DE956407C

DE956407C - Floor made of refractory material for converter or fresh containers for steel and metal production

Info

Publication number: DE956407C
Application number: DEW8764A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Goldstein
Original assignee: WESTFALENHUETTE AG
Current assignee: WESTFALENHUETTE AG
Priority date: 1952-06-08
Filing date: 1952-06-08
Publication date: 1957-01-17

Description

Aus feuerfestem Werkstoff bestehender Boden für Konverter- oder Frischbehälter für die Stahl- und Metallherstellung Die Erfindung betrifft aus feuerfestem Werkstoff bestehende Böden für Konverter oder Frischgefäße für diel Stahl- und Metallherstellung und insbesonr dere die Ausbildung der Blasdüsen bei solchen Böden.Floor made of refractory material for converter or fresh containers for steel and metal production The invention relates to refractory material existing floors for converters or fresh vessels for steel and metal production and in particular the formation of the blower nozzles in such soils.

Es wurde bereits vorgeschlagen, in Konverterböden aus Stahl, wie sie gelegentlich versuchsweise verwendet worden sind, Blasdüsen von, in Blasrichtung divergierendem oder konvergierendem Querschnitt einzubauen, um hierdurch eine Verkürzung der Blasdauer und eine Umsetzung des Blasdruckes in Geschwindigkeit zu erzielten. Diese Versuche haben aber zu einer praktischem Einführung dieser Bauart nicht geführt, weil eine Kühlung solcher Böden durch Wasser im Falle eines Durchbrennens des Bodens eine hohe Explosionsgefahr ergibt und andererseits eine Luftkühlung insbesondere bei höher werdenden KonveTterabmessungen nicht ausreicht.It has already been suggested in steel converter floors like them have occasionally been used on a trial basis, blowing nozzles from, in the blowing direction diverging or converging cross-section to be built in order to shorten it the blowing time and a conversion of the blowing pressure in speed. However, these attempts have not led to a practical introduction of this type of construction, because such floors are cooled by water in the event of the floor burning through there is a high risk of explosion and, on the other hand, air cooling in particular is not sufficient for larger convector dimensions.

Bei Konverterböden aus feuerfestem Werkstoff hat man jedoch an die Verwendung von Blasdüsen dieser Ausbildung noch nicht gedacht, offenbar weil es zunächst aus fabrikatorischen Gründern. nicht möglich erschien, derart profilierte Bohrungen in der notwendigen Vielzahl in einem keramischen Körper anzuordnen. Ferner befürchtete man auch Nachteile für den B.lasverlauf als Folge des fortschreitenden unkontrollierbaren Verschleißes der Böden.In the case of converter floors made of refractory material, however, one has to Use of air nozzles of this training has not yet been thought of, apparently because of it initially from manufacturing founders. seemed impossible, so profiled To arrange holes in the necessary number in a ceramic body. Further one feared disadvantages for the B.las course as a result of the advancing uncontrollable wear and tear on the floors.

Man hat daher bisher bei Konvertern mit aus feuerfestem Werkstoff bestehenden Böden in der Regel zylindrische Düsen angewendet und deren Nachteile in Kauf genommen. Diese Nachteile bestehen insbesondere darin, daß bei solchen Düsen Druckverluste in Abhängigkeit von der Bodenlänge auftreten, daß sich ferner die Blaszeiten mit zunehmendem Bodenverschleiß und damit Verkürzung der Düsen wegen der geringer werdenden Reibungsverluste verkürzen. Insonderheit ergeben sich Änderungen der Blasdauer, die bis zu 2o% der Gesamtzeit betragen könne., und schließlich darf der gewählte Düsendurchmesser ein gewisses Maximum nicht übersteigen, weil über dieses Maß hinausgehende Düsenquerschnitte einen, schlechteren Blasverlauf und eine Verringerung der Lebensdauer des Konverters ergeben:. Infolge des dann nur geringen Blasdruckes liegt die Stahlschmelze zu stark auf dem Boden, und der Bodenverschleiß wird vergrößert.So far, converters made of refractory material have been used existing soils usually used cylindrical nozzles and their disadvantage accepted. These disadvantages are in particular that with such nozzles Pressure losses occur as a function of the floor length that furthermore the Blowing times with increasing floor wear and thus shortening of the nozzles because of the decreasing frictional losses. In particular, there are changes the blowing time, which can be up to 20% of the total time., and finally may the selected nozzle diameter do not exceed a certain maximum because over Nozzle cross-sections exceeding this level have a, poorer blowing process and a Reduction in the life of the converter result in: As a result of the then only minor With the blowing pressure, the molten steel lies too heavily on the floor, and so does the floor wear is enlarged.

Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, dein Düsenquerschnitt in der Blasrichtung durch eine Einschnürung zu verengen. Hierbei ergibt sich ebenfalls der Nachteil, daß mit dem zunehmenden Bodenverschleiß der Düsenquerschnitt zunimmt, damit die Reibungsverluste geringer werden und der ganze Blasvorgang in immer steigerndem Maße ungünstig beeinflußt wird: Sämtliche Nachteile dez bekannten Blasdüsen, anlagen bei feuerfesten Konverterböden, werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Blas:düs.en sich in der Blasrichtung absatzweise oder auch kontinuierlich erweiternd ausgebildet sind, im ersteren Falle z. B., indem ein Abschnitf von engerem Querschnitt über einen Übergangsabschnitt von vergleichsweise steilkonischem Querschnitt an einen in der Blasrichtung folgenden Abschnitt von größerem Querschnitt angeschlossen ist.It has also already been suggested that your nozzle cross-section to narrow in the blowing direction by a constriction. This also results the disadvantage that the nozzle cross-section increases with increasing floor wear, so that the friction losses are lower and the whole blowing process is constantly increasing Dimensions is adversely affected: All the disadvantages of the known blower nozzles, systems in the case of refractory converter floors, are avoided according to the invention in that the blow: jets in the blowing direction intermittently or continuously expanding are formed, in the former case, for. B. by adding a section of narrower cross-section via a transition section with a comparatively steeply conical cross-section connected a section of larger cross-section following in the blowing direction is.

Das Verhältnis der Länge des ersten Abschnitts von kleinerem Querschnitt zu der des erweiterten Abschnitts liegt hierbei vorzugsweise zwischen i : 3 und i : 15, vorzugsweise i : 3,5 und i : 9, und das Steigungsverhältnis des konischen Übergangsstückes zwischen i : 3 und i :30, vorzugsweise i : io und 1:15.The ratio of the length of the first section of smaller cross section to that of the enlarged section is preferably between i: 3 and i: 15, preferably i: 3.5 and i: 9, and the pitch ratio of the conical transition piece between i: 3 and i : 30, preferably i: io and 1:15.

Im Falle der fortlaufenden - Erweiterung der Düsen bis zur Austrittsöffnung kann diese Erweiterung entweder durchgehend oder auch absatzweise in mehreren. Entspannungsstufen erfolgen; d. h. es können mehrere an sich. konische Abschnitte durch Übergangsabschnitte in der oben beschriebenem. Weise aneinander angeschlossen sein.In the case of continuous - expansion of the nozzles up to the outlet opening this extension can either be continuous or also in several paragraphs. Levels of relaxation take place; d. H. there can be several per se. conical sections through transition sections in the above. Way to be connected to each other.

Durch die Wahl der vorstehend gegebenen Abmessungen wird eine Entspannung des GebläsewinddTuckes unter Umsetzung in Geschwindigkeit in besonders vorteilhafter Weise erzielt, woben der verbleibende Winddruck unbedingt ausreicht, um die Blaslöcher mit Sicherheit freizuhalten.By choosing the dimensions given above, relaxation is achieved of the blower wind pressure with conversion in speed in a particularly advantageous Way, with the remaining wind pressure absolutely sufficient to open the blowholes to be kept clear with security.

Der vergleichsweise kurze zylindrische oder gegebenenfalls auch eingezogene Teil der Düsen an der Windeintrittsseite weist an seiner engsten Stelle einen Querschnitt auf, der dem normalen üblichen Durchmesser entspricht, so daß die Blaswindmenge ebenfalls im wesentlichen innerhalb der normalen bei Düsen von üblichen zylindrischen Querschnitt angewendeten entspricht. Infolge der anschließenden Erweiterung in dem demgegenüber längeren Teil der Düsen ist der Druck entsprechend niedriger, und die Verluste sind gering. Die Blaszeit ändert sich über :den Verlauf einer Bodenreise nur wenig, und es ergibt sich ein sehr gleichmäßiger Verschleiß des Bodenmaterials, der in Abhängigkeit von der Schmelzeinzahl linear verläuft.The comparatively short cylindrical or, if necessary, also drawn-in Part of the nozzles on the wind inlet side has a cross section at its narrowest point which corresponds to the normal usual diameter, so that the amount of blown wind also substantially within the normal for nozzles of conventional cylindrical Cross-section corresponds to the applied. As a result of the subsequent expansion in the In contrast, the longer part of the nozzles, the pressure is correspondingly lower, and the Losses are small. The blowing time changes over: the course of a ground trip only a little, and there is a very even wear of the soil material, which is linear depending on the melt number.

Die Herstellung der Düsenlöcher in dem vorzugsweise durch Rütteln aus einer Teer-Dolomit-Mischung oder anderen geeigneten feuerfesten, Materialien hergestellten Konverterboden kann in sehr einfacher Weise .erfolgen, z. B. indem in die Masse des Bodens Düsenformen - Nadeln - aus einem ausbrennbaren Werkstoff, z. B. gepreßten Holzmehl od. dgl., eingebettet werden.The manufacture of the nozzle holes in the preferably by shaking from a tar-dolomite mixture or other suitable refractory materials Produced converter base can. success in a very simple manner, z. B. by in the mass of the soil nozzle shapes - needles - made of a burn-out material, z. B. pressed wood flour or the like. Be embedded.

In den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele der neuen Düsen dargestellt.In the pictures are two embodiments of the new nozzles shown.

Abb. i zeigt eine Düse, die aus einem engen zylindrischen Teile an der Windeintrittsseite des Konverterbodens i und dem über das konische Stück 3 damit verbundenen erweiterten zylindrischen Teil q. besteht.Fig. I shows a nozzle made up of a narrow cylindrical part the wind inlet side of the converter bottom i and the over the conical piece 3 with it connected extended cylindrical part q. consists.

Die in Abb. 2 dargestellte Düse weist auf der Windeintrittsseite zunächst ein- zylindrisches Stück 5 auf, an das sich ein sehr schlank- gehaltener konischer, demgegenüber längerer Teil 6, der sich bis zur WindaustrittsöffnunZ erstreckt, anschließt.The nozzle shown in Fig. 2 initially points to the wind inlet side a cylindrical piece 5, to which a very slender conical, on the other hand, longer part 6, which extends up to the wind outlet opening, is connected.

Die Erfolge, die durch Verwendung .der gemäß der Erfindung profilierten Blasdüsen erzielt werden, gehen aus dem nachstehenden Beispiel hervor.The successes that were profiled by using .the according to the invention Blow nozzles can be obtained from the example below.

Die spezifische Blaszeit eines zur Stahlherstellung benutzten q.5-t-Konverters mit einem Boden, der mit bisher üblichen Düsenquerschnitten versehen war, schwankte bei annähernd gleichbleibendem Gebläsewinddruck von etwa 2,2 atü und annähernd gleichem Roheisen zwischen o,49 Min./t Roheisen und 0,36 Min../t Roheisen bzw. um etwa 220/0. Die Haltbarkeit dieses Bodens betrug 6o Chargen und lag somit im Durchschnitt der normalen Haltbarkeit. Im Gegensatz hierzu wies ein Boden, der mit den neuen Düsen ausgestattet war und unter den gleichen Bedingungen zum Einsatz kann, nur Schwankungen in der spezifischen Blasezeit von zwischen 0,37 Min./t Roheisen und 0,33 Min./t .Roheisen bzw. etwa io°/o auf. Dieser Boden besaß eine Haltbarkeit von 8o Chargen, die somit 25 % besser als die des normalen Bodens war.The specific blowing time of a q.5-t converter used for steel production with a base that was provided with the usual nozzle cross-sections fluctuated with an almost constant blower wind pressure of about 2.2 atm and almost the same pig iron between o.49 min./t pig iron and 0.36 min ../ t pig iron or around 220/0. The shelf life of this floor was 60 batches and was thus in the average of the normal shelf life. In contrast to this, a floor that was equipped with the new nozzles and can be used under the same conditions only showed fluctuations in the specific blowing time of between 0.37 min./t pig iron and 0.33 min./t pig iron or . about io per cent. This floor had a shelf life of 80 batches, which was 25% better than that of the normal floor.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung gegenüber der Verwendung von normalen zylindrischen Blasdüsen besteht ferner darin, daß im Falle von Bodenrissen der geringere Druck nicht mehr ausreicht, um größere Bodenstücke abzusprengen, während bei den üblichen zylindrischen Düsen fast der volle Winddruck auch im Riß zur Wirkung kommt und zu diesen bekannten und gefährlichen Abplatzungen führt.A particular advantage of the invention over the use of normal cylindrical blower nozzles is also that in the case of floor cracks the lower pressure is no longer sufficient to blast off larger pieces of soil while With the usual cylindrical nozzles, almost the full wind pressure is also effective in the crack comes and leads to these well-known and dangerous chipping.

Das gleichmäßige, vergleichsweise kürzere und auswurfsfreie Blasen, welches durch die neuen Düsen erzielt wird, wirkt sich auch günstig auf den angestrebten niedrigen Stickstoffgehalt des Fertigstahls aus, da die Stickstoffaufnahme während des Schmelzvorlaufs durch die erhöhte Reaktionsgeschwindigkzit vor allem dos Kohlenstoffes gehemmt wird.The even, comparatively shorter and expectorant-free blowing, which is achieved by the new nozzles also has a beneficial effect on the desired one low nitrogen content of the Finished steel because the nitrogen uptake especially during the melting process due to the increased reaction rate dos carbon is inhibited.

Die neue Düsenform kann sowohl bei Thomas, Bessemer- oder anderen Konvorterbädien wie auch bei Vorfrischgeräten und sonstigen metallurgischen Gefäßen, bei denen das Metallband durch Gase, Dämpfe oder Gemische. - vornehmlich Sauerstoffträger - beaufschlagt wird, zur Anwendung kommen.The new nozzle shape can be used by Thomas, Bessemer or others Storage baths as well as pre-freshening devices and other metallurgical vessels, in which the metal strip is exposed to gases, vapors or mixtures. - mainly oxygen carriers - is applied.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Floor made of refractory material for Converter or fresh food container for steel and metal production, characterized in that that the blow nozzles penetrating the ground widen in the blowing direction.

2. Concrete floor according to claim i, characterized by an intermittent expansion of the blower nozzles in the blowing direction.

3. converter base according to claims i and 2, characterized in that that the widened part has a steep conical Zwischenstück.an the forward lying part of a smaller cross-section is unclosed. q ..

Concrete floor according to claim 3, characterized in that the ratio of the length of the part of the nozzle with a smaller cross-section to that of the part with a larger cross-section is between i: 3 and i: 1 5 .

5. converter base according to claims 2 to 4, characterized characterized that the. ratio of the length of the part of the nozzle of smaller Cross-section to that of the part of larger cross-section between i: 3.5 and i: 9 lies.

6. Converter code @ n according to claims 3 to 5, characterized in that the conical transition section from one to the other of the two parts has a pitch ratio of i: 3 to i : 30, preferably from i: io to i: 15, having.

7. converter base according to claims i to 5, characterized in that that the cross-section of the nozzle, from the initial cross-section to the outlet opening continuously expanded, e.g. B. is conical.

8. Konvorterboden according to the claims i to 6, characterized in that the cross-section of the nozzles differs from the initial cross-section up to the outlet opening in several stages, each of which is continuously expanding, enlarged. Documents considered: German Patent No. 668 195; French patent specification No. 972 6So.