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Vorrichtung zum Frischen flüssigen Eisens-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung metallurgischer Verfahren, bei denen ein gegebenenfalls mit pulverförmigen Stoffen beladenes Gas in eine Metallschmelze eingeblasen wird.
Es ist beispielsweise bekannt, beim Frischen hochwertigen Stahles in diesen technisch reinen Sauer- stoff mittels Lanzen von oben nach unten einzublasen.
Bei verschiedenen dieser bekannten Verfahren wird eine senkrecht angeordnete Lanze verwendet, mittels der Sauerstoff in die mittlere Zone eines das zu frischende Metall enthaltenden Behälters. bei- spielsweise eines Konverters oder Tiegels, eingeblasen wird.
Für diese Verfahren wird der Vorteil geltend gemacht, dass hiebei eine Umwälzung des Metalles derart erfolgt, dass dieses in der mittleren Zone absinkt und in der Randzone wieder aufsteigt, so dass der
Reaktionszone fortlaufend ungefrischte Teile der Schmelze zugeführt werden.
Im Gegensatz hiezu liegt der Erfindung eine andere, durch Versuche bestätigte Theorie zugrunde, nach welcher die vorerwähnten Annahmen bezüglich des Verhaltens der Metallschmelze nur teilweise zu- treffen und eine solche axiale Anordnung der Lanze keinesfalls die günstigste ist.
Tatsächlich werden durch das Einblasen eines Gasstrahles in eine Metallschmelze in der Richtung von oben nach unten mittels einer vertikal angeordneten Lanze, wenn der Gasstrom genügend stark ist,
Massenschwingungen der Schmelze hervorgerufen, die in einem rotationssymmetrischen Frischbehälter sich in der Ausbildung einer ringförmig sich ausbreitenden Welle auswirken. Die aus dem Hals des Behälters austretenden Spritzer, die einen Verlust an Metall bedeuten, nehmen bei stärkerer Wellenbildung, d. h., wenn die eingeblasene Gasmenge unter sonst gleichbleibenden Bedingungen steigt, zu. Sie nehmen ebenfalls zu, wenn bei gleichbleibender eingeblasener Gasmenge bestimmte geometrische Faktoren ungünstig gewählt sind.
Es bestand daher Veranlassung, die geometrischen Faktoren zu untersuchen, die geeignet sind, bei einer gegebenen eingeblasenen Gasmenge die Massenschwingungen der Schmelze zu dämpfen. Der Zweck der Erfindung ist daher, diese Massenschwingungen der Metallschmelze zu damp- fen, um so die durch die Spritzer verursachten Metallverluste zu verringern.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird beim Frischen von flüssigem Eisen eine Vorrichtung verwendet, bei der mittels einer einzigen, vertikal angeordneten und nur in axialer Richtung beweglichen Lanze in ein unbeheiztes birnen- oder tiegelförmiges Frischgef ss ein, gegebenenfalls mit pulverförmigen Stoffen beladenes, sauerstoffhaltiges Gas eingeblasen, dessen Auftreffpunkt vom Schwerpunkt der von dem neuen Futter umschlossenen horizontalen Querschnittsfläche abweicht. Gemäss der Erfindung ist dabei die Lanze so angeordnet, dass der Abstand des Auftreffpunktes der Mittelachse des Gasstrahles auf die Oberfläche der Schmelze vom Schwerpunkt das 0, 15-0, 75fache der Entfernung dieses Schwerpunktes von der Innenwand des Futters beträgt.
Dabei kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, dass der Hals des Frischbehälters konzentrisch zum Futter des Behälters und die Lanze ausserhalb der Mittelachse des Halses angeordnet ist.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung kann darin bestehen, dass der Hals des Frischbehälters exzentrisch zum Futter des Behälters und die Lanze in der Mittelachse des Halses angeordnet ist.
Schliesslich kann es auch vorteilhaft sein, den Hals des Frischbehälters konzentrisch zum Aussenmantel des Behälters und die Lanze in der Mittelachse des Aussenmantels anzuordnen, wobei das Futter längs des Umfanges des Behälters eine unterschiedliche Dicke aufweist, und die Lanze ausserhalb der Mittel-
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der Fig. 1 und 2, aber im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, der Hals des Konverters konzentrisch zur Mantelaussenfläche angeordnet ist, was die Herstellung des Konverters erleichtert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Frischen flüssigen Eisens, bei der mittels einer einzigen vertikal angeordneten und nur in axialer Richtung beweglichen Lanze in ein unbeheiztes birnen- oder tiegelförmiges Frischgefäss ein, gegebenenfalls mit pulverförmigen Stoffen beladenes, sauerstoffhaltiges Gas eingeblasen wird, dessen Auftreffpunkt vom Schwerpunkt der von dem neuen Futter umschlossenen, horizontalen Querschnittsfläche abweicht, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Lanze (6), dass der Abstand des Auftreffpunktes (1) der Mittelachse des Gasstrahles auf die Oberfläche der Schmelze vom Schwerpunkt (G) das 0, 15-0, 75fache der Entfernung dieses Schwerpunktes von der Innenwand des Futters beträgt.