SE529212C2 - Metallurgiskt kärl samt direktsmältningsanläggning innefattande metallurgiskt kärl - Google Patents

Description

25 30 529 212 2 efterförbränningen till badet för att bistå den termiska energi som krävs för att smälta de metallhaltiga matningsmaterialen.

HI-smältprocessen innefattar även bildandet av ett övergångsområde ovanför badets nominella viloyta, i vilken det finns en gyrmsam massa med stigande och därefter sjunkande droppar eller stänk eller flöden med smält metall och/eller slagg som bildar ett effektivt medium för att överföra till badet den termiska energi som alstras av reaktionsgaserna vid efierförbränningen ovanför badet.

I HI-smältprocessen sprutas det malmförande matningsmaterialet och det fasta kol- haltiga materialet in i metallskiktet genom ett antal lanser/munstycken, vilka är vinklade med avseende på vertikallinj en så att de sträcker sig nedåt och inåt genom smältningskärlets sidovägg och in i kärlets nedre område, i syfte att tillföra det fasta materialet till metallskiktet i den nedre delen av kärlet. För att gynna efterförbrän- ningen av reaktionsgaser i kärlets övre del, sprutas en ström med varm luft, som kan vara syreberikad, in i kärlets övre område genom de nedåtriktade varm- luftinsprutningslansema. Avgaser som härrör från efterförbränningen av reaktions- gasema i kärlet leds bort från den övre delen av kärlet genom en avgaskanal.

HI-smältprocessen möjliggör att stora mängder smält metall framställs med hjälp av direktsmältning i ett enda kompakt kärl. Detta kärl måste fungera som ett tryckkärl som kan innehålla fasta ämnen, flytande ämnen och gaser vid mycket höga tempera- turer under smältningsíörfarandet och vilka kan vara under en lång tidsperiod.

Såsom beskrivs i det amerikanska patentdokumentet US 6 322 745 och i den internationella patentpublikationen WO 00/01854 av sökanden, kan kärlet bestå av ett stälskal med en härd som är innesluten däri och som är formad av ett eldfast material med en botten och sidor som är i kontakt med åtminstone den smälta metallen och sidoväggar som sträcker sig uppåt från de av härdens sidor som är i kontakt med slaggskiktet och med området ovanför som innehåller gas, där åtminstone en del av dessa sidoväggar består av vattenkylda paneler. Sådana paneler 10 15 20 25 30 529 212 3 kan ha en dubbelserpentinform med tillpackat eller vara bestyckat med eldfast material inblandat däremellan.

Det metallurgiska kärlet som är avsett för HI-smältprocessen uppvisar unika pro- blem i det att processen kan verka kontinuerligt och att kärlet måste stängas som ett tiyckkärl under långa tidsperioder, vanligtvis i storleksordningen ett år eller längre och att de därefter snabbt måste omfodras under en kort tidsperiod, vilket beskrivs i det amerikanska patentdokumentet US 6 565 798 av sökanden.

Renoveringen av kärlet kräver tillträde inte bara för personal utan även för förhål- landevis tung underhållningsutrustning, såsom en bobcat eller liknande fordon som är försedda med hydrauliskt drivna verktyg. Vid service måste kärlet vara kapabelt att kunna motstå mycket höga inre tryck. Således måste kärlet konstrueras som ett tiyckkärl som kan motstå sådana inre tryck och en eventuell dörr eller panel som är avsedd att medge tillträde för renovering måste konstrueras så att den kan täta mot detta tryck under service. De tryck som alstras i den nedre delen av kärlet vid service är betydande på grund av det eldfasta materialets sammanpressning och på grund av den översta delen av det smälta järnet och slagget, varvid en tillträdesdörr i en panel som är belägen i den nedre delen av kärlet måste vara extremt robust och vara försedd med massiva tätningsflänsar och klämbultar. Föreliggande uppfinning möjliggör ett riktigt tillträde genom en tillträdespanel som kan vara av en lättare konstruktion och som kan dimensioneras för att underlätta bortfóring från kärlet med minimala avbrott för omgivande utrustning.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN I enlighet med uppfinningen tillhandahålls ett metallurgiskt kärl med en cylindrisk övre ändsektion och en taksektion som är hoppassad med den cylindriska sektionens övre ände för att bilda en takförslutning av kärlet kring en centrumöppning genom vilken skall sträcka sig' en gasinsprutningslans för insprutning av varm gas i kärlet, 10 15 20 25 30 529 212 4 varvid taksektionen är formad av en yttre, inåtriktat konkav, välvd, ringformig panel som är fastad till den cylindriska sektionens övre ände och en inre, inåtriktat kcnkav, välvd, ringfonnig panel som är löstagbart fastsatt på den yttre panßlßll, där den inre ringformiga panelens inre omkrets definierar den övre sektionens inre öppning och den inre ringforrniga panelen är löstagbar for att möjliggöra tillträde till kärlets inre.

De inre och yttre panelemas inre ytor kan hoppassas med en välvd yta som sträcker sig från den cylindriska sektionens övre ände till den inre panelens inre omkrets. I synnerhet kan de inre ytorna hos de två panelema hoppassas med en kontinuerligt välvd kupolform.

Den övre sektionens inre och yttre ringformiga paneler kan FÖYSCS med upprättstående, koncentriska, ringfonniga flänsar och vara löstagbart fastsatta på varandra med hjälp av fastsättningsorgan som kan klämma samman flänsarna. Övre delar hos de upprättstående ringformiga flänsama kan förses med utåtriktade kantflänsar och fastspänningsorganen kan klämma ihop de utåtriktade kantflänsarna.

I synnerhet kan den inre ringfonniga panelens upprättstående ringformiga fläns sträcka sig uppåt ovanför den övre, yttersta delen hos den yttre ringformiga panelens upprättstående ringformiga fläns och dess utåtriktade kantfläns kan överlappa den yttre panelens utåtriktade kantfläns.

F astspänningsorganen kan innefatta klärnbultar som sträcker sig genom, i omkrets- riktningen åtskilda, öppningar i de utåtriktade flänsarna.

Den övre sektionens yttre ringforrniga panel kan vara permanent fastsatt på den cylindriska sektionens övre ände med hjälp av en kontinuerlig svets. 10 15 20 25 30 529 212 5 Den inre Omkretsen hos den övre sektionens inre ringfonniga panel kan förses med e:n upprättstäende cylindrisk del för att motta gasinsprutningslansen.

Den upprättstående cylindriska delens övre ände kan förses med en radiellt utåtskjutande ringformíg fläns för fastsättning till lansen.

Den övre sektionens yttre ringformiga panel kan på insidan förses med vattenkylningspaneler.

Taksektionens inre ringformiga panel kan även på insidan förses med vattenkylningspaneler.

Innerdiametern hos den inre ringen kan ligga i intervallet 1 till 1,5 meter.

Ytterdiametem hos den inre ringen kan ligga i intervallet 2,5 meter till 3 meter.

Enligt ännu en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en direktsmältnings- anläggning som innefattar ett direktsmältningskärl försett med ett flertal kylpaneler belägna på kärlets insida och ett flertal panelinloppskopplingar och panelut- loppskopplingar belägna på en ytteryta hos kärlet, där kopplingarna är förbundna med tillförselrör och där tillförselrören sträcker sig mellan kopplingarna och tillför- selsamlingsrör, ett tillträdestom som ger tillträde till kärlet och som bär upp tillför- - selsamlingsrören och tillförselrören, en löstagbar tillträdespanel belägen i ett tak hos kärlet, varvid tillförselsarrrlingsrören, tillförselrören och tillträdestornet är positione- rade kring kärlet för att tillhandahålla en tillträdeskorridor ovanför tillträdespanelen för installation och bortförsel av tillträdespanelen.

Konidoren kan sträcka sig i huvudsak vertikalt uppåt från den löstagbara tillträdespanelen. Den kan ha en yttre gränsyta som sträcker sig uppåt från området kring tillträdespanelens yttre omkrets. 10 15 20 25 30 529 212 6 Pöreträdesvis är tillförselsarnlingsrören positionerade på tillträdestornet vid en nivå som är belägen ovanför tillträdespanelen och tillíörselrören sträcker sig från samlingsrören, till kopplingama som är belägna på kärlet vid nivåer under tillträdespanelen.

Företrädesvis är tillträdespanelen dimensionerad för införing och bortföring av kyl- paneler på insidan av kärlet.

Företrädesvis är tillträdeskorridoren i huvudsak fri från tillförselrör, tillfórselsam- lingsrör och konstruktionsdelar avsedda för tillträdestomet, varvid under användning, bortíöring av tillträdespanelen kräver ingen eller begränsad isärplockning av tillförselrören, tillförselsamlingsrören eller tillträdestornets lconstruktionsdelar.

Företrädesvis rymmer tillträdespanelen kylpaneler på en inneryta och kopplingar på en ytteryta och varvid tillfórselrören avsedda for de kylpaneler som är belägna på tiillträdespanelen sträcker sig in i tillträdeskorridoren.

Pöreträdesvis är samlingsrören belägna intill en yttre omkrets av tillträdestornet och där rören sträcker sig till anslutningar på kärlet via en eller flera vägar som sträcker sig vertikalt nedåt och i sidled tvärs över tillträdestornet och där vägen/vägama är i huvudsak fristående från tillträdeskorridoren.

Pöreträdesvis sträcker sig en insprutningslans genom en öppning i tillträdespanelen, varvid åtminstone en del av insprutningslansen är belägen i tillträdeskonidoren.

Företrädesvis är öppningen i tillträdespanelen och insprutningslansen belägna koaxiellt med avseende på tillträdeskorridoren. 10 15 20 25 30 529 212 7 Företrädesvis innefattar tillträdestornet en tillträdesplattforrn belägen ovanför kärlets tak för att erbjuda tillträde till insprutningslansen och är försedd med en öppning som definierar en del av tillträdeskorridoren.

Företrädesvis sträcker sig insprutningslansen genom öppningen i tillträdesplattformen.

Företrädesvis är insprutningslansen vattenkyld och innefattar kopplingar för anslut- ning till tillförselrören och varvid en del av tillfórselrören som är avsedda för lansen sträcker sig in i tillträdeskorridoren.

KORT FIGURBESKRIVNING För att mer utförligt kunna beskriva uppfinningen kommer en särskild utfóringsfonn att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: fig. 1 är ett vertikalt tvärsnitt genom ett direktsmältningskärl försett med inre kyl- paneler; i fig. 2 är en horisontalvy av kärlet som visas i fig. 1; fig. 3 visar en taksektion av kärlet; fig. 4 visar en detalj av kärlets taksektion; fig. 5 visar arrangemanget med kylpaneler avsedda att fodra en cylindrisk tunnfonnad huvuddel av kärlet; fig. 6 är en utforingsfonn av kylpanelerna som visas i fig. 3; fi g. 7 är en utfóringsform som schematiskt visar den fullständiga uppsättningen med kylpaneler som är hoppassade med kärlet; i fi g. 8 är en vertikalproj ektion av en av kylpanelema som är hoppassad med kärlets czylindriska tunnformade sektion; fig. 9 är en planvy av panelen som visas i fig. 7; fig. 10 är ett tvärsnitt vid linjen 10-10 i fig. 8; och fig. ll är en frontvy av kylpanelen som visas i fig. 8. 10 15 20 25 30 529 212 8 Fig. 12 visar en detalj av kylpanelen; och filg. 13 och 14 visar detalj er for anslutningen av en kylpanel till kärlets skal; och filg. 15 visar en övre del av ett tom som omger kärlet; och filg. 16 visar mer detalj erat tomet i fig. 15, i området kring ett övre golv hos tornet och en varmluftinsprumingslans; och tig. 17 är en mer detaljerad vy av tornet i fig. 15 sedd ovanifrån, som visar en tillträdespanel, tomets övre och andra golv och kylvattentillförselledningar; och fig. 18 visar en snittvy genom tornet i fig. 15 sedd ovanifiån, mellan de övre och de andra golven, som visar tillträdespanelen jämte vattenkylningstillfórsel- och returledningarna och som tjänar de vattenkylda panelema som hålls fast på tillträdespanelens inre yta.

DETALJERAD BESKRIVNING Av DEN FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- PORMEN Fig. 1 till 4 visar ett direktsmältningskärl som är passande vid tillämpning av HI- smältprocessen såsom den beskrivs i den amerikanska patentpublikationen US 6 267 799 och i den internationella patentpublikationen WO 96/31627. Det metallurgiska kärlet benämns i huvudsak 11 och har en härd 12 som omfattar en botten 13 och sidor 14 som är bildade av eldfast tegel, en fórhärd 15 för kontinuerlig avtappning av smält metall och ett tapphål 16 för avtappning av smält slagg.

Kärlets botten är fástad till den nedre änden av ett yttre kärlskal 17 som är tillverkat av stål och som innefattar en cylindrisk, tunnformad huvudsektion 18, en uppåt- och ' inåtavsmalnande taksektion 19, och en övre cylindrisk sektion 21 och en taksektion 22 som bildar en avgaskammare 26. Den övre cylindriska sektionen 21 är försedd med ett utlopp 23 med stor diameter som är avsett fór avgaser och taksektionen 22 har en öppning 24 i vilken en nedåtriktad gasinsprutningslans är avsedd att monteras för tillförsel av varrnlufiström till kärlet. Varmgasinsprutriingslansen 20 är vattenkyld på insidan och försedd med inre och yttre, ringformiga kylflödespassager 10 15 20 25 529 212 9 för in- och utflöde av kylvatten. I synnerhet kan lansen anta den huvudsakliga konstruktion som visas i det amerikanska patentdokumentet US 6 440 356.

Skalets cylindriska huvudsektion 18 har åtta i omkretsriktningen åtskilda rörforrniga infattningar 25 genom vilka insprutningslanser för fast material är avsedda att sträcka sig, i syfte att spruta in järnmalm, kolhaltigt material och smältmedel i den nedre delen av kärlet. Insprutningslanserna är även vattenkylda på insidan 0011 försedda med inre och yttre, ringforrniga kylflödespassager för in- och returflöden med kylvatten. I synnerhet kan insprutningslansema anta den huvudsakliga konstruktion som visas i det amerikanska patentdokumentet US 6 398 842.

Under användning innehåller kärletett smält bad av jäm och slagg och den övre delen av kärlet innehåller varma gaser under tryck och med extremt höga temperaturer i storleksordningen l200° C. Kärlet behöver därför under långa perioder kunna fungera som ett tiyckkärl och det måste ha en robust konstruktion och vara fullständigt tät.

I en vanlig installation kan den tunnformade huvudsektionen 18 ha en diameter i storleksordningen 10 meter och den övre cylindriska sektionen 21 kan ha en diameter i storleksordningen 5,5 meter. Vanligtvis behöver de övre delarna av kärlet kunna motstå ett inre tryck i storleksordningen 1,5 till 2 bar och eventuellt löstagbara tillträdespaneler i den delen av kärlet måste kunna fästas stadigt på plats för att motstå sådana inre tryck.

Kärlets övre sektion 22 är formad som en tvådelad kupolfonnad konstruktion. I syn- nerhet är den formad av en yttre ringformig panel 71 som är fastsatt på den övre änden av fatets cylindriska sektion 21 och av en inre ringforinig panel 72 som är löstagbart fástad till den yttre panelen 71, där båda panelema är formade med en inåtriktat konkav välvning så att när de passas samman kommer deras inre ytor att 10 15 20 25 30 529 212 10 passa ihop med en välvd yta. I huvudsak bildar panelema tillsammans den kontinuerligt kupolforrnade taksektionen 22.

Den yttre ringforrniga panelen 71 är svetsad till den övre änden av kärlets övre cylindriska sektion 21 med hjälp av en kontinuerlig svets 73 kring omkretsen så att den blir en integrerad del av tryckkärlet. Den yttre panelens 71 inre periferi och den inre panelens 72 yttre periferi har upprättstående ringforrniga flänsar 74, 75 som är koncentriskt anordnade, kring taksektionens centrumlinje. Flänsarnas 74, 75 övre delar har utåtvikta kantflänsar 76, 77 som är anslutna till dessa med hjälp av starka svetsfogar. Den inre panelens 72 upprättstående fläns 75 sträcker sig uppåt förbi panelens 71 fläns 74 och dess utåtriktade fläns 77 överlappar den yttre panelens utåtvikta fläns 76. De två panelema är sammanbundna med hjälp av klämbultar 79 som passerar genom, i omkretsriktningen åtskilda, hål i de anliggande flänsaina 76, 77 och år försedda med klämrnuttrar 81.

Den inre panelens 72 inre omkrets bildar öppningen 24 som är avsedd att ta emot i vanngasinsprutninglansen 106. Denna inre omkrets hos panelen 72 är försedd med ett upprättstående, cylindriskt rörformigt utsprång 82 vars övre ände uppbär en radiellt utåtskjutande fläns 83. Det flänsfórsedda cylindriska utsprånget 82 erbjuder en stadig infattning för gasinsprutningslansen 106, där lansen är försedd med en utåtriktad fläns som är avsedd att vila på flänsen 82 så att de två flänsama stadigt kan klämmas samman med hjälp av lämpliga klämbultar och muttrar.

Den visade konstruktionen av kärlets övre sektion 22 medger att kärlet kan motstå höga inre absoluta tryck under användning i en storleksordning på åtminstone 1,5 till 2 bar, samtidigt som den medger enkelt tillträde till det inre av kärlet när så anses nödvändigt. Arrangemanget medger bortiöring av varmluftinsprutrlingslansen 106 genom att klämbultama och muttrarna som klämmer fast flärisen 82 med lansflänsen avlägsnas, varvid varmluftinsprutningslansen kan dras ut vertikalt uppåt genom centrumöppningen 24 i den övre sektionen 22. Centrumöppningen har vanligtvis en 10 15 20 25 30 529 212 ll diameter i storleksordningen 1,0-1,5 meter. I vissa fall är detta allt som krävs för att utföra service och för att byta ut lansen. Om emellertid tillträde till det inre av kärlet krävs för underhåll eller reparation kan klämbultama och muttrama 79, 81 som klämmer fast de yttre och inre panelerna 71, 72 avlägsnas och den inre panelen 72 tas bort för att erbjuda en cirkulär tillträdesöppning som definieras av den yttre panelens 71 inre omkrets. Denna kan vanligtvis ha en diameter som ligger i intervallet 2,0-3,0 meter för att medge att de vattenkylda panelema och tung utrustning såsom en bobcat kan sänkas nedåt i kärlet samtidigt som den är tiillräekligt liten för att kunna avlägsnas och tas bort med minimala störningar på omgivande utrustning.

Kärlets skal 11 är på insidan fodrat med en uppsättning om 99 individuella kylpaneler genom vilka kylvatten kan cirkuleras och dessa kylpaneler är omslutna av ett eldfast material för att bilda ett vattenkylt inre eldfast foder åt kärlet ovanför smältningsornrådet. Det är viktigt att det eldfasta fodret är så gott som kontinuerligt och att allt eldfast material utsätts för kylning eftersom icke kylt, eldfast medel snabbt kommer att eroderas sönder. Panelerna är fonnade och fästade till skalet på sådant sätt att de kan installeras på insidan av skalet 11 och kan avlägsnas och ersättas individuellt under stilleståndsperioder utan att skalets uppbyggnad störs eller att kärlets tryckegenskaper behöver testas på nytt.

Kylpanelerna består av en uppsättning om fyrtioåtta paneler 31 vilka fodrar skalets cjylindriska, tunnformade huvudsektion 18, en uppsättning om sexton paneler 32 som fodrar den avsmalnande taksektionen 19 och fyra paneler 33, tjugo paneler 34 och elva paneler 35 vilka fodrar de övre delarna av det skal som bildar avgaskam- niaren 26. Panelerna 35 fodrar innerytan hos kärlets övre sektion 22. I syrmerhet fodrar sex av dessa paneler den inre ytan hos den yttre ringformiga panelen 71 och de återstående tre panelerna är hoppassade med den övre sektionens 22 inre ringforrniga panel 72. Således behöver endast tre av kylpanelema lossas från vattentillförselledningarna och reglerventilema när den övre sektionens 22 inre 10 15 20 25 30 529 212 12 panel 72 skall avlägsnas för att bilda tillträde till kärlets inre. Alla de andra vattenpanelema kan förbli kvar i kärlet och deras vattentillförselledningar och reglerventiler behöver inte lossas eller flyttas.

Panelernas 31 konstruktion och det sätt på vilket de är monterade på kärlskalets cylindriska tunna 18 visas i fig. 8-14. Såsom visas i fig. 5, 6 och 7 är dessa paneler belägna i sex vertikalt åtskilda skikt omfattande bågforrníga paneler som är åtskilda i kärlets omkretsriktning, varvid det är anordnat åtta enskilda paneler 31 i varje skikt. Varje panel 31 är sammansatt av en ledning fór kylmedel 36 som är bockad för att bilda inre och yttre panelsektioner 37, 38 i ett sicksackmönster. Rörforrniga kopplingsdetalj er 42 avsedda for kylinlopp och -utlopp sträcker sig från den inre panelsektionen vid en ände av varje panel. Panelerna 31 har en långsträckt bågformi g form med en krökning för att kunna passa ihop med krökningen hos skalets cylindriska, tunnformade huvudsektion 18.

En uppsättning om fyra monteringsstift 43 är anslutna till den yttre panelsektionens 318 sicksackfonniga rörforrnation med hjälp av kopplingsbyglar 44 för att skjuta uti sidled från panelen. Varje kopplingsbygel 44 är fastsatt vid sina ändar på den inre panelsektionens intilliggande rörsegment och sträcker sig mellan sina ändar utåt tvärs över ett rörsegment hos den yttre panelsektionen på det sätt som tydligast visas i fig. 10. Kopplingsbyglama 44 är i huvudsak V-formade där roten hos V-fonnen är krökt för att sitta åt kring den yttre panelsektionens rörsegment. Stiften 43 är fastsvetsade på kopplingsbyglarna så att de sträcker sig utåt från V-forrnernas rötter.

Kopplingsbyglama har till uppgift att omfamna panelema genom att på ett åtskilt sätt stadigt hålla fast rörsegmenten på flera ställen, vilka är fördelade över panelema och vilket resulterar i en stark men flexibel panelkonstruktion.

Monteringsstiften 43 sträcker sig genom öppningama 45 i skalet och genom de rörformiga utsprången 46 som omger öppningama 45 och skjuter ut från skalet.

Stiftens 43 ändar skjuter ut förbi de rörformiga utsprångens 46 yttre ändar och är 10 15 20 25 30 529 212 13 anslutna till dessa utsprångs yttre ändar genom att ringformiga metallskívor 47 svetsas till stiften och utsprången och därmed bildar anslutningar på utsidan av skalet på ett sätt som förseglar öppningarna 45.

På ett liknande sätt skjuter inloppens och utloppens kopplingsdetalj er 42, vilka är avsedda för panelen, ut genom öppningarna 48 i skalet och genom och förbi de rörfonniga utsprången 49 som omger dessa öppningar och skjuter ut från skalet, och anslutningar är tillverkade genom att ringfomiiga skivor 51 svetsas mellan kopplingsdetalj erna 42 och utsprången 49. På detta sätt monteras varje panel 31 till skalet via de fyra stiften 43 och kylmedelkopplingsdetalj erna 42 vid enskilda anslutningspunkter på utsidan av skalet. Stift- och kylmedelkopplingsdetaljema har en rörlig passning i de rörformiga utsprångens rör 46, 49 och panelen har fritt utrymme för termisk utvidgning och sammandragningsrörelser eller rörelser förorsakade av kontakt med material i kärlet.

-Stiften 43 och kylinloppens och -utloppens kopplingsdetaljer 42 är orienterade så att skjuter ut i sidled från panelen, i ett parallellt förhållande med avseende på varandra och att är parallella med ett mittenplan som är utsträckt i sidled genom panelen, i radiell riktning av kärlet så att panelen kan föras in i och avlägsnas genom att helt och hållet förflytta panelen inåt eller utåt ur kärlets cylindriska tunna.

Spalterna 53 mellan den i omkretsriktningen åtskilda panelen 31 måste vara tillräck- liga för att göra det möjligt att de bakre ytterkanterna hos en panel som avlägsnas är fria från de intilliggande panelernas inre kanter när panelen som skall avlägsnas dras inåt i stiftens 46 och kopplingsdetaljemas 42 riktning. Den storlek på spalterna som krävs beror på längden hos de bågformiga panelerna och därför på antalet paneler som sträcker sig kring tunnsektionens 18 omkrets. I den visade utföringsformen finns det åtta i omkretsriktningen åtskilda paneler i var och en av de sex skikten med paneler 31. Det har visat sig att detta erbjuder minimala spalter mellan panelema och säkerställer korrekt kylning av det eldfasta materialet vid spalterna. I allmänhet lO 15 20 25 30 529 212 14 gäller for att uppnå tillfredsställande kylning så är det nödvändigt att dela upp varje skikt i åtminstone sex i omkretsriktningen åtskilda paneler.

Eldfasta fasthållningsstift 50 är stuksvetsade till panelernas 31 kylrör for att skjuta inåt från panelema och verka som fórankringar för det eldfasta material som sprutas ut på panelerna. Stiften 50 kan anordnas i grupper med dessa stift, vilka sträcker sig rrtåt från respektive rör och for hela panelen är anordnade vid regelbundna intervall längsmed röret.

Panelema 33 och 34 som är hoppassade med kärlets cylindriskt krökta sektioner är formade och monterade på samma sätt som panelema 31 som beskrivs ovan, men några av panelema 34 är formade på det sätt som visas i ñg. 7 for att passa kring avgasutloppen 23.

Panelerna 32 och 35 som är hoppassade med skalets avsmalnade sektioner är i huvudsak koniskt krökta på det sätt som visas i utfóringsfonnen enligt fig. 7.

Förutom denna formvariant är dessa paneler forrnade och monterade till skalet på liknande sätt som panelema 31, där var och en är hoppassad med monteringsstift som skjuter ut i sidled från panelen och med ett par kylmedelskopplingsdetalj er for inloppen/utloppen vid panelemas motsatta ändar, där stiften och kopplingsdetalj erna sträcker sig genom skalets öppningar och är anslutna till rör som skjuter uti sidled från skalet for att bilda anslutningar på skalets utsida, vilket fórseglar öppningama och erbjuder en säker montering for panelema samtidigt som det medger att panelerna kan röra sig fritt.

Med hänvisning till fig. 15 till 18 så visas ett tillträdestorn 101 som erbjuder stöd för vattenkylningskretsar vilka tillför kylvatten till den vattenkylda utrustning som är belägen på kärlet 1 1. Tillträdestomet ger även personal tillträde till kärlet och till den vattenkylda utrustningen och kretsama. 10 15 20 25 30 529 212 15 I fig. 15 och 16 är ett övre golv 102 och ett andra golv 103 hOS fiUÜäÖCStOYUCt 101 såväl som tillförselsamlingsrör 104, 105 synliga för flöde av kylvatten till och från den vattenkylda utrustning som är belägen på kärlet.

En övre del av en gasinsprutningslans 106 (vilket kan vara en insprutningslans för varrnluftströmmar, HAB, Hot Air Blast) visas utskjutande ovanför tillträdestomets övre golv. En tillförselkanal 107 för tillförsel av en gas som innehåller syre, »såsom en varrnluftström, sträcker sig ovanför tillträdestornets övre yta och ansluter till gasinsprutningslansen 106.

I fig. 15, 17 och 18 är upprättstående flänsar 74 och 75 såväl som innerpanêleïl 72 synliga. Gasinsprutningslansen sträcker sig genom innerpanelens 72 öppning 24 in i kärlets inre. Gasinsprutningslansen är belägen koaxiellt med den inre panelen 72 och öppningen 24.

Tillträdestornets övre golv 102 och det andra golvet 103 innehåller tillträdesöppningar 108, 109, vilka är dimensionerade att kunna motta den inre panelen 72 vid både installering och borttagning. Gasinsprutningslansen 106 är även dimensionerad för att kunna passera genom tillträdesöppningarna 108, 109 hos de övre och de andra golven 102, 103. Tillträdesöppningarna 108, 109 i tillträdestornets övre och andra golv är koaxiellt orienterade för att kunna tillhandahålla en tillträdeskorridor med ett yttre hölje som sträcker sig uppåt, från intill en yttre kant hos den inre panelen 72, till ovanför tillträdestornets övre golv. "lfillträdeskorridorens yttre hölje är dimensionerat så att den inre panelen 72 och gasinsprutningslansen kan passera längsmed korridoren under installeringen och tas bort från kärlet. Efter installation hålls endast en del av insprutningslansen fast i korridoren. "lfillförselsanilingsrören 104, 105 för tillförsel av kylvatten till den vattenkylda utrustningen på kärlet, såsom gasinsprutningslansen 106 och de vattenkylda 10 15 20 25 30 529 212 16 panelerna 31, 32, 33, 34, 35 år belägna vid en höjd ovanför den inre panelen 72.

Samlingsrören 104, 105 sträcker sig kring tillträdestornets yttre omkrets.

Tillförselrören lll sträcker sig från tillförselsanilingsrören till anslutningar på den vattenkylda utrustningen. En stor del av tillförselrören sträcker sig till olika nivåer på kärlet under den inre panelen 72 och sträcker sig vanligtvis i sidled tvärs över tornet, från den yttre Omkretsen till anslutningar på kärlet. I detta avseende år tillförselrören och tillförselsarrilingsrören utformade så att de inte passerar genom tillträdeskorridoren. På liknande sätt passerar ett minimum av, om ens några, tillträdestornets 101 konstruktionsdelar genom tillträdeskorridoren. Anledningen är att minimera utbredningen av den utrustning som behöver monteras ned för att den inre panelen 72 och gasinsprutningslansen skall kunna installeras eller tas bort.

Emellertid håller den inre panelen 72 kvar vissa vattenkylda paneler och har för detta ändamål anslutningspunkter på sin ytteryta, till vilken vattenkylningssystemets tillförselrör är anslutna. Således tränger en del av vattenkylningssystemets tillförselrör in i tillträdeskorridorens yttre hölje och hålls fast på insidan av tillträdeskorridoren. Således behöver sådana tillförselrör antingen plockas isär innan den inre panelen 72 kan avlägsnas från kärlet eller installeras efter installeringen av den inre panelen 7 2. På liknande sätt kyls gasinsprutningslansen med vatten och tillförselrören för gasinsprutningslansen hålls kvar i tillträdeskorridoren och måste plockas isär innan gasinsprutningslansen kan avlägsnas eller installeras efter installeringen av gasinsprutningslansen. Vanligtvis är det enbart tillförselrören för de vattenkylda elementen som år belägna i tillträdeskorridoren och som tränger igenom det yttre höljet av tillträdeskorridoren.

Att tillhandahålla en pålitlig tillträdeskorridor som kräver minimal isärplockning av vattenkylningskretsens tillförselrör och tillträdestomets konstruktionsdelar minimerar omfattningen av den konstruktionsaktivitet som förknippas med ersättan- det av gasinsprutningslansen. 10 15 529 212 17 Tillträde till det inre av kärlet sker huvudsakligen genom den inre panelen 72 efier- som de andra tillträdespunkterna i kärlet antingen kräver att den eldfast fodrade härden som är belägen i den nedre delen av kärlet plockas isär, altemativt överhuvudtaget inte erbjuder någon tillträde till kärlet. Att minimera omfattningen av den konstruktionsaktivitet som förknippas med installering och bortfóring av den inre panelen 72 består i att minska den tidsåtgång som krävs för att genomföra sådana förfaranden. Vanligtvis bör den inre panelen 72 avlägsnas for att kunna utföra underhåll eller utbyte av de vattenkylda paneler som är belägna på insidan av kärlets skal. Således är den inre panelen 72 dimensionerad att kunna ta emot de vattenkylda panelerna för installering på kärlets vägg. Vanligtvis har den inre panelen en diameter på ungefär 2 meter.

Det visade kärlet har enbart framställts med hjälp av exempel. Det fysiska utföran- det på kärlet och kylpanelerna kan varieras och det bör inses att sådana variationer kan göras utan att bifogade patentkravs skyddsomfång frångås.

Claims (26)

10 15 20 25 529 212 18 BATENTKRAV

1. Ett metallurgiskt kärl omfattande en cylindrisk övre ändsektion och en taksektion som är hoppassad med den cylindriska sektionens övre ände för att bilda en takförslutning hos kärlet kring en centrumöppning genom vilken en gasinsprutningslans är avsedd att sträcka sig för insprutning av varma gaser i kärlet, varvid taksektionen är formad av en yttre, inåtriktat konkav, välvd, ringformi g panel som är fastsatt på den övre änden hos den cylindriska sektionen och en inre, iriåtriktat konkav, välvd, ringfonnig panel som är löstagbart fastsatt pä den yttre panelen, där den inre Omkretsen hos den inre ringformiga panelen definierar takselctionens inre öppning, och där den inre ringfonniga panelen är löstagbar fór att kunna erbjuda tillträde till det inre av kärlet.

2. Metallurgiskt kärl enligt krav 1, varvid de inre ytorna hos de inre och yttre pane- lerna är anpassade efter en välvd yta som sträcker sig från den cylindriska sektionens övre ände till den inre panelens inre omkrets.

3. Metallurgiskt kärl enligt krav 2, varvid de två panelemas inre ytor kan anpassas efter en kontinuerligt välvd kupolform.

4. Metallurgiskt kärl enligt något av de tidigare kraven, varvid de inre och yttre ringformiga panelerna hos den övre sektionen är försedda med upprättstående koncentriska, ringforniiga flänsar och är löstagbart fastsatta på varandra med hjälp av fastklämningsorgan som har till uppgift att klämma samman flänsarna.

5. Metallurgiskt kärl enligt krav 4, varvid de upprättstående ringformiga flänsamas övre delar är försedda med utåtriktade kantflänsar och fastklämningsorganen är avsedda att klämma samman de utåtriktade kantflänsarna. 10 15 20 25 so 529 212 19

6. Metallurgiskt kärl enligt krav 5, varvid den inre ringformiga panelens upprättstående, ringformiga fläns sträcker sig uppåt ovanför den övre änden hos den yttre ringformiga panelens upprättstående, ringformiga fläns och dess utåtriktade kantfläns överlappar den yttre panelens utåtriktade kantfläns.

7. Metallurgiskt kärl enligt krav 5 eller 6, varvid fastklämningsorganet innefattar klämbultar som sträcker sig genom, i omkretsriktningen åtskilda, öppningar i de utåtriktade flänsarna.

8. Metallurgiskt kärl enligt något av de tidigare kraven, varvid taksektionens yttre ringformiga panel är permanent fastsatt till den cylindriska sektionens övre ände med hjälp av en kontinuerlig svets.

9. Metallurgiskt kärl enligt något av de tidigare kraven, varvid den inre omkretsen lios den övre sektionens inre ringformiga panel är försedd med en upprättstående oylindrisk del för att kunna motta gasinsprutningslansen.

10. Metallurgiskt kärl enligt krav 9, varvid den upprättstående cylindriska delens övre ände är försedd med en radiellt utåtskjutande, ringformig fläns för anslutning till lansen,

11. 1.1. Metallurgiskt kärl enligt något av de tidigare kraven, varvid den inre panelens innerdiameter ligger i intervallet l till 1,5 meter.

12. 1.2. Metallurgiskt kärl enligt krav 11, varvid den inre ringens ytterdiameter ligger i intervallet 2,5 meter till 3 meter.

13. l 3. Metallurgiskt kärl enligt något av de tidigare kraven, varvid taksektionens yttre ringformiga panel på insidan är försedd med vattenkylningspaneler. 10 15 20 25 30 529 212 20

14. Metallurgiskt kärl enligt något av de tidigare kraven, varvid taksektionens inre ringfonniga panel på insidan är försedd med vattenkylningspaneler.

15. Direktsmältningsanläggning innefattande ett metallurgiskt kärl enligt något av de tidigare kraven, ett flertal kylpaneler belägna på kärlets insida, ett flertal panelinloppskopplingar och panelutloppskopplingar belägna på en ytteryta av kärlek vattenledningsrör anslutna mellan kopplingama och samlingsrör for vattenströmningen samt ett tillträdestorn som erbjuder tillträde till kärlet och som bär upp vattenledningsrören och samlingsrören, varvid vattenledningsrören och samlingsrören samt tillträdestomet är positionerade kring kärlet för att bilda en tillträdeskorridor ovanför kärlets inre ringformiga panel för installering och bortföring av den inre ringforrniga panelen.

16. Direktsmälmingsanläggning enligt krav 15, varvid korridoren sträcker sig huvudsak vertikalt uppåt från den inre ringforrniga panelen.

17. Direktsmältningsanläggning enligt krav 16, varvid korridoren har en yttre gräns- yta som sträcker sig uppåt från området kring den inre ringformiga panelens yttre omkrets.

18. Direktsmältningsanläggning enligt något av kraven 15 till 17, varvid samlingsrören för vattenströmningen är positionerade på tilltrådestornet, vid en nivå ovanför den inre ringformiga panelen och vattenledningsrören sträcker sig från samlingsrören till kopplingar som är belägna på kärlet vid nivåer under den inre ringformiga panelen.

19. Direktsmältningsanläggning enligt något av kraven 15 till 18, varvid den inre ringformiga panelen är dimensionerad för intöring och utfóring av kylpaneler genom den tillträdesöppning som bildas när panelen tas bort. 10 15 20 25 529 212 21

20. Direktsmältriingsanläggning enligt något av kraven 15 till 19, varvid den inre ringformiga panelen har kylpaneler på en inre yta och kopplingar på en yttre yta och varvid vattenledningsrör som är avsedda fór panelens kylpaneler sträcker sig in i tiillträdeskorridoren.

21. Direktsmältningsanläggning enligt något av kraven 15 till 20, varvid samlings- rören är belägna intill en yttre omkrets av tillträdestomet och där rören sträcker sig till kopplingar på kårlet, via vägar som sträcker sig vertikalt nedåt och i sidled tvärs över tilltrådestornet, och vilka i huvudsak undviker tillträdeskorridoren.

22. Direktsmåltningsanläggning enligt något av kraven 15 till 20, varvid en gas- insprutningslans sträcker sig genom centrumöppningen, in i kärlet och där åtminstone en del av insprutningslansen är belägen i tillträdeskorridoren.

23. Direktsmältriingsanläggning enligt krav 22, varvid centrumöppningen och insprutningslansen är belägna koaxiellt med tillträdeskorridoren.

24. Direktsmältningsanläggning enligt krav 22 eller 23, varvid tillträdestornet inne- fattar en tillträdesplattforrn som är belägen ovanför kärlets övre sektion for att erbjuda tillträde till insprutningslansen och som har en öppning som definierar en del av tillträdeskorridoren.

25. Direktsmältningsapparat enligt krav 24, varvid insprutningslansen sträcker sig genom öppningen i tillträdesplattforrnen.

26. Direktsmältningsanläggning enligt något av kraven 22 till 25, varvid insprut- ningslansen är vattenkyld och innefattar kopplingar för anslutning till tillförselrör och varvid en del av tillfórselrören som är avsedda fór lansen sträcker sig in i tillträdeskorridoren.