EP0974801A1 - Method and apparatus for slag-free tapping - Google Patents

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Publication number
EP0974801A1
EP0974801A1 EP99250213A EP99250213A EP0974801A1 EP 0974801 A1 EP0974801 A1 EP 0974801A1 EP 99250213 A EP99250213 A EP 99250213A EP 99250213 A EP99250213 A EP 99250213A EP 0974801 A1 EP0974801 A1 EP 0974801A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
opening
melt
tap opening
tap
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Withdrawn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
EP99250213A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhard Fuchs
Flemming Thomsen
Jan Tybjerg Jensen
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.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
Mannesmann AG
SMS Demag AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG, SMS Demag AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of EP0974801A1 publication Critical patent/EP0974801A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1545—Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/159—Equipment for removing or retaining slag for retaining slag during the pouring of the metal or retaining metal during the pouring of the slag

Definitions

  • the invention relates to a method for slag-free tapping in one Metallic melt located in the furnace, in particular steel in one Arc furnace, which is a closable in the bottom of the furnace vessel Has tap opening, which is closed from the outside after tapping and with Filling material is filled and a corresponding device for this.
  • DE 34 37 810 discloses a closure device for a tap hole in the floor a metallurgical vessel known about the in the lowered locked position Tapping opening pourable filling material can be fed. In a preferred one In the raised release position, the tube is completely out of the design Melt pulled out.
  • the disadvantage here is not only a high energy consumption on the required cooling medium, it is also through from the pipe mouth escaping gas affects the melt bath in an undetermined way.
  • the invention has set itself the goal of a method and a corresponding To create device in which with simple and constructive means during parting off a completely slag-free parting from an electric arc furnace is guaranteed.
  • the invention achieves this aim by the method features of claim 1 and the device features of claim 8.
  • a pipe 32 the lower part at the head end, is used as a hollow plug 31 is formed and closed in the mouth area 38, at least until immersed in the melt M below the slag layer S. That way prevents even the smallest parts of slag S into the interior of the Tube 32 arrive.
  • the head end face of the Pipe 32 led to the edge of the entry area of the tap opening 13. Then the furnace, especially by tilting the furnace vessel 11, so far emptied until the tap opening 13 is free of melt M. Because the head the end face of the tube 32 at the edge of the entry region of the tap opening 13 is present, no slag can enter the tap opening 13 at this time reach.
  • the tap opening 13 is empty, it is usually covered with an outside Closure member 15 closed. At this point, the head will be provided locking means 34 of the tube 32 is opened and the tube 32 is the Filling material F introduced into the tap opening 13.
  • the size of the The gap is chosen so that there is hardly any melt M and no slag S over the gap enters the tap opening 13.
  • the head-side pipe mouth 38 is in one during the tapping Distance to the entrance of the tap opening 13 held that a swirl in the Area of the tap opening 13 is at least hindered.
  • critical height i.e. the height of the melting bath S at which a Vortex occurs, to an extent that slag with through the tap hole 13 is torn, shaped elements 51 are provided, which are on the outside of the tube 32 are attached.
  • this is Tube 32 connected at the bottom to a gas supply system 41.
  • the gas is kept at a pressure so strong that none or only a small amount of melt M penetrate into the interior of the tube 32 can.
  • the gas pressure is the effective bath height of the melt M in Furnace vessel 11 adapted.
  • refractory mass F can in turn be used to ensure safe to convey the filling material F into the tap opening.
  • a displaceable piston 35 is provided, which after placing the tube 32 on the edge 14 of the tap opening 13 so far is pulled out of the tube, if necessary by one attached to the side Material feed device, the filling material F can be introduced.
  • a plate 36 at the head end of the tube 32 to provide, which consists of a material which is made by the liquid metal can be melted in a predetermined time or means 22 are provided, by which the plate 36 is destroyed at the desired time.
  • These funds can be pneumatic and cause the plate 36 to burst by a pressure pulse, or a needle 23 is provided, which in one stroke hits the plate 36 destroyed.
  • the hollow plug With a fixed oven or with a tilting oven in the area the tap hole is still melt, the hollow plug is as far as the Edge of the inlet opening of the racking that led to the amount of escaping Melt is reduced to such an extent that the tap opening is no longer is completely filled with melt.
  • filler material is about Pipe in the remaining cavity of the tap opening supplied in a Amount that at least almost prevents the melt from flowing away.
  • the tapping opening of closed outside is about Pipe in the remaining cavity of the tap opening supplied in a Amount that at least almost prevents the melt from flowing away.
  • the tube 32 is connected to a holding device 61 attached, which has a ball joint 62, via which the pipe mouth 38 in the Edge 14 of the tap opening 13 can be centered. In this way, the desired gap between the head end of the tube 32 and the tap opening 13 produce. In addition, no or only an extremely small amount is applied to the tube 32 Coercion exercised.
  • FIG. 1 shows a part of the furnace vessel 11 with the vessel bottom 12, in which there is a tap opening 13 which is closed by a closing element 21 The outside of the vessel can be closed.
  • the mouth region 38 of the hollow plug 31 is at a distance a from the edge 14 the tap opening 13 spaced.
  • Figures 2.1 to 2.5 show the different phases of the process for slag-free tapping of a melt M located in an oven vessel 11 that floats up the slag S.
  • the furnace vessel 11 each has the bottom of the vessel 12, in which the tap opening 13 is provided, which is provided by a closing element 21 is closable.
  • the individual figures are different Closure elements 21 are provided in the mouth area 38 of the hollow plug 31.
  • the hollow plug 31 equipped with shaped elements 51 is shown by the Melt S has been performed, so deep that the mouth region 38th is below the melt level.
  • the mouth area 38 is through a Locking means 34 closed.
  • the level of the melt M has meanwhile dropped in FIG. 2.3.
  • the Tap opening 30 begins to form a vortex W, whereby the vortex formation by the shaped elements 51 provided on the hollow plug 31 is hindered.
  • the pipe mouth area 38 is through a piston 35 locked.
  • Filling material F has already been introduced above the piston, which immediately after the opening of the pipe opening of the tap opening 13 can be fed.
  • the pipe mouth area 38 of the hollow plug 31 is except for one Distance a has been brought up to the edge 14 of the tap opening 13.
  • the distance a is chosen so that the outflow of the melt M is reduced to a minimum wrid, so that the tap opening 13 is no longer completely filled with melt.
  • the mouth region 38 is closed by a plate 36, which is closed by a needle 37 is destructible. As soon as the plate 38 releases the interior of the hollow plug 31, filling material can be conveyed to the tap opening 13.
  • FIG. 2.5 shows the situation in which the edge 14 of the tap opening 13 is free of melt or slag.
  • the closing element 21 has the Tap opening 13 is closed from the outside and the hollow plug 31 Filling material introduced into the tap opening 13.
  • FIG. 3 shows, in addition to FIG. 1, a holding device 61 which has a Support column 64 is connected, which the hollow plug to or from the Tap opening 13 could move away.
  • the support column hydraulically operated and connected to a pump 65 for this purpose.
  • the holding device 61 is connected to the hollow plugs 31 via a tube 32.
  • a tube 32 On Part of the tube 32 is designed as a ball joint 62. Through this ball joint 62 the mouth region 38 of the hollow plug 31 to the tap opening 13 cannot just center exactly, but also set the distance a as evenly as possible.
  • Power transmission element 63 is provided, which can be driven by a motor 66, so that the hollow plug 31 can be set in rotation and with respect to its position in its horizontal position can be predetermined.
  • a conveyor 33 for introducing the Filling material F as well as a gas supply system 41 that can be separated via a valve 42 intended.
  • the gas supply system 41 and the conveyor 33 are as pneumatic conveying can be configured.

Abstract

During tapping, while an outlet vortex is being formed, a pipe (32) with closable leading end is dipped into the melt (M) to a depth at least below the slag layer (S). The pipe end is brought to the entry rim (14) of the tapping hole (13), and the furnace is emptied to a predetermined melt level. The pipe end is opened, and the tapping hole is closed from outside in a conventional manner. Filler material is introduced into the tapping hole through the pipe. An Independent claim is also included for apparatus for performing the above method in which blocking means (34) are provided which prevent entry of slag and/or melt into the pipe (32). Means are also provided which allow the end of the pipe to be opened at a desired time.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum schlackefreien Abstechen einer in einem Ofengefäß befindlichen metallischen Schmelze, insbesondere Stahl in einem Lichtbogenofen, welcher im Boden des Ofengefäßes eine verschließbare Abstichöffnung aufweist, die nach dem Abstich von außen verschlossen und mit Füllmaterial gefüllt wird und eine entsprechende Einrichtung dazu.The invention relates to a method for slag-free tapping in one Metallic melt located in the furnace, in particular steel in one Arc furnace, which is a closable in the bottom of the furnace vessel Has tap opening, which is closed from the outside after tapping and with Filling material is filled and a corresponding device for this.

Aus DE 195 43 058 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschließen einer Abstichöffnung im Boden eines mit metallischer Schmelze gefüllten Gefäßes bekannt, bei dem während des Schließvorganges die Mündung des rohrförmigen Schließelementes zum Sperren des Abstichloches durch die Schmelze geführt mit einer solchen Kraft gegen den Gefäßboden gepreßt wird, daß das feuerfeste Material zusammengedrückt wird.DE 195 43 058 describes a method and a device for closing a Tap hole in the bottom of a vessel filled with metallic melt is known, in which the mouth of the tubular during the closing process Closing element for blocking the tap hole through the melt with such a force is pressed against the bottom of the vessel that the refractory material is squeezed.

Aus DE 34 37 810 ist eine Verschlußeinrichtung für eine Abstichöffnung im Boden eines metallurgischen Gefäßes bekannt, über die in abgesenkter Sperrposition der Abstichöffnung rieselfähiges Füllmaterial zuführbar ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Rohr in der angehobenen Freigabeposition ganz aus der Schmelze herausgezogen.DE 34 37 810 discloses a closure device for a tap hole in the floor a metallurgical vessel known about the in the lowered locked position Tapping opening pourable filling material can be fed. In a preferred one In the raised release position, the tube is completely out of the design Melt pulled out.

Weiterhin ist aus dieser Schrift bekannt, beim Eintauchen des Rohres in die Schlackeschicht und in die Schmelze die Austrittsöffnung freizuhalten und andererseits das Rohr zu kühlen.It is also known from this document when immersing the tube in the Slag layer and in the melt to keep the outlet opening free on the other hand to cool the pipe.

In nachteiliger Weise tritt hier nicht nur ein hoher Energieverbrauch an dem erforderlichen Kühlmedium auf, es wird auch durch aus der Rohrmündung ausströmende Gas in nicht bestimmbarer Weise das Schmelzenbad beeinflußt. The disadvantage here is not only a high energy consumption on the required cooling medium, it is also through from the pipe mouth escaping gas affects the melt bath in an undetermined way.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, bei dem mit einfachen und konstruktiven Mitteln während des Abstechens ein völlig schlackefreies Abstechen aus einem Elektrolichtbogenofen gewährleistet wird.The invention has set itself the goal of a method and a corresponding To create device in which with simple and constructive means during parting off a completely slag-free parting from an electric arc furnace is guaranteed.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die Verfahrensmerkmale des Anspruchs 1 und die Vorrichtungsmerkmale des Anspruchs 8.The invention achieves this aim by the method features of claim 1 and the device features of claim 8.

Die jeweiligen Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The respective subclaims are advantageous developments of the invention.

Erfindungsgemäß wird ein Rohr 32, dessen kopfseitiger unterer Teil als Hohlstopfen 31 ausgebildet und im Mündungsbereich 38 verschlossen ist, mindestens bis unterhalb der Schlackeschicht S in die Schmelze M eingetaucht. Auf diese Weise wird verhindert, daß auch nur geringste Teile von Schlacke S in den Innenraum des Rohres 32 gelangen. Kurz vor der vollständigen Entleerung des Ofengefäßes 11, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem noch eine ausreichende Menge metallischer Schmelze M oberhalb der Abstichöffnung 13 vorhanden ist, so daß durch den infolge des Durchströmens der Schmelze M durch die Abstichöffnung 13 entstehenden Wirbel noch keine Schlacke S mitgerissen wird, wird die kopfseitige Stirnfläche des Rohres 32 zum Rand des Eintrittsbereiches der Abstichöffnung 13 geführt. Anschließend wird der Ofen, insbesondere durch Kippen des Ofengefäßes 11, so weit entleert, bis die Abstichöffnung 13 frei von Schmelze M ist. Dadurch, daß kopfseitig die Stirnfläche des Rohres 32 am Rand des Eintrittsbereiches der Abstichöffnung 13 anliegt, kann auch zu diesem Zeitpunkt keinerlei Schlacke in die Abstichöffnung 13 gelangen.According to the invention, a pipe 32, the lower part at the head end, is used as a hollow plug 31 is formed and closed in the mouth area 38, at least until immersed in the melt M below the slag layer S. That way prevents even the smallest parts of slag S into the interior of the Tube 32 arrive. Shortly before the furnace vessel 11, and at a time when there is still a sufficient amount of metallic Melt M is present above the tap opening 13, so that as a result flowing through the melt M through the tap opening 13 Vortex no slag S is entrained, the head end face of the Pipe 32 led to the edge of the entry area of the tap opening 13. Then the furnace, especially by tilting the furnace vessel 11, so far emptied until the tap opening 13 is free of melt M. Because the head the end face of the tube 32 at the edge of the entry region of the tap opening 13 is present, no slag can enter the tap opening 13 at this time reach.

Sobald die Abstichöffnung 13 leer ist, wird diese von außen üblicherweise mit einem Verschlußorgan 15 verschlossen. Zu diesem Zeitpunkt werden die kopfseitig vorgesehenen Sperrmittel 34 des Rohres 32 geöffnet und über das Rohr 32 wird das Füllmaterial F in die Abstichöffnung 13 eingebracht.As soon as the tap opening 13 is empty, it is usually covered with an outside Closure member 15 closed. At this point, the head will be provided locking means 34 of the tube 32 is opened and the tube 32 is the Filling material F introduced into the tap opening 13.

Auch bei nicht leerem Ofengefäß oder in einem feststehenden Ofen ist ein schlackefreier Abstich mit abschließendem sicheren Absperren der Abstichöffnung möglich. Hierzu wird die Mündung 38 des Hohlstopfens 31 bis auf einen Spalt im Abstand a an den Rand des Eintrittsbereiches der Abstichöffnung 13 geführt, so daß nur noch ein geringe Menge Schmelze abfließt, die die Abstichöffnung nicht mehr zu füllen vermag. Zu diesem Zeitpunkt werden - wie oben bereits aufgezeigt - die kopfseitig vorgesehenen Sperrmittel 34 des Hohlstopfens 31 geöffnet und über das Rohr 32 wird das Füllmaterial in die Abstichöffnung 13 eingebracht.Even if the furnace vessel is not empty or in a stationary furnace, is a slag-free tapping with final safe blocking of the tap opening possible. For this purpose, the mouth 38 of the hollow plug 31 except for a gap in the Distance a to the edge of the entry area of the tap opening 13, so that only a small amount of melt flows out, which no longer closes the tap opening can fill. At this point - as already shown above - the Locking means 34 of the hollow plug 31 provided on the head side is opened and via the Tube 32, the filling material is introduced into the tap opening 13.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung, wird die kopfseitige Öffnung des Rohres 32 frühestens nach dem Durchführen durch die Schlacke S, die auf der metallischen Schmelze M aufschwimmt, freigegeben. In einer Vorgehensweise wird die kopfseitige Stirnfläche des Rohres 32 so nah an den Rand des Eintrittsbereiches der Abstichöffnung 13 geführt, daß ein Spalt im Abstand a verbleibt. Die Größe des Spaltes wird so gewählt, daß kaum Schmelze M und keine Schlacke S über den Spalt in die Abstichöffnung 13 gelangt.In an advantageous embodiment, the head-side opening of the tube 32 at the earliest after passing through the slag S on the metallic Melt M floating, released. In one approach, the head End face of the tube 32 so close to the edge of the entry area Tap opening 13 led that a gap remains at a distance. The size of the The gap is chosen so that there is hardly any melt M and no slag S over the gap enters the tap opening 13.

Vorzugsweise wird die kopfseitige Rohrmündung 38 während des Abstichs in einer Distanz zum Eintritt der Abstichöffnung 13 gehalten, daß hier eine Verwirbelung im Bereich der Abstichöffnung 13 zumindestens behindert wird.Preferably, the head-side pipe mouth 38 is in one during the tapping Distance to the entrance of the tap opening 13 held that a swirl in the Area of the tap opening 13 is at least hindered.

Um die sogenannte kritische Höhe, also die Höhe des Schmelzbades S, bei der ein Wirbel auftritt, und zwar in einem Maße, daß Schlacke mit durch die Abstichöffnung 13 gerissen wird, werden Formelemente 51 vorgesehen, die außen am Rohr 32 befestigt sind.By the so-called critical height, i.e. the height of the melting bath S at which a Vortex occurs, to an extent that slag with through the tap hole 13 is torn, shaped elements 51 are provided, which are on the outside of the tube 32 are attached.

Für die kopfendig an der Rohrmündung 38 vorgesehenen Sperrmittel 34 werden verschiedene technische Lösungen vorgeschlagen. Bei einer Ausgestaltung ist das Rohr 32 fußendig an eine Gasversorgungsanlage 41 angeschlossen. In das Rohrinnere wird das Gas auf einem Druck gehalten, der so stark ist, daß keine oder nur eine geringe Menge an Schmelze M in den Innenraum des Rohres 32 eindringen kann. Der Gasdruck wird dabei mit der effektiven Badhöhe der Schmelze M im Ofengefäß 11 angepaßt. Es wird nur soviel Schmelze in die Mündung des Hohlstopfens gelassen, daß sich dort ein kleiner Stopfen bildet. Nach dem Aufsetzen der Rohrmündung 38 im Randbereich der Abstichöffnung 13 wird ein Druckimpuls in das Rohrende gegeben und der Schmelzestopfen an der Mündung entfernt. Zur Förderung der Feuerfestmasse F läßt sich wiederum der Druck einsetzen, um sicher das Füllmaterial F in die Abstichöffnung zu befördern. For the locking means 34 provided at the head end of the pipe mouth 38 various technical solutions proposed. In one configuration, this is Tube 32 connected at the bottom to a gas supply system 41. In the Inside the pipe, the gas is kept at a pressure so strong that none or only a small amount of melt M penetrate into the interior of the tube 32 can. The gas pressure is the effective bath height of the melt M in Furnace vessel 11 adapted. There is only so much melt in the mouth of the Hollow plug left that a small plug is formed there. After touchdown a pressure pulse in the pipe mouth 38 in the edge region of the tap opening 13 given the pipe end and the melt plug at the mouth removed. For Promotion of the refractory mass F can in turn be used to ensure safe to convey the filling material F into the tap opening.

In einer anderen Ausgestaltung ist ein verschiebbarer Kolben 35 vorgesehen, der nach dem Aufsetzen des Rohres 32 auf dem Rand 14 der Abstichöffnung 13 so weit aus dem Rohr herausgezogen wird, daß ggf. von einer seitlich angebrachten Materialzuführeinrichtung das Füllmaterial F einbringbar ist.In another embodiment, a displaceable piston 35 is provided, which after placing the tube 32 on the edge 14 of the tap opening 13 so far is pulled out of the tube, if necessary by one attached to the side Material feed device, the filling material F can be introduced.

Weiterhin wird vorgeschlagen, am Kopfende des Rohres 32 eine Platte 36 vorzusehen, wobei diese aus einem Material besteht, das durch das flüssige Metall zeitlich vorbestimmbar aufschmelzbar ist oder aber es sind Mittel 22 vorgesehen, durch die die Platte 36 zum gewünschten Zeitpunkt zerstört wird. Diese Mittel können pneumatisch sein und durch einen Druckimpuls die Platte 36 zum Zerbersten bringen, oder aber es ist eine Nadel 23 vorgesehen, die mit einem Schlag die Platte 36 zerstört.It is also proposed to have a plate 36 at the head end of the tube 32 to provide, which consists of a material which is made by the liquid metal can be melted in a predetermined time or means 22 are provided, by which the plate 36 is destroyed at the desired time. These funds can be pneumatic and cause the plate 36 to burst by a pressure pulse, or a needle 23 is provided, which in one stroke hits the plate 36 destroyed.

Bei einem feststehenden Ofen oder bei einem kippbaren Ofen, bei dem im Bereich der Abstichöffnung noch Schmelze vorhanden ist, wird der Hohlstopfen soweit an den Rand der Eintrittsöffnung des Abstichs geführt, daß die Menge der ausströmenden Schmelze reduziert wird und zwar in einem Maße, daß die Abstichöffnung nicht mehr vollständig mit Schmelze gefüllt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird Füllmaterial über das Rohr im verbleibenden Hohlraum der Abstichöffnung zugeführt und zwar in einer Menge, die den Abfluß der Schmelze mindestens nahezu unterbindet. Spätestens zu diesem Zeitpunkt wird insbesondere durch eine Schiebeplatte die Abstichöffnung von außen verschlossen.With a fixed oven or with a tilting oven in the area the tap hole is still melt, the hollow plug is as far as the Edge of the inlet opening of the racking that led to the amount of escaping Melt is reduced to such an extent that the tap opening is no longer is completely filled with melt. At this point, filler material is about Pipe in the remaining cavity of the tap opening supplied in a Amount that at least almost prevents the melt from flowing away. At the latest At this time, the tapping opening of closed outside.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Rohr 32 an eine Haltevorrichtung 61 angebracht, welche ein Kugelgelenk 62 besitzt, über das die Rohrmündung 38 in dem Rand 14 der Abstichöffnung 13 zentrierbar ist. Auf diese Weise läßt sich sicher der gewünschte Spalt zwischen dem Kopfende des Rohres 32 und der Abstichöffnung 13 herstellen. Darüber hinaus wird auf das Rohr 32 kein oder nur eine äußerst geringe Zwängung ausgeübt.In an advantageous embodiment, the tube 32 is connected to a holding device 61 attached, which has a ball joint 62, via which the pipe mouth 38 in the Edge 14 of the tap opening 13 can be centered. In this way, the desired gap between the head end of the tube 32 and the tap opening 13 produce. In addition, no or only an extremely small amount is applied to the tube 32 Coercion exercised.

Um das Abdichten der Rohrmündung 38 im Bereich des Randes 14 der Abstichöffnung 13 noch sicherer zu machen, wird darüber hinaus vorgeschlagen, Kraftübertragungselemente 63 vorzusehen, mit denen das Rohr 32 gedreht werden kann und damit die Mündung des Rohres 32 in die Abstichöffnung 13 eingedreht wird. To seal the pipe mouth 38 in the region of the edge 14 of the To make tap hole 13 even safer, it is also proposed To provide power transmission elements 63 with which the tube 32 are rotated can and thus the mouth of the tube 32 is screwed into the tap opening 13.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargelegt. Dabei zeigen die

Figur 1
Eine Skizze der kompletten Einrichtung zum schlackefreien Abstechen.
Figur 2.1 bis 2.5
Die einzelnen Phasen des Hohlstopfens während des Abstichs.
Figur 3
Den Komplettaufbau der Einrichtung.
An example of the invention is set out in the accompanying drawing. The show
Figure 1
A sketch of the complete facility for slag-free parting.
Figure 2.1 to 2.5
The individual phases of the hollow plugging during tapping.
Figure 3
The complete setup of the facility.

Die Figur 1 zeigt einen Teil des Ofengefäßes 11 mit dem Gefäßboden 12, in dem sich eine Abstichöffnung 13 befindet, welche durch ein Verschließelement 21 von der Gefäßaußenseite her verschließbar ist.1 shows a part of the furnace vessel 11 with the vessel bottom 12, in which there is a tap opening 13 which is closed by a closing element 21 The outside of the vessel can be closed.

Im Gefäß 11 befindet sich Schmelze M, auf der Schlacke S aufschwimmt. In die Schmelze M eingetaucht ist ein Hohlstopfen 31, der an ein Rohr 32 angeschlossen ist. Am Hohlstopfen 31 sind Formelemente 51 angeordnet.In the vessel 11 there is a melt M on which slag S floats. A hollow plug 31, which is connected to a pipe 32, is immersed in the melt M. connected. Shaped elements 51 are arranged on the hollow plug 31.

Der Mündungsbereich 38 des Hohlstopfens 31 ist in einem Abstand a vom Rand 14 der Abstichöffnung 13 beabstandet.The mouth region 38 of the hollow plug 31 is at a distance a from the edge 14 the tap opening 13 spaced.

Die Figuren 2.1 bis 2.5 zeigen die verschiedenen Phasen des Verfahrens zum schlackefreien Abstechen einer in einem Ofengefäß 11 befindlichen Schmelze M, auf der die Schlacke S aufschwimmt. Das Ofengefäß 11 besitzt jeweils den Gefäßboden 12, in dem die Abstichöffnung 13 vorgesehen ist, welche durch ein Verschließelement 21 verschließbar ist. In den einzelnen Figuren sind unterschiedliche Verschließelemente 21 im Mündungsbereich 38 des Hohlstopfens 31 vorgesehen.Figures 2.1 to 2.5 show the different phases of the process for slag-free tapping of a melt M located in an oven vessel 11 that floats up the slag S. The furnace vessel 11 each has the bottom of the vessel 12, in which the tap opening 13 is provided, which is provided by a closing element 21 is closable. The individual figures are different Closure elements 21 are provided in the mouth area 38 of the hollow plug 31.

In der Figur 2.1 ist der mit Formelementen 51 bestückte Hohlstopfen 31 durch die Schmelze S geführt worden, und zwar so tief, daß sich der Mündungsbereich 38 unterhalb des Schmelzepegels befindet. Der Mündungsbereich 38 ist durch ein Sperrmittel 34 geschlossen. Beim Durchstoßen durch die Schlackeschicht S konnte also keine Schlacke in das Innere des Hohlstopfens 31 gelangen.In FIG. 2.1, the hollow plug 31 equipped with shaped elements 51 is shown by the Melt S has been performed, so deep that the mouth region 38th is below the melt level. The mouth area 38 is through a Locking means 34 closed. When piercing through the slag layer S could no slag can get into the interior of the hollow plug 31.

In der Figur 2.2 ist der Innenraum des Hohlstopfens 31 mit einer Gasversorgungsanlage 41 verbunden, wobei diese durch ein Ventil 42 von dem Innenraum des Hohlstopfens 31 trennbar ist. In der Zeichnung ist dargelegt, daß das Gaspolster ausschließlich den Innenraum des Hohlstopfens 31 füllt, so daß keine Gasblasen nach außen dringen können. Im Mündungsbereich 38 des Hohlstopfens 31 kann also - wenn überhaupt - nur ein geringer Teil an Schmelze M einem Sperrmittel 34 sich entsprechend ansammeln . Beim Durchstoßen der Schlackeschicht S war der Gasdruck so gewählt worden, daß in den Hohlraum des Hohlstopfens 31 keine Schlacke eindringen konnte.In Figure 2.2, the interior of the hollow plug 31 with a Gas supply system 41 connected, this through a valve 42 from the Interior of the hollow plug 31 is separable. In the drawing it is shown that the Gas cushion only fills the interior of the hollow plug 31, so that none Gas bubbles can escape to the outside. In the mouth area 38 of the hollow plug 31 can therefore - if at all - only a small part of melt M one Accumulate blocking means 34 accordingly. When piercing the Slag layer S, the gas pressure was chosen so that in the cavity of the Hollow plug 31 could not penetrate slag.

In der Figur 2.3 ist inzwischen der Pegel der Schmelze M gesunken. In der Abstichöffnung 30 beginnt sich ein Wirbel W zu bilden, wobei die Wirbelbildung durch die am Hohlstopfen 31 vorgesehenen Formelemente 51 behindert wird.The level of the melt M has meanwhile dropped in FIG. 2.3. In the Tap opening 30 begins to form a vortex W, whereby the vortex formation by the shaped elements 51 provided on the hollow plug 31 is hindered.

Im vorliegenden Fall ist der Rohrmündungsbereich 38 durch ein Kolben 35 verschlossen. Oberhalb des Kolbens ist bereits Füllmaterial F eingebracht worden, welches unmittelbar nach Freigabe des Rohrmündungsbereiches der Abstichöffnung 13 zuführbar ist.In the present case, the pipe mouth area 38 is through a piston 35 locked. Filling material F has already been introduced above the piston, which immediately after the opening of the pipe opening of the tap opening 13 can be fed.

In der Figur 2.4 ist der Rohrmündungsbereich 38 des Hohlstopfens 31 bis auf einen Abstand a an den Rand 14 der Abstichöffnung 13 herangeführt worden. Der Abstand a ist dabei so gewählt, daß das Abströmen der Schmelze M auf ein Minimum reduziert wrid, so daß die Abstichöffnung 13 nicht mehr vollständig mit Schmelze gefüllt ist.In FIG. 2.4, the pipe mouth area 38 of the hollow plug 31 is except for one Distance a has been brought up to the edge 14 of the tap opening 13. The distance a is chosen so that the outflow of the melt M is reduced to a minimum wrid, so that the tap opening 13 is no longer completely filled with melt.

Der Mündungsbereich 38 ist durch eine Platte 36 verschlossen, die durch eine Nadel 37 zerstörbar ist. Sobald die Platte 38 den Innenraum des Hohlstopfens 31 freigibt, kann Füllmaterial zur Abstichöffnung 13 gefördert werden.The mouth region 38 is closed by a plate 36, which is closed by a needle 37 is destructible. As soon as the plate 38 releases the interior of the hollow plug 31, filling material can be conveyed to the tap opening 13.

In der Figur 2.5 ist die Situation dargestellt, bei der der Rand 14 der Abstichöffnung 13 frei von Schmelze oder Schlacke ist. Das Verschließelement 21 hat die Abstichöffnung 13 von außen verschlossen und über den Hohlstopfen 31 wird Füllmaterial in die Abstichöffnung 13 eingebracht.FIG. 2.5 shows the situation in which the edge 14 of the tap opening 13 is free of melt or slag. The closing element 21 has the Tap opening 13 is closed from the outside and the hollow plug 31 Filling material introduced into the tap opening 13.

Die Figur 3 zeigt ergänzend zur Figur 1 eine Haltevorrichtung 61, die mit einer Tragsäule 64 in Verbindung steht, welche den Hohlstopfen zur oder von der Abstichöffnung 13 wegbewegen könnten. Im vorliegenden Fall ist die Tragsäule hydraulisch betätigbar und hierzu mit einer Pumpe 65 verbunden. FIG. 3 shows, in addition to FIG. 1, a holding device 61 which has a Support column 64 is connected, which the hollow plug to or from the Tap opening 13 could move away. In the present case, the support column hydraulically operated and connected to a pump 65 for this purpose.

Die Haltevorrichtung 61 ist mit den Hohlstopfen 31 über ein Rohr 32 verbunden. Ein Teil des Rohres 32 ist als Kugelgelenk 62 ausgestaltet. Durch dieses Kugelgelenk 62 läßt sich der Mündungsbereich 38 des Hohlstopfens 31 zur Abstichöffnung 13 nicht nur exakt zentrieren, sondern auch den Abstand a möglichst gleichmäßig einstellen.The holding device 61 is connected to the hollow plugs 31 via a tube 32. On Part of the tube 32 is designed as a ball joint 62. Through this ball joint 62 the mouth region 38 of the hollow plug 31 to the tap opening 13 cannot just center exactly, but also set the distance a as evenly as possible.

Weiterhin ist am Rohr 32 im Bereich des Kugelgelenkes 62 ein Kraftübertragungselement 63 vorgesehen, welches von einem Motor 66 antreibbar ist, so daß der Hohlstopfen 31 in Rotation versetzbar und bezüglich seiner Position in seiner horizontalen Lage vorgebbar positionierbar ist.Furthermore, there is a tube 32 in the area of the ball joint 62 Power transmission element 63 is provided, which can be driven by a motor 66, so that the hollow plug 31 can be set in rotation and with respect to its position in its horizontal position can be predetermined.

Am Rohr 32 sind fußendig noch eine Fördereinrichtung 33 zum Einbringen des Füllmaterials F wie auch eine über ein Ventil 42 trennbare Gasversorgungsanlage 41 vorgesehen. Die Gasversorgungsanlage 41 und die Fördereinrichtung 33 sind als pneumatische Förderung ausgestaltbar.At the bottom of the pipe 32 there are still a conveyor 33 for introducing the Filling material F as well as a gas supply system 41 that can be separated via a valve 42 intended. The gas supply system 41 and the conveyor 33 are as pneumatic conveying can be configured.

Claims (17)

Verfahren zum schlackefreien Abstechen einer in einem Ofengefäß befindlichen metallischen Schmelze, insbesondere Stahl in einem Lichtbogenofen, welcher im Boden des Ofengefäßes eine verschließbare Abstichöffnung aufweist, die nach dem Abstich von außen verschlossen und mit Füllmaterial gefüllt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) während des Abstichs zu einem Zeitpunkt, in der der Austrittswirbel sich zu bilden beginnt, wird oberhalb der Abstichöffnung ein kopfseitig verschließbares Rohr mindestens bis unterhalb der Schlackeschicht in die Schmelze eingetaucht b) zeitlich vor Beendigung des Abstichs wird die kopfseitige Stirnfläche des Rohres zum Rand des Eintrittsbereichs der Abstichöffnung geführt, c) anschließend wird der Ofen bis auf einen vorgebbaren Schmelzenpegel entleert, d) die kopfseitige Öffnung des Rohres wird freigegeben, e) danach wird die Abstichöffnung in herkömmlicher Weise von außen verschlossen und über das Rohr wird das Füllmaterial in die Abstichöffnung eingebracht. Method for slag-free tapping of a metallic melt located in an oven vessel, in particular steel in an electric arc furnace, which has a closable tap opening in the bottom of the oven vessel, which is closed from the outside after the tap and is filled with filler material, characterized by the following steps: a) during the tapping at a point in time at which the exit vortex begins to form, a tube which can be closed at the top is immersed in the melt above the tapping opening at least to below the slag layer b) temporally before the end of the tapping, the end face of the tube on the head side is led to the edge of the entry region of the tapping opening, c) the furnace is then emptied to a predetermined melt level, d) the top opening of the tube is released, e) then the tap opening is closed in a conventional manner from the outside and the filling material is introduced into the tap opening via the tube. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die kopfseitige Öffnung des Rohres frühestens nach dem Durchführen durch die Schlacke, welche auf der metallischen Schmelze aufschwimmt, freigegeben wird. Method according to claim 1,
characterized, that the head-side opening of the tube is released at the earliest after passing through the slag which floats on the metallic melt. Verfahren nach Anspruch 2 oder 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die kopfseitige Stirnfläche des Rohres so nah an den Rand des Eintrittsbereiches der Abstichöffnung geführt wird, daß ein Spalt verbleibt, der ein Durchströmen von Schmelze, insbesondere von Schlacke, nicht zuläßt. Method according to claim 2 or 1,
characterized, that the head end face of the tube is guided so close to the edge of the entry region of the tap opening that a gap remains which does not allow melt, in particular slag, to flow through. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zum kopfseitigen Verschließen mit Gas gefüllt wird. Method according to claim 1,
characterized, that the tube for closing the head is filled with gas. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die kopfseitige Rohrmündung während des Abstichs in einer Distanz zum Eintritt der Abstichöffnung gehalten wird, in der die Wirbelbildung im Bereich der Abstichöffnung zumindest behindert wird. Method according to claim 1,
characterized, that the head-side pipe mouth is kept during the tapping at a distance from the entrance of the tap opening, in which the vortex formation in the area of the tap opening is at least hindered. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die kopfseitige Öffnung des Rohres spätestens zum Einfüllen des rieselfähigen Feuerfestmaterials in die Abstichöffnung nach erfolgtem Abstich geöffnet wird. Method according to claim 1,
characterized, that the head-side opening of the tube is opened at the latest when the free-flowing refractory material is poured into the tap opening after the tap has been taken. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zu einem Zeitpunkt von dem Eintritt der Abstichöffnung entfernt wird, in dem bereits das Einschmelzen der nächsten Charge erfolgt. Method according to claim 1,
characterized, that the tube is removed from the tap opening at a time when the next batch is already melting. Einrichtung zum schlackefreien Abstechen einer metallischen Schmelze, insbesondere Stahl, in einem Lichtbogenofen, bei dem im Boden des Ofengefäßes eine Abstichöffnung angeordnet ist, die durch ein außen am Gefäß angebrachtes Verschließelement verschließbar und mit rieselfähigem Feuerfestmaterial füllbar ist, und bei dem ein an einer außerhalb des Ofengefäßes vorgesehenen Haltevorrichtung befestigtes Rohr vorgesehen ist, das innerhalb des Ofengefäßes zum Eintritt der Abstichöffnung hin- und von dieser wegbewegbar ist und das an eine Fördereinrichtung (33) angeschlossen ist über die das rieselfähige Feuerfestmaterial diesem zuführbar ist,
zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Sperrmittel (34) vorgesehen sind, mit denen das Eindringen von Schlacke (S) und/oder Schmelze (M) in das Rohr (32) behindert wird, und daß Mittel (22) vorgesehen sind, mit denen das Öffnen der Mündung des Rohres (32) zum gewünschten Zeitpunkt erfolgt. Device for slag-free tapping of a metallic melt, in particular steel, in an electric arc furnace, in which a tap opening is arranged in the bottom of the furnace vessel, which can be closed by a closing element attached to the outside of the vessel and filled with free-flowing refractory material, and in which one is located outside of the Provided attached furnace device holding tube is provided, which is movable within the furnace vessel to the entrance of the tap opening and away from it and which is connected to a conveyor (33) via which the free-flowing refractory material can be fed to this,
to carry out the method according to claim 1,
characterized, that locking means (34) are provided with which the penetration of slag (S) and / or melt (M) into the tube (32) is hindered, and that means (22) are provided with which the opening of the mouth of the tube (32) takes place at the desired time. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (32) fußendig an eine Gasversorgungsanlage (41) angeschlossen ist. Device according to claim 8,
characterized, that the tube (32) is connected at the bottom to a gas supply system (41). Einrichtung nach den Ansprüchen 9 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß ein axial verschiebbarer Kolben (35) vorgesehen ist, der nach dem Aufsetzen des Rohres (32) auf dem Rand (14) der Abstichöffnung (13) soweit aus dem Rohr (32) herausziehbar ist, daß das Füllmaterial (F) in dieses einbringbar ist. Device according to claims 9 or 8,
characterized, that an axially displaceable piston (35) is provided which, after the tube (32) has been placed on the edge (14) of the tap opening (13), can be pulled out of the tube (32) to such an extent that the filling material (F) can be introduced therein is. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte (36) vorgesehen ist, die das Rohr (32) kopfendig verschließt, wobei die Platte (36) aus einem Material besteht, das durch das flüssige Metall zeitlich vorbestimmbar aufschmelzbar ist. Device according to claim 8,
characterized, that a plate (36) is provided which closes the tube (32) at the head end, the plate (36) consisting of a material which can be melted by the liquid metal in a predetermined time. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (36) aus hochschmelzendem Feuerfestmaterial besteht, und daß Mittel (37) vorgesehen sind, durch die die Platte (36) zum gewünschten Zeitpunkt zerstörbar ist. Device according to claim 8,
characterized, that the plate (36) consists of refractory refractory material, and that means (37) are provided through which the plate (36) can be destroyed at the desired time. Einrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (36) aus sprödem Feuerfestmaterial besteht, und daß als mechanisches Mittel eine Nadel (37) vorgesehen ist. Device according to claim 12,
characterized, that the plate (36) consists of brittle refractory material and that a needle (37) is provided as a mechanical means. Einrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gasversorgungsanlage (41) ein Ventil (42) besitzt, mit dem ein Gasimpuls in den Rohrinnenraum gebbar ist. Device according to claim 12,
characterized, that the gas supply system (41) has a valve (42) with which a gas pulse can be given into the interior of the pipe. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der in die Schmelze (M) eintauchende Teil des Rohres (32) als Hohlstopfen ausgebildet ist, daß im Mündungsbereich (38) des Hohlstopfens (32) an seiner Außenwandung Formelemente (51) vorgesehen sind, mit denen strömungsmäßig Einfluß auf die den Hohlstopfen (31) umspülende Schmelze (5) nehmbar ist. Device according to one of claims 8 to 14,
characterized, that the part of the tube (32) immersed in the melt (M) is designed as a hollow plug, that in the mouth region (38) of the hollow plug (32) on its outer wall there are shaped elements (51) with which flow influence on the melt (5) washing around the hollow plug (31) can be taken. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (32) an einer Haltevorrichtung (61) angebracht ist, die ein Kugelgelenk (62) aufweist, über das die Rohmündung (38) an den Rand (14) der Abstichöffnung (13) zentrierbar ist. Device according to claim 8,
characterized, that the tube (32) is attached to a holding device (61) which has a ball joint (62), by means of which the unfinished mouth (38) can be centered on the edge (14) of the tap opening (13). Einrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß Kraftübertragungselemente (63) vorgesehen sind, mit denen die Mündung des Rohres (32) in die Abstichöffnung (13) eindrehbar ist. Device according to claim 16,
characterized, that power transmission elements (63) are provided with which the mouth of the tube (32) can be screwed into the tap opening (13).
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