DE4419811C1

DE4419811C1 - Gasspülstein mit Verschleißanzeige

Info

Publication number: DE4419811C1
Application number: DE19944419811
Authority: DE
Original assignee: Plibrico Co GmbH
Current assignee: Plibrico Co GmbH
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2014-06-08

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasspülstein für metallurgische Gefäße, mit einem Feuerfestformstein, einer Blechumkleidung, bestehend aus einem die seitliche Umfangsfläche des Form steines umgebenden Blechmantel sowie einem Blechboden auf der Kaltseite bzw. Unterseite des Formsteines und einem an den Blechboden angeschlossenen Gaszuführungsrohr, wobei zwischen der Unterseite des Formsteines und dem Blechboden ein erster Gasverteilungsraum vorgesehen ist, im Formstein zur Bildung einer gerichteten Porosität erste Gasdurch trittskanäle ausgebildet sind, die ihn von der Kaltseite zur Heißseite durchziehen und ein als Verschleißanzeige dienen der, feuerfester, gasdurchlässiger Körper mit ungerichteter Porosität vorgesehen ist.

Derartige Gasspülsteine werden beispielsweise in den Boden von Stahlpfannen eingesetzt und dienen zum Einblasen von Spül- oder Reaktionsgasen in die flüssige Schmelze. Der Form stein besteht üblicherweise aus einem feuerfesten Beton, in dem Gasdurchtrittskanäle ausgebildet sind, die ihn von sei ner Unterseite, auch als Kaltseite bezeichnet, bis zur Heiß seite, die unmittelbaren Kontakt mit der Schmelze hat, durchziehen.

Aufgrund der vergleichsweise hohen Temperatur, der Turbulen zen und der durch die flüssige Schmelze hervorgerufenen Erosion unterliegen derartige Gasspülsteine einem erhöhten Verschleiß und werden im Laufe der Zeit abgearbeitet, so daß sie rechtzeitig ausgewechselt werden müssen, wenn ihre Rest stärke zu gering ist und bei weiterem Einsatz ein Schmelzen durchbruch befürchtet werden muß.

Um ein frühzeitiges Erkennen des Verschleißzustandes des Steines zu ermöglichen, sind z. B. aus der EP 0 329 645 A1 Gasspülsteine bekannt geworden, bei denen im unteren Bereich gasdurchlässige, feuerfeste Körper mit ungerichteter Porosi tät vorgesehen sind, die sich bis zur Unterseite des Form steines bzw. bis zum unteren Gasverteilungsraum erstrecken. Dieser Gasverteilungsraum wird durch den unteren Blechboden und die Unterseite des Formsteines begrenzt. Aufgrund dieses Gasverteilungsraumes wird der Formstein bzw. die Gasdurch trittskanäle überall mit dem gleichen Gasdruck beaufschlagt, so daß ein gleichmäßiges Einblasen von Gasen in die Schmelze gewährleistet ist.

Wenn nun der Gasspülstein aufgrund seines Verschleißes soweit abgearbeitet ist, daß der poröse, gasdurchlässige Körper sich in direktem Kontakt mit der Schmelze befindet, strömt ein Großteil des unter Druck stehenden Gases nicht mehr durch die Gasdurchtrittskanäle, sondern direkt durch den porösen Körper.

Dieses macht sich bei gefüllter Pfanne durch eine vermehrte Badbewegung bemerkbar. Bei entleertem Zustand der Pfanne bildet sich hingegen im Bereich des porösen Körpers aufgrund der Kühlwirkung der Gase ein dunkler Fleck, so daß der Ver schleißzustand optisch erkannt werden kann.

Der poröse, gasdurchlässige Körper besteht üblicherweise aus einer gestampften oder gepreßten Feuerfestmasse, beispiels weise aus Korund.

Bei dem geschilderten Gasspülstein ist es jedoch in der Praxis trotz der optischen Reststärkenanzeige nicht aus zu schließen, daß ein Schmelzendurchbruch erfolgen kann. Dies kann zum einen an den verfahrensbedingten Beobachtungs schwierigkeiten liegen, zum andern weist die gestampfte oder gepreßte Masse, aus der der gasdurchlässige Körper besteht, eine vergleichsweise geringe Festigkeit auf und kann in ver gleichsweise kurzer Zeit von der heißen Schmelze abgetragen werden, so daß es an dieser Stelle zu einem Schmelzendurch bruch kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungs gemäßen Gasspülstein zu schaffen, bei dem die Gefahr von Schmelzendurchbrüchen verringert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwi schen der Unterseite des gasdurchlässigen Körpers und dem Gasverteilungsraum bzw. der Unterseite des Formsteines ein im Formstein angeordneter, feuerfester Formkörper vorgesehen ist und daß im Formkörper zur Bildung einer gerichteten Porosität zweite Gasdurchtrittskanäle ausgebildet sind, die ihn von unten nach oben durchziehen.

Der erfindungsgemäße Gasspülstein weist also im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen unterhalb des porösen, gasdurch lässigen Körpers im Inneren einen zusätzlichen feuerfesten Formkörper auf, in dem zweite Gasdurchtrittskanäle ausgebil det sind, so daß er über eine sogenannte gerichtete Porosi tät verfügt. Dieser Formkörper kann demzufolge aus feuerfe stem Gießbeton hergestellt werden, so daß er nach dem Ab binden eine entsprechend hohe Festigkeit aufweist und demzu folge nur dem gleichen Verschleiß wie die ihn umgebende Masse des Formsteines unterliegt.

Somit wird wirksam verhindert, daß es im Bereich unterhalb des porösen, gasdurchlässigen Körpers zu einem zu raschen Abtragen des Materials kommt und die Gefahr eines Schmelzen durchbruches besteht. Durch die im Formkörper vorgesehenen zweiten Gasdurchtrittskanäle strömt Gas durch den gasdurch lässigen Körper, sobald der Formstein derart abgearbeitet ist, daß die Schmelze in direkten Kontakt mit der Oberseite des gasdurchlässigen Körpers tritt. Durch die in diesem Zustand entstehende starke Badbewegung bzw. den bereits erwähnten dunklen Fleck im Zentrum des verbleibenden Form steinkegels ist der Verschleißzustand mühelos zu erkennen.

Um eine gleichmäßige Gasströmung durch den porösen Körper zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß zwischen dessen Unterseite und der Oberseite des Formkörpers ein zweiter Gasvertei lungsraum ausgebildet ist.

Um einen sicheren Sitz des Gasspülsteins in der Pfannenaus mauerung bzw. des gasdurchlässigen Körpers oder des Formkör pers im Formstein zu erreichen, können diese in Längsrich tung des Gasspülsteines Querschnittsveränderungen aufweisen. So ist beispielsweise der Formstein kegelstumpfförmig ausge bildet.

Zum Erreichen einer vergleichsweise hohen Porosität und damit verbundenen guten Gasdurchströmung ist der gasdurch lässige Körper vorzugsweise aus einer gestampften oder ge preßten Feuerfestmasse hergestellt. Seine Porosität liegt beispielsweise zwischen 15 und 45%.

Der unterhalb des porösen Körpers angeordnete Formkörper weist zweckmäßigerweise eine Länge zwischen 60 und 130 mm auf. Dadurch kann der erfindungsgemäße Gasspülstein relativ vollständig verbraucht werden, ohne daß die Gefahr von Schmelzendurchbrüchen besteht.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veran schaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch den unteren Bereich eines er findungsgemäßen Gasspülsteines und

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch den Formkörper aus Richtung I-I gemäß Fig. 1.

Der in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Gasspülstein besteht aus einem kegelstumpfförmigen Formstein 1, dessen seitliche Umfangsfläche von einem Blechmantel 2 umgeben ist. An den Blechmantel 2 schließt sich auf der Unterseite des Form steins 1 ein Blechboden 3 an, der zur Bildung eines ersten Gasverteilungsraumes 4 zur Unterseite des Formsteins 1 be abstandet ist und der mit einem Gasführungsrohr 5 ver schweißt ist.

Der Formstein 1 wird von ersten Gasdurchtrittskanälen 6 von unten nach oben durchzogen. Der Formstein 1 besteht aus einem abgegossenen und abgebundenen Feuerfestbeton.

Im Inneren des Formsteines 1 ist ein gasdurchlässiger Körper 7 mit ungerichteter Porosität angeordnet, der beispielsweise aus einer feuerfesten Stampfmasse vergleichsweise hoher Porosität und niedriger Festigkeit besteht.

Unterhalb des gasdurchlässigen Körpers 7 befindet sich ein feuerfester Formkörper 8, der wiederum aus abgegossenem Feuerfestbeton besteht und von zweiten Gasdurchtrittskanälen 9 durchzogen ist.

Zwischen dem Formkörper 8 und dem gasdurchlässigen Körper 7 ist ein zweiter Gasverteilungsraum 10 ausgebildet.

In Fig. 2 ist in einem Schnitt die Anordnung der zweiten Gasdurchtrittskanäle 9 im Formkörper 8 schematisch darge stellt.

Bezugszeichenliste

1 Formstein
2 Blechmantel
3 Blechboden
4 erster Gasverteilungsraum
5 Gaszuführungsrohr
6 erste Gasdurchtrittskanäle
7 gasdurchlässiger Körper
8 Formkörper
9 zweite Gasdurchtrittskanäle
10 zweiter Gasverteilungsraum

Claims

1. Gasspülstein für metallurgische Gefäße, mit einem Feuerfestformstein, einer Blechumkleidung, bestehend aus einem die seitliche Umfangsfläche des Formsteines umgebenden Blechmantel sowie einem Blechboden auf der Kaltseite bzw. Unterseite des Formsteines und einem an den Blechboden angeschlossenen Gaszuführungsrohr, wobei zwischen der Unterseite des Formsteines und dem Blech boden ein erster Gasverteilungsraum vorgesehen ist, im Formstein zur Bildung einer gerichteten Porosität erste Gasdurchtrittskanäle ausgebildet sind, die ihn von der Kaltseite zur Heißseite durchziehen und ein als Ver schleißanzeige dienender, feuerfester, gasdurchlässiger Körper mit ungerichteter Porosität vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Unterseite des gasdurchlässigen Körpers (7) und dem Gasverteilungsraum (4) bzw. der Unterseite des Formsteines (1) ein im Formstein (1) angeordneter, feuerfester Formkörper (8) vorgesehen ist, und daß im Formkörper (8) zur Bildung einer gerichteten Porosität zweite Gasdurchtrittskanäle (9) ausgebildet sind, die ihn von unten nach oben durchziehen.

2. Gasspülstein nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen der Unterseite des gasdurchlässigen Körpers (7) und der Oberseite des Formkörpers (8) ein zweiter Gasverteilungsraum (10) ausgebildet ist.

3. Gasspülstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstein (1), der gasdurchlässige Körper (7) und/oder der Formkörper (8) in Längsrichtung des Gasspülsteines Querschnittsver änderungen aufweisen.

4. Gasspülstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß der gas durchlässige Körper (7) aus einer Stampf- oder Press masse besteht.

5. Gasspülstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der Form körper (8) eine Längserstreckung zwischen 60 und 130 mm aufweist.