DE2259276B2 - Vorrichtung zum Einblasen von Sauerstoff durch das feuerfeste Futter eines metallurgischen Konverters - Google Patents

Description

Die Hrfindiing bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Hinblasen von Sauerstcif durch das leuenesie I ulier. vorzugsweise den Boden eines Konverters, mit einer Düse aus zwei koaxialen Rohren, durch deren Innenrohr Sauerstolf und durch deren Ringraum zwischen Innen- und Außenrohr ein Schutzfluid zugeführt wer den.

Hs ist bekannt, daß das Frischen von Roheisen mittels Sauerstoff durch den Boden des Konverters zu Schwierigkeiten führen kann, da das die Düsen umgebende feuerfesie Futter einem raschen Verschleiß unterliegt. So sind aus der DTOS 20 03 340 Düsen aus zwei koaxialen Rohren bekannt, bei denen der Sauerstolf durch das Innenrohr sowie ein .Schutzfluid. vorzugsweise mit endothermer Reaktion, durch den Ring raum zwischen den beiden Rohren eingelührt werden. Die Verwendung dieser Düsen ist jedoch vor allem wegen der relativen Lage beim Hinsetzen der beiden Rohre problematisch, die kritisch ist. damit die Rohre den Bedingungen von Druck und Menge der in den Kon verier eingeleiteten Fluids genügen, insbesondere wenn eines dieser F'uids ein flüssiger Kohlenwasscrstol'l ist.

Ferner ist aus der OF-PS 2 b") 341 eine Vorrichtung bekannt, bei der das Sauerstoffrohr von einem l'oroskörper umgeben ist. der an seinem Umfang mit einem dichten Überzug versehen ist. Der poröse Körper bildet zusammen mit dem Überzug einen Ringraum zum Zuführen eines Kühlmediums. das nach Durchströmen das das Sauerstoffrohr umgebende feuerfesie Material schützen soll.

Im Verlauf von Frisehversuchen. bei denen reiner Sauerstoff durch das Innen:ohr einer Düse aus zwei koaxialen Rohren und durch den Ringraum Kohlenwasserstoffe in eine Stahlschmelze eingeleitet wurden, ergab sich, daß eine bestimmte Menge Kohlenwasserstoff unvcrbrannt bleibt. Diese Kohlenwasserstoffe neigen dazu, sich rund um die Düsen anzusetzen, das poröse feuerfeste Material des Konverterbodens zu durchtränken, bis es die Bodenplatte erreicht und sich schließlich auf der Ofcnhühne auszubreiten.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wurde versucht. Druck und Menge des Sauerstoffs und des Schutzfluids zu regeln sowie die Abmessungen des Ringspaltes für den !Durchgang der Kohlenwasserstoffe zu reduzieren.

Es gelang jedoch nicht, das Eindringen und Austreten von flüssigen, iinverbraniiien Kohlenwasserstoffen zu verhindern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Einblasvorrichtung der genannten Art mit einer Düse aus zwei koaxialen Rohren, bei der das Ausströmen des eingeleiteten, iinverbraniiien Kohlenwasserstoffs aus dem Konverterboden in einfacher Weise vermieden wird.

Die Lösui.g dieser Aufgabe besteht in einer Vorrich-Hing der genannten Art, die erfindungsgemäß einen gas- und/oder llüssigkeitsdichten, das Außenrohr in dem feuerfesten Futter ringförmig und auf seiner ganzen Höhe umgebenden sowie unten zumindest teilweise geschlossenen, seitlich von einer Hülse begrenzten Ringraum aufweist. Auf diese Weise ist es unmöglich, daß Fluidreste in das die Düse umgebende feuerfeste Material eindringen.

Die FxFiruliing wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Auslührungsbeispielcii ties tiä- u> heren erläutert. In der Zeichnung zeigi

E i g. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine erfindungsgemaße Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt entsprechend I·' i g. 1 durch eine Vorrichtung, tieren Düse mil einer Ausballvorrichtung 2s versehen ist.

1 i g. i einen Schnitt durch die Ausballvorrichtung der E i g. 2.

I-i g. 4 eine Draufsicht auf die Ausballvorrichtung der F i g. 2 und i und y.

I- i g. 5 einen axialen Längsschnitt durch ein antljres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. b eine vergrößerte Darstellung eines Schnitts " durch eine Düse mit schraubenförmigen Rillen im obe- .<ren Teil und Zonen, auf denen this Außenrohr gleitet. im unteren Teil.

Ein röhrenförmiger Raum 1 umgibt über seine ganze I lohe dei. Teil 2 der Düse aus zwei koaxialen Rohren, die in die feuerfeste Masse 3 eingeleitet ist. welche den 41-Boden des Konverters bildet; er ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Raum einen ringförmigen, hohlen Untersalz. 4 besitzt, der auf die Konverterwandung oder Bodenplatte 5 geschweißt ist. sowie eine I lülsc ft. die auf dem ringförmigen Untersatz 4 befestigt ist; ferner dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Hülse 6 mit einem gestampften feuerfesten Material 7 gefüllt ist, und daß d'c Konlaklwand des ringföi migen Untersatzes 4 mit tier Hülse 6 sowie diejenige der Bodenplatte 5 mit dem ringförmigen Untersalz 4 mit min- v> destens einer Öffnung 8 und einem Druckkanal 9 versehen sind, und zwar so, daß der genannte Raum I unter einen bestimmten Druck gesetzt werden kann, um das Ausströmen ties Kohlenwasserstoffes nach unten durch die feuerfeste Masse 7 tier Hülse 6 hindurch /w verhin- \s dem.

Vorzugsweise fällt die Achse ties Raumes I mit der Achse der Düse 2 zusammen,

Gemäß der Erfindung besteht die Hülse vorleilhafterweise aus einem dünnen Metallblech, vorzugsweise («> aus Stahl, dessen Dicke bei 1 mm liegt. Diese geringe Blechdicke ist vorteilhaft, damit kein Infiltrationsweg in die feuerfeste Masse des Konverierboileiis im I alle eines Schmclzens des Bleches geschaffen wird.

Der äußere Durchmesser der Hülse liegt vorteilhaf- <·*. terweise zwischen dem 3- und blachen des Durchmessers des Außenrohrs '!er Düse.

Ebenfalls gemäß der Erfindung ist das feuerfeste Material, das den Raum /wischen der Hülse und dem Außenrohr der Düse füllt, vorteilhalierweise das gleiche wie dasjenige, das den Boden des Konverters bildet.

In dem Fall, in dem das durch das Außenrohr der Düse eingeblasene Sehut/fluid ein flüssiger Kohlenwas sersioff ist, hat die Erfahrung gezeigt, daß der Zwischenraum /wischen den beiden Rohren normalerweise ziemlich schmal ist, so daß gerade nur ein ausreichender Raum belassen wird, um die gewünschte Menge einleiten zu können. Es wurde gemäß der Erfindung als vorteilhaft festgestellt, daß der /wischen den beiden koaxialen Rohren vorhandene Ringspalt so breit ist, daß er gerade eben ein Einsetzen des Innenrohrs in das Außenrohr mit sanfter Reibung gestattet.

Zur Sicherung des Einleiiens der gewünschten Kohlenwassersloffmenge ist die doppelte Düse vorteilhafterweise je nach Fall auf folgerde Art aufgebaut:

- Entweder ist die Außenseite des Innenrohrs und/oder die limenseile des Außenrohrs mit L.ngs oder schraubenlormigen !'.Ilen versehen odei

- weist die Außenseite ties liiiii-nrohrs einige gleich mäßig verteilte Zonen aiii, entlang welcher sit.h die sanfte Reibung mit dem Außenrohr vollzieht, wo bei diese Zonen durch geradlinige, abgellachte Zonen gel rennt sind.

Nach dem Frischen einer gewissen Anzahl von C hargen mit einem Konverter, dessen Boden mit Doppel rohrdusen ausgestattet ist. müssen eine gewisse Anzahl dieser Düsen ersetzt oder reparier; werden, im allgemeinen genügt es. das Innenrohr ersetzen zu können, und die Montage dieser Düsen auf der Bodenplatte ist so vorgesehen, daß das Innenrohr Ick hl herausgezogen und von neuem eingesetzt werden kann. Wenn jedoch der Zwischenraum zwischen ilen koaxialen Rohren gleich demjenigen ist, tier tlas Einsetzen ties Innenrohrs mit sanfter Reibung in tlas Außenrohr gestaltet, hat die Erfahrung gezeigl.daß unter der I inw irki^ig tier hohen Temperaturen das Herausziehen ties Innenrohrs praktisch unmöglich ist. weil die Wärmedehnung die beiden Rohre zu einem Ganzen gemacht hat.

In diesem Fall und entsprechend tier in den I 1 g. 2. i und 4 gegebenen nicht einschränkenden Konsiruk tionsart umfaßt die Einblasvomchtnng u.a. noch l< >! gentle Merkmale:

Einen Düsenhalter 10, tier aiii tier liincnllache Il tlei Bodenplatte 5 ties Konverters im Bereich tier Düse .in geordne! ist: einen ringförmigen I laust h 12. tier mn dem äußeren Anschluß IJ der Düse an die Zufuhiiingsleitungen für die einzublasenden Medien kraftschlussig verbunden ist. sowie mindestens vier Druckschrauben !4 die mit Gewinde versehene Haller 15 durchragen mit denen der ringförmige Flansch 12 versehen ist uiu die gegen den Düsenhalter 10 in der Weise stoßen, dal· er unier tier Wirkung dieser Schrauben aiii die gen,mn te Düse einen bestimmten Druck beim Herausziehen tier beiden i.oaxialen Leitungen miteinander ausühi

Um eine Führung ties Atißenrohres der Düse bei lh rein Einsetzen an der im Konverlerboden vorgesehe neu Stelle /u ermöglichen, umfaßt die Sünblasvorrich lung vorteilhafterweise ein Rohr Ift aus feuerfe-.icir Material, das auf der Bodenplatte 5 stellt und mit dei Düsenachse zusammenfällt, wobei tier Inneiidurchmes scr dieses Rohres das Einführen des Außenrohres dei Düse in seinen mittleren Teil mit harter Reibung er möglicht.

He' einer anderen Ausführung der erfindungsgcma ßen Einblasvorrichtung (Fig. 'S) besitzt die Hüls. I/

einen konischen Teil 18 der in der Nahe der Modellplatte 5 mit dem Außenrohr 2 verschweißt ist. In diesem {'alle entfallen die Öffnungen 8 und ßruckkanäle 9 des Ausführungsbeispiels nach F i g. t und wird das Innere der Hülse 17 nicht unter Druck gesetzt. F.in Ausfließen des Schutzmediums aus dem Konverterboden wird durch die Schweißverbindung 19 zwischen dein konischen Teil 18 und dem Außenrohr 2 verhindert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einblasen von Sauerstoff durch das feuerfesie Futter eines Konverters mit einer Düse aus zwei koaxialen Rohren, durch deren Innenrohr Sauerstoff und durch deren Ringraum zwischen Innen- und Außenrohr ein Schutzfluid zugeführt werden, gekennzeichnet durch einen gas- und/oder flüssigkeitsdichten das Außenrohr (2) im feuerfesten Futter (3) ringförmig und auf seiner ganzen Höhe umgebenden sowie unten zumindest teilweise geschlossenen seitlich von einer durchgehenden Hülse (6, 17) begrenzten Ringraum (I)· LS

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (1) aus einem hohlen, ringförmigen, auf die Bodenplatte (5) aufgeschweißten Untersatz (4) und der Hülse (6) besteht, die auf dem ringförmigen Untersatz (4) befestigt ist. iu

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6. 17) mn einem ge-Mampften feuerfesten Material (7) angefüllt im und die Oberseite des ringförmigen Untersatzes (4) sowie Konverterwand oder Bodenplatte (5) im Be- ^5 reich des ringförmigen Untersatzes (4) jeweils mindestens mit einer Verbindungsöffnung (8) und einem Kanal (9) versehen sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der .v> Kanal (9) mit einer Druckleitung verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4. dadurch gckennze.dinet. daß die Achse des röhrenförmigen Raumes (1) mit der Dülcnachse zusammenfällt. is

b. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die I lülse (6. 17) aus einem dünnen Metallblech besteht.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis b. dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6. 17) und der Untersatz (4) aus Stahlblech bestellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß das Blech eine Dicke von etwa I mm besitzt. 4s

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß this Spiel zwischen den beiden koaxialen Rohren gleich demjenigen ist. das das Hinführen des Innenrohres in das Außenrohr mit leichter Reibung gestaltet. >"

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren tier Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Innenrohrs und/oder die Innenseite des Außenrohrs mit Längsrillen oder schraubenförmigen Rillen (20) ausgestattet sind. ss"

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daIi die Außenseite des Innenrohrs einige gleichmäßig ver'ciltc Zonen (21) umfaßt, entlang welcher die leichte Reibung des Außenrohrs (2) vor sich gehl. <»> wobei diese Zonen durch abgeflachte geradlinige Zonen getrennt sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis II. gekennzeichnet durch einen Düsenhalter (10), der an der Innenfläche (II) der <« Konverterwand (5) an der für die Düse vorgesehenen Stelle befestigt ist; einen ringförmigen Flansch (12). der kraftschlüssig mit dem äußeren Anschluß

(13) der Düse an die Zuführiingsleuungen der einzuglasenden Fluids verbunden ist; mindestens vier Druckschrauben (14), welche mit Gewinde versehene Stellen (15) durchragen, von wo aus der ringförmige Flansch (12) vorgesehen ist und so gegen den Düsenhalter (10) stoßt, daß er unter dem Druck dieser Schrauben auf die genannte Düse eine Kraft ausübt, die für das Herausziehen der gesamten bei den koaxialen Leitungen bestimmt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12. gekennzeichnet durch ein Rohr (16) aus feuerfestem Material. das auf der Bodenplatte (5) ruht und deren Achse mit derjenigen der Düse zusammenfällt, wobei der Innendurchmesser des Rohrs ein F.inführen des Außenrohrs (2) mit harter Reibung gestattet.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 5 bis I 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (17) einen konischen Teil (18) Vsn/i. der an seiner engsten Stelle mit dem Aiißeni -ohr (2) der Düse verschweißt ist.