DE2849504A1

DE2849504A1 - Tauchlanze zum einblasen von gasen oder pulverisierten feststoffen in ein metallbad, insbesondere eine stahlschmelze

Info

Publication number: DE2849504A1
Application number: DE19782849504
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Clemens
Original assignee: CONTHERM INDUSTRIE- und HUETTENBEDARF GmbH; Contherm Industrie und Huettenbedarf GmbH
Current assignee: CONTHERM INDUSTRIE- und HUETTENBEDARF GmbH; Contherm Industrie und Huettenbedarf GmbH
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1980-05-22

Description

Tauchlanze zum Einblasen von Gasen oder
pulverisierter Feststoffen in ein Metallbad, insbesondere Eine Stahlschmelze Die Erfindung betrifft eine Tauchlanze zum Einblasen von Gasen oder pulverisierten Feststoffen in ein Metallbad, insbesondere eine Metallschmelze, bestehend aus einem metallischen Blasrohr, dessen Außenumfang mit einer Schicht aus nichtmetallischem, feuerfestem Material verkleidet ist, in welche eine mit dem Blasrohr verbundene -metallische Armierung eingebettet ist, die mehrere am Außenumfang des Blasrohres angeschweißte Längs'rippen aufweist.
Tauchlanzen der genannten Art sind beim Einsatz nicht nur sehr hohen thermischen Belastungen, sondern auch starken mechanischen Kräften ausgesetzt. Diese Kraft sind dazu in der Lage, das Blasrohr so zu verformen, daß die nichtmetallische feuerfeste Verkleidung rissig wird und trotz der darin eingebetteten Armierung abspringt.
Die bei einer nach dem Stande der Technik (DE-OS 2 626 892) bekannten Tauchlanze der genannten Art verwendete Armierung enthält mit dem Blasrohr verschweißte Flacheisen, die gleichmäßig auf den Umfang des Blasrohres verteilt sind und das Blasrchr versteifende Längsrippen bilden. Diese Längsrippen vermögen jedoch das Blasrohr nur ungenügend zu versteifen, weil die freien Außenränder der Längsrippen beim Einsatz der Blaslanze Bemperaturen erreichen, bei denen der metallische Werkstoff zu erweichen beginnt, so daß die Längsrippen bei mechanischer Belastung der Tauchlanze Verformungen erleiden, denen das verhältnismäßig spröde feuerfeste Material nicht zu folgen vermag. Die Folge ist, daß dieses Material reißt, so daß die Tauchlanze bereits nach verhältnismäßig kurzer Einsatzzeit zerstört wird.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Tauchlanze der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Standzeit erheblich verlängert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Tauchlanze der eingangs genannten Art vor, daß die Längsrippen als Hohlprofile mit ringsum gleicher Wandstärke, insbesondere als Rohre ausgebildet sind, die von einem kühlenden Medium durchströmt werden.
Die bei der Tauchlanze gemäß der Erfindung verwendeten Längsrippen in Form von gekühlten Hohlprofilen mit ringsum gleicher Wandstärke (Rohre), bewirken eine erhebliche Steigerung des Widerstandsmomentes der Tauchlanze gegen Biegekräfte. Die gleichmäßige Kühlung der Hohlprofile verhindert, daß sich der metallische Werkstoff dieser Hohlprofile durch die beim>Einsatz zwangsläufig auftretende Wärmezufuhr unzulässig erwärmt, so daß das hohe Widerstandsmoment auch beim Einsatz der Tauchlanze aufrechterhalten bleibt. Neben einer Steigerung der Biegefestigkeit der Tauchlanze bewirken die am Außenumfang des Blasrohres angeschweißten Hohlprofile (Rohre) eine besonders gute-Verzahnung zwischen dem Verkleidungsmaterial und dem Blasrohr. Bei der erfindungsgemäß verbesserten Tauchlanze treten Risse im feuerfesten Verkleidungsmaterial praktisch nicht mehr auf, so daß die Lanze solange eingesetzt werden kann, bis das feuerfeste Material nahezu vollständig verschlissen ist. Die Standzeiten einer Tauchlanze gemäß der Erfindung liegen um ein Mehrfaches höher, als bei nach dem Stande der Technik bekannten Tauchlanzen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Innenräume der Hohlprofile am unteren Ende der Tauchlanze durch Querkanäle verbunden. Diese Querkanäle ermöglichen eine Zirkulation des Kühlmediums durch die Hchlprofile.
Alternativ können die Innenräume der Hohlprofile am unteren Ende der Tauchlanze über Düsen in das Blasrohr einmünden.
In diesem Falle tritt das Kühlmedium von den Hohlprofilen am unteren Ende der Tauchlanze in das Blasrohr über und unterstützt den Einblasvorgang. In diesem Falle wird als Kühlmedium das zur Behandlung der Stahlschmelze verwendete Gas oder Trägergas, in der Regel Argon, verwendet.
Zur Verbesserung des Verbundes zwischen dem Blasrohr und der Verkleidung ist weiterhin vorgesehen, daß das Blasrohr und/oder die Hohlprofile in regelmäßigen Abständen mit sich radial in die Verkleidung erstreckenden Ankern bestückt sind.
Besonders günstige Standzeiten der Tauchlanze haben sich ergeben, wenn die Außendurchmesser der Hohlprofile etwa dem o,4 bis o,6-fachen Außendurchmesser des Blasrohres entsprechen und die Wandstärken der Hohlprofile etwa der o,7 bis 1-fachen Wandstärke des Blasrohres entsphen.
Zweckmäßig erfolgt die Verschweißung zwischen dem Blasrohr und dem Hohlprofil an in Längsrichtung der Tauchlanze mit Abstand angeordneten Stellen. Wegen der intensiven Kühlung der Hohlprofile reicht eine solche punktweise Verschweißung völlig aus, so daß die Schweißarbeiten auf ein Minimum reduziert werden können.
Die mauchlanze gemäß der Erfindung ist weiterhin gekennzeichnet durch einen am unteren Ende der Tauchlanze angeordneten Blaskopf mit mehreren im wesentlichen radial angeordneten Gasaustrittsdüsen. Bei Verwendung eines solchen Blaskopfes mit im wesentlichen radial angeordneten Gasaustrittsdüsen wird die Tauchlanze aufgrund der sich ausbildenden Strömungen und Wirbel im flüssigen Metall mechanisch weniger beansprucht, als bei herkömmlichen Blasköpfen mit axial austretenden Gasaustrittsdüsen. Diese geringere mechanische Beanspruchung führt im Zusammenwirken mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen stabileren Bauweise der Tauchlanze zu noch längeren Standzeiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Big. 1 einen Querschnitt durch eine Tauchlanze gemäß der Erfindung und Fig. 2 und 3 Längsschnitte durch die unteren Abschnitte von Tauchlanzen gemäß der Erfindung in unterschiedlicher Ausführungsform.
In der Zeichnung ist das Blasrohr mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Es besteht aus normalem Baustahl und hat einen Außendurchmesser von 60 mm und eine Wandstärke von 1o mm. Am Außenumfang des Blasrohres sind gleichmäßig über den Umfang verteilt drei zur Versteifung des Blasrohres 1 dienende Rohre befestigt, die durch in Längsrichtung des Blasrohres 1 mit Abstand angeordnete Schweißpunkte 3 am Blasrohr 1 angeschweißt sind. Diese Rohre 2 bestehen ebenfalls aus normalem Baustahl und haben beim Ausführungsbeispiel einen Außendurchmesser von 38 mm und eine Wandstärke von ebenfalls 10 mm. Weiterhin ist an dem Blasrohr und/oder den Rohren 2 eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Ankern 4 befestigt. Die aus dem Blasrohr 1, den Rohren 2 und den Ankern 4 bestehende Metallkonstruktion ist in eine Verkleidungschicht 5 aus Feuerfestbeton eingebettet, wobei die Rohre 2 und die Anker 4 zugleich zur Armierung dieser Verkleidungsschicht 5 dienen.
Am unteren Ende der Tauchlanze ist ein Blaskopf 6 mit radial ausmündenden Gasaustrittsdüsen 7 angeordnet, in welchen das untere Ende des Blasrohres 1 einmündet und welcher dazu dient, da durch das Blasrohr 1 durchtretende Gas bzw. Gas-Pulver-Gemisch ( siehe Pfeil 8 ) in die Schmelze einzubringen. In die Rohre 2 kann von oben ein Kühlmedium, beispielsweise ein kühlendes Gas ( siehe Pfeil 9 ) eingegeben werden. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird das Gas durch Querkanäle 1o von einem Rohr 2 in ein anderes Rohr 2 übergeleitet, so daß ein einseitig offener Kühlmitteldurchlauf entsteht.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird das kühlende Gas 8 demgegenüber durch Düsen 11 in das Blasrohr 1 eingedüst und unterstützt auf diese Weise den Blasstrom 8. In diesem Falle wird als Kühlmedium das gleiche Gas wie für die Behandlung der Metallschmelze verwendet.
Die intensive Kühlung der Tauchlanze gemäß der Erfindung gestattet ohne weiteres die Verwendung von normalem Baustahl anstelle von hoch warmfestem Stuhl so daß für die Herstellung der Tauchlanze gemäß der Erfindung verhältnismäßig billiges Ausgangsmaterial verwendet werden kann.
Ansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Tauchlanze zum Einblasen von Gasen oder pulverisierten Feststoffen in ein Metallbad, insbesondere eine Stahlschmelze., bestehend aus einem metallischen Blasrohr, dessen Außenumfang mit einer Schicht aus nichtmetallischem, feuerfestem Material verkleidet ist, in welche eine mit dem Blasrohr verbundene metallische Armierung eingebettet. ist, die mehrere am Außenumfang des Blasrohres angeschweißte Längsrippen aufweist, d a d u r c h g e ke n n z e i c h n e t, daß die Längsrippen als Hohlprofile (2) mit ringsum gleicher 5fianlstärke, insbesondere als Rohre ausgebildet sind, die von einem kühlenden Tledium (8) durchströmt werden.
2. Tauchlanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenräume der Hohlprofile (2) am unteren Ende der Tauchlanze durch Querkanäle (9) verbau den sind.
3. Tauchlanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenräume der Hohlprofile (2 ) am unteren Ende der Tauchlanze über Düsen (lo) in das Blasrohr (1) einmünden.
4. Tauchlanze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasrohr (1) und/oder die Eohlprofile (2) in regelmäßigen Abständen mit sich radial in die Verkleidungsschicht (5) erstreckenden Ankern (4) bestückt sind.
5. Tauchlanze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser der Hohlprofile (2) etwa dem o,4 - q6-fabhen Außendurchmesser des Blasrohres (1) entsprechen und die Wandstärken der Hohlprofile (2) etwa der o,7- 1-fachen Wandstärke des Blasrohres (1) entsprechen.
6. Tauchlanze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung zwischen dem Blasrohr (1) und den Hohlprofilen (2) an in nängsrichtung der Tauchlanze mit Abstand angeordneten Stellen erfolgt.
7. Tauchlanze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen am unteren Ende der Tauchlanze angeordneten Blaskopf (6) mit mehreren im wesentlichen radial angeordneten Gasaustrittsiüsen (7).