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DE2937303A1 - UNIT WITH BLOWING NOZZLES, CALLED LANCK HEAD FOR BLOWING GASES, ON OR IN A BATH OF MOLTEN METAL - Google Patents

UNIT WITH BLOWING NOZZLES, CALLED LANCK HEAD FOR BLOWING GASES, ON OR IN A BATH OF MOLTEN METAL

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Publication number
DE2937303A1
DE2937303A1 DE19792937303 DE2937303A DE2937303A1 DE 2937303 A1 DE2937303 A1 DE 2937303A1 DE 19792937303 DE19792937303 DE 19792937303 DE 2937303 A DE2937303 A DE 2937303A DE 2937303 A1 DE2937303 A1 DE 2937303A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blowing
lance
nozzles
head
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792937303
Other languages
German (de)
Inventor
Rene Dipl Ing Hubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Spaeter Luxembuourg S A R
Original Assignee
Carl Spaeter Luxembuourg S A R
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Spaeter Luxembuourg S A R filed Critical Carl Spaeter Luxembuourg S A R
Publication of DE2937303A1 publication Critical patent/DE2937303A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4606Lances or injectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

Einheit mit Blasdüsen, genannt " Lanzenkopf " zum Blasen von Gasen, auf oder in ein Bad von geschmolzenem Metall.Unit with blowing nozzles, called "lance head", for blowing gases on or in a bath of molten metal.

1010

1515th

Die Erfindung betrifft Einheiten mit einer oder mehreren Blasdüsen zum Blasen von Gasen, mit oder ohne Feststoffgehalt, mindestens mit Schallgeschwindigkeit, auf die Oberfläche oder unter die Oberfläche eines Bades von geschmolzenem Metall in einem Behälter, oder zum Einblasen dieser Medien in einen Ofen enthaltend ein Schmelzbad, insbesondere von geschmolzenem Eisen.The invention relates to units with one or more blowing nozzles for blowing gases, with or without solids content, at least at the speed of sound, on the surface or below the surface of a bath of molten metal in a container, or for blowing these media into a furnace containing a molten bath , especially of molten iron.

Insbesondere betrifft die Erfindung Einheiten mit einer oder mehreren Blasdüsen zum Aufblasen von Sauerstoff, mit oder ohne Feststoffgehalt, auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls in einem Stahlwerkskonverter welcher zur Stahlerzeugung dient.In particular, the invention relates to units with one or more blowing nozzles for blowing oxygen, with or without a solid content, onto the surface of the molten metal in a steelworks converter which is used for steel production.

Die erwähnten Einheiten arbeiten in unmittelbarer Nähe von geschmolzenem Metall und müssen somit hohen Temperaturen widerstehen.The units mentioned work in close proximity to molten metal and must therefore withstand high temperatures.

03001 A/072203001 A / 0722

Normalerweise geschieht die Gaszufuhr zu der Blasdüseneinheit durch ein Rohr welches üblicherweise "Blaslanze" genannt wird. Die Einheit mit der/den Blasdüsen bildet den Abschluss der Blaslanze und wird üblicherweise "Lanzenkopf" genannt.Normally, the gas is supplied to the blower nozzle unit through a tube which is usually "blower lance" is called. The unit with the blower nozzle (s) forms the end of the blower lance and is usually Called "lance head".

Der Lanzenkopf ist also die Einheit welche die Lanze beendet.The lance head is the unit that ends the lance.

Zur Vereinfachung der Beschreibung sind die vorstehenden Begriffe nachfolgend benutzt.To simplify the description, the above terms are used below.

In einzelnen Anwendungsfällen ist es möglich eine ungekühlte Blaslanze zu verwenden. Im Falle der heutzutage sehr häufigen Verwendung von Blaslanzen zur Herstellung von Stahl im Konverter mittels Sauerstoff ist nicht bekannt dass die Verwendung von ungekühlten Blaslanzen möglich war. In allen bekannten Fällen gebrauchen die Stahlwerke gekühlte Blaslanzen.In individual applications it is possible to use an uncooled blowing lance. In the case of nowadays Very frequent use of blowing lances for the production of steel in the converter by means of oxygen is not known that the use of uncooled blowing lances was possible. In all known cases, the steel mills use cooled blowing lances.

Der Lanzenkopf gemäss der Erfindung bezieht sich nur auf gekühlte Blaslanzen, welche üblicherweise auch mit gekühlten Lanzenköpfen versehen sind.The lance head according to the invention relates only to cooled blowing lances, which are usually also provided with cooled lance heads.

Die gekühlte Blaslanze besteht üblicherweise aus mehreren konzentrischen oder ineinandergesteckten Rohren welche die einzelnen Kammern bilden für Zufuhr und Abfuhr des Kühlwassers sowie die Kammer oder Kammern für Gaszufuhr.The cooled blowing lance usually consists of several concentric or nested tubes which the individual chambers form the supply and discharge of the cooling water and the chamber or chambers for gas supply.

Zum besseren Verständnis der Erfindung zeigt die beiliegende Figur 1 ein Beispiel einer bekannten AusführungFor a better understanding of the invention, the accompanying FIG. 1 shows an example of a known embodiment

25- eines Lanzenkopfes:25- of a lance head:

Der bekannte Lanzenkopf besteht aus einem Aussenboden (1) und einem Innenboden (2) welche durch die Blasdüse bzw. Blasdüsen (3) verbunden sind. Der Innenraum ist mit Kühlwasser gefüllt. Dieser Kühlwasserraum ist die direkte Fortsetzung der Wasserkammern der Blaslanze. Die Befestigung des Lanzenkopfes an die Blaslanze (6) muss durch ein Verfahren geschehen welches absolute Dichtigkeit garantiert, üblicherweise ist der Lanzenkopf angeschweisst.The known lance head consists of an outer base (1) and an inner base (2) which are passed through the blower nozzle or Blowing nozzles (3) are connected. The interior is filled with cooling water. This cooling water space is the direct one Continuation of the water chambers of the blow lance. The attachment of the lance head to the blowing lance (6) must be done by a process that guarantees absolute tightness, usually the lance head welded on.

O300U/Q722O300U / Q722

-ir-ir

Der bekannte Lanzenkopf ist also eine geschweisste oder gegossene Einheit welche untrennbar den eigentlichen Abschluss der Blaslanze, also die Wasserkammern (4) und (5) verbindet mit den Blasdüsen (3). ιThe known lance head is thus a welded or cast unit which inseparably connects the actual closure of the blower lance, i.e. the water chambers (4) and (5), with the blower nozzles (3). ι

Diese Konstruktion erfordert also eine beständige und komplette Kühlung.This construction therefore requires constant and complete cooling.

Meist ist der komplette Lanzenkopf, zumindest aber der Aussenboden und die Düsen aus Kupfer gefertigt, also einem Metall mit hoher thermischer Leitfähigkeit jedoch geringer mechanischer Festigkeit und relativ niedrigem Schmelzpunkt.Usually the complete lance head, but at least the outer base and the nozzles, are made of copper, that is to say a metal with high thermal conductivity but low mechanical strength and a relatively low melting point.

Ist der Lanzenkopf an die Blaslanze angeschweisst ist es nur möglich die Blascharakteristiken zu verändern durch Abtrennen des ganzen Lanzenkopfes und Anschweissen eines anderen Lanzenkopfes mit veränderten Düsenquerschnitten oder Düsenwinkeln. Diese Umstellung erfordert also einen Eingriff in den Kühlkreislauf.If the lance head is welded to the blowing lance , it is only possible to change the blowing characteristics by cutting off the entire lance head and welding on another lance head with changed nozzle cross-sections or nozzle angles. This changeover requires intervention in the cooling circuit.

Es ist also unmöglich mit der bekannten Lanzenkopfausführung schnellstens die Blascharakteristiken zu'"verändern. It is therefore impossible to change the blowing characteristics as quickly as possible with the known lance head design.

Es ist einleuchtend dass ein Lanzenkopf nur solange gebraucht werden kann wie seine Wasserkammern keine merkbare Leckage aufweisen. Im Fall einer Leckage muss die Blaslanze sofort ausser Betrieb genommen werden wodurch der Aufbereitungszyklus des Metalls gestört wird.It is obvious that a lance head can only be used as long as its water chambers do not show any noticeable leakage. In the event of a leak, the lance must be taken out of service immediately, which disrupts the metal processing cycle.

Es hat sich gezeigt dass die bekannte Lanzenkopfkonstruktion Nachteile hat die sich sehr negativ auf die Standzeit auswirken:It has been shown that the well-known lance head construction has disadvantages that have a very negative effect on the service life:

- In einem Lanzenkopf mit mehreren Düsen ist es sehr schwierig das Kühlmittel so zu leiten dass die ganze/ der Wärme ausgesetzte Oberfläche, gleichmässig und ausreichend gekühlt wird. Oft besteht die Gefahr örtlicher überhitzung welche Durchbrenner verursacht.- In a lance head with several nozzles, it is very difficult to guide the coolant in such a way that the entire surface exposed to heat is cooled evenly and sufficiently. Often there is a risk of local overheating which causes burnouts.

- Die Blasdüsen verbinden die Aussenteile und Innenteile welche sehr verschiedenen Wärmebeanspruchungen und somit Wärmedehnungen unterliegen. Die auftretenden Spannungen- The air nozzles connect the outer parts and the inner parts which are very different from heat loads and thus Are subject to thermal expansion. The tensions that arise

ermüden das Material und erzeugen Risse. 03001 h /0722fatigue the material and create cracks. 03001 h / 0722

-ν- ■-ν- ■

- Das meist mit Überschallgeschwindigkeit aus den Düsen austretende Gas erzeugt vor den Düsen einen Unterdruck welcher die "Ansaugung" von hochgeschleuderten Partikeln verursacht. Diese Partikel schleifen den gekühlten Boden zwischen den Düsen ab und verursachen Durchbrüche.- The gas, which usually emerges from the nozzles at supersonic speed, creates a negative pressure in front of the nozzles which causes the "suction" of thrown particles. These particles grind the cooled one Soil between the nozzles and cause breakthroughs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einerseits das Risiko von Durchbrüchen auf ein Minimum zu beschränken, andererseits eine sofortige Änderung der Blascharakteristikken zu ermöglichen.The invention is based on the one hand to limit the risk of breakthroughs to a minimum, on the other hand, to enable an immediate change in the blowing characteristics.

Die Einheit mit Blasdüsen, also Lanzenkopf, gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet dass der, die Düse (n) tragende Teil, nachstehend bezeichnet als Düsenboden, unabhängig ist von dem eigentlichen Lanzenende welches allein eine Wasserkammer bildet.The unit with blow nozzles, i.e. lance head, according to the The invention is characterized in that the part carrying the nozzle (s), hereinafter referred to as the nozzle base, is independent of the actual end of the lance, which alone forms a water chamber.

Figur 2 zeigt ein Beispiel einer möglichen Ausführung des erfindungsgemassen Lanzenkopfes.FIG. 2 shows an example of a possible embodiment of the lance head according to the invention.

Der Düsenboden (1) mit den Düsen (3) ist nur mit mechanischen Mitteln, z.B. Schrauben oder Keilen, mit dem eigentlichen Lanzenende (2) verbunden. Er ist von diesem jederzeit lösbar ohne irgendeinen Eingriff in die Wasserkammern. Das Lanzenende (2) ist die Verlängerung der Blaslanze (5) und ist mit dieser so verbunden dass absolute Dichtheit erzielt wird. Vorzugsweise ist das Lanzenende (2) angeschweisst.The nozzle base (1) with the nozzles (3) can only be fixed with mechanical means, e.g. screws or wedges actual lance end (2) connected. It can be detached from it at any time without any intervention in the water chambers. The lance end (2) is the extension of the blowing lance (5) and is connected to it in such a way that absolute Tightness is achieved. The end of the lance (2) is preferably welded on.

Die Erfindung hat folgende Vorteile:The invention has the following advantages:

- Der Düsenboden kann schnell und einfach ausgewechselt werden, sogar direkt vor Inbetriebnahme der Blaslanze, ohne Eingriff in die Wasserkammern. Es ist somit möglich sofort die Blascharakteristiken zu verändern durch Einsetzen eines Düsenbodens mit geänderten Düsenquerschnitten oder Düsenwinkeln.- The nozzle base can be changed quickly and easily, even directly before the blower lance is put into operation, without interfering with the water chambers. It is thus possible to change the blowing characteristics immediately Insertion of a nozzle base with modified nozzle cross-sections or nozzle angles.

- Die Wasserkammer des Lanzenendes hat eine sehr einfache Form wodurch an jeder Stelle eine gleichmässige Kühlung ohne tote Ecken erzielt wird.- The water chamber at the end of the lance has a very simple shape, which ensures even cooling at every point is achieved without dead corners.

03001 U/0122 03001 U / 0122

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

- Eine Ermüdung des Materials des gekühlten Lanzenendes durch differentielle thermische Dehnung kann praktisch nicht mehr auftreten. - Fatigue of the material of the cooled lance end due to differential thermal expansion can practically no longer occur.

Somit ist das Risiko von Durchbrüchen der Wasserkammer wesentlich vermindert und die Standzeit des Lanzenkopfes entsprechend erhöht.This significantly reduces the risk of breakthroughs in the water chamber and the service life of the lance head increased accordingly.

- Die Unabhängigkeit des Düsenbodens vom eigentlichen
Lanzenende erlaubt ihn in das Innere der Lanze zurückzuversetzen; Mass (X). Dieser Versatz erlaubt den Düsenboden gegen hochgeschleuderte Partikel, insbesondere
"angesaugte" Partikel zu schützen.
- The independence of the nozzle base from the actual one
The end of the lance allows it to be moved back into the interior of the lance; Measure (X). This offset allows the nozzle bottom against particles thrown up, in particular
to protect "sucked in" particles.

- Um zusätzlich die Ansaugung von äusseren Gasen, mit
den darin enthaltenen Partikeln, gegen den Düsenboden zu vermindern, kann ausser den normalen Blasdüsen eine oder mehrere öffnungen vorgesehen werden,aus welchen, vorzugsweise mit verminderter kinetischer Energie, Gas austritt. Dieses Gas wird zuerst "angesaugt" und bildet eine Isolierschicht vor dem Lanzenboden.
- In addition to the suction of external gases, with
To reduce the particles contained therein against the nozzle base, one or more openings can be provided in addition to the normal blower nozzles, from which gas exits, preferably with reduced kinetic energy. This gas is first "sucked in" and forms an insulating layer in front of the bottom of the lance.

Vorzugsweise wird eine einzige ringförmige öffnung (4) am Aussenrand des Düsenbodens vorgesehen.A single annular opening (4) is preferably provided on the outer edge of the nozzle base.

- Der Düsenboden wird hergestellt aus allen feuerfesten metallischen oder keramischen Werkstoffen oder einer
Kombination dieser Werkstoffe.
- The nozzle base is made of all refractory metallic or ceramic materials or one
Combination of these materials.

Die Materialauswahl geschieht nicht nach dem Gesichtspunkt der guten Wärmeübertragung jedoch ausschliesslich nach den Gesichtspunkten der mechanischen Festigkeit
und der Temperaturbeständigkeit. Dies unter Berücksichtigung der Tatsache dass der Düsenboden durch das austretende Gas gekühlt wird.
The material is not selected from the point of view of good heat transfer, but exclusively from the point of view of mechanical strength
and the temperature resistance. This taking into account the fact that the nozzle base is cooled by the escaping gas.

Eine teilweise oder komplette Zerstörung des Düsenbodens verändert lediglich die Blascharakteristiken, kann
jedoch niemals einen Zwischenfall durch Wasseraustritt hervorrufen.
A partial or complete destruction of the nozzle bottom only changes the blowing characteristics, can
however, never cause a leakage incident.

5 Seiten Beschreibung5 pages description

1 Seite Patentansprüche1 page of claims

2 Zeichnungen2 drawings

0 3 00U/07220 3 00U / 0722

GOPYGOPY

LeerseiteBlank page

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Claims (6)

PatentansprücheClaims 1) Einheit mit einer oder mehreren Blasdüsen, zum Blasen von Gasen, insbesondere Sauerstoff, mit oder ohne Feststoffgehalt, auf oder in ein Bad von geschmolzenem Metall, und dadurch gekennzeichnet dass der Düsenboden getrennt und unabhängig ist vom Lanzenende.1) Unit with one or more blowing nozzles, for blowing gases, especially oxygen, with or without Solids content, on or in a bath of molten metal, and characterized in that the nozzle bottom is separate and independent of the end of the lance. 2) Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Düsenboden mit Rücksprung gegenüber dem Lanzenende eingebaut wird.2) Unit according to claim 1, characterized in that the nozzle base is installed with a recess opposite the end of the lance. 3) Einheit nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Vorhandensein, ausser den normalen Blasdüsen, von einer oder mehreren öffnungen aus welchen Gas ausströmen kann mit normalerweise niedrigerer Geschwindigkeit wie aus den Blasdüsen.3) Unit according to claim 1 or 2, characterized by the presence, in addition to the normal blower nozzles, from one or more openings from which gas can flow out at a normally lower speed like from the blow nozzles. 4) Einheit nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet dass der Düsenboden aus hitzebeständigen metallischen Werkstoffen gefertigt ist.4) Unit according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the nozzle bottom made of heat-resistant metallic materials is made. 5) Einheit nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet dass der Düsenboden aus hitzebeständigen keramischen Werkstoffen gefertigt ist.5) Unit according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the nozzle bottom made of heat-resistant ceramic materials is made. 6) Einheit nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet dass der Düsenboden aus hitzebeständigen metallischen und keramischen Werkstoffen gefertigt ist.6) Unit according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the nozzle base is made of heat-resistant metallic and ceramic materials is made. 030014/0722030014/0722 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
DE19792937303 1978-09-18 1979-09-14 UNIT WITH BLOWING NOZZLES, CALLED LANCK HEAD FOR BLOWING GASES, ON OR IN A BATH OF MOLTEN METAL Withdrawn DE2937303A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU80250A LU80250A1 (en) 1978-09-18 1978-09-18 ASSEMBLY WITH EJECTOR NOZZLES, CALLED "LANCE NOSE", USED TO BLOW GAS, VEHICULATING SOLID MATERIALS OR NOT, ON OR IN A FUSION METAL BATH

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2937303A1 true DE2937303A1 (en) 1980-04-03

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ID=19728998

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792937303 Withdrawn DE2937303A1 (en) 1978-09-18 1979-09-14 UNIT WITH BLOWING NOZZLES, CALLED LANCK HEAD FOR BLOWING GASES, ON OR IN A BATH OF MOLTEN METAL

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE102012016143A1 (en) * 2012-08-08 2014-02-13 Saarstahl Ag Hot blast lance

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LU80250A1 (en) 1979-06-01
BE878571A (en) 1979-12-31
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