Abstichkanal für metallurgische Gefässe

Abstract

 Die Ausbildung des Abstichkanals (4), besonders an Oxygenstahlkonvertern soll verbessert und die daran notwendigen Wartungsarbeiten sollen vereinfacht werden. Hierzu ist eine Austauscheinheit (8, 9, 13) aus einem rohrförmigen Verschleißfutter (9) mit darauf aufgebrachter Fugenschicht (8) vorgesehen. Dadurch läßt sich das Verschleißfutter umstandslos erneuern.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Abstichkanal für metallurgische Gefäße, insbesondere für um eine Drehachse kippbare Oxygen-Stahlkonverter, bestehend aus einem in das feuerfeste Gefäßmauerwerk eingebauten, feuerfesten Dauerfutter und einem, mittels einer feuerfesten Fugenschicht darin gehaltenem, ersetzbaren feuerfesten rohrförmigen Verschleißfutter.

[0002] Während einer Zustellungslaufzeit metallurgischer Gefäße, besonders einer Konverter-Kampagne, wird der Wirtschaftlichkeit wegen grundsätzlich angestrebt, den Pflegeaufwand am Konverter so klein wie möglich zu halten. Dabei bedarf der Konverterabstichkanal einer vorrangigen Wartung, vor allem, um einen gebündelten Gießstrahl in der Abstichlaufzeit sicherzustellen und zur Vermeidung des Mitfließens von Schlacke aus dem Konverter bei ausgeprägter Trichterbildung am Einlaufende des Abstichkanals. Das setzt einen stets intakten Abstichkanal voraus, dessen Verschleiß nur in bestimmten Grenzen zugelassen werden kann und der deshalb innerhalb einer Konverter-Kampagne mehrmals im Rahmen einer Heißwindreparatur zu erneuern ist.

[0003] Die AT-PS 326 164 beinhaltet ein metallurgisches Gefäß mit einem Abstichkanal, der als Dauerfutter in das Gefäßmauerwerk hintereinander fest eingesetzte Lochblöcke aufweist, in deren Durchgangsbohrung als Verschleißfutter dienende Verschleißrohre eingebracht und durch Eingießen oder Einstampfen einer feuerfesten Masse in die vorgesehene Zwischenfuge festgelegt sind.

[0004] Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer verbesserter Ausbildung des Abstichkanals notwendige Wartungsarbeiten zu vereinfachen.

[0005] Hierzu wird im wesentlichen vorgeschlagen, daß das rohrförmige Verschleißfutter und die es umgebende Fugenschicht als eine in das Dauerfutter einsetzbare Austauscheinheit ausgebildet ist. Eine solche vormontierte Austauscheinheit läßt sich im üblicher Weise von Verschleißresten gesäuberten Dauerfutter-Durchgang mit vergleichsweise wenig arbeitsintensivem Aufwand leicht und schnell plazieren, so daß ein langwieriges separates Einbringen einer, beispielsweise Spritz-, Gieß- oder Stampfmasse zum Festlegen des Verschleißfutters fortfällt.

[0006] Zweckmäßig kann eine im Dauerfutter des Abstichkanals nach dem Einbau der Austauscheinheit nachverdichtbare Fugenschicht vorgesehen sein. Dadurch läßt sich die Fugenschicht auf das Verschleißfutter mit einer äußeren Toleranz gegenüber dem Dauerfutter aufbringen, die dann ein leichtes Anordnen der Austauscheinheit im Abstichkanal ermöglicht und dennoch, nach einer einfach zu praktizierenden Nachverdichtung der Fugenschicht deren betriebssicheren Sitz im Dauerfutter sicherstellt. Als Alternative ist aber auch vorteilhaft eine Fugenschicht anwendbar, die aus unter Hitzeeinwirkung aufquellendem feuerfesten Material besteht, so daß eine vor dem Einbau der Austauscheinheit der Fugenschicht gegenüber dem Dauerfutter gegebene Toleranz mit zunehmender Betriebshitze ausgeglichen und ein dichter Festsitz der Austauscheinheit von selbst erreicht wird. Beide Fugenschichten können beispielsweise in Form einer feuerfesten Masse auf das Verschleißfutter aufgestrichen bzw. aufgespachtelt oder an einer Tapete haftend aufgewickelt werden, wobei als aufquellendes Material eine mit einem Treibmittel vermischte Masse dient. Falls die Fugenschicht beispielsweise aufgestrichen wird, empfiehlt es sich, diese mit einer Umhüllung auf dem Verschleißfutter festzuhalten. Vornehmlich sollte eine flexible Umhüllung Anwendung finden, die Durchbrechungen und/oder Verstärkungen aufweisen kann. In allen Fällen ist es von Vorteil, die Fugenschicht mit in Längsrichtung zur Austauscheinheit gerichteten Gasdurchflüssen auszustatten, zum Bilden einer Schlacke zurückweisenden Gasströmung im Schmelzeeinflußbereich des Abstichkanals. Solche Gasdurchflüsse kann man beispielsweise durch Einlegen von ausbrennbaren Schnüren in die Fugenschicht mühelos bewerkstelligen.

[0007] Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, die Fugenschicht auf einem einteilig als rohr ausgebildeten Verschleißfutter anzuordnen, was den Aufbau der Austauscheinheit wesentlich vereinfacht. Ferner weist vorteilhaft die Austauscheinheit wenigstens am inneren Ende einen Verschleißfutterabschnitt mit eingeschnürtem, beispielsweise karoförmigen Durchflußquerschnitt auf. Dadurch fließt die Schmelze dem Abstichkanal vergleichsweise glatt, ohne verstärkte Strudelbildung zu, was wiederum verhindert, daß am Schmelzeeintrittsende des Abstichloches vorzeitig ein Trichter ausgewaschen wird, der bekanntlich zu einem unerwünschten Abfließen von Schlacke zusammen mit der Schmelze führt. Schließlich ergibt sich eine verlängerte Haltbarkeit am äußeren Mündungsende der Austauscheinheit erfindungsgemäß dadurch, daß dort ein Wechselausguß angeordnet ist.

[0008] Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch den Abstichkanalbereich eines Konverters,

Figur 2 eine Innenansicht auf den Abstichkanalbereich nach Figur 1,

Figur 3 eine das Verschleißfutter enthaltende vormontierte Austauscheinheit im Längsschnitt und größerem Maßstab,

Figur 4 einen Schnitt nach der Linie A-A der Figur 3,

Figur 5 eine Reparatur-Situation in ähnlicher Darstellungsweise wie in Figur 1, und

Figur 6 die Innenansicht auf den Abstichkanal nach Figur 5.

[0009] Der im Abstichkanalbereich dargestellte Konverter hat einen Blechmantel 1 und eine aus einem verschleißenden Mauerwerk 2 sowie einer Hinterfüllung 3 bestehende feuerfeste Auskleidung. Der Abstichkanal 4 ist durch einen mit dem Blechmantel identischen Rohrstutzen 5 festgelegt, der einen äußeren Abschlußflansch 6 trägt. Kern des Abstichkanals 4 ist eine feuerfeste Garnitur aus einem äußeren Dauerfutter 7, einer Fugenschicht 8 und einem inneren Verschleißfutter 9, welches das Abstichloch 10 umgibt. Die Garnitur 7 bis 10 wird bei der Neuzustellung des Konverters vormontiert in die Auskleidung 2, 3, eingebaut, koaxial zum Rohrstutzen 5 und dort in eine feuerfesten Ausfütterung 11 eingebettet.

[0010] Das aus mehreren Sicherheitsblöcken 7a zusammengesetzte Dauerfutter 7 bietet eine solide Verbindung zum Konvertermauerwerk 2 und bleibt bis zur nächsten Neuzustellung des Konverters Bestandteil der feuerfesten Auskleidung 2, 3 und 11, wogegen bei fortgeschrittenem Verschleiß des Verschleißfutters 9 bis an die Fugenschicht 8 und bei trichterförmiger Auswaschung des Abstichkanaleinlaufes (strichpunktiert angedeutet in Figur 5) Reparaturen der besagten Stellen grundsätzlich mehrmals erforderlich sind. Dabei handelt es sich um sogenannte Heißreparaturen, die bei nicht abgekühltem Konverter möglichst schnell vonstatten gehen sollen. Zunächst werden verbliebene Reste der Fugenschicht 8 und des Verschleißfutters 9 ausgeräumt, beispielsweise von außen ausgebohrt oder ausgedrückt, so daß, wie am besten aus Figur 5 ersichtlich, der runde Durchgang 7b des Dauerfutters 7 freiliegt. Dann wird, falls - trichterförmig - verschlissen, der innere Sicherheitsblock 7c (Figur 1) ersetzt durch einen mit feuerfester Masse 12 festgehaltenen, ringförmigen Ersatz-Sicherheitsblockes 7c (Fig. 5). Andererseits kann der Sicherheitsblock 7c verbleiben, wenn nach visuellem Ermessen seine Haltbarkeit die Zeitspanne bis zur nächsten Reparatur zu überstehen vermag.

[0011] Nach diesen Vorbereitungen ist eine Erneuerung des Verschleißfutters 9 dadurch zu bewerkstelligen, daß mit einer einzigen Handhabung eine vorbereitete Austauscheinheit aus Fugenschicht 8 und Verschleißfutter 9 sowie einer Umhüllung 13 in den runden Durchgang 7b des Dauerfutters 7 eingesetzt wird, zweckmäßig mit Hilfe eines durch ein Hebezeug bedienbares Hantierungswerkzeug 14. Gemäß Figuren 3 und 4 besteht das Verschleißfutter 9 der Austauscheinheit 8, 9, 13 aus auf Nut und Feder aneinandergereihten Verschleißrohren 9a oder einem einteiligen Verschleißrohr (Figur 5) und ist von einer modellierbaren, durch eine Umhüllung 13 gehaltene Fugenschicht 8 umgeben, derart, daß die Einheit 8, 9, 13 problemlos in das Dauerfutter 7 paßt und dort durch axiales Nachverdichten die Fugenschicht 8 festgesetzt werden kann. Andererseits kann die Fugenschicht 8 aus einem bei Hitzeeinwirkung bläh- bzw. quellfähigem Massen- oder Mörtelmaterial bestehen, das einen festen Sitz der Austauscheinheit 8, 9, 13 bei Betriebstemperatur gewährleistet. Nach dem Einbau wird ein um die Austauscheinheit 8, 9, 13 an der Innenseite des Mauerwerks 2 und am Dauerfutter 2 noch vorhandener Trichterverschluß mit Heißreparaturmasse ausgefüllt. Bei der Anwendung von aneinander gereihten Verschleißrohren 9a sind diese beim Hantierungsvorgang zweckmäßig auf dem Hantierungswerkzeug 14 verspannt gehalten.

[0012] Abweichend von den runden Durchgangsquerschnitten der Verschleißrohre 9a kann das Eingangsverschleißrohr 9b einen karoförmigen, schlitzförmigen oder anderen eingeschmierten Durchflußquerschnitt 9c haben, der einer Strudelbildung der in das Abstichloch 10 einfließenden Schmelze und damit einem trichterförmigen Auswaschen des Locheingangs entgegenwirkt. Gleichermaßen vorbeugend gegen voreilendes Auswaschen am Mündungsende des Abstichloches 10 durch die bei gekipptem Konverter auslaufende Schmelze wirkt der Wechselausguß 15, der an einer abnehmbaren Abschlußplatte 16 des Abschlußflansches 6 austauschbar befestigt ist und im Bedarfsfall von einem Blindstopfen ersetzt sein kann.

[0013] In weiterer Ausbildung der Austauscheinheit 8, 9, 13 kann die Fugenschicht 8 parallel zum Abstichkanal verlaufende Gasdurchflüsse 17 (figur 4) haben, durch die im Bedarfsfalle Gas an das Schmelzeeintrittsende geführt wird, um mit der Schmelze zufließende Schlacke wegzublasen.

Ansprüche

1. Abstichkanal für metallurgische Gefäße, insbesondere für um eine Drehachse kippbare Oxygen-Stahlkonverter, bestehend aus einem in das feuerfeste Gefäßmauerwerk eingebauten feuerfesten Dauerfutter und einem, mittels einer feuerfesten Fugenschicht darin gehaltenem, ersetzbaren feuerfesten rohrförmigen Verschleißfutter,
dadurch gekennzeichnet,
daß das rohrförmige Verschleißfutter (9) und eine es umgebende Fugenschicht (8) als eine in das Dauerfutter (7) einsetzbare Austauscheinheit (8, 9) ausgebildet ist.

2. Abstichkanal nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine im Dauerfutter (7) axial nachverdichtbare Fugenschicht (8) vorgesehen ist.

3. Abstichkanal nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fugenschicht (8) aus unter Hitzeeinwirkung aufquellendem feuerfesten Material besteht.

4. Abstichkanal nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fugenschicht (8) in Längsrichtung zur Austauscheinheit (8, 9) verlaufende Gasdurchflüsse (17) aufweist.

5. Abstichkanal nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fugenschicht (8) von einer Umhüllung (13) auf dem Verschleißfutter (7) gehalten ist.

6. Abstichkanal nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung (13) flexibel ausgebildet ist und Durchbrechungen und/oder Verstärkungen aufweist.

7. Abstichkanal nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fugenschicht (8) auf einem einteilig als Rohr ausgebildeten Verschleißfutter (7) angeordnet ist.

8. Abstichkanal nach den vorherigen Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Austauscheinheit (8, 9, 13) wenigstens am inneren Ende ein Verschleißrohr (9b) mit eingeschnürtem Durchflußquerschnitt (9c) aufweist.

9. Abstichkanal nach den vorherigen Ansprüchem,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Austauscheinheit (8, 9, 13) am äußeren Mündungsende ein Wechselausguß (15) nachgeordnet ist.

Zeichnung