Diskrete Gasspülsteine können mit sogenannter gerichteter oder ungerichteter Porosität ausgebildet werden. Eine "gerichtete Porosität"wird beispielsweise durch Kanäle ausgebildet, die im Spülelement verlaufen. Eine"unge- richtete Porosität"kann durch ein poröses feuerfestes Material gebildet werden, welches entsprechend gas- durchlässig ist.

Gasspüleinrichtungen können wand-oder bodenseitig in eine feuerfeste Ausmauerung eines metallurgischen Schmelzgefäßes eingebaut werden. Sie können aber auch in- situ im Boden oder einer Wand ausgebildet werden, wie beispielsweise in der EP 0 560 834 Bl beschrieben.

Gasspülelemente dienen in erster Linie der Durchführung von Gas. Teilweise werden aber-auch Gas-/Feststoff-Ge- mische durch eine gattungsgemäße Gasspüleinrichtung geführt.

Als Gase können Inertgase verwendet werden, zum Beispiel beim Pfannenspülen. Es ist aber auch bekannt, beispiels- weise bei Elektroöfen, mit Sauerstoff zu spülen.

Alle Gasspüleinrichtungen unterliegen einem erheblichen Verschleiß, insbesondere einem chemischen/korrosiven An- griff. Sie müssen deshalb regelmäßig ausgetauscht werden.

Figur 1 zeigt im linken Teil eine konventionelle Gasspül- einrichtung. Eine sogenannte Gasspüllanze L wird von außen in einen Bodenbereich H eines Elektroofens geführt und am Außenmantel A des Gefäßes mit Hilfe von Unterlags- scheiben B in Position gehalten und mit Hilfe eines Flansches befestigt. Anschließend wird ein Lochstein S über die Lanze L gesetzt und eine Masse zwischen Loch- stein und Lanze gefüllt. Der Lochstein S wird anschließend mit Steinen M ummauert. Schließlich wird der Boden H mit einer Herdmasse zugestellt.

Ist die Gasspüleinrichtung verschlissen (in Figur 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet), muss die gesamte Spüleinrichtung ausgebrochen werden. Dies führt zu der in Figur 2 im linken Teil dargestellten Situation.

Anschließend erfolgt der Einbau einer neuen Gasspülein- richtung wie zuvor beschrieben.

Das Verfahren ist sehr zeitaufwendig und es muss nahezu die gesamte Herdbaumasse des Bodens und vor allem bis zum Außenmantel A ausgebrochen werden.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gasspüleinrichtung anzubieten, die im Verschleißfall schneller und preiswerter zu wechseln ist.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Teile der Gasspüleinrichtung, die einem besonderen Verschleiß unterliegen, das sind die Teile der Gasspüleinrichtung, die der Schmelze benachbart sind, also die Teile, die sich am gasauslaßseitigen Ende befinden, von den Teilen zu trennen, die dahinter angeordnet sind, also in Richtung auf das gaseinlaßseitige Ende.

Im Verschleißfall können dann Einzelteile der Gasspül- einrichtung bleiben und es brauchen nur die wirklichen Verschleißzonen beziehungsweise Verschleißteile ausge- tauscht zu werden.

Ein weiterer Gesichtspunkt ist, das eigentliche Spülele- ment in dem Abschnitt, der der Wand des Schmelzgefäßes benachbart ist, in einer monolithischen Masse zu konfek- tionieren. Die Masse erleichtert beim Einbau des Spülers eine Ausrichtung des Spülelementes. Beim Abriss des Spülers ist sie leichter auszubrechen und zu erneuern.

Diese Masse kann wiederum in einer permanenten Aufnahme konfektioniert sein, die beim Spülerwechsel nicht er- neuert wird.

Danach betrifft die Erfindung in ihrer allgemeinsten Aus- führungsform eine Gasspüleinrichtung für metallurgische Schmelzgefäße mit folgendem Aufbau : - ein Spülstein ist an seinem gasauslaßseitigen Ende in einer oberen zylinderförmigen Aufnahme und an seinem daran anschließenden Abschnitt in einer unteren zylin- derförmigen Aufnahme angeordnet, - zumindest zwischen unterer Aufnahme und Spülstein ist ein Ringraum vorhanden, der mit einer Masse verfüllt ist, wobei - Spülstein, Aufnahmen und Masse aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff bestehen.

"Zylinderförmig"bedeutet nur, dass es sich um einen an gegenüberliegenden Abschnitten offenen Körper zur Aufnahme eines anderen Körpers handelt und umfasst keine sonstigen geometrischen Beschränkungen.

Die untere Aufnahme, die im normalen Betrieb keinem Verschleiß unterliegt, kann mit feuerfesten Steinen oder einer feuerfesten Masse (Herdmasse) umgeben werden, die ebenfalls im Verschleißfall als Dauerfutter verbleibt.

Sie dient der Aufnahme einer feuerfesten keramischen Masse, beispielsweise einer Stampfmasse, die gleichzeitig der Justierung des Spülelementes (Spülsteins) dient, wenn dieser in der unteren Aufnahme ausgerichtet und dabei mit der Masse umfüllt wird. Praktisch in Verlängerung der unteren Aufnahme (in Strömungsrichtung eines Gases be- ziehungsweise in Richtung auf die Metallschmelze) schließt sich die obere zylinderförmige Aufnahme an, die beispielsweise einen inneren Kreisquerschnitt aufweist und den Spüler mehr oder weniger unmittelbar umgibt und damit eine mechanische Führung sowie einen chemischen Verschleißschutz schafft.

Der Spülstein kann bündig oder mit geringem Spiel in der oberen Aufnahme (also"heißseitig") angeordnet werden. Er kann in der oberen Aufnahme auch verklebt oder vermörtelt werden.

Der Spülstein wird sich in der Regel über die gesamte Höhe der unteren und oberen Aufnahme erstrecken. Er kann auch die obere Aufnahme um ein geringes Stück überragen (bei der Neuzustellung). Am anderen Ende ist der Gasanschluss und ggf. eine Gasverteilkammer, die das Gas auf einzelne Kanäle oder Poren verteilt.

Der Spüler (das Spülelement) kann einen Kreisquerschnitt aufweisen. Ebenso sind aber auch kegelstumpfförmige Gas- spülelemente oder quaderförmige Geometrien möglich. Bei einem quaderförmigen Spülelement wird die obere Aufnahme entsprechend einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

Insoweit ist der Begriff, ! zylinderförmige Aufnahme" dahingehend zu verstehen, dass eine Umrahmung für eine bestimmte Länge des Gasspülelementes geschaffen wird, unabhängig von dessen Innenquerschnitt. Der Außenquer- schnitt ist beliebig.

Mindestens eine Aufnahme kann als gepresstes Formteil ausgeführt sein. Gepresste Umrahmungsteile für das Spül- element sind besonders dicht und damit verschleißfest.

Der Spüler selbst kann mit gerichteter oder ungerichteter Porosität ausgebildet werden. Insbesondere zum Spülen mit Sauerstoff bei Elektroöfen werden Spüler mit gerichteter Porosität eingesetzt. Dazu kann der Spüler in Axialrich- tung mit mehreren rohrförmigen Kanälen-ausgebildet sein, beispielsweise Metall-oder Keramikröhrchen. Der Spüler kann mit einer zusätzlichen Lanze ausgerüstet sein (ge- trennte Gaszuführung für Spüler und Lanze) oder nur aus einer feuerfest ummantelten Lanze bestehen.

Je nach Anwendungsfall und zu erwartendem Verschleiß wird die Länge der oberen Aufnahme bestimmt, denn nur sie soll später ausgewechselt werden.

In einer Ausführungsform ist die obere Aufnahme mindestens so lang wie die untere Aufnahme. Die obere Aufnahme kann aber auch bis zu viermal so lang wie die untere Aufnahme ausgebildet sein, jeweils in Axialrich- tung des Spülelementes, also in Strömungsrichtung des Gases betrachtet. Beispielsweise ist die obere Aufnahme zwei-bis dreimal so lang wie die untere Aufnahme.

Die obere Aufnahme kann eine Querschnittsform aufweisen, die es ermöglicht, die obere Aufnahme unmittelbar auf der unteren Aufnahme zu platzieren. Die obere Aufnahme kann aber auch eine Wandstärke besitzen, die der Wandstärke der feuerfesten Masse entspricht, die zwischen Spülelement und unterer Aufnahme eingebracht wird, wie in der nachfolgenden Figurenbeschreibung dargestellt.

Üblicherweise genügt es, die obere Aufnahme mit einem Außenquerschnitt auszubilden, der kleiner ist als der Außenquerschnitt der unteren Aufnahme, so dass sich für die Gasspüleinrichtung insgesamt ein abgestufter Quer- schnitt ergibt, wie ebenfalls im rechten Teil der Figuren 1, 2 dargestellt wird. Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die obere Aufnahme im Abstand. vor der unteren Aufnahme endet oder in die untere Aufnahme hineinragt.

Die beschriebene Gasspüleinrichtung eignet sich zum Ein- bau in einen Boden oder eine Wand eines metallurgischen Schmelzgefäßes. Der Begriff"metallurgisches Schmelz- gefäß"umfasst sämtliche Gefäße, in denen eine Metall- schmelze gebildet beziehungsweise behandelt wird. Die Gasspüleinrichtung eignet sich damit auch zum Einbau in einen Herdboden eines Elektroofens, beispielsweise eines Elektro-Lichtbogenofens.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merk- malen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungs- unterlagen. Hierzu gehört die Mehrteiligkeit einer oder beider Aufnahmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs- beispieles dargestellt, welches jeweils im rechten Teil der Figuren 1, 2 jeweils im Schnitt und schematisch dar- gestellt ist.

Dabei besteht die Gasspüleinrichtung insgesamt aus vier Teilen. Bei der Zustellung wird als erstes eine untere Aufnahme 10 eingesetzt. Hierbei handelt es sich um einen ringförmigen, gepressten feuerfesten Umrahmungsblock.

Anschließend wird ein Spüler 12 mit gerichteter Porosität (Kanäle 20) von unten (von außen) durch eine Öffnung 14 in der Außenwand A zugeführt und sein Abschnitt 12u mit Hilfe einer Stampfmasse 16 innerhalb, der unteren Umrahmung 10 sowie dem darunter befindlichen Bereich zentriert. Der Spüler 12 überragt mit seinem gasauslaß- seitigen Ende 12o die untere Aufnahme 10 beziehungsweise die Masse 16. Auf den oberen Spülerabschnitt 12o wird danach eine obere Aufnahme 18 aufgeschoben, die wie die untere Aufnahme 10 zylinderförmig gestaltet ist, und zwar mit einem Innenquerschnitt, der dem Außenquerschnitt des Spülers 12 entspricht. Die obere Aufnahme 18 verläuft fluchtend zu dem mit Masse 16 verfüllten Ringkanal zwischen unterer Aufnahme 10 und Spüler 12. Die obere Aufnahme 18 ist doppelt so lang wie die untere Aufnahme 10. Zum Abschluss wird die Herdmasse H eingebracht und der Herdboden ausgebildet.

Der Bereich unterhalb der unteren Aufnahme 10 kann alter- nativ zur dargestellten Ausführungsform auch mit Befesti- gungselementen B, beispielsweise Unterlegscheiben, analog dem Stand der Technik (wie im linken Teil der Figuren 1, 2 dargestellt) bestückt werden, um den Spüler 12 an der Außenwand A des Schmelzgefäßes zu fixieren.

Die Zustellzeit für die im rechten Teil der Figuren 1, 2 dargestellte Gasspüleinrichtung beträgt ca. eine Stunde.

Demgegenüber beträgt die Zustellzeit im Stand der Tech- nik, wie im linken Teil der Figuren 1, 2 dargestellt, ca.

2,5 Stunden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gasspüleinrichtung besteht darin, dass im Verschleißfall (Figur 2) die untere Aufnahme 10 bestehen bleiben kann.

Auch können die der Außenwand A benachbarten Zonen der Herdmasse H in weiten Teilen erhalten bleiben, wodurch weniger neue Herdmasse benötigt wird.