[发明专利]用于圆柱形的陶瓷的空心体的固定装置和带有这样的固定装置的耐火的陶瓷的气体吹扫砖

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于圆柱形的陶瓷的空心体的固定装置，如其例如在耐火的陶瓷的气体吹扫砖(Gasspülstein)中使用以为了使在气体吹扫砖中的所谓的定向多孔性(gerichtet Porosität)成为可能。

背景技术

气体吹扫砖安装在冶金容器的底部或壁中，以为了利用气体处理金属熔体，该气体通过气体吹扫砖喷射到金属熔体中。

带有定向多孔性的气体吹扫砖通过以下方式而出众，即处理气体沿着限定的、在大多数情况下线性的流动路径从第一端部即气体吹扫砖的所谓的冷的端部运载到第二端部即气体吹扫砖的所谓的热的端部。热的端部是与金属熔体处于接触中的端部。

定向多孔性能够通过在耐火的基体材料中的或者缝口或者孔构造。该技术尤其在气体吹扫元件较大的情况下是困难的，因此发展了圆柱形的陶瓷的空心体(下文也称为吹扫管)，其利用紧密的耐火的基体材料被围绕。

该圆柱形的陶瓷的主体由紧密的、耐热的陶瓷的材料制成(例如基于氧化铝和/或二氧化锆)并且具有一个或多个轴向地伸延的流动通道(用于穿引气体的通道)。

所述“吹扫管”必须精确地并且尽可能地气密地固定在气体吹扫砖中。为此已知不同的固定装置，吹扫管夹紧到该固定装置中。为了实现无间隙的固定应用了可变形的碳密封件。

然而该碳密封件具有缺点：当碳密封件在高的应用温度下与含氧的气体进行接触时该碳密封件被毁坏(燃烧)。

发明内容

就此而言本发明的任务在于，提供所提及的类型的固定装置，其不依赖于处理气体允许吹扫管的可靠且限定的固定。

在寻找对于该问题的解决方案中进行了下面的考虑：

- 像这样的在气体吹扫砖内部并且尤其在耐火的基体材料内部的固定必须是牢固的并且限定的，

- 吹扫管在固定装置内部的固定必须考虑，吹扫管是易碎的陶瓷的物体，其不能变形，

- 用于固定装置的材料虽然不必是耐高温的，因为固定装置安装在气体吹扫砖的所谓的冷的端部处；然而所应用的材料也必须在能够在该处存在的几百摄氏度的温度下满足其功能，

- 对于带有定向多孔性的气体吹扫砖而言通常的是，通过所谓的气体分配室将气体分配到各吹扫管/吹扫通道，以为了使气体输送简化。就此而言必须考虑，固定装置能够可靠地联接在气体分配室处或在气体分配室中。

意外地发现，当在此考虑几个结构特征时，敏感的陶瓷的吹扫管(圆柱形的空心体)能够可靠地并且持久地在固定装置中被挤压。

在其最普遍的实施方案中本发明对此涉及在其功能位置中带有下面的特征的用于圆柱形的陶瓷的空心体的固定装置：

a) 基体，该基体利用其底部以及环绕的壁限定了带有对应的中间纵轴线(M)的圆柱形的空间，

b) 底部具有开口，该开口的纵轴线(L)与中间纵轴线(M)对齐，

c) 底部具有环状的槽，其围绕开口同心地延伸，

d) 至少槽的与开口相邻的内壁由在压力下能够塑性地变形的材料制成，

e) 环状的按压体，该按压体的径向的壁横截面从下面的自由的端部向上扩大，从而槽的内壁在按压体被按压到槽中之后塑性地变形并且缩小了开口的横截面。

通过在插入按压体的情况下内壁向内(进入到开口横截面中)变形同时产生了圆柱形的陶瓷的物体(吹扫管)的期望的固定，其之前插入到固定装置(包括提及的开口在内)中。

意外地已表明了，槽的内壁的面型的变形同时满足了多个任务，即：

- 固定吹扫管，

- 定位吹扫管，

- 在吹扫管和固定装置之间的密封，

- 保护免于腐蚀，只要槽壁的可塑性地变形的材料从在氧气输送的情况下也不燃烧的组中选择。

以吹扫管在固定装置中的尽可能好的定位、固定以及密封为目的有利的是，吹扫管、开口以及槽具有旋转对称的几何结构。

在固定装置的底部中的开口的横截面(尤其在圆的几何结构中的直径)在此等于或稍微大于吹扫管的横截面(外直径)。这类似地适用于槽的内壁的内横截面(内直径)，换句话说：槽的内部的壁在最佳情况中以与开口的外部的壁对齐的方式伸延或者形成开口的上部的区段。由此如开口的轴向的长度扩大，由此能够更好地引导并且固定在开口中安放的吹扫管。

(环状的)槽本身能够在径向方向上具有矩形的横截面。尽管如此通过环状的按压体的壁的锥形的横截面可行的是，当按压体从上面被敲入到槽中时，槽的内壁在朝向吹扫管的方向上变形。由于旋转对称的几何结构在圆周上的力分布是均匀的。避免了应力峰值。