DE1161293B

DE1161293B - Plant for the negative pressure treatment of molten steel

Info

Publication number: DE1161293B
Application number: DEG18455A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Coupette; Dipl-Ing Adolf Sickbert
Original assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG
Current assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG
Priority date: 1955-11-25
Filing date: 1955-11-25
Publication date: 1964-01-16

Description

Anlage zur Unterdruckbehandlung von Stahlschmelzen Bei den bisherigen Anlagen zur Unterdruckbehandlung von schmelzflüssigem, an sich gießfertigem Stahl, bei denen dieser in einem Unterdruckraum entweder stationär oder auch bereits beim Eingießen aus einer gasdicht aufgesetzten Pfanne in den Unterdruckraum behandelt, insbesondere entgast wird, ist hinter dem Unterdruckraum und vor den Vakuumpumpen eine Filteranlage angeordnet. Es handelt sich dabei um Pumpenanlagen, die aus Pumpen mit Öl als Dichtungs- oder Treibmittel bestehen und vorzugsweise sich drehende Teile aufweisen. In dem Filter werden aus dem Unterdruckraum anfallende Stäube, insbesondere die aus verdampften Bestandteilen des Stahles kondensierten sehr feinen Stäube, abgefangen. Für diesen Zweck eignen sich insbesondere feinporige Tuchfilter, insbesondere solche in denen Tücher vorgesehen sind, deren Gasdurchlässigkeit so bemessen ist, daß bei 20 mm Wassersäule Druckunterschied durch eine Prüffläche von 20 em2 bei 5 Minuten Prüfdauer etwa 150 bis 1801 Luft durchlassen. Eine derartige Filteranlage hat zweckmäßig einen Filterraum, an den die vom Unterdruckraum kommende Zuleitung und die zu den Pumpen führende Ableitung angeschlossen sind und der eine Vielzahl von Tuchfiltern, wie sie oben genannt sind, in Form vorzugsweise nach der Pumpenseite hin offener Filtersäcke enthält. Mit derartigen Filtern versehene Anlagen arbeiten meist bei Unterdruck von 1 Torr und höher.Plant for the negative pressure treatment of molten steel Systems for the negative pressure treatment of molten steel ready for casting, in which this is either stationary in a negative pressure room or already at Pouring from a gas-tight pan into the negative pressure chamber treated, in particular is degassed, is behind the vacuum chamber and in front of the vacuum pumps arranged a filter system. These are pump systems that consist of pumps with oil as a sealant or propellant and preferably rotating parts exhibit. In the filter, dusts that arise from the negative pressure space, in particular the very fine dusts condensed from the evaporated components of the steel, intercepted. Fine-pored cloth filters, in particular, are particularly suitable for this purpose those in which wipes are provided whose gas permeability is measured in such a way that that at 20 mm water column pressure difference through a test area of 20 em2 Allow about 150 to 1801 air to pass through for 5 minutes. Such a filter system appropriately has a filter space to which the supply line coming from the negative pressure space and the drainage lines leading to the pumps are connected and a multitude of them of cloth filters, as mentioned above, preferably in the form of the pump side contains open filter bags. Systems equipped with such filters work mostly at negative pressure of 1 Torr and higher.

Es waren auch Pumpenkombinationen, bestehend aus Roots-Gebläsen und ölgedichteten Rotationspumpen, bekannt. Zur Erzielung einer hinreichenden Pumpenwirkung im Vakuumgebiet müssen jedoch die Luftspalte zwischen den Rotoren und dem Gehäuse im Gegensatz zu Ausführungsformen für die Flüssigkeitsförderung erheblich verkleinert werden, wodurch sich die Gefahr des Festlaufens infolge der angesaugten Stäube erheblich vergrößert.There were also pump combinations consisting of Roots blowers and oil-sealed rotary pumps, known. To achieve a sufficient pump effect in the vacuum area, however, the air gaps between the rotors and the housing must significantly reduced in size in contrast to embodiments for pumping liquids which increases the risk of seizure as a result of the dust being sucked in enlarged.

Die Patent- und Fachliteratur erkennt eine große Anzahl von technischen Vorschlägen, mit deren Hilfe die im Betrieb üblicherweise sehr empfindlichen Roots-Gebläse vor Überlastungen geschützt werden sollen. Roots-Gebäse in den hier angewendeten Größenabmessungen können nur einen Differenzdruck von wenigen Torr zwischen Einlaß- und Auslaßseite aufnehmen, und bereits eine geringe überschreitung des zulässigen Differenzdruckes infolge der zusätzlichen Wärmeerzeugung führt nach kurzer Zeit zum Festlaufen und dadurch zur weitgehenden Zerstörung der Vakuumpumpe.The patent and technical literature recognizes a large number of technical ones Proposals with the help of which the Roots blowers, which are usually very sensitive during operation should be protected from overloads. Roots biscuits in the ones used here Size dimensions can only have a differential pressure of a few Torr between inlet and take up the outlet side, and already a slight overshoot of the permissible Differential pressure as a result of the additional heat generation leads after a short time to seize and thus to extensive destruction of the vacuum pump.

Dementsprechend wäre ein möglichst vollständiger Schutz des Roots-Gebläses an der Einlaßseite zu fordern und somit eine Anordnung eines Feinfilters mit hohem Strömungswiderstand gerade dort, wo wegen der vorhandenen niedrigen Ansaugdrücke eine besonders ungünstige Beeinflussung der Saugleitung einer aus Roots-Pumpe und ölgedichteter Rotationspumpe bestehenden Kombination eintritt. Der bekannte Staubanfall bei der Stahlentgasung würde den Fachmann zu besonderer Vorsicht mahnen und einen vollständigen Schutz des ersten Pumpeneinganges als Voraussetzung für die Betriebssicherheit der gesamten Kombination ansehen lassen.Correspondingly, the Roots blower would be protected as completely as possible to require on the inlet side and thus an arrangement of a fine filter with high Flow resistance precisely where due to the existing low suction pressures a particularly unfavorable influence on the suction line of a Roots pump and oil-sealed rotary pump existing combination occurs. The well-known dust attack in the case of steel degassing, the specialist would be warned to be particularly careful and one complete protection of the first pump inlet as a prerequisite for operational safety the entire combination.

Die Erfindung folgt diesem Wege jedoch nicht. Praktische Untersuchungen erbrachten die Bestätigung für die überraschende Tatsache, daß auf ein Feinfilter am Eingang des Roots-Gebläses vollständig verzichtet werden kann, weil nach der Charakteristik der Stahlentgasung im allgemeinen relativ fein verteilte Stäube anfallen, welche sich in der Roots-Pumpe wegen der hohen Strömungsgeschwindigkeiten in den Spalten nicht festsetzen, sondern im Gegenteil in erwünschter Weise die Spaltabdichtung verbessern.However, the invention does not follow this path. Practical research provided confirmation of the surprising fact that on a fine filter at the entrance of the Roots blower can be completely dispensed with because after the Characteristic of steel degassing generally relatively finely distributed dusts are produced, which are located in the Roots pump because of the high flow velocities in the Do not fix gaps, but on the contrary in a desired manner the gap seal to enhance.

Erfindungsgemäß wird daher in einer Anlage zur Unterdruckbehandlung von Stahlschmelzen, welche einen die zu behandelnde Schmelze aufnehmenden Unterdruckraum, eine aus mindestens einer ersten und einer zweiten Vakuumstufe bestehende Gasabsaugeeinrichtung und eine Filtervorrichtung zum Abfangen von Stäuben, insbesondere solchen, die aus verdampften Stahlbestandteilen niedergeschlagen werden, aufweist, wobei die zweite Vakuumstufe mit mindestens einer ölgedichteten Rotationsvakuumpumpe ausgestattet ist, als erste Pumpstufe ein Roots-Gebläse ohne Vorschaltung eines Feinfilters und ausschließlich in der Ansaugleitung der als zweite Pumpenstufe mit Öldichtung arbeitenden Retationsvakuumpumpen ein Feinfilter vorgesehen.According to the invention, therefore, in a system for negative pressure treatment of steel melts, which have a negative pressure chamber receiving the melt to be treated, a gas extraction device consisting of at least a first and a second vacuum stage and a filter device for capturing dusts, in particular those from evaporated steel components are deposited, the second Vacuum stage equipped with at least one oil-sealed rotary vacuum pump is, as the first pump stage, a Roots blower without an upstream fine filter and exclusively in the suction line of the als second pump stage with A fine filter is provided for the retention vacuum pumps operating in the oil seal.

Hier wird also beim Gebläse im Gegensatz zu dem gesamten bisher vorbekannten Fachwissen das Ansaugen von Staub absichtlich zugelassen, und die Erfahrung lehrt, daß dies bei Stahlentgasungsprozessen - voraussichtlich jedoch keinesfalls bei allen in der Technik anfallenden Stäuben - möglich ist. Das Feinfilter rückt an eine Stelle innerhalb der Pumpenkombination, an der wegen der bereits stattgefundenen Vorverdichtung durch das Roots-Gebläse eine erhebliche Verminderung der Drosselwirkung des Filters und damit eine Erhöhung der Saugleitung der gesamten Pumpenkombination eintritt.So here is the blower in contrast to the entire previously known Expertise intentionally allowing dust to be sucked in, and experience teaches that this is the case with steel degassing processes - but probably not with all dusts occurring in the technology - is possible. The fine filter moves to one place within the pump combination because of the pre-compression that has already taken place the Roots blower significantly reduces the throttling effect of the filter and thus an increase in the suction line of the entire pump combination occurs.

Durch diese unkonventionelle Anordnung des Feinfilters wird eine erhebliche Verbesserung hinsichtlich der Saugleitung der gesamten Pumpenkombination erreicht, wodurch die in der Stahlentgasung bei Drücken unterhalb von 1 Torr geforderten hohen Saugleistungen mit erträglichem Aufwand möglich werden.This unconventional arrangement of the fine filter results in a considerable Improvement achieved with regard to the suction line of the entire pump combination, whereby the high required in steel degassing at pressures below 1 Torr Suction performances become possible with tolerable effort.

Dem Roots-Gebläuse kann eine die Saugleistung nicht beeinträchtigendes Grobfilter vorgeschaltet werden. Das Feinfilter wird vorzugsweise als feinporiges. Stoffilter ausgebildet. Das Grobfilter bedeutet einen Schutz gegen grobe, stückig anfallende Bestandteile, welche eine mechanische Beschädigung des Gebläses hervorrufen können.The Roots-Gebläuse can not have a negative effect on the suction power Coarse filter can be connected upstream. The fine filter is preferably as fine-pored. Fabric filter trained. The coarse filter means protection against coarse, lumpy Accruing components that cause mechanical damage to the fan can.

In der Zeichnung ist als Beispiel eine Anlage gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Der Unterdruckraum 1 ist durch eine Leitung 2 mit den Pumpen verbunden, von denen 3 ein Gebläse und 4 eine Anzahl von Ölpumpen bedeutet. Dazwischen ist eine Filteranlage 5 eingeschaltet. Für den Fall, daß außer den Feinstäuben auch gröbere Stäube anfallen, empfiehlt es sich, ein entsprechendes Grobfilter vor das Gebläse zu schalten. Ein solch grobes Filter ist für die Leistung des Gebläses ohne Einfluß. In der Zeichnung ist ein solches Grobfilter 6 gestrichelt eingezeichnet.The drawing shows a system according to the invention as an example shown schematically. The vacuum chamber 1 is connected to the pumps by a line 2 connected, 3 of which means a fan and 4 a number of oil pumps. Between a filter system 5 is switched on. In the event that in addition to the fine dust, too If coarser dusts occur, it is advisable to place an appropriate coarse filter in front of the To switch the blower. Such a coarse filter is for the performance of the fan without Influence. Such a coarse filter 6 is shown in dashed lines in the drawing.

Claims

Claims: 1. Plant for the negative pressure treatment of molten steel, which has a negative pressure chamber receiving the melt to be treated, one of at least a first and a second vacuum stage existing gas extraction device and a filter device for capturing dusts, especially those that have evaporated from Steel components are deposited, with the second vacuum stage is equipped with at least one oil-sealed rotary vacuum pump, thereby characterized in that the first pump stage is a Roots blower without an upstream Fine filter and exclusively in the suction line as the second pump stage A fine filter is provided for rotary vacuum pumps operating in the oil seal.

2. System according to Claim 1, characterized in that the Roots blower has the suction power non-impairing coarse filter is connected upstream.

3. Plant according to claim 1, characterized in that the fine filter in a manner known per se as a fine-pored Fabric filter is formed. Documents considered: British Patent Specification No. 423 699; U.S. Patent No. 2,253,421; "Stahl und Eisen" magazine, 1953, Pp. 1261 to 1268; Magazine "Berg- und Hüttenmännische monthly books, Leoben" 1955, P. 194; Journal "Chemie-Ingenieur-Technik", 1952, p. 156/157.