CH469809A - Method and device for the continuous introduction of magnesium, inoculants or deoxidizing substances into metallic melts - Google Patents

Method and device for the continuous introduction of magnesium, inoculants or deoxidizing substances into metallic melts

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CH469809A
CH469809A CH241568A CH241568A CH469809A CH 469809 A CH469809 A CH 469809A CH 241568 A CH241568 A CH 241568A CH 241568 A CH241568 A CH 241568A CH 469809 A CH469809 A CH 469809A
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funnel
melt
reactants
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cavity
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CH241568A
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German (de)
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Feichtinger Heinrich Ing Dr
Eeghem Jan Ing Van Dr
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Feichtinger Heinrich Ing Dr
Eeghem Jan Ing Van Dr
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting

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Description

  

  Verfahren und Vorrichtung zum     kontinuierlichen    Einbringen von Magnesium, Impf- oder       Desoxydationsstoffen    in     metallische    Schmelzen    Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein  Verfahren und eine     Vorrichtung    zum kontinuierlichen  Einbringen von Magnesium, Impf- oder     Desoxydations-          stoffen    in metallische     Schmelzen,    insbesondere     Guss-          eisen.     



  Es ist bekannt, zur Herstellung von Gusseisen mit  Kugelgraphit Magnesium in Form von kleinen Körnern  durch eine Lanze in eine     Gusseisenschmelze    einzubrin  gen. Es ist jedoch sehr schwierig, die explosionsartige  Reaktion des Magnesiums mit der flüssigen     Schmelze     unter     Kontrolle    zu halten. Der Versuch, diese Reaktion  in einem     Druckgefäss    durchzuführen, ergab aus rein  betrieblichen Gründen Schwierigkeiten, die zur Ab  lehnung dieses Verfahrens durch die Praxis geführt ha  ben.  



  Ein weiteres, bekanntes Verfahren zur Herstellung  von Gusseisen mit Kugelgraphit besteht in der Verwen  dung einer     Kipp-Pfanne,    in deren Boden das Magnesium  vor dem     Eingiessen    der     flüssigen    Schmelze in eine kleine  Kammer eingebracht wird. Diesen Verfahren haftet der  Nachteil an, dass sie die Behandlung der     flüssigen     Schmelze     chargenweise    durchführen. Das z.

   B. mit Ma  gnesium oder Impfstoffen behandelte Material muss auf  diese Art in der Reaktionspfanne längere Zeit abstehen,  wobei die zuerst vergossenen Stücke Material erhalten,  welches sich im Zeitpunkt kurz nach der Behandlung be  findet, während die zuletzt vergossenen Stücke aus ei  nem Material vergossen werden, welches längere Zeit  abgestanden ist. Die Eigenschaften der behandelten       Schmelzen    ändern sich rasch durch das Abstehen, was  zu verschiedenartigen Qualitäten der gegossenen Stücke  führen kann. Auch führt eine solche Art der Einbrin  gung zu ungleichmässigen Konzentrationsverhältnissen  während der Behandlungsreaktion.  



  Es sind auch Verfahren entwickelt worden, bei de  nen die Zugabe von Reaktionsstoffen zu der     Schmelze       kontinuierlich erfolgen, wobei die     Schmelze    den Reak  tionsraum     strahlförmig        durchfliesst.    Solche Verfahren  haben bei hochreaktiven Reaktionsstoffen, wie z. B.  Magnesium, den Nachteil, dass der     Magnesiumdampf     mit grossen     Oberflächen    der     Ausmauerung    in Berüh  rung kommt und dabei mit derselben     reagiert.     



  Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu  grunde, die Behandlung von flüssigen     Schmelzen    mit  Magnesium oder mit Impf- oder     Desoxydationsstoffen     kontinuierlich durchzuführen, wobei eine besonders in  tensive und gleichmässige     Durchmischung    der zugege  benen Stoffe mit der zu behandelnden     Schmelze    mög  lich ist, wobei die Zugabe der Stoffe so durchgeführt  wird, dass der Kontakt von diesen oder deren Dämp  fen mit der     Ausmauerung    der Einrichtung auf ein Mi  nimum beschränkt wird.

   Dies wird erfindungsgemäss  dadurch ermöglicht, dass die Schmelze über ein Gefälle  beschleunigt wird, anschliessend     tangential    in einen  trichterförmigen Raum eingeleitet wird, welchen sie  durch eine nach unten gehende, zentrale, im unteren  Teil den     Durchfluss    drosselnde Ableitung rotierend     ver-          lässt,    wobei der Schmelze in dem     Hohlraum,    welcher  durch den trichterförmigen Strömungswirbel entsteht,       Reaktionsstoffe        zugeführt    werden und der Hohlraum  unter     überdruck    gehalten wird.  



  Die Erfindung umfasst auch eine     Vorrichtung,    bei  welcher ein allseits abgeschlossener, trichterförmiger  Raum mit einer Zuleitung versehen ist, welche     tangen-          tial    in den trichterförmigen Raum einmündet und der  Querschnitt des     Abflusskanals    an der Austrittsstelle ver  mindert ist, ferner, dass Vorrichtungen vorhanden sind,  die es gestatten, Reaktionsstoffe in den trichterförmi  gen Raum einzuführen sowie ferner, dass eine regel  bare     Inertgaszuleitung    vorgesehen ist.  



  Die Vorrichtung kann so gestaltet sein, dass die  Zuführung von     Inertgas    über eine mit gleichmässig ver-      teilten Öffnungen versehene, z. B. aus porösem Ma  terial bestehende, den Innenteil des Deckels bildende  Trennwand erfolgt.  



  Dadurch wird die Vorrichtung sowohl geeignet zu  kontinuierlichem Betrieb als auch zur Erzeugung klei  nerer     Schmelzenmengen    mit gleichbleibender Behand  lung, wie dies beim     Direktvergiessen    von     einzelnen        Guss-          stücken    notwendig ist.  



  Die     Vorrichtung    gestattet somit jeweils die     Schmel-          zenmenge    zu behandeln, die gerade benötigt wird, wobei  die Schmelze     kontinuierlich    behandelt wird, d.

   h., die  Konzentration der     Zugabestoffe    ist für jeden Teil der  behandelten     Schmelze    gleichmässig dosiert, so dass     Des-          oxydations-    und     Keimbildungsprozesse    bei der     ganzen     behandelten     Schmelze    unter gleichen Bedingungen er  folgen, was bei     chargenmässigen    Behandlungen nicht       möglich    ist.  



  Die Zugabe der Reaktionsstoffe erfolgt besonders  gut und     gleichmässig    durchmischt, wobei eine Kontakt  nahme derselben oder deren Dämpfe mit den Wandun  gen der Vorrichtung auf ein Minimum     beschränkt    sind.  



  Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel zur  Erläuterung des Verfahrens. Es zeigen:       Fig.    1 einen Querschnitt durch eine     Ausführungs-          form    mit den zugehörigen Zugabe- und Regelvorrich  tungen;       Fig.    2 einen Querschnitt durch eine Ausführungs  form der Vorrichtung mit luftdicht abschliessbarem     Dek-          kel;          Fig.3    einen Horizontalschnitt durch die Ausfüh  rungsform von     Fig.    2 gemäss     Schnittlinie        III-III.     



  In     Fig.    1 bis 3 bedeuten 1 eine     Giesspfanne        mit     Stopfen 2, in welcher sich die Schmelze 3 befindet.  Die letztere     fliesst    als Strahl 4 in den Auffangtrichter 5.  An den     Auffangtrichter    5 schliesst sich ein Kanal 6 an,  welcher     tangential    in den     trichterförmigen    Raum 7 ein  mündet. Der trichterförmige Raum 7 ist durch einen  Deckel 8     (Fig.    2) gegen die     Aussenatmosphäre    abge  dichtet.     Fig.    1 zeigt den trichterförmigen Raum mit  abgehobenem Deckel B.

   Der     trichterförmige    Raum mün  det in einen Abflusskanal 9, welcher an seinem unteren  Ende 10 eine Verengung aufweist. Mit 11 ist eine     zweite     Giesspfanne bezeichnet, welche die     Schmelze    nach der  Behandlung aufnimmt. Eine     Zuteilvorrichtung    12 ist  schematisch im Querschnitt dargestellt. Mit     Hilfe    dieser       Zuteilvorrichtung    ist es möglich, Reaktionsstoffe, wie  z. B.

   Magnesium, Impf- und     Desoxydationsstoffe    in  körniger oder pulverförmiger Form in den trichterför  migen Raum 7 einzuleiten. 14 ist eine Zuleitung für       Inertgas,    die es gestattet, die     Zuteilvorrichtung    12 unter  Druck zu halten. 13 ist ein Reservegefäss für die Reak  tionsstoffe. 15 ist ein Motor, welcher über ein nicht  dargestelltes stufenloses Getriebe die     Zuteilschnecke    16  antreibt. Die Reaktionsstoffe können auch     strangförmig     zugegeben werden, wie in     Fig.    2 dargestellt.

   Der     Strang     17 wird hierbei durch eine regelbare     Vorschubvorrich-          tung    18 durch die Öffnung 19 in den trichterförmigen  Raum 7     eingeführt.    Bei der Variante von     Fig.    2 wird der  Innenraum 30 der Vorrichtung durch eine Zuleitung 20  mit     Inertgas    unter     überdruck    gehalten. Es ist auch mög  lich, das     Inertgas    über eine Wand 29, welche z.

   B. aus  porösem Material bestehen kann, über die ganze     In-          nenfläche    des Deckels verteilt     zuzuführen.    Im unteren  Teil des     Abflusskanals    9 befindet sich ein     Fühler    21,  welcher z. B. aus einer elektrolytischen Messkette be-    steht. 22 und 23 sind Stromverbindungen der vorer  wähnten Messkette mit der Messzelle 24. Durch diese  Messzelle 24 kann mittels Regelvorrichtung 25 der Vor  schub 16 oder 18 der     Reaktionsstoffzugabe    gesteuert  werden. 21 ist ein     Elektrolyt-bildendes        Diaphragma,     z.

   B. aus     Zirconoxyd,    oder ein mit Elektrolyt getränk  tes     Trägerdiaphragma.    Mittels einer Photozelle 26, wel  che in der     Nähe    des aus der Giesspfanne 1     ausfliessen-          den    Strahls 4 angeordnet ist, kann ebenfalls eine Steue  rung der     Zuteilvorrichtung    12, 18, erfolgen.  



  Die in den     Fig.    1-3 beschriebene Vorrichtung ar  beitet wie folgt: Durch     Anheben    des Stopfens 2 wird der       Schmelze    3 der Ausfluss aus der Giesspfanne 1 freige  geben. Die     Schmelze    3 ergiesst sich in einem Strahl 4 in  den Auffangtrichter 5 und gelangt durch den Kanal 6 in  den trichterförmigen Raum 7. Durch die     tangentiale     Einleitung der     Schmelze    in den trichterförmigen Raum  7 entsteht ein     zyklonartiger    Wirbel mit hoher Umlauf  geschwindigkeit.

   Die Schmelze erhält dadurch einen  Drall, der sich auch durch den Abflusskanal 9     fortsetzt.     Der Giessstrahl 4 bringt die Photozelle 26 zum An  sprechen, so dass die     Zuteilvorrichtung    12 oder 18 zu  arbeiten beginnt. Durch die Stellung des Stopfens 2 kann  das Niveau 27 der Schmelze 3 auf gleicher Höhe ge  halten werden. Durch die Verengung 10 im     Abflusska-          nal    9 entsteht ein Rückstau, so dass ein gewisser über  druck im trichterförmigen Raum 7 mit     Hilfe    des durch  die Leitung 20 zugeführten     Inertgases    aufrechterhalten  werden kann.

   Dieser     überdruck    ist notwendig, damit  die gesamte Vorrichtung     während    der     Durchführung    des  Verfahrens nicht den     Prozess    störende Falschluft un  kontrolliert einsaugen kann,     bzw.    damit die von den       Reaktionsstoffen    bei 28 entstehenden Dämpfe in den       Abfluss    9 gedrückt werden. Die Zuführung von     Inertgas          kann        vermindert    werden, sobald durch die Zuführung  von Reaktionsstoffen ein     überdruck    an Gasen und  Dämpfen entsteht.

   Die Zugabe von     Inertgas    kann durch  Druckfühler automatisch     gesteuert    werden. Dabei ist es  von Vorteil, die     Zuführung    von     Inertgas    über eine  Deckelwandung 29 durchzuführen, welche über die gan  ze Oberfläche verteilt Öffnungen besitzt, z. B. indem  diese aus porösem, keramischem Material hergestellt  wird. Es ist auch möglich, diese aus durchlässigem Gra  phit oder     graphithaltigem    Mauerwerk zu fertigen, wenn  dadurch keine     Aufkohlungsgefahr    der     Schmelze    ent  steht.

   Die     Zuführung    6 der     Schmelze    kann     vorteilhaft     so erfolgen, dass der entstehende Wirbel dicht an den  Deckel anschliesst, wie dies bei 31 schematisch darge  stellt ist. Auf diese     Art    entsteht ein besonders klein ge  haltener Raum 30, wobei der direkte Kontakt der im  Raum 7 und 30 entstehenden Dämpfe mit Wandungen  der Einrichtung auf ein Mindestmass     herabgedrückt     wird,

   da ja die über den Deckel 29 praktisch     laminar     und über die ganze Fläche     verteilt    einströmende     Inert-          gasatmosphäre        im    Innenraum entstehende Dämpfe von  der Wandung 29 wegdrückt und die anderen Wandun  gen der Einrichtung durch flüssige     Schmelze    abgedeckt  sind.  



  Die     Zuführung    von     Reaktionsstoffen    erfolgt erfin  dungsgemäss am besten in einer Zone 28 des Strö  mungswirbels, wo die Strömung der     Schmelze    besonders  gross ist, damit zugeführte, verdampfende Reaktions  stoffe gleichmässig und vollständig schon im Augen  blick der Berührung mit der     Schmelze    aufgelöst werden,  ohne dabei eine Explosion zu verursachen. Die Praxis  hat gezeigt, dass ein auf diese Art in eine stark bewegte      Schmelze eingeführter Strang aus stark verdampfenden  Stoffen, z. B. Magnesium, ohne eine Explosion zu ver  ursachen, kontinuierlich sich auflösend,     zugeführt    wer  den kann.

   Um die behandelte     Schmelze    möglichst wenig  der Luft auszusetzen, kann das untere Ende des     Ab-          flussrohres    auf die Höhe des     Schmelzenspiegels,    oder  in diesen untertauchend, gehalten werden.  



  Die in den     Fig.    1 und 2 beispielsweise dargestellten  Mittel zur Steuerung der Zugabe von     Reaktionsstoffen     können auch in Kombination, d. h. miteinander ein  gesetzt, zur Verwendung gelangen.  



  Die Messkette 21, 22, 23, 24 spricht auf den freien  Sauerstoffgehalt der     Schmelze    an. Durch Zugabe von       Desoxydationsstoffen    wird der freie Sauerstoff mehr  oder weniger abgebunden, wodurch sich das Potential  der Messkette ebenfalls ändert. Die Zugabe von Des  oxydationsmitteln, z. B. die Schnelligkeit, mit welcher der  Strang 17 mit     Hilfe    der Rollen 18 vorwärtsbewegt wird,  kann durch dieses Sauerstoffpotential     gesteuert    werden.  Auf diese Art ist es möglich, die Zugabe von Reak  tionsstoffen dauernd dem     Schmelzendurchfluss    anzupas  sen. Bei abgestelltem     Schmelzendurchfluss    wird die Zu  gabe von Reaktionsstoffen gestoppt, da das Signal der  Photozelle 26 ausbleibt.

   Gleichzeitig ändert die Poten  tialspannung des Fühlers 21, was ebenfalls zu einem       Stopp-Prozess    ausgenützt werden kann. Auf diese Art ist  es möglich, mit Hilfe einer solchen Giesseinrichtung di  rekt Gussstücke ohne Zwischenschaltung einer Pfanne  11, wie in     Fig.    1 dargestellt,     zu        vergiessen.     



  In einem solchen Falle ist es zweckmässig, den in  der Form eingeführten Giesskanal über eine in bekann  ter Weise entsprechend dimensionierte Vorkammer     zu     leiten, damit durch die Behandlung entstehende     Schlak-          ken    und andere nichtmetallische Einschlüsse gut aus  scheiden können.  



  Die vorliegende Erfindung bringt den Vorteil, dass  die gleichmässige     Durchmischung    der kontinuierlich zu  fliessenden Schmelze mit den eingebrachten Reaktions  stoffen in dauernd gleichbleibendem Verhältnis erfolgt.  Die     Durchmischung    der zugesetzten     Reaktionsstoffe    ge  schieht gleichmässig und vollkommen, in der stark       durchwirbelten    Strömung der     Schmelze    in der Ableitung  9.

   Dampfblasen, die im oberen Teil etwa bei 28 ent  stehen, werden in den     Abfluss    der Schmelze     hineinge-          gedrückt    und intensiv mit der Schmelze infolge des wir  belnden Abflusses durchmischt, wobei eine genügend  lange Reaktionszeit im Abfluss 9 gegeben ist, so dass  eine besonders gute Ausnützung der zugegebenen     Stoffe     gewährleistet ist. Der Überdruck bei der Zuleitung 20  muss daher so gesteuert werden, dass die entstehenden  Dämpfe durch das z. B. zugeführte Argon in den Ab  fluss 9 hineingedrückt werden.



  Method and device for continuously introducing magnesium, inoculants or deoxidizing substances into metallic melts The present invention relates to a method and a device for continuously introducing magnesium, inoculating or deoxidizing substances into metallic melts, in particular cast iron.



  It is known for the production of spheroidal graphite cast iron to introduce magnesium in the form of small grains through a lance into a cast iron melt. However, it is very difficult to keep the explosive reaction of the magnesium with the liquid melt under control. The attempt to carry out this reaction in a pressure vessel resulted in difficulties for purely operational reasons that led to the rejection of this process in practice.



  Another known process for the production of spheroidal graphite cast iron consists in the use of a tilting pan, in the bottom of which the magnesium is introduced into a small chamber before the liquid melt is poured. These processes have the disadvantage that they carry out the treatment of the liquid melt in batches. The Z.

   B. material treated with magnesium or vaccines must stand in this way in the reaction pan for a long time, with the first cast pieces receive material that is found shortly after the treatment, while the last cast pieces are cast from egg nem material which has been stale for a long time. The properties of the treated melts change rapidly due to standing, which can lead to different qualities of the cast pieces. Such a type of introduction also leads to uneven concentration ratios during the treatment reaction.



  Processes have also been developed in which the addition of reactants to the melt occurs continuously, the melt flowing through the reaction space in a jet shape. Such methods have in highly reactive reactants such. B. Magnesium, the disadvantage that the magnesium vapor comes into contact with large surfaces of the lining and reacts with the same.



  The present invention is based on the object of continuously carrying out the treatment of liquid melts with magnesium or with inoculants or deoxidizers, with a particularly intensive and uniform mixing of the added substances with the melt to be treated being possible, including the addition of the Substances is carried out in such a way that the contact of these or their vapors with the brickwork of the facility is limited to a minimum.

   According to the invention, this is made possible by the fact that the melt is accelerated over a gradient, then introduced tangentially into a funnel-shaped space, which it leaves in a rotating manner through a downward, central discharge line that restricts the flow in the lower part, the melt in the cavity, which is created by the funnel-shaped flow vortex, reactants are fed and the cavity is kept under excess pressure.



  The invention also comprises a device in which a funnel-shaped space closed on all sides is provided with a supply line which opens tangentially into the funnel-shaped space and the cross-section of the drainage channel is reduced at the outlet point, furthermore that devices are present which it allow reactants to be introduced into the funnel-shaped space and also that a controllable inert gas feed line is provided.



  The device can be designed so that the supply of inert gas via an evenly distributed opening, z. B. made of porous material Ma, the inner part of the lid forming partition takes place.



  This makes the device suitable for both continuous operation and for producing smaller quantities of melt with constant treatment, as is necessary when casting individual castings directly.



  The device thus allows the amount of melt to be treated which is currently needed, the melt being treated continuously, i.

   This means that the concentration of the substances to be added is evenly dosed for each part of the treated melt, so that deoxidation and nucleation processes take place under the same conditions for the entire treated melt, which is not possible with batch treatments.



  The addition of the reactants is particularly good and evenly mixed, the contact of the same or their vapors with the walls of the device being limited to a minimum.



  The drawings show an exemplary embodiment to explain the method. 1 shows a cross section through an embodiment with the associated adding and regulating devices; 2 shows a cross section through an embodiment of the device with an airtight closable lid; 3 shows a horizontal section through the embodiment of FIG. 2 according to section line III-III.



  In FIGS. 1 to 3, 1 denotes a pouring ladle with a stopper 2 in which the melt 3 is located. The latter flows as a jet 4 into the collecting funnel 5. A channel 6 connects to the collecting funnel 5 and opens tangentially into the funnel-shaped space 7. The funnel-shaped space 7 is sealed abge by a cover 8 (Fig. 2) against the outside atmosphere. Fig. 1 shows the funnel-shaped space with the cover B lifted off.

   The funnel-shaped space opens into a drainage channel 9, which has a constriction at its lower end 10. A second ladle is designated with 11, which receives the melt after the treatment. An allocation device 12 is shown schematically in cross section. With the help of this dispensing device, it is possible to add reactants such. B.

   Introduce magnesium, inoculants and deoxidants in granular or powdery form into the funnel-shaped space 7. 14 is a feed line for inert gas, which makes it possible to keep the metering device 12 under pressure. 13 is a reserve container for the reactants. 15 is a motor which drives the metering screw 16 via a continuously variable transmission (not shown). The reactants can also be added in the form of strands, as shown in FIG.

   The strand 17 is introduced into the funnel-shaped space 7 through the opening 19 by a controllable feed device 18. In the variant of FIG. 2, the interior space 30 of the device is kept under excess pressure by a feed line 20 with inert gas. It is also possible, please include the inert gas through a wall 29 which, for.

   B. can consist of porous material, distributed over the entire inner surface of the lid. In the lower part of the discharge channel 9 there is a sensor 21 which, for. B. consists of an electrolytic measuring chain. 22 and 23 are current connections of the aforementioned measuring chain with the measuring cell 24. This measuring cell 24 can be used to control the feed 16 or 18 of the addition of reactants by means of the control device 25. 21 is an electrolyte-forming diaphragm, e.g.

   B. made of zirconium oxide, or a support diaphragm impregnated with electrolyte. A photocell 26, which is arranged in the vicinity of the jet 4 flowing out of the pouring ladle 1, can also be used to control the dispensing device 12, 18.



  The device described in FIGS. 1-3 ar processed as follows: By lifting the stopper 2, the melt 3, the outflow from the pouring ladle 1 will give free. The melt 3 pours in a jet 4 into the collecting funnel 5 and passes through the channel 6 into the funnel-shaped space 7. The tangential introduction of the melt into the funnel-shaped space 7 creates a cyclone-like vortex with high circulation speed.

   This gives the melt a twist which also continues through the drainage channel 9. The pouring jet 4 brings the photocell 26 to speak, so that the metering device 12 or 18 begins to work. Through the position of the plug 2, the level 27 of the melt 3 can be kept ge at the same height. The constriction 10 in the outflow channel 9 creates a back pressure so that a certain excess pressure in the funnel-shaped space 7 can be maintained with the aid of the inert gas supplied through the line 20.

   This overpressure is necessary so that the entire device cannot suck in false air, which interferes with the process, in an uncontrolled manner, or so that the vapors produced by the reactants at 28 are pressed into the drain 9. The supply of inert gas can be reduced as soon as the supply of reactants creates an overpressure of gases and vapors.

   The addition of inert gas can be controlled automatically by pressure sensors. It is advantageous to carry out the supply of inert gas via a cover wall 29, which has openings distributed over the entire surface, z. B. by this is made of porous, ceramic material. It is also possible to manufacture these from permeable graphite or masonry containing graphite, if this means that there is no risk of carburization of the melt.

   The supply 6 of the melt can advantageously take place in such a way that the vortex that is formed adjoins the cover tightly, as is shown schematically at 31. In this way, a particularly small ge kept space 30 is created, whereby the direct contact of the vapors generated in space 7 and 30 with the walls of the facility is suppressed to a minimum,

   since the inert gas atmosphere flowing in over the cover 29 practically laminar and distributed over the entire surface pushes the vapors generated in the interior away from the wall 29 and the other walls of the device are covered by liquid melt.



  According to the invention, the supply of reactants is best in a zone 28 of the flow vortex, where the flow of the melt is particularly large, so that the evaporating reactants supplied are evenly and completely dissolved at the moment of contact with the melt, without any Cause explosion. Practice has shown that a strand of strongly evaporating substances, e.g. B. Magnesium, without causing an explosion ver, continuously dissolving, supplied to who can.

   In order to expose the treated melt to the air as little as possible, the lower end of the discharge pipe can be held at the level of the melt level or submerged in it.



  The means for controlling the addition of reactants shown by way of example in FIGS. 1 and 2 can also be used in combination, i. H. set with each other, come to use.



  The measuring chain 21, 22, 23, 24 responds to the free oxygen content of the melt. By adding deoxidizers, the free oxygen is more or less bound, which also changes the potential of the measuring chain. The addition of the oxidizing agents, e.g. B. the speed with which the strand 17 is moved forward with the aid of the rollers 18 can be controlled by this oxygen potential. In this way it is possible to continuously adapt the addition of reactants to the melt flow rate. When the melt flow is switched off, the addition of reactants is stopped because the signal from the photocell 26 is absent.

   At the same time, the potential voltage of the sensor 21 changes, which can also be used for a stop process. In this way it is possible, with the help of such a casting device, to cast cast pieces directly without the interposition of a pan 11, as shown in FIG. 1.



  In such a case it is expedient to lead the pouring channel introduced into the mold via an antechamber which is appropriately dimensioned in a known manner, so that slag and other non-metallic inclusions arising from the treatment can be easily eliminated.



  The present invention has the advantage that the uniform mixing of the continuously flowing melt with the reactants introduced takes place in a permanently constant ratio. The mixing of the added reactants occurs evenly and completely in the strongly swirled flow of the melt in the discharge line 9.

   Vapor bubbles, which arise in the upper part at around 28, are pressed into the outflow of the melt and intensively mixed with the melt as a result of the whirling outflow, with a sufficiently long reaction time in the outflow 9 so that particularly good utilization the added substances is guaranteed. The overpressure in the supply line 20 must therefore be controlled so that the vapors generated by the z. B. supplied argon into the flow 9 from being pressed.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum kontinuierlichen Einbringen von Magnesium, Impf- oder Desoxydationsstoffen in metal- lische Schmelzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze über ein Gefälle beschleunigt wird, anschlies- send tangential in einen trichterförmigen Raum eingelei tet wird, welchen sie durch eine nach unten gehende, zentrale, im unteren Teil den Durchfluss drosselnde Ableitung rotierend verlässt, wobei der Schmelze in dem Hohlraum, welcher durch den trichterförmigen Strö mungswirbel entsteht, PATENT CLAIMS I. A method for the continuous introduction of magnesium, inoculants or deoxidizing substances into metallic melts, characterized in that the melt is accelerated over a gradient and is then introduced tangentially into a funnel-shaped space, which it passes downwards through a going, central, in the lower part of the flow-throttling discharge line leaves rotating, whereby the melt in the cavity, which is created by the funnel-shaped vortex, Reaktionsstoffe zugeführt werden und der Hohlraum unter Überdruck gehalten wird. 1I. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein allseits abgeschlossener, trichterförmiger Raum (7) mit einer Zuleitung (6) versehen ist, welche tangential in den trichterförmigen Raum (7) einmündet und der Quer schnitt des Abflusskanals (9) an der Austrittsstelle (10) vermindert ist, ferner, dass Vorrichtungen (12, 18) vorhanden sind, die es gestatten, Reaktionsstoffe in den trichterförmigen Raum (7) einzuführen, sowie ferner, dass eine regelbare Inertgaszuleitung (20) vorgesehen ist. Reactants are fed and the cavity is kept under excess pressure. 1I. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a funnel-shaped space (7) closed on all sides is provided with a feed line (6) which opens tangentially into the funnel-shaped space (7) and the cross-section of the drainage channel (9) is reduced at the exit point (10), further that devices (12, 18) are available which allow reactants to be introduced into the funnel-shaped space (7), and further that a controllable inert gas supply line (20) is provided. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der Überdruck im Hohlraum (30) des trichterförmigen Strömungsraumes durch inertes Gas, z. B. Argon, erzeugt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der Überdruck im Hohlraum (30) des trichterförmigen Raumes durch Dämpfe von zugege benen Impf- und Desoxydationsstoffen erzeugt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die unter Luftabschluss erfolgende Zugabe von Reaktionsstoffen in einer Zone hoher Strö mung (28) des Strömungskegels der Schmelze erfolgt. 4. SUBClaims 1. The method according to claim I, characterized in that the excess pressure in the cavity (30) of the funnel-shaped flow space by inert gas, for. B. argon is generated. 2. The method according to claim I, characterized in that the overpressure in the cavity (30) of the funnel-shaped space is generated by vapors from zuege enclosed inoculants and deoxidants. 3. The method according to claim I, characterized in that the addition of reactants taking place in the absence of air takes place in a zone of high flow (28) of the flow cone of the melt. 4th Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der trichterförmige Raum (7) mit einem luftdicht abschliessbaren Deckel (8) versehen ist. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zuführung von Inertgas über eine mit gleichmässig verteilten Öffnungen versehene, z. B. aus porösem Material bestehende, den Innenteil des Deckels bildende Trennwand (29) erfolgt. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass der Überdruck im Hohlraum (30) des trichterförmigen Raumes durch Druckfühler ge steuert wird. 7. Device according to patent claim II, characterized in that the funnel-shaped space (7) is provided with a cover (8) which can be sealed airtight. 5. Device according to dependent claim 4, characterized in that the supply of inert gas via a provided with evenly distributed openings, for. B. made of porous material, the inner part of the lid forming partition (29) takes place. 6. Device according to claim II, characterized in that the overpressure in the cavity (30) of the funnel-shaped space is controlled by pressure sensor GE. 7th Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens an der Eintrittsstelle der flüssigen Schmelze eine Photozellensteuerung (26) an geordnet ist, welche die Zugabe von Reaktionsstoffen steuert. B. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die kontinuierliche Zugabe von Reaktionsstoffen mittels eines als Potentialmesskette ausgebildeten Fühlers (21), welcher sich in der Nähe des unteren Austritts der Schmelze aus der Ableitung (9) befindet, vorgesehen ist. Device according to claim II, characterized in that a photocell control (26) is arranged at least at the entry point of the liquid melt, which controls the addition of reactants. B. Device according to claim II, characterized in that the continuous addition of reactants is provided by means of a sensor (21) designed as a potential measuring chain, which is located near the lower outlet of the melt from the discharge line (9).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0030220A2 (en) * 1979-12-03 1981-06-10 Union Carbide Corporation Method for adding solids to molten metal
EP2100975A1 (en) * 2008-02-26 2009-09-16 Corus Technology BV Method and device for treating a molten metal for producing metal castings

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