CH394263A - Verfahren zum In-Berührung-Bringen von Stoffen mit Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen - Google Patents

Verfahren zum In-Berührung-Bringen von Stoffen mit Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen

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CH394263A
CH394263A CH7559459A CH7559459A CH394263A CH 394263 A CH394263 A CH 394263A CH 7559459 A CH7559459 A CH 7559459A CH 7559459 A CH7559459 A CH 7559459A CH 394263 A CH394263 A CH 394263A
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Feichtinger Heinrich Ing Dr
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Fischer Ag Georg
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00

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Description


  Verfahren zum     In-Berührung-Bringen    von Stoffen mit Metallschmelzen,     insbesondere     Stahlschmelzen    Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Ver  fahren zum     In-Berührung-Bringen    von Stoffen mit  Metallschmelzen, insbesondere     Stahlschmelzen,    in  mindestens einer ausgekleideten vertikal angeordne  ten     Durchfluss-Reaktionskammer.     



  Zum Stand der Technik gehören vorerst sämtliche       Chargenverfahren    oder     Pfannenverfahren    zum Ein  führen: der     Behandlungsmittel    in die     Schmelze,    z. B.:  A. Das     Einwerf-Verfahren,    wobei die Behand  lungsmittel von oben her, gegebenenfalls vor dem  Einfüllen der     Schmelze,    in eine Pfanne eingeworfen  werden.  



  B. Das Einschieben oder Einpressen der Behand  lungsmittel durch eine     öffnung    (Bohrung, Düse) in  der Seitenwand oder im Boden.  



  C. Das Eintauchen der Behandlungsstoffe in  einem umhüllenden Schutzrohr, welches in der  Schmelze abschmilzt.  



  D. Die Lanzen-Verfahren, bei denen die Behand  lungsmittel mittels eines nicht abschmelzenden  Rohres unter der     Schmelzenoberfläche    oder unter  der Schlacke eingeführt werden.  



  Bei diesen     Chargenverfahren    können nur be  grenzte Mengen der Schmelze behandelt werden; bei  der vorliegenden     Erfindung    handelt es sich um ein       Durchflussverfahren.     



  Bei den vorgenannten     Chargenverfahren    fehlt  ferner die gegen Zutritt der Aussenatmosphäre ge  sicherte und mit einer kontrollierten Atmosphäre,  bzw. mit chemisch hochaktiven Dämpfen von Reak  tionsstoffen erfüllte Reaktionskammer. Ferner fehlt  die Möglichkeit der     Zerteilung    eines Schmelzstrahles  mit Hilfe eines Strahles     flüssiger,    verdampfender  Reaktionsstoffe in kontinuierlichem Fliessvorgang. Es  fehlen die grossen inneren Reaktionsflächen, die bei  Stoffen in     feinst    zerteiltem Zustande gebildet werden.    Bei allen diesen     Chargenverfahren    entstehen Ge  fahren und Belästigungen für das Bedienungsperso  nal.

   Je nach Temperatur der     Schmelze    und Dampf  druck der Behandlungsmittel entstehen gefährliche  Explosionen, wie z. B. beim Einführen von Magne  sium in eine Stahlschmelze. Die der Schmelze ent  zogene     Aufheiz-,        Schmelz-    und     Verdampfungswärme     bildet vorübergehend eine halbharte Schale um den       Magnesiumkern,    die bei ansteigendem Dampfdruck  explodiert.  



  Bei der Behandlung in Pfannen muss ferner     mit     lokalen     inhomogenen    Reaktionen gerechnet werden.  Dies wirkt sich besonders     ungünstig    aus, falls gemäss  der Erfindung     feinst    und gleichmässig verteilte     erstar-          rungskeimbildende    Einschlüsse entstehen sollen. Es  liegt in der Natur einer chemischen Ausscheidungs  reaktion, dass die Ausbildung, Gestalt und Zusam  mensetzung der Ausscheidungen weitgehend von den  Konzentrationsverhältnissen abhängig sind.

   An der  Stelle, wo der Reaktionsstoff in die Pfanne einge  führt wird, findet eine starke lokale Konzentrations  erhöhung statt, während es an entfernten Stellen  zu keiner oder nur geringer     Primärreaktion    kommen  kann.  



  Bei dem      Einschiebe-Verfahren,     nach B besteht  ferner die Gefahr der     Pfropfenbildung,    d. h. des       Einfrierens    von Schmelze in der Zuleitung, wodurch  diese verstopft wird.  



  Zum Stand der Technik gehören ferner Durch  flussverfahren, wobei die Schmelze mittels eines Strah  les von     Inertgas    zerstäubt wird.  



  Bekanntgeworden ist ferner eine Einrichtung zum  Behandeln von     Schmelzen,    vorab zum     Entschwefeln     und     Entphosphoren    mit     Hilfe    eines Strahles von  Wasserstoff oder anderen     reduzierenden    Gasen in      einer Kammer. Dabei wird Wasserstoff-Gas aus Dü  sen schräg von oben auf das im unteren Teil der  Behandlungskammer sich aufstauende     Schmelzbad     geblasen. Die     Desoxydation    der     Schmelze    mit Was  serstoff verursacht eine starke     Aufgasung    derselben  mit teils     schädlichen    Folgen.

   Der Rühreffekt beim  Einblasen ist nicht zu vergleichen     mit    der zerteilenden  Wirkung, wie sie ein     explosionsartig    verdampfender       Stoff    im Giessstrahl bewirkt.  



  Zum Stand der Technik gehören ferner     Frisch-          Verfahren    in     Kataraktkolonnen.    Deren Zweck ist je  doch das Einführen von Sauerstoff in die Schmelze,  während dieser     gemäss    Erfindung ferngehalten werden  soll.     Kataraktkolonnen    haben den Nachteil, dass sehr  oft die     Schmelze    in ihnen einfriert. Sie lassen sich  also weder mit Zweck, noch Art des vorliegenden       Verfahrens    vergleichen.  



  Bekannt sind ferner die sogenannten Rinnen  Verfahren, wobei eine     Metallschmelze    in einer zu  meist offenen     Rinne,    beispielsweise     mit    Luftsauer  stoff,     Ferromangan,    Spiegeleisen u. s. w. behandelt  wird. Es ist ferner schon vorgeschlagen worden,  zwecks besserer     Durchmischung    Siebböden,     Kaska-          denfall    oder eine Wirbeldüse in den  Metallbach   einzubauen. Auch diese Art der Zugabe und Zutei  lung kann nicht die gleiche Wirkung haben wie die  Behandlung in der Dampfphase und im Strahl.

   Bei  den     Rinnen-Verfahren    fehlt die Möglichkeit, ver  dampfende Reaktionsstoffe so zuzusetzen, dass eine  Zerteilung der     Schmelze    auf kleine Tropfen erfolgt.  Sie ermöglichen     somit    keine einwandfreie Reaktion  zwischen Schmelze und Dampfphase.  



  Bekannt sind ferner     Stranggiessverfahren    kombi  niert mit der Umwandlung von flüssigem Roheisen  in Stahl durch Behandlung mit oxydierenden und  reduzierenden Mitteln, die mit Hilfe von Injektions  düsen oder eines Stranges in die flüssige     Schmelze     eingebracht werden, wobei die     Schmelze    den Reak  tionsraum     völlig        ausfüllt.    Diese Einführungsmethode  ist     mit    dem  Einschieben  in Pfannen zu vergleichen  und besitzt auch dessen Nachteile, wie Explosions  gefahr,     Verstopfungsgefahr,    d. h.     Pfropfenbildung.    Es  kann sich auch kein mit Dämpfen erfüllter Reaktions  raum ausbilden.  



  Bekannt ist ferner ein Verfahren zum Mischen  von Metallschmelzen mit anderen, vorab     mit    spezi  fisch leichteren     Metallschmelzen.    Bei diesem Verfah  ren wird der innere Strahl zwecks Bildung einer  Schutzhülle von beispielsweise Leichtmetall mit Hilfe  einer Ringdüse     mit    einem konzentrischen parallelen  Strahl der schwereren     Schmelze    eingehüllt. Eine Mi  schung     findet    erst im sich aufstauenden Bad am  Boden des     Schmelzbadbehälters    statt. Ein feines Zer  teilen und     Zerspritzen    kann deshalb nicht erfolgen  und ist auch nicht gewünscht. Auch ist es kaum  möglich, mit diesem Verfahren Gasreaktionen durch  zuführen.  



  Bekannt ist ferner ein Verfahren     zum        Entschwe-          feln    von     flüssigem    Eisen durch Einführen flüssiger  Alkalien oder     Alkaliverbindungen        mit        Hilfe    einer    Pulverspritzpistole. Ebenfalls bekanntgeworden ist  das Einbringen von Halogeniden in Metallschmelzen  ohne nähere Angaben über das Verfahren. Der Zu  satz solcher     Halogenide    erfolgt jedoch nicht unter  Abschluss der Luftatmosphäre. Die in eine Pfanne  eingeworfenen     Halogenide    verdampfen meist schlag  artig.

   Die dabei entstehenden Dämpfe belästigen das       Bedienungspersonal        im     und gehen der  Reaktion verloren. Die Einwirkung auf die     Schmelze     ist sehr unvollkommen.  



  Diese Nachteile sollen durch das Verfahren ge  mäss Erfindung behoben werden. Es betrifft ein  Verfahren zum     In-Berührung-Bringen    von Stoffen  mit Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen.  Dies geschieht in mindestens einer ausgekleideten  vertikal angeordneten     Durchfluss-Reaktionskammer     und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Metall  schmelze, welche die unter schwachem Überdruck  stehende Reaktionskammer     strahlförmig    durchfliesst,  mittels mindestens annähernd senkrecht zu ihrer Be  wegungsrichtung eingebrachten, mindestens teilweise  bei der Temperatur der Metallschmelze verdampfen  den     Metallsalzen    und/oder     Kohlenstoffverbindungen     zu feinen Metalltropfen zerteilt wird.  



  Das erste Merkmal betrifft die unter schwachem       überdruck    stehende Reaktionskammer, in der in  einer kontrollierten, gegen Luftzutritt geschützten  Atmosphäre eine Dampfatmosphäre aus den Reak  tionsstoffen, die bei der Zerteilung der     Schmelze    be  nötigt werden, aufgebaut werden kann.  



  Das zweite Merkmal betrifft die Art der Zu  führung und Zerteilung im kontinuierlichen Fliess  vorgang in Form eines Strahles der Schmelze einer  seits und annähernd senkrecht hierzu eingebrachter       Metallsalze    bzw.     Kohlenstoffverbindungen    anderseits,  wodurch die Schmelze in kleine Teile, zumeist in  kleinste Tropfen, zerrissen wird.  



  Unter diesen Bedingungen können in der Reak  tionskammer     feinst    und gleichmässig verteilte Stoffe  durch Reaktionen der Dämpfe und der zerteilten  Schmelze entstehen, sei es durch Reaktionen der  Dämpfe der Zusatzstoffe (z. B. Metallsalze, Halo  genide) mit der Schmelze direkt oder mit zusätzlich  eingebrachten, reduzierenden Metallen (z. B. Alumi  nium, Alkalien,     Erdkalien),    wobei die auf beide  Arten, aus der Dampfphase oder durch die explo  sionsartige Zerteilung in     feinst    zerteilter Form, ent  stehenden Reaktionsprodukte über eine grosse Ober  fläche     mit    der     Schmelze    in Wechselwirkung treten  bzw. von dieser aufgenommen werden.  



  Die besondere Art der Zerteilung auf eine grosse       Oberfläche,    gekoppelt mit einer Reduktion der Me  tallsalze, führt zu einer besonders gleichmässigen und  feinverteilten Einführungsform der entstehenden  Reaktionsprodukte in die Schmelze. Eine nur an  nähernd ähnliche Möglichkeit ist durch keines der  bekannten Verfahren geboten. Die weitgehende An  passungsfähigkeit, die eine solche Reaktion zwischen       Dämpfen    und grosser Metalloberfläche bei der Aus  bildung     feinst    verteilter und absolut gleichmässig in      die Schmelze einzubringender     Reaktionsprodukte    er  möglicht, ist durch keines der Pfannen-, Lanzen-,  Herd- oder     Rinnen-Verfahren    möglich.

   Bei keinem  der bekannten Verfahren sind die Möglichkeiten, die  unter einer solchen kontinuierlich verlaufenden Gross  oberflächenreaktion entstehen, erkannt und ange  strebt worden. Jedes dieser Verfahren kann höchstens  annähernd eine Teillösung des Verfahrens gemäss  Erfindung erfüllen, wobei praktisch bei jedem Ver  fahren irgendein integrierender Schritt fehlt, z. B.  eine vor Luftzutritt geschützte Atmosphäre, die hoch  konzentrierte Dampfatmosphäre und die     Feinstzer-          teilung.    Bei dieser Reaktion kann z. B. flüssiges       Titanchlorid    mit einer Stahlschmelze so reagieren,  dass das Titan infolge des grossen Überschusses an  Eisen als Legierungselement in die Schmelze geht,  wobei Eisenchlorid entsteht.

   Die Reaktion verläuft  besser, wenn der Schmelze zusätzlich starke Des  oxydationsmittel, wie z. B. Aluminium oder Metalle  der Alkali- und     Erdkaligruppe,    zugesetzt werden.  Hierbei wird das Chlor durch solche Reduktions  mittel quantitativ gebunden und das freiwerdende  Legierungselement gelangt direkt in die     Schmelze.     



  Es ist daher zweckmässig, in den Reaktionsraum,  in den die zu behandelnde Schmelze einläuft, oder  welchen sie durchfliesst, gleichzeitig mit den Halogeni  den starke     Desoxydationsmittel    einzuführen, die im  stande sind, die eingebrachten     Halogenide    direkt zu  Metallen zu reduzieren. Auf diese Weise können  z. B.     Halogenide    von Titan,     Niob,        Zirkonium,        Tantal,     Wolfram und     Vanadin,    direkt mit Magnesium zu den  metallischen Elementen reduziert werden.  



  Das vorgeschlagene Verfahren bietet nicht nur  die Möglichkeit, Legierungselemente auf diese Weise  aus Halogeniden direkt zu reduzieren und die so  entstandenen Metalle im statu nascendi direkt in die  Schmelze einzubringen, sondern man kann die so  entstandenen Legierungselemente ganz oder teilweise  in     Kristallisationskeime    bildende, feinstverteilte Ver  bindungen umwandeln. So kann man beispielsweise  mit     Titantetrachlorid    zugleich     Tetrachlor-Kohlenstoff     und/oder Stickstoff in den von der     Schmelze        durch-          flossenen    Reaktionsraum einbringen.  



  Bei dem angeführten Beispiel gelangen in die  Schmelze ausser metallischem Titan feinstverteilte  gleichmässige Keime von     Titankarbid,    die von einer  Reaktion zwischen     Titantetrachlorid    und     Tetrachlor-          Kohlenstoff    stammen, und Keime von     Titannitrid,     die von einer Reaktion zwischen     TiC14    und N2  stammen.

      Auch andere Legierungselemente, insbesondere       Niob,        Tantal,        Vanadin,    Wolfram, Metalle der selte  nen Erden, können direkt, teilweise oder zum grössten  Teil im Reaktionsraum nach oben angeführtem Bei  spiel unter Kontrolle in     Kristallisationskeime    um  gewandelt werden. Mit keinem der bekannten Ver  fahren ist es annähernd möglich, einen Reaktions  raum auszubilden, welcher die beispielsweise an  geführten Reaktionen in kontinuierlich kontrollierter  Weise durchzuführen gestattet.    In     Fig.    1 ist eine beispielsweise Vorrichtung, die  zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden  kann, dargestellt.  



  Die in einem oberen Gefäss 25     befindliche     Schmelze 44 gelangt bei angehobenem Stopfen 27  durch die Öffnung 63 in den Reaktionsraum 4. In       diesem    sind die Zuleitungen 57 zum Einbringen von  flüssigen     Metallsalzen    und Zuleitungen 3 zum Ein  führen eines Stranges 1 vorgesehen. Ferner ist eine  Zuleitung 48 mit Austrittsöffnung 50 zum Einbringen  von Stickstoff und andern Reaktionsgasen oder     iner-          ten    Gasen vorgesehen, die aus der Stahlflasche 47  über den Hahn 49 eingeleitet werden.  



  Meist ist es von Vorteil, in Fällen, wo kein  Stickstoff eingeleitet wird, wenigstens     inerte    Gase,  wie z. B. Argon, in den Raum 4 einzuleiten, damit  die Schmelze beim Einfliessen in diesen Raum eine       Schutzgasatmosphäre    vorfindet. Die flüssigen Halo  genide, welche sich im Gefäss 37 befinden, können  durch die Leitung 57 mit entsprechendem Druck da  durch gegen die Schmelze gespritzt werden, dass man  im Raum 59 des Gefässes 37 mittels eines Gases aus  der     Druckflasche    39 über ein Regulierventil 40 einen  erhöhten Druck erzeugt.  



  Alternativ können     Metallhalogenide    43 auch mit  Hilfe eines Druckgases aus dem Gefäss 29 eingeführt  werden. Dort steigen die flüssigen oder geschmolze  nen     Halogenide    über das Rohr 31 hoch und werden  bei 32     mit    entsprechender Geschwindigkeit gegen den  Strahl 43 der     einfliessenden    Schmelze gespritzt. Die  Ventile 40 und 35 können als selbsttätige, elektro  magnetische oder pneumatische     Ventile    ausgebildet  sein. Mit     Hilfe    von elektrischen Widerstandsheizun  gen 33, 34 und 38 können solche     Halogenide,    die bei       gewöhnlicher    Temperatur fest sind, z.

   B.     Niob-Pen-          tachlorid,    geschmolzen werden. 1 oder 55 ist je ein  Strang von Magnesium oder einem anderen Reduk  tionsmittel, der über Rollen 2 oder 56 vorwärts  bewegt wird.  



  Es ist     erfindungsgemäss    auch möglich, die     Halo-          genide    in Form eines Stranges einzuführen, der z. B.  aus einem mit     Niob-Pentachlorid        gefüllten        Alumi-          niumrohr    besteht. Dies ist z. B. dadurch möglich,  dass man ein     Aluminiumrohr    auf etwa 200  C er  wärmt, auf der einen Seite eine Vakuumpumpe schal  tet und das freie Ende in geschmolzene     Halogenide     taucht.

   Sobald das Rohr mit Halogeniden     erfüllt    ist,  lässt man diese erstarren und erhält so ein mit  Halogeniden gefülltes, zur     Durchführung    des erfin  dungsgemässen Verfahrens geeignetes Aluminium  rohr.  



  Die über der Aussparung 62 oder über dem  Raum 18 entstehende Atmosphäre wird über den  Raum 22 oder 19 und über     Rückschlagventile    24  und 20 an die Aussenatmosphäre abgeblasen. Es ist  dabei von Vorteil, die Behälter 19 und 22 mit Fil  terstoffen 21, 23 zu füllen, um     schädliche    und unan  genehme Abgase zu vernichten.     üblicherweise    wird  man diese Gase in Rohrleitungen über das Dach der      Giesserei führen oder in einen     Absorptions-Turm    ein  leiten.  



  Die behandelte Schmelze 46 sammelt sich in der  mit einer     Ausmauerung    12 versehenen Pfanne 13.  In der Abbildung bedeuten weiter: 4 erster Reak  tionsraum, 9 weiter Reaktionsraum zur Durchfüh  rung des     Verfahrens    nach Patentanspruch und Un  teransprüchen 1, 2, 6, 7 und B. In beiden Reaktions  räumen ist es möglich, über Zuleitungen 50, 57, 33,  51, 32 und 54 gleichzeitig oder hintereinander feste,  flüssige oder gasförmige Reaktionsstoffe einzuführen.  



  In der Abbildung bedeuten ausserdem 5 Raum  zur Aufnahme der     Schmelze    6 mit dem Abfluss 7,  der durch die Wandungen 8 gebildet wird, 10 Abfluss  des Raumes 9, der durch die Wandungen 11 ent  steht; 14 Deckel, welcher die Pfanne 13 gegen die  Aussenatmosphäre     abschliesst;    15     Ausmauerung    des  Deckels; 16 Handgriff zur Betätigung des Stop  fens 17; 26 Wandung; 28     Handgriff    zur Betätigung  des Stopfens 27; 30 und 41     Einfülldeckel    der Ge  fässe 29 und 37; 51 und 52     Zuleitungen    für     inerte     Gase oder Stickstoff in den Reaktionsraum 9 mit  Absperrorgan 53;

   58 austretender     Strahl    der     Haloge-          nide,    der mit hoher Kinetik gegen den flüssigen       Strahl    der     Schmelze    45     spritzt    und dabei diese zer  teilt; 61     Ausmauerung    des Reaktionsraumes 4, in  welchen die zu behandelnde     Schmelze    über die     öff-          nung    63 einfliesst.  



  Dieses Verfahren eignet sich auch zum direkten  Einbringen von Legierungselementen in Metall  schmelzen, die in dem Reaktionsraum auch aus an  deren     Metallsalzen    als Halogeniden reduziert werden.  So ist es möglich, z. B. aus Borax, durch gleichzeitige  Einwirkung von Magnesium oder andern     Alkalime-          tallen,    direkt Bor in die Schmelze zu bringen.  



       Fig.    2 zeigt eine andere beispielsweise Vorrich  tung zur Durchführung des Verfahrens. Sie unter  scheidet sich von der     Fig.    1 vor allem dadurch, dass  bei ihr granulierte und pulverförmige Stoffe in den  Reaktionsraum 9 eingebracht werden können.  



  Aus dem Vorratsbehälter 44 gelangen die pulver  förmigen oder granulierten Stoffe über die     Förder-          schnecke    39 in das Einführungsrohr 36, wobei sie       mit    einem Strahl von Fördergasen, z. B. Argon oder  Stickstoff aus der Stahlflasche 38, in den Raum 9  befördert werden. Die Fördergase, die auch Reak  tionsgase sein können, werden über das Ventil 37  und die Düse 35 in das Rohr 36 eingeleitet.  



  Es entspricht ferner dem Grundgedanken des  Verfahrens, wenn solche Stoffe mit Hilfe einer derar  tigen     Einblasevorrichtung    auch in den Raum 4     ein-          geführt    werden.  



  In der     Fig.    2 sind: 1 ein     Behälter    mit Verschluss 2  für     flüssige    Metallsalze 3; 41 die     Metallschmelze;     4 ein erster Reaktionsraum, in den die     Schmelze    41  bei angehobenem Stopfen 27 eintritt; 42 der durch  die Behandlung zerteilte Strahl der     Schmelze;    5 ein  Sammeltrichter; 8 das Mauerwerk; 6 die Schmelze  und 7 der Austritt der     Schmelze    in den unteren       Reaktionsraum    9. 40 ist der durch die     Behandlung       zerteilte Strahl im zweiten Reaktionsraum;

   10 ist die  durch die     Ausmauerung    11 gebildete     Abflussöffnung.     12 ist die     Ausmauerung    der Pfanne 13, die durch  den mit der     Ausmauerung    15 versehenen Deckel 14  verschlossen ist. 16 ist ein Handgriff zur Betätigung  des Stopfens 17. 18 ist der Gasraum über der  Schmelze, der aus     Halogeniddämpfen    und/oder Me  talldämpfen und/oder     inerten    Gasen besteht. Der       überdruck    aus dem Raum 18 entweicht über den  Filter 19 mit     Rückschlagventil    20 über die Filter  masse 21 ins Freie.

   Desgleichen kann der Überdruck  aus den Reaktionsräumen 4 und 5 über Filter 22,  Filtermasse 23 und das     Rückschlagventil    24 ins  Freie entweichen. 25 ist die     Ausmauerung    des     Bek-          kens    26. 27 ist ein durch den Handgriff 28 betätig  ter Stopfen. 29 ist ein Absperrorgan gegen die Zu  leitung von Druckgasen zur Förderung der geschmol  zenen Metallsalze 3. 30 ist eine elektrische Heizung  zum Schmelzen der Salze im Behälter 1. 32 ist eine       Einblasdüse    für die     flüssigen    Salze aus dem Behäl  ter 3 über die Düse 31 gegen den Strahl der Schmelze  42.

   33 ist ein Druckgasbehälter, 34 ein Absperrorgan  und 43 die in der Pfanne 13 gesammelte, behandelte       Schmelze.     



  Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht  durch die Zerteilung des     Schmelzenstrahles    auf eine  grosse Oberfläche und die dadurch erzielten innigen  Reaktionen mit der Dampfphase der     Metallsalze     unter     Luftabschluss    die Entgasung,     Desoxydation    usw.  an grösseren Stahlmengen von mehreren Tonnen in       Durchlaufzeiten    von wenigen Minuten durchzuführen.  Auf diese Weise ist es möglich, in der Schutzatmo  sphäre, z. B. durch reaktive - d. h. an der Luft     zer-          setzliche    bzw. mit der Luft reagierende Stoffe - Le  gierungselemente in gleichmässig und feinstverteilter  Form in die Schmelze einzubringen.

   Keines der bisher  bekannten Verfahren wird mit einer Reaktionsatmo  sphäre durchgeführt, in der Reaktionsdämpfe,       Schmelzenteilchen    und Reaktionsstoffe wie in einem       Emulgator    miteinander innig vermischt werden. Mit  dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es, ge  steuerte, kontinuierliche und kontrollierbare Reak  tionen der verdampfenden und möglicherweise explo  dierenden Reaktionsstoffe mit der     Schmelze    oder mit  zusätzlich eingebrachten metallischen Reduktionsmit  teln durchzuführen,

   deren Reaktionsprodukte in der       Schutzgasatmosphäre    mit der Schmelze in Wechsel  wirkung treten und so in gleichmässig und     feinst-          verteilter    Form in die Schmelze eingebracht werden  können.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum In-Berührun- Bringen von Stof fen mit Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmel zen, in mindestens einer ausgekleideten vertikal an geordneten Durchfluss-Reaktionskammer, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze, welche die unter schwachem überdruck stehende Reaktionskam mer strahlförmig durchfliesst, mittels mindestens an nähernd senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung ein- gebrachten, mindestens teilweise bei der Temperatur der Metallschmelze verdampfenden Metallsalzen und/oder Kohlenstoffverbindungen zu feinen Metall tropfen zerteilt wird. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Metallsalze mit der Schmelze in der Form mindestens eines senkrecht auf die Metallschmelze gerichteten Strahles in Verbindung gebracht werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Metallsalze mit der Schmelze in der Form mindestens eines senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung eingebrachten Stranges in Ver bindung gebracht werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass in den Reaktionsraum ein Kohlen stoff abspaltender Stoff, z. B. Tetrachlor-Kohlenstoff, eingeleitet wird. 4.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Reaktionsraum zusätzlich Stickstoff eingeleitet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schmelze in einem ersten Reaktionsraum mit stark desoxydierenden metal lischen Elementen der ersten, zweiten und dritten Gruppe des periodischen Systems vorbehandelt und in einem zweiten Reaktionsraum mit Kohlenstoff verbindungen und/oder Metallsalzen, insbesondere Halogeniden von Metallen der dritten, vierten, fünf ten und sechsten Gruppe des periodischen Systems, insbesondere Silizium, Titan, Zirkonium, Vanadin, Niob,
    Tantal, Molybdän, Wolfram, in Berührung gebracht wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schmelze mit Kohlenstoff verbindungen und/oder Halogeniden von Metallen der dritten, vierten, fünften und sechsten Gruppe des periodischen Systems, insbesondere von Silizium, Titan, Zirkonium, Vanadin, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram, in Berührung gebracht wird. 7.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Des oxydationsmittel jeweils Metalle einer niedrigeren Gruppe des periodischen Systems als die verwendeten Metallchloride verwendet werden. B. Verfahren nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass gleich zeitig mit den Metallsalzen, insbesondere Halogeni den und deren Gemischen, ein aus Metallen oder Metallgemischen der ersten, zweiten und dritten Gruppe des periodischen Systems bestehender Strang eingeleitet wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3024624A1 (de) * 1980-06-30 1982-05-13 Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg Verfahren und vorrichtung zum legieren von metall
WO2013020858A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-14 Tata Steel Uk Ltd Method and apparatus for dephosphorising liquid hot metal such as liquid blast furnace iron

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