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

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.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] Eine Blasöffnung zur Durchführung eines solchen Einblasens ist aus der DE-OS 25 03 672 bekannt.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blasöffnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit der die oben aufgezeichneten Probleme gelöst werden.

[0007] 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.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

[0009] 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.

[0010] Anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] Die vorstehend beschriebene Erfindung kann im Rahmen des allgemeinen offenbarten Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

Ansprüche

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.

Zeichnung