * 2008-12-16 2010-07-08 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co Schutzgasgekühlte sauerstoffblaslanze
CN107014207A (zh) * 2017-05-19 2017-08-04 中国恩菲工程技术有限公司 氧枪砖
CN114350884A (zh) * 2022-01-07 2022-04-15 鞍钢股份有限公司 一种复吹转炉的底吹元件及供气方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2834829A1 (de) * 1977-08-24 1979-03-08 Stein Refractories Injektor-lanze
DE3246937A1 (de) * 1981-12-31 1983-07-07 GR-Stein Refractories Ltd., Sheffield Feuerfeste formteile und verfahren zu ihrer herstellung
DE3628185A1 (de) * 1986-08-20 1988-02-25 Plibrico Co Gmbh Tauchlanze
EP0339174A1 (de) * 1988-04-28 1989-11-02 RECHERCHES ET DEVELOPPEMENTS DESAAR, société anonyme Ein- oder Aufblaslanze mit Kühlkammer
US5443572A (en) * 1993-12-03 1995-08-22 Molten Metal Technology, Inc. Apparatus and method for submerged injection of a feed composition into a molten metal bath

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2834829A1 (de) * 1977-08-24 1979-03-08 Stein Refractories Injektor-lanze
DE3246937A1 (de) * 1981-12-31 1983-07-07 GR-Stein Refractories Ltd., Sheffield Feuerfeste formteile und verfahren zu ihrer herstellung
DE3628185A1 (de) * 1986-08-20 1988-02-25 Plibrico Co Gmbh Tauchlanze
EP0339174A1 (de) * 1988-04-28 1989-11-02 RECHERCHES ET DEVELOPPEMENTS DESAAR, société anonyme Ein- oder Aufblaslanze mit Kühlkammer
US5443572A (en) * 1993-12-03 1995-08-22 Molten Metal Technology, Inc. Apparatus and method for submerged injection of a feed composition into a molten metal bath

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010076214A1 (de) * 2008-12-16 2010-07-08 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co Schutzgasgekühlte sauerstoffblaslanze
CN107014207A (zh) * 2017-05-19 2017-08-04 中国恩菲工程技术有限公司 氧枪砖
CN114350884A (zh) * 2022-01-07 2022-04-15 鞍钢股份有限公司 一种复吹转炉的底吹元件及供气方法

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