EP0924009A1 - Gas flushing device - Google Patents

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Publication number
EP0924009A1
EP0924009A1 EP98123112A EP98123112A EP0924009A1 EP 0924009 A1 EP0924009 A1 EP 0924009A1 EP 98123112 A EP98123112 A EP 98123112A EP 98123112 A EP98123112 A EP 98123112A EP 0924009 A1 EP0924009 A1 EP 0924009A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
gas purging
distribution chamber
cover
purging device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98123112A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Pischek
Herbert Metzger
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.)
Didier Werke AG
Original Assignee
Didier Werke 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 Didier Werke AG filed Critical Didier Werke AG
Publication of EP0924009A1 publication Critical patent/EP0924009A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002—Treatment with gases
    • B22D1/005—Injection assemblies therefor

Definitions

  • the invention relates to a gas purging device for metallurgical vessels with a refractory, ceramic Gas purging plug and one at the bottom of the gas purging plug arranged gas distribution chamber from which itself gas permeable areas through the gas purging plug to Extend the gas outlet end of the gas purging plug and one with a gas outlet opening in the Gas distribution line opening gas supply line.
  • the gas supply line at a distance in front of the Gas outlet opening has a narrowed cross section.
  • This narrowed cross section is from a closure body covered that towards the narrowed cross section is under pressure (via a compression spring).
  • Will gas through the Gas supply line guided so the gas pressure causes the Closure body pushed away in the direction of flow of the gas becomes.
  • the gas flow through the top Section of the gas supply line towards the Gas purging stone enables.
  • the spring presses the Closure body on the narrowed passage in the Gas supply line and seals the gas supply line accordingly. This is intended to secure against a possible breakthrough of molten metal through the Gas purging stone can be created.
  • the object of the invention is to provide a gas purging device to provide the type mentioned at the outset, for the Case that the gas pressure (operating pressure) is reduced (possibly down to zero), one Metal melt infiltration due to the ferrostatic Pressure of the molten metal prevented as far as possible.
  • the gas purging device should be designed so that it is independent of the type of gas purging plug. Further the gas purging device should be known Embodiments are simplified in construction.
  • the invention is based on the knowledge that it leads to the mentioned purpose not to a complete (total) Sealing the gas supply line or a complete shutdown of the gas path arrives. Rather, it is enough it and has even proven to be particularly beneficial if pressure reduction in the gas purging plug under reduced gas pressure not suddenly, but slowly (gently).
  • the invention proposes in its most general Embodiment a gas purging device for metallurgical Vessels with a refractory, ceramic gas purging plug and one arranged at the bottom of the gas purging stone Gas distribution chamber in front, being from the gas distribution chamber gas permeable areas through the gas purging plug to Extend the gas outlet end of the gas purging plug and the one with a gas outlet opening in the Has gas distribution chamber opening gas supply line, wherein the gas outlet side opening of the gas supply line from one freely movable section of a cover is covered, the under operating pressure of the gas supplied Opening takes off and at reduced gas pressure or without Puts gas pressure on the opening and covers it and the with another section attached to the gas distribution chamber is.
  • a first essential difference from the state of the art is therefore that the cover, like that from the DE 33 41 446 C1 known ball or that from DE 36 23 609 C1 known valve arrangement forms a kind of check valve, is not arranged in the gas supply line, but in the Gas distribution chamber.
  • the cover Under normal gas pressure (in operation), the cover is through the gas flow pushed away so that the gas in the Gas distribution chamber and from there along the gas permeable Pour areas of the gas purging plug into the molten metal can. If the gas pressure is reduced (possibly down to null) the cover lowers slowly or spontaneously and finally covers the gas outlet end again the gas supply line.
  • the cover is at a distance from Gas supply line is attached to the gas distribution chamber. This gives the cover greater flexibility and can thus more easily and precisely to a varying gas pressure react.
  • the freely movable section the cover arranged so that he the gas outlet side Opening of the gas supply line covered laterally with a distance.
  • the gas supply line usually has a round one Cross section and a diameter between 2 and 6 cm.
  • at least the movable section of the Cover also be circular, being Diameter is then, for example, 2 or 3 cm larger than the diameter of the gas supply line, so that the cover the edge of the gas supply line with 1 to 1.5 cm each covered.
  • the cover can be made of a flexible (pliable) material consist.
  • a flexible (pliable) material consist.
  • the cover consist of a metal foil, for example.
  • Such a metal foil or a thin metal sheet can then on at least one bottom section of the gas distribution chamber be welded on.
  • the cover can be very thin.
  • the cover a material thickness of ⁇ 0.5 mm, according to a further embodiment ⁇ 0.2 mm having.
  • Such thin films or sheets flutter "under gas pressure.
  • the flat cover represents the structurally simplest Embodiment of a check valve. It is also inexpensive.
  • the gas purging device described is independent on the type and size of the gas purging plug, for example applicable.
  • the gas purging plug can be a Gas purging plug with directional or non-directional porosity be. Also leave so-called slot washer or joint washer yourself with the described gas distribution chamber (including cover).
  • the Gas distribution chamber has only the task that over the Gas supply line fed gas via a preselectable Distribute the bottom area of the gas purging stone. she needs accordingly also to have only a small height, for example 1 to 5 mm.
  • the gas distribution chamber extends over the entire floor of the gas purging stone extends Measures to provide a defined distance between the bottom of the gas distribution chamber and the bottom of the Ensure gas purging stone.
  • the Bottom area of the gas distribution chamber (outside the cover) have knob-like elevations, the support points or Form contact surfaces for the bottom of the gas purging plug without the free flow of the gas distribution chamber with the adversely affect gas supplied.
  • the Gas distribution chamber has a wall area on the circumference who gets the gas purging plug.
  • the cross section of the gas distribution chamber is correspondingly smaller than the cross section of the bottom of the gas purging plug.
  • the bottom section of the gas purging plug forms the upper boundary of the gas distribution chamber.
  • the gas distribution chamber it is also possible to use the gas distribution chamber as to form a closed "space, the ceiling area of the gas distribution chamber having openings which enable the gas flow into the gas purging plug arranged above it.
  • Gas purging stones are often covered with sheet metal on the circumference.
  • the described gas purging device offers it in one such case, at least the bottom part of the Gas purging stone and the gas distribution chamber with a common To enclose the sheet metal jacket and to design the sheet metal jacket so that it engages under the gas distribution chamber at least at the edge. This defines the gas distribution chamber compared to the Gas purging stone positioned.
  • the gas purging device described can also be adapted to the respective application. So it is easily possible to use a so-called gas purging plug Residual thickness display ".
  • the invention is based on a Embodiment described in more detail.
  • the gas purging device initially comprises a gas purging plug 10.
  • a gas purging plug 10g is indicated in the left part of the figure. This gas purging plug 10g also symbolizes a gas purging plug so-called directed porosity, in which gas channels 12 themselves from the bottom 14 to the upper end face 16 of the gas purging plug 10 extend. It goes without saying that in practice the Gas purging plug 10 over the entire cross section like this section 10g shown is executed.
  • Gas purging plug 10 shown (characterized by the Reference numeral 10u).
  • This is a Gas purging plug with so-called undirected porosity, which of an irregular pore network between floor 14 and End face 16 is crossed. The gas flows accordingly not straight through channels 12, but irregular along the open porosity of the refractory ceramic Matrix material. The same applies here that in practice the entire gas purging plug 10 according to the illustrated Section 10u is designed.
  • the peripheral wall area 18w of the metal plate 18 serves as a support for the bottom 14 of the gas purging plug 10.
  • Both the gas purging plug 10 and the metal plate 18 have a circular cross section, the gas purging plug 10 - As shown - is frustoconical.
  • the gas distribution chamber 20 is coaxial with the central longitudinal axis M. arranged of the gas purging stone 10 and also has one Circular cross section.
  • a bore 24 coaxial to the central longitudinal axis M of the gas purging plug 10 runs from the bottom 22 of the gas distribution chamber 20 a bore 24, the upper portion of a gas supply line 26th forms the rest of the bottom 28 of the metal plate 18 is welded (weld seam 30).
  • the gas supply line 26 is connected to a (not shown) Gas supply connected.
  • the metal plate 18 and the gas purging plug 10 are by a Sheet metal jacket 32 connected to each other, the circumferential extends around the gas purging plug 10 and extends downwards is so that the sheet metal jacket 32 also the metal plate 18th encircles the circumference and also with its free end is bent inwards so that it the metal plate 18th supports on the underside and thus opposite the gas purging plug 10 defined defines.
  • the sheet metal jacket 32 can be in a known manner are applied, for example by shrinking, such as this is described in DE 35 38 421 A1.
  • the metal foil 34 On the bottom 22 of the gas distribution chamber 20 is a 0.2 mm thick metal foil 34 arranged.
  • the metal foil 34 has a first section 36 of round shape, which loosely on the Floor 22 rests and the gas outlet end 26o Gas supply line 26 covers and beyond evenly the gas outlet end 26o is arranged around. From this circular section 36 extends 38, which is at a distance from the gas supply line 26 at the bottom 22 of the Gas distribution chamber 20 is welded (weld 40).
  • Gas supplied in this way is used for metallurgical treatment the molten metal and - depending on the need - from time to time Time is switched off or the gas pressure is reduced.
  • the gas supply is then switched on again, it rises the metal foil 34 again and the gas can - as described - pour into the molten metal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasspüleinrichtung für metallurgische Gefäße mit einem feuerfesten, keramischen Gasspülstein und einer am Boden des Gasspülsteines angeordneten Gasverteilkammer, von der aus sich gasdurchlässige Bereiche durch den Gasspülstein zum gasaustrittsseitigen Ende des Gasspülsteines erstrecken und einer, mit einer gasauslaßseitigen Öffnung in die Gasverteilkammer einmündenden Gaszuführleitung. Die gasauslaßseitige Öffnung der Gaszuführleitung wird von einem frei beweglichen Abschnitt einer Abdeckung überdeckt, der sich unter Betriebsdruck des zugeführten Gases von der Öffnung abhebt und bei vermindertem Gasdruck oder ohne Gasdruck auf die Öffnung legt. <IMAGE>The invention relates to a gas purging device for metallurgical vessels with a refractory, ceramic gas purging plug and a gas distribution chamber arranged at the bottom of the gas purging plug, from which gas-permeable regions extend through the gas purging plug to the gas outlet-side end of the gas purging plug and one with a gas outlet-side opening into the gas-distributing chamber . The gas outlet-side opening of the gas supply line is covered by a freely movable section of a cover, which lifts off from the opening under the operating pressure of the supplied gas and which is placed on the opening at reduced gas pressure or without gas pressure. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasspüleinrichtung für metallurgische Gefäße mit einem feuerfesten, keramischen Gasspülstein und einer am Boden des Gasspülsteines angeordneten Gasverteilkammer, von der aus sich gasdurchlässige Bereiche durch den Gasspülstein zum gasaustrittsseitigen Ende des Gasspülsteines erstrecken und einer, mit einer gasauslaßseitigen Öffnung in die Gasverteilkammer einmündenden Gaszuführleitung.The invention relates to a gas purging device for metallurgical vessels with a refractory, ceramic Gas purging plug and one at the bottom of the gas purging plug arranged gas distribution chamber from which itself gas permeable areas through the gas purging plug to Extend the gas outlet end of the gas purging plug and one with a gas outlet opening in the Gas distribution line opening gas supply line.

Derartige Gasspüleinrichtungen sind in vielfältiger Form im Stand der Technik vorbeschrieben.Such gas purging devices are in various forms in the State of the art described above.

In der DE 33 41 446 C1 wird eine solche Gasspüleinrichtung beschrieben, deren Gaszuführleitung in einem Abstand vor der Gasaustrittsöffnung einen verengten Querschnitt aufweist. Dieser verengte Querschnitt wird vom einem Verschlußkörper abgedeckt, der in Richtung auf den verengten Querschnitt druckbelastet (über eine Druckfeder) ist. Wird Gas durch die Gaszuführleitung geführt so bewirkt der Gasdruck, daß der Verschlußkörper in Strömungsrichtung des Gases weggedrückt wird. Auf diese Weise wird der Gasfluß durch den oberen Abschnitt der Gaszuführleitung in Richtung auf den Gasspülstein ermöglicht. Bei sinkendem Gasdruck oder wenn die Gaszufuhr abgeschaltet ist drückt die Feder den Verschlußkörper auf den verengten Durchlaß in der Gaszuführleitung und dichtet die Gaszuführleitung entsprechend ab. Auf diese Weise soll eine Sicherung gegen einen etwaigen Durchbruch von Metallschmelze durch den Gasspülstein geschaffen werden.Such a gas purging device is described in DE 33 41 446 C1 described, the gas supply line at a distance in front of the Gas outlet opening has a narrowed cross section. This narrowed cross section is from a closure body covered that towards the narrowed cross section is under pressure (via a compression spring). Will gas through the Gas supply line guided so the gas pressure causes the Closure body pushed away in the direction of flow of the gas becomes. In this way the gas flow through the top Section of the gas supply line towards the Gas purging stone enables. When the gas pressure drops or when the The gas supply is switched off, the spring presses the Closure body on the narrowed passage in the Gas supply line and seals the gas supply line accordingly. This is intended to secure against a possible breakthrough of molten metal through the Gas purging stone can be created.

Aus der DE 36 23 609 C1 ist zu dem gleichen Zweck eine Gasspüleinrichtung bekannt, bei der sich von der Gaszuführleitung über die Gasverteilkammer bis in den Gasspülstein hinein eine Ventilanordnung erstreckt. Die bekannte Einrichtung erfordert entsprechend eine konstruktive Anpassung an die jeweilige Ventilanordnung.DE 36 23 609 C1 is used for the same purpose Gas purging device known, in which the Gas supply line via the gas distribution chamber into the Gas purging plug extends into a valve arrangement. The known device accordingly requires a constructive Adaptation to the respective valve arrangement.

Dies gilt auch für die aus der EP 0 364 724 A1 bekannte Gasspüleinrichtung.This also applies to the one known from EP 0 364 724 A1 Gas purging device.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gasspüleinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die für den Fall, daß der Gasdruck (Betriebsdruck) reduziert (gegebenenfalls bis auf null) wird, eine Metallschmelzeinfiltration aufgrund des ferrostatischen Drucks der Metallschmelze soweit wie möglich verhindert. Dabei soll die Gasspüleinrichtung so ausgebildet sein, daß sie unabhängig von der Bauart des Gasspülsteines ist. Ferner soll die Gasspüleinrichtung gegenüber bekannten Ausführungsformen konstruktiv vereinfacht werden.The object of the invention is to provide a gas purging device to provide the type mentioned at the outset, for the Case that the gas pressure (operating pressure) is reduced (possibly down to zero), one Metal melt infiltration due to the ferrostatic Pressure of the molten metal prevented as far as possible. The gas purging device should be designed so that it is independent of the type of gas purging plug. Further the gas purging device should be known Embodiments are simplified in construction.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es zu dem genannten Zweck nicht auf eine vollständige (totale) Abdichtung der Gaszuführleitung beziehungsweise eine vollständige Absperrung des Gasweges ankommt. Vielmehr genügt es und hat sich sogar als besonders günstig erwiesen, wenn unter reduziertem Gasdruck der Druckabbau im Gasspülstein nicht schlagartig, sondern langsam (sanft) erfolgt.The invention is based on the knowledge that it leads to the mentioned purpose not to a complete (total) Sealing the gas supply line or a complete shutdown of the gas path arrives. Rather, it is enough it and has even proven to be particularly beneficial if pressure reduction in the gas purging plug under reduced gas pressure not suddenly, but slowly (gently).

Hierzu schlägt die Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform eine Gasspüleinrichtung für metallurgische Gefäße mit einem feuerfesten, keramischen Gasspülstein und einer am Boden des Gasspülsteines angeordneten Gasverteilkammer vor, wobei sich von der Gasverteilkammer gasdurchlässige Bereiche durch den Gasspülstein zum gasaustrittsseitigen Ende des Gasspülsteines erstrecken und die eine, mit einer gasauslaßseitigen Öffnung in die Gasverteilkammer einmündende Gaszuführleitung aufweist, wobei die gasauslaßseitige Öffnung der Gaszuführleitung von einem frei beweglichen Abschnitt einer Abdeckung überdeckt ist, der sich unter Betriebsdruck des zugeführten Gases von der Öffnung abhebt und bei vermindertem Gasdruck oder ohne Gasdruck auf die Öffnung legt und diese abdeckt und die mit einem weiteren Abschnitt an der Gasverteilkammer befestigt ist.To this end, the invention proposes in its most general Embodiment a gas purging device for metallurgical Vessels with a refractory, ceramic gas purging plug and one arranged at the bottom of the gas purging stone Gas distribution chamber in front, being from the gas distribution chamber gas permeable areas through the gas purging plug to Extend the gas outlet end of the gas purging plug and the one with a gas outlet opening in the Has gas distribution chamber opening gas supply line, wherein the gas outlet side opening of the gas supply line from one freely movable section of a cover is covered, the under operating pressure of the gas supplied Opening takes off and at reduced gas pressure or without Puts gas pressure on the opening and covers it and the with another section attached to the gas distribution chamber is.

Ein erster wesentlicher Unterschied zum Stand der Technik besteht demnach darin, daß die Abdeckung, die wie die aus der DE 33 41 446 C1 bekannte Kugel oder die aus der DE 36 23 609 C1 bekannte Ventilanordnung eine Art Rückschlagventil bildet, nicht in der Gaszuführleitung angeordnet ist, sondern in der Gasverteilkammer.A first essential difference from the state of the art is therefore that the cover, like that from the DE 33 41 446 C1 known ball or that from DE 36 23 609 C1 known valve arrangement forms a kind of check valve, is not arranged in the gas supply line, but in the Gas distribution chamber.

Hierdurch ergibt sich eine systemunabhängige, einfache und Jederzeit nachzurüstende Möglichkeit, den Gasdruck einstellbar zu gestalten und den Druckabbau des Gases im Gasspülstein (bei reduziertem Gasdruck) in vorgenanntem Sinne positiv zu beeinflussen.This results in a system-independent, simple and Possibility to retrofit at any time, the gas pressure adjustable and the pressure reduction of the gas in the Gas purging plug (at reduced gas pressure) in the aforementioned sense to positively influence.

Weder an der Gaszuführleitung noch am Gasspülstein sind konstruktive Veränderungen notwendig.Neither on the gas supply line nor on the gas purging plug constructive changes necessary.

Die Funktionsweise der vorgenannten neuen Gasspüleinrichtung ist wie folgt:The operation of the aforementioned new gas purging device is as follows:

Unter normalem Gasdruck (im Betrieb) wird die Abdeckung durch die Gasströmung weggedrückt, so daß das Gas in die Gasverteilkammer und von dort entlang der gasdurchlässigen Bereiche des Gasspülsteines in die Metallschmelze strömen kann. Wird der Gasdruck reduziert (gegebenenfalls bis auf null) senkt sich die Abdeckung langsam oder spontan wieder ab und überdeckt schließlich wieder das gasauslaßseitige Ende der Gaszuführleitung.Under normal gas pressure (in operation), the cover is through the gas flow pushed away so that the gas in the Gas distribution chamber and from there along the gas permeable Pour areas of the gas purging plug into the molten metal can. If the gas pressure is reduced (possibly down to null) the cover lowers slowly or spontaneously and finally covers the gas outlet end again the gas supply line.

Diese Abdeckung erfolgt jedoch nicht im Sinne einer hundertprozentigen Abdichtung. Diese Aufgabe kann die Abdeckung auch gar nicht erfüllen, da bewußt auf eine definierte Abdichtung verzichtet wird. Die Abdeckung hat lediglich die Aufgabe, die gasauslaßseitige Öffnung der Gaszuführleitung im Bedarfsfall zu überdecken. Auf diese Weise kann das im Gasspülstein noch befindliche Gas nach und nach unter dem ferrostatischen Druck der Metallschmelze zurückströmen. Dieser

Figure 00050001
sanfte" Druckabbau im Gasspülstein verhindert einen spontanen Unterdruck im Gasspülstein und verhindert oder reduziert zumindest in erheblichem Umfang die Infiltrationsneigung der darüber befindlichen Metallschmelze in die gasdurchlässigen Bereiche des Gasspülsteines.However, this coverage is not in the sense of a 100 percent seal. The cover cannot fulfill this task at all, since a defined seal is deliberately dispensed with. The cover only has the task of covering the gas outlet-side opening of the gas supply line if necessary. In this way, the gas still in the gas purging plug can gradually flow back under the ferrostatic pressure of the molten metal. This
Figure 00050001
Gentle "pressure reduction in the gas purging plug prevents a spontaneous negative pressure in the gas purging plug and prevents or at least significantly reduces the tendency of the metal melt above to infiltrate into the gas-permeable areas of the gas purging plug.

Es ist zweckmäßig, wenn die Abdeckung mit Abstand zur Gaszuführleitung an der Gasverteilkammer befestigt ist. Hierdurch erlangt die Abdeckung eine höhere Flexibilität und kann so leichter und präziser auf einen variierenden Gasdruck reagieren.It is useful if the cover is at a distance from Gas supply line is attached to the gas distribution chamber. This gives the cover greater flexibility and can thus more easily and precisely to a varying gas pressure react.

Nach einer Ausführungsform ist der frei bewegliche Abschnitt der Abdeckung so angeordnet, daß er die gasauslaßseitige Öffnung der Gaszuführleitung seitlich mit Abstand überdeckt.According to one embodiment, the freely movable section the cover arranged so that he the gas outlet side Opening of the gas supply line covered laterally with a distance.

Üblicherweise weist die Gaszuführleitung einen runden Querschnitt und einen Durchmesser zwischen 2 und 6 cm auf. In diesem Fall kann zumindest der bewegliche Abschnitt der Abdeckung ebenfalls kreisförmig gestaltet sein, wobei sein Durchmesser dann beispielsweise 2 oder 3 cm größer ist als der Durchmesser der Gaszuführleitung, so daß die Abdeckung die Gaszuführleitung randseitig mit jeweils 1 bis 1,5 cm überdeckt.The gas supply line usually has a round one Cross section and a diameter between 2 and 6 cm. In In this case, at least the movable section of the Cover also be circular, being Diameter is then, for example, 2 or 3 cm larger than the diameter of the gas supply line, so that the cover the edge of the gas supply line with 1 to 1.5 cm each covered.

Die Abdeckung kann aus einem flexiblen (biegsamen) Material bestehen. Hierzu eignen sich zum Beispiel Folien oder (insbesondere dünne) Bleche. Entsprechend kann die Abdeckung beispielsweise aus einer Metallfolie bestehen.The cover can be made of a flexible (pliable) material consist. For example, foils or (especially thin) sheets. Accordingly, the cover consist of a metal foil, for example.

Eine solche Metallfolie oder ein dünnes Metallblech kann dann auf mindestens einem Bodenabschnitt der Gasverteilkammer angeschweißt werden.Such a metal foil or a thin metal sheet can then on at least one bottom section of the gas distribution chamber be welded on.

In Vorversuchen hat sich herausgestellt, daß die Abdeckung sehr dünn ausgebildet sein kann. Entsprechend sieht eine Ausführungsform vor, daß die Abdeckung eine Materialstärke von < 0,5 mm, nach einer weiteren Ausführungsform < 0,2 mm aufweist.Preliminary tests have shown that the cover can be very thin. One sees accordingly Embodiment before that the cover a material thickness of <0.5 mm, according to a further embodiment <0.2 mm having.

Folien mit einer Materialstärke von 0,1 mm haben sich als ausreichend für den genannten Anwendungsbereich herausgestellt.Films with a material thickness of 0.1 mm have proven to be sufficient for the mentioned area of application exposed.

Derartige dünne Folien oder Bleche flattern" unter Gasdruck. Such thin films or sheets flutter "under gas pressure.

Dabei ist es unschädlich, wenn sie innerhalb gewisser Toleranzen dabei auch Falten bilden, da es - wie oben ausgeführt - nicht auf eine vollständige Abdichtung der Gaszuführleitung ankommt beziehungsweise eine vollständige Abdichtung gar nicht gewünscht ist.It is harmless if they are within certain Tolerances also form wrinkles, as - as above executed - not on a complete seal of the Gas supply line arrives or a complete one Sealing is not desired at all.

Die flächige Abdeckung stellt die konstruktiv einfachste Ausführungsform eines Rückschlagventiles dar. Sie ist überdies preiswert.The flat cover represents the structurally simplest Embodiment of a check valve. It is also inexpensive.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Gasspüleinrichtung besteht darin, daß sowohl die Gasanschlußleitung wie auch der feuerfeste keramische Gasspülstein konstruktiv unverändert bleiben. Entsprechend ist die Gasspüleinrichtung unabhängig von der Art und Größe beispielsweise des Gasspülsteines einsetzbar. So kann der Gasspülstein beispielsweise ein Gasspülstein mit gerichteter oder ungerichteter Porosität sein. Auch sogenannte Schlitzspüler oder Fugenspüler lassen sich ohne weiteres mit der beschriebenen Gasverteilkammer (einschließlich Abdeckung) konfektionieren. Die Gasverteilkammer hat lediglich die Aufgabe, das über die Gaszuführleitung eingespeiste Gas über einen vorwählbaren Bodenbereich des Gasspülsteines zu verteilen. Sie braucht entsprechend ebenfalls nur eine geringe Höhe aufzuweisen, beispielsweise 1 bis 5 mm.A major advantage of the gas purging device described is that both the gas connection line and the Refractory ceramic gas purging plug unchanged in construction stay. Accordingly, the gas purging device is independent on the type and size of the gas purging plug, for example applicable. For example, the gas purging plug can be a Gas purging plug with directional or non-directional porosity be. Also leave so-called slot washer or joint washer yourself with the described gas distribution chamber (including cover). The Gas distribution chamber has only the task that over the Gas supply line fed gas via a preselectable Distribute the bottom area of the gas purging stone. she needs accordingly also to have only a small height, for example 1 to 5 mm.

Insbesondere dann, wenn sich die Gasverteilkammer über den gesamten Boden des Gasspülsteines erstreckt sind weitere Maßnahmen vorzusehen, um einen definierten Abstand zwischen dem Boden der Gasverteilkammer und dem Boden des Gasspülsteines sicherzustellen. Hierzu kann zum Beispiel der Bodenbereich der Gasverteilkammer (außerhalb der Abdeckung) noppenartige Erhebungen aufweisen, die Auflagepunkte oder Auflageflächen für den Boden des Gasspülsteines bilden, ohne die freie Durchströmbarkeit der Gasverteilkammer mit dem zugeführten Gas zu beeinträchtigen.Especially when the gas distribution chamber extends over the the entire floor of the gas purging stone extends Measures to provide a defined distance between the bottom of the gas distribution chamber and the bottom of the Ensure gas purging stone. For example, the Bottom area of the gas distribution chamber (outside the cover) have knob-like elevations, the support points or Form contact surfaces for the bottom of the gas purging plug without the free flow of the gas distribution chamber with the adversely affect gas supplied.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß die Gasverteilkammer umfangseitig einen Wandbereich aufweist, auf dem der Gasspülstein aufsteht. In diesem Fall, der auch in der nachfolgenden Figurenbeschreibung dargestellt ist, ist der Querschnitt der Gasverteilkammer entsprechend kleiner als der Querschnitt des Bodens des Gasspülsteines.Another embodiment provides that the Gas distribution chamber has a wall area on the circumference who gets the gas purging plug. In this case, the one in is shown in the following description of the figures the cross section of the gas distribution chamber is correspondingly smaller than the cross section of the bottom of the gas purging plug.

Bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen bildet jeweils der Bodenabschnitt des Gasspülsteines die obere Begrenzung der Gasverteilkammer. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Gasverteilkammer als geschlossenen" Raum auszubilden, wobei der Deckenbereich der Gasverteilkammer Durchbrechungen aufweist, die die Gasströmung in den darüber angeordneten Gasspülstein ermöglichen.In the above-mentioned exemplary embodiments, the bottom section of the gas purging plug forms the upper boundary of the gas distribution chamber. Of course, it is also possible to use the gas distribution chamber as to form a closed "space, the ceiling area of the gas distribution chamber having openings which enable the gas flow into the gas purging plug arranged above it.

Zur Verhinderung einer radialen Gasdiffusion sind Gasspülsteine häufig umfangseitig blechummantelt. Bei der beschriebenen Gasspüleinrichtung bietet es sich in einem solchen Fall an, zumindest den bodenseitigen Teil des Gasspülsteines und die Gasverteilkammer mit einem gemeinsamen Blechmantel einzufassen und den Blechmantel so zu gestalten, daß er die Gasverteilkammer zumindest randseitig untergreift. Hierdurch wird die Gasverteilkammer definiert gegenüber dem Gasspülstein positioniert.To prevent radial gas diffusion Gas purging stones are often covered with sheet metal on the circumference. In the described gas purging device offers it in one such case, at least the bottom part of the Gas purging stone and the gas distribution chamber with a common To enclose the sheet metal jacket and to design the sheet metal jacket so that it engages under the gas distribution chamber at least at the edge. This defines the gas distribution chamber compared to the Gas purging stone positioned.

Die beschriebene Gasspüleinrichtung kann darüber hinaus auf den jeweiligen Anwendungsfall adaptiert werden. So ist es ohne weiteres möglich, den Gasspülstein beispielsweise mit einer sogenannten Reststärkenanzeige" auszubilden.The gas purging device described can also be adapted to the respective application. So it is easily possible to use a so-called gas purging plug Residual thickness display ".

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.Further features of the invention result from the features of the subclaims and the other registration documents.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur - in stark schematisierter Darstellung - einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gasspüleinrichtung.The invention is based on a Embodiment described in more detail. The shows only figure - in a highly schematic representation - one Longitudinal section through a gas purging device according to the invention.

Die Gasspüleinrichtung umfaßt zunächst einen Gasspülstein 10. Im linken Teil der Figur ist ein Gasspülstein 10g angedeutet. Dieser Gasspülstein 10g symbolisiert einen Gasspülstein mit sogenannter gerichteter Porosität, bei dem Gaskanäle 12 sich vom Boden 14 zur oberen Stirnfläche 16 des Gasspülsteines 10 erstrecken. Es ist selbstverständlich, daß in der Praxis der Gasspülstein 10 über den gesamten Querschnitt wie der hier dargestellte Abschnitt 10g ausgeführt ist. The gas purging device initially comprises a gas purging plug 10. A gas purging plug 10g is indicated in the left part of the figure. This gas purging plug 10g also symbolizes a gas purging plug so-called directed porosity, in which gas channels 12 themselves from the bottom 14 to the upper end face 16 of the gas purging plug 10 extend. It goes without saying that in practice the Gas purging plug 10 over the entire cross section like this section 10g shown is executed.

Im rechten Teil der Figur ist ein anderer Typ eines Gasspülsteines 10 dargestellt (gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 10u). Hierbei handelt es sich um einen Gasspülstein mit sogenannter ungerichteter Porosität, der von einem unregelmäßigen Porennetz zwischen Boden 14 und Stirnfläche 16 durchzogen ist. Entsprechend strömt das Gas nicht geradlinig durch Kanäle 12, sondern unregelmäßig entlang der offenen Porosität des feuerfesten keramischen Matrixmaterials. Hier gilt analog, daß in der Praxis der gesamte Gasspülstein 10 entsprechend dem dargestellten Abschnitt 10u gestaltet ist.Another type is in the right part of the figure Gas purging plug 10 shown (characterized by the Reference numeral 10u). This is a Gas purging plug with so-called undirected porosity, which of an irregular pore network between floor 14 and End face 16 is crossed. The gas flows accordingly not straight through channels 12, but irregular along the open porosity of the refractory ceramic Matrix material. The same applies here that in practice the entire gas purging plug 10 according to the illustrated Section 10u is designed.

An den Boden des Gasspülsteines 10 schließt sich eine Metallplatte 18 an, deren Oberseite mittig eine Vertiefung 20 besitzt, die definitionsgemäß eine Gasverteilkammer bildet. Der umfangsseitige Wandbereich 18w der Metallplatte 18 dient als Auflage für den Boden 14 des Gasspülsteins 10.One closes to the bottom of the gas purging stone 10 Metal plate 18 at the top of which a recess 20 has, which by definition forms a gas distribution chamber. The peripheral wall area 18w of the metal plate 18 serves as a support for the bottom 14 of the gas purging plug 10.

Sowohl der Gasspülstein 10 als auch die Metallplatte 18 weisen einen Kreisquerschnitt auf, wobei der Gasspülstein 10 - wie dargestellt - kegelstumpfartig ausgebildet ist.Both the gas purging plug 10 and the metal plate 18 have a circular cross section, the gas purging plug 10 - As shown - is frustoconical.

Die Gasverteilkammer 20 ist koaxial zur Mittenlängsachse M des Gasspülsteines 10 angeordnet und besitzt ebenfalls einen Kreisquerschnitt.The gas distribution chamber 20 is coaxial with the central longitudinal axis M. arranged of the gas purging stone 10 and also has one Circular cross section.

Ebenfalls koaxial zur Mittenlängsachse M des Gasspülsteines 10 verläuft vom Boden 22 der Gasverteilkammer 20 eine Bohrung 24, die den oberen Abschnitt einer Gaszuführleitung 26 bildet, die im übrigen auf der Unterseite 28 der Metallplatte 18 angeschweißt ist (Schweißnaht 30). Also coaxial to the central longitudinal axis M of the gas purging plug 10 runs from the bottom 22 of the gas distribution chamber 20 a bore 24, the upper portion of a gas supply line 26th forms the rest of the bottom 28 of the metal plate 18 is welded (weld seam 30).

Die Gaszuführleitung 26 ist an eine (nicht dargestellte) Gasversorgung angeschlossen.The gas supply line 26 is connected to a (not shown) Gas supply connected.

Die Metallplatte 18 und der Gasspülstein 10 sind durch einen Blechmantel 32 miteinander verbunden, der sich umfangseitig um den Gasspülstein 10 erstreckt und nach unten verlängert ist, so daß der Blechmantel 32 auch die Metallplatte 18 umfangseitig umgreift und überdies mit seinem freien Ende nach innen umgebogen ist, so daß er die Metallplatte 18 unterseitig stützt und damit gegenüber dem Gasspülstein 10 definiert festlegt.The metal plate 18 and the gas purging plug 10 are by a Sheet metal jacket 32 connected to each other, the circumferential extends around the gas purging plug 10 and extends downwards is so that the sheet metal jacket 32 also the metal plate 18th encircles the circumference and also with its free end is bent inwards so that it the metal plate 18th supports on the underside and thus opposite the gas purging plug 10 defined defines.

Der Blechmantel 32 kann auf bekannte Art und Weise aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufschrumpfen, wie dies in der DE 35 38 421 A1 beschrieben wird.The sheet metal jacket 32 can be in a known manner are applied, for example by shrinking, such as this is described in DE 35 38 421 A1.

Auf dem Boden 22 der Gasverteilkammer 20 ist eine 0,2 mm dicke Metallfolie 34 angeordnet. Die Metallfolie 34 besitzt einen ersten Abschnitt 36 von runder Form, der lose auf dem Boden 22 aufliegt und das gasauslaßseitige Ende 26o der Gaszuführleitung 26 abdeckt und darüber hinaus gleichmäßig um das gasauslaßseitige Ende 26o herum angeordnet ist. Von diesem kreisrunden Abschnitt 36 verläuft eine Verlängerung 38, die mit Abstand zur Gaszuführleitung 26 am Boden 22 der Gasverteilkammer 20 angeschweißt ist (Schweißnaht 40). On the bottom 22 of the gas distribution chamber 20 is a 0.2 mm thick metal foil 34 arranged. The metal foil 34 has a first section 36 of round shape, which loosely on the Floor 22 rests and the gas outlet end 26o Gas supply line 26 covers and beyond evenly the gas outlet end 26o is arranged around. From this circular section 36 extends 38, which is at a distance from the gas supply line 26 at the bottom 22 of the Gas distribution chamber 20 is welded (weld 40).

Die Funktionsweise der dargestellten Gasspüleinrichtung ist wie folgt:The operation of the gas purging device shown is as follows:

Strömt Gas (in Pfeilrichtung G) durch die Gaszuführleitung 26 so wird der flexible Abschnitt 36 der Metallfolie 34 angehoben und das Gas strömt seitlich in die Gasverteilkammer 20 und von dort durch die Kanäle 12 beziehungsweise das offene Porenvolumen des Gasspülsteines 10 weiter nach oben, bis es über die Stirnfläche 16 in die (nicht dargestellte) Metallschmelze austritt.Gas flows (in the direction of arrow G) through the gas supply line 26 thus the flexible portion 36 of the metal foil 34 raised and the gas flows laterally into the gas distribution chamber 20 and from there through channels 12 or that open pore volume of the gas purging plug 10 further up, until it goes over the end face 16 into the (not shown) Molten metal emerges.

Derart zugeführtes Gas dient der metallurgischen Behandlung der Metallschmelze und wird - je nach Bedarf - von Zeit zu Zeit abgeschaltet oder der Gasdruck wird reduziert.Gas supplied in this way is used for metallurgical treatment the molten metal and - depending on the need - from time to time Time is switched off or the gas pressure is reduced.

Wird nun die Gaszufuhr abgeschaltet, so legt sich die Abdeckung (Metallfolie 34) wieder auf das gasauslaßseitige Ende 26o der Gaszuführleitung 26. Auf diese Weise wird ein schlagartiger Druckabfall im Gasspülstein 10 vermieden.If the gas supply is now switched off, the Cover (metal foil 34) again on the gas outlet side End 26o of the gas supply line 26. In this way, a sudden pressure drop in the gas purging plug 10 avoided.

Da die Abdeckung (Metallfolie 34) jedoch keine vollständige Abdichtung gegenüber der Gaszuführleitung 26 schafft kommt es in der Folge zu einem allmählichen (sanften) Druckabfall in Gasspülstein 10. Dieser allmähliche Druckabfall verhindert einen spontanen Unterdruck (Sog) im Bereich der offenen Porosität/der Gaskanäle 12 im Gasspülstein 10 und verhindert damit eine (unerwünschte) Infiltration von Metallschmelze in die Kanäle 12 beziehungsweise das offenen Porenvolumen. However, since the cover (metal foil 34) is not complete Sealing against the gas supply line 26 creates it resulting in a gradual (gentle) pressure drop in Gas purging plug 10. This gradual pressure drop prevents a spontaneous negative pressure (suction) in the area of the open Porosity / the gas channels 12 in the gas purging plug 10 and prevented thus an (unwanted) infiltration of molten metal into the channels 12 or the open pore volume.

Wird die Gaszufuhr anschließend wieder angeschaltet hebt sich die Metallfolie 34 wieder und das Gas kann - wie beschrieben - in die Metallschmelze strömen.If the gas supply is then switched on again, it rises the metal foil 34 again and the gas can - as described - pour into the molten metal.

Claims (12)

Gasspüleinrichtung für metallurgische Gefäße mit einem feuerfesten, keramischen Gasspülstein (10) und einer, am Boden (14) des Gasspülsteins (10) angeordneten Gasverteilkammer (20), von der aus sich gasdurchlässige Bereiche (12) durch den Gasspülstein (10) zum gasaustrittsseitigen Ende (16) des Gasspülsteines (10) erstrecken und einer, mit einer gasauslaßseitigen Öffnung (26o) in die Gasverteilkammer (20) einmündenden Gaszuführleitung (26), dadurch gekennzeichnet, daß die gasauslaßseitige Öffnung (26o) der Gaszuführleitung (26) von einem frei beweglichen Abschnitt (36) einer Abdeckung (34) überdeckt ist, der sich unter Betriebsdruck des zugeführten Gases von der Öffnung (26o) abhebt und bei vermindertem Gasdruck oder ohne Gasdruck auf die Öffnung (26o) legt und diese abdeckt und die mit einem weiteren Abschnitt (38) an der Gasverteilkammer (20) befestigt ist. Gas purging device for metallurgical vessels with a Refractory, ceramic gas purging plug (10) and one, on Bottom (14) of the gas purging plug (10) arranged Gas distribution chamber (20) from which gas permeable Areas (12) through the gas purging plug (10) to gas outlet end (16) of the gas purging plug (10) extend and one, with a gas outlet side opening (26o) opening into the gas distribution chamber (20) Gas supply line (26), characterized in that the opening (26o) of the gas supply line (26) on the gas outlet side from a freely movable portion (36) of a cover (34) is covered, which is under the operating pressure of the supplied gas from the opening (26o) and at reduced gas pressure or without gas pressure on the opening (26o) and covers them with another Section (38) attached to the gas distribution chamber (20) is. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (34) mit Abstand zur Gaszuführleitung (22) an der Gasverteilkammer (20) befestigt ist.Gas purging device according to claim 1, wherein the cover (34) at a distance from the gas supply line (22) on the Gas distribution chamber (20) is attached. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der der frei bewegliche Abschnitt (36) der Abdeckung (34) die gasauslaßseitige Öffnung (26o) der Gaszuführleitung (26) seitlich mit Abstand überdeckt.Gas purging device according to claim 1, wherein the free movable section (36) of the cover (34) opening (26o) of the gas supply line (26) on the gas outlet side covered laterally by a distance. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (34) aus einem flexiblen Material besteht.Gas purging device according to claim 1, wherein the cover (34) consists of a flexible material. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (34) aus einer Folie oder einem Blech besteht.Gas purging device according to claim 1, wherein the cover (34) consists of a film or sheet. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (34) aus einer Metallfolie besteht.Gas purging device according to claim 1, wherein the cover (34) consists of a metal foil. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Abdeckung (34) auf mindestens einem Bodenabschnitt (22) der Gasverteilkammer (20) verschweißt ist (Schweißnaht 40).Gas purging device according to claim 5 or 6, wherein the Cover (34) on at least one base section (22) the gas distribution chamber (20) is welded (weld seam 40). Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (34) eine Materialstärke von < 0,5 mm aufweist.Gas purging device according to claim 1, wherein the cover (34) has a material thickness of <0.5 mm. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 8, bei der die Abdeckung (34) eine Materialstärke von < 0,2 mm aufweist. Gas purging device according to claim 8, wherein the cover (34) has a material thickness of <0.2 mm. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Gasverteilkammer (20) eine Höhe von 1 bis 5 mm aufweist.Gas purging device according to claim 1, wherein the Gas distribution chamber (20) has a height of 1 to 5 mm. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Bodenabschnitt (14) des Gasspülsteines (10) die Gasverteilkammer (20) nach oben begrenzt.Gas purging device according to claim 1, wherein a Bottom section (14) of the gas purging plug (10) Gas distribution chamber (20) limited at the top. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der zumindest ein bodenseitiger Abschnitt des Gasspülsteines (10) und die Gasverteilkammer (20) von einem gemeinsamen Blechmantel (32) umfangseitig eingefaßt sind und der Blechmantel (32) die Gasverteilkammer (20) zumindest randseitig untergreift.Gas purging device according to claim 1, wherein at least a bottom section of the gas purging plug (10) and the gas distribution chamber (20) from a common one Sheet metal jacket (32) are bordered on the circumference and the Sheet metal jacket (32) the gas distribution chamber (20) at least reaches under the edge.
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