DE3318422A1

DE3318422A1 - Gasspuelanordnung und verfahren zur betaetigung einer derartigen anordnung

Info

Publication number: DE3318422A1
Application number: DE3318422A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 4000 Düsseldorf Langenfeld
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1983-05-20
Filing date: 1983-05-20
Publication date: 1984-11-29
Also published as: ZA843798B; FR2546181A1; NL8401587A; GB2140142A; BE899628A; ES8502480A1; GB8412809D0; DE3318422C2; LU85361A1; GB2140142B; ES532627A0; US4522376A

Description

KXR/Ke/Sc -PA 5522

DIDTER-WERKH AG Lessingstraße 16 - 18 6200 Wiesbaden

Gasspülanordnung und Verfahren zur Betätigung einer derartigen Anordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von wenigstens einem gasdurchlässigen feuerfesten Einsatz in der Wandung eines Schmelze enthaltenden Behälters für das Einführen von Gasen in den Behälter, bei welcher der wenigstens eine gasdurchlässige Einsatz im Bereich des Futters der Behälterwandung in ein durch die Behälterwandung führendes metallisches oder keramisches Rohr gasdicht eingefügt ist.

Eine solche Ano.rdnung ist aus der DE-OS 50 05 884 bekannt. Die bekannte Anordnung ist deswegen verbesserungswürdig, weil die feuerfesten Einsätze des.Rohres relativ hart sind und daher das Ausbohren zum Auswechseln insbesondere des vordersten, nach Gaszufuhrunterbrechung unbrauchbar gewordenen Einsatzes gewissen Zeitaufwand bedeutet. Zusammen mit dem Verschleiß des feuerfesten Futters der Behälterwandung im Bereich des Düsenrohres verschleißt auch das vordere Ende des Rüsenrohres mit dem darin befindlichen Düseneinsatz. Für die Pflege des feuerfesten Futters nach dem Verschleiß durch Vergießen mit geeigneten Massen oder dem sogenannten Schlackencoating müssen ferner Maßnahmen für die erneute Funktionsfähigkeit der Gasspülanordnung getroffen werden, da das Düsenrohr und der vorderste Düseneinsatz gegenüber ihrer ursprünglichenLänge zurückgesetzt sind. Dieses Problem konnte man bisher nur dadurch lösen, daß die am Vorderende verschlissene ■■Gasspülanordnung ausgebohrt und durch das Einfügen eines neuen Gasspüleinsatzes wieder betriebsbereit, gemacht wurde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannte Casspülanordnung \veiter auszubilden, daß die zuvor genannten Probleme beseitigt sind, also insbesondere das beim Verschleiß des Vorderendes der Gasspülanordnung und bei Unbrauchbarwerden des vordersten Gasspüleinsatzes durch einfrierende Metallschmelze die Gasspülanordnung einfach und schnell, insbesondere ohne Erfordernis des Ausbohrens der Gasspüleinsätze wieder in Funktion gesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr in der Behälterwandung längsverschiebbar gelagert ist. Hierdurch ist es möglich, nach einem Verschleiß des feuerfesten Futters im Bereich der Gasspülanordnung und vor dem liingießen einer geeigneten Masse zum Ausgleich des Verschleißes oder einem Schlackcncoating das Düsenrohr mit Düseneinsatz mindestens so weit in Richtung des Behälter inneren nachzuschieben, bis das Vorderende des Düsenrohres wieder auf 'Höhe der Innenfläche des feuerfesten Futters nach Verschleißausgleich durch Ausgießen bzw. Schlackencoating zu liegen kommt. Insbesondere kann man das Düsenrohr mit den Düseneinsätzen nach Verschleiß des Vorderendes und vor Ausgleich der Verschleißabtragsschicht des feuerfesten Futters der Behälterwandung so weit in das Behalterinnere nachschieben, daß das Vorderende aus der Innenwand fläche des Futters nach dem Verschleißausgleich durch Vergießen oder Schlackencoating hinausragt. Dieser über die Innenfläche hinausragende Abschnitt Jcs Düsenrohres mit Üüseneinsätzen wird dann bei der nachfolgenden Benutzung des Behälters durch die, Schmelze rasch abgetragen, so daß dadurch auch der durch das Eindringen und Hin frieren von Metallschmelze bei Gaszufuhrunterbrechung unbrauchbar gewordene vorderste Abschnitt des Düseneinsatzes abgetragen wird und ein Ausbohren der Einsätze gänzlich unnötig wird. . -.

Die längsverschiebbare Lagerung des Rohres in der Bchälterwandung kann man beispielsweise dadurch erreichen, daß die das Rohr, begrenzenden Steine des Futters der Behälterwandung keramische Steine sind. . - .

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Es können aber auch besondere Maßnahmen getroffen sein, um das Gleiten des Rohres in der Behälterwandung zu fördern. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die das Rohr begrenzenden Steine des Futters der Behälterwandung ein feuerfestes Gleitmittel enthalten.

Das Gleitmittel sollte jedenfalls in oder auf der an das Rohr angrenzenden Steinschicht enthalten sein, während die übrigen Steinschichten gleitmittelfrei sein können.

Zur Förderung des Gleitens des Rohres in der Bchälterwandung kann ferner vorgesehen sein, daß die Außenmantelfläche des Rohres mit einem feuerfesten Gleitmittel beschichtet ist.

Das zuvor erwähnte Gleitmittel kann beispielsweise Graphit sein,

Aufgrund bisheriger Erfahrungen wurde festgestellt, daß das Düsenrohr einer Aufkohlung unterliegen kann. Vorteilhafterweise ist daher nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens die Außenmantelfläche des Rohres mit einer oxidkeramischen oder sonstigen das Aufkohlen verhindernden Schicht belegt, da das Aufkohlen anderenfalls das gewünschte Gleiten des Rohres in der Behälterwandung beeinträchtigen könnte.

Zur Erzielung des gewünschten Gleiteffektes können bei einer weiteren Ausgestaltung des.Erfindungsgedankens die das Rohr begrenzenden Steine des Futters der Behälterwandung Graphit enthalten.

Die das Rohr begrenzenden Steine des Futters der Behälterwandung können beispielsweise im wesentlichen aus Graphit, z.B. Graphit fasern, bestehen.

Um eine übermäßige Baulänge des Düsenrohres zu vermeiden und das Düsenrohr trotzdem stets funktionsfähig zu halten, kann das Rohr aus einzelnen Rohrabschnitten vorgegebener Länge zusammensetzbar sein, so daß je nach dem Vorschub des Rohres in das Behälterinnere am hinteren Ende nach und nach weitere Rohrabschnitte aufgesetzt werden können.

Die vorgegebene Länge der Rohrabschnitte sollte etwas größer als die bei einer vorgegebenen Anzahl von Chargen zu erwartende Verschleißtiefe im Wandungsbereich des Rohres sein. Auf diese Weise wird sichergestellt, uaß der Verschleiß bei dieser vorgegebenen Anzahl von Chargen nicht über die Länge eines Rohrabschnittes hinausgeht.

Die vorgegebene Länge sollte sicherheitshalter etwa doppelt so groß sein, wie die bei einer vorgegebenen Anzahl von Chargen zu erwartende Verschleißtiefe im Bereich des Rohres.

Die Rohrabschnitte können miteinander formschlüssig und gasdicht verbindbar sein. Praktisch kann dies dadurch geschehen, daß die Rohrabschnitte miteinander verschraubbar oder zusammensteckbar sind.

Vorteilhafterweise hat dann je ein Rohrabschnitt einen eigenen gasdurchlässigen feuerfesten Einsatz, so daß dieser als vorgefertigte Einheiten nach und nach auf das Hinterende des Rohres aufgeschraubt oder aufgesteckt werden können.

Der jeweilige Einsatz sollte vorzugsweise etwas kürzer als der zugehörige Rohrabschnitt sein, da mit zwischen den Stemmflächen benachbarter Düseneinsätze Gasausgleichskammern frei bleiben, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Gasdurchlässigkeit .der Düseneinsätze mit Längskanälen durchsetzt sind, statt insgesamt porig zu sein. Auf diese Weise braucht beim Aufeinanderschrauben der Rohrabschnitte nicht darauf geachtet zu werden, daß die Längskanäle der einzelnen Düseneinsätze fluchten.

Vorzugsweise greift an dem aus der Behälterwandung nach außen herausragenden Teil des Rohres eine Nachdfückvorrichtung an, so"' daß das Nachschieben des Rohres in das Behälterinnere maschinell erfolgen kann und nicht von Hand zu erfolgen braucht.

Für eine solche Nachdrückvorrichtung eignet sich ein mechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Antrieb.

Der Erfindungsgedanke verwirklicht sich auch in einem Verfahren zur Betätigung einer Anordnung der zuvor geschilderten Art und zeichnet sich dadurch aus, daß man das Rohr mit den Einsätzen nach einer oder mehreren Chargen um eine vorgegebene Vorschublänge in das Innere des Behälters vorschiebt.·

Die Vorschublänge entspricht beispielsweise etwa der Verschleißtiefe bei der bzw. den vorangegangenen Charge bzw. Chargen, damit das Vorderende des Düsenrohres mit den Düseneinsätzen nach dem Vorschieben wenigstens bis zur Innenfläche der Behälterwandung nach dem Ausgleich des Verschleißes durch Vergießen oder Schlackencoatihg reicht.

Vorzugsweise ist die Vorschublänge jedoch gleich oder etwas größer als die Verschleißtiefe bei der bzw. den vorangegangenen Charge bzw. Chargen zuzüglich der Eindringtiefe der Schmelze in den vordersten Einsatz bei Gaszufuhrunterbrechung. Dann ragt das Düsenrohr mit den Düseneinsätzen, wie bereits erwähnt, über die Innenfläche der ausgebesserten Bchälterwandung hinaus und das . unbrauchbar gewordene Vorderende wird durch die neue Schmelze weggespült und dadurch die Düsenanordnung zwangsläufig wieder in ihren funktionsbereiten Zustand versetzt. Das Wegspülen des vordersten Endes des Düsenrohres mit Düseneinsätzen ist erst dann in die Wege zu leiten, wenn der Spülgasdruck wieder an der Düsenanordnung ansteht, so daß ein Eindringen neuer Schmelze in das Düsenrohr vermieden wird.

Mit dem Nachschieben des Düsenrohrcs in das Behälterinnere kann' man auf das hintere linde des Rohres etwa entsprechend der Vorschublänge weitere Rohrabschnitte nacheinander aufsetzen, so
daß das aus dem Behälter nach außen ragende Rohrende immer
etwa die gleiche kurze Baulänge hat, an welchem Ende die Nach- · druckvorrichtung angreifen kann.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden | Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden
Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller
Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung .

Es zeigt:

Fig. 1 eine die Erfindung aufweisende Gasspülanordnung bei Neuzustellung eines metallurgischen Behälters,

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 nach Verschleiß nach einer
gewissen Anzahl von Chargen,

Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 2 nach dem Vorschub des Düsen- > rohres zur Vorbereitung einer Reparatur des Behälterboden

Fig. 4 die Anordnung gemäß. Fig. 3 nach der Reparatur des Behälterbodens mittels feuerfester Masse,

Fig. 5 das Verschleißbild des feuerfesten-Futters, nach, weiteren Chargen, dem nachträglichen Einfügen von feuerfesten Düseneinsätzen in das Düsenrohr und Vorschieben des Düsenrohres zur Vorbereitung einer weiteren Reparatur des Gefäßbodens, ...

- ίο -

Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 5 nach der Reparatur des Gefäßbodens mittels feuerfester Masse, und

Fig. 7 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasspülanordnung mit mechanischer Vorschubeinrichtung.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung am Beispiel eines Konverterbodens 2 mit einem aus zwei Lagen und diese aus einzelnen Steinen bestehenden Futter 3, welches auf dem Bodenblech 7 angeordnet ist, näher erläutert. Das Bodenblech 7 hat dort, wo eine erfindungsgemäße Gaszuführung in das Behälterinnere vorgesehen, werden soll, jeweils eine, beispielsweise nachträglich gebohrte Aussparung 8, die sich in eine Bohrung des Futters 3 fortsetzt, welche beispielsweise mittels eines Bohrers in das Futter 3 eingebracht worden ist. In-die Bohrung 9 ist ein metallisches oder keramisches Rohr 4 eingefügt. In das so in dem Futter 3. angeordnete Rohr 4 werden ein oder mehrere gasdurchlässige Einsätze 1 als Formstein oder Formteil mit Kitt oder Mörtel festgelegt oder als Masse, Granulat oder Fasermaterial eingefüllt, eingepreßt oder eingestampft. Nach dem Einfügen der Einsätze 1 ist auf das hintere Ende des Rohres 4 eine Gaszuführungsleitung 10 auisetzbar. Die Grenzfläche zwischen dem Rohr 4 und den an das Rohr 4 angrenzenden Steinen ist so ausgebildet, daß das Rohr 4 in Längsrichtung entsprechend der Pfeildarstellung verschiebbar ist. Zu diesem Zweck dient eine Nachdrückvorrichtung 6 mit Hydraulikzylindern 11, eine Führung 12 für Gas aus der Wandung 2 herausragende Ende des Rohres 4 eine Halterung 13 an dem Bodenblech 7, eine Abdichtung 14 gegen vagabundierende Gase und eine Zug- bzw. Druckplatte 15, an welchem das hintere Ende des Düsenrohres 4 mit einem Flansch 16 befestigt ist.

In dem Düsenrohr 4 sind drei Düseneinsätze 1 angeordnet:, von welchen der vorderste ebenso wie das Vorderende des Düsenrohres 4 mit der Innenfläche 17 des Futters 3 fluchtet.

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Aus Fig. 2 geht hervor, wie das Futter 3 be.i ein oder mehreren metallischen Chargen einschließlich des Vorderendes des Düsenrohres 4 und des Vorderendes des vordersten Düseneinsatzes 1 verschleißt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 besteht das Düsenrohr 4 aus einzelnen Rohrabschnitten 4' vorgegebener Länge L. Jeder Rohrabschnitt 4' hat einen eigenen Düseneinsatz 1, der geringfügig kürzer ist als der jeweilige Rohrabschnitt 4', so daß zwischen den Stirnflächen benachbarter Hinsätze 1 Gasausgleichskammern 18 frei bleiben. Die Rohrabschnitte 4' können hintereinander gesteckt oder miteinander verschraubt sein. Man sieht, daß die Verschleißtiefe V geringer ist, als die vorgegebene Länge L des vordersten Rohrabschnittes 4' .

Gemäß Fig. 3 ist das in diesem Falle wieder durchgehende Rohr mit Hilfe der Nachdrückvorrichtung 6 zur Vorbereitung einer Reparatur des Futters 3 vorgeschoben, daß, wie aus Fig. 4 ersichtlich, das Vorderende des Rohres 4 und des vordersten Einsatzes 1 mit der Innenfläche 17' der zur Ausbesserung eingegossenen feuerfesten Masse 19 fluchtet. Das Düsenrohr 4 mit den Einsätzen 1 kann dabei zunächst so weit in das Behälterinnere vorgeschoben werden, daß es mit seinem Vorderende aus der Masse 19 herausragt. Dieser herausragende Teil wird dann von der Schmelze weggespült und der durch BLnfrieren von Metallschmelze unbrauchbar gewordene vorderste Abschnitt des vordersten Einsatzes 1 wird dadurch selbsttätig beseitigt. Ein Ausbohren ist nicht mehr erforderlich.

Fig. 5 veranschaulicht die Anordnung nach einem weiteren Verschleiß des Futters 3 nach weiteren Chargen und weiterem Nachschieben des Düsenrohres 4 zur Vorbereitung einer erneuten Reparatur, die dann gemäß. Fig. 6 durch Eingießen von feuerfester Masse 19' stattgefunden hat. ■ ■ ■ ".

- 12 - '

Gemäß Fig. 7 ist die Nachdrückvorrichtung 6'' nicht hydraulisch, sondern mechanisch betätigbar, indem ein Schneckengetriebe 20 mit einer Zahnstange 21 zusammenwirkt, die mit der Zug- und Druckplatte 15' verbunden sind, die in gleicher Weise mit dem hinteren Ende des D'iscnrohres 4 zusammenwirkt, wie die Zug- und Druckplatte 15.

Claims

16.05.19 83 ,. KXR/Ke/Sc PA 3322

DIDIER-WERKE ΑΠ Less ingstraße 16 - 18 6200 Wiesbaden

Gasspülanordnung und Verfahren zur Betäti· gung einer derartigen Anordnung

Patentansprüche :

J Anordnung von wenigstens einem gasdurchlässigen feuerfesten Einsatz in der Wandung eines Schmelze enthaltenden Behälters für das Einführen von Gasen in den Behälter, bei welcher der wenigstens eine gasdurchlässige Einsatz im Bereich des Futters der Behälterwandung in ein durch die Behälterwandung führendes metallisches oder keramisches Rohr gasdicht eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß" das Rohr (4) in der Behälterwandung (2) längs verschiebbar gelagert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Rohr (4) begrenzenden feuerfesten Steine (5) des Futters (3) der Behälterwandung (2) ein Gleitmittel enthalten. -

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel jedenfalls in oder auf der an das Rohr (4) angrenzenden Steinschicht enthalten ist. .. -

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Außenmantelfläche des Rohres (4) ._r mit einem feuerfesten Gleitmittel beschichtet ist. "

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5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel Graphit ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelfläche des Rohres (4) mit einer oxidkeramischen oder sonstigen das Aufkohlen verhindernden Schicht belegt ist.

7. Anordnung'nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Rohr (41 begrenzenden Steine (5) des Futters (3) der Behälterwandung (2) Graphit enthalten.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die-das Rohr (4) begrenzenden Steine (5) des Futters (3) der Behälterwandung (2) aus Graphit,z.B. Graphitfasern bestehen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Rohr (4) aus einzelnen Rohrabschnitten (4¹) vorgegebener. Länge (L) zusammensetzbar ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Länge (L) etwas größer als die bei einer vorgegebenen Anzahl von Chargen zu erwartende Verschlcißtiefe (V) im Wandbereich des Rohres (4) ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Länge (L) etwa doppelt so groß wie die bei einer vorgegebenen Anzahl von Chargen zu erwartende Verschleißtiefe CV) im Wandbereich des Rohres (4) ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (4¹) miteinander formschlüs sig und gasdicht verbindbar sind.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (4¹J miteinander verschraubbar oder zusammensteckbar sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 17>, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Rohrabschnitt (4¹) einen gasdurchlässigen feuerfesten Einsatz (1) aufweist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Einsatz CO etwas kürzer als der zugehörige Rohr-

■ abschnitt (4¹) ist.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis IS, dadurch gekennzeichnet, daß an dem aus der Behälterwandung (.2) nach außen herausragende Teil des Rohres (4) eine Nachdrückvorrichtung (6) angreift.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachdrückvorrichtung (6) mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch angreifbar ist.

18. Verfahren zur Betätigung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohr (4) mit den Einsätzen (1) nach einer oder mehreren Chargen um eine vorgegebene Vorschublänge in das Innere des Behälters vorschiebt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschublänge etwa der VerschLeißticfe (V) bei der bzw. den vorangegangenen Charge bzw. Chargen entspricht.

20. Verfahren nach Anspruch 1S^ dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschublänge gleich oder etwas größer als die Verschieißtiefe (V) bei der bzw. den vorangegangenen Charge bzw. Chargen zuzüglich der Eindringtiefe der Schmelze in den vorderen Einsatz (1) bei-Gaszufuhrunterbrechung ist. .

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das hintere Ende des Rohres (4) etwa entsprechend der Vorschublänge weitere Rohrabschnitte 4') nacheinander aufsetzt. " ■