DE1262319B - Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen - Google Patents
Verfahren zur Behandlung von MetallschmelzenInfo
- Publication number
- DE1262319B DE1262319B DEK53426A DEK0053426A DE1262319B DE 1262319 B DE1262319 B DE 1262319B DE K53426 A DEK53426 A DE K53426A DE K0053426 A DEK0053426 A DE K0053426A DE 1262319 B DE1262319 B DE 1262319B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- treatment material
- treatment
- walls
- molten metal
- melt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C3/00—Manufacture of wrought-iron or wrought-steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/16—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes with volatilisation or condensation of the metal being produced
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/006—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with use of an inert protective material including the use of an inert gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
- C22B9/103—Methods of introduction of solid or liquid refining or fluxing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S266/00—Metallurgical apparatus
- Y10S266/90—Metal melting furnaces, e.g. cupola type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C 21 c
Deutsche KL: 18 b-7/00
Nummer: 1262319
Aktenzeichen: K 53426 VI a/18 b
Anmeldetag: 9. Juli 1964
Auslegetag: 7. März 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen mit einem flüchtigen
Behandlungsmaterial. Dabei geht die Erfindung von einem derartigen Verfahren aus, bei dem das
flüchtige Behandlungsmaterial in Gegenwart eines passiven Gases in einen geschlossenen Behandlungsraum
eingeführt wird, der die Schmelze und darüber einen Dampfraum enthält.
Die Verwendung eines geschlossenen Behandlungsraumes hat den Vorteil, daß Metallschmelze nicht
nach außen versprüht, wenn diese mit dem Behandlungsmaterial, beispielsweise Magnesium, versetzt
wird, das als fester Stoff in die Metallschmelze eingeführt wird und sich dort nach Erhitzen verflüchtigt.
Die bisher bekannten Verfahren unter Verwendung geschlossener Behandlungsräume zeichnen sich durch
einen hohen konstruktiven Aufwand und durch eine verhältnismäßig geringe Wirksamkeit des Behandlungsmaterials
aus. So ist es bekannt, das Behandlungsmaterial in spezielle Sonden einzupacken, die
von oben her in die Metallschmelze eingeführt werden. Das untere Ende der Sonde ist mit einem
Stopfen verschlossen, der dem in der Metallschmelze entspricht, so daß nach dem Einbringen der Sonde
dieser Verschluß aufschmilzt und sich das Behandlungsmaterial mit der Metallschmelze vermischt.
Diese Vermischung ist jedoch infolge der örtlichen Begrenzung der Sonde verhältnismäßig inhomogen.
Das Behandlungsmaterial verflüchtigt sich und steigt durch die Schmelze in Blasenform auf. Die Behandlungswirkung
ist nämlich bereits in dem Augenblick beendet, in dem die Blasen aus der Metallschmelze
austreten. Es findet daher praktisch nur in unmittelbarer Nachbarschaft der Sonde eine Behandlung der
Metallschmelze statt. Außerdem geht eine Menge Behandlungsmaterial verloren, so daß sich dieses
Verfahren durch geringe Wirksamkeit auszeichnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen
dieser Gattung durch ein einfacheres und wirksameres Verfahren zu ersetzen, das sich keiner
komplizierten Behandlungsaggregate bedient.
Die Erfindung besteht darin, daß das passive Gas in den Dampfraum eingeschlossen wird und daß das
verdampfende Behandlungsmaterial laufend kondensiert wird. Dabei wird das Kondensat zweckmäßigerweise
in den Behandlungsraum zurückgeführt, so daß es wiederum zur Behandlung der Metallschmelze zur
Verfügung steht. Dieses Verfahren kann in einem kontinuierlichen Zyklus stattfinden, ohne daß immer
wieder neues Behandlungsmaterial zugegeben werden muß. Es genügt, die zur Behandlung von Metall-Verfahren
zur Behandlung von Metallschmelzen
Anmelder:
Kaiser Industries Corporation,
Oakland, Calif. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. Dr.-Ing. R. Poschenrieder
und Dipl.-Ing. Dr.-Ing. E. Boettner,
Patentanwälte,
8000 München 8, Lucile-Grahn-Str. 38
Als Erfinder benannt:
Norman Allen Devine Parlee,
LosAltos Hills, Calif.;
William Edward Mahin,
Oakland, Calif. (V. St. A.)
Norman Allen Devine Parlee,
LosAltos Hills, Calif.;
William Edward Mahin,
Oakland, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 8. Juni 1964 (373 243)
schmelze erforderliche Menge des Behandlungsmaterials der Metallschmelze anfänglich zuzusetzen
und anschließend dafür zu sorgen, daß der erfindungsgemäße Kreislauf stattfindet.
Besonders zweckmäßig ist es, die Wände des Dampfraumes auf eine Temperatur oberhalb des
Erstarrungspunktes des flüchtigen Behandlungsmaterials zu erhitzen, so daß dieses sich dort in
flüssigem Aggregatzustand sammelt und in die Metallschmelze zurücktropft. Entsprechend der Form
der Dampfraumwände findet dabei gleichzeitig eine günstige Verteilung des in die Metallschmelze
zurückgeführten flüssigen Behandlungsmaterials statt. Die Bedingung, daß sich im Dampfraum das passive
Gas befindet, sorgt dafür, daß sich das kondensierte Behandlungsmaterial nicht in unerwünschter Weise
umsetzt. Die durch die Erfindung bewirkte gleichmäßige Verteilung des wieder zugeführten Behandlungsmaterials
macht es in der Regel auch überflüssig, spezielle Rührvorrichtungen zu verwenden, die zu
einer einigermaßen ausreichenden Durchmischung der Metallschmelze mit dem Behandlungsmaterial
erforderlich waren.
Die Verwendung eines geschlossenen Behandlungsraumes und eines passiven Gases darin ermöglicht
809 517/489
3 4
einen höheren als Normaldruck im Behandlungs- Beispiele und weitere Ausbildungen der Erfindung
raum, so daß durch die Steuerung; dieses Druckes sind in den Zeichnungen veranschaulicht. Sie sind
die Geschwindigkeit der Verdampfung des flüchtigen lediglich als Erläuterung'und nicht als Beschränkung
Behandlungsmaterials geregelt werden kann. Bei der Erfindung gedacht.
Verwendung eines leichten passiven Gases, wie 5 Fig. 1 ist eine schematische Schnittänsight einer
Helium, bildet sich in der Regel eine Schichtung im Vorrichtung zur Veranschaulichung des erfindungs-Dampfraum
aus, wonach unmittelbar über der gemäßen Verfahrens;
Metallschmelzenoberfläche eine Schicht des gasför- F i g. 2 ist eine schematische Schnittansicht zur
migen Behandlungsmaterials angeordnet ist, die sich Veranschaulichung eines abgewandelten Verfahrens
allmählich nach oben immer weiter mit dem Helium io gemäß der Erfindung.
vermischt. Die Zeichnungen beziehen sich auf ein Verfahren
Im folgenden wird mit einem flüchtigen Behänd- zum Entschwefeln von Stahl, bei dem Calcium als
lungsmaterial ein Material bezeichnet, das zur ein flüchtiges Behandlungsmaterial verwendet ist.
Behandlung von Metallschmelze dient und bei der Bei den üblichen Bedingungen zur Behandlung von
Behandlung von Metallschmelze dient und bei der Bei den üblichen Bedingungen zur Behandlung von
Behandlung in wesentlichem Maße in der Dampf- 15 Stahlschmelze hat Calcium einen hohen Dampfdruck,
phase ist. Bei der Behandlung von Stahl dienen z. B. ist nur wenig in Stahl löslich und so stark reaktions-Behandlungsmaterialien
wie Calcium oder Magne- fähig, daß es sich fast explosiv mit Sauerstoff versium zum Deoxydieren oder Entschwefeln von Stahl. bindet. Nach der vorliegenden Erfindung und unter
Diese sind jedoch schwierig zu verwenden, weil beide Bezugnahme auf Fig. 1 wird Stahlschmelze mit CaI-bei
der Temperatur der Stahlschmelze fast sofort als 20 cium in einer Behandlungskammer 10 behandelt.
Dämpfe entweichen und weil beide eine geringe Diese Kammer 10 hat feuerfeste Wände und einen
Löslichkeit im Stahl haben. feuerfesten Boden 11, die im wesentlichen nicht mit
Der Ausdruck passives Gas soll ein Gas bezeich- Calcium reagieren. Die Kammer 10 hat einen oberen,
nen, das mit der Metallschmelze oder dem flüchtigen kuppelähnlichen Teil 12, der mit Metall 13 ausge-Behandlungsmaterial
nicht reagiert oder ungünstig 25 kleidet ist und einen dichten Dampfraum 15 bildet,
beeinflußt wird, das aber die Funktion erfüllt, eine Die Kuppel hat eine Öffnung mit einem Stopfen 16,
Druckerhöhung zu bewirken und unerwünschte Gase der entfernt werden kann, um Stahl 17 einzuführen,
auszuschließen. Beispiele von passiven Gasen sind die z. B. durch Eingießen von geschmolzenem Stahl aus
Edelgase und in bestimmten Fällen Kohlenmonoxyd einem Gießlöffel oder einfach indem fester Stahl ein-
und Wasserstoff. Ein bevorzugtes passives Gas ist 30 gebracht wird, der daraufhin geschmolzen wird. Der
Helium, weil es indifferent und außerordentlich Stopfen 16 wird danach wieder angebracht, um den
leicht ist. Es neigt zur Bildung eines geschichteten Dampfraum im wesentlichen gasdicht abzuschließen.
Dampfsystems. Eine ebenfalls mit Metall 13 ausgekleidete Kammer
Nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung 18 dient zum Entfernen von schwimmender Schlacke
dient ein Wärmeaustauscher in dem Dampfraum zum 35 von der Oberfläche der Schmelze 17. Ein Rechen 20
Kondensieren. Auch können die Wände des Dampf- mit langem Stiel ist in einer Dichtungsbuchse 21 geraumes
zu diesem Zweck dienen, so daß diese zwi- führt und dient zum Abschäumen der Oberfläche der
sehen dem Siedepunkt und dem Schmelzpunkt des Schmelze 17.
Behandlungsmaterials erwärmt sind. Wenn die letzt- Für diesen Zweck können alle üblichen Mittel ver-
genanrrte Ausbildung verwendet wird, ist es gewöhn- 40 wendet werden.
lieh notwendig, die Wände des Dampfraumes mit Die Wände der Kuppel 12 enthalten Heizelemente
Metall auszukleiden, da die meisten feuerfesten Sub- 22, welche bei dieser Ausführungsform die innere
stanzen zu porös sind, um Dämpfe zu enthalten, und Oberfläche der Metallauskleidung 13 über dem Siededas
Behandlungsmaterial in den kühleren Teilen der punkt des Calciums halten, so daß keine Calcium-Poren
der feuerfesten Materialien verfestigt würde. 45 dämpfe an der Kuppel kondensieren oder erstarren.
Wenn die Behandlungsreaktionen reversibel sind, ist Die Heizelemente 22 erstrecken sich bis zu einem
es auch erwünscht, Reaktionsprodukte zu entfernen, Punkt, der niedriger als die Metalloberfläche liegt,
die sich gewöhnlich als Schlacke an der Schmelzen- um jede Verfestigung von Calcium zu verhindern,
oberfläche sammeln, so daß die reversible Reaktion und sie umgeben die Kammer 18. Die in F i g. 1 darnicht
stattfinden kann. Zum Beispiel bei der Entfer- 50 gestellte Vorrichtung ist auch mit einem Behälter 23
nung von Schwefel oder Sauerstoff aus Metall durch versehen, welcher durch Trichterventile 25 und eine
Bildung der Suffide oder Oxyde von aktiveren Metal- Luftschleuse 26 in die Kammer 10 entleerbar ist.
len schwimmen die Sulfide und Oxyde, die sich bil- Der Behälter 23 kann verschlossen werden und die
den, auf der Schmelzenoberfläche. Wenn ein Über- Luftschleuse 26 mit indifferentem oder passivem Gas
schuß an Behandlungsmaterial vorhanden ist, neigt 55 ausgespült sein, so daß mit dem Calcium keine Luft
die Reaktion zur Bildung von Sulfid oder Oxyd. Um eingeführt wird.
zu verhindern, daß die umgekehrte Reaktion eintritt, Eine Leitung 27, die ein Ventil 28 enthält, ist vorbei
der sich Metallsulfid oder Oxyd zersetzen, wird gesehen, um das passive Gas, in diesem Beispiel Hedas
Sulfid oder Oxyd entfernt, bevor es sich zersetzen lium, in den Dampfraum 15 einzuführen. In der vorkann,
um die Schmelze mit Schwefel oder Sauerstoff 60 liegenden Durchführungsform ist auch eine Schlange
zu verunreinigen. 30, zu welcher Kühlmittel durch die Leitung 31 und
Bei der Erfindung kann natürlich auch ein Rühren das Ventil 32 geführt werden kann, in dem Dampfder
Metallschmelze stattfinden, insbesondere durch raum vorgesehen, um, wenn gewünscht, verwendet
Anwendung von elektrischer Induktion als Wärme- zu werden. Der Boden der Kammer 10 ist mit einem
quelle. Dabei führen die Wirbelströme eine Schmel- 65 unteren Gußauslaß 33 versehen, der mit einem Stopzenbewegung
aus, die für das erfindungsgemäße Ver- fen 35 verschlossen ist, um den fertigbehandelten
fahren im allgemeinen vollauf genügt. Thermische Stahl aus der Kammer 10 zu entfernen. Der Flüssig-Rührwirkungen
können auch anders erzeugt werden. keit enthaltende Teil der Kammer 10 ist mit der In-
duktionsspule 36 umgeben, um den Stahl 17 auf der richtigen Behandlungstemperatur zu halten.
Bei Betrieb wird das Metall 17 in die Kammer 10 eingebracht, und der Stopfen 16 wird wieder angebracht
und verschlossen, um eine gasdichte Kammer zu erhalten. Durch die Leitung 27 wird Helium
eingeführt, bis aus der Atmosphäre im Dampfraum 15 im wesentlichen alle Luft entfernt ist. Die Induktionsspule
36 erhöht die Temperatur des Stahls auf die richtige Behandlungstemperatur, z. B. 1600° C,
und von der Oberfläche wird alles schwimmende unlösliche Material abgeschäumt, welches mit der
Charge eingeführt wurde oder sich während des Erhitzens bildet. Das schwimmende Material 37 wird
in der Kammer 18 gesammelt.
Die Heizelemente 22 werden in Betrieb genommen und so eingeregelt, daß die Oberfläche des inneren
Dampfraumes über der Siedetemperatur des Calciums ist. Darauf wird das Calcium aus dem Behälter
23 in die Kammer 10 eingeführt, vorzugsweise indem man es langsam auf die Oberfläche der Metallschmelze
17 fallen läßt, um heftige Reaktion zu vermeiden, und es beginnt die Entschwefelung durch die
Bildung von Calciumsulfid. Die passive Heliumatmosphäre ermöglicht es, daß das Calcium nur mit
den Substanzen in dem Stahl, wie Schwefel und Sauerstoff, reagiert, und die erhaltenen Reaktionsprodukte
schwimmen an die Oberfläche des Metalls 17, von welcher sie aus der Berührung mit dem Stahl
entfernt werden können, indem sie in die Kammer 18 gerecht werden. Die heiße Metallschmelze 17 verursacht,
daß das Calcium verdampft, aber die Atmosphäre des leichten Heliums neigt dazu, das verdampfte
Calcium als eine dichte konzentrierte Decke in Berührung mit der Stahloberfläche zu halten.
Schließlich diffundieren Calciumdämpfe in den Dampfraum 15, und an diesem Punkt verursacht die
kontrollierte Einführung von Kühlmitteln durch die Leitung 31 und die Schlange 30 die Kondensation der
Calciumdämpfe, und diese fallen auf die Metalloberfläche zurück, wodurch das System in seinen unstabilen
Zustand zurückkehrt, bei welchem hochkonzentrierte Calciumdämpfe in unmittelbarer Nachbarschaft
der Metallschmelze sind. Der Wärmeaustauscher 30 kann kontinuierlich oder intermittierend betrieben
werden, um die erwünschte geschichtete Dampfphase zu erzeugen, und, wenn gewünscht,
braucht er überhaupt nicht verwendet zu werden, sondern die Heizelemente 22 können so gesteuert
werden, daß das Calcium an der Auskleidung 13 kondensiert. Unter diesen Bedingungen wird die Behandlung
fortgesetzt, bis der gewünschte Grad an Entschwefelung erreicht ist.
Anschließend an die Behandlung der Metallschmelze kann das Kühlmittel mit erhöhter Geschwindigkeit
durch die Leitung 31 fließen, wodurch sich das Calcium an dem Kondensator 30 verfestigt
und für den nächsten Stahlansatz verwendet werden kann. Das Arbeiten auf diese Art verhindert, daß
vorhandenes Calcium verlorengeht, wenn die Metallschmelze 17 entnommen wird, und es ermöglicht die
Verwendung eines größeren Überschusses an Calcium, ohne daß dieser nach jeder Behandlung verlorengeht.
Bei einer Durchführungsform der Erfindung, die in Fig. 2 gezeigt ist, hat die Behandlungszone die
Form einer beweglichen Glocke innerhalb einer sie umgebenden Kammer. Der die Flüssigkeit enthaltende
Teil der Kammer 40 ist mit einer Kuppel 41 bedeckt, die aus feuerfestem Material bestehen kann.
Innerhalb dieser Kuppel 41 ist eine Glocke 42 gezeigt, die hier aus Metall mit einer feuerfesten Kante oder
einem Rand 43 hergestellt ist, der in die Metallschmelze eintaucht. Eine Leitung, die in die Glocke
mündet, geht durch die Kuppel bei 46 hindurch. An dieser Stelle ist eine Dichtungsbuchse, wenn eine verschlossene
Kammer erforderlich ist. Zum Heraufziehen oder Herablassen der Glocke 42 dienen am
Flansch 47 angreifende Organe. Eine Leitung 48 verbindet den Glockenteil mit einem Behälter 50, aus
welchem flüchtiges Behandlungsmaterial durch die Ventile 51 und die Luftschleuse 52 in das Innere der
Glocke 42 gebracht wird. Das Innere der Glocke 42 enthält auch Kühleinrichtungen 53; diese können
konzentrische Rohre sein, welchen durch die Leitung 55 Kühlmittel zugeführt wird, wobei das Kühlmittel
durch die Leitung 56 hinausgeführt wird und durch die Dichtungspackung 54 hindurchgeht. Um das geschmolzene
Bad 45 auf der richtigen Temperatur zu halten, dienen Induktionserhitzer 57. Eine Öffnung
58, die mit einem Stopfen 60 dicht verschließbar ist, dient zum Einführen von Stahl in die Kammer 40.
Die Leitungen 61 und 62, die Ventile 63 und 64 enthalten, dienen zum Einleiten von Helium in die Kammer,
in das Innere der Glocke 42 und die Teile der Kuppel 41, die die Glocke umgeben. Bei der Durchführungsform
der F i g. 2 bildet das Innere der Glocke
42 eine getrennte Kammer, wenn der feuerfeste Rand
43 in das flüssige Metall 45 eingetaucht wird, und alles Material innerhalb der Glocke 42 ist dann von
der Umgebung der Glocke isoliert. Die Kuppel 41 braucht dann nicht ausgekleidet zu sein und kann aus
porösem feuerfestem Material bestehen, oder sie kann insoweit sogar Luft enthalten. Im Betrieb wird Stahlschmelze
45 durch die Öffnung 58 eingeführt, die gegebenenfalls mit dem Stopfen 60 dicht verschlossen
werden kann. Die Glocke 42 wird in das geschmolzene Bad 45 so weit abgesenkt, daß der feuerfeste
Rand 32 eingetaucht ist, wodurch die Glocke abgeschlossen ist. Vor dem Eintauchen ist es vorzuziehen,
mit einem starken Heliumstrom durch die Leitung 46 alle Luft oder andere Gase aus der Glocke 42 herauszuspülen.
Bevor die Glocke eingetaucht wird, werden die Erhitzer 65 angestellt und so einreguliert, daß sich
die Temperatur der Metallwand 42 oberhalb des Siedepunktes des Calciums befindet. Der Heliumstrom
durch die Leitung 61 kann zu dieser Zeit unterbrochen oder zumindest seine Geschwindigkeit
kann so verringert werden, daß nur der erwünschte Druck im System aufrechterhalten wird, der sonst
durch kleine Leckstellen oder durch Auflösen in der Stahlschmelze verringert wird. Calcium wird durch
die Luftschleuse 52 eingeführt und fällt durrch die Leitung 48 auf die Oberfläche der Metallschmelze 45.
Das Kühlmittel, das durch die mit einem Ventil versehene Leitung 55 mit regulierter Geschwindigkeit
eingeführt wird, hält den Kondensator 53 auf der richtigen Temperatur, bei der kontinuierlich flüssiges
Calcium erzeugt wird. Dieses kehrt auf die Oberfläche der Metallschmelze zurück, um weiter für die
Behandlung zur Verfügung zu stehen. Wenn Induktionsheizung angewendet wird, bilden die starken
Wirbelströme eine Aufwölbung in der Metallschmelze. Dabei sammelt sich die Schlacke 66 an der
inneren Oberfläche der Glocke. Durch gelegentliches Abheben der Glocke aus der Berührung mit der
Metallschmelze 45 während des Betriebes, besonders mit einem starken Heliumstrom, wird die Glocke von
Schlacke gereinigt, die dann mit einem Rechen 67 in eine Kammer 68 abgeschäumt wird, in der sie sich bei
69 ansammelt.
Obwohl das Verfahren mit atmosphärischem Druck oder sogar mit geringen Drücken durchgeführt
werden kann, wird vorzugsweise ein höherer Druck als Normaldruck, insbesondere gemäß F i g. 2 verwendet.
Wenn z. B. Calcium als Behandlungsmaterial dient, verringert ein Druck von ungefähr 2 at stark
die Verdampfungsgeschwindigkeit, und es kann sogar etwas flüssiges Calcium in Berührung mit der Metallschmelze
45 gehalten werden. Die Aufrechterhaltung von einem Druck von 2 at innerhalb der Glocke 42
würde jedoch eine große Schmelzensäule, die 2 at äquivalent ist, erfordern. Wenn der Stopfen 60 die
Öffnung verschließt, kann der Heliumdruck in der Kuppel 41 auf ungefähr 2 at erhöht werden, so daß
der Druck innerhalb der Glocke 42 im wesentlichen der gleiche ist wie der sie umgebende Druck. Das
Helium hat deshalb keine Tendenz, aus der Glocke zu entweichen. Weiterhin führen irgendwelche Lecks
in der Kuppel 41 zu keinem Verlust an Calcium, das nicht nur teuer, sondern auch gefährlich ist, wenn
es mit Sauerstoff in Berührung kommt.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf die Behandlung von Stahl mit Calcium
beschrieben ist, eignet es sich auch für viele andere Verfahren und für die Verwendung anderer
Behandlungsmaterialien. Die erfindungsgemäße Lehre kann z. B. als eine Stufe in einem mehrstufigen,
kontinuierlichen Verfahren mit anderen Gefäßen
oder in anderen kontinuierlichen Stahlherstellungsverfahren verwendet werden. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann zur Desoxydation oder zu einer anderen Stahlbehandlung dienen. Um den Schmelzpunkt
oder den Siedepunkt der Behandlungsmate- ■ rialien einzustellen, werden z. B. Legierungen oder
Mischungen derselben, wie Aluminiummagnesium·' legierungen oder Aluminiumcalciumlegierungen usw.,
verwendet.
Claims (10)
1. Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen mit einem flüchtigen Behandlungsmaterial, bei dem dieses in Gegenwart eines passiven
Gases in einen geschlossenen Behandlungsraum eingeführt wird, der die Schmelze und darüber
einen Dampfraum enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Dampfraum das passive Gas einschließt und daß man das
durch Berührung mit der Schmelze verdampfende Behandlungsmaterial laufend zum Kondensieren
bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wände des Dampfraumes auf eine Temperatur oberhalb des Erstarrungspunktes des flüchtigen Behandlungsmaterials
erhitzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wände eines zusätzlich
im Dampfraum vorgesehenen Kondensators auf einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes
und unterhalb des Siedepunktes und die Wände des Dampfraumes auf einer Temperatur
oberhalb des Schmelzpunktes des flüchtigen Behandlungsmaterials hält.
4.Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Dampfraumes
auf einer solchen Temperatur gehalten werden, daß das flüchtige Behandlungsmaterial dort kondensiert.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensator ein Wärmeaustauscher
verwendet wird, der mit Kühlmittel gespeist wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Behandlungsraum
ein höherer Druck als atmosphärischer Normaldruck aufrechterhalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Eisenschmelze
Calcium als Behandlungsmaterial verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Eisenschmelze
Magnesium als Behandlungsmaterial verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Helium
als passives Gas verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Metallschmelze gerührt und durch Induktionsheizung erhitzt wird.
ll.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wände einer in dem
geschlossenen Behandlungsraum in die Schmelze eingetauchten Tauchglocke auf einer Temperatur
oberhalb des Schmelzpunktes und die Wände eines in dem in der Tauchglocke eingeschlossenen
Dampfraum vorgesehenen Kondensators auf einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt
und dem Siedepunkt des flüchtigen Behandlungsmaterials hält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 517/489 2.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US373243A US3295960A (en) | 1964-06-08 | 1964-06-08 | Method of treating metal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1262319B true DE1262319B (de) | 1968-03-07 |
DE1262319C2 DE1262319C2 (de) | 1968-09-19 |
Family
ID=23471568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1964K0053426 Expired DE1262319C2 (de) | 1964-06-08 | 1964-07-09 | Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3295960A (de) |
AT (1) | AT262356B (de) |
BE (1) | BE672530A (de) |
CH (1) | CH460834A (de) |
DE (1) | DE1262319C2 (de) |
FR (1) | FR1455564A (de) |
GB (1) | GB1054885A (de) |
NL (2) | NL6507255A (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3619173A (en) * | 1969-02-18 | 1971-11-09 | Kaiser Ind Inc | Method for the controlled addition of volatile treating materials |
DE2607735A1 (de) * | 1976-02-23 | 1977-08-25 | Mannesmann Ag | Verfahren und einrichtung zur verhinderung der reoxydation des giessstrahles und zur chemischen beeinflussung von metallschmelzen |
HU179333B (en) * | 1978-10-04 | 1982-09-28 | Vasipari Kutato Intezet | Method and apparatus for decreasing the unclusion contents and refining the structure of steels |
US4310572A (en) * | 1980-04-11 | 1982-01-12 | Bethlehem Steel Corporation | Method for wiping hot dip metallic coatings |
US4421054A (en) * | 1980-04-11 | 1983-12-20 | Bethlehem Steel Corporation | Apparatus for preventing surface blemishes on aluminum-zinc alloy coatings |
SE446881B (sv) * | 1981-12-15 | 1986-10-13 | Asea Ab | Forfaringssett for framstellning, forvaring och varmhallning av segjern i rennugn av s.k. teapot-typ. |
DE3427087C1 (de) * | 1984-07-19 | 1986-04-10 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Metallurgisches Gefaess |
DE3507648A1 (de) * | 1985-03-05 | 1986-09-11 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Vorrichtung und verfahren zum warmhalten von fluessigen metallschmelzen |
CH667466A5 (de) * | 1985-12-23 | 1988-10-14 | Fischer Ag Georg | Verfahren zum nachbehandeln einer eisenguss-schmelze. |
US5091000A (en) * | 1987-12-25 | 1992-02-25 | Nkk Corporation | Method for cleaning molten metal and apparatus therefor |
CH679987A5 (de) * | 1989-11-28 | 1992-05-29 | Fischer Ag Georg | |
US5271341A (en) * | 1990-05-16 | 1993-12-21 | Wagner Anthony S | Equipment and process for medical waste disintegration and reclamation |
US5322543A (en) * | 1993-02-04 | 1994-06-21 | Lazcano Navarro Arturo | Simplified method for producing ductile iron |
US5301620A (en) * | 1993-04-01 | 1994-04-12 | Molten Metal Technology, Inc. | Reactor and method for disassociating waste |
US5555822A (en) * | 1994-09-06 | 1996-09-17 | Molten Metal Technology, Inc. | Apparatus for dissociating bulk waste in a molten metal bath |
US5518221A (en) * | 1994-11-30 | 1996-05-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for inert gas blanketing of a reactor or vessel used to process materials at elevated temperatures such as an induction furnace used to remelt metals for casting |
GB2351297B (en) * | 1999-06-21 | 2004-01-21 | Vacmetal Gmbh | Metallurgical treatment apparatus |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2255549A (en) * | 1938-10-06 | 1941-09-09 | Kruh Osias | Method for producing aluminum, beryllium, chromium, magnesium, and alloys of these metals |
US2678266A (en) * | 1951-11-08 | 1954-05-11 | Zifferer Lothar Robert | Introduction of magnesium into molten iron |
US2754201A (en) * | 1952-10-27 | 1956-07-10 | Int Nickel Co | Process of alloying magnesium with cast iron |
GB765423A (en) * | 1954-03-06 | 1957-01-09 | Mond Nickel Co Ltd | Improvements in methods of and apparatus for the treatment of molten iron and steel |
US2869857A (en) * | 1954-07-24 | 1959-01-20 | Gutehoffnimgshutte Sterkrade A | Device for feeding an additive to a melt |
US3137753A (en) * | 1959-06-30 | 1964-06-16 | Fischer Ag Georg | Device for treating metallic melts |
US3116998A (en) * | 1959-12-31 | 1964-01-07 | Light Metals Res Lab Inc | Continuous vacuum and inert gas process for treating titanium and other metals |
-
0
- NL NL126941D patent/NL126941C/xx active
- GB GB1054885D patent/GB1054885A/en active Active
-
1958
- 1958-11-28 FR FR38876A patent/FR1455564A/fr not_active Expired
-
1964
- 1964-06-08 US US373243A patent/US3295960A/en not_active Expired - Lifetime
- 1964-07-09 DE DE1964K0053426 patent/DE1262319C2/de not_active Expired
-
1965
- 1965-05-26 CH CH739165A patent/CH460834A/de unknown
- 1965-05-28 AT AT487965A patent/AT262356B/de active
- 1965-06-08 NL NL6507255A patent/NL6507255A/xx unknown
- 1965-11-19 BE BE672530D patent/BE672530A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1262319C2 (de) | 1968-09-19 |
GB1054885A (de) | |
BE672530A (de) | 1966-03-16 |
FR1455564A (fr) | 1966-04-01 |
NL126941C (de) | |
NL6507255A (de) | 1965-12-09 |
AT262356B (de) | 1968-06-10 |
US3295960A (en) | 1967-01-03 |
CH460834A (de) | 1968-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1262319C2 (de) | Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen | |
DE2828634A1 (de) | Verfahren und einrichtung fuer das raffinieren von schmelzen auf eisenbasis | |
DE1941760A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Zusetzen von Additiven zu einer Schmelze | |
DE69430541T2 (de) | Verfahren zum raffinieren von metall | |
DE2732136C2 (de) | Behandlung von geschmolzenem Metall | |
DE69428123T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Raffinieren einer Metallschmelze | |
DE1082706B (de) | Verfahren zur Giessstrahl-Vakuum-behandlung von Stahl | |
AT406689B (de) | Verfahren zum regenerieren von entschwefelungsschlacke | |
DE1533385B1 (de) | Verfahren zum Zulegieren reaktionsfreudiger Legierungsbestandteile | |
DE2205206C2 (de) | Verfahren zur Entschwefelung von Stahl | |
DE2026780C2 (de) | ||
DE1433570A1 (de) | Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Gusskoerpern aus oxydierbaren Metallen | |
DE69516170T2 (de) | Vorrichtung zur behandlung von schmelzen mit reaktiven materialien die niedrigen oder hohen gasanteil erzeugen | |
DE2452611C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Raffination und/oder zum Frischen einer Stahlschmelze | |
DE2559188C2 (de) | Verfahren zur Entschwefelung von Stahlschmelzen | |
DE2309748C3 (de) | Zusatzmittel zum Reinigen von Stahlschmelzen | |
DE69125347T2 (de) | Verfahren zur Pfannenstandentgasung mit einer die Pfanne umgebenden Induktionszusatzheizung | |
DE3644471A1 (de) | Behandlungsgefaess zur behandlung von fluessigen metall-legierungen | |
EP0000466A1 (de) | Verfahren zum Einbringen von körnigen Stoffen in eine Metallschmelze und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE1458963C (de) | Anwendung einer Vakuumbehandlung von fertiggefrischtem LD Stahl zur Vorbereitung von fur das Stranggießen geeigneten, sill ziumfreiem und aluminiumfreiem Tiefzieh stahl sowie Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens | |
DE3150291A1 (de) | Verfahren fuer die wiederverwertung von bei der edelstahlerzeugung entstehenden staeuben | |
DE1508111B1 (de) | Verfahren zur Reinigung der Schmelze in einem metallurgischen Induktionsofen | |
DE1583266A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von in geschmolzenem Metall geloestem Sauerstoff | |
DE239079C (de) | ||
DE370478C (de) | Verfahren zum Schmelzen von luftempfindlichen Metallen und Legierungen von geringem spezifischen Gewicht |