LV13402B - Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system - Google Patents

Description

Gasspūlelement and zugehorige Gasspūleinrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein feuerfestes keramisches Gasspūlelement fūr ein metallurgisches SchmelzgefāB so\vie eine zugehārige Gasspūleinrichtung mit einem solchem Gasspūlelement.

Gasspūlelemente der genannten Art sind šeit vielen Jahren bekannt. Sie dienen dažu, Gas, beispielsweise Argon oder Stickstoff, in eine metāliurgische Schmelze einzublasen. Das Gas hat unterschiedliche Zvvecke: Mit dem Gas kann die Metallschmelze homogenisiert vverden. Darūber hinaus lassen sich Oxidationsprozesse beschleunigen. Ein Ziel der Gasbehandlung kann auch die Entfernung von nichtmetallischen Einschlūssen in der Schmelze oder eine Entschv/efelung bzvvl Entphosphorisierung beispielsvveise einer Stahlschmelze sein.

Metallurgische SchmelzgefaBe, in denen derartige Gasspūlelemente eingesetzt vverden, sind beispielsweise Pfannen oder Pfannenofen. Auch zur Vakuumbehandlung eines Stahles vverden Gasspūlelemente der genannten Art vervvendet.

Dabei wird das Gas jevveils zwischen einem ersten Ende, an dem Gas zugefuhrt wird, und einem zweiten Ende, an dem das Gas in die Schmelze abgegeben wird, entlang des Gasspttlelementes gefūhrt. In der Regel fiilirt die Durchleitung des Gases iiber entsprechende Kanāle. - 2 -

Diese Kanāle konnen z. B. durch ausbrennbare Stoffe direkt im keramischen Material ausgebildet werden. Die Kanāle kčnnen aber auch von Rohren (Rohrchen) gebildet vverden, die im keramischen Material verlaufen. Diese Kanāle weisen unterschiedliche Querschnittsformen auf. Der Durchflussquerschnitt ist beispielsweise rund oder schlitzartig. Die Kanāle konnen direkt, also axial, aber auch labyrinthartig von einem Ende zum anderen Ende verlaufen.

Darūber hinaus ist es bekannt, am ersten Ende des Gasspūlelementes oder im Gasspūlelement selbst eine sogenannte Durchbruchsicherung anzuordnen. Eine solche Durchbruchsicherung dient dažu, eine Infiltration von Metallschmelze in das Gasspūlelement zu stoppen.

Bekannte Gasspūlelemente weisen beispielsvveise einen durchgehenden Kreisquersehnitt auf. Darūber hinaus sind auch kegelstumpfartige Gasspūlelemente bekannt. die als sogenannte V/echselspūler eingesetzt VrTerden. Die Gasspūlelemente konnen in einem feuerfesten Umrahmungsblock eingesetzt werden. Dieser Umrahmungsblock ist Bestandteil des Schmelzaggregates, beispielsvveise eines Elektrolichtbogenofens oder eines Siemens-Martin-Ofens. Diese Spūlelemente \verden insbesondere im Boden oder der Wand des metāliurgischen Schmelzgefāfies eingebaut. Spūlelemente im Boden konnen so angeordnet vverden, dass das Gas mehr oder vveniger senkrecht zur Oberflāche des Bodens in die Schmelze eingedūst \vird. Es ist aber auch bekannt, die Spūlelemente geneigt anzuordnen, um das Gas zu einem bestimmten Punkt innerhalb der Schmelze zu fūhren. Das gleiche gilt fūr den Wandeinbau der Spūlelemente. Der Einbau kann mehr oder weniger horizontal erfolgen, also senkrecht zur Innenvvand des - 3 - LV13402 metallurgischen GefāBes oder geneigt zur Horizontalen (zur Schmelzbad-Oberflāche).

Die Spūlgaszufūhrung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. In jedera Fall ist sicherzustelJen, dass die Gasspūleinrichtung immer. dann funktionsfāhig ist, \venn sie bendtigt \vird. Dies erfordert entsprechende SicherungsmaBnahmen, um z. B. Verstopfungen der gasfūhrenden Kanāle dnrch Metallschmelze oder Schlacke zu verhindern.

Daneben ist vor aliem sicherzustellen, dass der bereits envāhnte Durchbruch der Metallschmelze verhindert wird.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gasspūlelement und eine zugehorige Gasspūleinrichtung anzubieten, die einen hohen Sicherheitsstandard aufweisen, eine sichere und regelmāBige

Gaszufūhrung in die Metallschmelze erlauben und die gevvūnschten metallurgischen Funktionen uneingeschrānkt erfūllen kēnnen.

Um dieses Ziel zu erreichen schlāgt die Erfindung ein feuerfestes keramisches Gasspūlelement fūr ein metallurgisches SchmelzgefāB vor, \velches folgende Abschnitte auf\veist, und z\var zwischen einem ersten Ende, an dem ein Gas zugefūhrt wird. und einem z\veiten Ende, an dem das Gas abgegeben \vird: - in das erste Ende mūndet mindestens ein Gaszufūhrungsrohr, - das Gaszufūhrungsrohr mūndet in eine erste Gasverteilkammer, - 4 - - von der ersten Gasverteilkammer verlaufen mehrere kapillarartige Kanāle bis zu einer zweiten Gasverteilkammer, - von der zweiten Gasverteilkammer erstreckt sich mindestens ein Gaskanal, dessen Querschnitt groBer ist als der eines kapillaren Kanāls, bis zum zweiten Ende des Gasspūlelementes.

Ein solches Gasspūlelement \veist folgende Eigenschaften und Vorteile auf:

Obv/ohl das Gasspūlelement in verschiedene, asial aneinander anschlieBende Abschnitte unterteilt ist, \vird eine kontinuierliche Gasfčrderung vom ersten (sogenannten lcalten) Ende zum zweiten (sogenannten heiBen) Ende ge\vāhrleistet. So kann das Gas ūber das Gaszufūhrungsrohr in das Spūlelement eingeleitet werden. Es gelangt von dort in die erste Gasverteilkammer, von v/o aus das Gas o.nscliJ.ieBend durch mehrere kapillarartige Kanāle in Richtung auf das zweite Ende stromt, bevor es in eine zv/eite Gasverteilkammer gelangt. Von dort wird das Gas ūber die erwāhnten grāBeren Kanāle bis zum zweiten Ende des Gasspūlelementes und aus diesem heraus gefūhrt.

Ein solches Gasspūlelement v/eist mehrere Sicherheitsmerkmale auf:

Sollte es zu einer Infiltration von Metallschmelze in die Gaskanāle kommen, die vom z\veiten Ende in Richtung auf das erste Ende verlaufen, so dient die zvveite Gasverteilkammer als „Barriere“, um das \veitere Eindringen von Metallschmelze zu verhindern. Dadurcb, dass die Gasverteilkammer einen groBeren Querschnitt aufweist als die Summē der Gaskanāle kann sich die infiltrierende Metallschmelze ausbreiten, - 5 - LV13402 abkūhlen und erstarren. Ein rveiteres Vordringen in Richtung auf das kalte (erste) Ende der Gasspūleinrichtung wird auch dadurch verhindert, dass sich am anderen Ende der zweiten Gasverteilkammer kapillare Kanāle anschlieBen. DIese kapillaren Kanāle sind mit deutlich geringerem Durchflussquersc-hnitt ausgebildet als die Gaskanāle im Bereich des zvveiten Endes, so dass schon insoweit das Eindringen von Metallschmelze in die kapillaren Kanāle zusātzlich ersclrvvert wird.

BeispieJs\veise weisen die Gaskanāle im Bereich des zweiten Endes einen Innendurchmesser > 2 mm oder > 3 mm auf, wāhrend der Innendurchmesser der kapillaren Kanāle <1,0 mm gewāhlt v/ird.

Aber selbst dann, vvenn Metallschmelze in und durch die kapillaren Kanāle flieBen sollte bietet das erfindungsgemāBe Gasspūlelement eine weitere Sicherungseinrichtung durch die erste Gasverteilkammer, in der ein āhnlicher Effekt erzielt v/ird \vie bereits snhand der zveiten Gasverteilkammer besch.rieben.

SchlieBlich sieht die Erfindung in einer Ausfūhrungsform eine vierte SicherungsmaBnahme vor. Diese SicherungsmaBnahme besteht darin, das in die erste Gasverteilkammer einmūndende Gaszufilhrrohr mit einer Lānge auszubilden, die grofier als der axiale Abstand zwischen dem ersten Ende des Gasspūlelementes und der ersten Gasverteilkammer. Mit anderen Worten: Das Gaszufūhrrohr soli nicht geradlinig verlaufen, sondern mindestens einen, vorzugsweise mehrere gekrūmmte (abgevvinkelte) Abschnitte aufweisen, um den Strdmungsvveg zu verlāngern. Dabei kann das Gaszufūhrrohr beispielsweise wendelartig, schraubenartig und/oder māanderartig gebogen sein. Durch mehrere „Verz\veigungen“ wird der Stromungsrveg des Gases einerseits - 6 - verlangert, was prinzipiell nicht stort, aber auch der Weg fūr etwaig eindringende Metallschmelze verlāngert, die dadurch gezvvungen vvird, abzukūhlen und zu erstarren.

Dabei kann das Gaszufūhrrohr aus einem Material bestehen, das bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur einer zu behandelnden metallurgischen Schmelze aufschnnlzt. Sollte also Metallschmelze in diesen Bereich eindringen wūrde das Gaszufūhrrohr aufschmelzen. Ist das Gaszufūhrrohr, wie nach einer weiteren Ausfūhrungsform vorgesehen, in einem Schūttgut konfektioniert, so kann die Metallschmelze in diesen Abschnitt des Gasspūlelementes diffundieren, also sich verzvveiģen, vvodureh das Erstarrungsverhalten noch einmal beschleunigt v/ird. Es ist selbstverstāndlich, dass das Schūttgut in einer entsprechenden āuBeren Aufnahme (zum Beispiel aus Metāli oder dichter Keramik) konfektioniert sein muss, damit die Schmelze nicht unkontrolliert radial diffundiert. Die Aufnahme isi tviederum von Feuerfestmaterial umgeben.

Sovveit von Abschnitten entlang der Lāngsachse die Rede ist mttssen diese nicht phvsisch getrennt sein. Der Begriff ist viel mehr funktional zu verstehen. So kčnnen die einzelnen Abschnitte eine gleiche Querschnittsform aufvveisen, beispielsvveise mit einem Kreisquerschnitt ausgebildet sein, so dass sich insgesamt fūr das Gasspiilelement eine āuBere Zylinderform ergibt. Die einzelnen Abschnitte konnen aneinander angeschlossen werden. Es konnen aber auch aile Abschnitte in einer gemeinsamen feuerfesten Matrix konfektioniert werden. Dabei kann das' Gasspūlelement ūber seine gesamte Lānge einen konstanten Querschnitt aufvveisen, beispielsvveise einen Kreisquerschnitt. Ebenso ist es - 7 - - 7 - LV 13402 mūglich, den Querschnitt vom ersten zum zvveiten Ende zu variieren, beispielsweise zu verringern, so dass eine Art Kegelstumpfform entsteht. Auf diese Weise kann das Gasspūlelement insbesondere als Wechselspūler Verwendung finden.

Bei einem gleichbleibenden Querschnitt, insbesondere Kreisquerschnitt, bietet sich fūrdie zugehūrige Gasspūleinrichtung die Mūglichkeit, das Gasspūlelement in axialer Richtung zu bewegen und/oder zu drehen. Dažu ist die Gasspūleinrichtung mit einem entsprechenden Antrieb ausgebildet. Dieser Antrieb kann zur alternierenden axialen und/oder drehenden Bewegung des Gasspūlelementes ausgebildet sein. Zum Beispiel kann das Spūlelement alternierend um einige Millimeter (beispielsweise +/- 3 mm) axial vor und zurūck be\vegt werden oder um einige Winkelgrade in die eine bzw. andere Richtung gedreht werden. Der Antrieb kann auch dažu benutzt werden, das Spūlelement in Azialrichtung nachzuschieben, d. h. in Richtung auf die Schmslze vorzuschieben, beispiels\veise, v;enn das Spūlelement im Bereich des ersten Endes teilv/eise verschlissen ist.

Wie bereits envāhnt soli der Querschnitt der ersten und z\veiten Gasverteilkammer grāBer sein als die Summē der Querschnittsflāchen der anschlieBenden kapillaren Kanāle, um einen Diffusionsraum fūr etvvaig eindringende Schmelze zu bilden und eine Gaszufūlirung in die Kapillaren bz\v. aus den Kapillaren sicherzustellen.

Nach einer Ausfuhrungsform ist der Durchflussquerschnitt (also der stromungstechnisch wirksame Querschnitt) eines kapillaren Kanals mindestens 50 % kleiner als der Durchflussquerschnitt eines Gaszufuhrungsrohres am ersten Ende bzw. der Durchflussquerschnitt - 8 - eines Gaskanals am zvveiten Ende. Dabei kann der Durchflussquerschnitt jedes kapillaren Kanals auch deutlich kleiner als die genannten 50 % gegenūber dem Gaszufuhrungsrohr bzw. den Gaskanālen sein, beispielsweise 70, 80 oder 90 % kleiner.

Nach einer Ausfiihrungsform sind die Gaskanāle am zvveiten Ende schlitzartig gestaltet, d. h., sie weisen beispielsvveise einen Rechteckquerschnitt auf. Ebenso kdnnen die Gaskanāle mit einem dreieckfOrmigen oder tropfenartigen Durchflussquerschnitt ausgebildet sein. Dabei hat sieti als gūnstig er\viesen, vvenn bei tropfenartiger Querschnittsgeometrie die Blanāle (Rdhrchen) so angeordnet vverden, dass das schmalere Ende der Mittenlāngsachse des Gasspūlelementes zngewandt, wie auch in der nachfolgenden Figurenbeschreibung dargestellt.

Die Gacverteilkammern kdnnen in-situ im Ueramischsn Matrismaterial des Gasspūlelementes ausgebildet '.verden. Die Gasverteilkammem konnen aber auch von metallischen Hohlkammern gebildet werden, in die die zugehdrigen Gaskanāle bzw. kapillaren Kanāle einmūnden. AVahrend die kapillaren Kanāle im vvesentlichen axial, also parallel und mit Abstand zueinander angeordnet werden lassen sich die Gaskanāle im Bereich des zvveiten Ende des Spulelementes auf unterschiedliche Art und Weise anordnen:

Beispielsvveise bei Gaskanālen mit der ervvāhnten Tropfengeometrie sieht eine Ausfūhrungsform vor, die Kanāle „symmetrisch“ ūber den Querschnitt verteilt anzuordnen. Beispielsvveise bei drei Kanālen kdnnen die einzelnen Kanāle - im Vergleich mit einer Uhr - auf der 6 Uhr, - 9 - - 9 - LV13402 10 Uhr iind 14 Uhr Position angeordnet vverden.

Bei einer anderen AusfOhrungsform, insbesondere \venn Gaskanāle mit Kreisquerschnitt oder schlitzartige Kanāle gevvāhlt werden, kānnen diese entlang einer gedachten Linie und mit Abstand zueinander verlaufen, wobei diese Linie z. B. bei einem Spūler, der in einer Wand des GefāBes eingebaut wird, horizontal verlāuft.

Die Kanāle und Kammern sind stets von feuerfestem keramiscbem Material (Matrixmaterial) umgeben. Dieses Material kann gegossen oder gepresst v/erden. Eine āuBere Umhūllung ist nicht notwendig. Das keramische Spūlelement kann so eingebaut werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprūche sov/ie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.

Die Erfindung v/ird nachstehend anhand verschiedener Figuren zeichnerisch dargestellt, wobei die Zeichnungen zur besseren Illustration rein schematisch sind.

Dabei zeigen:

Figur 1: eine Seitenansicht eines erfindungsgemāben .

Gasspulelementes,

Figur 2: einen Schnitt entlang der Linie A-A gemāfi Figur 1, - 10 -

Figur 3: eine alternative Gestaltung zum Ausfūhrungsbeispiel nach

Figur 2,

Figur 4: einen Sclmitt entlang der Linie B-B in Figur 1,

Figur 5: einen Schnitt C-C in Lāngsrichtung im Bereich des ersten

Endes des Spūlelementes mit angeschlossener erster Gasverteilkammer,

Figur 6: einen Schnitt D-D in Lāngsrichtung durch die zweite

Gasverteilkammer,

Figur 7: eine Seitenansicht einer Gasspūleinrichtung mit einem

Spūlelement, welches auf Lagern gefūhrt ist,

Figur 0: eine Ansicht einer Gasspūleinrichtung mit einem

Gasspūlelemsnt, \velches ttber einen .Antrieb asial bewegbar ist.

In den Figuren werden gleiche oder gleic-hv/irkende Bauteile mit gleichen

Bezugszeichen dargestellt.

In Figur 1 ist ein erfmdungsgemāBes Gasspūlelement dargestellt. Der

Aufbau des Gasspūlelementes (von rechts nach links) ist wie folgt:

Ein Gaszufūhrrohr 5 mūndet bei E1 in einen ersten Abschnitt 3, der stirnseitig von einer Stahlplatte 30 und umfangsseitig von einem

Stahlrohr 14 begrenzt ist. Das Gaszufūhrrohr 5 setzt sich hinter der

Stahlplatte 30 vvendelartig fort, vvobei die WendeJ durch das - 11 - LV 13402

Bezugszeichen 13 dargestellt ist. Die Wendel 13 verlāuft in einem Raum, der mit einem Schūttgut 15, beispielsvveise auf Basis von geblāhtem Periit, gefūllt ist und im Abstand zur Stahlplatte 30 durch eine weitere Stablplatte 31 begrenzt wird, durch die die Wendel 13 hindurchgefūhrt ist.

An die Stahlplatte 31 schlieBt sich eine erste Gasverteilkammer 32 an, die umfangseitig durch das verlāngerte Stahlrohr 14 begrenzt wird.

In StrOmungsrichtung des Gases folgt ein Abschnitt 2, dessen Querschnitt Figur 4 zeigt. Innerhalb einer zylinderfbrmigen Umrahmung 12 aus Stahl (in Verlāngerung des Rohres 14) befindet sich ein feuerfestes keramisches Material, in dem eine Vielzahl γοη fcapillaren Kanālen 10 in Axialrichtung des Spulelementes verlaufen. Die kapillaren Kaniile (von Stahlrčhrchen gebildet) v/eisen einen Kreisquerschnitt mit einem Innendurchmesser von 0,5 mm auf.

Das ūber das Gaszufuhrrohr 5 und die Wendel 13 ūber die erste Gasverteilkammer 32 gefūhrte Gas stromt durch die Kapillaren 10 in eine anschlieBende erste Gasverteilkammer 16 (Figur 6), die innenseitig von einem Rohrkorper 33 begrenzt wird, der in einer āuBeren Umhullung 17 einliegt. Rohrkorper 13 und Umhullung 17 konnen aus Metāli oder feuerfester Keramik bestehen.

Das Gas, welches durch die zvveite Gasverteilkammer 16 gefiihrt wurde, geJangt anschlieflend in Gaskanāle 6, die in einem keramischen Matrixmaterial S (Figuren 2, 3) axial und mit Abstand zueinander - 12 - verlaufen, und zwar bis zur Stirnflāche des zweiten Endes E2 des Gasspūlelementes.

GemāB Figur 2 sind drei Gaskanāle 6 mit Kreisquerschnitt entlang einer gedachten horizontalen Linie angeordnet. Jeder der Gaskanāle 6 weist einen Innenquerschnitt von 2 mm auf. Figur 3 zeigt eine alternative Ausfūhrungsform, bei der drei Gaskanāle 6 jeweils eine Tropfenform auf\veisen, wobei die Gaskanāle 6 - verglichen mit einer Uhr - bei 6 Uhr_. 10 Uhr und 14 Uhr angeordnet sind. Die Ausrichtung der Gaskanāle 6 ist so, dass das schmalere, angenāhrt dreieckformige Ende, jeweils innen liegt.

Dieser Abschnitt 1 des Spūlelementes \vird wiederum von einem Metallrohr 9 umfangsseitig begrenzt.

Die āuBeren Umra.hmungen (Rohrsegmente) der einzelnen Abschnitte, die jev/eils aus Keramik- oder Metallteilen bestehen. sind untereinander mechanisc-h verbunden, wobei die Endabschnitte stufenartig gestaltet sind und korrespondierende Gewinde aufweisen. Das in Fig. 1 dargestellte Spulelement vvird komplett mit Feuerfestmaterial ummantelt. Ebenso ist es moglich, das gesamte Gasspūlelement innerhalb einer durchgehenden rohrformigen Umhūllung zu konfektionieren oder aber auf die Umhūllung ganz zu verzichten. In diesem Fall vverden die Gasverteilkammern 16, 32 und die verschiedenen Kanāle innerhalb eines keramischen Matrixmaterials ausgebildet.

So\vohl das Gaszufūhrrohr 5, als auch die kapillaren Kanāle 10 so\vie die Gaskanāle 6 \verden von Metallrdhrchen gebildet, konnen aber ebenso in- - 13 - - 13 - LV13402 situ ausgebildet werden, beispielsweise bei der Herstellung dadurch, dass an ihre Stelle ausbrennbare Werkstoffe mit entsprechenden Querschnitten eingelegt -vverden, die spāter ausgebrannt werden. Dies gilt analog, um Hohlrāume (Gasverteilkammern) im keramischen Grundkārper auszubilden.

Das Gas strāmt vom ersten Ende E1 durch die aneinander anschlieBenden Abschnitte bis zum gasaustrittseitigen Ende, welches in Figur 1 mit E2 gekennzeichnet ist.

Die Funktion des Spūlelementes wurde bei der Erlāuterang der Erfindung bereits beschrieben. Zu erv/āhnen ist noch, dass die Wendel 13 hier aus Kupfer besteht, also einem relativ niedrig schmelzenden Metāli.

Gemāfi Figur 7 wird das Spūlelement in Asialrichtung von mebreren Lagern 1S, 19 gefūhrt. Dabei handelt es sich um Wālzlager. Ūber einen Motor M und ein Getriebe 20 kann das rohrformige Spūlelement gedreht werden. und zwar alternierend nach links und rechts. Der Antrieb liegt auOen am SchmelzgefāB.

Beim Ausfuhrungsbeispiel nach Figur S ist ein Getriebe 22 dargestellt, mit dem laufende schwingende Bewegungen (z. B. sinusformige Bewegungen) auf das Spūlelement ūbertragen vverden konnen, um dieses in Axialrichtung beispielsvveise um jevveils einige Millimeter vor und zuriick zu be\vegen.

Es ist selbstverstāndlich, dass das Gasspūlelement in einer entsprechenden feuerfesten Umrahmung im Boden oder der Wand eines - 14 - zugehārigen metallurgišchen Gef&Bes angeordnet werden muss, und zwar bei den Ausfūhrungsbeispielen gemāfi Figur 7 und 8 so, dass die Drehbewegung bzw. axiale Bewegung des Spūlelementes sichergestellt werden kann. Das feuerfeste Materia 1 der Wand bzw. des Bodens des metallurgišchen Gefābes ist in den Figuren 7 und 8 durch das Bezugszeichen 35 symbolisiert. i - 15 - - 15 - LV 13402

Gasspūlelement und zugehčrige Gasspūleinrichtung Patentansprfiche

Feuerfestes keramisches Gasspūlelement fūr ein metallurgisches Schmelzgefāū, mit aufeinander folgenden Abschnitten (3, 2, 4, 1) zwischen einem ersten Ende (El), an dem Gas zugefūhrt wird, und einem zweiten Ende (E2), an dem das Gas abgegeben wird: a) In das erste Ende E1 mūndet mindestens ein Gaszufūbrungsrohr (5), b) das Gaszufūhrungsrohr (5) mūndet in eine erste Gasverteilkammer (32); c) von der ersten Gasverteilkammer (32) verlaufen mehrere kapillarartige Kanāle (10) in Axialrichtung des Gasspūlelements bis zu einer zweiten Gasverteilkammer (16), d) von der zweiten Gasverteilkammer erstreckt sich mindestens ein Gaskanal (6), dessen Stromungsquerschnitt grdfier ist als der eines kapillaren Kanals (10), bis zum zweiten Ende (E2) des Gasspiilelementes. 2. Gasspūlelement nach Anspruch 1, dessen ersten und z\veite

Gasverteilkammer (32, 16) jevveils einen Querschnitt auf\veist, der grčūer ist als die Summē der Querschnittsflāchen der kapillaren Kanāle (10). - 16 - 3. Gasspūlelement nach Anspruch 1, bei dem das in die erste Gasverteilkammer (32) einmūndende Gaszufūhrrohr (5) eine Lānge aufvveist, die groOer ist als der axiale Abstand zwischen dem ersten Ende (El) und der ersten Gasverteilkammer (32). 4. Gasspūlelement nach Anspruch 3, bei dem das Gaszufūhrungsrohr (5) \vendelartig, schraubenartig ,und/oder māanderartig gebogen ist. 5. Gasspūlelement nach Anspruch 3, bei dem das Gaszufūhrungsrohr (5) aus einem Material besteht, das bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur einer zu behandelnden metallurgischen Schmelze aufschmilzt. 6. Gasspūlelement nach Anspruch 3, bei das Gaszufūhrungsrohr (5) in einem Schūttgut (15) einliegt. 7. Gasspūlelement nach Anspruch 1, bei dem die kapillaren KLanāle (10) jeweils einen Durchflussquerschnitt aufweisen, der mindestens 50 % kleiner ist als der Durchflussquerschnitt des Gaszufuhrrohres (5) am ersten Ende (El) bzw. des Gaskanals (6) arn ziveiten Ende (E2). S. Gasspūlelement nach Anspruch 1, bei dem die kapillaren Kanāle (10) jevveils einen Durchflussquerschnitt aufvveisen, der mindestens 90 % kleiner ist als der Durchflussquerschnitt des Gaszufuhrrohres (5) am ersten Ende (El) bzw. des Gaskanals (6) am z\veiten Ende (E2). - 17 - - 17 - LV13402 9. Gasspūlelement nach Anspnich 1, bei dem die einzelnen, miteinander verbundenen Abschnitte (3, 2, 4, 1) jeweils in einem Rohr (14, 12, 17, 9) aus Stabi oder feuerfestem keramischen Material konfektioniert sind. 10. Gasspūlelement nach Anspruch 1, bei dem die Abschnitte (3, 2, 4, 1) in einem gemeinsamen Rohr aus Stahl oder feuerfestem keramischen Material konfektioniert sind. 11. Gasspūlelement nach Anspruch 1, bei dem der oder die Gaskanāle (6) am rvveiten Ende (E2) einen schlitzartigen, dreieclcformigen oder tropfenartigen Durchflussquerschnitt aufvveisen. 12. Gasspūlelement nach Anspruch 1 mit mehreren Gaskanālen (6) am zweiten Ende (E2), die sich mit Abstand zueinander entlang einer gedachten Linie zvnschen der zv/eiten Gasverteilkammer (16) und dem z\veiten Ende (E2) erstrecken. 13. Gasspūlelement nach Anspruch 1, das ūber seine gesamte Lānge einen Kreisquerschnitt aufvveist. 14. Gasspūlelement nach Anspruch 13, dessen Querschnitt sich vom ersten zum zweiten Ende (El, E2) verringert. 15. Gasspūleinrichtung mit einem Gasspūlelement nach einem der Ansprūche 1 bis 14 und einem Antrieb (M) zur axialen und/oder drehbaren Bevvegung des Gasspūlelementes. - 18 - 16. Gasspūleinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Antrieb (M) zur alternierenden Bewegung des Gasspūlelementes ausgelegt ist.

Claims (16)

1. LV 13402 IZGUDROJUMA FORMULA 1. Ugunsizturīgs keramisks gāzes caurpūšanas elements metalurģiskam kausēšanas tīģelim ar viens otram sekojošiem nodalījumiem (3, 2,4,1) starp pirmo galu (El), kuram tiek pievadīta gāze, un otru galu (E2), no kura gāze tiek izvadīta: a) Pirmajā galā ieiet vismaz viena gāzes pievadīšanas caurule (5), b) Gāzes pievadīšanas caurule (5) ieiet pirmajā gāzes sadales kamerā (32), c) No pirmās gāzes sadales kameras (32) gāzes caurpūšanas elementa garenvirzienā stiepjas vairāki kapilārveidīgi kanāli (10) līdz otrai gāzes sadales kamerai (16), d) No otrās gāzes sadales kameras vismaz viens gāzes kanāls (6), kura plūsmas šķērsgriezuma laukums ir lielāks nekā kapilārajam kanālam (10), stiepjas līdz gāzes caurpūšanas elementa otrajam galam (E2).
2. 2. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam, kura pirmajai un otrajai gāzes sadales kamerai (32, 16) katrai ir šķērsgriezums, kas ir lielāks nekā kapilāro kanālu (10) šķērsgriezumu laukumu summa.
3. 3. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam, kura pirmajā gāzes sadales kamerā (32) ieejošajai gāzes pievadīšanas caurulei (5) ir garums, kas lielāks nekā aksiālais attālums starp pirmo galu (El) un pirmo gāzes sadales kameru (32).
4. 4. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 3. punktam, kurā gāzes pievadīšanas caurule (5) ir izveidota spirālveidīgi, skrūves veidā un/vai meandra veidā.
5. 5. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 3. punktam, kurā gāzes pievadīšanas caurule (5) sastāv no materiāla, kas temperatūrā, kas zemāka par apstrādājamās metalurģiskās kausēšanas krāsns temperatūru, apkūst.
6. 6. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 3. punktam, kurā gāzes pievadīšanas caurule (5) atrodas irdenā materiālā (15).
7. 7. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam, kur kapilārajiem kanāliem (10) katram ir caurplūšanas šķērsgriezums, kas ir vismaz par 50% mazāks nekā caurplūšanas šķērsgriezums gāzes pievadīšanas caurulei (5) pirmajā galā (El) vai gāzes kanālam (6) otrajā galā (E2).
8. 8. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam, kur kapilārajiem kanāliem (10) katram ir caurplūšanas šķērsgriezums, kas ir vismaz par 90% mazāks nekā caurplūšanas šķērsgriezums gāzes pievadīšanas caurulei (5) pirmajā galā (El) vai gāzes kanālam (6) otrajā galā (E2).
9. 9. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam, kur atsevišķie, viens ar otru savienotie nodalījumi (3,2,4,1) ir izveidoti katrs vienā caurulē (14,12, 17, 9) no tērauda vai karstumizturīga keramiska materiāla.
10. 10. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam, kur nodalījumi (3,2,4, 1) ir izveidoti kopējā caurulē no tērauda vai karstumizturīga keramiska materiāla.
11. 11. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam, kur gāzes kanālam vai kanāliem (6) otrajā galā (E2) ir spraugveidīgs, trīsstūrveidīgs vai pilienveidīgs caurplūšanas šķērsgriezums.
12. 12. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam ar vairākiem gāzes kanāliem (6) otrajā galā (E2), kuri stiepjas distancēti viens no otra gar iedomātu līniju starp otro gāzes sadales kameru (16) un otro galu (E2).
13. 13. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 1. punktam, kam visā garumā ir apļveidīgs šķērsgriezums.
14. 14. Gāzes caurpūšanas elements atbilstoši 13. punktam, kura šķērsgriezums virzienā no pirmā uz otro galu (El, E2) samazinās.
15. 15. Gāzes caurpūšanas ierīce ar gāzes pūšanas elementu atbilstoši vienam no 1. līdz. 14. punktam un ar piedziņu (M) gāzes caurpūšanas elementa aksiālai un/vai rotācijas tipa pārvietošanai.
16. 16. Gāzes caurpūšanas ierīce atbilstoši 15. punktam, pie kam piedziņa (M) ir izveidota gāzes caurpūšanas elementa kustināšanai, periodiski mainot virzienu.