DE7127156U - Sauerstoff- aufblaslanze - Google Patents

Description

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MESSER GRIESHEIM GMBH &M >88

Kennwort: Sauerstoff-Aufblaslanze
Erfinder: Pfeifer, Grey

Sauerstoff-Aufblaslanze

Die Neuerung betrifft eine Sauerstoff-Aufblaslanze, insbesondere zum Aufblasen von Sauerstoff auf ein Metallschmelzbad, mit einem zentral angeordneten Kanal für den Sauerstoff sowie mit zwei diesen Sauer st off kanal konzentrisch umgebene'en Rohren, die al s Zuführ- bzw. Abführkanal für Kühlwasser ausgebildet sind.

Bei den bekannten Sauerstoff-Aufblaslanzen der oben genannten Gattung fließen das die Metallschmelze behandelnde Gas (ζ. Β. Sauerstoff) sowie das Kühlwasser durch getrennte, parallel zur Lanzen-Längsachse verlaufende Durchgänge dem unteren Lanzenende zu, aus dem das behandelnde Gas aus- und in dia Metallschirm! >.e eintritt, wogegen das Kühlwasser umgelenkt wird und im äußerer. Ringspalt der Lanze wieder zurückströmt. Es ist weiterhin bekannt, in dem Kühlwasser-Abführkanal wendeiförmige Umleitungen oder Leitplatten vorzusehen, durch die der Strömungsweg des Kühlwassers verlängert wird, uir. so eine maximale Kühlwirkung zu erzielen.

Wenn nun die Blaslanze mit ihrem Austrittsende in unmittelbare Nähe des Schmelzbadspiegels kommt, besteht zwangsläufig die Gefahr, daia aufgrund der dort herrschenden hohen Temperatur trotz der Wasserkühlung das Lanzenende allmählich abbrennt und dabei die wasserführenden Kanäle freigelegt werden können.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde bereite vorgeschlagen, · diesen abbrsndgefährdeten Lanzenabschnitt aus einem Metall, z. B. Kupfer·, mit hoher Wärmeleitfähigkeit herzustellen. Von Nachteil hierbei ist jedoch, daß dieses ganz aus Kupfer- "oeätehende Lanzenteil sehr kostspielig ist·. Darüberhinaus erfolgt die Vei'bincung des Kupferkopfes mit der übrigen Lanze, die in der Regel aus üblichem C-Stahl gefertigt ist, meist durch Verschraubung. Dadurch ergibt sich die vreitere Gefahr, hervorgerufen durch die unterschiedliche Wärmedehnung von Kupfer und Stahl, daß an der Verschraubun_oosteMe eine Wärmespannung auftritt, durch die ein Reißen der Schraubverbindung möglich ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Aufblas-· lanze, mit welcher Gas, wie z. B. Sauerstoff, einem Schmelzbad zugeführt wird, zu schaffen, die unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile vor allein einfach und wirtschaftlich herzustellen ist und bei der darUberhinaus nicht die Gefahr des Abrelßens des dem Schmelzbad zugeordneten Lanzenabr>chnittes von der übrigen Lanze gegeben ist.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird neuerungsgemäß vorgeschlagen, daß die Blaslanze als eine Schweißkonstruktion ausgebildet ist und mindestens eines der konzentrischen Rohre einen wärmebedingte Längenänderungen ausgleichenden Kompensatjonsteil aufweist, und daß der dem Metallschmelzbad zugeordnete Abschnitt der Blaslanze mit einem Überzug aus Metall hoher WärmeIpItfähigkeit ausgestattet ist.

Da bei der neuerungsgemäßen Aufblaslanze die wärmebedingte Längenänderung von den inneren Rohren auf das Außenrohr· übertragen wird, ist es in vorteilhafter Weise ausreichend, wenn das Kompensationsteil dem äußeren Rohr für den Kühlwasserrücklauf zugeordnet ist.

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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Kompensations- * teiles besteht gemä J der Neuerung darin, daß das Kompensationtiteil mit flfxiblen Membranen ausgebildet ist.

Eine besonders einfache Ausbildung des Kcmpensat.ionsteiles zeichnet sich dadurch aus, daß jede Membrane aus mehreren Blechlamellen besteht.

Die neuerungsgemäße Sauerstoff-Blaslanze besitzt an ihrem unteren Ende einen Überzug aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit. Obwoh¹. es mehrere Möglichkeiten gibt, diesen Überzug auf den Lanzenkopf aufzubringen, ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn der Überzug für den unteren Lanzenabschnitt durch Auftragsschweißung aufgebracht ist. Als Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit hat sich hierbei Kupfer erwiesen. Um nine gute Verbindung der auf die aus unlegiertem Stahl bestehenden Lanze aufgebrachten Kupferschicht, CIe etwa. 6 - 10 mm stark sein kann, zu erhalten, wird zunächst auf die Stahl-Lanze eine Zwischenschicht aus Monelmetall oder dergl. aufgebracht, auf die dann erst die eigentliche Kupferschicht durch Auftragsschweißung aufgetragen wird.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung dient im Zusammenhang nit der beigefügten Zeichnung, auf der im Schnitt eine neuerungsgemäße Sauerstoff-Aufblaslanze dargestellt ist, der weiteren Erläuterung.

In der Zeichnung ist eine mit dem Bezügszeichen 10 gekennzeichnete Aufblaslanze vorgesehen. Die Aufblaslanze 10 besteht im Ausführungsbeispiel aus drei konzentrisch angeordneten Rohren 12, l4 und l6, die beispielsweise aus einem unlegierten Stahl gefertigt sind. Das innere Rohr l6 steht in Verbindung mit einer nicht dargestellten Zuführleitung, aus welcher Gas, vorzugsweise Rauerstoff in das Innenrohr 16 gelangt. Das mittlere Rohr 14 bildet zusammen mit dein Innenrohr 16 einen rlngspaltförmigen Zuführkanal l8, dem aus einem Anschlußstutzen 20 Kühlwasser zugeführt wird.

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Zur Aufrechterhaltung eines bestimmten konzentrischen Abstamies zwischen den Rohrer. 16 und 14 sind am Außenmantel des Innenroh- \ res Distanzhalter 22 angeschweißt, von denen der Einfachheit

halber lediglich zwei dargestellt sind und die eine konstante

querschnittsflache des Zurührkanales ic gewährleisten.

Das vom Anschlußstutzen 20 eingeleitete Kühlwasser durchströmt den Zuführkanal 18 bis zu dessen anderem, im Betrieb der Aufblaslanze 10 dem Metallschmelzbad zugeordneten Ende und wird dort an einer mit dem Bezugszeichen 2k bez?iohneten Steile in einen Abführkanal 26 umgeleitet. Dieser Abführkanai wird gebildet durch das mittlere Rohr Ik und das Außenrohr 12. Zur optimalen Ausnutzung der Kühlwirkung des Wassers ist im Abführkanal 26 eine Drahtwendel 28 vorgesehen, welche das rückströmende Kühlwasser zwingt, einen spiral- oder wendeiförmigen Weg bis zu einem Auslaßstutzen 30 zurückzulegen«

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, Ist das vordere Ende der Aufblaslanze 10 in Form eines Kreisboger.s abgerundet. Der Abschnitt 352 der Lanze besitzt kreisbogenförmig gekrümmte Rohrabschnitte 12a, 14a und l6a, die mit den Rohren 12, 14 bzw. l6 fluchten und mit diesen verschweißt sind.

Dieser kreisbogenförmig gekrümmte Lanzenkopf oder Abschnitt 32 besitzt auf seinem Außenmantel einen Überzug ^>k aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit. Ein solches Metall ist beispielsweise Kupfer. Diese Kupferhaube wird durch Auftragsschweißen aufgebracht, wobei jedoch auf den Abschnitt 32, der wie die restliche Lanze aus dem gleichen Werkstoff - nämlich Stahl - besteht, zunächst eine Zwischenschicht aus Monelmetall oder dergl. aufgebracht wird, die, als Zwischenträger wirkend, eine bessere, spannungsfreie Verbindung zwischen dem gekrümmten Abschnitt 32 aus Stahl und dem dann aufgeschweißten Überzug J>k aus Kupfer sicherstellt.

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Im öffnungsliereich des Abschnittes 32 ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, im inn?ren Rohr 16, durch welches der Sauerstoff der Metallschmelze zugeführt wird, oin Drall3insatz 36 angeordnet. Dieser Dralleinsatz gewährleistet, ciaß der Sauerstoff in einem gleio'.im&ßigen Kegel ausströmt und somit ein verhältnismäßig großer Flächenbereich des Schmelzbades mit Sauerstoff beaufschlagt wird.

Wie bereits erwähnt, sind die Rohre 12, 14, l6 mit den ihnen zugeordneten Rohrbögen 12a, l4a bzw. loa verschweißt. Gemäß der Neuerung sind auch alle anderen miteinander zu verbindenden Teile der Aufblaslanze 10 verschweißt. Eine solche Schweißkonstruktion hat den Vorteil, daß keinerlei Abdichtungsschwierigkeiten zwischen Sauerstoff und Kühlwasser auftreten, wie diese bei den bisher üblichen Schraubverbindungen vorhanden waren.

Da die Aufblaslanze 10 während des Betriebes einer sehr großen Wärmeentwicklung ausgesetzt ist, dehnen sich zwangsläufig die Rohre aus, wobei die Längenänderung des inneren Rohres l6 über den Lanzenabschnitt J52 (Lanzenkopf) auf das äußere Rohr 12 übertragen wird. Um ein Reißen der Schvioißnähte zu vermeiden, ist neuerungsgemäß dem äußeren Rohr 12 ein die temperaturbedingte Dehnung ausgleichendes Kompensationsteil 38 zugeordnet.

Das Kompensationstell 38 besteht aus einem das Rohr 12 ummantelnden Gehäuse 40, in dessen Innern zwei im Abstand zueinander an geordnete Membrane 42, 44 vorgesehen sind. Diese Membrane sind üblicher Bauart und bestehen aus einer Lage mehrerer elastischer Blechlamellen. Um eine Längenänderung zu ermöglichen, ist das Rohr 12 im Bereich des Korrpensationsteiles 38 unterteilt, wobei an die beiden freien Rohrenden jeweils eine Randzone der lame?"" enförmigen Membrane 42, 44 fest angeordnet ist.

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Die beiden anderen, in der Zeichnung einander zugekehrten Randzonen der Membrane 42, 44 sind mit hUlsenart:'. gen Gleitelementen 46 bzw. 48 fest verbunden, die den beiden Hälften des Rohres 12 fest zugeordnet sind und die, je nach Wärmeausdehaung des Rohres 12, mehr oder weniger tief ineina.nder verschoben werden. Der Rücklauf des Kühlwassers wird durch diese Gleitelemente nicht beeinträchtigt.

Bei der Auiblaslar^ze gemäß der Neuerung besteht noch die Möglichkeit., ein zentrales Führungsrohr im Innenrohr 16 vorzusehen, durch das zusätzlich Kalkstaub in den Brennfleck geblasen werden kann. Auch ist es schließlich noch möglich, mittels dieses FührungsrohreE flüssigen, gas- oder staubförrtiigen Brennstoff zu2.uführen und somit zusätzliche Wärmeer j ergie in den Ofen hineinzubringen.

28. 5· 1971
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Claims (1)

1. ! MESSER GRIESHEIM GMBH EM

   Schutzansprüche

   1. Blaslanze, insbesondere zum Aufblasen von Sauerstoff auf ein Metallschmelzbad, mit einem zentral angeordneten Kanal für den Sauerstoff r,owie mit zwei diesen Sauerstoffkanal konzentrisch umgebenden Rohren, die als Zufuhr- bzw. Abführkanal ftlr Kühlwasser ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaslanze (10) als eine Schweißkonstruktion ausgebildet ist und mindestens eines der konzentrischen Rohre (12) einen wärmebedingte Längenänderungen ausgleichenden Kompensationsteil (38) aufweist, und daß der dem Metallschmelzbad zugeordnete Abschnitt (32) der Blaslanze (10) mit einem Überzug (^4) aus Metall hoher Wärmeleitfähigkeit ausgestattet ist.

   2. Säuerstoff-Auf Diaslanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsteil (58) dem äußeren Rohr (12) für den Kühlwasserrücklauf zugeordnet ist.

   3. Sauerstoff-Aufblaslanze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsteil (>8) als flexible Membran (42, 44) ausgebildet ist.

   4. Sauerstoff-Aufblaslanze nach Anspruch I, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Membrane (42, 44) aus mehreren Blechlamellen besteht.

   5. Sauerstoff-Aufblaslanze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (34) für den unteren Lanzenabschnitt (32) durch Auftragsschweißung aufgebracht ist.

   6. Sauerstoff-Aufblaslanze nach einem der verstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der überzug

   aus Kupfer besteht.
   St/Bt

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