DE1508177B1

DE1508177B1 - Prefabricated tapping block for metallurgical ovens

Info

Publication number: DE1508177B1
Application number: DE19661508177
Authority: DE
Inventors: Farrington Grant M
Original assignee: GEN REFRACTORIES CO
Current assignee: GEN REFRACTORIES CO
Priority date: 1965-08-09
Filing date: 1966-08-08
Publication date: 1970-04-23
Also published as: US3396961A; GB1100359A; AT286334B; ES343739A1; ES330063A1; BR6681977D0

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen vorgefertigten lieh sind. Dies trifft insbesondere zu, wenn »Trichter-Abstichblock für einen feuerfest ausgekleideten bildung« auftritt infolge der Bildung von Hindermetallurgischen Ofen, der von außen mit dem Metall- nissen an den Wänden des Stichloches oder der Ofenmantel des Ofens auswechselbar verbunden ist. auskleidung unter Verursachung eines unkontrollier-The invention relates to a prefabricated lent. This is especially true when »Funnel tapping block for a refractory-lined formation "occurs as a result of the formation of Hindermetallurgical Furnace, the outside with the metal nip on the walls of the tap hole or the furnace shell of the furnace is interchangeably connected. lining causing an uncontrollable

Die Abnutzung und Vergrößerung des Stichloches, 5 baren Metallstromes. Unter solchen Umständen mußThe wear and tear and enlargement of the needle hole, 5 baren metal flow. In such circumstances must

durch das geschmolzenes Metall aus dem Behälter das Loch durch Rohrneubildung wiederhergestelltthe molten metal from the container restored the hole by re-tube formation

abgegeben wird, ist seit langem eine Quelle von werden, ehe der Durchmesser beträchtlich vergrößerthas long been a source before the diameter increased significantly

Schwierigkeiten. Nicht nur kann durch Vergrößerung ist und die Einführung einer Hülse offenbar nichtTrouble. Not only can it be through magnification and the introduction of a sleeve does not appear to be

des Stichloches der Fluß geschmolzenen Metalls un- möglich sein würde.The flow of molten metal would be impossible through the needle hole.

kontrollierbar werden, sondern auch einen zu io Außer den vorangehend erörterten vorbekannten schnellen Fluß verursachen, der in vielen Fällen aus Ausbildungen und Verfahren ist auch noch die Ausmetallurgischen Gründen aber kontrolliert werden bildung gemäß der USA.-Patentschrift 2 286 218 ermuß. wähnenswert. Bei dieser Patentschrift wird ein imcan be controlled, but also one that is too io Besides the previously discussed previously known cause rapid flow, which in many cases from training and procedures is also the ausmetallurgical However, education according to U.S. Patent No. 2,286,218 must be controlled. worth mentioning. In this patent is an im

In basischen Sauerstoff-Öfen wird z.B. das ur- Innern feuerfest ausgekleidetes Rohr auswechselbar sprüngliche Abstichloch im allgemeinen unter Ver- 15 außen am Mantel des Ofens angebracht, und das Wendung von drei Methoden geformt: Formung des Dauerfutter und die feuerfeste Auskleidung des Ofens Loches aus Gewölbe- oder Kreisziegel; Verwendung werden von einem feuerfesten Rohr durchsetzt. Das eines fertiggegossenen, ein Loch mit dem richtigen letztgenannte Rohr wird sich mit dem Futter und der Durchmesser aufweisenden Blockes; oder Stampfen Auskleidung verschmelzen, so daß es nicht heraus- oder Vibrieren einer feuerfesten Mischung um ein 20 gelöst und erneuert werden kann und bei seiner dünnwandiges Stahlrohr. Wenn das ursprüngliche Ab- Erosion die Anwendung eines der vorangehend bestichloch infolge von durch das ausfließende Metall schriebenen umständlichen Verfahren erfordert,
verursachter Erosion nicht mehr benutzbar wird, so Gemäß der Erfindung werden die vorangehend hat sich nur das letztgenannte Erneuerungsverfahren dargelegten Schwierigkeiten dadurch überwunden, als zufriedenstellend erwiesen. Dieses Verfahren, das 25 daß der Abstichblock aus einem äußeren feuerfesten zutreffenderweise als Rohrneubildung bekannt ist, be- Mantel besteht, dessen Länge so bemessen ist, daß steht in der Einführung eines Stahlrohres in das ero- er in das Dauerfutter des Ofens hineinragt und in dierte Stichloch von der Außenseite des Gefäßes her, dessen Zentrum ein starres Rohr befestigt ist, dessen dem Einstampfen oder Einschleudern eines luft- innere Mündung über die Innenfläche des feuerhärtenden, feuerfesten Materials um das äußere Ende 30 festen Mantels hervorragt.In basic oxygen furnaces, for example, the pipe, which is internally refractory lined, is replaceably tapped, generally attached to the outside of the furnace, using three methods: forming the permanent lining and the refractory lining of the furnace hole from vaults - or circular brick; Use are interspersed with a refractory pipe. That of a finished cast, a hole with the correct latter tube will match the chuck and the diameter of the block; or tamping liner so that it cannot vibrate out or loosen a refractory mixture around a 20 and can be replaced with its thin-walled steel pipe. If the original erosion requires the use of one of the previously punctured holes as a result of cumbersome procedures written by the flowing metal,
caused erosion is no longer usable. According to the invention, the difficulties set out above, only the last-mentioned renewal method, have been found to be satisfactory. This method, which consists of an outer, refractory, appropriately known as new pipe formation, consists of a jacket whose length is so dimensioned that it stands in the introduction of a steel pipe into which it protrudes into the permanent lining of the furnace and dated Tap hole from the outside of the vessel, the center of which is attached to a rigid tube, the ramming or hurling of an air-inner mouth of which protrudes over the inner surface of the fire-hardening, refractory material around the outer end 30 solid jacket.

des Rohres, um das Rohr in Stellung zu halten, der Wenn Ersatz notwendig ist, wird der Ofen um-of the pipe to hold the pipe in place. If replacement is necessary, the furnace is

Schwenkung des Ofens, bis das Rohr senkrecht "steht, gedreht und der abgenutzte Block herausfallen ge-Pivot the furnace until the pipe is vertical, turn it and the worn block will fall out.

und dem Einschleudern eines feuerfesten Materials lassen, wobei die Entfernung unterstützt wird durchand throwing in a refractory material, the removal being assisted by

um das Rohr herum auf der Innenseite des Behälters. die Verwendung eines Trennmaterials, das nichtaround the tube on the inside of the container. the use of a release liner that is not

Das eingeschleuderte Material wird durch die im Ge- 35 durch die hohe Temperatur beeinflußt wird. Ein vor-The material thrown in is influenced by the high temperature inside. A pre-

fäß verbleibende Hitze getrocknet und zu einer harten geformter erfindungsgemäßer Ersatzblock kann dannThe remaining heat can then be dried to a hard molded replacement block according to the invention

Masse unter Bildung des neuen Stichloches erhärtet. in der gleichen Weise wie das Originalstichloch in-The mass hardened to form the new needle hole. in the same way as the original stitch hole

Das Stahlrohr schmilzt aus während des Abstiches stalliert werden, außer daß das feuerfeste MaterialThe steel pipe melts from being stalled during tapping, except that the refractory material

der ersten Charge. um den nach innen sich erstreckenden Teil des Rohresthe first batch. around the inwardly extending portion of the tube

Obgleich dieses Rohrneubildungsverfahren schnell 40 eingeschleudert wird, an Stelle eingestampft oderAlthough this re-pipe formation process is quickly thrown in, pulped or in place

ausgeführt werden kann und ein glattwandiges und vibriert zu werden. Der vorgeformte Block hohercan be run and smooth-walled and vibrated. The preformed block taller

genau dimensioniertes Loch ergibt, ist die Lebens- Dichte verhindert die Trichterbildung des äußerenExactly dimensioned hole results, the life density prevents the funneling of the outer

dauer von in dieser Weise durch Rohrneubildung her- Endes des Abstichloches und ergibt eine beträchtlichduration of the tap hole in this way by forming new pipes and results in a considerable

gestellten Löchern verhältnismäßig kurz, und zwar längere Lebensdauer desselben,holes made relatively short, and longer service life of the same,

beträgt sie nur ungefähr die Hälfte der Lebensdauer 45 Ein Aiisführungsbeispiel der Erfindung wird in derit is only about half the service life 45 An embodiment of the invention is shown in FIG

des ursprünglichen Stichloches. Häufiger Ersatz des beiliegenden Zeichnung veranschaulicht. In derof the original needle hole. Frequent replacement of the accompanying drawing illustrates. In the

Abstichloches ist somit erforderlich, was zu zusatz- Zeichnung istTapping hole is therefore necessary, which is an additional drawing

lieber Stillstandzeit der Einrichtungen und zusatz- F i g. 1 eine Seitenansicht mit Blick in das Abstichlichen Arbeitskosten führt. In Anbetracht der Tat- loch eines basischen Sauerstoff-Ofens, der mit dem sache, daß das feuerfeste Material des durch Rohr- 50 neuen Abstichblock versehen ist,
neubildung erhaltenen Stichloches das gleiche ist wie F i g. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 der das des ursprünglichen Stichloches, kann die unter- Fig. 1,prefer downtime of the facilities and additional- F i g. Figure 1 is a side view showing the tapping of labor costs. In view of the fact that the refractory material of the tapping block, which is new by pipe 50, is provided with the hole in a basic oxygen furnace,
newly formed needle hole is the same as F i g. 2 is a sectional view along line 2-2 of that of the original needle hole, the under- Fig. 1,

schiedliche Betriebszeit nur dem Unterschied in der F i g. 3 ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßenDifferent operating time only the difference in the F i g. 3 shows a section through an inventive

Dichte der beiden Konstruktionen zur Last gelegt Abstichblock in erodiertem, für Erneuerung bereitenDensity of the two constructions charged tapping block in eroded, ready for renewal

werden, da Ziegel, fertiggegossene Blöcke oder ein- 55 Zustand,as bricks, ready-cast blocks or a 55 state,

gestampftes festes Material eine wesentlich größere F i g. 4 eine der F i g. 3 ähnliche Ansicht nach Ent-tamped solid material has a much larger figure. 4 one of the F i g. 3 similar view according to

Dichte und somit ein längeres Leben haben. fernung des abgenutzten Abstichblockes und einesDense and therefore have a longer life. removal of the worn tapping block and one

Vor der Erfindung schien es nicht durhfiihrbar, neuen Abstichblockes in Bereitschaftsstellung für dieBefore the invention, it did not seem feasible to have new tapping blocks in readiness for the

ein Ersatzstichloch zu erzeugen, daß die gewünschte Einfügung,to create a replacement stitch hole that the desired insertion,

größere Dichte hat, da die Rohrneubildung ausgeführt 60 F i g. 5 eine der Fi g. 4 ähnliche Ansicht, die den werden muß, während der Ofen heiß ist, und da neuen Abstichblock in Stellung befestigt zeigt, und
Stampfen oder Vibrieren des feuerfesten Materials Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, die das unter solchen Bedingungen nicht durchgeführt wer- eingeschleuderte, feuerfeste Material in Stellung zeigt, den kann. Gleichfalls nicht durchführbar wäre auch Die Zeichnungen zeigen in F i g. 1 und 2 einen Teil der Versuch, eine fertiggegossene Hülse in das ver- 65 eines basischen Sauerstoff-Ofens 10, der einen Stahlbrauchte Stichloch einzufügen, da die Gestalt und mantel 12, ein feuerfestes Dauerfutter 14 und eine der Durchmesser der verbrauchten Löcher unregel- feuerfeste Auskleidung 16 aufweist. Da die innere mäßig und in ihrem Durchmesser sehr unterschied- Oberfläche 18 der Auskleidung 16 in direkte Berüh-has greater density, since the new pipe formation is carried out 60 F i g. 5 one of the Fi g. Figure 4 shows a similar view which must be made while the furnace is hot and with the new tapping block attached in place;
Tamping or vibrating the refractory material. FIG. 6 is a view similar to FIG. 5 showing the refractory material not being thrown in under such conditions in position. The drawings also show in FIG. 1 and 2 part of the attempt to insert a finished cast sleeve into the used 65 of a basic oxygen furnace 10, which has a steel-used tap hole, since the shape and jacket 12, a refractory permanent lining 14 and one of the diameter of the used holes are irregularly refractory Has lining 16. Since the inner surface 18 of the lining 16 is moderately different in diameter and in direct contact

ORlGINAU INSPECTEDORlGINAU INSPECTED

rung mit dem geschmolzenen Metall kommt, findet eine Abnutzung derselben in beträchtlichem Ausmaß statt, und ihr Ersatz ist periodisch notwendig.When the molten metal comes into play, there will be considerable wear and tear thereof instead, and their replacement is necessary periodically.

Von dem Behältermantel 12 erstreckt sich der übliche zylindrische, geflanschte Stahlhals 20 nach außen, der eine Öffnung in dem Mantel für das Stichloch bildet. Die zylindrische, innere Oberfläche 22 des Stahlhalses 20 ist nach einer Wiederauskleidung des Behälters einwärts fortgesetzt durch die konzentrischen, zylindrischen Oberflächen 24 bzw. 26 der Auskleidungen 14 und 16, um eine zylindrische Kammeröffnung im Inneren des Behälters zu bilden. Ein vorgefertigter zylindrischer feuerfester Abstichblock 28 von etwas kleinerem Durchmesser als die Innenfläche 22 des Halses 20 wird in das äußere Ende dieser Kammer eingeführt und erstreckt sich nach innen so weit wie die innere Auskleidung 16. Die innere Fläche 30 und die zylindrische Fläche 32 des Blockes 28 sind mit einem feuerfesten Trennmaterial 34 überzogen, das nicht durch die heißen Temperaturen beeinflußt wird. Der Block 28 weist eine Umfangsrinne 36 auf, in die im Hals 20 eingeschraubte Bolzen 38 eingreifen, um axiale Bewegung des Blockes zu verhindern.The usual cylindrical, flanged steel neck 20 extends from the container jacket 12 outside, which forms an opening in the jacket for the tap hole. The cylindrical inner surface 22 of the steel neck 20 is continued inward by the concentric, cylindrical surfaces 24 and 26 of the liners 14 and 16, respectively, to form a cylindrical Form chamber opening inside the container. A prefabricated cylindrical refractory tapping block 28 of slightly smaller diameter than the inner surface 22 of the neck 20 is in the outer Inserted at the end of this chamber and extends inwardly as far as the inner liner 16. The inner surface 30 and the cylindrical surface 32 of the block 28 are covered with a refractory release material 34 coated, which is not affected by the hot temperatures. The block 28 has a circumferential groove 36 into which bolts 38 screwed into the neck 20 engage for axial movement to prevent the block.

In den vorgefertigten Abstichblock ist ein konzenirisches Stahlrohr 40 eingegossen, das sich etwas über die innere Fläche 18 der inneren Auskleidung 16 nach innen erstreckt. Ein lufthärtendes, feuerfestes Material 42 wird in Stellung um das Rohr 40 gestampft oder vibriert, um vollkommen den Raum zwischen dem Rohr und der zylindrischen Fläche 26 der Auskleidung 16 auszufüllen. Das Rohr 40 sollte sich nach innen geringfügig über das Material 42 herauserstrecken, um die Anbringung des Materials ohne Gefahr der Blockierung des Rohrdurchlasses zu ermöglichen. Das Material läßt sich äußerst leicht in Stellung bringen, wenn der Ofen 10 in die Ausgießstellung verschwenkt ist, in der das Rohr 40 senkrecht steht.A concentric steel tube 40 is cast into the prefabricated tapping block, which extends slightly over the inner surface 18 of the inner liner 16 extends inwardly. An air-hardening, refractory material 42 is tamped or vibrated into position around tube 40 to completely remove the space between the Pipe and the cylindrical surface 26 of the liner 16 to be filled. The tube 40 should be after extend inside slightly beyond the material 42 in order to avoid the attachment of the material without To allow the risk of blockage of the pipe passage. The material is extremely easy to move into Bring position when the furnace 10 is pivoted into the pouring position in which the pipe 40 is perpendicular stands.

Nach wiederholtem Gebrauch wird das in F i g. 2 veranschaulichte Stichloch durch den Fluß des geschmolzenen Metalles in solchem Maße erodiert, daß eine Erneuerung notwendig wird. Wie in F i g. 3 gezeigt, verursacht diese Erosion eine ausgesprochene Trichterbildung der inneren Auskleidung 16, wie bei 46 gezeigt, wobei das Rohr 40 und das meiste des eingestampften oder vibrierten, feuerfesten Materials 42 abgetragen wurde. Zusätzlich ist der Block 28 bis auf eine unregelmäßige Oberfläche 48 herunter abgenutzt. After repeated use, the process shown in FIG. 2 illustrated tap hole through the flow of molten Metal is eroding to such an extent that renewal is necessary. As in Fig. 3 shown this erosion causes pronounced funneling of the inner liner 16, as in FIG 46, with the tube 40 and most of the pulped or vibrated refractory material 42 was removed. In addition, the block 28 is worn down to an irregular surface 48.

Zum Ersatz besteht der erste Schritt in der Zurückziehung der Bolzen 38 in die in F i g. 3 gezeigte Stellung, woraufhin nach Umkehrung des Ofens der Rückstand des Blockes 28 herausgeschlagen werden kann. Das Trennmaterial 34 gestattet, wie aus Fig. 4 ersichtlich, eine saubere Freigabe dieses Blockes sowohl aus dem Hals 20 als auch aus dem übrigen feuerfesten Material 42.To replace it, the first step is to retract the bolts 38 into the positions shown in FIG. 3 shown Position, whereupon the residue of the block 28 is knocked out after the furnace has been reversed can. The separating material 34 allows, as can be seen from Fig. 4, a clean release of this block both from the neck 20 as well as from the remaining refractory material 42.

Nach Entfernung des alten Abstichblockes wird ein neuer vorgefertigter Abstichblock 28' mit Rohr 40', die mit Trennmaterial 34' bedeckt sind, wie in F i g. 4 und 5 dargestellt, eingefügt, und die Bolzen 38 werden angezogen, um den Block in Stellung zu sichern. In verschwenkter Stellung des Ofens wird feuerfestes Material 50 um das Rohr 40', wie in F i g. 6 gezeigt, eingeschleudert, und die in dem Behälter verbleibende Hitze härtet das Material schnell. Obgleich das ursprüngliche feuerfeste Material 42 um das ursprüngliche Rohr 40 eingestampft oder einvibriert war, ist diese Technik nicht bei einem heißen Ofen verwendbar. Das Einschleuderverfahren muß daher benutzt werden, obgleich das eingeschleuderte feuerfeste Material weniger dicht ist als das eingestampfte oder einvibrierte Material. Jedoch beeinflußt diese Tatsache die Lebensdauer des erneuerten Abstichloches nicht, da der vorgefertigte Abstichblock die Erosionsgeschwindigkeit des äußeren Teiles des Stichloches kontrolliert und übermäßig Trichterbildung des eingeschleuderten Materials 50 verhindert. Da der vorgefertigte Abstichblock den gesamten äußeren Teil des Stichloches ersetzt, ist die Größe des erodierten Stichloches ohne Einfluß, und der Ersatz kann einfach ohne Rücksicht auf das Ausmaß der Stichlochabnutzung ausgeführt werden.After the old tapping block has been removed, a new, prefabricated tapping block 28 'with a pipe is made 40 'covered with release material 34' as shown in FIG. 4 and 5 shown, inserted, and the bolts 38 are tightened to secure the block in place. In the pivoted position of the furnace refractory material 50 around pipe 40 'as shown in FIG. 6, centrifuged, and those in the container remaining heat quickly hardens the material. Although the original refractory material was 42 µm the original tube 40 was pulped or vibrated in, this technique is not a hot one Can be used in the oven. The centrifugal method must therefore be used, albeit the centrifuged one refractory material is less dense than the pulped or vibrated material. However affected this fact does not affect the service life of the renewed tapping hole, since the prefabricated tapping block the rate of erosion of the outer part of the tap hole controlled and excessive funneling of the centrifuged material 50 prevented. Since the prefabricated tapping block covers the entire Replaced the outer part of the needle hole, the size of the eroded needle hole has no effect, and the replacement can be easily done regardless of the amount of needle hole wear.

Nachfolgende weitere heiße Auswechselungen des Abstichblockes können in der beschriebenen Weise durchgeführt werden, so daß eine Abkühlung des Ofens nicht notwendig ist, bis die Auskleidung erneuert werden muß.The following further hot replacements of the tapping block can be carried out in the manner described carried out so that the furnace does not need to be cooled down until the lining is replaced must become.

Der vorgefertigte feuerfeste Abstichblock sollte sich, wie veranschaulicht, bis an die feuerfeste Auskleidung heran erstrecken, um Trichterbildung im Dauerfutter zu verhindern. Jedoch könnte der Abstichblock auch etwas kürzer oder langer als veranschaulicht sein und immer noch ein wirksames Stichloch ergeben.The prefabricated refractory tapping block should extend up to the refractory lining as illustrated Extend towards them to prevent funneling in the permanent lining. However, the tapping block could also be a little shorter or longer than illustrated and still an effective stitch hole result.

Verschiedene andere Vorrichtungen können natürlich verwendet werden, um den vorgefertigten Abstichblock in Stellung zu halten, an Stelle der veranschaulichten Bolzen- und Rinnenanordnung; z.B. könnte eine ringförmige Platte an die äußere Fläche des Halsflansches angebolzt sein, einen Teil er äußeren Fläche des Fertigguß-Abschnittes erfassen und eine Auswärtsbewegung desselben verhindern.Various other devices can of course be used to cut the preformed tapping block held in place in place of the bolt and channel arrangement illustrated; e.g. an annular plate could be bolted to the outer surface of the neck flange, part of the outer Detect the area of the finished casting section and prevent it from moving outwards.

Die innere Fläche 30 des vorgefertigten Blockes kann in wohlbekannter Weise mit Rinnen versehen oder zurückgesetzt sein, um Metalleindringen längs dieser Verbindung zu verhindern.The inner surface 30 of the prefabricated block can be grooved in a well known manner or be set back to prevent metal penetration along this connection.

Claims

Patent claims:

1. Prefabricated tapping block for a refractory-lined metallurgical furnace manufactured by externally connected to the metal jacket of the furnace in an exchangeable manner, characterized in that that the tapping block consists of an outer refractory jacket (28), the length of which is dimensioned so that it is in the permanent lining (14) of the furnace protrudes and in the center of which a rigid tube (40) is attached, the inner Muzzle protrudes over the inner surface of the refractory jacket (28).

2. tapping block according to claim 1, characterized in that the jacket (28) on its outer surface is coated with a refractory release material (34).

3. tapping block according to claim 1 or 2, characterized by a recess (36) in the outer cylindrical surface of the shell (28).

4. tapping block according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tube (40) extends over the inner surface of the refractory lining (16) of the furnace.

5. tapping block according to one of claims 1 to 4, characterized in that the refractory The jacket (28) extends inward only approximately to the inner surface of the outer permanent lining (14) of the Furnace extends.

1 sheet of drawings