Przedmiotem wynalazku jest ogniotrwala, przepuszczalna dla gazu ksztaltka obudowy kon¬ wertora stalowniczego do wdmuchiwania gazu przez jego wykladzine.Znane dotad pod nazwami procesów "LD"-, "LDAC"-, "OLP"-, nB0F"- metody, które sluza do swiezenia surówki za pomoca przedmuchu tlenu, zostaly ostatnio o tyle ulepszone pod wzgle¬ dem metalurgicznym, ze wtórne gazy jak azot lub argon sa w kontrolowany sposób wdmuchiwane przez dennice konwertora, wdmuchiwanie gazu do kapieli metalu przez dennice lub wykladzine scian zbiornika wchodzi w rachube równiez przy wszelkich innych rodzajach pieców odlewni¬ czych, jak kadzie do koncowej obróbki stali lub piece lukowe.Dla przepuszczajacych gaz, ogniotrwalych bloków stosowanych na wykladzine dennicy lub bocznych scian zbiornika, przez które nastepuje doplyw gazu, stawia sie wymaganie, aby trwa¬ losc ich byla równie dluga jak pozostalej wykladziny, gdyz ewentualna wymiana zatkanych blo¬ ków w goracym stanie dennicy konwertora jest uciazliwe. Poza tym powinno byc mozliwe wpro¬ wadzanie gazu zarówno w sposób oiagly, jak i okresowy. Powinna istniec mozliwosc ubytkowania zbiornika bez wprowadzenia gazu, a po ponownym wlaczeniu gazu bloki powinny nadal byc prze¬ puszczalne, poza tym droznosc dla gazu w blokach powinna byc jednakowa w ciagu calego czasu ich uzytkowania, to znaczy podczas calej kampanii pieca.Znane dotad, przepuszczalne dla gazu, bloki z porowatego, ogniotrwalego materialu nie spelniaja tych wymagan. Trwalosc ich w swiezalniku jest o wiele mniejsza niz materialu wy¬ kladziny otaczajacej, wbudowane w dennice tlenowego konwertora porowate bloki wytrzymuja mniej niz 100 wsadów, podczas gdy pozostala wykladzina wykazuje trwalosc 500 i wiecej wsadów. Poza tym przerywany doplyw gazu przy porowatych blokach nie jest mozliwy, gdyz metal wnika wów¬ czas w pory bloku i zastyga, po ponownym wlaczeniu przerwanego doplywu gazu blok nie jest wy¬ starczajaco przepuszczalny.2 132 680 W zgloszeniu patentowym Luksemburga nr 81 208 zglaszajacy wykazal, ze przeznaczone do wbudowania w dennice konwertora urzadzenie do nadmuchu gazu, dzialajacego na kapiel metalu, posiada znacznie lepsza trwalosc w stosunku do znanych dotad przepuszczalnych bloków i po¬ zwala na wdmuchiwanie zadanych ilosci gazu. W urzadzeniu tym stosuje sie ogniotrwala, prze¬ puszczalna dla gazu ksztaltke, przy czym w ogniotrwalym materiale osadzona jest osiowo duza ilosc plaskich, falowanych czlonów separacyjnych o cienkich sciankach w formie rurek lub drutów, wedlug jednej z form wykonania ksztaltka sklada sie ze stalowych blach oraz segmen¬ tów lub pasm, wykonanych z ogniotrwalego materialu w naprzemiennym rozmieszczeniu.W celu wykonania takiej ksztaltki prefabrykowany blok z ogniotrwalego materialu musi zostac pociety na odpowiednie pasma lub segmenty, co jest pracochlonne i wymaga duzego nakla¬ du pracy, poniewaz segmenty maja z reguly duza dlugosc przy niewielkiej grubosci, wiec wyko¬ nane przez wytloczenie z ogniotrwalego materialu nie sa wystarczajaco odporne przy manipu¬ lacji i wypaczaja sie, w przypadku przepalenia bloku.Celem wynalazku jest polepszenie budowy tych ksztaltek w taki sposób, aby uproscic ich wykonanie przez wprowadzenie segmentów prefabrykowanych o wystarczajacej stabilnosci i za¬ stosowanie ich w praktyce. Dalszym celem wynalazku jest zwiekszenie pojemnosci przepustowej gazu bez równoczesnego pogorszenia trwalosci ksztaltek.Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku w ten sposób, ze ksztaltka zbudowana jest co najmniej z dwóch ulozonych obok siebie segmentów z ogniotrwalego, palonego lub niepalonego materialu, wiazanego lepiszczem weglowym, takim jak smola, pak, zywica syntetyczna lub wia¬ zanego chemicznie, przylegajacych do siebie podluznymi plaszczyznami, z których co najmniej jedna przylegla plaszczyzna jest wyposazona w metalowa warstwe tak, ze segmenty sa ujete ra¬ zem przez wspólna metalowa obudowe, która przylega szczelnie do segmentów w plaszczyznach podluznych ewentualnie z zastosowaniem warstwy zaprawy, i ze przy czolowej plaszczyznie ksztaltki sa umieszczone co najmniej przylacze i rozdzielnia dla doprowadzenia gazu.Wedlug jednej z postaci wykonania metalowe warstwy moga byc powlokami wtloczonymi w ognio¬ trwaly material, przez zastosowanie wtlaczanych metalowych powlok wykonanie i manipulacja stosunkowo cienkimi segmentami o duzej dlugosci zostalo istotnie ulatwione, gdyz metalowa powloka jest pewnego rodzaju uzbrojeniem segmentów, które zwieksza ich stabilnosc. Zastoso¬ wanie segmentów lub czesciowych czlonów z wtloczonymi metalowymi powlokami ulatwia poza tym wbudowanie wiekszej ilosci segmentów w jednej ksztaltce obudowy, gdyz staje sie zbedne przy tym wstawianie blaszanych plytek. Niemniej na zadanie mozna zaistalowac miedzy segmentami metalowe pary plytek.Inna postac wykonania omawianego wynalazku przewiduje, ze metalowe warstwy tylko przy¬ legaja do ogniotrwalego materialu, to znaczy, ze nie sa w material wtloczone.Jezeli metalowe warstwy sa wtloczone w ogniotrwaly material lub gdy tylko don przylega¬ ja, to ksztaltki obudowy mozna uksztaltowac w taki sposób, ze graniczace ze soba podluzne plaszczyzny segmentów beda tworzyc powierzchnie gladka lub profilowana, korzystnie falowana lub zlobkowana, i prócz tego w taki sposób, ze segmenty beda przylegac do siebie za posrednic¬ twem metalowych plytek, metalowych par plytek i/lub podpórek dystansowych, podpórki dystansowe moga skladac sie z uformowanych w metalowej warstwie zlobków lub specznien, z blaszanych pasków, z drutów albo z palnych lub dajacych sie odparowac wkladek. Dalsze uksztaltowanie moze polegac na tym, ze na wtloczonej metalowej warstwie umieszcza sie druga nakladke ko¬ rzystnie przez przyspawanie blaszanej plyty, i ze przylegajaca podluzna powierzchnia sasied¬ niego segmentu nie posiada metalowej warstwy.Nadawanie ksztaltów Jak falowanie, rowkowanie, wpusty itp. na podluznych powierzchniach prefabrykowanych z ogniotrwalego materialu segmentów, moze byc wykonane przez nacinanie lub frezowanie. Mozliwe jest jednak równiez nadanie ksztaltów w trakcie prefabrykacji segmentów przez wyposasenie stempla lub matrycy formy stosowanej do wyrobu segmentów w odpowiednie odwrotne wyprofilowanie, przez co podczas wytlaczania segmentu powstaje wlasciwy profil na jego podluznej plaszczyznie.Wykonywanie segmentów z wtlaczanymi w profilowana powierzchnie metalowymi powlokami moze nastapic w ten sposób, ze stempel lub matryca do wytlaczania jest zaopatrzona w odpowiednie wyprofilowanie np. fale lub rowki, a nastepnie najpierw plaska blaszana plytka i potem ognio¬ trwala masa wprowadzone zostaja do formy tloczacej. W trakcie procesu tloczenia nastepuje wtedy automatycznie wyprofilowanie na wprasowywanej blaszanej plytce.152 680 3 Przy montazu segmentów z profilowanymi metalowymi powlokami powstaja i? elemencie obu¬ dowy szczeliny, kanaly, przez które moze nastepowac przeplyw gazu, - profilowane powierz¬ chnie moga przy tym przylegac zarówno do gladkiej jak i do profilowanej powierzchni sasied¬ niego segmentu, przylegajaca powierzchnia podluzna sasiedniego segmentu mioze byc wyposazona ze swej strony w naprasowana metalowa powloke lub moze jej nie miec* Nastepne uksztaltowanie ksztaltki moze polegac na tym, ze w niektórych lub nawet wszy¬ stkich segmentach osadza sie co najmniej jedna wtloczona pare przyleglycn do siebie metalo¬ wych wkladek np. blaszanych plytek. Miedzy metalowymi plytkami pary wkladek, moga byc umiesz¬ czone wyzej wymienione dystansowe podpórki, przepuszczalnosc gazu moze byc zmieniana w ksztal¬ tce przez ilosc wmontowanych do elementu par wkladek, jak równiez prwez dobór podpórek dystan¬ sowych.W wypadku wtlaczania par wkladkowych ksztaltka jest latwa do wykonania przez to, ze do formy najpierw naklada sie czesc ogniotrwalej masy, nastepnie pare wkladkowa, która siega przez cala dlugosc bloku nie tylko przez czesc jego szerokosci, i w koncu reszte ogniotrwa¬ lej masy do wypelnienia formy. Jesli ksztaltka ma posiadac wiecej niz jedna pare wkladkowa proces ten odpowiednio sie powtarza, potem wywiera sie nacisk tloczacy w kierunku prostopad¬ lym do wkladek i w ten sposób ksztaltka zostaje sformowana, po wyjeciu z prasy, wkladki odkry¬ wa sie od czolowej strony ksztaltki, aby umozliwic przeplyw gazu. Zamiast pary plytek mozna wstawic zwinieta blache lub scisnieta rurke, ponadto mozliwe jest wstawienie wkladek kilku¬ warstwowych z elementami dystansowymi.Wymiar przepuszczalnosci gazowej moze byc zmieniany w ksztaltce iloscia umieszczonyoh par wkladek, poniewaz zastosowany w ksztaltce ogniotrwalej material moze byc odpowiednio pod wzgledem jakosci dobrany jak w pozostalej okladzinie wiec trwalosc ksztaltki jest taka sama jak trwalosc oxaczajacej okladziny, przedwczesna renowacja przepuszczajacych gaz bloków nie jest wiec konieczno. jak sie okazalo, ksztaltki moga byc eksploatowane równiez bez doprowadzania gazu. wpraw¬ dzie nieco metalu wciska sie wtedy w waska szczeline miedzy wkladki pary, lecz przy ponownym dopromdzeniu gazu metal ten zostaje z elementu wyplukany, a poprzednia przepuszczalnosc gazu zostaje przywrócona. W zasadzie przez caly okres uzytkowania ksztaltki pozostaje ona jednakowa.Dla blizszego objasnienia przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w kilku przykladach wy- Konania na rysunkach, na których* fig. 1 przedstawia pierwsza mozliwa forme wykonania ksztal¬ tki obudowy, fig. 2 do 7 - rózne formy wykonania wtloczonej pary wkladek w powiekszonej skali, fig* 9 - druga mozliwa forme wykonania ksztaltki obudowy, w której zastosowano segmenty wedlug fig. 6, fig. 10 - trzecia mozliwa forme wykonania, w której zastosowano segmenty wedlug fig. 7.Przedstawiona na fig. 1 ksztaltka 1 przedstawia wykonana ze spawanych plyt metalowa obu¬ dowe 2, która obejmuje np. dwanascie segmentów 3, ulozonych w dwóch rzedach po szesc sztuk.Kazdy segment 3 posiada wtloczona metalowa powloke 4 i przylega nieuzbrojona boczna powierz¬ chnia za posrednictwem nie pokazanej na rysunku warstwy zaprawy do wewnetrznej scianki metalo¬ wej obudowy 2. Unika sie przez to zbednego, bo niekontrolowanego przeplywu gazu wzdluz scian obudowy.Miedzy oba rzedy segmentów 3 wlozona jest plyta blaszana 3 wzdluz której tak, jak wzdluz metalowych powlok 4 segmentów 3 moze przeplywac gaz. zamiast blaszanej plyty 3 mozna wstawic pare plytek. Nastepnie plyta 5 lub para plytek moze byc uszczelniona zaprawa.Segmenty 3 umieszczone sa z odstepem od czolowej strony metalowej obudowy przez zastoso¬ wanie podwójnych listew odstepowyeh usytuowanych od wewnatrz obudowy 2 przewaznie za pomoca punktowego przyspawania. Do strony, która stanowi strone zimna przyspawana jest szczelnie plyta czolowa 7 zaopatrzona w przylacze rurowe 8. przestrzen pozostala miedzy czolowa plyta 7 a czolowymi stronami segmentów 3 stanowi komore rozdzielcza dla gazu.Lezaca naprzeciw plyty czolowej 7 niewidoczna strona przedstawia goraca strone ksztaltki i moze byc zamykana przez blaszana pokrywe. Stosuje sie ja wtedy, gdy otaczajace wylozenie konwertora zawiera smole lub podobne nosniki weglowe. Sluzy ona oprócz tego w czasie ogrzewa¬ nia zbiornika do zapobiegania przenikania smoly lub tym podobnych do szczelin przeplywowych gazu i ich zaklejaniu w elemencie. Blaszana pokrywa stapia sie na poczatku procesu i odslania szczeliny, w zasiegu goracej strony czolowej elementu moze byc umieszczony nie pokazany na rysunku palak, przy którego pomocy mozna zawieszac element obudowy na dzwigowym haku.4 132 680 Na figurze 2, 3, 4 przedstawione sa segmenty 30f 31, 32 wyposazone w metalowe powloki 4, 41, 42 pokrywajace ich dwie, trzy wzglednie cztery podluzne plaszczyzny, posiadaja one wysztancowane, siegajace wglab ogniotrwalego materialu pazury 9 w celu lepszego z nim polaczenia.Przedstawiony na fig. 5 segment 33 posiada wtloczona powloke 4 oraz przymocowana do niej przez punktowe przyspawanie druga powloke 43. Segmenty 30, 31, 32, 33 moga byc wstawione zamiast segmentów 3 do ksztaltki pokazanej na fig. 1.Figura 6 przedstawia segment 34, w którym jedna z plaszczyzn posiada wyprofilowana fa¬ lista metalowa powloke 44, podczas gdy plaszczyzna przeciwlegla ma powloke plaska 4. Przy zmontowaniu dwóch takich segmentów 34 w jednym elemencie, powstana w nim wzdluz wyprofilo¬ wania kanaly dla przeplywu gazu.Figura 7 przedstawia segment 35, który moze zastapic trzy segmenty 3 ksztaltki obudowy wedlug fig. 1. W segment 35 wtloczona jest metalowa powloka 45 w formie litery U oraz dwie pary wkladek blaszanych 10, które siegaja na cala dlugosc segmentu 35 ale tylko na czesc jego szerokosci. Zaleznie od wymaganej przepustowosci gazu moga wkladki 10 byc wykonane jako gladkie blaszane tasmy, albo jak przedstawiona w fig. 8 posiadac np. podpórki dystansowe, lub jako pasy z blachy wyposazone w zlobki lub rowki. Dla polepszenia polaczenia masy bloku z wkladkami 10 moga one byc wyposazone w pazurki 9.Pokazana na fig. 9 ksztaltka przestawia metalowa obudowe 2, która obejmuje dwanascie segmentów ulozonych w dwóch rzedach po szesc sztuk. Kazdy segment posiada na podluznej po¬ wierzchni wyprofilowanie i to w górnych segmentach 34a profile w ksztalcie rowków, a w dol¬ nych segmentach 34 profile w ksztalcie falistym, w praktyce stosuje sie jednak we wszystkich segmentach ten sam rodzaj profilowania.W szczeliny miedzy segmentami w kazdym rzedzie wklada sie plaskie plytki blaszane; wkladki moga byc takze profilowane. Miedzy obydwoma rzedami przedstawiono wkladke w formie pary blaszanych plytek.Pokazana na fig. 10 ksztaltka 1 przedstawia metalowa obudowe 2, która zawiera cztery segmenty 35. Te cztery segmenty przylegaja do siebie swymi metalowymi powlokami o ksztalcie litery U, natomiast nieuzbrojone podluzne sciany segmentów przylegaja do wewnetrznej sciany obudowy, która jest wykonana np. ze spawanych plyt. jako material na metalowe wkladki szczególnie nadaje sie stalowa blacha o grubosci np. od 0,5 do 3 mm, która ewentualnie moze byc wyposazona w ochronna warstwe powierzchniowa.Ksztaltka moze byc wykonana z masy tlenku magnezowego wiazanej smola, o nastepujacym skladzie i uziarnieniu, np.: Spiekany tlenek magnezowy Sklad tlenkowy Ziarnistosc MgO Pe203 A1203 CaO Si02 96,2* wag. 0,296 wag. 0,1* wag. 2,5* wag. 1,0* wag. 5 - 8 mm 3 - 5 mm 1 - 3 mm 0 - 1 mm 0 - 0,1 mm 20* wag. 15* wag. 20* wag. 20* wag. 25* wag.Do spiekanego tlenku magnezowego dodaje sie jako lepiszcza 4* wagowych paku smoloweglo- wego. jako lepiszcze wchodza w rachube równiez inne rodzaje smoly, paku, zywic syntetycz¬ nych itp.Nastepny rodzaj odpowiedniej masy stosowanej do wyrobu omawianego elementu wykazuje na¬ stepujacy sklad i uziarnienie: Spiekany proszek tlenku magnezu i rudy Ruda chromu chromowej poddany wstepnej reakcji MgO 63,8* wag. 17,1* wag.Cr203 19,2* wag. 53,2* wag.Al2°3 4»2* wag. 10,4* wag.Pe203 9,8* wag.FeO - 15,9* wag.CaO 1,8* wag. 0,1* wag.Si02 1,2* wag. 3,3* wag.132 680 5 Ziarnistosc ' proszek spiekany 3 - 5 mm 20% wag. proszek spiekany 1 - 3 mm 25# wag. proszek spiekany 0 - 1 mm 25% wag, proszek spiekany 0-0,1 mm 20% wag, ruda chromu 0 - 0,7 mm ^0% wag.W celu chemicznego wiazania skladniki miesza sie z 3,7% wag. roztworu kiseritowego o gestosci 1,22 g/cm .Wynalazek nie ogranicza sie jednak do wymienionych powyzej materialów ogniotrwalych.Zastosowanie moga znalezc równiez inne tworzywa jak np. mieszaniny tlenku magnezu i rud chromowych, wysokogatunkowych ilów i ziem.Zgodnie z wynalazkiem ksztaltki obudowy posiadaja wystarczajaca przepuszczalnosc gazu, przeplyw gazu odbywa sie przy tym po pierwsze przez szczeline miedzy poszczególnymi se¬ gmentami, po drugie przez szczeliny miedzy metalowymi wkladkami. Same segmenty nie posiada¬ ja praktycznie przepustowosci, wiec zastosowany material na ogniotrwaly element moze odpo¬ wiadac temu materialowi, którego uzyto na pozostala wykladzine konwertora. Przepuszczalne elementy obudowy maja przez to taka sama trwalosc, jak otaczajaca wykladzina i wczesniejsza ich odnowa nie jest konieczna.Zgodnie z wynalazkiem przewidziano generalnie, ze w kazdej szczelinie ksztaltki, przez która ma przeplywac gaz, znajdowac sie bedzie metalowa plytka, czy to w formie warstwy me¬ talowej na segmencie, czy to w formie plytek umieszczonych miedzy segmentami, jak juz po¬ wiedziano te metalowe plytki lub powloki zapobiegaja przenikaniu metalu z metalowej kapie¬ li konwertora do szczelin i to równiez w przypadku wytopu surówki, która wskutek swej kon¬ systencji i lepkosci posiada szczególna sklonnosc do wnikania w szczeliny.Zjawisko to mozna wyjasnic w ten sposób, ze metalowe plytki znajdujace sie w szczeli¬ nach przepuszczajacych gaz maja wlasnosc chlodzenia i odprowadzaja cieplo do czolowej zimnej strony elementu, wnikajacy do szczelin wytapiany metal zastyga przez to juz po przebyciu krótkiego odcinka /kilku cm/.Natomiast w szczelinach nie posiadajacych metalowych plytek lub powlok mozna zauwazyc przedostawanie sie wytapianego metalu az do czolowej zimnej strony.Zastrzezenia patentowe 1. Ksztaltka obudowy konwertora stalowniczego, ogniotrwala i przepuszczalna dla gazów, znamienna tym, ze zbudowana jest co najmniej z dwóch ulozonych obok siebie se¬ gmentów /3/ z ogniotrwalego palonego lub niepalonego materialu, wiazanego lepiszczem weglo¬ wym takim jak smola, pak, zywica syntetyczna lub wiazanego chemicznie, przylegajacych do sie¬ bie podluznymi plaszczyznami, z których co najmniej jedna przylegajaca plaszczyzna jest wy¬ posazona w metalowa warstwe /4/9 przy czym segmenty /3/ sa zebrane w calosc przez wspólna metalowa obudowe /2/, która przylega szczelnie do segmentów na podluznych plaszczyznach ewen¬ tualnie z zastosowaniem warstwy zaprawy, a przy czolowej plaszczyznie /!/ elementu sa umie¬ szczone co najmniej przylacze /&/ i komora rozdzielcza do doprowadzania gazu. 2. Ksztaltka wedlug zaatrz. 1, znamienna tym, ze metalowe warstwy /4/ sa wtloczone w ogniotrwaly naterial. 3. Ksztaltka wedlug zaatrz. 1, znamienna tym, ze metalowe warstwy przy¬ legaja do ogniotrwalego materialu. 4. Ksztaltka wedlug zaatrz. 1, znamienna tym, ze podluzne plaszczyzny se¬ gmentów jak równiez metalowe warstwy moga miec powierzchnie gladkie /4/ lub profilowane /44/f korzystnie falowane /34/ lub zlobkowane /34a/. 5. Ksztaltka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze na wtloczonych wzglednie przylegajacych metalowych warstwach /43/ jest umieszczona nastepna warstwa korzystnie przez spawanie, przy czym przylegajaca plaszczyzna sasiedniego segmentu nie posiada metalowej warstwy./ 5 132 680 6. Ksztaltka wedlug zaatrz. 1, znamienna tym, ze w segmentach /35/ osa¬ dzona jeat przez wtloczenie co najmniej para przylegajacych do aiebie metalowych wkladek /10/, korzyatnie blaszanych plytek z posrednim polaozeniem przez podpórki dystansowe. 7. Ksztaltka wedlug zaatrz. 6, znamienna tym, ze podpórki dystansowe wy¬ konane sa z uformowanych w metalowej warstwie zlobków i specznien /11/ z drutów, z metalo¬ wych pasków, albo z palnych wzglednie dajacych sie odparowac wkladek. 8. Ksztaltka wedlug zaatrz. 1, znajmienna tym, ze metalowe warstwy wy¬ konane aa z blachy stalowej, która ewentualnie ma powierzchniowe zabezpieczenie. 9. Ksztaltka wedlug zaatrz« 1, znalmienna tym, ze metalowe warstwy jak równiez podpórki dystansowe zaopatrzone £a w pazury /9/ dla lepszego trzymania sie w ognio¬ trwalym materiale. 10. Ksztaltka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze w kazdej generalnie szczelinie elementu, przez która powinien nastepowac przeplyw gazu, umieszczona jest meta¬ lowa warstwa.Fig. 2 Fig.4 Fig. 3132 680132 680 Fig. 10 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL