[0001] Die Erfindung betrifft ein feuerfestes keramisches Gasspülelement, das heißt eine
Gasspüleinrichtung, insbesondere für metallurgische Gefäße, mit denen Metallschmelzen
behandelt werden, beispielsweise für eine Pfanne (englisch: ladle) oder einen Tundish.
Zu diesen Gefäßen/Aggregaten gehören auch solche für Nichteisenmetalle wie Blei.
[0002] Eine gattungsgemäße Gasspüleinrichtung, wie sie aus der
DE 197 55 199 C1 bekannt ist, weist einen feuerfesten, keramischen Gasspülstein und eine, am Boden
des Gasspülsteins angeordnete Gasverteilkammer auf, von der aus sich gasdurchlässige
Bereiche durch den Gasspülstein zum gasaustrittseitigen Ende des Gasspülsteins erstrecken.
Außerdem umfasst die Gasspüleinrichtung eine Gaszuführleitung, die mit einer gasauslassseitigen
Öffnung in die Gasverteilkammer einmündet.
[0003] Mit Hilfe einer solchen Gasspüleinrichtung wird ein Behandlungsgas oder eine Gas-/Feststoff-Gemisch
in die Metallschmelze eingedüst.
[0004] Wenn der Gasdruck nachlässt und/oder die Gasspüleinrichtung kürzer geworden ist (insbesondere
durch Verschleiß aufgrund eines metallurgischen Angriffs) besteht die Gefahr einer
Infiltration von Metallschmelze in das Gasspülelement beziehungsweise durch das Gasspülelement
hindurch.
[0005] Um diese Gefahr zu verringern schlägt die
DE 197 55 199 C1 vor, in der Gasverteilkammer eine Abdeckung anzuordnen, die mit einem Abschnitt an
der Gasverteilkammer befestigt ist und mit einem anderen, frei beweglichen Abschnitt,
die auslassseitige Öffnung der Gaszuführleitung überdeckt. Bei normalem Gasdruck drückt
das Gas die Abdeckung weg und das Gas kann über die Gasverteilkammer und den porösen
Abschnitt des Gasspülsteins in die Metallschmelze fließen. Bei verringertem Druck
oder dann, wenn die Gasströmung unterbrochen ist, legt sich der bewegliche Abschnitt
der Abdeckung wie ein Verschluss auf die gasauslassseitige Öffnung der Gaszuführleitung
und dichtet diese ab.
[0006] Die bekannte Gasspüleinrichtung hat sich grundsätzlich bewährt, erfordert aber eine
flexible (biegsame) Abdeckung, beispielsweise aus einem dünnen Blech. Durch häufige
Wechsel im Gasdruck oder bei höheren Temperaturen in der Gasverteilkammer kann die
Funktionstüchtigkeit der Abdeckung eingeschränkt sein.
[0007] Aus der
JP 2010189687 A ist eine Gasspüleinrichtung bekannt, bei der im Gaszuführrohr ein plattenförmiges
Verschlussorgan federbelastet geführt wird. Dabei kann sich das Verschlussorgan zwischen
korrespondierenden Anschlägen im Gaszuführrohr bewegen. In den Endpositionen ist die
Gaszufuhr unterbrochen.
[0008] Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zu Grunde, ein feuerfestes, keramisches
Gasspülelement der gattungsgemäßen Art anzubieten, das eine hohe Funktionssicherheit
auch dann aufweist, wenn der Gasdruck schwankt und/oder der keramische Teil des Gasspülelementes
teilweise verschlissen ist.
[0009] Die Erfindung geht von einem feuerfesten keramischen Gasspülelement mit folgenden
Merkmalen aus:
- das Gasspülelement umfasst einen feuerfesten keramischen Körper, der in Axialrichtung
(A-A) des Gasspülelementes, zwischen seinem ersten Ende und seinem zweiten Ende, von
einem Gas durchströmbar ist,
- am ersten Ende des Körpers ist eine Kammer ausgebildet, die sich über mindestens 50
% der Querschnittsfläche des Körpers am ersten Ende erstreckt,
- eine Gaszuführleitung mündet mit Abstand zum feuerfesten keramischen Körper in die
Kammer,
- die Kammer ist zum keramischen Körper hin zumindest partiell gasdurchlässig.
[0010] Dies entspricht dem Aufbau einer Gasspüleinrichtung gemäß
DE 197 55 199 C1.
[0011] Im Unterschied zu der bekannten Gasspüleinrichtung umfasst das erfindungsgemäße Gasspülelement
folgende zusätzliche Merkmale:
- in der Kammer ist mindestens eine Platte zwischen einer ersten Endposition, die dem
feuerfesten keramischen Körper abgewandt ist, und einer zweiten Endposition, die den
feuerfesten keramischen Körper zugewandt ist, jedoch mit Abstand zu dem vom Gas durchströmbaren
Teil des Körpers, in Axialrichtung (A-A) des Gasspülelementes frei beweglich angeordnet,
- die Platte ist so dimensioniert, gestaltet und in der Kammer angeordnet, dass eine
Gasströmung von der Gaszuführleitung durch die Kammer zum ersten Ende des feuerfesten
keramischen Körpers auch dann sichergestellt ist, wenn die Platte in ihrer zweiten
Endposition ist.
[0012] Der wesentliche Unterschied zur Gasspüleinrichtung gemäß
DE 197 55 199 C1 besteht darin, dass in der Gasverteilkammer eine Platte lose angeordnet ist, während
bei der bekannten Einrichtung eine Abdeckung an der Kammer befestigt ist.
[0013] Erfindungsgemäß bewegt sich die Platte innerhalb der Gasverteilkammer zwischen einer
ersten Endposition (wenn das Gas beispielsweise abgeschaltet ist) und einer zweiten
Endposition (bei regulären Gasdruck), und zwar im wesentlichen in Axialrichtung des
Gasspülelementes, also in der Hauptrichtung, in der das Gas den keramischen Teil des
Gasspülelementes durchströmt.
[0014] Wichtig ist, dass das Gas auch dann durch die Gasverteilkammer in den gasdurchlässigen
Teil des feuerfesten keramischen Körpers strömen kann, wenn die Platte in ihrer (angehobenen)
zweiten Endposition ist. Aus diesem Grund soll die Platte in der zweiten Endposition
einen Abstand zu dem Teil des feuerfesten keramischen Körpers aufweisen, der vom Gas
durchströmt wird.
[0015] Der obere Teil der Gasverteilkammer (in Richtung der grundsätzlichen Gasströmung
betrachtet) bleibt dabei frei und verhindert, dass die Platte direkt an der Unterseite
des feuerfest keramischen Körpers anliegt.
[0016] Nach einer Ausführungsform erstreckt sich die Kammer über mindestens 90 % der Querschnittsfläche
des Körpers am ersten Ende. Üblicherweise weist die Gasverteilkammer einen nahezu
identischen Querschnitt auf wie der benachbarte feuerfeste Körper, das heißt, beide
fluchten in Axialrichtung.
[0017] Die Gasverteilkammer kann von einem Metallgehäuse gebildet werden.
[0018] Nach einer Ausführungsform mündet die Gaszuführungsleitung in einen Abschnitt der
Kammer, der dem feuerfesten keramischen Körper gegenüberliegt. Betrachtet man das
Gasspülelement in einer Position, wie es im Boden eines metallurgischen Gefäßes üblicherweise
eingebaut wird, dann mündet die Gaszuführleitung in diesem Fall von unten in die Kammer
ein. Diese Ausrichtung des Gasspülelements gilt auch nachstehend, sofern nicht anders
dargestellt.
[0019] Daraus ergibt sich, dass die bewegliche Platte die Gaszuführleitung abdeckt, wenn
der Gasdruck unterhalb eines Mindestwertes ist, um die Platte nach oben zu drücken.
In dieser unteren Position erfüllt die Platte also eine Sicherheitsfunktion gegenüber
einer möglichen Metallschmelze-Infiltration. Sollte Metallschmelze in die Kammer eindringen
wird diese zunächst von der Platte zurückgehalten.
[0020] Bei einer porösen Platte, insbesondere einer offenporigen Platte, kann die Platte
sogar Metallschmelze aufsaugen. Außerdem wird verhindert, dass Schmelze in die Gaszuführleitung
30 fließt.
[0021] Die zweite Endposition, also die angehobene Stellung der Platte, kann durch ein oder
mehrere Anschläge definiert werden, unter Ausbildung eines Freiraumes zwischen der
Platte und dem ersten (unteren) Ende des feuerfesten keramischen Körpers.
[0022] Dieser mindestens eine Anschlag kann vom ersten Ende des feuerfesten keramischen
Körpers in Richtung auf die Platte vorstehen, ebenso ist es möglich, dass der mindestens
eine Anschlag innenseitig an der Kammer ausgebildet ist, vorzugsweise in der Nähe
des keramischen Körpers. Ebenso ist es möglich, den oder die Anschläge an der Platte
auszubilden, beispielsweise durch vorstehende Noppen oder Stege auf der Seite, die
dem keramischen Körper zugewandt ist.
[0023] Die Querschnittsfläche (Grundfläche) der Platte ist regelmäßig etwas kleiner als
der Innenquerschnitt der Kammer, um die genannte Beweglichkeit der Platte in Axialrichtung
der Gasspüleinrichtung zu ermöglichen.
[0024] Vorzugsweise ist die Platte so gestaltet, dass umlaufend ein im Wesentlichen gleichmäßiger
Spalt zur Innenwand der Kammer verbleibt. Der Spalt ist so dimensioniert ist, dass
sich eine gute Beweglichkeit der Platte ergibt, ohne dass diese verkantet.
[0025] Dies gilt insbesondere dann, wenn die Platte selbst gasundurchlässig ist. In diesem
Fall strömt das Gas quasi um die Platte herum bevor es in den Freiraum zwischen der
Platte und dem ersten Ende des feuerfesten keramischen Körpers strömt und von dort
durch den keramischen, gasdurchlässigen Körper.
[0026] Der keramische Körper kann mit so genannter ungerichteter Porosität und/oder mit
gerichteter Porosität ausgerichtet sein. "Ungerichtete Porosität" lässt sich durch
eine "schwammartige Struktur" charakterisieren, bei der das Gas entlang offener Poren
zig-zag-förmig durch die Keramik strömt. Bei "gerichteter Porosität" erfolgt die Gasströmung
weitgehend linear anhand definierter Kanäle, Schlitze oder dergleichen. Die Kanäle
verlaufen meist in Axialrichtung des Spülers.
[0027] Die Platte kann ebenso zumindest partiell gasdurchlässig sein.
[0028] Diese Gasdurchlässigkeit kann auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden:
Im einfachsten Fall weist die Platte mehrere diskrete Öffnungen auf, durch die das
Gas strömen kann. Die Öffnungen sind am besten gleichmäßig über die Fläche verteilt,
um das Gas gleichmäßig dem gasdurchlässigen Teil des Körpers zuzuleiten.
[0029] Die Platte kann aber auch eine Art Schwammstruktur aufweisen, also eine Art "ungerichtete
Porosität". Insoweit kann die Platte beispielsweise aus einem Sintermetall bestehen
oder aus einem feuerfesten keramischen Teil mit ungerichteter Porosität.
[0030] Um die Funktionstüchtigkeit der Sicherheitseinrichtung (Gasverteilkammer mit beweglicher
Platte) auch in kritischen Situationen zu gewährleisten sieht eine Ausführungsform
vor, die Kammer zu kühlen.
[0031] Dazu kann die Kammer ein Ventil aufweisen, an das eine Kühlgasleitung angeschlossen
wird. Ebenso kann die Kammer mindestens eine Wand aufweisen, die Teil einer Kühleinrichtung
ist, beispielsweise kann der Boden der Kammer doppelwandig ausgebildet sein und von
einem Kühlmittel durchströmt werden.
[0032] Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Platte mindestens eine Öffnung auf,
die von einem Stab durchgriffen wird, der in Axialrichtung der Gasspüleinrichtung
verläuft, wobei die Öffnung einen Querschnitt aufweist, der geringfügig größer als
der Stabquerschnitt ist.
[0033] Dieser Stab kann mehrere Funktionen erfüllen: Zum einen dient der Stab dazu, die
Platte in Axialrichtung des Gasspülelementes zu führen.
[0034] Gleichzeitig kann der Stab aber auch zusätzliche Funktionen erfüllen. Beispielsweise
kann der Stab ein Thermoelement sein, mit dem die Temperatur im Gasspülelement gemessen
wird.
[0035] Ebenso kann der Stab als Reststärkenanzeige dienen. Beispielsweise kann der Stab
ein Hohlstab sein, dessen Ende im keramischen Körper verschlossen ist. Wird der Hohlstab
mit Gas beaufschlagt und ist der keramische Körper soweit verschlissen, dass das geschlossene
Ende des Hohlstabs aufschmilzt entweicht das Gas, der Gasdruck sinkt entsprechend
und zeigt den Verschleiß an.
[0036] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche
sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.
[0037] Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung -
- Figur 1:
- einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Gasspülelementes bei abgeschalteter
Gaszufuhr.
- Figur 2:
- wie vor, jedoch im Betriebszustand bei normalem Gasdruck.
- Figur 3:
- eine Darstellung wie in Figur 1, jedoch für ein zweites Ausführungsbeispiel.
- Figur 4:
- wie Figur 3, jedoch im Betriebszustand bei normalen Gasdruck.
[0038] In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen
dargestellt.
[0039] Das feuerfeste keramische Gasspülelement gemäß den Figuren 1, 2 weist folgende Merkmale
auf:
- Einen feuerfesten keramischen Körper 10 mit Kegelstumpfform (englisch: frustoconical
shape), von dem nur der untere Teil dargestellt ist und der sich in Axialrichtung
A-A des Gasspülelementes zwischen einem ersten (unteren) Ende 10u und einem (schematisch
mit 10o) angedeuteten oberen Ende erstreckt.
[0040] In Axialrichtung A-A laufen Kanäle 12 durch den keramischen Körper 10, der also eine
gerichtete Porosität aufweist.
[0041] Am ersten Ende 10u des Körpers 10 ist eine Kammer 20 ausgebildet, die sich über die
gesamte Querschnittsfläche des Körpers 10 am unteren Ende 10u erstreckt und aus Metall
besteht.
[0042] Die Kammer 20 weist einen geschlossenen Boden 20b auf, eine umlaufende Wand 20w und
eine Decke 20d mit Öffnungen 20o in Verlängerung der Kanäle 12.
[0043] Im Übergangsbereich zwischen Wand 20w und Decke 20d ist innenseitig ein umlaufender
Anschlag 20a zu erkennen.
[0044] In den Boden 20b mündet mittig eine Gaszuführleitung 30.
[0045] Mit Abstand zur Gaszuführleitung 30 ist eine weitere Gaszuführleitung 40 zu erkennen,
die zum Innenraum der Kammer 20 hin geschlossen ist, wie insbesondere Figur 2 zeigt,
aber auch offen sein kann.
[0046] Im Innenraum der Kammer 20 ist eine feuerfeste keramische Platte 50 angeordnet, die
gemäß Figur 1 auf dem Boden 20b der Kammer 20 liegt und so dimensioniert ist, dass
umlaufend ein Spalt zwischen Platte 50 und Wand 20w besteht.
[0047] Die Platte 50 weist eine sogenannte ungerichtete Porosität auf, das heißt eine schwammartige
innere Struktur, so dass Gas, das über die Leitung 30 zuströmt, durch die offene Porosität
der Platte 50 strömen kann.
[0048] Bei entsprechendem Gasdruck wird gleichzeitig die Platte 50 angehoben (Figur 2),
bis sie ihre maximale obere Position erreicht, wenn die Platte 50 gegen den Anschlag
20a stößt.
[0049] Wie Figur 2 zeigt besteht dann immer noch ein Abstand zwischen der Oberseite der
Platte 50 und der Decke 20d der Kammer 20, so dass das Gas, welches durch die Platte
50 oder zwischen Platte 50 und Wand 20w in den Raum 20r geströmt ist, von dort weiter
durch die Öffnungen 20o und die Kanäle 12 in Richtung auf die (nicht dargestellte)
Metallschmelze strömen kann.
[0050] Falls eine Kammer 20 ohne Deckel 20d verwendet wird kann der Abstand zwischen Platte
50 und Körper 10 durch Noppen erreicht werden, die von der Unterseite des Körpers
10 zwischen den Kanälen 12 verlaufen und nach unten vorstehen.
[0051] Die axiale Beweglichkeit der Platte 50 wird unterstützt durch ein stabförmiges Thermoelement
70, welches durch korrespondierende
[0052] Öffnungen im Boden 20b, in der Platte 50, in der Decke 20d bis in den keramischen
Körper 10 reicht und dort mit Abstand zum oberen (nicht dargestellten) Ende 10o des
Gasspülelementes endet. Dabei ist die Öffnung in der Platte 50 so groß, dass sich
die Platte 50 problemlos in Axialrichtung A bewegt, wenn der Gasdruck erhöht oder
gesenkt wird.
[0053] Figur 2 zeigt die Gasspüleinrichtung im Funktionszustand, Figur 1 den Fall, dass
kein Gas zuströmt; die Platte 50 erfüllt dann eine Sicherheitsfunktion, indem Sie
die Gaszuführleitung 30 abdeckt.
[0054] Der Verschluss der Gasleitung 40 kann so dimensioniert werden, dass er aufschmilzt
oder zerstört wird, wenn im Bereich der Gasverteilkammer 20 eine bestimmte Temperatur
überschritten wird, so dass beispielsweise im Fall einer unerwarteten Temperaturerhöhung,
beispielsweise durch eindringende Metallschmelze, ein Kühlgas über die Leitung 40
in die Kammer geleitet werden kann, um die Schmelze einzufrieren.
[0055] Mit dem Thermoelement 70 kann die Temperatur an entsprechenden Stellen im keramischen
Körper 10 gemessen werden. Auch damit lässt sich ein bestimmter Verschleißzustand
oder eine Metallschmelze-Infiltration indikativ anzeigen
[0056] Die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 3, 4 unterscheiden sich von den Ausführungsbeispielen
nach den Figuren 1, 2 dadurch, dass an die Kammer 20 ein zusätzlicher Kühlraum 60
anschließt, der sich - wie die Kammer 20 - über den gesamten Querschnitt des unteren
Endes 10u des Körpers 10 erstreckt, wobei die Gasleitung 40 bei diesem Ausführungsbeispiel
am oberen Ende offen ist. Dies ermöglich es, den Raum 60 kontinuierlich zu kühlen
und damit auch den Boden 20b der Kammer 20. Der Kühlraum 60 wird ähnlich wie die Kammer
20 von einem Metallkasten gebildet.
[0057] In den Figuren 3, 4 ist die Rückführleitung für das Kühlgas nicht dargestellt.
1. Feuerfestes keramisches Gasspülelement mit folgenden Merkmalen:
a) das Gasspülelement umfasst einen feuerfesten keramischen Körper (10), der in Axialrichtung
(A-A) des Gasspülelements, zwischen seinem ersten Ende (10u) und seinem zweiten Ende
(10o), von einem Gas durchströmbar ist,
b) am ersten Ende (10u) des Körpers (10) ist eine Kammer (20) ausgebildet , die sich
über mindestens 50% der Querschnittsfläche des Körpers (10) am ersten Ende (10u) erstreckt,
c) eine Gaszuführleitung (30) mündet mit Abstand zum feuerfesten keramischen Körper
(10) in die Kammer (20),
d) die Kammer (20) ist zum keramischen Körper (10) hin zumindest partiell gasdurchlässig,
e) in der Kammer (20) ist mindestens eine Platte (50) zwischen einer ersten Endposition,
die dem feuerfesten keramischen Körper (10) abgewandt ist, und einer zweiten Endposition,
die dem feuerfesten keramischen Körper (10) zugewandt ist, jedoch mit Abstand zu dem
vom Gas durchströmbaren Teil des Körpers (10), in Axialrichtung (A-A) des Gasspülelements
frei beweglich angeordnet,
wobei die zweite Endposition durch einen oder mehrere Anschläge (20a) definiert wird,
f) die Platte (50) ist so dimensioniert, gestaltet und in der Kammer (20) angeordnet,
dass eine Gasströmung von der Gaszuführleitung (30) durch die Kammer (20) zum ersten
Ende (10u) des feuerfesten keramischen Körpers (10) auch dann sichergestellt ist,
wenn die Platte (50) in ihrer zweiten Endposition ist.
2. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Kammer (20) sich über
mindestens 90% der Querschnittsfläche des Körpers (10) am ersten Ende (10u) erstreckt.
3. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Kammer (20) von einem
Metallgehäuse gebildet wird.
4. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Gaszuführleitung (30)
in einen Abschnitt der Kammer (20) einmündet, der dem feuerfesten keramischen Körper
(10) gegenüberliegt.
5. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Platte (50) in der
ersten Endposition die Gaszuführleitung (30) abdeckt.
6. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Platte (50) in der
zweiten Endposition gegen einen oder mehrere Anschläge (20a) anliegt, unter Ausbildung
eines Freiraums (20r) zwischen der Platte (50) und dem ersten Ende (10u) des feuerfesten
keramischen Körpers (10).
7. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Platte (50) in der
zweiten Endposition gegen mindestens einen Anschlag anliegt, der vom ersten Ende des
feuerfesten keramischen Körpers in Richtung auf die Platte (50) vorsteht, unter Ausbildung
eines Freiraums (20r) zwischen der Platte (50) und dem ersten Ende (10u) des feuerfesten
keramischen Körpers (10).
8. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Platte (50) in der
zweiten Endposition gegen mindestens einen Anschlag (20a) anliegt, der innenseitig
an der Kammer (20) ausgebildet ist, unter Ausbildung eines Freiraums (20r) zwischen
der Platte (50) und dem ersten Ende (10u) des feuerfesten keramischen Körpers (10).
9. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Platte (50) auf ihrer
Seite, die dem keramischen Körper (10) benachbart ist, mindestens einen vorstehenden
Abschnitt aufweist, unter Ausbildung eines Freiraums (20r) zwischen der Platte (50)
und dem ersten Ende (10u) des feuerfesten keramischen Körpers (10) in der zweiten
Endposition.
10. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Platte (50) zumindest
partiell gasdurchlässig ist.
11. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Platte (50) aus einem
feuerfesten keramischen Material besteht.
12. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Kammer (20) kühlbar
ist.
13. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Kammer (20) mindestens
eines Wand (20b) aufweist, die Teil einer Kühleinrichtung ist.
14. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, dessen Platte (50) mindestens
eine Öffnung aufweist, die von einem in Axialrichtung (A-A) der Gasspüleinrichtung
verlaufenden Stab (70) durchgriffen wird, wobei die Öffnung einen Querschnitt aufweist,
der geringfügig größer als der Stabquerschnitt ist.
15. Feuerfestes keramisches Gasspülelement nach Anspruch 1, bei dem der Stab (70) Bestandteil
einer Reststärkenanzeige der Gasspüleinrichtung ist.
1. Refractory ceramic gas purging element, comprising the following features:
a) the gas purging element has a refractory ceramic body (10), through which a gas
can flow in an axial direction (A-A) of the gas purging element, between its first
end (10u) and its second end (10o),
b) a chamber (20) is arranged at the first end (10u) of the refractory ceramic body
(10), which chamber extends over at least 50% of the cross section of the refractory
ceramic body at its first end (10u),
c) a gas feeding line (30) enters into said chamber (20), at a distance to said refractory
ceramic body (10),
d) at a section towards the refractory ceramic body (10) the chamber (20) is at least
partially permeable to gas,
e) in the chamber (20) at least one plate (50) is arranged, which is freely moveable
in the axial (A-A) direction of the gas purging element between a first end position,
being offset to the refractory ceramic body (10), and a second end position, being
adjacent but at a distance to a section of the refractory ceramic body (10) which
is permeable to gas, wherein the second end position is defined by one or more stoppers
(20a),
f) the plate (50) is dimensioned, shaped and placed in the chamber (20) in such a
way, that a gas flow from the gas feeding line (30) through said chamber (20) up to
the first end (10u) of the refractory ceramic body (10) is even secured when the plate
(50) is in its second end position.
2. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the chamber (20) of which
extends over at least 90% of the cross section of the refractory ceramic body (10)
at its first end (10u).
3. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the chamber (20) of which
is made from a metal box.
4. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the gas feeding line
(30) of which merges into a section of the chamber (20), being opposite to the refractory
ceramic body (10).
5. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the plate (50) of which
covers the gas feeding pipe (50) in its first end position.
6. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the plate (50) of which
abuts one or more stoppers (20a) in its second end position, thereby forming a free
space (20r) between said plate (50) and the first end (10u) of the refractory ceramic
body (10).
7. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the plate (50) of which
abuts, in its second end position, at least one stopper, protruding from the first
end of the refractory ceramic body (10) towards the plate (50), thereby forming a
free space (20r) between said plate (50) and the first end (10u) of the refractory
ceramic body (10).
8. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the plate (50) of which
abuts, in its second end position, at least one stopper (20a), which is formed inside
said chamber (20), thereby forming a free space (20r) between said plate (50) and
the first end (10u) of the refractory ceramic body (10).
9. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the plate (50) of which
has at least one protruding stopper at its side adjacent to the refractory ceramic
body (10), thereby forming a free space (20r) between said plate (50) and the first
end (10u) of the refractory ceramic body (10) in its second end position.
10. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the plate (50) of which
is at least partially gas permeable.
11. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the plate (50) of which
is made of a refractory ceramic material
12. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the chamber (20) of which
may be cooled.
13. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the chamber (20) of which
has at least one wall (20b) being a part of a cooling device.
14. Refractory ceramic gas purging element according to claim 1, the plate (50) of which
has at least one opening, which is penetrated by a bar (70), extending in the axial
direction (A-A) of the gas purging element, wherein the opening has a cross section,
which is slightly larger than the cross section of the bar.
15. Refractory ceramic gas purging element according to claim 14, wherein the bar (70)
is part of a device to indicate a residual thickness of the gas purging element.
1. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz avec les caractéristiques suivantes
:
a) l'élément comprend un corps réfractaire céramique (10) pouvant être traversé par
un gaz en direction axiale (A-A) de l'élément entre sa première extrémité (10u) et
sa deuxième extrémité (10o),
b) une chambre (20) étant formée à la première extrémité (10u) du corps (10), laquelle
s'étend sur au moins 50 % de la superficie en section transversale du corps (10) à
la première extrémité (10u),
c) une conduite d'apport de gaz (30) débouche, à distance du corps réfractaire céramique
(10), dans la chambre (20),
d) vers le corps en céramique (10), la chambre (20) est au moins partiellement perméable
aux gaz
e) dans la chambre (20), au moins une plaque (50) est disposée de manière librement
mobile, en direction axiale (A-A) de l'élément de barbotage, entre une première position
finale tournant le dos au corps réfractaire céramique (10) et une deuxième position
finale, laquelle est tournée vers le corps réfractaire céramique résistant au feu
(10), mais cependant à distance de la partie du corps (10) pouvant être traversée
par le gaz, la deuxième position finale définie par une ou plusieurs butées (20a),
f) la plaque (50) étant dimensionnée, configurée et disposée dans la chambre (20)
de manière à ce qu'un flux de gaz depuis la conduite d'apport de gaz (30) à travers
la chambre (20) jusqu'à la première extrémité (10u) du corps réfractaire céramique
(10) soit garanti également lorsque la plaque (50) est dans sa deuxième position finale.
2. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la chambre (20) s'étend sur au moins 90 % de la superficie en section transversale
du corps (10) au niveau de la première extrémité (10u).
3. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la chambre (20) est formée par un boîtier métallique.
4. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la conduite d'apport de gaz (30) débouche dans une partie de la chambre (20) qui est
située vis-à-vis du corps réfractaire céramique (10).
5. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la plaque (50) recouvre la conduite d'apport de gaz (30) dans la première position
finale.
6. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la plaque (50) repose, dans la deuxième position finale, contre une ou plusieurs butée(s)
(20a) en formant un espace libre (20r) entre la plaque (50) et la première extrémité
(10u) du corps réfractaire céramique (10).
7. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la plaque (50) repose, dans la deuxième position finale, contre au moins une butée
qui dépasse de la première extrémité du corps réfractaire céramique en direction vers
la plaque (50), en formant un espace libre (20r) entre la plaque (50) et la première
extrémité (10u) du corps réfractaire céramique (10).
8. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la plaque (50) repose, dans la deuxième position finale, contre au moins une butée
(20a) qui est formée du côté intérieur de la chambre (20), en formant un espace libre
(20r) entre la plaque (50) et la première extrémité (10u) du corps réfractaire céramique
(10).
9. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la plaque (50) présente, sur son côté qui est voisin du corps réfractaire céramique
(10), au moins une partie saillante, en formant un espace libre (20r) entre la plaque
(50) et la première extrémité (10u) du corps réfractaire céramique (10) dans la deuxième
position finale.
10. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la plaque (50) est au moins partiellement perméable aux gaz.
11. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la plaque (50) se compose d'un matériau réfractaire céramique.
12. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la chambre (20) peut être refroidie.
13. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la chambre (20) présente au moins une paroi (20b) qui est une partie d'un dispositif
de refroidissement.
14. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dont
la plaque (50) présente au moins une ouverture qui est traversée par une barre (70)
s'étendant en direction axiale (A-A) d'élément, dans lequel l'ouverture présente une
section transversale légèrement plus grande que la section transversale de la barre.
15. Elément réfractaire céramique pour l'apport de gaz selon la revendication 1, dans
lequel la barre (70) est une partie constitutive d'un afficheur du niveau résiduel
d'élément.