EP2531623A1 - Gasspüleinrichtung - Google Patents

Gasspüleinrichtung

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EP2531623A1
EP2531623A1 EP10798729A EP10798729A EP2531623A1 EP 2531623 A1 EP2531623 A1 EP 2531623A1 EP 10798729 A EP10798729 A EP 10798729A EP 10798729 A EP10798729 A EP 10798729A EP 2531623 A1 EP2531623 A1 EP 2531623A1
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EP
European Patent Office
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gas
purging device
line
rinsing
gas line
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EP10798729A
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EP2531623B1 (de
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Bernhard Handle
Bojan Zivanovic
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Refractory Intellectual Property GmbH and Co KG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • 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
    • 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
    • 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
    • F27D3/18—Charging particulate material using a fluid carrier

Definitions

  • the invention relates to a gas purging device, as used for example in metallurgical melting vessels (such as converter, pan, Tundish) to inject a gas, optionally in combination with finely divided solids in a metallurgical melt.
  • metallurgical melting vessels such as converter, pan, Tundish
  • Gas purging devices gas purging bricks
  • directed porosity typically consist of a refractory ceramic body in which multiple passages (of small flow area) extend in the axial direction of the gas purging device The gas is fed at one end, passed through the passages and at the other end
  • the path of the gas through a gas purging plug with directed porosity is largely linear and often in the axial direction of the gas purging device, albeit
  • Embodiments are known in which the channels extend obliquely and / or coiled in relation to the axial direction of the gas purging device.
  • the refractory ceramic body has a high open porosity which flows through this body not along defined channels, but flows from pore to pore from the gas inlet side end
  • axial direction of the gas purging device this refers to the main direction in which the gas flows through the purging device
  • the axial direction is identical to the central longitudinal axis of the gas purging device.
  • Breakthrough fuses with the help of penetrating melt targeted away and / or frozen.
  • Breakthrough protection represents an additional component to the gas purging plug.
  • the invention is based on the object to offer a gas purging device of the generic type, which provides a high safety standard and reliable breakthrough of molten metal
  • the basic idea of the invention is to design the gas purging device with at least two rinsing zones which, although they can run directly next to one another, are supplied with gas separately.
  • the further idea of the invention consists in using the purge gas supplied to a purge zone, at the same time cooling a gas conduit associated with a further purge zone. This cooling is not necessary in the regular operation of the gas purging device; but she creates the
  • the invention relates to a gas purging device having a first rinsing zone, which is supplied with gas from a first gas line, and a second rinsing zone, which is supplied with gas by a second gas line, wherein the first and second rinsing zones extend in the axial direction of the gas rinsing device and the first gas conduit has a subsection which extends below a
  • Angle of 90 ° + 45 ° to the axial direction of the gas purging device and is arranged so that this portion is lapped by the gas supplied via the second gas line.
  • the flow direction of the molten metal will basically correspond to the axial direction of the gas purging device.
  • a diversion and thus a slowing down of the flow velocity take place.
  • the reduction of the flow velocity and the increase in the contact surface between said portion and said cooling gas can be optimized if the corresponding portion more or less perpendicular (perpendicular) to
  • the portion of the first gas line may have a ring shape or the shape of a part s of a ring.
  • An alternative embodiment provides to make the section of the first gas line meandering.
  • the affected section of the first gas line to be cooled can be guided through a second gas distribution chamber, into which the second gas line opens and from which the second rinsing zone extends.
  • the second gas distribution chamber fulfills a plurality of functions. Firstly, it serves to distribute the gas supplied via the second gas line and thus equalize the pressure conditions before the gas is introduced into the second rinse zone.
  • the volume of the gas distribution chamber can be used to receive the partial section of the first gas line to be cooled, so that this partial section can be surrounded on all sides with cooling gas.
  • fluidic connection to the first rinse zone has. This can for example be achieved by the first gas line with the exception of the part to be cooled with respect to the second
  • Gas distribution chamber is sealed. This can be achieved, for example, by providing one or more valves between the affected gas line and adjacent components.
  • the partial section of the first gas line to be cooled can run between sections of the gas line which are aligned with one another.
  • the said section connects, for example, in a design that a
  • Ring section is similar or meandering and opens into another, gas outlet side portion of the gas line, which is aligned with the gas inlet end of the gas line.
  • the gas supplied via the first gas line may be in a first
  • Gas distribution chamber open, from which extends the first rinse zone.
  • the first rinse zone may be made of a refractory ceramic material and may have directional or non-directional porosity. It is also possible to form a first purge zone of directional porosity and a second purge zone of undirected porosity. Likewise, both rinsing zones can each have directional or uneven porosity.
  • Gas flushing device can be installed with more than two rinsing zones, with further rinsing zones either via the gas lines for the first and second rinsing zones are supplied. Or it is possible to provide additional rinse zones via separate gas lines with gas and / or gas / solid mixtures.
  • the arrangement of the individual rinsing zones is basically not
  • Both rinsing zones can be supplied with gas at the gas inlet end via a respectively assigned gas distribution chamber, wherein according to the invention a gas line runs through a gas distribution chamber and is cooled by the gas, which is flushed in via a further gas line there.
  • Figure 1 A first embodiment of an inventive
  • Gas flushing device in longitudinal section and in a view along the line X-X.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the gas purging device in FIG.
  • the gas purging device according to FIG. 1 has a cylindrical shape; si e could be designed analogous frusto-conical. Concentric with the center longitudinal axis M-M is a first cylindrical rinsing zone 10
  • a first rinse zone 10 Below the first rinse zone 10 is a first
  • Gas distribution chamber 14 is arranged.
  • a second rinse zone 20 Concentric with the first rinse zone 10, a second rinse zone 20 with so-called undirected porosity runs around it, the refractory material of this second rinse zone 20 again extending from a gas supply-side end 20u to a gas outlet-side end 20o. Below the annular cylindrical second rinsing zone 20, a second gas distribution chamber 24 runs.
  • the gas purging device is surrounded by a metal jacket 30, which merges into a bottom 32, which simultaneously forms lower boundary walls for the gas distribution chambers 1 4, 24, which are separated by a metal cylinder 34.
  • a second gas line 26 which passes (gas-tight) through the bottom 32 and with
  • the gas in the second gas distribution chamber 24 distributed and from there into the open porosity of the second rinse zone 20 can be introduced.
  • the gas then flows through the second rinse zone 20 (in the figure: from bottom to top, ie in the axial direction of the gas purging device) until it leaves the gas purging device at 20 o.
  • a first gas line 16 also opens into the second
  • said portion carries the reference numeral 16t, and then with another portion 1 6z toward the partition wall 34, passes through this (gas-tight) and then opens in the first gas distribution chamber 14 a.
  • the gas supplied via line 1 6 initially flows in the axial direction of the gas purging device, is then deflected at 16 u and subsequently flows substantially perpendicularly to the previous one
  • the sections 1 6t, 16z have the function of an integrated breakdown protection.
  • the second gas line 1 6 here is not in the manner of a ring section through the second
  • the section to be cooled 1 6t extends at an angle of 90 ° + 45 ° to the axial direction of the gas purging device, wherein the axial direction as the
  • Direction corresponds to the main flow direction of the gas, that is substantially parallel to the central longitudinal axis M-M of the gas purging device, or in other words: the direction between gas inlet side sections l Ou, 20u and gasauslass discourseen
  • Sections 1 0o, 20o of the rinse zones 1 0, 20 are Sections 1 0o, 20o of the rinse zones 1 0, 20.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasspüleinrichtung, wie sie beispielsweise in metallurgischen Schmelzgefäßen (wie Konverter, Pfanne, Tundish) verwendet wird, um ein Gas, gegebenenfalls in Kombination mit fein verteilten Feststoffen, in eine metallurgische Schmelze einzublasen.

Description

Gasspüleinrichtung
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Gasspüleinrichtung, wie sie beispielsweise in metallurgischen Schmelzgefäßen (wie Konverter, Pfanne, Tundish) verwendet wird, um ein Gas, gegebenenfalls in Kombination mit fein verteilten Feststoffen, in eine metallurgische Schmelze einzublasen.
Eine Übersicht über verschiedene Bauformen solcher
Gasspüleinrichtungen gibt die Radex-Rundschau 1987, Seiten 288 bis 302. Danach unterscheidet man beispielsweise sogenannte Fugenspüler, Spül steine mit„ungerichteter Porosität" und Spülsteine mit„gerichteter Porosität".
Beim Fugenspüler erfolgt die Gaszufuhr beispielsweise über einen Ringspalt zwi schen einem dichten keramischen Körper und einem umfangsseitigen Blechmantel . Gasspüleinrichtungen (Gasspülsteine) mit so genannter„gerichteter Porosität" bestehen üblicherweise aus einem feuerfesten keramischen Körper, in dem mehrere Kanäle (mit geringem Strömungsquerschnitt) in Axialrichtung der Gasspüleinrichtung verlaufen. Das Gas wird an einem Ende zugeführt, durch die Kanäle geleitet und am anderen Ende aus den Kanälen in die Metallschmelze abgegeben. Der Weg des Gases durch einen Gasspülstein mit gerichteter Porosität ist weitestgehend linear und häufig in Axialrichtung der Gasspüleinrichtung, wenngleich
Ausführungsformen bekannt sind, bei denen die Kanäle im Verhältnis zur Axialrichtung der Gasspüleinrichtung schräg und/oder gewendelt verlaufen.
Bei Gasspülsteinen mit so genannter„ungerichteter Porosität" weist der feuerfeste keramische Körper eine hohe offene Porosität auf. Das Gas durchströmt diesen Körper al so nicht entlang definierter Kanäle, sondern strömt von Pore zu Pore vom gaseinlassseitigen Ende zum
gasauslassseitigen Ende, wobei aber auch dieser Strömungsweg im
Wesentlichen in Axialrichtung der Gasspüleinrichtung erfolgt.
Sofern nachstehend von„Axialrichtung der Gasspüleinrichtung" gesprochen wird, so ist damit die Hauptrichtung gemeint, in der das Gas die Spüleinrichtung durchströmt. Bei einem zylinderförmigen
beziehungsweise kegelstumpfförmigen Gasspülstein ist die Axialrichtung identisch mit der Mittenlängsachse der Gasspüleinrichtung.
Kombinationen der genannten Ausführungsformen von
Gasspüleinrichtungen gehören ebenfalls zum Stand der Technik
(DE 37 16 388 C l ) . Insbesondere bei Gasspülsteinen mit gerichteter Porosität besteht die Gefahr einer Infiltration von Metal lschmelze in den Gasspülstein entlang der Kanäle. Analog gilt dies für Fugenspüler. Es sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden, eindringende Metal l schmelze zu stoppen. Dazu gehören so genannte
Durchbruchsicherungen, mit deren Hilfe eindringende Schmelze gezielt weggeführt und/oder eingefroren wird.
Eine seit Langem bewährte Ausführungsform ergibt sich aus der EP 01 05868 B l . Ein gewi sser Nachteil besteht darin, dass die
Durchbruchsicherung ein zusätzliches Bauteil zum Gasspülstein darstellt.
Die Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Gasspüleinrichtung der gattungsgemäßen Art anzubieten, die einen hohen Sicherheitsstandard schafft und einen Durchbruch von Metallschmelze zuverlässig
verhindert.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Gasspüleinrichtung mit mindestens zwei Spülzonen auszubilden, die zwar unmittelbar nebeneinander verlaufen können, aber getrennt mit Gas versorgt werden. Der weitere Erfindungsgedanke besteht darin, das einer Spülzone zugeführte Spülgas zu nutzen, gleichzeitig eine einer weiteren Spülzone zugeordnete Gasleitung zu kühlen. Diese Kühlung ist im Regelbetrieb der Gasspüleinrichtung nicht notwendig; sie schafft aber die
Möglichkeit, im Fall einer Infiltration von Metallschmelze in diese Gasleitung die Metallschmelze einzufrieren und damit ein weiteres Eindringen der Metallschmelze und eine Zerstörung der Gasspüleinrichtung zu verhindern. Die Erfindung hat weiters erkannt, dass dieses Sicherheitsmerkmal nur dann zuverlässig erreicht wird, wenn der gekühlte Teilabschnitt der betroffenen Gasleitung eine Orientierung hat, die von der Axialrichtung der Gasspüleinrichtung abweicht, wobei die Orientierung dieses Teilabschnittes im Wesentlichen senkrecht zur Hauptrichtung der Gasleitung (= Axialrichtung der Gasspüleinrichtung) sein sol lte .
In ihrer allgemeinsten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Gasspüleinrichtung mit einer ersten Spülzone, die von einer ersten Gasleitung mit Gas versorgt wird, und eine zweite Spülzone, die von einer zweiten Gasleitung mit Gas versorgt wird, wobei sich erste und zweite Spülzone in Axialrichtung der Gasspüleinrichtung erstrecken und die erste Gasleitung einen Teilabschnitt aufweist, der unter einem
Winkel von 90° + 45 ° zur Axialrichtung der Gasspüleinrichtung verläuft und so angeordnet ist, dass dieser Teilabschnitt von dem über die zweite Gasleitung zugeführten Gas umspült wird.
Sofern eine Metallschmelze in die Gasspüleinrichtung eindringt wird die Strömungsrichtung der Metallschmelze grundsätzlich der Axialrichtung der Gasspüleinrichtung entsprechen. Spätestens im Bereich des gekühlten Teilabschnitts der ersten Gasleitung erfolgt dann eine Umlenkung und damit eine Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit. Durch die Kühlung dieses Teilabschnitts mit Hilfe des Spülgases lässt sich die Viskosität der eingedrungenen Schmelze rasch erhöhen und der weitere Schmelze-Fluss zum Still stand bringen. Die Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit und die Erhöhung der Kontakt-Oberfläche zwischen dem genannten Teilabschnitt und dem genannten Kühlgas kann optimiert werden, wenn der entsprechende Teilabschnitt mehr oder weniger rechtwinklig (senkrecht) zur
Axialrichtung der Gasspüleinrichtung verläuft und möglichst lang ist.
Zu diesem Zweck kann der Teilabschnitt der ersten Gasleitung eine Ringform oder die Form eines Teil s eines Rings aufweisen. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, den Teilabschnitt der ersten Gasleitung mäanderförmig zu gestalten.
Der betroffene, zu kühlende Teilabschnitt der ersten Gasleitung kann durch eine zweite Gasverteilkammer geführt sein, in die die zweite Gasleitung einmündet und von der sich die zweite Spülzone erstreckt. Bei dieser Ausführungsform erfüllt die zweite Gasverteilkammer mehrere Funktionen : Zum einen dient sie der Verteilung des über die zweite Gasleitung zugeführten Gases und damit einer Vergleichmäßigung der Druckverhältnisse bevor das Gas in die zweite Spülzone eingeführt wird. Zum anderen kann das Volumen der Gasverteilkammer genutzt werden, den zu kühlenden Teilabschnitt der ersten Gasleitung aufzunehmen, so dass dieser Teilabschnitt allseitig mit Kühlgas umspült werden kann.
Die Kühlwirkung und damit die Sicherheit der Gasspüleinrichtung wird erhöht, wenn die zweite Gasverteilkammer keine unmittelbare
strömungstechnische Verbindung zur ersten Spülzone hat. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem die erste Gasleitung mit Ausnahme des zu kühlenden Teilabschnitts gegenüber der zweiten
Gasverteilkammer abgedichtet wird. Dies kann beispielswei se dadurch erreicht werden, indem zwischen der betroffenen Gasleitung und benachbarten Bauteilen eine oder mehrere Di chtungen vorgesehen werden .
Der zu kühlende Teilabschnitt der ersten Gasleitung kann zwischen Abschnitten der Gasleitung verlaufen, die miteinander fluchten. Mit anderen Worten : An ein erstes, mehr oder weniger geradliniges, gaszuführseitiges Ende der Gasleitung schließt sich der genannte Teilabschnitt beispielsweise in einer Bauform an, die einem
Ringabschnitt ähnelt oder mäanderförmig ist und in einen weiteren, gasauslassseitigen Abschnitt der Gasleitung einmündet, der fluchtend zum gaseinlassseitigen Ende der Gasleitung verläuft.
Das über die erste Gasleitung zugeführte Gas kann in eine erste
Gasverteilkammer münden, von der sich die erste Spülzone erstreckt. Dies gilt selbstverständlich analog für andere Ausführungsformen der ersten Gasleitung.
Die erste Spülzone kann ebenso wie die zweite Spülzone aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff bestehen und eine gerichtete oder ungerichtete Porosität aufweisen. Es ist auch möglich, eine erste Spülzone mit gerichteter Porosität und eine zweite Spülzone mit ungerichteter Porosität auszubilden. Ebenso können beiden Spülzonen jeweil s gerichtete oder ungeri chtete Porosität aufweisen. Die
Gasspüleinrichtung gemäß der Erfindung kann mit mehr als zwei Spül zonen ausgebil det werden, wobei weitere Spülzonen entweder über die Gasl eitungen für die erste und zweite Spülzone mit versorgt werden. Oder ist es möglich, weitere Spülzonen über getrennte Gasleitungen mit Gas und/oder Gas-/Feststoffgemischen zu versorgen.
Die Anordnung der einzelnen Spülzonen ist grundsätzlich nicht
entscheidend. Eine kompakte Ausführungsform ergibt sich j edoch, wenn die zweite Spülzone die erste Spülzone konzentrisch umgibt. Dabei kann beispielsweise die mittig, axial verlaufende erste Spülzone mit
gerichteter Porosität ausgebildet sein und von einer mehr oder weniger zylinderförmigen zweiten Spülzone mit ungerichteter Porosität umgeben sein. Beide Spülzonen können am gaseinlassseitigen Ende über eine jeweils zugeordnete Gasverteilkammer mit Gas versorgt werden, wobei erfindungsgemäß eine Gasleitung durch eine Gasverteilkammer läuft und von dem Gas, welches über eine weitere Gasleitung dort eingespült wird, gekühlt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen, jeweils in
schematisierter Darstellung:
Figur 1 : Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Gasspüleinrichtung im Längsschnitt und in einer Ansicht entlang der Linie X-X.
Figur 2 : Eine zweite Ausführungsform der Gasspüleinrichtung im
Längsschnitt. In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.
Die Gasspüleinrichtung gemäß Figur 1 weist eine Zylinderform auf; si e könnte analog auch kegelstumpfförmig gestaltet sein. Konzentrisch zur Mittenlängsachse M-M ist eine erste zylindrische Spülzone 1 0
vorgesehen, entlang der eine Vielzahl von schlitzartigen Kanälen 12 von einem gaszuführseitigen Ende l Ou zu einem gasauslassseitigen Ende 1 0ο verlaufen. Unterhalb der ersten Spülzone 10 ist eine erste
Gasverteilkammer 14 angeordnet.
Konzentrisch zur ersten Spülzone 1 0 verläuft um diese herum eine zweite Spülzone 20 mit so genannter ungerichteter Porosität, wobei sich das Feuerfestmaterial dieser zweiten Spülzone 20 wiederum von einem gaszuführseitigen Ende 20u bis zu einem gasauslassseitigen Ende 20o erstreckt. Unterhalb der ringartigen zylindrischen zweiten Spülzone 20 verläuft eine zweite Gasverteilkammer 24.
Umfangsseitig wird die Gasspüleinrichtung von einem Blechmantel 30 eingefasst, der in einen Boden 32 übergeht, der gleichzeitig untere Begrenzungswände für die Gasverteilkammern 1 4, 24 bildet, die über einen Blechzylinder 34 voneinander getrennt sind.
In die zweite Gasverteilkammer 24 mündet eine zweite Gasleitung 26, die entsprechend (gasdicht) durch den Boden 32 verläuft und mit
Abstand zum unteren Ende 20u der zweiten Spülzone 20 endet, so dass das Gas in der zweiten Gasverteilkammer 24 verteilt und von dort in die offene Porosität der zweiten Spülzone 20 eingeführt werden kann. Das Gas durchströmt dann die zweite Spülzone 20 (in der Figur: von unten nach oben, also in Axialrichtung der Gasspüleinrichtung), bis es die Gasspüleinrichtung bei 20o verlässt.
Eine erste Gasleitung 16 mündet ebenfalls in die zweite
Gasverteilkammer 24, wobei auch sie (gasdicht) den Boden 32
durchgreift, verläuft dann aber kontinuierlich weiter und zwar
halbkreisförmig in der zweiten Gasverteilkammer 24, wobei dieser Teilabschnitt das Bezugszeichen 16t trägt, und anschließend mit einem weiteren Abschnitt 1 6z in Richtung auf die Trennwand 34, durchgreift diese (gasdicht) und mündet dann in der ersten Gasverteilkammer 14 ein.
Das über die Leitung 1 6 zugeführte Gas strömt demnach zunächst in Axialrichtung der Gasspüleinrichtung, wird dann, bei 16u umgelenkt, strömt im Weiteren im Wesentlichen senkrecht zur bisherigen
Strömungsrichtung durch die zweite Gasverteilkammer 24 bevor das Gas in der ersten Gasverteilkammer 1 4 austritt, sich dort verteilt und durch die Kanäle 1 2 der ersten Spülzone 1 0 vom gaseinlassseitigen Ende l Ou zum gasauslassseitigen Ende 1 0ο diese Spülzone 10 durchströmt und anschließend verlässt.
Aus der beschriebenen Anordnung ergibt sich, dass das über die zweite Gasleitung 26 zugeführte Gas die erste Gasleitung 16, speziell den Teilabschnitt 1 6t in der zweiten Gasverteilkammer 24 umströmt und damit kühlt. Dies schafft die Möglichkeit Metallschmelze, die über die Gaskanäle 1 2 eindringt, im Bereich 1 6t, 1 6z mit Hilfe des über di e Gasl eitung 26 zugeführten Gases zu kühlen und einzufrieren und damit die
Metallschmelze-Infiltration zu stoppen. Die Abschnitte 1 6t, 16z haben die Funktion einer integrierten Durchbruchsicherung.
Das gleiche Prinzip wird bei der in Figur 2 dargestellten
Ausführungsform angewendet. Die zweite Gasleitung 1 6 ist hier allerdings nicht nach Art eines Ringabschnitts durch die zweite
Gasverteilkammer 24 geführt. Der Teilabschnitt 1 6t verläuft vielmehr geradlinig durch die zweite Gasverteilkammer 24 und die Trennwand 34 in die erste Gasverteilkammer 14, an die sich nach oben die erste
Spülzone 1 0 mit gerichteter Porosität anschließt.
Wesentlich bei beiden Ausführungsformen ist, dass der zu kühlende Teilabschnitt 1 6t unter einem Winkel von 90° + 45 ° zur Axialrichtung der Gasspüleinrichtung verläuft, wobei die Axialrichtung als die
Richtung definiert ist, die der Hauptströmungsrichtung des Gases entspricht, also im Wesentlichen parallel zur Mittenl ängsachse M-M der Gasspüleinrichtung, oder anders ausgedrückt: Der Richtung zwischen gaseinlassseitigen Abschnitten l Ou, 20u und gasauslassseitigen
Abschnitten 1 0ο, 20o der Spülzonen 1 0, 20.

Claims

Gasspüleinrichtung P at e n t an s p r ü c h e
1. Gasspüleinrichtung mit einer ersten Spülzone (10), die von einer
ersten Gasleitung (16) mit Gas versorgt wird, und einer zweiten Spülzone (20), der von einer zweiten Gasleitung (26) mit Gas versorgt wird, wobei sich erste und zweite Spülzone (10, 20) in Axialrichtung der Gasspüleinrichtung erstrecken und die erste Gasleitung (16) einen Teilabschnitt (16t) aufweist, der unter einem Winkel von 90 +/- 45 Grad zur Axialrichtung der Gasspüleinrichtung verläuft und so angeordnet ist, dass dieser Teilabschnitt (16t) von dem über die zweite Gasleitung (26) zugeführten Gas umspült wird.
2. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Teilabschnitt (16t) der ersten Gasleitung (16) durch eine zweite Gasverteilkammer (24) geführt ist, in die die zweite Gasleitung (26) einmündet und von der sich die zweite Spülzone (20) erstreckt.
3. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 2, bei der die zweite Gasverteilkammer (24) keine unmittelbare strömungstechnische Verbindung zur ersten Spülzone (10) hat.
4. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Teilabschnitt (16t) der ersten Gasleitung (16) eine Ringform oder die Form eines Teils eines Rings aufweist.
5. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Teilabschnitt (16t) der ersten Gasleitung (16) einen mäanderförmigen Verlaufhat.
6. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Teilabschnitt (16) der ersten Gasleitung (16) zwischen Abschnitten der Gasleitung (16) verläuft, die miteinander fluchten.
7. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, deren erste Gasleitung (16) in eine erste Gasverteilkammer (14) mündet, von der sich die erste Spülzone (10) erstreckt.
8. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, deren erste Spülzone (10) aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff besteht und eine gerichtete und/oder ungerichtete Porosität aufweist.
9. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, deren zweite Spülzone (20) aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff besteht und eine gerichtete und/oder ungerichtete Porosität aufweist.
10. Gasspüleinrichtung nach Anspruch 1, deren zweite Spülzone (20) die erste Spülzone (10) konzentrisch umgibt.
EP10798729.9A 2010-02-05 2010-12-11 Gasspüleinrichtung Active EP2531623B1 (de)

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CN (1) CN102725427B (de)
DE (1) DE102010007126B3 (de)
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