NL8900679A - Spoelblok. - Google Patents

Description

* - 1 -

Spoelblok

De uitvinding heeft betrekking op een spoelblok voor het inbrengen van gassen en/of vaste reactie-- en hulpstoffen in een behandelingsvat voor metallurgische smelten.

Spoelblokken worden bij voorkeur in de wand of de 5 bodem van een metallurgisch behandelingsvat (bijvoorbeeld elektro-oven, convertor, kom, pan, ruw-ijzergoot, vacuumoven, ontgassings-vat) aangebracht, en hierin het meest door middel van een van een gat voorzien blok. Vaste stoffen laten zich, ook wanneer ze nog zo fijn zijn, niet inblazen via bekende gasspoelblokken, zoals die sa-10 menvattend bijvoorbeeld in "Radex Rundschau, 1987, 288" beschreven zijn, omdat de fijne porositeit van dergelijke gas spoelblokken snel tot een verstopping zou leiden en daarmee tot een slecht functioneren van de inrichting.

In DE-OS-3520207 is bijvoorbeeld een spoelblok be-15 schreven, die voor het inblazen van gassen of vaste stoffen in een metaalsmelt bevattende pan dienen moet. Het spoelblok bezit daarvoor een in het midden gelegen groot doorlaatkanaal. Een dergelijke inrichting is in de praktijk niet bruikbaar, omdat bij deze grootte van een doorlaatkanaal metaalsmelt zonder meer in het spoelblok in 20 zou dringen en de inrichting zou vernielen.

Er bestaat een dringende behoefte om ook vaste stoffen in te sproeien in de metaalsmelt, bijvoorbeeld - voor het ontzwavelen met fijne kalk of mengsels van fijne kalk en soda of ook calciumcarbide (CaC2)of kalkstikstof (CaC^); 25 - voor het ontdoen van silicium en de defosfatisering bij een ruw- ijzergoot, onder andere met kalk; - voor de toevoer van koolstofstof tijdens het in de convertor blazen na de ontkoling; - voor toevoer van koolstof in de smelt in een elektrovlamboogoven.

30 Terwijl het in vaststaande smelt-, affineer- of be handelingsinstallaties mogelijk is om een continue gasdruk op een spoelsysteem aan te brengen, is het bijvoorbeeld bij een transport- 8900679^ * t - 2 - vat, zoals een pan, niet mogelijk om een gasspoelsysteem over de totale verblijftijd van de smelt in het vat van gas te voorzien. In dergelijke gevallen worden vaak zogenoemde blaas- of dompellansen gebruikt, via welke ook vaste stoffen ingeblazen kunnen worden.

5 Dergelijke inrichtingen worden onder andere beschreven in het

Duitse "Gebrauchsmuster" 8622299 of 8626930. Het in de metaalsmelt stekende deel van de blaaslans wordt onderworpen aan aanzienlijke thermische en mechanische belastingen, waarop meerdere malen in de genoemde "Gebrauchsmusters" gewezen wordt. Wanneer echter bijvoor-10 beeld scheuren de langskern bereiken is de blaaslans onbruikbaar en moet deze verwisseld worden. De gebruikte lans kan niet opnieuw gebruikt worden, hoewel een niet onaanzienlijk deel van de ommante-ling eventueel nog geschikt voor gebruik zou zijn.

Uit US-A-4470582 is een uit meerdere delen opge-15 bouwd spoelblok bekend, waarin een afsluiter gevormd is. Ook dit spoelblok is gecompliceerd in opbouw en er kunnen geen vaste stoffen doorheen geblazen worden, omdat de afsluiter verstopt zou raken.

De genoemde spoelelementen kunnen ook niet gebruikt 20 worden voor het zuurstofblazen in bijvoorbeeld een convertor, omdat de afbrandverliezen (de slijtage) te hoog zijn.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een spoelblok voor het inbrengen van gassen, in het bijzonder inerte gassen en/of vaste reactie- en hulpstoffen in poeder- of draadvorm, te 25 verschaffen, die eenvoudig van opbouw is, ook bij het gebruik voor transportvaten een goede doseermogelijkheid biedt en zo veelzijdig mogelijk te gebruiken is.

Aan de uitvinding ligt het inzicht ten grondslag, dat de tot nu toe bekende spoelblokken in het bijzonder de beschre-30 ven nadelen bezitten omdat ze plaatsvast aangebracht zijn in bijbehorende, van een gat voorziene blokken en in zoverre - onafhankelijk van de gasdruk van het ogenblik - met hun poreuze gedeelte respectievelijk de overeenkomstige gaskanalen in directe verbinding staan met de metaalsmelt. Er bestaat dan direct het gevaar van 35 metaalsmeltinfiltraties, zodra de aangebrachte gasdruk onder de 89 00679 . .

» - 3 - ferrostatische druk van de metaalsmelt zakt.

Aanvraagster heeft verder ingezien, dat dit nadeel verholpen kan worden door het gasspoelblok zo uit te voeren, dat deze axiaal verschuifbaar aangebracht wordt in de bodem of de wand 5 van een metallurgisch behandelingsvat .

De uitvinding omschrijft in haar meest algemene uitvoeringsvorm een spoelblok voor het inbrengen van gas- en/of vaste reactie- en hulpstoffen in een metallurgisch smeltvat, dat aan één eind aan te sluiten is op een gasleiding alsook op tenmin-10 ste êên aandrijf inrichting, en aan zijn andere zijde voorzien is Vein tenminste één, van het omtreksvlak uitgaande uitlaatopening, die uitmondt in tenminste één, op de gas- en/of vaste-stofleiding aan te sluiten toevoerkanaal.

Voor zover in het onderstaande van "boven" respec-15 tievelijk "beneden" of van "bovengelegen" en "benedengelegen" eind wordt gesproken, dan hebben deze aanduidingen betrekking op de aanbrenging van het spoelblok bij een metallurgisch behandelingsvat.

Bij een aanbrenging daarvan aan de zijde van de bodem is in overeenstemming daarmee "boven" steeds de zijde die direct toegekeerd 20 is naar de metaalsmelt.

Het principiële verschil ten opzichte van gebruikelijke spoelblokken ligt in het feit dat het spoelblok nu aan het eind, dat later naar de metaalsmelt toegekeerd is, van tenminste êên uitlaatopening voorzien is, via welke bijvoorbeeld een inert 25 gas zoals argon ingestraald kan worden in de metaalsmelt. Deze mogelijkheid bestaat natuurlijk alleen dan, wanneer het spoelblok zodanig aangebracht is in het van een gat voorziene blok, dat tenminste één uitlaatopening boven het van een gat voorziene blok binnen het bereik van de metaalsmelt ligt, terwijl een afsluitwerking 30 verkregen kan worden doordat het spoelblok en daarmee de uitlaatopening daarvan zover neergelaten wordt, dat de uitlaatopening op afdichtende wijze aanligt tegen de binnenwand van het van een gat voorziene blok.

Daarbij zijn in principe twee verschillende wijzen 35 van plaatsing van het spoelblok bij het van een gat voorziene blok 8900679 .' 4 -4-.

mogelijk. In de eerste variant is het spoelblok daarbij als een stop uitgevoerd, die aan zijn ondereind, daar waar bij een stop de stopkop gelegen is, voorzien is van de genoemde uitlaatopening(en), terwijl het gas-/vaste-stofkanaal zich vanaf het gebied van de uit-5 laatopening(en) naar boven uitstrekt, en boven de spiegel van de metaalsmelt is de inrichting dan enerzijds beweegbaar verbonden met een betreffende houd- en hefinrichting, anderzijds aangesloten op een gas- en/of vaste-stof-toevoerleiding.

Al naar gelang het beneden deel van de inrichting 10 geheel neergelaten is in het bijbehorende, van een gat voorziene blok van het metallurgische vat of met één of meerdere uitlaatopeningen boven het van een gat voorziene blok naar boven toe uitsteekt in de metaalsmelt, kan bijvoorbeeld het via de gasleiding toegevoerde gas ingespoeld worden in de metaalsmelt respectievelijk 15 wordt de gastoevoer onderbroken. Belangrijk is daarbij, dat tenminste het benedengelegen vrije eind van de inrichting steeds aangebracht is in het bijbehorende, van een gat voorziene blok en daardoor de inrichting als geheel een zekere leiding verkrijgt. Bij een uitvoeringsvorm met meerdere uitlaatopeningen in verschillende 20 (axiale) opstelling kunnen zo afhankelijk van de mate waarin de inrichting in het bijbehorende, van een gat voorziene blok ingeschoven is, verschillende hoeveelheden gas (overeenkomstig met het aantal van de naar de metaalsmelt open zijnde uitlaatopeningen) in de metaalsmelt ingestraald worden. Evenzo is het mogelijk om de uit-25 laatopeningen spieetvormig (in axiale richting van het spoelblok) uit te voeren. Steken de spleten dan slechts gedeeltelijk boven het van een gat voorziene blok uit in de metaalsmelt, dan stroomt minder gas respectievelijk minder vaste stof in de smelt in dan wanneer de spleten geheel vrij liggen, omdat de uitstroomdoorsnede in 30 het eerste geval kleiner is.

In de tweede uitvoeringsvariant is voorzien dat de uitlaatopening(en) aan het boveneind van het spoelblok aangebracht zijn, waarbij dan de overige lengte van het spoelblok naar beneden uit het van een gat voorziene blok steekt en het gaskanaal zich 35 eveneens uitstrekt naar het benedengelegen vooreind van de stop en i 89 00 679 .

- 5 - daar aangesloten wordt op een gasleiding. Daarbij is dan natuurlijk beneden de bodem van het metallurgische smeltvat een hefinrichting aangebracht/ om het spoelblok uit de afdichtende stand ten opzichte van het van een gat voorziene blok naar boven te heffen en daarbij 5 de uitlaatopeningen vrij te geven, respectievelijk neer te laten en de uitlaatopeningen weer in een afgedichte ligging ten opzichte van het van een gat voorziene blok te brengen.

Op grond van de bovenstaande uitvoeringen blijkt zonder meer, dat de doorsnedevorm van het spoelblok tenminste ter 10 plaatse van de uitlaatopening(en) overeen moet stemmen met die van het van een gat voorziene blok, zodat het spoelblok zonder speling geleid kan worden in het van een gat voorziene blok bij vlakaanlig-ging van de overeenkomstige oppervlakken. Zo wordt zeker vermeden dat metaalsmelt ongecontroleerd zijdelings uit kan lopen tussen het 15 spoelblok en het van een gat voorziene blok. Bij voorkeur worden het spoelblok en het van een gat voorziene blok op hun met elkaar overeenkomende gedeelten uitgevoerd met een cirkelvormige dwarsdoorsnede, hetgeen zowel uit oogpunt van vervaardigingstechniek alsook met betrekking tot de afdichtingswerking een optimum vormt. 20 Evenzo zijn echter ook ovale of rechthoekige doorsnedevormen denkbaar.

Verdere uitvoeringsvormen van het spoelblok worden in het onderstaande beschreven. Eerst wordt echter nog een bijkomende gebruiksmogelijkheid van het spoelblok aangegeven, die in het 25 bijzonder in aanmerking komt wanneer het spoelblok van benedenaf in een van een gat voorzien blok steekt.

Volgens een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding strekt zich namelijk vanaf het benedengelegen vooreind daarvan tenminste êën ander kanaal zich in axiale richting naar 30 boven uit, naar de metaalsmelt toe, welk kanaal op afstand van zijn open benedeneind overgaat in tenminste één, naar het omtreksvlak toe open zijnde toevoeropening.

Dit andere kanaal respectievelijk de bijbehorende toevoeropeningen dienen daarbij niet voor de toevoer van gassen of 35 vaste reactie- en hulpstoffen, maar voor doorvoer van metaalsmelt.

8900679.

'Ö - 6 -

In aansluiting op de bovenstaande functiebeschrijving van de aanbrenging van het spoelblok in het bijbehorende, van een gat voorziene blok kan bij deze uitvoeringsvorm het spoelblok tegelijkertijd de functie van een afsluit-/uitlooporgaan voor de metaalsmelt 5 overnemen. In de "omhooggeheven" stand staan dan namelijk niet alleen eventueel de uitlaatopeningen voor het gas en/of de vaste stoffen in directe verbinding met de metaalsmelt, maar ook de genoemde toevoeropeningen, via welke metaalsmelt in het spoelblok inloopt, en dan naar beneden via het andere kanaal af gevoerd wordt 10 uit het metallurgische smeltvat. Omgekeerd wordt in "neergelaten" stand van het spoelblok een afsluitstand verkregen, omdat nu de toevoeropeningen niet meer in verbinding staan met de metaalsmelt, maar op afdichtende wijze aanliggen tegenover de overeenkomstige wand van het van een gat voorziene blok, 15 Hoewel het in principe mogelijk is de verschillende kanalen/openingen voor het gas en de metaalsmelt zo aan te brengen, dat ze in elkaar uitmonden, wordt echter de voorkeur gegeven aan een uitvoeringsvorm, waarbij het gaskanaal en de uitlaatopening(en) op afstand aangebracht zijn van het andere kanaal en de bijbehoren-20 de toevoeropeningen. Afhankelijk van op welke hoogte (in axiale richting van het spoelblok beschouwd) de betreffende toevoer-/uitlaatopeningen dan aangebracht zijn, kan ofwel alleen gespoeld worden (dit sluit volgens de uitvinding steeds ook de toevoer van overeenkomstige vaste reactie- en hulpstoffen via dezelfde leiding 25 of een andere leiding in) ofwel alleen smelt afgevoerd worden uit het metallurgische smeltvat, ofwel kunnen - hetgeen bijzonder de voorkeur heeft - beide maatregelen met elkaar gecombineerd worden.

Wanneer, volgens een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding, de toevoeropeningen en/of uitlaatopeningen in hoofd-30 zaak radiaal van het omtreksvlak van het spoelblok uitgaan en het bijbehorende gaskanaal, respectievelijk het andere kanaal axiaal aangebracht zijn, worden mogelijke uitvoeringsvormen verkregen, waarbij het gaskanaal in hoofdzaak evenwijdig verloopt met het andere kanaal, het gaskanaal echter in een ander (in axiale richting 35 beschouwd) vlak eindigt en daarbij dan mogelijkerwijs tussen de 0900679 .s r, - 7 - toevoerkanalen van het andere kanaal verloopt of omgekeerd.

In het onderstaande worden enige kenmerken opgevoerd, die verdere ontwikkelingen vormen van het spoelblok met betrekking tot zijn uitloopinrichting voor de metaalsmelt: 5 - In plaats van een cilindervormig kanaal kan dit ook naar het be- nedengelegen uitloopeind toe conisch, zich verjongend, gevormd zijn, waardoor tegelijkertijd een centrering van de gietstraal mogelijk wordt.

- Zijn de toevoeropeningen in axiale richting van het spoelblok ge-10 zien uitgevoerd met een langwerpige openingsmond, waarbij bij voorkeur het boven- en/of benedeneind wigvormig, zich verjongend, uitgevoerd is, dan wordt in de eerste plaats de regelkarakteristiek en het uitloopgedrag van de metaalsmelt begunstigd.

- Wanneer de toevoeropeningen een zekere helling ten opzichte van 15 de het aan de uitlaatzijde gelegen eind van het spoelblok bezitten, dan wordt zeker gesteld dat ook in de afsluitstand alle restsmelt naar beneden uitloopt.

- Een bijkomend afdichtvlak kan verwezenlijkt worden doordat het spoelblok aan zijn van de toevoeropeningen voorziene gedeelte uit- 20 gevoerd wordt met een zich naar het open benedeneind van het andere kanaal toe verjongend, afgeknot-kegelvormig gedeelte.

- Bij een uitvoeringsvorm, waarbij het gasspoelblok van bovenaf ingevoerd is, is het voordelig om boven het van de toevoeropeningen voorziene gedeelte het spoelblok uit te voeren met een klokachtige 25 verdikking. Hierdoor wordt een uitstroomwervel in het inwendige van het metallurgische smeltvat vermeden of tenminste op meest vergaande wijze verminderd, en daarmee een meesleuren van eventuele niet-metalen opgenomen voorwerpen. Hierdoor kan ook een zoveel mogelijke horizontale instroming van de metaalsmelt in de zijdelingse toe-30 voeropeningen zeker gesteld worden. Deze uitvoeringsvorm laat zich ook realiseren bij een gasspoelblok, dat van benedenaf in het van een gat voorziene blok steekt, waarbij het klokvormige gedeelte dan steeds boven het boveneind van het van een gat voorziene blok gelegen is.

35 - Wordt het spoelblok van benedenaf ingebracht en is beneden het 8900S79.

f» - 8 - van een gat voorziene blok een hefinrichting voorzien, dan wordt de directe aansluiting van een dompel- of schaduwbuis mogelijk, die zelfs als een geheel gevormd kan zijn met het spoelblok.

De in het voorgaande genoemde kenmerken bieden ook 5 met betrekking tot de kanalen voor gasdoorvoer, respectievelijk inleiding van vaste reactie- en hulpstoffen in hoofdzaak dezelfde voordelen»

Voor de uitvoeringsvarianten, waarbij de hefinrichting voor het spoelblok beneden het van een gat voorziene blok aan-10 gebracht is, biedt de uitvinding een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm voor de hefinrichting. Daartoe wordt voorgesteld de hefinrichting (bedieningsinrichting) te laten bestaan uit meerdere, onder voorspanning staande pneumatische cilinders, die bij het bereiken van een bepaalde druk het spoelblok zover naar boven voeren, 15 dat de uitlaatopeningen en/of toevoéropeningen vrijliggen ten opzichte van de smelt in het metallurgische smeltvat, en bij het onderschrijden van de druk het spoelblok zover neerlaten, dat zijn uitlaatopeningen en/of toevoeropeningen afdichtend aanliggen tegenover het het spoelblok opnemende vuurvaste materiaal van de bodem 20 of de wand (dus ten opzichte van het van een gat voorziene blok) van het metallurgische vat, De pneumatische cilinders zijn daarbij bij voorkeur voorzien van een cilinder, waarin met een zuiger beweegbaar verbonden veren aangebracht zijn.

Bij voorkeur wordt de pneumatische cilinder daarbij 25 bediend met gasonderdruk van dezelfde gasleiding, die ook uitmondt in het gaskanaal. Bij voorkeur wordt dan de voorspanning van de pneumatische cilinder zo ingesteld, dat de voor het heffen van het spoelblok nodige gasdruk tenminste 30 %, bij voorkeur tenminste 50 % groter is dan de ferrostatische druk op de overeenkom- stige bo-30 dem, respectievelijk wand van het metallurgische smeltvat.

Dit leidt ertoe dat het spoelblok pas dan uit zijn sluitstand ten opzichte van het van een gat voorziene blok loskomt naar de "open stand", wanneer via de gasleiding een overeenkomstige gasdruk aangebracht wordt. Omgekeerd heeft dit tot gevolg dat het 35 spoelblok weer automatisch in de afsluitstand zakt, zodra de gas- 8900679..

- 9 - druk in de gasleiding respectievelijk het gaskanaal weer beneden de genoemde waarde zakt.

Daarmee stelt de uitvinding als het ware een zelfstandig werkende hefinrichting ter beschikking en stelt de uitvin-5 ding tegelijkertijd zeker, dat het via het gaskanaal ingespoelde gas steeds een boven de ferrostatische druk liggende druk bezit en in zoverre metaalsmeltinfiltraties in de uitlaatopeningen zeker verhinderd worden.

Deze uitvoeringsvorm van het spoelblok wordt aan de 10 hand van de bijgevoegde tekening nog nader verduidelijkt in het onderstaande.

Het spoelblok volgens de uitvinding maakt het niet alleen mogelijk om gassen in te spoelen in de metaalsmelt, maar ook om vaste reactie- en hulpstoffen in te stralen, in het bijzonder in 15 poedervorm, en wel ofwel tezamen met het gas ofwel via een gescheiden leiding, die dan op afstand van de zuivere gasleiding verloopt. Het is echter ook mogelijk om de vaste stoffen als draad via het gaskanaal respectievelijk de uitlaatopening in te spoelen in de metaalsmelt. Wegens de beschreven mogelijkheid, het spoelblok naar 20 een volledige afsluitstand tegenover de metaalsmelt te leiden, vervalt bij deze uitvoeringsvorm de noodzakelijkheid om verdere maatregelen te verschaffen om indringing van metaalsmelt in het kanaal, via welke de draad ingevoerd wordt, te verhinderen. Het spreekt vanzelf dat het " gaskanaal", wanneer dit voor het instralen van 25 poedervormige vaste stoffen, respectievelijk voor het invoeren van een draad gebruikt wordt, een overeenkomstige openingsbreedte moet bezitten en het overgangsgedeelte van het " gaskanaal" naar de uitlaatopening (en) overeenkomstig gelijksoortig uitgevoerd moet zijn om de draad gemakkelijk door te kunnen voeren.

30 Het matrixmateriaal van het spoelblok zelf kan be staan uit een gasondoorlatend, vuurvast keramisch materiaal, bijvoorbeeld gebakken of koolstofgebonden, respectievelijk koolstof-houdend vuurvast oxide. Evenzo zijn echter ook materialen op basis van Zirkoondioxide of aluminiumoxide, respectievelijk magnesium-35 oxide mogelijk.

8900679.

- 10 -

Bij een uitvoeringsvorm, waarbij het matrixmate-riaal bestaat uit een poreus, gasdoorlatend vuurvast keramisch materiaal kan dit - overeenkomstig conventionele spoelblokken - zelf ook voor doorvoer van gas gebruikt worden, waarbij dan bij voorkeur 5 op bekende wijze beneden het gasspoelblok een gasverdelingskamer voorzien wordt, die via een gescheiden gastoevoerleiding bediend wordt. Het spoelblok is dan bij voorkeur tenminste ter plaatse van de gasverdelingskamer uitgevoerd met een plaatommanteling.

Het nieuwe spoelblok kan door middel van verschei-10 dene verdere constructieve maatregelen zodanig verder uitgevoerd • worden, dat bijkomende gebruiksgebieden verkregen worden.

Bijvoorbeeld kunnen twee gastoevoerkanalen in het spoelblok op concentrische wijze ten opzichte van elkaar aangebracht worden. De kanalen worden daarbij bijvoorbeeld door twee 15 door middel van afstandshouders gehouden metalen buizen gevormd en beide kanalen/buizen monden zijdelings uit in het omtreksvlak van het spoelblok, waarbij de buitenste buis vast ingeperst ligt in het vuurvaste matrixmateriaal. Hierdoor wordt een spoelblokvorm overeenkomstig de bekende OBM-straalpijp gevormd. Dit spoelblok kan dan 20 voor zuurstofblazen gebruikt worden, waarbij door het binnenste kanaal zuurstof en door het buitenste ringkanaal een inert gas of koelgas, bijvoorbeeld propaan, ingeblazen wordt. Het gas zorgt ervoor dat afbrandverliezen (erosieverschijnselen) door de ingestraalde zuurstof vermeden worden en wel zowel op het vuurvaste 25 materiaal als op de metalen buis. In dit verband is het ook voordelig het spoelblok draaibaar aan te brengen. Daartoe wordt de hef-inrichting uitgebreid met een draai-inrichting voor het spoelblok. Zou het namelijk toch eenmaal tot afbrandverliezen komen, bijvoorbeeld ter plaatse van het boveneind van het bijbehorende, van een 30 gat voorziene blok, dan kunnen deze gestopt worden doordat het spoelblok over een bepaalde hoek verdraaid wordt. Deze uitvoeringsvorm gaat er vanuit dat het spoelblok een cirkelcilindervormig omtreksvlak heeft. Het spoelblok kan ook in combinatie met conventionele spoelblokken gebruikt worden. Dan worden bijvoorbeeld in de 35 convertorwand meerdere gewone spoelblokken en een in hoogte ver- β9 0 0 67 9.

ü - 11 - stelbare, het onderwerp van de uitvinding vormend spoelblok op afstand van elkaar ingebracht en het zuurstof-spoelblok wordt naar behoefte bijgeschakeld bij de andere spoelblokken. Hierdoor kan bijvoorbeeld de schrootoplossing versneld en de affineerduur ver-5 kort worden.

Er wordt uitdrukkelijk op gewezen dat de verschillende constructieve maatregelen, die in het bovenstaande beschreven zijn, ook in willekeurige combinaties verwezenlijkt kunnen worden.

Al naar gelang het gebruiksgebied kunnen willekeu-10 rige gassen en/of vaste stoffen zowel via gescheiden kanalen alsook gemeenschappelijk ingeblazen worden. Naast een behandeling met argon of zuurstof is de behandeling met stikstof te noemen. Als vaste stof kunnen naast de genoemde stoffen ook koolstof of hamerslag ingestraald worden, bij voorkeur steeds in poeder- of stofvorm.

15 Het in hoogte verstelbare spoelblok maakt het in bijzonder mogelijk een behandeling op een willekeurig ogenblik en over een willekeurige duur uit te voeren. Zo kan bijvoorbeeld bij gebruik in elektrovlamboogovens zuurstof en/of koolstofstof pas na vorming van een vloeibaar moeras ingeblazen worden. Daartoe wordt 20 het spoelblok dan in de "open stand" gebracht. Door terugvoering naar de "sluitstand" kan deze behandeling elk ogenblik weer onderbroken worden zonder het gevaar van smeltinfiltraties in het spoelblok.

Verdere kenmerken van de uitvinding blijken uit de 25 overige conclusies alsook uit de verdere onderdelen van de aanvrage.

De tekening toont in sterk geschematiseerde doorsneden verschillende uitvoeringsvormen van het gasspoelblok volgens de uitvinding, en wel in fig. 1 een eerste uitvoeringsvorm van de 30 inrichting, bij een van een gat voorzien blok geplaatst, in "geopende stand", in fig. 2 een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting in "gesloten stand", in fig. 3 een van boven in een van een gat voorzien blok in te brengen uitvoeringsvorm, in fig. 4 een voorbeeld voor een gasspoelblok, dat tegelijkertijd een uitloopaf-35 sluiter vormt, en in fig. 5 een spoelblok voor zuurstofblazen.

8900679.

v> -12-

In fig. 1 is een bodem van een smeltpan met het verwijzingscijfer 10 weergegeven, in de afvoer waarvan een van een gat voorzien blok 12 op bekende wijze ingebracht is. Het van een gat voorziene blok 12 is voorzien van een in het midden gelegen, 5 cilindervormige doorgangsopening 14.

In de doorgangsopening 14 zit een cilindervormig spoelblok 16, waarvan de doorsnede zo gekozen is, dat het omtreks-vlak 18 daarvan weliswaar afdichtend aanligt tegenover het overeenkomstige binnenvlak van de doorgangsopening 14 van het van een gat 10 voorziene blok 12, maar in zijn geheel glijdend vertikaal bewogen kan worden in de doorgangsopening 14.

Vanaf het benedeneind 20 strekt zich een gaskanaal 22 langs de middenlangsas in vertikale richting naar boven uit en het gaskanaal 22 eindigt op afstand van het bovengelegen voorvlak 15 24 van het spoelblok 16. Zoals in het bijzonder blijkt uit de door snede boven-rechts (fig. 1a), verlopen vanaf het bovengelegen eind van het gaskanaal 22 in totaal zes, als kanalen uitgevoerde uit-laatopeningen 26 nagenoeg radiaal met een kleine helling naar het bovengelegen voorvlak 24 toe tot het omtreksvlak 18.

20 Het spoelblok 16 ligt met zijn benedengelegen voor vlak 28 op een plaat 30, die in de verlenging van het gaskanaal 22 een opening 32 bezit, waarin een gasleiding 34 op het gaskanaal 22 aangesloten is. Op afstand van de opening 32 strekt zich vanaf het bovenvlak van de plaat 30 een cilindervormig aanzetaansluitstuk 36 25 uit, waarvan de binnendiameter enigszins groter is dan de buitendiameter van het spoelblok 16. Het spoelblok 16 is op vaste wijze ingemorteld in het aanzetaansluitstuk 36.

Op het omtreksvlak van de cirkelschijfvormige plaat 30 zijn drie, op gelijke afstand van elkaar aangebrachte pneuma-30 tische cilinders 38 gelast. De pneumatische cilinders 38 bestaan uit een opneemcilinder 40, die aan de bovenzijde voorzien is van een opening 42, waardoorheen een zuiger 44 grijpt, waarbij de zuiger 44 op gasdichte wijze tegenover de opening 42 geleid wordt. De zuiger 44 is aan zijn boveneind bevestigd op een beneden de bodem 35 10 aangebrachte plaat 46. Aan zijn, zich in de cilinder 40 bevin- 8900679.' ft - 13 - dende benedeneind is de zuiger 44 voorzien van een schijf 48, die op gasdichte, maar verschuifbare wijze tegen de binnenwand van de cilinder 40 aanligt. Tussen de onderzijde van de schijf 48 en de bodem van de cilinder 40 is een drukveer 50 aangebracht, die hier 5 in zijn samengedrukte toestand weergegeven is.

In de tussen de bovenzijde van de schijf 48 en de deksel van de cilinder 40 gevormde ruimte 52 mondt vlak beneden de deksel een andere gasleiding 54 uit, die bij 56 in verbinding staat met de hoofdgasleiding 34.

10 De weergegeven positie van de veer 50 wordt verkregen doordat via de gasleidingen 34, 54 gas toegevoerd wordt naar de ruimte 52, waarbij de gasdruk zo groot is, dat deze de voorspanning van de veer 50 overwint, waardoor tegelijkertijd de op de cilinder 40 bevestigde plaat 30 en daarmee het spoelblok 16 naar boven gebo-15 gen wordt naar de in fig. 1 weergegeven "open stand", waarbij de uitlaatopeningen 26 boven het boveneind van het van een gat voorziene blok 12 in de metaalsmelt 58 steken.

In deze positie kan via de gasleiding 34 gas niet alleen via de andere gasleidingen 54 in de cilinder 40 gedrukt wor-20 den, maar tegelijkertijd ook via het gaskanaal 22 en de uitlaatopeningen 26 in de metaalsmelt.

Omdat de bedieningsinrichting (zuiger-cilnderop-stelling 40, 44) alleen dan naar de weergegeven positie bewogen kan worden, wanneer de aangebrachte gasdruk groter is dan de ferrosta-25 tische druk in het smeltvat, wordt tegelijkertijd verzekerd, dat de door de uitlaatopeningen 26 ingestraalde stroom inert gas onder een zodanig hoge druk staat, dat een infiltratie van metaalsmelt in de uitlaatopeningen 26 op zekere wijze vermeden wordt.

Door het eenvoudig verlagen van de gasdruk in de 30 gasleiding 34 wordt via de voorspanning van de veer 50 de plaat 30 weer naar beneden neergelaten en daarmee het spoelblok 16 tot maximaal naar de in fig. 2 weergegeven "sluitstand". De schijf 48 heeft dan haar hoogste stand binnen de cilinder 40 bereikt, waarbij ech- 8900679.

- 14 - ter nog steeds een ruimte 52 aanwezig is, waarin de gasleiding 54 uitmondt.

De gastoevoer in de metaalsmelt wordt nu gestopt en het spoelblok 16 ligt met zijn omtreksvlak 18 volledig dichtend 5 tegen het binnenvlak van de doorgangsopening 14 van het van een gat voorziene blok 12. Een metaalsmeltinfiltratie wordt op zekere wijze verhinderd, omdat tussen het spoelblok en het van een gat voorziene blok geen ruimte aanwezig is.

De concrete uitvoering van het spoelblok 16 is in 10 fig. 2 enigszins anders dan in fig, 1. Het gaskanaal 22 wordt hier namelijk, - zoals zonder meer te zien is in fig. 2 - op afstand van het bovengelegen voorvlak 24 weggevoerd naar het omtreksvlak 18 toe en mondt bij 60 in het omtreksvlak 18 uit, waarbij het laatste gedeelte 26 wat functie betreft overeenkomt met de uitlaatopeningen 15 26 volgens fig. 1.

Zoals in fig. 2 te zien is mondt het gaskanaal 22 hier echter slechts uit in een enkele uitlaatopening 26 , waarbij deze uitvoeringsvorm in het bijzonder voorzien is voor het vervoeren van een legeringsdraad, die gemakkelijk door het gaskanaal 22 20 respectievelijk de uitlaatopening 22 gevoerd kan worden en daarbij tegelijkertijd omspoeld wordt door de gasstroom.

De in de fig. 1, 2 weergegeven uitvoeringsvoorbeelden kunnen echter ook gebruikt worden voor doorvoer van poedervormige reactie- en hulpstoffen, waarbij deze dan met de gasstroom be-25 zorgd worden (fig. 1). In dit geval zijn bij 56 vaste-stoffilters 62 aangebracht in het overgangsgebied tussen de gasleiding 34 en de gasleidingen 54, opdat de vaste stofdeeltjes niet in de gasleidingen 54 geraken. Natuurlijk kunnen de gasleidingen 34, 54 echter ook gevoed worden met gescheiden gastoevoerleidingen.

30 Bij de uitvoeringsvoorbeelden volgens de fig. 1 en 2 bestaat het spoelblok 16 uit een geperst zirkoondioxide-mate-riaal, welke het mogelijk maakt om het spoelblok met bijzonder gladde oppervlakken uit te voeren, die het mogelijk maken dat het spoelblok 16 volledig dichtend aanligt tegen het bij voorkeur ook 35 uit zirkoondioxide bestaande, van een gat voorziene blok 12.

8900679.

- 15 -

Fig. 3 toont een uitvoeringsvorm, waarbij het spoelblok 16 stopachtig uitgevoerd is en van bovenaf in het van een gat voorziene blok 12 ingevoerd wordt. Daarbij strekt zich het gaskanaal 22 uit vanaf het boveneind 64 in axiale richting naar bene-5 den en eindigt op afstand van het benedengelegenvoorvlak 28. Tegengesteld aan de uitvoeringsvoorbeelden volgens de fig. 1 en 2 verlopen de uitlaatopeningen 26 hier aan het benedeneind van het gaskanaal 22 in zijdelingse richting naar het omtreksvlak 18.

Aan het boveneind 64 sluit een gasleiding 34 aan op 10 het gaskanaal 22 en het spoelblok 16 is bij 64 beweegbaar verbonden met een slechts schematisch weergegeven hefinrichting 66, door middel waarvan het spoelblok 16 vertikaal naar boven en beneden kan worden bewogen.

De verplaatsing van het spoelblok 16 ten opzichte 15 van het van een gat voorziene blok 12 is zodanig dat het spoelblok steeds met zijn ondereind 20 in de doorgangsopening 14 van het van een gat voorziene blok 12 ligt. Het spoelblok wordt zo op zekere wijze geleid.

Bovende uitlaatopeningen 26 is het spoelblok uitge-20 voerd met een afgeknot-kegelvormige verdikking 68, terwijl het van een gat voorziene blok 12 aan zijn boveneind voorzien is van een overeenkomstig gevormde verdieping 70.

Deze uitvoering heeft tot gevolg dat, wanneer het spoelblok 16 door middel van de hefinrichting 66 naar beneden neer-25 gelaten wordt, niet alleen de uitlaatopeningen 26 door aanligging tegen de binnenwand van het van een gat voorziene blok 12 ter plaatse van de doorgangsopening 14 afgedicht worden, maar dat tegelijkertijd het spoelblok 16 met zijn conisch omtreksvlak 72 ter plaatse van de verdikking 68 tegen de overeenkomstige vlakken van 30 de verdieping 70 aanligt, waardoor een bijzonder zekere afdichting bereikt wordt.

Fig. 4 toont een uitvoeringsvorm van het spoelblok, waarbij dit tegelijkertijd als afsluitstop gebruikt wordt.

Voor dit doel is het gaskanaal 22 enigszins ten op-35 zichte van de middenlangsas M van het spoelblok 16 verplaatst aan- 8900679.

- 16 - gebracht, voor het overige echter analoog aan het uitvoeringsvoor-beeld volgens fig. 1 uitgevoerd.

Evenwijdig verplaatst aangebracht t.o.v. het gaskanaal 22 verloopt vanaf het benedengelegen voorvlak 28 een ander ka-5 naai 74, dat eveneens op afstand eindigt van het bovengelegen voorvlak 24, maar enigszins beneden het gaskanaal 22. Vanaf het boveneind van het andere kanaal 74 verlopen in totaal zes, over de dwarsdoorsnede gelijkmatig verdeelde toevoeropening 76 op een zodanige wijze, dat het gaskanaal 22 tussen twee toevoeropeningen 76 10 heensteekt. De openingen 76 monden weer uit in het omtreksvlak 18 van het spoelblok 16.

In de weergave volgens fig. 4 bevindt het spoelblok 16 zich in zijn onderste positie, dat wil zeggen dat de toevoeropeningen 76 en de uitlaatopeningen 26 afdichtend aanliggen tegen dé 15 binnenwand van de doorgangsopening 14 van het van een gat voorziene blok 12, en kan noch gas door de uitlaatopeningen 26 uittreden noch metaalsmelt via de toevoeropeningen 76 indringen.

Wanneer het spoelblok echter door middel van een hefinrichting (pijl 35) naar boven wordt bewogen, dan komen eerst 20 de uitlaatopeningen 26 vrij, dat wil zeggen dat gas in de metaalsmelt instroomt, en bij verder omhoogbewegen van het spoelblok 16 geraken ook de toevoeropeningen 76 in het gebied boven het van een gat voorziene blok 12, zodat metaalsmelt via deze in kan lopen in het andere kanaal 74. De metaalsmelt loopt dan door het kanaal 74 25 naar beneden toe uit. Afhankelijk van hoever het spoelblok 16 verplaatst wordt kan daarmee ofwel alleen gespoeld worden ofwel het spoelblok 16 tegelijkertijd als regelafsluiter voor de uitloop van de metaalsmelt gebruikt worden.

Evenzo is het natuurlijk mogelijk om de toevoerope-30 ningen 76 voor de metaalsmelt boven de uitlaatopeningen 26 voor het gas aan te brengen.

Bij deze uitvoeringsvorm kan het spoelblok dus een dubbele functie vervullen en is het niet meer nodig, zoals in de stand van de techniek, om enerzijds een afsluitinrichting voor af-35 voer van een metallurgisch smeltvat te voorzien, via welke afvoer 8900679 .

* - 17 - de metaalsmelt afgevoerd kan worden, en anderzijds een gasspoeleen-heid aan te brengen, maar kunnen integendeel beide zaken in een keramisch vormlichaam verenigd worden. De daaruit voortvloeiende voordelen liggen voor de hand, vooral ook dat - zoals beschreven -5 gescheiden gespoeld en/of metaalsmelt afgevoerd kan worden uit het metallurgische vat. Bij deze uitvoeringsvorm kan het kanaal 74 op alternatieve wijze ook gebruikt worden voor het inblazen van een gas-/vaste stofmengsel. Daartoe wordt het ondereind van het kanaal 74 dan aangesloten op een overeenkomstige gas-/vaste-stoftoevoer-10 leiding. Het kanaal 74 kan daarbij tevens gevormd zijn zoals het kanaal 22, 26 in fig. 2.

Fig. 5 toont een spoelblok voor zuurstofblazen. Anders dan bij fig. 2 is het kanaal 22, 26 hier dubbelwandig uitgevoerd en bestaat dit kanaal uit twee concentrische metalen buizen 15 22' en 22", die door staafvormige afstandshouders 23 bij elkaar ge houden worden. Als alternatief zou de binnenbuis 22' op zijn buitenvlak voorzien kunnen zijn van een schroeflijnvormige rand - net zoals een schroef. De buitenste buis 22" is bij het persen van het vuurvaste keramische matrixmateriaal vastgelegd of later ingekleefd 20 of ingemorteld. De buitenste buis 22" is aangesloten op de leiding 34 voor inert gas (bijvoorbeeld argon), terwijl de binnenste buis 22' bij 25 gevoed wordt met zuurstof door een zuurstofbron. Na het omhoogbrengen van het spoelblok in een positie volgens fig. 1 wordt dan via de buis 22* en argon via het ringkanaal tussen de buizen 25 22', 22" ingestraald in de metaalsmelt. Voor het overige geldt het geen bij de overige uitvoeringsvormen gesteld is hier op overeenkomstige wijze.

Binnen het kader van de uitvinding kunnen verdere alternatieve uitvoeringsvormen gerealiseerd worden. Zo kan bijvoor-30 beeld de bedieningsinrichting voor het spoelblok ook op elektrische of hydraulische wijze aangedreven worden. In het bijzonder is het mogelijk het verschuivingsmechaniek voor een schuifafsluiting zo uit te voeren door middel van een omkeeraandrijving, dat in plaats van een horizontale beweging een vertikale beweging uitgevoerd kan 35 worden, zodat bekende mechanische inrichtingen slechts in geringe 8900679.

a - 18 - mate omgebouwd moeten worden om voor bediening van een spoelblok volgens de uitvinding te worden gebruikt.

De plaat 46 kan ook - in tegenstelling tot de weergaven in de figuren - slechts tot het van een gat voorziene blok 12 5 verlopen, om een wisseling respectievelijk verwijdering van het spoelsysteem te vergemakkelijken. Ook kan de in fig. 4 weergegeven inrichting 68 evenzeer aangebracht worden aan het boveneind van het spoelblok volgens fig. 1 of 2 of 5, waarbij het van een gat voorziene blok dan overeenkomstig afgeschuind wordt.

10 De inrichting kan daarenboven bijvoorbeeld ook ge bruikt worden voor een vacuumbehandeling in een pan of iets dergelijks.

89 0 0 6 7 9 .

Claims (12)

1. Spoelsteen voor het in een metallurgisch smelt-vat inbrengen van gas- en/of vaste reactie- en hulpstoffen, set het kenmerk, dat op één eind (20) van het spoelblok (16) een gasleiding (34) alsook tenminste een aandrijf inrichting (40, 44) aan 5 te sluiten is en dat op het andere eind van het spoelblok tenminste één, van het omtreksvlak (18) van het spoelblok uit verlopende uit-laatopening (26) voorzien is, die uitmondt in tenminste één, op de gasleiding (34) aan te sluiten gaskanaal (22).

2. Spoelblok volgens conclusie 1, met het ken- 10 merk, dat in het spoelblok (16) op afstand van het gaskanaal (22) en de uitlaatopening(en) (26) tenminste één ander kanaal (74) aangebracht is, welke kanaal op afstand van zijn aan de voorzijde gelegen open eind over gaat in tenminste één, naar het omtreksvlak (18) in open zijnde toevoeropening (76).

3. Spoelblok volgens conclusie 2, met het ken merk, dat het andere kanaal (74) zich uitstrekt vanaf het bene-dengelegen vooreind (28) van het spoelblok tot kort voor het tegenoverliggende voorvlak (24) van het spoelblok (16}.

4. Spoelblok volgens conclusie 2 of 3, met het 20 kenmerk, dat de toevoeropening (en) (76) ten opzichte van de uit- laatopening(en) (26) verplaatst aangebracht is (zijn), in axiale richting van het spoelblok (16) beschouwd.

5. Spoelblok volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de toevoeropening (en) (76) en/of de uitlaatope- 25 ning(en) (26) in hoofdzaak radiaal verlopen vanaf het omtreksvlak (18) van het spoelblok (16).

6. Spoelblok volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het gaskanaal (22) en/of het andere kanaal (74) evenwijdig verlopen met de middenlangsas (M) van het spoelblok 30 (16).

7. Spoelblok volgens één der conclusies 1-6, met 8900679 .' - 20- 9 het kenmerk, dat de uitlaatopening(en) (26) en/of de toevoerope-ning(en) (76) gevormd zijn als spleten, die in hoofdzaak axiaal verlopen ten opzichte van het spoelblok (16).

8. Spoelblok volgens één der conclusies 1-7, met 5 het kenmerk, dat het spoelblok (16) boven het van de uitlaat- en/of toevoeropening(en) (26, 76) voorziene gedeelte gevormd is met een verdikking (68).

9. Spoelblok volgens één der conclusies 1-8, gekenmerkt door een langs zijn in zijn lengteuitstrekking gevormd 10 gedeelte, waarop een bedieningsinrichting (40, 44) aan te sluiten is, die het spoelblok (16) in de axiale uitrichting daarvan beschouwd in vertikale richting kan bewegen (verschuiven) en/of het spoelblok om de middenlangsas daarvan kan draaien.

10. Spoelblok volgens conclusie 9, met het ken-15 merk, dat de bedieningsinrichting (40, 44) bestaat uit meerdere, onder voorspanning staande pneumatische cilinders (40), die bij het bereiken van een bepaalde druk het spoelblok (16) zover naar boven brengen, dat de uitloop- en/of toevoeropening(en) (26, 76) vrijliggen tegenover de smelt (58) in het metallurgische smeltvat, en bij 20 het onderschrijden van de druk het spoelblok (16) zover neerlaten, dat de uitlaat- en/of toevoeropening(en) (26, 76) op dichtende wijze aanliggen tegen het het spoelblok (169 opnemende vuurvaste materiaal van de bodem of de wand van het metallurgische smeltvat.

11. Spoelblok volgens één der conclusies 1-10, 25 met het kenmerk, dat het gaskanaal (22) gevormd wordt door twee met elkaar concentrische buizen (22', 22"), die aan te sluiten zijn op gescheiden gastoevoerleidingen (25, 34).

12. Spoelblok volgens één der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat het spoelblok (16) tenminste op zijn aan 30 de aansluitzijde gelegen gedeelte voorzien is van een metaalomman-teling, waarbij het spoelblok (16) in dat gebied voorzien is van een met de dikte van de metaalommanteling en van eventueel een daartussen liggende mortel verkleinde dwarsdoorsnede. -o-o-o- 8900679*