LEKIC-NINIC, Marinko (Prechtlerstr. 27, Linz, A-4030, AT)
KERSCHBAUM, Helmut (Ahornstraße 36, Neuzeug, A-4523, AT)
REISENBERGER, Ewald (Niedergarten 3, Zwettl an der Rodl, A-4180, AT)
TRAXINGER, Harald (Billrothstraße 1, Marchtrenk, A-4614, AT)
WIMMER, Peter (Rudolfstraße 4, Linz, A-4040, AT)
LECHNER, Stefan (Gartenlehnerstr. 18, Leonding, A-4060, AT)
LEKIC-NINIC, Marinko (Prechtlerstr. 27, Linz, A-4030, AT)
KERSCHBAUM, Helmut (Ahornstraße 36, Neuzeug, A-4523, AT)
REISENBERGER, Ewald (Niedergarten 3, Zwettl an der Rodl, A-4180, AT)
TRAXINGER, Harald (Billrothstraße 1, Marchtrenk, A-4614, AT)
WIMMER, Peter (Rudolfstraße 4, Linz, A-4040, AT)
Patentansprüche
1 ) Sauerstoffblaslanze zur Stahlerzeugung mit Schutzelement, umfassend ein Lanzenaußenrohr und ein innerhalb des Lanzenaußenrohres angeordnetes Sauerstoffhauptrohr, wobei zwischen dem Lanzenaußenrohr und
Sauerstoffhauptrohr ein Spalt ausgebildet ist, der lanzenkopfseitig geschlossen ist und einen oder mehrere Kühlmittelkanäle enthält, wobei das lanzenkopfseitigen Ende der Sauerstoffblaslanze mit dem Schutzelement versehen ist, welches das lanzenkopfseitige Ende der Sauerstoffblaslanze bedeckt und ablös- und austauschbar an der
Sauerstoffblaslanze befestigt ist, wobei zwischen dem lanzenkopfseitigen Ende der Sauerstoffblaslanze und dem Schutzelement ein Zwischenraum vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das lanzenkopfseitige Ende des Sauerstoffhauptrohres mit einer Abdeckschale versehen ist, welche einen oder mehrere Auslässe aufweist, wobei an jedem Auslass eine
Sauerstoffauslassdüse ablös- und austauschbar befestigt ist, dass in dem Schutzelement Durchlässe vorhanden sind, durch welche die Sauerstoffauslassdüsen von der Schale nach außen geführt sind, wobei diese Durchlässe jeweils so dimensioniert sind, dass zwischen Sauerstoffauslassdüse und Schutzelement ein Spalt verbleibt, dass in dem Schutzelement öffnungen vorhanden sind, und dass mindestens eine in den Zwischenraum zwischen dem lanzenkopfseitigen Ende der Sauerstoffblaslanze und dem Schutzelement mündende Schutzgasleitung vorhanden ist.
2) Sauerstoffblaslanze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoffauslassdüsen und/oder das Schutzelement mit Schnellwechselverschlüssen befestigt sind.
3) Sauerstoffblaslanze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgasleitung zumindest teilweise innerhalb des Spalts zwischen Lanzenaußenrohr und Sauerstoffhauptrohr geführt wird. 4) Verfahren zum Betrieb einer Sauerstoffblaslanze nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass Schutzgas aus der Schutzgasleitung in den Zwischenraum zwischen Abdeckschale und Schutzelement eingebracht und aus diesem Zwischenraum durch die Spalte zwischen Sauerstoffauslassdüsen und Schutzelement sowie durch die öffnungen in dem Schutzelement nach außen geführt wird. |
Sauerstoffblaslanze mit Schutzelement
Die Erfindung betrifft eine Sauerstoffblaslanze zur Stahlerzeugung mit Schutzelement sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb.
Hintergrund der Erfindung
In Konvertern zur Stahlerzeugung wird Sauerstoff über Sauerstoffblaslanzen in die Rohstahlschmelze eingeblasen, um diese zu frischen. Das in den Konverter ragende Ende der Sauerstoffblaslanze, aus dem der Sauerstoff ausströmt, wird als Lanzenkopf bezeichnet. Der Lanzenkopf ist beim Frischen starken thermischen, mechanischen und chemischen Belastungen ausgesetzt, beispielsweise durch Stahl- und Schlackespritzer, Abrasion durch Schlacken-Auswaschungen, und Ansaugungen von heißen Umgebungsgasen. Diese Belastungen führen zu Verschleiß des Lanzenkopfes, was die Einsatzzeit des Lanzenkopfes begrenzt. Besonders der Verschleiß der Kanten der Sauerstoffauslassdüsen des Lanzenkopfes ist ein die Einsatzzeit begrenzender Faktor. Die Form der Kanten ist entscheidend für die Eindringtiefe des Sauerstoffstromes in die Rohstahlschmelze und somit für deren Durchdringung sowie die Entkohlungs- und Tap-to-tap-Zeiten.
Aus DE3122178A1 ist es bekannt, den Lanzenkopf aus Kupfer zu fertigen und am stählernen Rohrkörper der Sauerstoffblaslanze anzuschweißen, und durch Kühlwasserkanäle in seinem Inneren, die mit dem Kühlwasserkreislauf des Rohrkörpers verbunden sind, zu kühlen. Eine Schutzkappe aus hitzebeständigem Material bedeckt den Lanzenkopf und kann bei Bedarf unabhängig vom kupfernen Lanzenkopf ausgetauscht werden. Bei einer derartigen Konstruktion müssen die Schweißnähte zwischen Blaslanzenkörper und Lanzenkopf aufwändig geprüft werden. Durch Verschleiß des Lanzenkopfes beziehungsweise der Schutzkappe hervorgerufene Leckagen im kühlwasserdurchströmten Lanzenkopf oder an den Schweißnähten bergen das Risiko von für Mensch und Stahlwerkseinrichtungen gefährlichen Wassereinbrüchen in den Konverter. Oftmaliger Austausch der Schutzkappe verursacht Arbeitsaufwand und vermindert die Verfügbarkeit der Sauerstoffblaslanze.
Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wenig verschleißanfällige und betriebssichere Sauerstoffblaslanze zur Stahlerzeugung, sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb bereitzustellen.
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Sauerstoffblaslanze zur Stahlerzeugung mit Schutzelement, umfassend ein Lanzenaußenrohr und ein innerhalb des Lanzenaußenrohres angeordnetes Sauerstoffhauptrohr, wobei zwischen dem Lanzenaußenrohr und
Sauerstoffhauptrohr ein Spalt ausgebildet ist, der lanzenkopfseitig geschlossen ist und einen oder mehrere Kühlmittelkanäle enthält, wobei das lanzenkopfseitigen Ende der Sauerstoffblaslanze mit dem Schutzelement versehen ist, welches das lanzenkopfseitige Ende der Sauerstoffblaslanze bedeckt und ablös- und austauschbar an der Sauerstoffblaslanze befestigt ist, wobei zwischen dem lanzenkopfseitigen Ende der Sauerstoffblaslanze und dem Schutzelement ein
Zwischenraum vorhanden ist.
Diese Sauerstoffblaslanze mit Schutzelement ist dadurch gekennzeichnet, dass das lanzenkopfseitige Ende des Sauerstoffhauptrohres mit einer Abdeckschale versehen ist, welche einen oder mehrere Auslässe aufweist, wobei an jedem Auslass eine Sauerstoffauslassdüse ablös- und austauschbar befestigt ist, dass in dem Schutzelement Durchlässe vorhanden sind, durch welche die Sauerstoffauslassdüsen von der Schale nach außen geführt sind, wobei diese
Durchlässe jeweils so dimensioniert sind, dass zwischen Sauerstoffauslassdüse und
Schutzelement ein Spalt verbleibt, dass in dem Schutzelement öffnungen vorhanden sind, und dass mindestens eine in den Zwischenraum zwischen dem lanzenkopfseitigen Ende der Sauerstoffblaslanze und dem Schutzelement mündende Schutzgasleitung vorhanden ist.
Das lanzenkopfseitige Ende des Sauerstoffhauptrohres ist mit einer Abdeckschale versehen, welche die gesamte Querschnittsfläche des Endes bedeckt. Die Abdeckschale besitzt einen oder mehrere Auslässe, durch die im Sauerstoffhauptrohr
angelieferter Sauerstoff ausströmen kann. An jedem dieser Auslässe ist eine Sauerstoffauslassdüse ablös- und austauschbar befestigt, beispielsweise mittels eines hochtemperaturbeständigen Klebstoffes. Unter einer ablös- und austauschbaren Befestigungsart wird eine Befestigungsart verstanden, bei der ein erster Bauteil von einem zweiten Bauteil ohne Zerstörung des zweiten Bauteiles gelöst werden kann, und das zweite Bauteil nach Lösung der Verbindung zum ersten Bauteil wieder bereit ist zur Aufnahme eines weiteren ersten Bauteiles.
Im vorliegenden Fall bedeutet das, dass eine Sauerstoffauslassdüse vom Auslass der Abdeckschale ohne Zerstörung des Auslasses gelöst werden kann, und der Auslass nach der Lösung der Verbindung zur Sauerstoffauslassdüse wieder bereit ist zur
Aufnahme einer Sauerstoffauslassdüse. Die Sauerstoffauslassdüse selbst kann beim Lösen der Verbindung zerstört werden. Durch eine solche Befestigungsart wird erreicht, dass eine verschlissene Sauerstoffauslassdüse gegen eine frische Sauerstoffauslassdüse ausgetauscht werden kann, ohne die Abdeckschale beziehungsweise deren Auslässe zu beschädigen.
Vorzugsweise erfolgt die Befestigung mittels einer Schnellwechseleinrichtung, beispielsweise Schraubgewinde, Bajonettverschluss, Steckverbindung, wodurch die für den Austausch verschlissener Sauerstoffauslassdüsen notwendige Arbeitszeit vermindert wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Sauerstoffauslassdüsen als Laval- Düsen ausgebildet. Damit wird eine hohe Geschwindigkeit und große Expansion des Sauerstoffs beim Austritt aus den Sauerstoffauslassdüsen gewährleistet, wodurch gute Durchdringung der Rohstahlschmelze sowie Kühlung der Sauerstoffauslassdüse erzielt werden.
Nach einer Ausführungsform bestehen die Sauerstoffauslassdüsen aus einem unter Betriebsbedingungen gegen thermischen, mechanischen und chemischen Verschleiß beständigem Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, rostfreiem Stahl mit keramischer Beschichtung, hochtemperaturbeständiger Keramik, Oxidkeramik, Nichtoxidkeramik wie beispielsweise Nitridkeramik und Carbidkeramik, faserverstärkte Keramikwerkstoffe wie beispielsweise Keramikblech, Korund- MuIMt- Keramiken, Feuerfest-Keramiken, Carbid-Keramiken, oder Graphit. Nitridkeramiken sind beispielsweise Aluminiumnitrid, Bornitrid, Siliziumnitrid, Siliziumaluminiumoxidnitrid, Titannitrid. Carbidkeramiken sind beispielsweise Siliziumcarbid oder Borcarbid. Oxidkeramiken können beispielsweise Keramikwerkstoffe auf Basis von Titandioxid mit
oder ohne andere Oxide sein, oder Keramikwerkstoffe mit hohem Aluminiumoxidgehalt, oder Keramikwerkstoffe auf Basis von Berylliumoxid, von Magnesiumoxid, von Zirkoniumoxid, von Aluminiumtitanat, von Spinell, von MuIMt, oder von Titanoxid.
Nach einer anderen Ausführungsform bestehen die Sauerstoffauslassdüsen aus einem mit derartigem Material beschichteten Träger, der selbst aus einem anderen Material gefertigt ist.
Das lanzenkopfseitige Ende der Sauerstoffblaslanze ist mit einem Schutzelement versehen. Dieses Schutzelement bedeckt die gesamte Querschnittsfläche des lanzenkopfseitigen Endes der Sauerstoffblaslanze. Das Schutzelement schützt das lanzenkopfseitige Ende der Sauerstoffblaslanze vor Verschleiß und thermischer Belastung. Es ist ablös- und auswechselbar an der Sauerstoffblaslanze befestigt, beispielsweise mittels eines hochtemperaturbeständigen Klebstoffes. Im vorliegenden Fall bedeutet das, dass ein Schutzelement von der Sauerstoffblaslanze ohne
Zerstörung der Sauerstoffblaslanze gelöst werden kann, und die Sauerstoffblaslanze nach der Lösung der Verbindung zum Schutzelement wieder bereit ist zur Aufnahme einer Schutzelementes. Durch eine solche Befestigungsart wird erreicht, dass ein verschlissenes Schutzelement ohne großen Aufwand gegen ein frisches Schutzelement ausgetauscht werden kann, ohne die Sauerstoffblaslanze zu beschädigen. Das Schutzelement selbst kann beim Lösen der Verbindung zerstört werden.
Vorzugsweise erfolgt die Befestigung mittels einer Schnellwechseleinrichtung, beispielsweise Schraubgewinde, Bajonettverschluss, Steckverbindung, wodurch die für den Austausch verschlissener Schutzelemente notwendige Arbeitszeit vermindert wird.
Das Schutzelement enthält mindestens einen Schutzkörper aus einem Material, das unter den beim Sauerstoffblasprozess herrschenden Bedingungen beständig ist gegen Temperatur und Temperaturwechsel, Oxidation und Korrosion durch Gase, Flüssigkeiten, Feststoffe. Beispielsweise handelt es sich um ein Feuerfestmaterial, welches Temperaturen bis 2000 0 C oder höher ohne Materialversagen aushält.
Beispielsweise handelt es sich um Material, welches bei Temperaturen bis 2000 0 C Temperaturwechsel bis zu 25.000 K/min ohne Materialversagen aushält. Auf diese Weise wird mechanisch, thermisch und chemisch bedingter Verschleiß des
Schutzelementes beim Betrieb vermindert. Vorteilhafterweise besitzt das Material eine geringe Dichte, um das Gewicht des Schutzelementes zu minimieren.
Bevorzugte Materialien sind hochtemperaturbeständige Keramiken wie beispielsweise Oxidkeramik, Nichtoxidkeramik wie beispielsweise Nitridkeramik und Carbidkeramik, faserverstärkte Keramikwerkstoffe wie beispielsweise Keramikblech, Korund- MuIMt- Keramiken, Feuerfest-Keramiken, Carbid-Keramiken, oder Graphit. Nitridkeramiken sind beispielsweise Aluminiumnitrid, Bornitrid, Siliziumnitrid, Siliziumaluminiumoxidnitrid, Titannitrid. Carbidkeramiken sind beispielsweise Siliziumcarbid oder Borcarbid. Oxidkeramiken können beispielsweise Keramikwerkstoffe auf Basis von Titandioxid mit oder ohne anderen Oxide sein, oder Keramikwerkstoffe mit hohem Aluminiumoxidgehalt, oder Keramikwerkstoffe auf Basis von Berylliumoxid, von Magnesiumoxid, von Zirkoniumoxid, von Aluminiumtitanat, von Spinell, von MuIMt, oder vonTitanoxid.
Nach einer Ausführungsform kann das Schutzelement aus einem Schutzkörper bestehen, der ablös- und auswechselbar an der Sauerstoffblaslanze befestigbar ist. Nach einer anderen Ausführungsform kann das Schutzelement aus einer einen oder mehrere Schutzkörper tragenden Trägerkonstruktion bestehen, wobei das Schutzelement über die Trägerkonstruktion oder Schutzkörper ablös- und auswechselbar an der Sauerstoffblaslanze befestigbar ist. Die Verwendung einer Trägerkonstruktion erleichtert die Herstellung eines Schutzelementes einer gewünschten Form. Wenn das Schutzelement über die Trägerkonstruktion mit der Sauerstofflanze verbunden ist, wird die mechanische Belastung der Schutzkörper reduziert, da diese nicht ihr Eigengewicht tragen müssen.
Nach einer Ausführungsform ist das Schutzelement schalenförmig ausgeführt, dass heißt, es hat eine von Seitenwänden umgebene Grundfläche. Nach einer bevorzugten Ausführungsform hat das Schutzelement die Form einer Schale, deren Seitenwände aus aufeinandergestapelten Ringen und deren Grundfläche aus einer Platte besteht. Eine derartige Ausführungsform ist einfacher anzufertigen als eine aus einem Stück gefertigte Schale. Zusätzlich bietet sie den Vorteil, dass eine Beschädigung eines Ringes sich weniger leicht in benachbarte Regionen des Schutzelementes ausbreitet als bei einer aus einem Stück gefertigten Schale.
Zwischen dem Schutzelement und dem lanzenkopfseitigen Ende der Sauerstoffblaslanze ist ein Zwischenraum vorhanden.
In dem Schutzelement sind Durchlässe vorhanden, durch welche die Sauerstoffauslassdüsen von der Schale nach außen geführt sind. Die Durchlässe sind so dimensioniert, dass zwischen der Sauerstoffauslassdüse und dem Schutzelement ein Spalt verbleibt.
Weiterhin sind in dem Schutzelement öffnungen vorhanden, die das Schutzelement durchsetzen. Durch diese öffnungen ist der Zwischenraum zwischen Schutzelement und lanzenkopfseitigem Ende der Sauerstoffblaslanze mit dem die Sauerstoffblaslanze umgebenden Raum verbunden.
Es ist mindestens eine Schutzgasleitung vorhanden, die in den Zwischenraum zwischen dem Schutzelement und dem lanzenkopfseitigen Ende der
Sauerstoffblaslanze mündet. Dadurch wird die Einbringung von Schutzgas in diesen
Zwischenraum ermöglicht.
In den Zwischenraum eingebrachtes Schutzgas kann durch die Spalte zwischen
Schutzelement und Sauerstoffauslassdüsen sowie durch die das Schutzelement durchsetzenden öffnungen in den die Sauerstoffblaslanze umgebenden Raum strömen.
Vorzugsweise wird die Schutzgasleitung zumindest teilweise innerhalb des Spaltes zwischen Lanzenaußenrohr und Sauerstoffhauptrohr geführt. Dadurch wird sie durch das Lanzenaußenrohr vor mechanischer, thermischer und chemischer Beanspruchung und Verschleiß geschützt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemäßen Sauerstoffblaslanze zur Stahlerzeugung mit Schutzelement ist dadurch gekennzeichnet, dass Schutzgas aus der Schutzgasleitung in den Zwischenraum zwischen Abdeckschale und Schutzelement eingebracht und aus diesem Zwischenraum durch die Spalte zwischen Sauerstoffauslassdüsen und Schutzelement sowie durch die öffnungen in dem Schutzelement nach außen geführt wird.
Als Schutzgas kann jedes chemisch inerte Gas verwendet werden, beispielsweise Stickstoff oder Edelgase. Bevorzugt ist der Einsatz von Argon, Stickstoff, Helium.
Durch das aus den öffnungen und Spalten ausströmende Schutzgas werden sowohl das Schutzelement als auch die Sauerstoffauslassdüsen vor thermischer, chemischer und mechanischer Beanspruchung geschützt und ihr Verschleiß vermindert. Diese nach außen gerichteten Schutzgasströmungen verhindern, dass heiße Umgebungsgase sowie von diesen mitgeführten Partikel zur äußeren Oberfläche des Schutzelementes vordringen können und hemmen Wärmeübertragung, mechanische und chemische Angriffe auf das Schutzelement. Unter dem Begriff außen ist dabei die der Stahlschmelze zugewandte Seite des Schutzelementes zu verstehen. Da das Schutzgas das Material des Schutzelementes mit einer chemisch inerten Gasschicht umgibt, können für Schutzelement beziehungsweise Schutzkörper Materialien verwendet werden, die aufgrund ihrer Oxidationsempfindlichkeit unter den bei der Stahlerzeugung herrschenden Bedingungen nicht einsetzbar wären. Daher sind beispielsweise die guten Eigenschaften von Nitrid und Karbidkeramiken wie beipielsweise Siliziumnitrid, oder von Graphit bezüglich Resistenz gegen Temperatur, Temperaturwechsel, sowie chemische und mechanische Angriffe für Schutzelement beziehungsweise Schutzkörper ausnutzbar.
Es ist bekannt, dass beim Betrieb von Sauerstoffblaslanzen durch den aus Sauerstoffauslassdüsen mit hoher Geschwindigkeit ausströmenden Sauerstoff ein Unterdruck entsteht, der zur Ansaugung von heißen, gegebenenfalls partikelbeladenen Umgebungsgasen führt. Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Sauerstoffblaslanze wird der Sauerstoffstrom jedoch von einem Schutzgasstrom umhüllt, der aus der dem Spalt zwischen Sauerstoffauslassdüse und Schutzelement nach außen strömt. Eine Ansaugung von Umgebungsgasen entgegen der Strömungsrichtung dieses umhüllenden Schutzgasstromes wird dadurch erschwert und damit ein durch diese Umgebungsgase hervorgerufener thermischer, chemischer und mechanischer Verschleiß vermindert.
Schutzgasströmungen, die über die Oberfläche des Schutzelementes streichen, blasen anhaftende Rohstahl- und Schlackenspritzer von der Oberfläche weg. Dadurch wird durch solche Anhaftungen verursachter Verschleiß vermindert.
Der Schutzgasstrom führt Wärme von Schutzelement und Sauerstoffauslassdüsen ab und kühlt dadurch. Der Kühlmittelkanäle enthaltende Spalt zwischen Lanzenaußenrohr und Sauerstoffhauptrohr ist lanzenkopfseitig geschlossen, die Kühlmittelkanäle sind also nicht im Schutzelement weitergeführt. Daher ist die Gefahr einer durch Verschleiß des Schutzelementes hervorgerufenen Leckage gemindert.
Die Erfindung wird anhand der angeschlossenen beispielhaften und schematischen Figuren 1 und 2 sowie der folgenden Beschreibung erläutert. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den lanzenkopfseitigen Endabschnitt einer im Betrieb befindlichen erfindungsgemäßen Sauerstoffblaslanze mit Schutzelement. Fig. 2 zeigt eine Schrägansicht des lanzenkopfseitigen Endabschnitts einer erfindungsgemäßen Sauerstoffblaslanze mit Schutzelement.
Fig. 1 zeigt eine Sauerstoffblaslanze 1 , deren lanzenkopfseitiges Ende mit einem aus einem Schutzkörper 2 und einer Trägerkonstruktion 3 bestehenden Schutzelement versehen ist. Zwischen dem Lanzenaußenrohr 4 und dem Sauerstoffhauptrohr 5 ist ein Spalt 6 ausgebildet, der lanzenkopfseitig geschlossen ist. Dieser Spalt 6 ist durch ein Trennrohr 7 in zwei Kühlmittelkanäle 8a und 8b unterteilt, die lanzenkopfseitig durch öffnungen in dem Trennrohr 7 miteinander verbunden sind. Die Verbindung der Kühlmittelkanäle 8a und 8b mit einer Kühlwasserzuleitung und Kühlwasserableitung ist nicht dargestellt. Die Durchströmung der Kühlmittelkanäle 8a und 8b mit Kühlwasser reduziert die thermische Belastung der Sauerstoffblaslanze während des Betriebes. Das lanzenkopfseitige Ende des Sauerstoffhauptrohres 5 ist mit einer Abdeckschale 9 versehen, welche das gesamte Ende des Sauerstoffhauptrohres 5 bedeckt. Die Abdeckschale besitzt mehrere Auslässe 10a und 10b und 10c, in die jeweils eine Sauerstoffauslassdüse 11 eingeschraubt ist. Das Schutzelement bedeckt das lanzenkopfseitige Ende der Sauerstoffblaslanze 1. Das Schutzelement ist über die Trägerkonstruktion 3 mittels eines Schnellwechselverschlusses an der Sauerstofflanze befestigt. Die Sauerstoffauslassdüsen 11 sind durch Durchlässe im Schutzkörper 2 nach außen geführt. Zwischen den Sauerstoffauslassdüsen 11 und dem Schutzkörper 2 verbleibt dabei ein Spalt. Das Schutzkörper 2 wird von öffnungen 12 durchsetzt. Zwischen dem Schutzkörper 2 und dem lanzenkopfseitigen Ende der Sauerstoffblaslanze 1 ist ein Zwischenraum 13 vorhanden. In diesen Zwischenraum 13 mündet eine Schutzgasleitung 14, die innerhalb des Spaltes 6 zwischen Lanzenaußenrohr und
Sauerstoffhauptrohr zu dem Zwischenraum 13 führt. Beim Betrieb der Sauerstoffblaslanze 1 strömt durch gerade Pfeile dargestellter Sauerstoff aus dem Sauerstoffhauptrohr 4 durch die Auslässe 10 und die Sauerstoffauslassdüsen 1 1 nach außen. Gleichzeitig strömt durch gewellte Pfeile dargestellte Schutzgas aus der Schutzgasleitung 14 in den Zwischenraum 13. Aus dem Zwischenraum 13 strömt das Schutzgas durch die Spalte zwischen den Sauerstoffauslassdüsen 1 1 und dem Schutzkörper 2 nach außen. Dabei wird der aus den Sauerstoffauslassdüsen 11 austretende Sauerstoffstrom von dem ausströmenden Schutzgas umhüllt. Weiterhin strömt das Schutzgas aus dem Zwischenraum 13 durch die öffnungen 12 nach außen und überstreicht nach Austritt aus diesen öffnungen die Oberfläche des Schutzkörpers 2.
Für die in Fig. 1 dargestellte Sauerstoffblaslanze zeigt Fig. 2 das Lanzenaußenrohr 4 und den daran anschließenden Schutzkörper 2 des Schutzelementes. Die Seitenwände des schalenförmigen Schutzkörpers 2 bestehen aus aufeinandergestapelten Ringen 15, die Grundfläche aus einer Platte 16. Sauerstoffauslassdüsen 1 1 sind durch Durchlässe im Schutzkörper 2 nach außen geführt, wobei zwischen Sauerstoffauslassdüse und Schutzkörper 2 jeweils ein Spalt verbleibt. Der Schutzkörper 2 weist öffnungen 12 auf. Eine Schutzgasleitung 14, die teilweise außerhalb der Sauerstoffblaslanze verläuft, wird durch eine Einführöffnung 17 in den Spalt zwischen Lanzenaußenrohr 4 und Sauerstoffhauptrohr geführt.
Gegenüber einer Sauerstoffblaslanze mit einer Schutzkappe wie nach dem Stand der Technik DE3122178A1 bietet die erfindungsgemäße Sauerstoffblaslanze mit Schutzelement den Vorteil, dass das Schutzelement und die Sauerstoffauslassdüsen durch das Schutzgas vor mechanischer, thermischer und chemischer Belastung und Verschleiß geschützt werden und somit seltener ausgetauscht werden müssen. Ist ein Austausch notwendig, können sowohl das Schutzelement als auch die Sauerstoffauslassdüsen mittels Schnellwechselverschlüssen ohne Aufwand durch frische Bauelemente ersetzt werden.
Bezuqszeichenliste:
Sauerstoffblaslanze 1
Schutzkörper 2
Trägerkonstruktion 3
Lanzenaußenrohr 4
Sauerstoffhauptrohr 5 Spalt 6
Trennrohr 7
Kühlmittelkanäle 8a, 8b
Abdeckschale 9
Auslässe 10a, 10b, 10c Sauerstoffauslassdüse 1 1
öffnungen 12
Zwischenraum 13
Schutzgasleitung 14
Ring 15 Platte 16
Einführöffnung 17