LU83090A1 - DEVICE FOR INJECTING PRODUCTS INTO THE STEEL MELT - Google Patents

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LU83090A1
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Pierre Mailliet
Leon Ulveling
Gilbert Bernard
Nico Reiffers
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Wurth Paul Sa
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Abstract

1. Apparatus for holding and guiding an immersion lance through which products are introduced into a steel melt by means of a carrier gas characterized by the fact that the apparatus has two arms (4, 5) flexibly interconnected by a shaft (15g) as well as two guide arms (6, 7) parallel to the arms (4, 5) a central bracket (3), an immersion lance mounting support (11) and a device (13) for raising and lowering the two arms (4, 5) with the immersion lance (2), acting on one of the guide arms (7), the two arms (4, 5) being connected, at their respective ends opposite to said shaft (15g) and via a shaft (15b) and a shaft (15j) respectively, to the bracket (3) and to the lance mounting support (11) respectively.

Description

- ] --] -

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einblasen von Produkten in die Stahlschmelze, insbesondere eine Halterung und Führung einer Tauchlanze über welche das Produkt mit Hilfe eines Trägergases in die Stahlschmelze eingebracht wird.The present invention relates to a device for blowing products into the molten steel, in particular to holding and guiding an immersion lance via which the product is introduced into the molten steel with the aid of a carrier gas.

Es ist seit Jahrzehnten bekannt, Eisenschmelzen dadurch zu entsch\v’efein, dass mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen Produkte beigesetzt werden, die in der Lage sind, bei hohen Temperaturen und unter reduzierenden Bedingungen mit dem in den Schmelzen enthaltenen Schwefel Verbindungen einzugehen, welche sich in den über den Schmelzen vorhandenen Schmelzschichten absetzen. Solche Produkte sind beispielsweise CaSi, CaC? oder Gemische aus CaO und CaF? . Diese Produkte werden in Granulatform mit Hilfe eines Trägergases, vorzugsweise Argon, und einer in die Stahlschmelze eingeführten Tauchlanze in dosierten Mengen eingebracht. Ein solches Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren werden beispielsweise in den beiden luxemburgischen Patenten 80 692 und 82 977 beschrieben.It has been known for decades to delineate iron melts by using suitable devices to add products which are capable of forming compounds with the sulfur contained in the melts at high temperatures and under reducing conditions deposit the melt layers above the melts. Such products are, for example, CaSi, CaC? or mixtures of CaO and CaF? . These products are introduced in granular form with the aid of a carrier gas, preferably argon, and a dipping lance introduced into the molten steel. Such a method and device for dosing are described for example in the two Luxembourg patents 80 692 and 82 977.

An allen bekannten Anlagen wird die Tauchlanze in die Stahlschmelze getaucht bzw. herausgezogen über eine Einrichtung, welche eine senkrecht angeordnete Lafette umfasst als Führung einer von einem elektrischen Huhnverk gesenkten bzw. gehobenen Tauchlanzen-Halterung. Die Lafette an sich ist so angeordnet, dass die Tauchlanze mittig in die Stahlschmelze eingeführt werden kann.In all known systems, the immersion lance is immersed in the steel melt or pulled out via a device which comprises a vertically arranged mount as a guide for a immersion lance holder which is lowered or raised by an electrical chicken. The carriage itself is arranged so that the immersion lance can be inserted in the center of the molten steel.

Sämtliche bekannte Einrichtungen besitzen unter anderen den .Nachteil, dass sie eine äusserst aufwendige Konstruktion aufweisen müssen, um eine einigermassen exakte Führung gewährleisten zu können. Desweiteren ergeben sich durch die lineare Bewegung der Tauchlanzen-Haiterung auf der Lafette Toleranzen, welche ein robustes, schwingungsfreies Führen der Tauchlanze nicht gewährleisten. Schwingungen bzw. Schläge an der Tauchlanze werden hervorgerufen durch die im Bad während dem Einblasvorgang bedingten chemischen Reaktionen und übertragen sich bei einer unfachgemässen Führung auf die gesamte Trägerkonstruktier. /f sowie über die Fundamentbefestigungen auf die Hallenkonstruktior..All known devices have the disadvantage, among other things, that they must have an extremely complex construction in order to be able to guarantee a reasonably exact guidance. Furthermore, the linear movement of the diving lance holder on the carriage results in tolerances which do not guarantee robust, vibration-free guiding of the diving lance. Vibrations or impacts on the immersion lance are caused by the chemical reactions in the bath during the blowing process and are transferred to the entire support structure if improperly guided. / f as well as the foundation fastenings on the hall construction ..

^ ' i^ 'i

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung vorzuschlagen, welche in der Lage ist, neben einer exakten Führung der Tauchlanze in die Stahlschmelze eine äusserst weitgehende Robustheit vorzuzeigen, welche die durch die chemischen Reaktionen hervorgerufenen Schwingungen aufnimmt.The aim of the present invention is to propose a device which, in addition to precisely guiding the immersion lance into the molten steel, is able to demonstrate an extremely extensive robustness which absorbs the vibrations caused by the chemical reactions.

Erfindungsgemäss wird das Ziel erreicht durch eine Vorrichtung zur Halterung und Führung einer Tauchlanze, welche zwei über eine Achse gelenkig miteinander verbundene Arme umfasst, sowie zwei parallel zu den vorherigen Armen angeordnete Leitarme , eine zentrale | * Konsole, eine Tauchlanzen-Halterung sowie eine i Vorrichtung zum Heben bzw. Senken der beiden Arme mit der Tauchlanze, welche an einender beiden Leitarme ; angreift.According to the invention, the aim is achieved by a device for holding and guiding a submersible lance, which comprises two arms articulated via an axis, and two guide arms arranged parallel to the previous arms, a central | * Console, a diving lance holder and a device for lifting or lowering the two arms with the diving lance, which is attached to one of the two guide arms; attacks.

Desweiteren kann die erfindungsgemässe Vorrichtung parallel zu den beiden Armen bzw. Leitarmen angeordnete , i und über eine gelenkige Achse miteinander verbundene Führungsstangen umfassen j hierdurch wird ein ! senkrechtes Heben bzw. Senken der Tauchlanze gewährleistet.Furthermore, the device according to the invention can include guide rods arranged parallel to the two arms or guide arms and connected to one another via an articulated axis. ensures vertical lifting or lowering of the immersion lance.

Vorzugsweise wird das Heben bzw. Senken der Tauch-; lanze durch einen an der Konsole senkrecht angeordneten, hydraulisch betätigten Zylinder erreicht.Preferably, the raising or lowering of the diving; lance reached by a hydraulically operated cylinder vertically arranged on the console.

Desweiteren kann die gesamte Vorrichtung um eine : | senkrecht innerhalb der Konsole angeordnete Achse horizontal geschwenkt werden. Zu diesem Schwenkvorgang ist Vorzugs-\ ' weise ebenfalls ein horizontal angeordneter hydraulisch | betätigter Zylinder vorgesehen.Furthermore, the entire device can be: axis arranged vertically within the console can be pivoted horizontally. A horizontally arranged hydraulic is also preferred for this swiveling operation actuated cylinder provided.

I Zur Erläuterung der erfindungsgemässen Vorrichtung ' und ihrer Betriebsweise wird auf die Zeichnungen und derenI To explain the device according to the invention and its mode of operation, reference is made to the drawings and their

Beschreibung verwiesen. Es zeigen :Description referred. Show it :

Figur 1 , eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung in gehobener Stellung ;Figure 1 is a schematic side view of a preferred embodiment of the device according to the invention in the raised position;

Figur Z, eine schematische Seitenansicht der ; Vorrichtung in gesenkter Stellung ; : /7 // // : /' - 3 - l;igur S, eine schematische Seitenansicht, Kelche die Verhältnisse der Vorrichtung zwischen Senken und Heben darstellt ;Figure Z is a schematic side view of the; Device in lowered position; : / 7 // //: / '- 3 - l; igur S, a schematic side view, chalices representing the relationship of the device between sinks and lifts;

Figur 4, eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung welche den Einfluss eines horizontalen Verstellens des Senk-bzw. Hub Zylinders darstellt.Figure 4 is a schematic side view of the device which shows the influence of a horizontal adjustment of the lowering or. Represents stroke cylinder.

In Figur 1 ist eine Stahlpfanne 1 und eine Tauchlanze 2 in Ruhestellung das heisst in gehobener Stellung zu erkennen. Die Tauchlanze 2 ist über ein feststehendes Dreieck 11 mit der erfindungsgemässen Vorrichtung verbunden.In Figure 1, a steel pan 1 and a diving lance 2 can be seen in the rest position, that is, in the raised position. The immersion lance 2 is connected to the device according to the invention via a fixed triangle 11.

An einer senkrechten Achse 12 ist eine Konsole 3 über beispielsweise Kugellager drehbar angeordnet. An der Konsole 5 ist ebenfalls ein hydraulisch betätigter Zylinder 13 angebracht, welcher das Heben bzw. Senken der Tauchlanze 2 bewirkt. In Ruhestellung der Tauchlanze 2 befindet sich die Zylinder-Kolbenstange 14 in ausgefahrener Position.On a vertical axis 12, a bracket 3 is rotatably arranged via, for example, ball bearings. A hydraulically actuated cylinder 13 is also attached to the console 5 and causes the diving lance 2 to be raised or lowered. When the immersion lance 2 is in the rest position, the cylinder piston rod 14 is in the extended position.

An der Konsole 3 selbst ist über eine Achse 15b ein Arm 4 vorgesehen, welcher an seinem oberen Ende über eine weitere Achse 15g mit einem zweiten Arm 5 verbunden ist.An arm 4 is provided on the console 3 itself via an axis 15b, which arm is connected at its upper end to a second arm 5 via a further axis 15g.

Am anderen Ende des Armes 5 ist die Tauchlanzen-Halterung 11 über eine Achse 15j gelenkig angeordnet.At the other end of the arm 5, the diving lance holder 11 is articulated via an axis 15j.

Ein Leitarm 7 greift an einem seiner Enden über eine Achse 15c an die Kolbenstange 14 an und ist an seinem anderen Ende über eine weitere Achse 15h mit dem Arm 5 verbunden.A guide arm 7 engages the piston rod 14 at one end thereof via an axis 15c and is connected to the arm 5 at its other end via a further axis 15h.

Hierbei ist zu beachten, dass der Lei tarn. 7 absolut parallel zum Arm 4 ist. Ein zweiter Leitarm t verbindet über zwei Achsen ] 5d und 3 5e den Arm 4 mit den- Leitarm Der Leitarm t ist ebenfalls parallel zu dem: Arm 5 angeordnet. Um eine eventuelle Abweichung der Tauchlanze 2 während dem Senken bzw. Heben von der senkrechten Achse zu vermeiden, ist es notwendig, dass die Zentren der Achsen 15b, 15c und 15j sich auf einrr imaginären Linie 5 befinden.It should be noted here that the lei camouflage. 7 is absolutely parallel to arm 4. A second guide arm t connects the arm 4 to the guide arm via two axes 5d and 3 5e. The guide arm t is also arranged parallel to the arm 5. In order to avoid a possible deviation of the immersion lance 2 during the lowering or lifting from the vertical axis, it is necessary for the centers of the axes 15b, 15c and 15j to be on an imaginary line 5.

An sich könnten die beiden Achsen 15c und 15e als eine einzige ausgeführt werden, wobei die Eedingung weiterhin erfüllt sein muss, dass der Leitarm 6 parallel zum Arm 5 ist. Hierdurch wird sich natürlich der Angriffspunlΐ Z5d am Arm 4 verschieben. Aus konstruktiven Gründen wurde jedoch // ··< - 4 - die in den Figuren dargestellten Alternative zurückbehalten.As such, the two axes 15c and 15e could be designed as a single one, whereby the condition that the guide arm 6 is parallel to the arm 5 must still be fulfilled. This will of course shift the attack point Z5d on arm 4. For design reasons, however, the alternative shown in the figures was retained.

Damit die Tauchlanze 2 in ihrer absolut senkrechten Anordnung beim Heben bzw. Senken verbleibt , \ ist es empfehlenswert, eine Führung anzubringen welche j; im wesentlichen aus zwei Führungsstangen 9 und 10 welche j| über eine Achse 15f miteinander verbunden sind, besteht, ij Hierbei ist die Führungsstange 9 an ihrem der Achse 15f ! entgegengesetzten Ende über eine Achse 15a mit der Konsole 5 verbunden und die Führungsstange 10 über eine Achse 15i an die Tauchlanzen-Halterung 11.So that the immersion lance 2 remains in its absolutely vertical arrangement when lifting or lowering, it is recommended to attach a guide which j; essentially of two guide rods 9 and 10 which j | are connected to one another via an axis 15f, ij Here, the guide rod 9 is on its axis 15f! opposite end connected to the console 5 via an axis 15a and the guide rod 10 to the diving lance holder 11 via an axis 15i.

ü jj Um eine absolute Parallelität zu gewährleisten, I werden die Achsen 15f und 15g über ein Verbindungsglied 17 f miteinander verbunden. Es sei noch hervorgehoben, dass die t | gedachten Linien zwischen den Achsen 15f und 15g und zwischen î den Achsen 15i und 15j parallel zum Zylinder 15 bzw. der 5 Kolbenstange 14 sind.ü jj To ensure absolute parallelism, I the axes 15f and 15g are connected to each other via a connecting link 17f. It should be emphasized that the t | imaginary lines between the axes 15f and 15g and between the axes 15i and 15j are parallel to the cylinder 15 and the 5 piston rod 14, respectively.

SS

j Um eventuelle Herstellungstoleranzen auszugleichen,j To compensate for any manufacturing tolerances,

Si j kann der Zylinder 15 in seiner Aufhängung 18 verstellt und j| anschliessend in der gewünschten Lage blockiert werden.Si j the cylinder 15 can be adjusted in its suspension 18 and j | then be blocked in the desired position.

? (Aus demselben Grund ist eine Anpassungsvorrichtung 16 vorzugsweise eine Stellschraube umfassend als iveitere Leies-!! tigung vorgesehen.? (For the same reason, an adaptation device 16 is preferably provided with an adjusting screw as an additional actuation.

i>i i-! Die Drehung der Konsole 5 mit der gesamten Vorrichtung ! um die Achse 12 kann durch eine an sich bekannte Vorrichtung j! | - erreicht werden, so z. B. über Hydraulikzylinder oder I Elektromotor mit Getriebe.i> i i-! The rotation of the console 5 with the entire device! about the axis 12 can by a known device j! | - be achieved, for. B. via hydraulic cylinder or I electric motor with gear.

| · Desweiteren kann die Stellung der Tauchlanze 2 bei- I spielsweise über einen Winkelgeber in der Achse 15a oder I 15b kontinuierlich aneezeiet werden.| · Furthermore, the position of the immersion lance 2 can, for example, be continuously monitored via an angle encoder in the axis 15a or 15b.

f w w I Die Figur 2 zeigt die Tauch]anze 2 in Arbeitsstellung d.h. in die Stahlpfanne 3 eingeführt. Hierbei ist zu beachten, i I dass die Kolbenstange 14 in den Zylinder 15 eingefahren ist.f w w I Figure 2 shows the diving display 2 in the working position i.e. inserted into the steel pan 3. It should be noted here that the piston rod 14 has moved into the cylinder 15.

I Jedoch könnte die Kolbenstange 14 ohne weiteres in jede f beliebige Stellung zwischen Ruhe-und Arbeitsstellung I"; gebracht werden.I However, the piston rod 14 could easily be brought into any position between rest and working position I ";

! / « // - 5 -! / «// - 5 -

Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung die anordnungsgemässen Verhältnisse zwischen dem Hydraulikzylinder 15 und der Tauchlanzen-Halterung 11. Als Referenzlinie sei die vertikale Verbindungslinie 23 zwischen den beiden Achsen 15a und 15b angenommen. Das Verhältnis des Abstandes 21 des Hydraulikzylinders 13 zur Referenzlinie 25 mit dem Abstand 22 der Lanzen-Halterung 11 zur Referenzlinie 25 ist gleich dem Verhältnis des Hubes 19 des Hydraulikzylinders 15 mit dem Hub 20 der Tauch!anzen-Halterung 11. Aus dem Grunde können für jede bestimmte Anlage die optimalen Bedingungen zwischen den einzelnen angegebenen Werten und der Kraft des - Hydraulikzylinders ermittelt werden.FIG. 3 shows a schematic representation of the conditions according to the arrangement between the hydraulic cylinder 15 and the immersion lance holder 11. The vertical connecting line 23 between the two axes 15a and 15b is assumed as the reference line. The ratio of the distance 21 of the hydraulic cylinder 13 to the reference line 25 with the distance 22 of the lance holder 11 to the reference line 25 is equal to the ratio of the stroke 19 of the hydraulic cylinder 15 to the stroke 20 of the diving bracket 11. For this reason, for each particular system, the optimal conditions between the individual values specified and the force of the hydraulic cylinder are determined.

Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung den Einfluss einer waagerechten Verschiebung des Hydraulikzylinders 15 auf die Tauchlanzen-Halterung 11, welche auf dieser Figur nur als Linie dargestellt ist.Figure 4 shows a schematic representation of the influence of a horizontal displacement of the hydraulic cylinder 15 on the immersion lance holder 11, which is shown only as a line in this figure.

Ein Versetzen des Zylinders 15 von Position 13a nach Position 13b bedeutet eine Vergrösserung des Abstandes zur Referenzlinie 23 von 21a zu 21b. Dieses Versetzen bedeutet für die Lanzenführung 11 eine Verschiebung des Abstandes zur Referenzlinie 25 von 22a zu 22b. Das Verhältnis 21a zu 21b ist gleich dem Verhältnis 22a zu 22b.Moving the cylinder 15 from position 13a to position 13b means increasing the distance to the reference line 23 from 21a to 21b. For the lance guide 11, this offset means a displacement of the distance to the reference line 25 from 22a to 22b. The ratio 21a to 21b is equal to the ratio 22a to 22b.

* / Û* / Û

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Halterung und Führung einer I Tauchlanze ( 2 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ; zwei über eine Achse ( 15g ) gelenkig miteinander verbundene Arme (4,5 ) , sowie zwei parallel zu den Armen ( 4, 5 ) angeordnete Leitarme (6, 7 ), eine zentrale Konsole ( 3 ) , eine Tauchlanzen-Halterung ( 11 ) sowie eine Vorrichtung ( 13 ) zum Heben bzw. Senken der beiden Arme ( 4, 5 ) mit der Tauchlanze ( 2 ) welche an einen der j Leitarme ( 7 ) angreift, umfasst, wobei die beiden Arme ; ( 4, 5 ) an ihren jeweiligen, der Achse ( 15g ) entgegen- j gesetzten Enden über Achsen ( 15b ) bzw. ( 15j ) mit der | Konsole ( 3 ) bzw. der Lanzen-Halterung ( 11 ) verbunden t sind. *!1. Device for holding and guiding an I diving lance (2), characterized in that the device; two arms (4, 5) articulated to one another via an axis (15g), and two guide arms (6, 7) arranged parallel to the arms (4, 5), a central console (3), a diving lance holder (11) and a device (13) for raising or lowering the two arms (4, 5) with the immersion lance (2) which engages one of the j guide arms (7), the two arms; (4, 5) at their respective ends opposite the axis (15g) via axes (15b) or (15j) with the | Console (3) or the lance holder (11) are connected t. *! 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ; dass die Vorrichtung eine Führung begreift, welche zwei parallel zu den Armen (4,5) angeordneten Führungsstangen i| ( 9, 10 ) , sowie eine Verbindung ( 17 j zwischen den I Führungsstangen ( 9, 10 ) und den Armen (4,5) umfasst,2. Device according to claim 1, characterized in that; that the device understands a guide which comprises two guide rods i |. parallel to the arms (4, 5) (9, 10), and a connection (17 j between the I guide rods (9, 10) and the arms (4,5), 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch | gekennzeichnet, dass die Konsole ( 5 j auf einer vertikalen ;j Achse ( 12 ) horizontal schwenkbar angeordnet ist. !I3. Device according to claims 1 and 2, thereby | characterized in that the console (5 j on a vertical; j axis (12) is arranged horizontally pivotable.! I 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ;j gekennzeichnet, dass das Heben bzw. Senken der Tauchlanze |i (' 2 ) über einen hydraulisch betätigten Zylinder ( 13 ) vor- jj · genommen wird. i ij4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that j the lifting or lowering of the immersion lance | i ('2) is carried out via a hydraulically actuated cylinder (13). i ij 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, Ii dass die Halterungen ( 16, 18 ) des Zylinders ( 13 ) ver- i stellbar sind.5. The device according to claim 4, characterized in that the holders (16, 18) of the cylinder (13) are adjustable. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch jj gekennzeichnet, dass die Drehung der Konsole ( 3 j um die I Achse ( 12 ) mittels eines Zylinders geschieht.6. Device according to claims 1 to 5, characterized jj that the rotation of the console (3 j about the I axis (12) is done by means of a cylinder. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzei chnet., dass die Drehung der Konsole ( 3 ) um die Achse ( 12 ) mittels eines elektrischen Motors und eines ✓ Getriebes geschieht. ; // // ? // - 7 -7. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the rotation of the bracket (3) about the axis (12) is done by means of an electric motor and a ✓ gearbox. ; // //? // - 7 - 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung der Tauchlanze ( 2 J über einen in der Achse ( 15a ) bzw. ( 15b ) angeordneten Stellgeber kontinuierlich angezeigt wird. Ύ /1 //8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the position of the immersion lance (2 J) is continuously displayed via an actuator arranged in the axis (15a) or (15b).. / 1 //
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