DE2144154A1

DE2144154A1 - Düse für einen bodenblasenden, metallurgischen Konverter

Info

Publication number: DE2144154A1
Application number: DE19712144154
Authority: DE
Inventors: Paul-Emile Embourg Nilles (Belgien). C21c5-56
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques, Centrum voor Research in de Metallurgique, Association sans but Lucratif, Vereniging zonder winstoogmerk, Brüssel
Priority date: 1970-09-09
Filing date: 1971-09-03
Publication date: 1972-03-16
Also published as: FR2106387A1; LU63812A1; GB1314508A; BE755954A; FR2106387B1

Description

CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE

Association sans but lucratif
Vereniging zonder winstoogmerk

47, rue Montoyer, Brüssel / Belgien

Düse für einen bodenblasenden, metallurgischen Konverter

Die Erfindung betrifft Düsen zum Einblasen von technisch reinem Sauerstoff oder eines stark mit Sauerstoff angereicherten Oxydationsgases durch den Boden eines metallurgischen Konverters.

Es ist bekannt, daß beim Luftfrischen des Roheisens mit Einblasung durch den Konverterboden die Verwendung von reinem Sauerstoff im allgemeinen nicht zweckmäßig ist, und zwar hauptsächlich aus dem Grund, daß die feuerfeste Auskleidung um die am Boden des Konverters angeordneten Düsen herum angegriffen wird.

Um diesen Nachteil auszuschalten, wurde bereits die Verwendung von aus zwei konzentrischen Rohren bestehenden Düsen vorgeschlagen, wobei die Einblasung des Sauerstoffs

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durch, das mittlere Rohr und des endothermen Reaktionsgases wie zum Beispiel von Propangas durch das aus sere Rohr erfolgt.

Die mit derartigen Düsen erzielten Ergebnisse sind interessant} wobei eine gute Haltbarkeit der die Düsen umgebenden Feuerfestmaterialien und demgemäss eine längere Lebensdauer der solcherart ausgestatteten Konverterböden festgestellt werden konnte.

Dennoch bleibt si beachten, dass sich die Konverterböden aufgrund der porösen Struktur der zu den Böden gehörigen. Feuerfestmaterialien wie beispielsweise von Dolomit mit einer verhältnismässig grossen Menge des endothermen Reaktionsgases durchsetzen können. Es kann sich somit eine Infiltration dieses endothermen Reaktionsgaeee entlang der aus s er en Wandung der in den Konverterboden eingebetteten Düse ergeben, da der Kontakt dieser Wandung mit dem sie umschliessenden Feuerfestmaterial nicht immer mit absoluter Dichtigkeit gewährleistet ist. Setzt sich diese Infiltration fort, bis das endotherme Beaktionsgas auf die Aussenluft übergreift, so entsteht eine Flamme mit allen sich hieraus ergebenden Gefahren und Unannehmlichkeiten.

Die vorliegende Erfindung hat eine Düse mit konzentrischem Doppelrohr zum Gegenstand, mit welcher der Sauerstoff und ein endothermes Reaktionsgas durch den Boden des Konverters getrennt eingeblasen werden können, ohne eiefe dass sich der vorstehend beschriebene Nachteil ergibt.

Gemäss der in der beigefügten Figur 1 als ein im nicht einschränkenden Sinne zu betrachtendes Beispiel dargestellten Ausführungsform ist die mit einem mittleren Rohr (l) zum

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Einblasen technisch reinen.Sauerstoffs oder eines stark mit Sauerstoff angereicherten Oxydationsgases und mit einem äusseren Rohr (2) zum Einblasen eines endothermen Reaktionsgases versehene Düse im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass sie unter anderem umfasst:

1. einen Ansatz (3)» dessen möglichst flache Oberfläche (4) eine um das Rohr (l) verlaufende geeignete Rippe (5) aufweist,

2. einen Düsenhalter (6) mit einem möglichst flachen Sitz (7) zur Auflagerung auf der Rippe (5) dergestalt, dass eine unbedingt dichte Verbindung hergestellt wird, wobei der Düsenhalter (6) auf der Bodenplatte des Konverters ziemlich genau an der jeweils gewünschten Einblasstelle befestigt wird,

3. eine Vorrichtung (8) zur Verriegelung des Ansatzes (3) auf dem Düsenhalter (6).

Erfindungsgemäss hat die Rippe (5) zweckmässigerweise eine torische Form, wobei sie mit ihrer oberen Mantellinie mit dem Sitz (7) des Düsenhalters (6) in Eontakt steht.

Ausserdem ist erfindungsgemäss die Verriegelungsvorrichtung (8) möglichst durch mindestens eine Kopf schraube (9) fest mit dem Düsenhalter (6) verbunden.

Nach einer erfindungsgemäss en konstruktiven Abwandlung ist die äussere Wandung des äusseren Rohres (2) an den Düsenhalter (6) angeschweisst.

Gemäss einer vorteilhaften abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist die äussere Wandung des äusseren Rohres (2) an ein Zwischenstück (lO, 3?ig. 2 und 3) angeschweiset, das

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sich in einer im Düsenhalter (6) ausgebildeten Aussparung befindet, wobei die Dichtigkeit einmal zwischen dem Zwischenstück (10) und dem Düsenhalter (6) durch eine geeignete Dichtung und sum anderen zwischen dem Zwischenstück (10) und dem Ansatz (3) durch die mit der Oberfläche (12) des Zwischenstückes (10) in Kontakt kommende lippe (5) gewährleistet ist.

Diese Anordnung ist aus mehreren Gründen von Vorteil. Durch das Zwischenstück (lO) braucht das Bohr (2) nicht auf den Düsenhalter (6) aufgeschweisst zu werden. Darüberhinaus w lässt sich durch das Vorhandensein des Zwischenstückes (10) das Rohr (2) schnell auswechseln. Es genügt nämlich bei der Vorbereitung eines neuen Bodens» das Rohr (2) mit dem Zwischenstück (10) aus dem Sitz im Düsenhalter (6) zu entfernen. Und schliesslich kann die Geeamtanordnung bestehend aus der Düse, dem Ansatz und den Anschlüssen an die leitungen für Sauerstoff und endothermes Reaktionsgas wesentlich einfacher und schneller ausgebaut werden, so dass sich deutlich verbesserte Betriebs- bzw. Arbeitsbedingungen ergeben.

Die Dichtigkeit zwischen dem Zwischenstück (lO) und dem Düsenhalter (6) kann durch eine Dichtung mit zum Beispiel konischer Oberfläche (11, Fig. 2) oder rechtwinkliger Oberfläche (13, iig. 3) gewährleistet werden.

Gemäss einer anderen zweckmässigen abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist der Ansatz (3) an der dem Konverterboden gegenüberliegenden Seite mit einer das innere Rohr umgebenden Verlängerung und einem Element τ ersehen, durch welches der Zwischenraum zwischen dem Ende der Verlängerung und der Auesenflache des Rohres völlig dicht abgeschlossen wird.

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Dieses Absehlusselement kann einmal aus einer weitgeh endet zylindrischen Muffe zur dauerhaften Aufpassung auf dem inneren Bohr bestehen, das mit einer Schulter rersehen ist, gegen welche die Muffe angelegt werden kann, wobei die Muffe ausserdem an der Aussenseite ihres konverterseitigen Endes eine zum inneren Bohr konzentrische konische öffnung aufweist, welche auf einer entsprechenden konischen öffnung in der Innenwandung der Verlängerung aufliegt, und zum anderen eine Vorrichtung sein, um die Muffe auf der Verlängerung sum Sei spiel durch einen Gewindering zu sichern·

Gemäss einer entsprechend dieser Anordnung in figur 1 als ein im nicht einschränke enden Sinne zu betrachtende« Beispiel dargestellten Ausführungsform ist der Ansatz (3), durch dessen Bohrung (15) das innere Bohr (l) frei geführt werden kann, mit einem sechseckigen Körper (14) und einem zylindrischen Gewindeende (17) versehen. Der Körper (14) umfasst eine innere kegelstumpfförmige öffnung (16). Si· zylindrische Muffe (18) ist bei (20) auf das Bohr (l) aufgeschraubt und bei (19) angesohweisst. Sie weist ausserdem eine ausaere kegelstumpfförmige öffnung (21) auf, die sich absolut dioht gegen den kegelstumpfförmigen Abschnitt (16) anlegt. Bin Gewindering (22) ist bei (23) auf die Gewindeöffnung (17) aufgeschraubt, wodurch die Muffe (18) dank der Kante (24) und der Schulter (25), mit denen sie ausgestattet ist, gegen die kegelstumpfförmige öffnung (16) gedrückt wird. In diesem falle sei darauf hingewiesen, dass es zum Herausnehmen des inneren Rohres (l) genügt, die Verriegelungsvorrichtung bzw. den Gewindering (22) zu entfernen und die zylindrische Muffe (18) abzuziehen, mit der das

Bohr (l) fest verbunden iet.

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' G-emäss ligur 4 kann es sich bei dem Element zum dichten Abschluss des Zwischenraumes zwischen dem Ende der Verlängerung des Ansatzes (3) und der Aussenfläche des mittleren Bohre« (l) auch um eine verformbare Sichtung (26) handeln, die auf dem Rohr (l) durch einen an sich bekannten Anschluss (27) zusammengedrückt wird, der auf den Gewindeabschnitt (28) der zylindrischen Verlängerung aufgeschraubt ist.

Ebenfalls erfindungsgemäss besteht die Vorrichtung zur Verriegelung des Ansatzes auf dem Düsenhalter ((6), Fig. 4) zweokmässigerweiser aus einem Ring (29)» der auf dem Düsenhalter (6) duroh Schrauben und Muttern befestigt ist, wobei die Köpfe der Schrauben in einer zu diesem Zweck im Düsenträger (6) ausgebildeten Hut (30) zu liegen kommen.

Diese Verriegelungsanordnung ist insofern interessant, als sie keinerlei Gewindeteile umfasst» bei denen immer die Gefahr der Oxydation und Verschmutzung beim Einbrennen des Bodens besteht.

Ausserdem ist zu berücksichtigen, dass zum Herausnehmen des inneren Rohres (l) nur die Verriegelung und der Ansatz entfernt zu werden brauchen.

Dank der vorstehend beschriebenen Verbesserungen wird dem Stahlwerker ein ausbaubares System zum Anschluss von Aussenleitungen an Düsen mit konzentrischem Doppelrohr in die Hand gegeben, mit dem verschlissene oder fehlerhafte Düsen leicht und einfach sowie schnell ausgewechselt werden können. Die Bestandteile dieses Systems sind von einfachster Konstruktion und ihr SLn- und Ausbau ist äusserst leicht durchzuführen. Dieses System bietet einen absoluten Schutz gegen den Durohtritt von endothermem Reaktionsgas, da die vorgesehenen Dichtungen völlige Dichtigkeit gewährleisten. Und schliesslioh wird das Einsetzen der Düsen duroh die geringere Anzahl von _%

Sohweissungen noch weiter vereinfacht.

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Claims

PATENTANSPROCHE:

1. Düse für einen bodenblasenden, metallurgischen Konverter mit einem mittleren Rohr zum Einblasen technisch reinen Sauerstoffs oder eines stark mit Sauerstoff angereicher-: ten Oxydationsgases und mit einem äußeren Rohr zum Einblasen eines endothermen Reaktionsgases, dadurch gekenn zeichnet, daß sie außerdem umfaßt:

1. einen Ansatz (3), dessen bevorzugt flache Oberfläche (¹O eine um das Rohr (1) verlaufende geeignete Rippe (5) aufweist,

2. einen Düsenhalter (6) mit einem zweckmäßigerweise flachen Sitz (7) zur Auflagerung auf der Rippe (5) dergestalt, daß eine unbedingt dichte Verbindung hergestellt wird, wobei der Düsenhalter (6) auf der Bodenplatte des Konverters weitgehend genau an der jeweils gewünschten Einblasstelle befestigt wird,

3. eine Vorrichtung (8) zur Verriegelung des Ansatzes (3) auf dem Düsenhalter (6).

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (5) eine torische Form hat und mit ihrer oberen Mantellinie mit dem Sitz (7) des Düsenhalters (6) in Kontakt steht.

3. Düse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die Verriegelungsvorrichtung (8) durch mindestens eine Kopfschraube (9) fest mit dem Düsenhalter (6) verbunden ist.

U. Düse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die äußere Wandung des äußeren Rohres (2) an den Düsenhalter (6) angeschweißt ist.

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5. Düse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich net _t daß die äußere Wandung des äußeren Rohres (2, Fig. 2,3) an ein Zwischenstück (10) angeschweißt ist, das sich in einer im Düsenhalter (6) ausgebildeten Aussparung befindet, wobei die Dichtigkeit einmal zwischen dem Zwischenstück (10) und dem Düsenhalter (6) durch eine geeignete Dichtung und zum anderen zwischen dem Zwischenstück (10) und dem Ansatz (3) durch die mit der Oberfläche (12) des Zwischenstückes (10) in Kontakt kommende Rippe (5) gewährleistet ist.

6. Düse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet; daß die

ψ Dichtigkeit zwischen dem Zwischenstück (10) und dem Düsenhalter (6) durch eine Dichtung mit konischer Oberfläche (11, Fig. 2) sichergestellt ist.

7. Düse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet_t daß die Dichtigkeit zwischen dem Zwischenstück (10) und dem Düsenhalter (6) durch eine rechtwinklige Dichtung (13, Fig. 3) erreicht wird.

8. Düse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet_Λ daß der Ansatz (3) an der dem Konverterboden gegenüberliegenden Seite mit einer das innere Rohr umgebenden

k Verlängerung und einem Element versehen ist, durch welches der Zwischenraum zwischen dem Ende der Verlängerung und der Außenfläche des Rohres völlig dicht abgeschlossen wird.

9. Düse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet_t daß das Abschlußelement aus einer weitgehendst zylindrischen Muffe zur dauerhaften Aufpassung auf dem inneren Rohr besteht , das mit einer Schulter versehen ist, gegen welche die Muffe sich anlegen kann, wobei die Muffe außerdem an der Außenfläche ihres konverterseitigen Endes eine zum

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inneren Rohr konzentrische konische öffnung aufweist, welche auf einer entsprechenden konischen öffnung in der Innenwandung der Verlängerung aufliegt, und andererseits von einer Vorrichtung gebildet wird, um die Muffe zum Beispiel durch einen Gewindering auf der Verlängerung zu sichern.

10. Düse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet_a daß es sich gemäß Figur 4· bei dem Element zum dichten Abschluß des Zwischenraumes zwischen dem Ende der Verlängerung und der Außenfläche des mittleren Rohres (1) um eine verformbare Dichtung (26) handelt, die auf dem Rohr (1) durch einen an sich bekannten Anschluß (27) zusammengedrückt wird, der auf den Gewindeabschnitt (28) der zylindrischen Verlängerung aufgeschraubt ist.

11. Düse nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorrichtung zur Verriegelung des Ansatzes auf dem Düsenhalter (6, Fig. 4) aus einem Ring (29) besteht, der auf dem Düsenhalter (6) durch Schrauben und Muttern befestigt ist, wobei der Kopf der Schrauben in einer zu diesem Zweck im Düsenträger (6) ausgebildeten Nut (30) zu liegen kommt.

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