DE1983064U

DE1983064U - VACUUM CONTAINER FOR THE DEGASSING OF METALS, PRIORLY OF MELTED IRON AND STEEL.

Info

Publication number: DE1983064U
Application number: DED27108U
Authority: DE
Original assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Current assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Priority date: 1962-07-03
Filing date: 1963-07-02
Publication date: 1968-04-11

Description

"Yakuufflbehälter für das Entgasen von Metallen, vornehmlich von Eisen- und Stahlschmelzen""Yakuu ffl containers for degassing metals , especially iron and steel melts"

das Entgasen flüssiger Metalles, insbesondere von Eisen- und Stahlschmelzen, sind stahHolechummantelte und feuerfest zugestellte Behälter "bekannt, die vom Boden aus gefüllt und entleert werden« Bei der sogenannten "leilmengenentgasung" ist an den Behälterboden nur ein einziger^ gleichfalls blechummantelter und feuerfest ausgekleideter rohrförmigerj, gelegentlich als Rüssel bezeichneter Saugstutzen angeschlossen, dessen freies Ende in das zu entgasendes, in einer Tfanne od.dgl» Gefäß befindliche Metall eintaucht« Durch ihn wird das Metall in den Yakuumbehälter'■eingesaugt und nach dem Entgasen an die Pfanne zurückgegeben. Die söge= nannte "Durchlaufentgasung" erfordert zwei an den Yakuumbehälter anzuschließende Stutzen der beschriebenen Art>. von--... denen der eine das zu entgasende Metall in den Behälter befördert und der andere das entgaste Metall aus ihm entläßt« G-roße. Schwierigkeiten bereitete bisher die Herstellung ''"■-. eines auch während des Betriebes absolut vakuumdichten An-The degassing of liquid metal, in particular of iron and steel melts, are steel-hollow-sheathed and refractory lined containers "known from the ground from being filled and emptied «With the so-called" partial volume degassing " there is only a single sheet metal clad and refractory lined on the bottom of the container tubular suction nozzle, sometimes referred to as a trunk connected, its free end into the to be degassed, in a fir pan or the like "immersing the metal in a vessel" Through it the metal is sucked into the yakuum container and returned to the pan after degassing. The söge = The so-called "continuous degassing" requires two nozzles of the type described to be connected to the yakuum container>. from--... one of which transports the metal to be degassed into the container and the other releases the degassed metal from it « Size. Up until now, difficulties have been caused by the production of '' "■ -. one that is absolutely vacuum-tight even during operation

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Schlusses der Stutzen an den Vakuumbehälter, Mit diesem Problem befaßt sich die Erfindung«Closing the nozzle on the vacuum tank, with this problem is the invention concerned "

Das genannte Problem entsteht aus der Notwendigkeit, beim Anbau der Stutzen einerseits eine vakuumdichte Verbindung zwischen dem Stahlmantel des Stutzens und dem des Behälters und andererseits einen wenn auch nicht absolut vakuumdichten, so dach möglichst innigen Zusammenhang zwischen der feuerfesten Auskleidung des Stutzens und des Behälters herzustellen« Biese Forderung zu erfüllen, bereitet einerseits wegen der verschiedenen thermischen Dehnung der Werkstoffe und andererseits aus dem Grunde Schwierigkeiten, daß die feuerfesten Auskleidungen der Stutzen naturgemäß stets etwas verschieden ausfallen und deshalb nicht immer genau an die feuerfeste Auskleidung des Behälters anschließen. The problem mentioned arises from the need, on the one hand, to have a vacuum-tight connection when attaching the nozzle Connection between the steel jacket of the nozzle and that of the container and, on the other hand, an even if not absolute vacuum-tight, so roof as intimate connection as possible between the refractory lining of the nozzle and the container «to meet this requirement prepares on the one hand because of the different thermal expansion the materials and, on the other hand, difficulties due to the fact that the refractory linings of the nozzles naturally always turn out to be somewhat different and therefore not always connect exactly to the refractory lining of the container.

Zur Lösung der bezeichneten Aufgabe sieht die Erfindung zwei in ihrem Abstand verstellbare, durch einen nachgiebigen Wandungsteil, etwa einen Balg, verbundene Flansche vor, von denen der untere fest mit dem Stahlmantel des Stutzens verbunden ist, während der obere das Anschlußglied für die lösbare, vakuumdichte Verbindung mit dem Behälter bildet, wobei Spannmittel vorgesehen sind, mittels deren die Flanschen gegeneinander gezogen werden können, bis die feuerfeste Auskleidung des Stutzens an derjenigen des Behälters satt anliegt. Daß es vermöge dieser Gestaltung gelingt, To achieve the stated object, the invention provides two adjustable spacing by one flexible wall part, such as a bellows, connected flanges, of which the lower is firmly attached to the steel jacket of the Nozzle is connected, while the upper is the connecting member for the detachable, vacuum-tight connection to the container forms, wherein clamping means are provided by means of which the flanges can be pulled against each other until the refractory lining of the nozzle on that of the container is snug. That by virtue of this design it succeeds

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der bezeichneten Schwierigkeiten Herr zu werden, wird die Erläuterung des gezeichneten Ausführungsbeispieles ergeben»To master the stated difficulties becomes the Explanation of the illustrated embodiment result »

Die Spannmittel, die im allgemeinen die form von Spannbolzen mit Muttern haben> können zugleich das Mittel zur Entlastung des feuerfesten Materials von den astialen Drücken bilden, die durch den auf den eingetauchten Stutzen wirkenden Auftrieb entstehen» Zu diesem Zweck können die Spannmittel mit besonderen Schultern oder Anschlägen versehen sein, an denen sich der unter der Wirkung des Auftriebes stehende Stutzen von unten her abstützt»The clamping devices, which are generally in the form of clamping bolts with nuts> can at the same time form the means for relieving the refractory material from the astial pressures caused by the buoyancy acting on the submerged nozzle Stops must be provided on which the nozzle, which is under the effect of buoyancy, is supported from below »

Weitere Merkmale der Erfindung seien an Hand des gezeichneten Ausführungsbeispiels erläutert.Further features of the invention will be explained with reference to the illustrated embodiment.

Die Zeichnung veranschaulicht einen Längsschnitt durch den unteren !Teil eines erfindungsgemäß gestalteten Yakuumbehälters.The drawing illustrates a longitudinal section through the lower part of a designed according to the invention Yakuum container.

Ton dem eigentlichen Yakuumbehälter, in dem die Entgasung stattfindet, ist lediglich ein Teil des äußeren Stahlmantels 1 und gleichfalls ein Heil der feuerfesten Auskleidung 2 gezeichnet« Der Behälter umschließt eine allseitig geschlossene Kammer 3s die zu evakuieren und zu heizen ist» Der Boden des Behälters hat eine Öffnung 4_S an deren Mündung ein nach unten ragender Saugstutzen 5 anzuschließen ist» Dieser Stutzen taucht in eine unter dem Behälter stehende ,- das zu entgasende Metall enthaltende Pfanne ein, aus der das Metall unter der Wirkung des Vakuums" in die KammerThe actual yakuum container, in which the degassing takes place, is merely a part of the outer steel jacket 1 and also a salvation of the refractory lining 2 an opening 4 _S at the mouth of which a downwardly protruding suction nozzle 5 is to be connected »This nozzle is immersed in a pan standing under the container, - the metal to be degassed containing pan, from which the metal under the effect of the vacuum" into the chamber

Zum Schreiben vom αn^t^I.ato.υffi.feeMl±.§.Γ.....£Ür.....da.S.....Ia.fe.aS.e.a._β..._β„. Blatt .........4..To write the αn ^t ^ I.ato.υffi.feeMl ± .§.Γ ..... £ Ür ..... da.S ..... Ia.fe.aS.ea _β ... _β ". Sheet ......... 4 ..

3 gesaugt wird₀ 3 is sucked ₀

Der Saugstutzen 5 bestellt aus einem Stahlmantel 6 mit feuerfester Auskleidung und Umkleidung«, Die Umkleidung 7 "besteht aus feuerfester Stampfmasse und die innere Auskleidung aus einer Schicht 8 aus Korundsteinen· Zwischen letzterer und dem Stahlmantel 6 befindet sich ein feinkörniger Füllstoff 9 ο Die Auskleidung 8 bildet die !Fortsetzung der feuerfesten Auskleidung des Behälters,» Es kommt also darauf an, die obere Stirnfläche 10 der Auskleidung 8 in satte Berührung mit der unteren Stirnfläche 11 eines die Öffnung 4 umschließenden feuerfesten Ringsteines 2a zu bringen, der Bestandteil der Behälterauskleidung 2 ist-« Außerdem muß eine vakuumdichte Verbindung zwischen dem Stahlman— tel β des Stutzens 5 und dem Stahlmantel 1 des Behälters hergestellt werden.The suction nozzle 5 is made of a steel jacket 6 with refractory lining and casing «, the casing 7" consists of refractory rammed earth and the inner lining consists of a layer 8 of corundum bricks · between the latter and the steel jacket 6 is a fine-grained filler 9 o The lining 8 forms the continuation the refractory lining of the container, “So it comes on, the upper end face 10 of the liner 8 in snug contact with the lower end face 11 of one of the To bring opening 4 enclosing refractory ring stone 2a, the component of the container lining 2 is- «In addition, a vacuum-tight connection between the steel man- tel β of the nozzle 5 and the steel jacket 1 of the container getting produced.

Um das zu erreichen, befinden sich am Stutzen 5 zwei Hans ehe 12 und 13· Der Flansch 12 ist mit dem Stahlmantel 6 verschweißt und mit dem Flansch 13 durch einen Jederbalg 14 aus Stahl verbunden, der zwischen den Flanschen ein vakuumdichtes., nachgiebiges Wandungselement darstellt» In den Flansch 13 sind, am Umfang verteilt, eine Reihe von Schraubenbolzen 15 fest eingeschraubt, die durch Löcher des Flansches 12 ragen und beiderseits dieses Flansches mit Muttern 16 und 17 versehen sind. Der Flansch 13 kann durch Schwenkbolzen 18 mit einem am Stahlmantel 1 des BehältersTo achieve this, there are 5 on the nozzle two Hans ehe 12 and 13 · The flange 12 is with the steel jacket 6 welded and with the flange 13 by a bellows 14 made of steel, which is a vacuum-tight, flexible wall element between the flanges » In the flange 13 are distributed around the circumference, a number of Screw bolts 15 are firmly screwed in, which protrude through holes in the flange 12 and are provided with nuts 16 and 17 on both sides of this flange. The flange 13 can through Pivot pin 18 with one on the steel jacket 1 of the container

Zum Schreiben vom aiO&kUmiieMl.t^ llatt 5.. To write from aiO & kUmiieMl.t ^ llatt 5 ..

angeschweißten !Plansch 19 versehraubt werden. Zwischen den Planschen 13 und 19 befindet sieh eine Dichtungsscheibe 2G₅ die etwa aus Stahlasbest besteht.welded on! Plansch 19 can be screwed on. _{A sealing washer 2G 5} is located between the planes 13 and 19 and consists for example of steel asbestos.

Soll der Stutzen gewechselt werden, so werden die Yerschraubungen an den Sehwenkbolzen 18 gelöst und der auszuwechselnde Stutzen vom Behälter getrennt. Der neue Stut= zen wird bei gelösten und beträchtlich heruntergeschraubten Muttern 16 mit seinem Flansch 13 nach Einlegen der Dichtung 20 zur Anlage am Flansch 19 gebracht und durch Anziehen der Muttern der Sehwenkbolzen 18 vakuumdicht mit diesem verbunden. Zwischen den Stirnflächen 10 und 11 der feuerfesten Auskleidungen besteht jedoch infolge der heruntergeschraubten Muttern 16 vorläufig keine Anlage„ Hierauf wird die Heizung des Vakuumbehälters eingeschaltet und so lange betrieben, bis sich ein thermischer Beharrungszustand eingestellt hat, alle Teile sich also so weit gedehnt haben, wie es dem betriebsmäßigen Zustand entspricht. Dabei entstehen trotz der verschiedenen Dehnungsziffern der Werkstoffe keine gefährlichen Wärmespannungen» Ist der thermische Beharrungszustand erreicht, dann werden die Muttern 16 angezogen,, Dadurch wird der Stutzen 5 angehoben_? bis eine satte Anlage zwischen den Stirnflächen 10 und 11 der beiderseitigen feuerfesten Auskleidungen hergestellt ist« Durch dieses Vorgehen ist Gewähr dafür gegeben^ daß- während der Entgasung der Schmelze Schaden an der feuerfesten Auskleidung des Saugstutzens nicht entstehen«If the connection piece is to be changed, the screw connections on the pivot pin 18 are loosened and the connection piece to be replaced is separated from the container. With the nuts 16 loosened and considerably screwed down, the new Stut = zen is brought with its flange 13 to rest on the flange 19 after inserting the seal 20 and connected to it in a vacuum-tight manner by tightening the nuts. Between the end faces 10 and 11 of the refractory linings, however, there is currently no system due to the unscrewed nuts 16 it corresponds to the operational state. In spite of the different expansion coefficients of the materials, there are no dangerous thermal stresses »Once the thermal equilibrium has been reached, the nuts 16 are tightened ,, This raises the nozzle 5 _? until a full contact between the end faces 10 and 11 of the refractory linings on both sides is established "This procedure guarantees that - during the degassing of the melt, damage to the refractory lining of the suction nozzle does not occur"

Zum Schreiben vom , an'lI.a.kM.uffl.b..e.h.ä.l.i5..e.r. fur^aas^nugasm..*..*...* %\_αη .......β. 1To write from, an'lI.a.kM.uffl.b..ehä.l.i5..er fur ^ aas ^ nugasm .. * .. * ... *% \ _α η ...... .β. 1

Der Balg 14 ermöglicht infolge seiner Nachgiebigkeit eine satte Anlage der !lachen 10 und 11 trotz der häufig unvermeidlichen Abweichungen in den axialen Abmessungen der Auskleidungen der Saugstutzen. Selbst dann, wenn die
Stirnfläche 10 der Auskleidung 8 schief ausfällt, gelingt
infolge des Balges 14 und der einzelnen am Umfang verteilten Bolzen 15 stets ein sauberer Anschluß» As a result of its resilience, the bellows 14 enables the pools 10 and 11 to sit snugly in spite of the frequently unavoidable deviations in the axial dimensions of the linings of the suction nozzles. Even if the
Front surface 10 of the lining 8 fails at an angle, succeeds
due to the bellows 14 and the individual bolts 15 distributed around the circumference, there is always a clean connection »

Die auf den Bolzen 15 befindlichen Muttern 17 werden erst dann bis auf den flansch 12 heruntergesehraubt und angezogen, wenn der Stutzen 5 mittels der.Muttern 16 in der beschriebenen Weise festgelegt worden ist. Die Muttern 17
dienen dazu, die am Stutzen 5 beim Eintauchen in die Schmelze angreifenden, axial nach oben gerichteten Auftriebskräfte aufzunehmen, die !lachen 10 und 11 also von diesen Kräften zu entlasten« The nuts 17 located on the bolts 15 are only screwed down to the flange 12 and tightened when the connecting piece 5 has been fixed in the manner described by means of the nuts 16. The nuts 17
serve to absorb the axially upwardly directed buoyancy forces acting on the nozzle 5 when dipping into the melt, thus relieving the laughing 10 and 11 of these forces «

Es kann sich empfehlen, den Raum 21, der sich innerhalb des Stahlmantels, aber außerhalb der feuerfesten
Auskleidung befindet, über einen Stutzen 22, der zweckmäßig an die Hauptvakuumleitung angeschlossen wird, zu evakuieren und damit Gewähr dafür zu schaffen, daß der Druck in diesem Raum praktisch gleich dem im Innern des Yakuumbehälters.ist» Ohne die Evakuierung ist der Druck im Raum 21 naturgemäß
stets um ein geringes Maß höher als im Takuumbehälter, so
daß zwischen den !lachen 10 und 11 eine kleine G-asströmung entsteht, die unerwünscht ist*It may be advisable to use space 21, which is inside the steel jacket, but outside the refractory
The lining is to be evacuated via a nozzle 22, which is conveniently connected to the main vacuum line, thus ensuring that the pressure in this space is practically the same as that inside the yakuum container. "Without the evacuation, the pressure is in space 21 naturally
always a little higher than in the Takuum container, like this
that between the pools 10 and 11 there is a small gas flow which is undesirable *

Claims

To write from: anf!. ¥ .afcu.um! B..eMlt.ar ..... i.ür. dE & .... En ± g.a £ .e.n.a ... «.., sheet ..7. Dortmund-Hörder Hüttenunion Aktiengesellschaft, Dortmundj Rheinische Straße 173 Protection claims t

1. Vacuum container for degassing metal melts with a suction nozzle which is used for immersion in the melt and is detachably connected to the container and which consists of a steel jacket with a refractory lining and cladding, a vacuum-tight connection being able to be established between the steel jacket of the container and the steel jacket of the nozzle characterized by two Hansehe (12, 13), adjustable in their distance, connected by a flexible wall part (bellows 14), of which the lower one (12) is firmly connected to the steel jacket (6) of the connector (5), while the upper one ( I3) forms the connecting element for the releasable, vacuum-tight connection (19 »20) to the container, said clamping means (15) are provided which can be pulled against each other by means of which the! Plansche (12 _S 13) until a connection between the refractory lining (2, 2a) of the container and that (8) of the nozzle (5) is made »

2. Vacuum container according to claim 1, characterized ge - "- k e η χι ζ eich η et that on the clamping means (15)

For writing atfI &kwml> ßhäX ± .8X. for. d. & s .....] i! n.: Jigas.ezu .. ₍ , .. * .. '6iatt ........ 8. £.

are provided adjustable / bare stops (17) _s on which the standing under the effect of buoyancy piece (5) is supported from below.

3 «A vacuum vessel according to claim 1 or 2 _{characterized}} g ekennzeichnetj that the clamping means are formed by a plurality of circumferentially spaced bolts (15) with clamping nuts (16 _S 17)"

4 «Yakuumbehälter according to one of claims 1 to 3 as _S" by gekennzeichnetj that the space (21) can be evacuated separately outside the refractory lining and inside the steel jacket.