EP0066775A1 - Blasöffnung oder Düse zum Einblasen von Gas und/oder flüssigem oder pulverförmigem Material in metallische Schmelzen - Google Patents

Blasöffnung oder Düse zum Einblasen von Gas und/oder flüssigem oder pulverförmigem Material in metallische Schmelzen Download PDF

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EP0066775A1
EP0066775A1 EP82104550A EP82104550A EP0066775A1 EP 0066775 A1 EP0066775 A1 EP 0066775A1 EP 82104550 A EP82104550 A EP 82104550A EP 82104550 A EP82104550 A EP 82104550A EP 0066775 A1 EP0066775 A1 EP 0066775A1
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melt
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters

Definitions

  • the invention relates to a blow opening or nozzle for blowing gas and / or liquid or powdery material into metallic melts according to the preamble of claim 1.
  • a blow opening for performing such a blowing is known from DE-OS 25 03 672.
  • blow openings of various types (see above) are already known for this.
  • a problem with such blow openings is to prevent melt from escaping, as well as preventing accidental blockages and the like.
  • Lances are often used to blow into the melt; however, one would like to be able to blow in such a way by means of a nozzle placed under the melt surface, preferably in the vicinity of the pan bottom, whereby at the same time the melt is stirred.
  • the blowing should or can happen at the same time as the heating or a possible vacuum treatment, which is difficult to carry out with lances.
  • the invention has for its object to develop a blow opening of the type mentioned, with which the problems recorded above are solved.
  • gas for example stirring gas or gaseous, liquid and / or powdery material, for example for refining, reducing or adjusting alloys
  • a nozzle can be provided in which gas and / or material have a flow velocity of 80 to 90 m / s.
  • the plug can be pressed into the melt with a relatively moderate gas and / or material pressure.
  • the rear closure device can be quickly pressed into the channel, for example when treatment has ended or when a quick shutdown is required.
  • 1 denotes the wall of a metallurgical vessel and 2 denotes a perforated brick or a ramming mass cutout with a hole made therein for receiving a nozzle mouthpiece 3, which is provided with a continuous channel 13.
  • a holder 4 is fastened to the outside of the vessel, for example by welding or screwing.
  • a thin, porous, highly fire-resistant fiber paper 5 is attached around the mouthpiece 3: a cover 6 or a plug, which consists of refractory or hard-melting material, is with a suitable joint material attached to the nozzle mouth.
  • the plug can possibly also be inserted loosely into the nozzle mouth, for example by means of a guide piece or the like molded onto the plug.
  • the nozzle 3 is fixed in position by a threaded cover 7, and a removable closure 8 is screwed into this cover.
  • a locking ball 11 and an impact mechanism 10 are arranged, which can quickly push the ball 11 into the outwardly directed channel mouth 13 to close it.
  • a lock 12 prevents the ball 11 from being pushed in unintentionally.
  • the closure 8 is removed and a gas and / or powder line 9 is connected.
  • a gas and / or powder line 9 is connected.
  • the cover or plug 6 is pressed into the melt and the injection process begins.
  • a pulse is exerted by the pulse device 10 on the ball 11, which pushes the ball past the lock 12.
  • the gas line 9 can now be removed and, for the sake of safety, the closure 8 is screwed in.
  • the angle between the wall and the nozzle can be chosen depending on which function is most important, that is, whether it is primarily to be agitated or primarily to be refined, etc.
  • the configuration of the nozzle can also depend on the priority function.
  • the blow opening or the nozzle according to the invention can also be used to stir the melt, with a good stirring and a smooth melt surface being obtained when blowing in powdery material, thereby reducing disturbances of the electrode control in electric furnaces.

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Abstract

Eine Blasöffnung oder Düse, die zum Einblasen von Gas und/oder flüssigem oder pulverförmigem Material in metallische Schmelzen dient. Die Blasöffnung ist in einem Loch in der Wand (1) eines metallurgischen Gefäßes (z.B. Gießpfanne oder Ofen) angebracht. In diesem Loch ist ein Körper (3) mit einem durchgehenden Kanal (13) untergebracht. Der Körper (3) ist an seinem zur Schmelze gerichteten Ende mit einem Deckel (6) zum Verschließen des Kanals (13) gegen die Schmelze versehen. Dieser Deckel kann durch den Druck eines durch den Kanal (13) zugeführten Gases, einer Flüssigkeit oder pulverförmigen Materials in die Schmelze hineingedrückt werden. Der Körper (13) ist an seinem nach außen gerichteten Ende mit einer Verschlußvorrichtung versehen, durch welche eine Kugel (11) in den Kanal (13) gedrückt werden kann, welche diesen Kanal versperrt, so daß keine Schmelze ausfließen kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Blasöffnung oder Düse zum Einblasen von Gas und/oder flüssigem oder pulverförmigem Material in metallische Schmelzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • In einem solchen metallurgischen Gefäß (Pfanne, Ofen oder Konverter) möchte man gasförmige, flüssige oder feste Stoffe unter der Oberfläche der Schmelze zuführen, beispielsweise Gas zum Umrühren der Schmelze, festes pulverförmiges Material, welches von Gas transportiert wird, gasförmige, flüssige oder feste Reaktionsmittel oder Legierungszusätze.
  • Eine Blasöffnung zur Durchführung eines solchen Einblasens ist aus der DE-OS 25 03 672 bekannt.
  • In der Gießpfannenmetallurgie ist die Injektion in beispielsweise Stahlschmelzen eine wichtige Technik. Blasöffnungen verschiedener Art (siehe oben) sind hierfür bereits bekannt. Ein Problem bei solchen Blasöffnungen besteht darin, das Herausdringen von Schmelze sowie unbeabsichtigte Verstopfungen und dergleichen zu verhindern.
  • Zum Einblasen in die Schmelze werden oft Lanzen verwendet; doch möchte man ein solches Einblasen mittels einer unter der Schmelzenoberfläche, am liebsten in der Nähe des Pfannenbodens, plazierten Düse vornehmen können, wodurch man gleichzeitig ein Umrühren der Schmelze erhält. Das Einblasen soll oder kann gleichzeitig mit der Erwärmung oder einer eventuellen Vakuumbehandlung geschehen, was mit Lanzen schwer durchführbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blasöffnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit der die oben aufgezeichneten Probleme gelöst werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Blasöffnung oder Düse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
  • Mittels einer solchen Blasöffnung kann man also Gas, beispielsweise Rührgas oder gasförmiges, flüssiges und/ oder pulverförmiges Material, beispielsweise zur Raffinierung, Reduktion oder Legierungsjustierung, in die Schmelze einblasen. Man kann eine Düse vorsehen, in der Gas - und/oder Material eine Strömungsgeschwindigkeit von 80 bis 90 m/s haben. Zu Beginn des Einblasens kann man den Pfropfen mit einem relativ mäßigen Gas- und/oder Materialdruck in die Schmelze drücken. Die hintere Verschlußvorrichtung kann, beispielsweise bei beendeter Behandlung oder bei einer erforderlichen Schnellabschaltung, schnell in den Kanal hineingedrückt werden.
  • Anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • 1 bezeichnet die Wand eines metallurgischen Gefäßes und 2 bezeichnet einen Lochstein oder einen Stampfmassenausschnitt mit einem darin angebrachten Loch zur Aufnahme eines Düsenmundstückes 3, das mit einem durchgehenden Kanal 13 versehen ist. An der Außenseite des Gefäßes ist ein Halter 4 beispielsweise durch Schweißen oder Verschrauben befestigt. Damit man eine Dichtung zwischen dem Lochstein 2 und dem Mundstück 3 erhält, ist um das Mundstück 3 ein dünnes, poröses, hochfeuerbeständiges Faserpapier 5 angebracht: Ein Deckel 6 oder ein Pfropfen, der aus feuerfestem oder schwer schmelzendem Material besteht, ist mit einem geeigneten Fugenmaterial auf der Düsenmündung befestigt. Eventuell kann der Pfropfen auch lose in die Düsenmündung eingeschoben sein, beispielsweise mittels eines am Pfropfen angeformten Führungsstückes oder dergleichen. Die Düse 3 wird durch einen mit Gewinde versehenen Deckel 7 in ihrer Lage fixiert, und in diesen Deckel ist ein abnehmbarer Verschluß 8 eingeschraubt.
  • In einem Seitenkanal des mit Gewinde versehenen Deckels 7 sind eine Verschlußkugel 11 sowie ein Stoßmechanismus 10 angeordnet, welcher die Kugel 11 schnell in die nach außen gerichtete Kanalmündung 13 schieben kann, um diese zu verschließen. Eine Sperre 12 verhindert ein unbeabsichtigtes Hineinschieben der Kugel 11.
  • Wenn eine Injektion von Gas und/oder Flüssigkeit und/oder Pulver erfolgen soll, wird der Verschluß 8 fortgenommen und eine Gas- und/oder Pulverleitung 9 angeschlossen. Durch Erhöhung des Gasdruckes wird dabei der Deckel oder Propfen 6 in die Schmelze gedrückt und der Injektionsvorgang beginnt. Wenn die Behandlung beendet werden soll, wird von der Impulsvorrichtung 10 auf die Kugel 11 ein Impuls ausgeübt, der die Kugel an der Sperre 12 vorbeipreßt. Die Kugel 11, deren Durchmesser größer ist als der der engsten Stelle im Kanal 13, blockiert in der Düse 3-dann den Gasstrom, und der Stahl, der durch die Düsenmündung eindringt, erstarrt hier zu einem Pfopfen. Die Gasleitung 9 kann nun entfernt werden, und sicherheitshalber wird der Verschluß 8 eingeschraubt. Der Winkel zwischen Wand und Düse kann in Abhängigkeit davon gewählt werden, welche Funktion am wichtigsten ist, d.h., ob in erster Linie gerührt werden soll oder es in erster Linie um eine Raffinierung usw. geht. Auch die Ausgestaltung der Düse kann von der vorrangigen Funktion abhängig sein.
  • Die Blasöffnung oder die Düse nach der Erfindung kann auch zum Umrühren der Schmelze verwendet werden, wobei man beim Einblasen von pulverförmigem Material eine gute Umrührung sowie eine ruhige Schmelzenoberfläche erhält, wodurch bei elektrischen Öfen Störungen der Elektrodenregelung verringert werden.
  • Die vorstehend beschriebene Erfindung kann im Rahmen des allgemeinen offenbarten Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

Claims (5)

1. Blasöffnung oder Düse zum Einblasen von Gas und/oder flüssigem oder pulverförmigem Material in metallische Schmelzen, z.B. Stahlschmelzen, wobei die Blasöffnung in einem Loch in der Wand eines metallurgischen Behälters (z.B. Gießpfanne oder Ofenwand) befestigt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasöffnung einen sich durch die Wand erstreckenden, mit einem durchgehenden Kanal (13) versehenen Körper (3) enthält, daß dieser Körper an seinem zur Schmelze gerichteten Ende mit einem Deckel oder Pfropfen (6) zum Verschliessen des Kanals gegen die Schmelze versehen ist, daß der Deckel oder Pfropfen (6) durch Gas-, Flüssigkeits-oder Materialdruck im Kanal in die Schmelze drückbar ist und daß der Kanal an seinem anderen Ende mit in den Kanal einführbaren Verschlußvorrichtungen (11) versehen ist, die ein Ausfließen von Schmelze aus dem metallurgischen Behälter verhindern.
2. Blasöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtung eine seitlich des Kanals gelagerte Kugel (11) enthält, die mittels eines-Stoßmechanismus (10)-oder einer anderen Stoß-Impulsvorrichtung in den Kanal einschiebbar ist.
3. Blasöffnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel oder der Pfropfen (6) aus einer Platte mit einem Führungsstück besteht, die aus feuerbeständigem oder schwer schmelzendem Material bestehen, und daß das Führungsstück in die Kanalmündung (13) paßt und mit dieser zusammengefügt ist oder in diese lose hineinschiebbar ist.
4. Blasöffnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Verschlußvorrichtung eine weitere Verschlußvorrichtung (8) angebracht ist.
5. Blasöffnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal an seinem zur Verschlußvorrichtung gerichteten Ende (8) mit Gewinde, Nuten oder Schlitzen versehen ist, die in ein Anschlußrohr (9) für Gas und/oder Pulver und eventuell auch in die Verschlußvorrichtung passen.
EP82104550A 1981-06-04 1982-05-25 Blasöffnung oder Düse zum Einblasen von Gas und/oder flüssigem oder pulverförmigem Material in metallische Schmelzen Expired EP0066775B1 (de)

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