NO803276L - Ildfast omhylling for et metallroer. - Google Patents

Description

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ildfast omhylling for et metallrør eller ledning, fortrinnsvis et stålrør, som skal beskyttes mot høy temperatur og mot angrep fra smeltede metaller og slagger. Omhyllingen er i samsvar med oppfinnelsen fortrinnsvis beregnet til bruk for såkalte lanser i metallurgiske prosesser, dvs. lanser for innblåsing av en gass inn i et smeltet metall. Med fordel kan omhyllingen også nyttes for å beskytte metallrør og ledninger generelt, for eksempel brennerlanser for sementovner og kjølerør i "pusher-type" ovn.

Teknikkens stand.

Lanser beregnet for metallurgiske prosesser består prinsipielt av et stålrør forsynt med en dyse ved en ende og en lanseholder ved den andre, hvilket rør er omgitt av en ildfast kappe eller omhylling. Denne ildfaste omhylling ble opprinnelig laget av ringformede ildfasteStener forbundet med hverandre med ildfast mørtel. Imidlertid i dette tilfelle som ved de fleste metallurgiske foringer, er det en tendens til å gå over til en såkalt monolittisk foring/omhylling, hvilken vanligvis er mer motstandsdyktig og enklere å produsere.

Monolittiske foringer/omhyllinger har den ulempe at de ikke er selvbærende i samme grad som de som framstilles av prefabrikerte sten. Det har ikke vært mulig å framstille disse med et isolerende luftrom mellom omhyllingen og lanserøret, slik som ved omhyIlinger framstilt av ringformede sten, ettersom forsøk på å gjøre dette så altfor ofte har ført til sprekker i omhyllingen med fare for at smeltet metall trenger gjennom sprekkene til lanserøret og smelter dette. Den monolittiske omhylling har så langt, vanligvis blitt framstilt ved å støpe en ildfast komposisjon i en form i hvilken lanserøret danner den indre vegg. Forankringsstykker har vanligvis blitt sveiset på lanserøret for å sikre fastholdelse i av omhyllingen. Imidlertid fører en slik konstruksjon også til dannelse av sprekker i omhyllingen på grunn av termiske påkjenninger frembragt av den store temperaturforskjell mellom omhyllingen, som er i kontakt med det smeltede metall, som har en temperatur på f.eks. 1600°C, og lanserøret som kan ha en temperatur under 100°C på grunn av den kraftige luft-strøm gjennom dette.

Omtale av oppfinnelsen

Oppfinnelsen vedrører en omhylling for et metall-rør eller ledning som muliggjør unngåelse av eller minskning av nevnte ulemper. Omhyllingen ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat den omfatter to koaksielt plasserte sylindriske vegger, mellom hvilke det er støpt en ildfast keramisk komposisjon, og hvor den indre sylindriske vegg består av en metallhylse som kan gli på metallrøret for å muliggjøre termiske bevegelser mellom metallrøret og omhyllingen.

Metallhylsen er laget for å gli på metallrøret.

Derfor vil det nødvendigvis bli tilveiebragt en klaring mellom metallrøret og metallhylsen, og denne klaring reduserer varmeoverføringen mellom omhyllingen og metallrøret.

Omhyllingen kan framstilles slik at den keramiske komposisjon danner en monolittisk enhet. Alternativt kan den framstilles i flere deler som blir forbundet under sammensetting ved hjelp av en ildfast sement.

Den indre sylindriske vegg av omhyllingen skal

således bestå av et tynt metallrør/hylse.

Det er foretrukket at metallhylsen er framstilt av metallplate, idet dette er en rimelig måte for produsering av metallhylser. En foretrukken framgangsmåte for framstilling av en platemetallhylse er å vikle et metallplatebånd til form av et rør. Båndet er fortrinnsvis forsynt med langsgående forhøyninger og fordypninger som resulterer i en skrueformet korrugering av platemetallrøret, hvilket følgelig lettere

vil være i stand til å oppta termiske bevegelser. Det tynne metallplaterør kan også utstyres med påsveisede forankringsstykker på vanlig måte, for forbedret fastholdelse av den monolittiske omhylling. Stålfibre kan også blandes i omhyl-lingskomposisjonen for å forsterke denne på i og for seg kjent måte.

Den ytre sylindriske vegg kan bestå av for eksempel et papprør. Imidlertid foretrekker en å la denne vegg også bestå av et platemetallrør, fortrinnsvis framstilt ved å vikle et platemetallbånd til et rør. "Spiro"-røret, som er på markedet, er hensiktsmessig for dette formål. I denne utførelsesform vil den keramiske komposisjon således bli støpt mellom to platemetallrør som er en del av den endelige omhylling. Platemetallrørene beskytter omhyllingen mot mekanisk ødeleggelse. Hvis omhyllingen er en del av en lanse, for eksempel for dekarbonisering av smeltet stål, vil det ytre jernblikkrør riktignok bli oppløst av det smeltede stål, men det tilføres kun jern til stålet og ikke noen frémmedsubstanser.

Den ildfaste keramiske komposisjon støpes mellom de to koaksiale rør i en fuktig kondisjon. For å lette tørking av komposisjonen, kan rørene perforeres med små hull. Som eksempel på keramiske komposisjoner kan nevnes alumina-komposisjoner og støpe- og stampegrunnkomposisjoner.

Beste utførelsesform av oppfinnelsen med henvisning til tegningen.

Oppfinnelsen skal nå beskrives med henvisning til de etterfølgende tegninger.

Figur 1 viser en del av en lanse som skal forsynes med en omhylling i samsvar med oppfinnelsen,

figur 2 viser hvordan den indre platemetallhylse kan forsynes med forankringsstykker,

figur 3 viser en lanse med en omhylling i samsvar med oppfinnelsen,

figur 4 viser en lanse med omhylling bestående av flere seksjoner, og

figur 5 viser en lanse med utvidede partier på utsatte steder.

Figur 1 viser et lanserør 1 av stål hvis gjengede ende 7 er forsynt med en dyse 5 framstilt av alumina. Lanserøret 1 er omgitt av en tynn platemetallhylse framstilt ved skruevikling av et platemetallbånd 3 med opphevede partier 3a som danner korrugeringer. Nedentil er båndet 3 fastholdt av en klemme 8. Koaksialt med hylsen 3 finnes et papprør 4 bestående av flere seksjoner forbundet med hverandre ved hjelp av kraver 6. En ildfast keramisk komposisjon støpes inn i rommet'2 mellom platemetallhylsen 3 og papprøret 4. Når lansen nyttes, vil omhyllingen bli festet til lanserøret 1 ved hjelp av klemmen 8, men kan forøvrig gli langsmed lanserøret hvis der er termiske bevegelser, på grunn av tilstedeværelsen av platemetallhylsen 3. Figur 2 viser et stålrør 10 omgitt av en tynn platemetallhylse 11 med ringformede framspring 12 som danner korrugeringer. Forankringsstykker 15 er sveiset til platemetallhylsen. Koaksialt med hylsen 11 er det anordnet et papprør 13. En ildfast keramisk komposisjon tilføres i rommet 14 mellom hylse og rør 11,13, hvilken komposisjon om-gir forankringsstykkene 15 og blir således fast forbundet med hylsen 11. Figur 3 viser en lanse med et stålrør 21 som oventil er utstyrt med en nippel 22 for forbindelse med en slange for for eksempel oksygentilførsel. Den nedre ende av røret 21 er lukket og forsynt med et støtteben 24. Nær dets nedre ende er røret 21 utstyrt med tre radielt utragende dyser 23. Dysene 21 er omgitt av en indre platemetallhylse 25, som strekker seg ned til dysene 23, og av et ytre plate-metallrør 26 koaksialt med den indre hylse. Bunnenden av det ytre platemetallrør 26 er utstyrt med en bunn 27, mot hvilken støttebenet 24 ligger an. Rommet 28 mellom plate-metallrøret og -hylsen blir fylt med en ildfast keramisk komposisjon. For å lette avgang av vanndamp fra den keramiske komposisjon, er det ytre platemetallrør 26 forsynt med noen små hull 29. Røret 26 er videre forsynt med åpninger 30 som faller sammen med endene av dysene 23. Når den keramiske komposisjon helles i, blir lansen hensiktsmessig plassert i en vertikal posisjon med bunnen 27 på et vibrasjonsbord med den hensikt å oppnå en tett komposisjon. I

den ferdige lanse vil omhyllingen bli forbundet med stål-røret 21 ved sin nedre ende, men kan ellers gli langsmed stålrøret, hvis der er noen termiske bevegelser, på grunn av gapet mellom stålrøret 21 og den indre platemetallhylse 25.

Figur 4 viser en lanse omfattende et stålrør

51, som ved sin øvre ende har en nippel 54 for forbindelse med en slange, og som ved sin nedre ende har et gjenget parti 52 og en utløpsdyse 53. Stålrøret er beskyttet av en omhylling

bestående av flere seksjoner 55-60. De hosliggende overflater av seksjonene har skuldre 6 9 for å lette sammensetting av seksjonene til en koaksial posisjon. Et ringformet legeme 61 er montert på røret 51 nær dettes øvre ende og utgjør mothold for en skruefjær 62, som ligger an mot en skive 63 som ligger an mot toppseksjonen 60.

For framstilling av lansen plasseres den nedre ende 52,53 av stålrøret i en støpeform bestående av plate-metallrøret 55 til den nederste seksjon. Platemetallrøret 55 er utstyrt med en bunn 66 med en sentral åpning 67. En keramisk komposisjon 68 blir støpt i den således formede form. Det keramiske legemet 28 vil bli fast fastholdt til stålrøret 21 på grunn av tilstedeværelsen av det skruegjengede parti 52.

De andre seksjoner 56-60 blir framstilt ved støping av en

keramisk komposisjon 65 i en form bestående av et ytre plate-metallrør 56 og en indre platemetallhylse 64. De komplette seksjoner blir plassert på stålrøret 51. Det foretrekkes å anbringe en ildfast sement mellom hosliggende overflater på seksjonene. På denne måte vil den ildfaste komposisjon i hele omhyllingen danne en monolittisk enhet. Skiven 63, fjæren 6 2 og det ringformede legemet 61 blir nu montert, og det ringformede legemet 61 blir festet til stålrøret 51 ved hjelp av en settskrue i en posisjon for å bevirke en spenning i fjæren 62.

Lansen i figur 5 er beregnet for injeksjon av gassformede eller pulverformede materialer i smeltet metall. Den består av et stålrør 32 med en nippel 33 for en slange, dyser 34 og et støtteben 36. Det indre rør/hylse 37 av omhyllingen består av et viklet platemetallbånd med frem-springende partier 35, som danner korrugeringer. Det ytre rør av omhyllingen består av seksjoner med forskjellige diametre, nemlig en øvre smal seksjon 38, en bred seksjon 41, som er beregnet til å komme inn i slagglaget som :flyter på det smeltede metall under bruk av lansen, en smal seksjon 39 anordnet derunder, og ved bunnen en bred seksjon 40 som er beregnet for store påkjenninger på grunn av de tilførte gassformede og >pulverformede materialer som strømmer ut gjennom åpningene 42 i rørveggen. Rørseksjonene 38-41 er for bundet med hverandre ved hjelp av forbindelsesmuffer, som hver omfatter et smalere sylindrisk parti 43, et konisk parti 44 og et videre sylindrisk parti 45. Den ildfaste keramiske komposisjon 46 er fortrinnsvis vibrasjonssammenpakket ved at bunnen 47 til den nedre rørseksjon 40 er plassert på et vibrasjonsbord.

Claims (5)

1. Ildfast omhylling for et metallrør som skal beskyttes mot høy temperatur og mot angrep av smeltede metaller og slagger, karakterisert ved at den består av to koaksialt plasserte sylindriske vegger (25,

26) mellom hvilke en ildfast keramisk komposisjon (28) støpes, hvilken indre sylindriske vegg (25) består av en metallhylse som kan gli mot metallrøret (21) for å muliggjøre termiske bevegelser mellom røret og omhyllingen.

2. Ildfast omhylling ifølge krav 1, karakterisert ved at den ytre sylindriske vegg (26) også består av et platemetallrør.

3. Ildfast omhylling ifølge krav 2, karakterisert ved at minst ett platemetallrør/hylse (25, 26) er framstilt ved skruevikling av et platemetallbånd.

4. Ildfast omhylling ifølge krav 1, karakterisert ved at minst et platemetallrør/hylse (37) er utstyrt med periferielle korrugeringer (35) for opp-tagelse av termiske bevegelser.

5. Ildfast omhylling ifølge krav 1, karakterisert ved at minst et platemetallrør (26) er perforert for å lette uttørking av den ildfaste keramiske komposisjon.