專(zhuān)利名稱(chēng)：具有傾斜的縫隙狀通道的氣體沖洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由耐火材料構(gòu)成的氣體沖洗裝置，具有一個(gè)入口面和一個(gè)出口面以及一些具有縫隙狀橫截面的通道，這些通道具有一個(gè)入口縫隙和一個(gè)出口縫隙，其中，氣體沖洗裝置構(gòu)成為截錐，入口面和出口面設(shè)置在截錐的端部上，其中，入口縫隙設(shè)置在入口面上而出口縫隙設(shè)置在出口面上，其中，各通道在入口面和出口面之間延伸，其中，各通道的縫隙狀橫截面從截錐軸線(xiàn)基本上沿徑向指向外側(cè)，其中，一個(gè)通道的出口縫隙到入口面上的投影相對(duì)于該通道的入口縫隙偏置。
背景技術(shù)：
這種氣體沖洗裝置使用在冶金熔煉容器例如轉(zhuǎn)爐或者盛鋼桶中，以通過(guò)吹入例如CO2之類(lèi)的氣體對(duì)包含于熔煉容器里面的熔液進(jìn)行處理。吹出的氣體應(yīng)尤其形成渦流并因此攪拌熔液。氣體在此通過(guò)最好靠近冶金容器底部的入口面流入到氣體沖洗裝置內(nèi)，并再?gòu)某隹诿媾懦?。在此，氣體沖洗裝置集成到冶煉容器的耐火砌襯內(nèi)。
氣體沖洗裝置一方面可以由多孔的耐火材料構(gòu)成，從而氣體從整個(gè)沖洗裝置流過(guò)，并如此在熔液內(nèi)部形成精確分布的氣流。另一方面也可以在氣體沖洗裝置內(nèi)設(shè)置通道，氣體通過(guò)這些通道在熔液內(nèi)分布。
DE 36 25 117 C1公開(kāi)了一種氣體沖洗裝置，該裝置以截錐狀構(gòu)成，并具有一些與截錐軸線(xiàn)平行延伸的縫隙狀通道，其橫截面沿徑向呈星狀指向外側(cè)。此外，通道向出口面方向以這種方式變細(xì)，即通道的縫隙狀橫截面的長(zhǎng)度遞減。
本發(fā)明由此出發(fā)的US 4,938,461同樣公開(kāi)了一種截錐狀的氣體沖洗裝置。該裝置具有一些與截錐的縱軸線(xiàn)平行延伸的縫隙狀通道，這些通道各自在一個(gè)入口面和一個(gè)出口面之間延伸?？p隙狀通道朝截錐軸線(xiàn)看基本上沿徑向方向延伸，而且一個(gè)通道的出口縫隙到入口面上的投影相對(duì)于該通道的入口縫隙偏置。
這種氣體沖洗裝置的缺點(diǎn)是存在這種危險(xiǎn)，即氣體僅穿透通過(guò)處于出口上方的熔液柱。在這種情況下，熔液內(nèi)不是形成渦流，而是基本上處于靜止?fàn)顟B(tài)。因此達(dá)不到預(yù)期的攪拌效果。

發(fā)明內(nèi)容
從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提供一種氣體沖洗裝置，其中氣體以這種方式排出，即達(dá)到對(duì)熔液的一種良好的攪拌而避免氣體簡(jiǎn)單地穿透熔液。
該目的依據(jù)本發(fā)明由此得以實(shí)現(xiàn)，即出口縫隙到入口面上的投影相對(duì)于截錐軸線(xiàn)以統(tǒng)一的旋轉(zhuǎn)方向與入口縫隙偏置。
通過(guò)出口縫隙的投影相對(duì)于入口縫隙偏置，通道相對(duì)于截錐軸線(xiàn)傾斜。這一點(diǎn)使排出氣體的流動(dòng)方向不是垂直出現(xiàn)在出口面上，而確切地說(shuō)是與該出口面傾斜。因此鋼水靜壓力不與通道垂直。這樣做一方面的優(yōu)點(diǎn)是，降低了處于出口面上方的熔液柱的簡(jiǎn)單穿透的危險(xiǎn)。另一方面，通過(guò)氣體的傾斜排出在熔液內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而達(dá)到一種特別良好的沖洗效果。此外，渦流的程度還通過(guò)氣體以一種“螺旋線(xiàn)”的方式從縫隙排出而得到提高。
如果出口縫隙到入口面上的投影相對(duì)于截錐軸線(xiàn)以統(tǒng)一的旋轉(zhuǎn)方向與入口縫隙偏置，那么就形成一個(gè)排出氣體的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的流動(dòng)場(chǎng)，它也在氣體沖洗裝置的區(qū)域內(nèi)形成熔液的有效渦流。特別是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的流動(dòng)場(chǎng)使熔液旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并形成一種良好的攪拌。
如果出口縫隙平行于入口縫隙地偏置，那么可以簡(jiǎn)單制造與截錐軸線(xiàn)傾斜的通道。
如果出口縫隙從截錐軸線(xiàn)沿徑向呈星狀向外延伸，那么可以在氣體沖洗裝置的區(qū)域內(nèi)達(dá)到一種特別良好的渦流。
為在保持旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性的情況下達(dá)到盡可能大的總出口面積，如果出口縫隙具有不同的長(zhǎng)度是具有優(yōu)點(diǎn)的。
如果要求盡可能大的氣體體積流量，那么具有優(yōu)點(diǎn)的是，通道的縫隙狀橫截面沿其走向具有恒定的長(zhǎng)度。如果需要在出口縫隙的區(qū)域內(nèi)達(dá)到更高的氣體壓力，則相反優(yōu)選的是，通道的縫隙狀橫截面的長(zhǎng)度從入口縫隙向出口縫隙遞減。這一點(diǎn)特別在應(yīng)該防止熔液進(jìn)入通道內(nèi)的情況下是需要的。
此外，如果通道的縫隙狀橫截面以及入口和出口縫隙的寬度為0.125mm至0.5mm之間時(shí)，業(yè)已證明具有優(yōu)點(diǎn)。然后一方面熔液不會(huì)進(jìn)入通道內(nèi)，而另一方面則保證足夠大的氣體體積流量。


下面借助僅示出優(yōu)選實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣體沖洗裝置的縱剖面圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣體沖洗裝置的出口面的俯視圖；圖3示出依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣體沖洗裝置的入口面的俯視圖；圖4示出依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的氣體沖洗裝置的出口面的俯視圖；以及圖5示出依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的氣體沖洗裝置的出口面的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中以沿圖2線(xiàn)I-I縱剖面圖形式所示的氣體沖洗裝置1具有一個(gè)截錐的形狀。氣體沖洗裝置1具有一個(gè)入口面2和一個(gè)出口面3，其中，無(wú)論是入口面2還是出口面3均與截錐軸線(xiàn)4垂直延伸。氣體沖洗裝置1在此由一種耐火材料特別是耐火陶瓷構(gòu)成。
在入口面2和出口面3之間延伸有一些具有縫隙狀橫截面的通道5。通道5各自從一個(gè)沒(méi)置在入口面2中的入口縫隙6一直延伸到一個(gè)沒(méi)置在出口面3中的出口縫隙7。通道5與其延伸方向垂直的橫截面寬度處于0.125至5mm之間。通道5的縫隙狀橫截面基本上從截錐軸線(xiàn)4沿徑向向外延伸，正如從圖2所看到的那樣。在圖1-3所示的實(shí)施例中，出口縫隙7附加地沿徑向呈星狀從截錐軸線(xiàn)4遠(yuǎn)離地向外延伸。此外通道5的縫隙狀橫截面的長(zhǎng)度沿其走向恒定。
如從圖3所看到的那樣，每個(gè)通道5的出口縫隙7到入口面2上的投影相對(duì)于入口縫隙6偏置，從而出口縫隙7的投影各自不與入口縫隙6重合。由此產(chǎn)生通道5向截錐軸線(xiàn)4傾斜地延伸，而且特別是傾斜地出現(xiàn)在出口面3上。圖3為此示出了在所示和就此而言?xún)?yōu)選的實(shí)施例中，出口縫隙7的所有投影各自相對(duì)于對(duì)應(yīng)的入口縫隙6向左偏置。這些投影因此以相對(duì)于截錐軸線(xiàn)4統(tǒng)一的旋轉(zhuǎn)方向與入口縫隙6偏置。此外，出口縫隙7的投影各自平行于入口縫隙6。
如果氣體從入口面2流入氣體沖洗裝置1內(nèi)，那么它從入口縫隙6通過(guò)通道5流向設(shè)置在出口面3中的出口縫隙7。在此，出口縫隙7上的氣體流動(dòng)方向與出口面3傾斜。由于出口縫隙7的投影相對(duì)于入口縫隙6偏置的統(tǒng)一的旋轉(zhuǎn)方向，在出口面3的上方還形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的流動(dòng)場(chǎng)，它使熔液在該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成對(duì)熔液的一種良好的攪拌。此外，避免熔液被排出的氣體簡(jiǎn)單穿透，在這種穿透時(shí)熔液基本上處于靜止?fàn)顟B(tài)。
圖4所示依據(jù)本發(fā)明氣體沖洗裝置1的第二實(shí)施例與上述實(shí)施例的區(qū)別在于，出口縫隙7的延伸長(zhǎng)度相對(duì)于入口縫隙6的延伸長(zhǎng)度有所減少。因此通道5的縫隙狀橫截面的長(zhǎng)度從入口縫隙6向出口縫隙7遞減。這一點(diǎn)在通流時(shí)使出口縫隙7上的壓力與入口縫隙6相比有所提高，而且使熔液很難進(jìn)入到通道5內(nèi)。
在圖5所示的第三實(shí)施例中，部分通道5具有出口縫隙7′和入口縫隙6′，它們與其他入口和出口縫隙6、7相比具有更大的長(zhǎng)度。由此達(dá)到為氣體提供更大的總出口面積，而在此不會(huì)干擾出口面3區(qū)域內(nèi)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性。
權(quán)利要求
1.由耐火材料構(gòu)成的氣體沖洗裝置，具有一個(gè)入口面和一個(gè)出口面以及一些具有縫隙狀橫截面的通道，這些通道具有一個(gè)入口縫隙和一個(gè)出口縫隙，其中，氣體沖洗裝置構(gòu)成為截錐，入口面和出口面設(shè)置在截錐的端部上，其中，入口縫隙設(shè)置在入口面上而出口縫隙設(shè)置在出口面上，其中，各通道在入口面和出口面之間延伸，其中，各通道的縫隙狀橫截面從截錐軸線(xiàn)基本上沿徑向指向外側(cè)，其中，一個(gè)通道的出口縫隙到入口面上的投影相對(duì)于該通道的入口縫隙偏置，其特征在于，出口縫隙(7)到入口面(2)上的投影相對(duì)于截錐軸線(xiàn)(4)以統(tǒng)一的旋轉(zhuǎn)方向與入口縫隙(6)偏置。
2.按權(quán)利要求1所述的氣體沖洗裝置，其特征在于，出口縫隙(7)到入口面(2)上的投影平行于入口縫隙(6)地偏置。
3.按權(quán)利要求1或2所述的氣體沖洗裝置，其特征在于，出口縫隙(7)從截錐軸線(xiàn)(4)沿徑向呈星狀向外延伸。
4.按權(quán)利要求1-3之一所述的氣體沖洗裝置，其特征在于，出口縫隙(7)具有不同的長(zhǎng)度。
5.按權(quán)利要求1-4之一所述的氣體沖洗裝置，其特征在于，通道(5)的縫隙狀橫截面沿其走向具有恒定的長(zhǎng)度。
6.按權(quán)利要求1-4之一所述的氣體沖洗裝置，其特征在于，通道(5)的縫隙狀橫截面的長(zhǎng)度從入口縫隙(6)向出口縫隙(7)遞減。
7.按權(quán)利要求1-6之一所述的氣體沖洗裝置，其特征在于，通道(5)的縫隙狀橫截面以及入口和出口縫隙(6、7)的寬度為0.125mm至0.5mm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由耐火材料構(gòu)成的氣體沖洗裝置(1)，具有一個(gè)入口面(2)和一個(gè)出口面(3)以及一些具有縫隙狀橫截面的通道(5)，這些通道具有一個(gè)入口縫隙(6)和一個(gè)出口縫隙(7)。為提供一種氣體沖洗裝置(1)，其中氣體以這種方式排出，即達(dá)到對(duì)熔液的一種良好的攪拌和避免氣體簡(jiǎn)單地穿透熔液，本發(fā)明提出一個(gè)通道(5)的出口縫隙(7)到入口面(2)上的投影相對(duì)于該通道的入口縫隙(6)偏置。
文檔編號(hào)C21C5/48GK1809434SQ200480015699
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2004年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者J·庫(kù)爾曼, W·舍恩韋爾斯基, K·G·魯維爾, W·里特爾 申請(qǐng)人:祿緯堡耐火材料有限公司