EP2276863A1 - Feuerfester keramischer gasspülstein - Google Patents

Feuerfester keramischer gasspülstein

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EP2276863A1
EP2276863A1 EP09768860A EP09768860A EP2276863A1 EP 2276863 A1 EP2276863 A1 EP 2276863A1 EP 09768860 A EP09768860 A EP 09768860A EP 09768860 A EP09768860 A EP 09768860A EP 2276863 A1 EP2276863 A1 EP 2276863A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
porosity
section
purging plug
channel
Prior art date
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Granted
Application number
EP09768860A
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English (en)
French (fr)
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EP2276863B1 (de
Inventor
Wilhelm Janko
Leopold Kneis
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Refractory Intellectual Property GmbH and Co KG
Original Assignee
Refractory Intellectual Property GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2276863A1 publication Critical patent/EP2276863A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2276863B1 publication Critical patent/EP2276863B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • F27D3/16—Introducing a fluid jet or current into the charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002—Treatment with gases
    • B22D1/005—Injection assemblies therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters
    • 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
    • F27D3/16—Introducing a fluid jet or current into the charge
    • F27D2003/161—Introducing a fluid jet or current into the charge through a porous element

Definitions

  • the invention relates to a refractory ceramic gas purging plug.
  • a gas purging plug is usually installed in the wall or in the bottom of a metallurgical treatment vessel and is often used in a so-called perforated stone (English: well nozzle).
  • the gas purging plug is used to introduce gas into a molten metal.
  • Directed porosity is when the gas flow along defined, discrete channels or slots is guided with a targeted flow direction.
  • the gas channels usually run in a largely dense ceramic matrix material.
  • the gas channels may have any cross-section perpendicular to the channel axis, for example round, oval, rectangular or triangular.
  • the width of a channel, perpendicular to the channel axis, is usually ⁇ 2 mm, but may also lie above it in a gas purging element according to the invention, in particular if the gas channel at the gas outlet end opens into a section with undirected porosity.
  • the gas channels are easily flushed out. Due to the high gas pressure, the gas can be transported deep into the molten metal. In this case, targeted flow profiles can be formed in the molten metal.
  • the gas purging plug is subdivided into several sections, wherein, for example, a section with directional porosity and a section with undirected porosity can be formed.
  • the sections can be separately or in any combination separately or simultaneously applied with gas.
  • the gas purging device according to EP 1 513 633 Bl corresponds functionally to the DE 37 16 388 C l.
  • the invention is therefore based on the object to offer a gas purging plug, which avoids these disadvantages. For example, should the Gas réellestein be less at risk for infiltration of the molten metal.
  • the basic idea of the invention is to provide a refractory ceramic gas purging plug analogously to the subject matter of DE 199 54 918 A1, DE 37 16 388 C1 and EP 1 513 633 B1
  • At least one connecting channel which connects at least one gas channel of the section with directed porosity with the portion of undirected porosity fluidly.
  • the gas supply can be as follows:
  • the portion of undirected porosity is gas-fed separately from the directed porosity portion.
  • an additional indirect gas supply takes place in the Adsorption with uncommon porosity from the separation with directed porosity via the connection channels.
  • the undirected porosity portion and the directed porosity portion may be supplied with gas via a common gas source, for example when both are connected to a common gas distribution chamber. Also in this case, however, the undirected porosity-prone portion of the molten metal infiltration receives an additional gas supply via the gas channels of the directed porosity portion and the one or more connection channels.
  • the gas pressure in the section with undirected porosity can be increased in total (over the entire circumferential area) or specifically at certain sections.
  • connection channel or channels can be formed at different locations (in the axial direction of the gas purging plug, at arbitrary locations in the cross section of the gas purging plug).
  • portions of undirected porosity are concentric with portions of directed porosity possible to arrange a plurality of connection channels rotationally symmetrical, even at different heights (viewed in the direction of the gas flow).
  • the following embodiments show possible construction forms.
  • the strained porosity portion may include one or more gas channels, as discussed.
  • this gas channel in a section perpendicular to the central longitudinal axis of the gas purging plug, for example, a ring or star shape (while the gas channel, viewed in the flow direction of the gas, has substantially the outer shape of a cylinder or truncated cone).
  • This is then referred to as a joint washer, in which case solid bridges are present in the joint, which connect the refractory material on both sides of the joint in sections.
  • the width of the joint is usually ⁇ 2mm or ⁇ 1mm.
  • one or more communication channels may extend to the portion of undirected porosity, irregular or regular (symmetrical) with respect to the undirected porosity portion or the directed porosity portion, respectively.
  • the directional porosity can also be formed by a reticulated pore channel system. If several network structures in the direction of directed pores in the section with directed porosity provided, they can be continued via associated connection channels to the section with undirected porosity.
  • the connection channels can also have a network structure. This applies to single or multiple gas channels and / or connection channels.
  • the directed porosity portion has a plurality of spaced apart gas passages, a plurality of communication passages are provided regularly, each of which fluidly connects a gas passage to the non-strained porosity portion.
  • a connection point of the connection channel to a gas channel is farther away from the gas outlet side end face of the gas purging plug as a connection point of the connection channel to the portion of undirected porosity. This has the purpose of ensuring a steady gas flow (gas direction) within the gas purging plug in the direction of the gas outlet end, and thus a constant and targeted gas flow.
  • the gas channel (s) of the directed porosity portion may not end in the gas outlet side end surface of the gas purging plug. At least one gas channel can also open shortly before the face of the gas purging plug in the section with undirected porosity, so that the gas is deflected here.
  • the connection channel connects to the actual gas channel.
  • the sections with undirected porosity or directed porosity can lie directly against one another. Nevertheless, there is a distance between the gas passages of the section with directed porosity and the pores of the section with undirected porosity which according to the invention can be bridged at one or more points via connection channels.
  • connection region from the connection channels to the portion with undirected porosity gas distribution spaces can be formed, either as cavities or in the form of labyrinth-like chambers, the allow a fluidic permeability to the gas. Accordingly, such chambers / rooms may also have a channel-like network system.
  • the chambers / spaces extend in the surface area of the portion of undirected porosity, circumferentially or as discrete portions.
  • the assignment of the sections can be symmetrical or asymmetrical. According to one embodiment, it is provided to provide at least one portion of undirected porosity substantially perpendicular to the direction of gas flow and to limit this portion radially outward from at least one portion of directed porosity.
  • the section with undirected porosity may be designed like a cylinder, while the section with directed porosity has the form of a tube, in the wall of which the gas channels extend, wherein at least one gas channel leads away from at least one connecting channel.
  • This embodiment makes it possible to form the bubble-like gas outlet from the section of undirected porosity within the gas flow, which is nozzle-like over the gas channels of the section directed porosity. Furthermore, individual gas passages of the section with directed porosity may be fluidically connected, for example via one or more further channels. This can result in a net-like channel structure.
  • the assignment of the sections may also be exactly the opposite, that is to say at least one section with undirected porosity is bounded radially (with respect to the longitudinal axis of the gas purging element) to the inside by at least one section with directed porosity.
  • the different sections can also be next to each other.
  • the gas ducts can be guided in such a way that they lead angled or curved from their gas connection end to the section with undirected porosity. The part leading to the portion of undirected porosity then forms the connection channel (s).
  • Figure I a longitudinal section through a first embodiment of a
  • FIG. 1b is a plan view of the section B - B according to FIG. 1a
  • FIG. 2a is a longitudinal section through a second embodiment of FIG
  • FIG. 2b shows the section BB according to FIG. 2a
  • 3a shows a longitudinal section through a third embodiment of a
  • FIG. 3 b shows a plan view of section B - B according to FIG. 3 a
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a fourth embodiment of FIG
  • FIG. 5a a longitudinal section through a fifth embodiment of a
  • FIG. 5b shows a longitudinal section offset by 90 degrees relative to FIG. 5a.
  • FIG. 5c shows a plan view of the gas purging plug according to FIGS. 5a and 5b.
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through a gas purging plug in various other embodiments.
  • FIG. 1 shows a frustoconical gas purging plug with a central longitudinal axis L-L which is constructed as follows:
  • Concentric with the central longitudinal axis LL extends a cylindrical (columnar) portion 12 with undirected porosity from a front side 14 (gas outlet side of the gas purging plug) in the direction of a lower end face 16 of the gas purging plug.
  • the section 12 projects with its gas supply end on a portion 18 which is also formed with undirected porosity and a break-through protection against molten metal infiltration with a corresponding wear the rinser forms.
  • the section 18 could also be omitted or the section 12 extend continuously to the lower end face 16.
  • a gas distribution chamber 24 can be seen, which extends over the entire area of the end face 16. In the gas distribution chamber 24 opens a gas supply line 26. This is prior art and will not be explained here.
  • the gas is supplied via the gas supply line 26, the gas distribution chamber 24 into the section 18 and from there into the section 12 or via the gas distribution chamber 24 directly into the gas channel 20.
  • the gas escapes pearl-shaped above the section 12 or in the manner of an annular nozzle in the region of Channel 20.
  • the sections radially outside and within the gas channel 20 ie the walls of the joint-like gas channel 20
  • Such a solids bridge is indicated schematically at 28.
  • these are merely discrete individual connection points which do not obstruct the gas flow in the direction of arrow G.
  • the figures I a, b further show that a plurality of connecting channels 30, the gas channel 20 with the Section 12 connect (with unge ⁇ chteter porosity), wherein the connecting channels 30 are formed inclined in the direction of the end face 14 to ensure a largely uniform flow direction of the gas between the end faces 16, 14.
  • Gas which was first passed into the gas channel 20, is thus at least partially transferred via the connecting channels 30 in the section 12 with undirected porosity and there increases the gas pressure, so that the risk of infiltration of molten metal is reduced in this section.
  • the one star-shaped gas channel 20 in the plan view according to FIG. 1b has been replaced by a plurality of discrete gas channels 20 having a circular cross-section.
  • a plurality of connecting channels 30 extend to the portion 12 of undirected porosity, which here likewise rests on a lower portion 18.
  • the gas channels 20 or connecting channels 30 each have a circular cross-section with a diameter of 0.7 mm.
  • a gas channel 20 with connected connecting channels 30 may have a comb shape and be made of a comb-like burnout body with the tines of the comb extending to the portion of undirected porosity.
  • each gas channel 20 is connected to a plurality of connecting channels 30, the lead to section 12 with undirected porosity.
  • the connecting channels are designed in Figure 3a at different heights in the axial direction of the rinser (LL). They can also be designed differently in and perpendicular to the axial direction.
  • the entire gas which is initially supplied via the gas channels 20, is then passed over the section 12 with undirected porosity before it enters the molten metal (adjacent the end face 14).
  • the directional / undirected porosity portions are reversed, that is, the undirected porosity portion 12 extends radially outward, the directed porosity portion 22 "inside" with gas passages 20 concentric with the center longitudinal axis LL has circumferentially on a metal jacket 40 which is connected to a bottom plate 42 of the gas distribution chamber 24.
  • a gas permeable section 18 connects to the gas distribution chamber 24 and directs the gas into the gas channels 20 of the section 22.
  • discrete spacers (not shown) are arranged, on which the sections 12, 22 stand up.
  • connecting channels 30 extend obliquely upwards (in the direction of the end face 14), before each in the section 12th opening with unge ⁇ chteter porosity.
  • the section 12 may also begin at a distance from the gas distribution chamber 24. Then, the gas supply takes place only via the connecting channels 30.
  • the gas channels 20 here have a cross section which resembles a right-angled triangle, wherein the adjoining the right angle sides have a length of 1 and 5 mm.
  • the connecting channels 30 have a circular cross-section.
  • the gas purging device shows a dishwasher, whose section 22 with directed porosity - similar to in Fig. La, b - a circumferential cylinder-like gas channel 20 (in the manner of a joint) having a width of 1, 2mm ( Figures 5b, 5c ).
  • a joint can be produced in the production of the flushing element by, in a known manner, inserting a corresponding film cylinder into the ceramic material of the material and later burning it out. According to the representations of FIGS.
  • a special feature here is that tongue-like regions have been cut out of the film cylinder and bent inwardly up to section 12 with undirected porosity, the (after removal) discrete connection channels 30 between the gas channel (after removal) on the finished gas purging element 20 and the porous portion 12 form.
  • the porous section 12 has a square cross section (FIG. 5 c) and extends from the gas distribution chamber 24, that is to say from the lower end face 16 to the upper end face 14.
  • Gas passes via the gas channel 20 directly into the molten metal which bears against the upper end face 14, via the tongue-like connecting channels 30 into the porous section 12 and directly via the porous section 12 and the end face 14 into the molten metal, that is, there are three basic flow paths for the gas.
  • per gas purging / gas purging not only in each case form a portion with undirected and a portion of directed porosity, but also several sections of one or the other kind, as is fundamentally known from DE 199 54 918 Al or DE 37 16 388 C l is known.
  • the number and design of the connection channels may vary from case to case.
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through a frustoconical gas purging plug, in which, by way of example, further alternative embodiments are shown, which can be implemented individually or in combinations in a commercial gas purging plug.
  • numeral 12 represents a portion of undirected porosity and numeral 22 a portion of directed porosity, with portioned porosity portion 22 extending around portion 12 of undirected porosity.
  • the gas channels 20 are net-shaped, as shown diagrammatically in the enlarged plan view ("A".)
  • A a network-like system of gas channels
  • Network sections are in fluid communication with each other, so that the gas from a gas inlet side end (at "E") to a gas outlet end (“O") can flow, here from the gas distribution chamber 24 in the direction of the section 12 with undirected porosity
  • Such a reticulated gas channel 20 may extend annularly (cylinder-like) about the central portion 12 of undirected porosity and at a distance therefrom, but may also be formed as a discrete section.
  • such a gas channel 20 can also extend directly from the gas inlet end (here: at "E") to the end face 14.
  • the gas purging plug according to FIG. 6 has a further special feature in that annular gas distribution spaces 44, 46, 48, 50 are formed around the section 12.
  • the cuff-shaped gas distribution spaces 44, 46, 48, 50 project into the directed porosity portion 22; conversely, however, they could also be embodied as depressions in the surface region of the section 12 with undirected porosity.
  • the gas distribution space 50 shown in Figure 6 above is a cavity, without installation. Connecting channels 30 lead from the gas ducts 20 in the gas distribution chamber 50, where the gas is distributed circumferentially, then to flow through the portion 12 and the existing undirected porosity further up and exit via the end face 14 of the purge.
  • a gas distribution space 48 In the embodiment of a gas distribution space 48 shown below, this is formed with a spiral 52 of ceramic material which connects the surface of the portion 12 with the corresponding surface of the portion 22.
  • the gas supplied via the connection channels 20 then flows spirally along the gas distribution space 48 and on, as described above.
  • the gas distribution space 46 Third from the top, is shaped similar to the gas distribution space 48, with the ceramic spiral 52 here replaced by discrete ceramic solid bridges 52.
  • connection channels 30 to the gas distribution spaces 48, 50 are likewise formed with a network structure, similar to the gas channels 20, the connection channels 30 to the gas distribution space 46 are discrete channels.
  • a gas distribution space 44 shown in FIG. 6 below is characterized in that a network structure is again formed on channels within this space, similar to a labyrinth, so that the supplied gas is distributed along the reticulated channels in the space 44 and then into the porous section 12 is headed.
  • the gas channels 20 extend obliquely to the central longitudinal axis L - L to the gas distribution space 44, wherein the section immediately before the gas distribution space 44 is a connecting channel 30 in the context of the invention.
  • Gasverteilaci 44, 46, 48, 50 are realized on a concrete gas purging plug, wherein a plurality of such sections at a distance from each other in the transition region of the sections 12, 22 can be arranged.
  • gas distribution space 44, 46, 48, 50 over larger sections along the central longitudinal axis L-L, in extreme cases from the gas inlet-side end to the end surface 14.
  • the gas channels, connecting channels, net-like channels, etc. belonging to the directed porosity section 22 can be formed in the manner already described above, namely by corresponding solid bodies used in the production of the ceramic gas purging plug and later burned out. This technology is known as such and therefore will not be further described here.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen feuerfesten keramischen Gasspülstein mit folgenden Merkmalen: mindestens einem Abschnitt mit ungerichteter Porosität, der sich von einem gaszuführseitigen Ende bis zu einer gasauslassseitigen Stirnfläche des Gasspülsteins erstreckt, mindestens einem Abschnitt mit gerichteter Porosität, in dem mindestens ein Gaskanal ausgebildet ist, der sich von einem gaszuführseitigen Ende des Gasspülsteins in Richtung auf die gasauslassseitige Stirnfläche des Gasspülsteins erstreckt, sowie mindestens einem Verbindungskanal, der mindestens einen Gaskanal des Abschnitts mit gerichteter Porosität mit dem Abschnitt mit ungerichteter Porosität strömungstechnisch verbindet.

Description

B e s c h r e i b u n g
Feuerfester keramischer Gasspülstein
Die Erfindung betrifft einen feuerfesten keramischen Gasspülstein. Ein solcher Gasspülstein wird üblicherweise in der Wand oder im Boden eines metallurgischen Behandlungsgefäßes eingebaut und dabei häufig in einen so genannten Lochstein (Englisch: well nozzle) eingesetzt. Der Gasspülstein dient zur Einbringung von Gas in eine Metallschmelze.
Eine Übersicht über verschiedene Ausbildungen derartiger Gasspülsteine gibt die Radex-Rundschau 1987, 288. Daraus ergibt sich, dass es zwei grundsätzliche Typen von Gasspüleinrichtungen beziehungsweise zwei grundsätzliche Arten gibt, Gas durch eine Gasspüleinrichtung zu transportieren. Dies ist zum einen die Ausbildung eines Gasspülsteins oder eines Teils eines Gasspülsteins mit so genannter gerichteter Porosität und zum anderen mit so genannter ungerichteter Porosität. Abschnitte mit ungerichteter Porosität sind ähnlich wie ein Schwamm gestaltet. Die Gasströmung erfolgt über miteinander verbundene Poren und Porenkanäle innerhalb des entsprechenden Abschnitts, und zwar ohne definierte Strömungsrichtung. Um dennoch eine Gasströmung von einem gaseinlassseitigen Ende zu einem gasauslassseitigen Ende zu erreichen sind solche Abschnitte mit ungerichteter Porosität umfangsseitig abgedichtet, beispielsweise durch einen weitestgehend dichten keramischen Teil oder eine Blechummantelung.
Von gerichteter Porosität spricht man dann, wenn die Gasströmung entlang definierter, diskreter Kanäle oder Schlitze mit gezielter Strömungsrichtung geführt wird. Die Gaskanäle verlaufen dabei meist in einem weitestgehend dichten keramischen Matrixmaterial. Im Rahmen der Erfindung können die Gaskanäle einen beliebigen Querschnitt senkrecht zur Kanalachse aufweisen, beispielsweise rund, oval, rechteckig oder dreieckig. Die Breite eines Kanals, senkrecht zur Kanalachse, beträgt üblicherweise <2mm, kann bei einem erfindungsgemäßen Gasspülelement aber auch darüber liegen, insbesondere, wenn der Gaskanal am gasaustrittsseitigen Ende in einen Abschnitt mit ungerichteter Porosität einmündet.
Bei einer Gaszuführung über einen Abschnitt mit ungerichteter Porosität lässt sich nur ein geringer Gasdruck aufbauen. Viele kleine Gasblasen werden in die Metallschmelze abgegeben. Insbesondere zum Zwecke der Reinigung eines Stahlbades ist diese Spültechnik vorteilhaft. Im Fall einer Metallschmelzeinfiltration in einen Abschnitt mit ungerichteter Porosität ist es jedoch schwierig, den Spülabschnitt anschließend wieder in Betrieb zu nehmen. In jedem Fall ist hierzu ein erheblicher Gasdruck notwendig, der im Ergebnis dazu führt, dass die infiltrierte Zone abgesprengt werden kann. Dadurch wird der Verschleiß des Gasspülsteins drastisch erhöht. Abschnitte mit gerichteter Porosität (Gaskanälen) weisen insoweit Vorteile auf. Durch die Gaskanäle kann das Gas mit deutlich höherem Druck geführt werden. Im Fall einer Metallschmelzeinfiltration lassen sich die Gaskanäle (gerichtete Porosität) leicht freispülen. Auf Grund des hohen Gasdrucks kann das Gas tief in die Metallschmelze hinein transportiert werden. Dabei lassen sich gezielte Strömungsprofile in der Metallschmelze ausbilden.
Aus der DE 199 54 918 Al ist es bekannt, beide Spülarten zu kombinieren, wobei im Grenzflächenbereich eines Abschnittes mit ungerichteter Porosität mindestens ein schlitzförmiger Gaskanal ausgebildet wird. Der Gaskanal kann bei mehreckigem Querschnitt mit einer beliebigen Seite gegen den Abschnitt mit ungerichteter Porosität anschließen.
Eine Kombination beider Spülarten ergibt sich auch aus der DE 37 16 388 Cl . Dabei ist der Gasspülstein in mehrere Abschnitte unterteilt, wobei beispielsweise ein Abschnitt mit gerichteter und ein Abschnitt mit ungerichteter Porosität ausgebildet sein kann.
Die Abschnitte können einzeln oder in beliebigen Kombinationen getrennt oder gleichzeitig mit Gas beaufschlagt werden. Die Gasspüleinrichtung gemäß EP 1 513 633 Bl entspricht funktional der gemäß DE 37 16 388 C l .
Die vorgenannten Kombinationsspüler (teilweise mit gerichteter, teilweise mit ungerichteter Porosität) bieten verschiedene Vorteile. Die genannten Nachteile jedes einzelnen Spülsystems bleiben jedoch bestehen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen Gasspülstein anzubieten, der diese Nachteile vermeidet. Beispielsweise soll der Gasspülstein weniger in Hinblick auf eine Infiltration der Metallschmelze gefährdet sein.
Grundgedanke der Erfindung ist es, analog zum Gegenstand der DE 199 54 918 Al , der DE 37 16 388 Cl und EP 1 513 633 B l einen feuerfesten keramischen Gasspülstein bereitzustellen, der
- mindestens einen Abschnitt mit ungerichteter Porosität aufweist, der sich von einem gaszuführseitigen Ende bis zu einer gasauslassseitigen Stirnfläche des Gasspülsteins erstreckt, ferner mindestens einen Abschnitt mit gerichteter Porosität aufweist, in dem mindestens ein Gaskanal ausgebildet ist, der sich von einem gaszuführseitigen Ende des Gasspülsteins in Richtung auf die gasauslassseitige Stirnfläche des Gasspülsteins erstreckt, sowie
- mindestens einen Verbindungskanal umfasst, der mindestens einen Gaskanal des Abschnitts mit gerichteter Porosität mit dem Abschnitt mit ungerichteter Porosität strömungstechnisch verbindet.
Mit anderen Worten: Während im Stand der Technik Abschnitte mit ungerichteter Porosität getrennt von Abschnitten gerichteter Porosität innerhalb eines Gasspülsteins ausgebildet wurden schafft die erfindungsgemäße Lösung innerhalb des keramischen Materials des Spülers eine strömungstechnische Verbindung zwischen diesen unterschiedlichen Spülabschnitten.
Die Gaszuführung kann wie folgt sein:
- Der Abschnitt mit ungerichteter Porosität wird getrennt von dem Abschnitt mit gerichteter Porosität mit Gas versorgt. In diesem Fall erfolgt eine zusätzliche mittelbare Gaszuführung in den ADScnniu mit ungeπcmeier Porosität aus dem Absciinitt mit gerichteter Porosität über die Verbindungskanäle.
- Der Abschnitt mit ungerichteter Porosität und der Abschnitt mit gerichteter Porosität können über eine gemeinsame Gasquelle mit Gas versorgt werden, beispielsweise dann, wenn beide an eine gemeinsame Gasverteilkammer angeschlossen sind. Auch in diesem Fall gilt aber, dass der gegen Metallschmelzeinfiltration gefährdete Abschnitt mit ungerichteter Porosität eine zusätzliche Gaszuführung über die Gaskanäle des Abschnitts mit gerichteter Porosität und den oder die Verbindungskanäle erhält.
Auf diese Weise kann der Gasdruck im Abschnitt mit ungerichteter Porosität erhöht werden und zwar insgesamt (über die gesamte Umfangs- fläche) oder gezielt an bestimmten Abschnitten. So ist es möglich, die Verbindungskanäle so auszubilden, dass sie kurz vor der gasauslassseitigen Stirnfläche des Gasspülsteins in den Abschnitt mit ungerichteter Porosität einmünden, um insbesondere in diesem Abschnitt die Geschwindigkeit der Gasströmung aus dem Abschnitt mit ungerichteter Porosität zu erhöhen und damit die Gefahr einer Metallschmelzeinfiltration zu reduzieren. Außerdem wird es erleichtert, Verstopfungen am gasauslassseitigen Ende des Abschnittes mit ungerichteter Porosität frei zu spülen.
Der oder die Verbindungskanäle können im Übrigen an unterschiedlichen Stellen (in Axialrichtung des Gasspülsteins, an beliebigen Stellen des Querschnitts des Gasspülsteins) ausgebildet werden.
Bei einer Ausführungsform, bei der Abschnitte mit ungerichteter Porosität konzentrisch zu Abschnitten mit gerichteter Porosität angeordnet sind ist es möglich, mehrere Verbindungskanäle rotationssymmetrisch anzuordnen, und zwar auch in unterschiedlichen Höhen (in Richtung der Gasströmung betrachtet). Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Konstruktionsformen.
Der Abschnitt mit gerichteter Porosität kann, wie ausgeführt, ein oder mehrere Gaskanäle aufweisen. Im Fall eines einzelnen Gaskanals kann dieser Gaskanal, in einem Schnitt, senkrecht zur Mittenlängsachse des Gasspülsteins, beispielsweise eine Ring- oder Sternform aufweisen (während der Gaskanal, in Strömungsrichtung des Gases betrachtet, im Wesentlichen die äußere Form eines Zylinders oder Kegelstumpfes aufweist). Man spricht dann von einem Fugenspüler, wobei hier in der Fuge Feststoffbrücken vorhanden sind, die das Feuerfestmaterial auf beiden Seiten der Fuge abschnittweise verbinden. Die Breite der Fuge ist meist < 2mm oder <l mm.
Von diesem zylinder- oder kegelstumpfartigen Gaskanal können sich ein oder mehrere Verbindungskanäle zum Abschnitt mit ungerichteter Porosität erstrecken, und zwar unregelmäßig oder regelmäßig (symmetrisch) in Bezug auf den Abschnitt mit ungerichteter Porosität beziehungsweise den Abschnitt mit gerichteter Porosität.
Die gerichtete Porosität kann auch durch ein netzartiges Porenkanalsystem gebildet werden. Werden mehrere Netzstrukturen im Sinne gerichteter Poren im Abschnitt mit gerichteter Porosität vorgesehen, können diese über zugehörige Verbindungskanäle bis zum Abschnitt mit ungerichteter Porosität weitergeführt werden. Auch die Verbindungskanäle können eine Netzstruktur haben. Dies gilt für einzelne oder mehrere Gaskanäle und/oder Verbindungskanäle. Wenn der Abschnitt mit gerichteter Porosität mehrere, im Abstand zueinander verlaufende Gaskanäle aufweist werden regelmäßig mehrere Verbindungskanäle vorgesehen, die jeweils einen Gaskanal mit dem Abschnitt mit ungerichteter Porosität strömungstechnisch verbinden. Nach einer Ausführungsform ist eine Anschlussstelle des Verbindungskanals an einen Gaskanal weiter entfernt von der gasauslassseitigen Stirnfläche des Gasspülsteins als eine Anschlussstelle des Verbindungskanals an den Abschnitt mit ungerichteter Porosität. Dies hat den Zweck, eine stetige Gasströmung (Gasrichtung) innerhalb des Gasspülsteins in Richtung auf das gasauslassseitige Ende sicher zu stellen, und damit eine konstante und gezielte Gasströmung.
Der oder die Gaskanäle des Abschnittes mit gerichteter Porosität können aber müssen nicht in der gasauslassseitigen Stirnfläche des Gasspülsteins enden. Zumindest ein Gaskanal kann auch kurz vor der Stirnfläche des Gasspülsteins in den Abschnitt mit ungerichteter Porosität einmünden, so dass das Gas hier umgelenkt wird. Der Verbindungskanal schließt dabei an den eigentlichen Gaskanal an.
Die Abschnitte mit ungerichteter Porosität beziehungsweise gerichteter Porosität können unmittelbar aneinander liegen. Zwischen den Gaskanälen des Abschnittes mit gerichteter Porosität und den Poren des Abschnittes mit ungerichteter Porosität besteht gleichwohl ein Abstand, der erfindungsgemäß an einer oder mehreren Stellen über Verbindungskanäle überbrückt werden kann.
Im Anschlussbereich von den Verbindungskanälen zum Abschnitt mit ungerichteter Porosität können Gasverteilräume ausgebildet werden, entweder als Hohlräume oder in Form von labyrinthartigen Kammern, die eine strömungstechnische Durchlässigkeit für das Gas erlauben. Demnach können solche Kammern/Räume ebenfalls ein kanalartiges Netzsystem aufweisen. Die Kammern/Räume verlaufen im Oberflächenbereich des Abschnitts mit ungerichteter Porosität, umlaufend oder als diskrete Abschnitte.
Es ist aber auch möglich, zwischen den genannten Abschnitten mit gerichteter und ungerichteter Porosität weitere Abschnitte gleicher, ähnlicher oder anderer Bauart vorzusehen. So ist es möglich, zwischen den Abschnitten Metallbleche vorzusehen, wobei der Verbindungskanal durch dieses Blech hindurchgeführt ist. Ebenso können zwischen den unterschiedlichen Abschnitten dichte keramische Abschnitte vorgesehen werden. Auch hier gilt, dass der Verbindungskanal durch diesen Abschnitt hindurchgeführt werden muss, um seine Aufgabe erfüllen zu können.
Die Zuordnung der Abschnitte kann symmetrisch oder unsymmetrisch erfolgen. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Gasströmung mindestens einen Abschnitt mit ungerichteter Porosität vorzusehen und diesen Abschnitt von mindestens einem Abschnitt mit gerichteter Porosität radial nach Außen zu begrenzen. Dabei kann der Abschnitt mit ungerichteter Porosität wie ein Zylinder gestaltet sein, während der Abschnitt mit gerichteter Porosität die Form eines Rohres hat, in dessen Wand die Gaskanäle verlaufen wobei von mindestens einem Gaskanal mindestens ein Verbindungskanal wegführt.
Diese Ausführungsform ermöglicht es, den blasenartigen Gasaustritt aus dem Abschnitt mit ungerichteter Porosität innerhalb der Gasströmung auszubilden, die düsenartig über die Gaskanäle des Abschnittes gerichteter Porosität erfolgt. Weiters können einzelne Gaskanäle des Abschnitts mit gerichteter Porosität strömungstechnisch verbunden sein, beispielsweise über einen oder mehrere weitere Kanäle. Dabei kann eine netzartige Kanalstruktur entstehen.
Die Zuordnung der Abschnitte kann auch genau umgekehrt sein, dass heißt mindestens ein Abschnitt mit ungerichteter Porosität wird radial (bezogen auf die Längsachse des Gasspülelements) nach Innen von mindestens einem Abschnitt mit gerichteter Porosität begrenzt.
Die verschiedenen Abschnitte können auch nebeneinander liegen.
Die Gaskanäle können so geführt werden, dass sie von ihrem gasanschluss- seitigen Ende abgewinkelt oder gekrümmt bis zum Abschnitt mit ungerichteter Porosität führen. Der Teil, der an den Abschnitt mit ungerichteter Porosität führt, bildet dann den oder die Verbindungskanäle.
Weitere Merkmale der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Beschreibungsunterlagen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Beispiele enthalten auch allgemein gültige Merkmale, und zwar sowohl einzeln als auch in verschiedenen Kombinationen. Dabei zeigen, jeweils in schematisierter Darstellung:
Figur I a: einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines
Gasspülsteins,
Figur Ib: Eine Aufsicht auf den Schnitt B-B gemäß Figur I a, Figur 2a: Einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines
Gasspülsteins, Mgur 2b: bine Autsicht aut den Schnitt B-B gemäß Figur 2a,
Figur 3a: Einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines
Gasspülsteins,
Figur 3b: Eine Aufsicht auf den Schnitt B-B gemäß Figur 3a, Figur 4: Einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines
Gasspülsteins. Figur 5a: einen Längsschnitt durch eine fünfte Ausführungsform eines
Gasspülsteins
Figur 5b: einen gegenüber Figur 5a um 90 Grad versetzten Längsschnitt Figur 5c: eine Aufsicht auf den Gasspülstein nach Figuren 5a, 5b Figur 6: einen Längsschnitt durch einen Gasspülstein in verschiedenen weiteren Ausführungsformen.
In den Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt. Dabei werden nur die für die Erfindung relevanten Merkmale näher erläutert. Im Übrigen sind dem Fachmann Herstellungs- und Konstruktionsdetails aus dem Stand der Technik bekannt, auf den insoweit Bezug genommen wird.
Figur 1 zeigt eine kegelstumpfartigen Gasspülstein mit einer Mittenlängsachse L-L der wie folgt aufgebaut ist:
Konzentrisch zur Mittenlängsachse L-L verläuft ein zylinderförmiger (säulenartiger) Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität von einer Stirnseite 14 (Gasauslassseite des Gasspülsteins) in Richtung auf eine untere Stirnfläche 16 des Gasspülsteins. Der Abschnitt 12 steht mit seinem gaszuführseitigen Ende auf einem Abschnitt 18 auf, der ebenfalls mit ungerichteter Porosität ausgebildet ist und eine Durchbruchsicherung gegenüber Metallschmelzeinfiltration bei einem entsprechenden Verschleiß des Spülers bildet. Der Abschnitt 18 könnte auch entfallen oder der Abschnitt 12 bis zur unteren Stirnfläche 16 durchgehend verlaufen.
Um die Abschnitte 12, 18 herum besteht der Gasspülstein aus weitestgehend dichtem keramischem Material, in dem eine in der Aufsicht nach Figur Ib sternförmig ausgebildete ca. 1 mm breite Fuge zu erkennen ist, die die Stirnseiten 14, 16 miteinander verbindet und einen Gaskanal 20 bildet, der in Richtung der Mittenlängsachse L verläuft, so dass der im Wesentlichen gasdichte Abschnitt mit dem Gaskanal 20 einen Abschnitt 22 mit gerichteter Porosität darstellt.
Unterhalb der Stirnfläche 16 ist eine Gasverteilkammer 24 zu erkennen, die sich über den gesamten Bereich der Stirnfläche 16 erstreckt. In die Gasverteilkammer 24 mündet eine Gaszuführleitung 26. Dies ist Stand der Technik und wird hier nicht näher erläutert.
Die Gaszuführung erfolgt entsprechend über die Gaszuführleitung 26, die Gasverteilkammer 24 in den Abschnitt 18 und von dort in den Abschnitt 12 beziehungsweise über die Gasverteilkammer 24 direkt in den Gaskanal 20. Das Gas entweicht perlenförmig oberhalb des Abschnitts 12 beziehungsweise nach Art einer Ringdüse im Bereich des Kanals 20. Selbstverständlich sind die Abschnitte radial außerhalb und innerhalb des Gaskanals 20 (also die Wände des fugenartigen Gaskanals 20) abschnittweise durch keramisches Material verbunden, um eine Verschiebung der Bereiche auf beiden Seiten der Fuge relativ zueinander zu verhindern. Eine solche Feststoffbrücke ist schematisch bei 28 angedeutet. Es handelt sich hierbei aber lediglich um diskrete einzelne Verbindungspunkte, die die Gasströmung in Pfeilrichtung G nicht behindern. Die Figuren I a, b zeigen weiters, dass mehrere Verbindungskanäle 30 den Gaskanal 20 mit dem Abschnitt 12 (mit ungeπchteter Porosität) verbinden, wobei die Verbindungskanäle 30 in Richtung auf die Stirnfläche 14 schräg ansteigend ausgebildet sind, um eine weitestgehend gleichmäßige Strömungsrichtung des Gases zwischen den Stirnflächen 16, 14 zu gewährleisten.
Gas, welches zunächst in den Gaskanal 20 geführt wurde, wird also zumindest teilweise über die Verbindungskanäle 30 in den Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität überführt und erhöht dort den Gasdruck, so dass die Gefahr einer Infiltration von Metallschmelze in diesem Abschnitt reduziert wird.
Die technischen Effekte gelten analog für alle anderen Ausführungsformen. Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2a, b ist der eine, in der Aufsicht gemäß Figur I b sternförmige Gaskanal 20 durch mehrere diskrete Gaskanäle 20 mit Kreisquerschnitt ersetzt worden. Aus der Zusammenschau der Figuren 2a, b ist zu entnehmen, dass von jedem Gaskanal 20 mehrere Verbindungskanäle 30 zum Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität verlaufen, der hier ebenfalls auf einem unteren Abschnitt 18 aufsteht. Die Gaskanäle 20 beziehungsweise Verbindungskanäle 30 weisen jeweils einen Kreisquerschnitt mit einem Durchmesser von 0,7 mm auf.
Alternativ kann ein Gaskanal 20 mit angeschlossenen Verbindungskanälen 30 eine Kammform aufweisen und aus einem kammartigen Ausbrennkörper hergestellt worden sein, wobei die Zinken des Kamms zum Abschnitt mit ungerichteter Porosität verlaufen.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3a, b ergibt sich eine Besonderheit insoweit, als dort, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel, diskrete Gaskanäle 20 mitten im Abschnitt mit gerichteter Porosität ausgebildet sind. Diese verlaufen aber nicht von der unteren Stirnfläche 16 durchgehend bis zur oberen Stirnfläche 14 des Gasspülsteins, sondern enden mit Abstand vor der oberen Stirnfläche 14. Ebenso wie beim zweiten Ausführungsbeispiel (Figuren 2a, b) ist jeder Gaskanal 20 mit mehreren Verbindungskanälen 30 verbunden, die zum Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität führen. Die Verbindungskanäle sind in Figur 3a in unterschiedlicher Höhe in Axialrichtung des Spülers (L-L) ausgeführt. Sie können auch in und senkrecht zur Axialrichtung unterschiedlich ausgebildet sein.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3a, b wird das gesamte Gas, welches zunächst über die Gaskanäle 20 zugeführt wird, anschließend über den Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität geleitet, bevor es in die Metallschmelze (der Stirnfläche 14 benachbart) gelangt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 sind die Abschnitte mit gerichteter/ungerichteter Porosität vertauscht, das heißt, der Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität verläuft radial außen, der Abschnitt 22 mit gerichteter Porosität „innen", wobei Gaskanäle 20 konzentrisch zur Mittenlängsachse L-L angeordnet sind. Der Spüler weist umfangsseitig einen Blechmantel 40 auf, der mit einem Bodenblech 42 der Gasverteilkammer 24 verbunden ist.
Ein gasdurchlässiger Abschnitt 18 schließt an die Gasverteilkammer 24 an und leitet das Gas in die Gaskanäle 20 des Abschnittes 22. In der Gasverteilkammer 24 sind diskrete Abstandhalter (nicht dargestellt) angeordnet, auf denen die Abschnitte 12, 22 aufstehen.
Von den Gaskanälen 20 verlaufen Verbindungskanäle 30 schräg nach oben (in Richtung auf die Stirnfläche 14), bevor sie jeweils in den Abschnitt 12 mit ungeπchteter Porosität einmünden. Der Abschnitt 12 kann auch mit Abstand zur Gasverteilkammer 24 beginnen. Dann erfolgt die Gaszufuhr nur über die Verbindungskanäle 30. Die Gaskanäle 20 haben hier einen Querschnitt, der einem rechtwinkligen Dreieck ähnelt, wobei die an den rechten Winkel anschließenden Seiten eine Länge von 1 und 5 mm aufweisen. Die Verbindungskanäle 30 haben einen Kreisquerschnitt.
Die Gasspüleinrichtung nach den Figuren 5 zeigt einen Spüler, dessen Abschnitt 22 mit gerichteter Porosität - ähnlich wie in Fig. la,b - einen umlaufenden zylinderartigen Gaskanal 20 (nach Art einer Fuge) mit einer Breite von 1 ,2mm aufweist (Figuren 5b, 5c). Eine solche Fuge kann bei der Herstellung des Spülelements dadurch hergestellt werden, indem auf bekannte Weise ein entsprechender Folienzylinder in das keramische Materixmaterial eingelegt und später ausgebrannt wird. Gemäß den Darstellungen der Figuren 5a und 5c besteht hier eine Besonderheit darin, dass aus dem Folienzylinder zungenartige Bereiche ausgeschnitten und nach innen, bis zum Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität umgebogen wurden, die (nach dem Entfernen) am fertigen Gasspülelement diskrete Verbindungskanäle 30 zwischen dem Gaskanal 20 und dem porösen Abschnitt 12 bilden.
Der poröse Abschnitt 12 hat hier einen quadratischen Querschnitt (Figur 5c) und verläuft von der Gasverteilkammer 24, also von der unteren Stirnfläche 16 bis zur oberen Stirnfläche 14.
Gas gelangt über den Gaskanal 20 direkt in die gegen die obere Stirnfläche 14 anliegende Metallschmelze, über die zungenartigen Verbindungskanäle 30 in den porösen Abschnitt 12 und direkt über den porösen Abschnitt 12 und die Stirnfläche 14 in die Metallschmelze, das heißt, es gibt drei grundsätzliche Strömungswege für das Gas.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, pro Gasspülstein/Gasspüleinrichtung nicht nur jeweils einen Abschnitt mit ungerichteter und einen Abschnitt mit gerichteter Porosität auszubilden, sondern auch mehrere Abschnitte der einen oder anderen Art, wie es grundsätzlich aus der DE 199 54 918 Al oder DE 37 16 388 C l bekannt ist. Die Zahl und Ausbildung der Verbindungskanäle kann von Fall zu Fall variieren.
Figur 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen kegelstumpfartigen Gasspülstein, bei dem exemplarisch weitere alternative Ausführungsformen dargestellt sind, die einzeln oder in Kombinationen bei einem kommerziellen Gasspülstein umgesetzt werden können.
Wiederum ist mit dem Bezugszeichen 12 ein Abschnitt mit ungerichteter Porosität und mit dem Bezugszeichen 22 ein Abschnitt mit gerichteter Porosität dargestellt, wobei der Abschnitt 22 mit gerichteter Porosität um den Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität herum verläuft.
Anstelle einzelner (diskreter) Gaskanäle 20 beziehungsweise anstelle eines als Fuge ausgebildeten Gaskanals 20 sind die Gaskanäle 20 netzartig gestaltet, wie in der vergrößerten Aufsicht („A") schematisch dargestellt. Mit anderen Worten: es entsteht ein netzartiges System von Gaskanälen, wobei die einzelnen Netzabschnitte untereinander in strömungstechnischer Verbindung stehen, so dass das Gas von einem gaseinlassseitigen Ende (bei „E") zu einem gasauslassseitigen Ende (bei „O") strömen kann, und zwar hier von der Gasverteilkammer 24 in Richtung auf den Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität. Ein solcher netzartiger Gaskanal 20 kann sich ringartig (zylinderartig) um den mittleren Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität und im Abstand zu diesem erstrecken, kann aber auch als diskreter Abschnitt ausgebildet sein.
Selbstverständlich kann ein solcher Gaskanal 20 auch direkt vom gas- einlassseitigen Ende (hier: bei „E") bis zur Stirnfläche 14 verlaufen.
Während der Abschnitt 12 mit ungerichteter Porosität im Wesentlichen der Ausführungsform nach Figur I a entspricht, besteht bei dem Gasspülstein nach Figur 6 eine weitere Besonderheit darin, dass um den Abschnitt 12 herum ringförmige Gasverteilräume 44, 46, 48, 50 ausgebildet sind. Die nach Art einer Manschette gestalteten Gasverteilräume 44, 46, 48, 50 ragen in den Abschnitt 22 mit gerichteter Porosität hinein; umgekehrt könnten sie aber auch als Vertiefungen im Oberflächenbereich des Abschnitts 12 mit ungerichteter Porosität ausgeführt sein.
Der in Figur 6 oben dargestellte Gasverteilraum 50 ist ein Hohlraum, ohne Einbau. Verbindungskanäle 30 führen von den Gaskanälen 20 in den Gasverteilraum 50, wo das Gas umfangsseitig verteilt wird, um dann durch den Abschnitt 12 und die dort vorhandene ungerichtete Porosität weiter nach oben zu strömen und über die Stirnfläche 14 aus dem Spülstein auszutreten.
Bei der darunter dargestellten Ausführungsform eines Gasverteilraumes 48 ist dieser mit einer Spirale 52 aus keramischen Material ausgebildet, die die Oberfläche des Abschnitts 12 mit der korrespondierenden Oberfläche des Abschnitts 22 verbindet. Das über die Verbindungskanäle 20 zugeführte Gas strömt dann spiralförmig entlang des Gasverteilraums 48 und weiter, wie vorstehend beschrieben. Der Gasverteilraum 46, als dritter von oben, ist ähnlich dem Gasverteilraum 48 gestaltet, wobei die keramische Spirale 52 hier durch diskrete Feststoffbrücken 52 aus Keramik ersetzt ist.
Während die Verbindungskanäle 30 zu den Gasverteilräumen 48, 50 ebenfalls mit einer Netzstruktur, ähnlich den Gaskanälen 20, ausgebildet sind, sind die Verbindungskanäle 30 zum Gasverteilraum 46 diskrete Kanäle.
Die in Figur 6 unten dargestellte Ausführungsform eines Gasverteilraums 44 ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb dieses Raumes wiederum eine Netzstruktur an Kanälen ausgebildet ist, ähnlich einem Labyrinth, so dass das zugeführte Gas entlang der netzartig verlaufenden Kanäle im Raum 44 verteilt und dann in den porösen Abschnitt 12 geleitet wird.
Wie die Figur zeigt verlaufen die Gaskanäle 20 schräg zur Mittenlängsachse L - L auf den Gasverteilraum 44 zu, wobei der Abschnitt unmittelbar vor dem Gasverteilungsraum 44 einen Verbindungskanal 30 im Sinne der Erfindung darstellt.
Im Regelfall wird nur eine der dargestellten vier Ausführungsformen von Gasverteilräumen 44, 46, 48, 50 an einem konkreten Gasspülstein realisiert werden, wobei mehrere solcher Abschnitte im Abstand zueinander im Übergangsbereich der Abschnitte 12, 22 angeordnet werden können. Es ist aber auch möglich, einen solchen Gasverteilraum 44, 46, 48, 50 über größere Abschnitte entlang der Mittenlängsachse L - L vorzusehen, im Extremfall vom gaseinlassseitigen Ende bis zur Stirnfläche 14. AHe Gaskanäle, Verbindungskanäle, netzartigen Kanäle etc., die zum Abschnitt 22 mit gerichteter Porosität gehören, lassen sich auf die vorstehend bereits beschriebene Art und Weise ausbilden, nämlich durch korrespondierende Feststoffkörper, die bei der Herstellung des keramischen Gasspülsteins eingesetzt und später ausgebrannt werden. Diese Technologie ist als solche bekannt und wird deshalb hier nicht weiter beschrieben.

Claims

PatentansprücheFeuerfester keramischer Gasspülstein
1. Feuerfester keramischer Gasspülstein mit folgenden Merkmalen:
1.1 mindestens einem Abschnitt (12) mit ungerichteter Porosität, der sich von einem gaszuführseitigen Ende bis zu einer gasauslassseitigen Stirnfläche (14) des Gasspülsteins erstreckt,
1.2 mindestens einem Abschnitt (22) mit gerichteter Porosität, in dem mindestens ein Gaskanal (20) ausgebildet ist, der sich von einem gaszuführseitigen Ende des Gasspülsteins in Richtung auf die gasauslassseitige Stirnfläche (14) des Gasspülsteins erstreckt, sowie
1.3 mindestens einem Verbindungskanal (30) , der mindestens einen Gaskanal (20) des Abschnitts (22) mit gerichteter Porosität mit dem Abschnitt (12) mit ungerichteter Porosität strömungstechnisch verbindet.
2. Gasspülstein nach Anspruch 1 , bei dem der oder die Abschnitte (12) mit ungerichteter Porosität konzentrisch zu dem oder den Abschnitten (22) mit gerichteter Porosität angeordnet sind.
3. Gasspülstein nach Anspruch 1 , bei dem der Gaskanal (20) des Abschnitts (22) mit gerichteter Porosität, in einem Schnitt, senkrecht zur Mittenlängsachse (L-L) des Gasspülsteins, eine Ring- oder Sternform aufweist.
4. Gasspülstein nach Anspruch 1 , bei der Abschnitt (22) mit gerichteter Porosität mehrere, im Abstand zueinander verlaufende Gaskanäle (20) aufweist und mehrere Verbindungskanäle (30) vorgesehen sind, die jeweils mindestens einen Gaskanal (20) mit dem Abschnitt (12) mit ungerichteter Porosität strömungstechnisch verbinden.
5. Gasspülstein nach Anspruch I 5 bei dem eine Anschlussstelle eines Verbindungskanals (30) an einen Gaskanal (20) weiter entfernt von der gasauslassseitigen Stirnfläche (14) des Gasspülsteins entfernt liegt als eine Anschlussstelle des Verbindungskanals (30) an den Abschnitt (22) mit ungerichteter Porosität.
6. Gasspülstein nach Anspruch 1 , bei dem die Abschnitte (12, 22) mit gerichteter und ungerichteter Porosität über eine gemeinsame Gasverteilkammer (24) mit Gas beaufschlagt werden.
7. Gasspülstein nach Anspruch 1 , bei dem mindestens ein Gaskanal (20) in der gasauslassseitigen Stirnfläche (14) des Gasspülsteins mündet.
8. Gasspülstein nach Anspruch 1 , dessen Gaskanal/Gaskanäle (20) einen Kreis- oder Rechteckquerschnitt aufweisen.
9. Gasspülstein nach Anspruch 1 , bei dem, senkrecht zur Richtung der Gasströmung, mindestens ein Abschnitt (12) mit ungerichteter Porosität von mindestens einem Abschnitt (22) mit gerichteter Porosität radial nach außen begrenzt wird.
10. Gasspülstein nach Anspruch 1 , bei dem, senkrecht zur Richtung der Gasströmung, mindestens ein Abschnitt (12) mit ungerichteter Porosität von mindestens einem Abschnitt (22) mit gerichteter Porosität radial nach innen begrenzt wird.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010007126B3 (de) * 2010-02-05 2011-07-07 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Gasspüleinrichtung
DE102013107311A1 (de) * 2013-07-10 2015-01-15 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren und Vorrichtung zur Nachbehandlung des bei der Vergasung anfallenden C-haltigen Bodenproduktes

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH665850A5 (de) * 1985-08-09 1988-06-15 Burbach & Bender Ohg Gasspuelstein fuer metallurgische gefaesse.
DE3716388C1 (de) * 1987-05-15 1988-10-27 Radex Deutschland Ag Gasspuelstein
DE4103837A1 (de) * 1991-02-08 1992-08-13 Plibrico Gmbh Einblasvorrichtung fuer ein metallurgisches gefaess
DE19954918C2 (de) * 1999-11-16 2001-09-20 Veitsch Radex Gmbh Wien Feuerfester keramischer Gasspülstein
JP2002327218A (ja) * 2001-04-26 2002-11-15 Nippon Steel Corp 溶融金属容器用のガス吹き込み羽口構造
MXPA04012192A (es) * 2002-06-07 2005-02-25 Vesuvius Crucible Co Dispositivo de inyeccion y procedimiento para inyeccion de un fluido.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2009156011A1 *

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Publication number Publication date
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AR071950A1 (es) 2010-07-28
DE102008029934B3 (de) 2009-06-10
ES2377810T3 (es) 2012-04-02
ATE538220T1 (de) 2012-01-15

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