DE1298110B

DE1298110B - Vorrichtung zur Behandlung von Metallschmelzen

Info

Publication number: DE1298110B
Application number: DE1967K0061526
Authority: DE
Inventors: Faste Heinrich
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Priority date: 1967-02-25
Filing date: 1967-02-25
Publication date: 1969-06-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Metall-, insbesondere Stahl- oder Roheisenschmelzen, in einer rotierenden Trommel, durch die die mit Reaktionsstoffen zu behandelnde Schmelze hindurchfließt und in der die metallurgische Behandlung vorgenommen wird.
Bei der metallurgischen Behandlung von Metallschmelzen findet vielfach ein Stoffaustausch zwischen der Metallschmelze einerseits und z. B. einer darübergeschichteten Schlacke andererseits statt. Die Behandlung besteht nun darin, daß die Schlacke Stoffe enthält oder ganz aus solchen besteht, die mit den Verunreinigungen reagieren und die entsprechenden Reaktionsprodukte wieder von der Schlacke aufgenommen werden. Ein derartiger Stoffaustausch wird unter anderem ganz- wesentlich von der Konzentration der Schlacke an Reaktionsprodukten in der Weise beeinflußt, daß der Austausch um so intensiver und durchgreifender ist, je höher die Konzentration der Schlacke an reaktionsfähigem Stoff ist. Um die Wirkung der Schlacke zu verbessern ist es bereits bekannt, Neuschlacke in mehreren Teilmengen nacheinander aufzugeben und die einzelnen verbrauchten Teilmengen vor der Aufgabe einer frischen Teilmenge von der Metallschmelze abzuziehen. Es ist damit eine wesentlich verbesserte Wirkung der Schlacke zu erreichen. Andererseits ist ein mehrfacher Schlackenwechsel außerordentlich aufwendig und meistens verfahrenstechnisch gar nicht tragbar.
Darauf aufbauend und zur Vermeidung der geschilderten Nachteile besteht die Erfindung in einer Vorrichtung zum Behandeln von Metallschmelzen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung geht von einer bekannten waagerecht oder geneigt angeordneten, stirnseitig offenen Trommel mit feuerfester Auskleidung zur Aufnahme der zu behandelnden Metallschmelze aus. Derartige Trommeln sind am äußeren Umfang in der Nähe der Stirnseiten mit Laufringen versehen, über die sie auf Laufrollen gelagert sind und in Drehbewegungen versetzt werden. Es sind kippbare oder feststehende Auffangöfen vorgesehen, in die die Trommel mit ihren beiden Stirnseiten hineinragt. Außerdem sind Beschickungsvorrichtungen für die zu behandelnde Metallschmelze und feste, flüssige und/oder gasförmige Reaktionsstoffe auf den Stirnseiten der Trommel angeordnet, so daß Metall und Reaktionsstoffe die Trommel in Gegenstrom durchwandern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch die in an sich bekannter Weise einseitige konische Erweiterung der lichten Weite der Auskleidung im mittleren Bereich der Trommellänge, die absatzlos in die zylindrischen Bereiche übergeht. Erfindungsgemäß sind außerdem mindestens in dem Bereich der konischen Erweiterung auf dem Umfang der Trommel stromdurchflossene Spulen angeordnet, deren elektromagnetische Felder entgegen dem Gefälle auf die Schmelze einwirken.
Durch die an sich bekannte konische Erweiterung der lichten Weite gelingt es, ein gleichmäßiges Strömen des Trommelinhaltes von der Seite der kleinsten zur größten lichten Weite zu erreichen. Die Neigung der konischen Erweiterung braucht dabei nur klein zu sein, so daß die Verweilzeit der Stoffe lang genug ist, daß die Reaktionen ablaufen können.
Die elektromagnetischen Felder der stromdurchflossenen Spulen bewirken darüber hinaus, daß die metallische Phase in entgegengesetzter Richtung fließt, d. h. von der größten zur kleinsten lichten Weite. Für die Spulenanordnung sind verschiedene Ausführungen bereits bekannt, mit denen sich die gewünschte Förderwirkung erreichen läßt. So ist es beispielsweise möglich, bei Verwendung von Drehstrom ein Wanderfeld über der Länge der konischen Erweiterung zu erzeugen. Aber auch mit einphasigem Wechselstrom läßt sich eine derartige Wirkung erreichen.
Es ist damit möglich, in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die im Aufbau einfach und im hohen Maße betriebssicher ist, metallurgische Reaktionen zwischen einer metallischen und einer nichtmetallischen Phase nach dem sogenannten Gegenstromprinzip zu verwirklichen, was in der Metallurgie schon vielfach angestrebt, aber in so vollkommener Weise nicht erreicht worden ist.
Durch Veränderung der Feldstärke ist es möglich, die Durchflußzeit der verlangten Reaktionszeit anzupassen.
Wird die Trommel in bekannter Weise mit einer so hohen Drehzahl betrieben, daß die in ihr befindliche Metallschmelze unter der Einwirkung der Fliehkraft die feuerfeste Auskleidung auf dem ganzen Umfang ständig bedeckt, so wird die Auskleidung vor der Zerstörung durch die bei der Reaktion möglicherweise entstehenden aggressiven Zwischenprodukte geschützt.
Beispielsweise kann ein Entschwefeln von Roheisen mit Soda oder Kalk mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen, wobei eine gute Ausnutzung des Behandlungsstoffes und eine hohe Reinheit des Roheisens erreicht werden. Dadurch, daß die kurz vor dem Austritt aus der Trommel im Bereich der größten lichten Weite schon weitgehend mit Schwefel gesättigte Schlacke auf einen hohen Schwefelgehalt im Eisen trifft, wird sie bis zur praktisch vollständigen Sättigung verbraucht. Andererseits trifft auf den geringen Schwefelgehalt des Roheisens im Bereich der kleinsten lichten Weite eine in. ihrer Entschwefelungseinwirkung noch nicht geminderte frische Schlacke, so daß eine weitgehende Entschwefelung des Roheisens erreicht wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Händ der beispielhaften Darstellung näher erläutert. Die waagerecht angeordnete Trommel l mit den beiden Tragringen 2 a und 2 b wird von mehreren Rollen, von denen für jeden Ring nur eine Rolle 3 a und 3 b gezeichnet ist, gehalten und in Drehung versetzt. Die Trommel ist im Innern mit einem feuerfesten Material 4 ausgekleidet. In dem mittleren Bereich von 5 bis 6 ist die lichte Weite der Auskleidung einseitig konisch erweitert und geht absatzlos in die stirnseitigen zylindrischen Bereiche über.
In dem konischen Bereich 5 bis 6 sind um die Trommel stromdurchflossene Wicklungen angeordnet, die hier in einem ortsfesten, undrehbaren Stahlblechpaket eingebettet sind. Die Wicklungen 7 mit dem Stahlblechpaket 8 können auch mit der Trommel fest verbunden sein und mit dieser umlaufen, wenn der Strom über Schleifringe übertragen wird.
Die Stimseiten9,10 derTrommel1 ragen in die urdrehbaren, eventuell kippbaren Auffangöfen 11, 12 hinein. Die Beschickungseinrichtungen 13,14,15 sind durch die Auffangöfen in der Trommel eingeführt. Im vorliegenden Beispiel wird über das Beschickungsrohr 15 die metallische Phase 16 in die rasch umlaufende Trommel eingebracht, die die Auskleidung rundum bedeckt und die unter dem Einfluß der elektromagnetischen Felder entgegen ihrer Schwerkraft und der auf sie wirkenden Fliehkraft zum engeren Tei15 der Trommel strömt und in den Auffangofen 11 abfließt. Die nichtmetallische Phase 17 wird durch das Außenrohr der Beschickungseinrichtung 13 in die Trommel eingebracht und strömt unter der Fliehkraft im ständigen Kontakt mit der metallischen Phase durch die Trommel. Sie wird aufgefangen in dem Ofen 12, aus dem sie durch die Rinne 18 abgezogen wird. Die Beschickungseinrichtung 14 und das Innenrohr der Beschickungseinrichtung 13 können der Beheizung dienen.

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zur Behandlung von Metallschmelzen, bestehend aus einer stirnseitig offenen, waagerecht oder geneigt angeordneten Trommel, die mit einer feuerfesten Auskleidung im Innern und Laufringen am äußeren Umfang in der Nähe der Stirnseiten versehen ist, über die sie durch Antriebsrollen gehalten und in eine Drehbewegung um ihre Längsachse versetzt wird, nicht rotierende Auffangöfen, in die die Trommel mit ihren beiden Stirnseiten hineinragt, und von beiden Stirnseiten in die Trommel eingeführte Beschikkungseinrichtungen für das flüssige Metall sowie für feste, flüssige und/oder gasförmige Reaktionsstoffe, wobei das zu behandelnde Metall und die Reaktionsstoffe die Trommel im Gegenstrom durchwandern, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der feuerfesten Auskleidung in an sich bekannter Weise mindestens im mittleren Bereich der Trommel einseifig konisch erweitert ist und absatzlos in die anschließenden zylindrischen Bereiche übergeht und daß auf dem Umfang der Trommel mindestens in dem Bereich der konisch erweiterten lichten Weite stromdurchflossene Spulen angeordnet sind, deren elektromagnetischen Felder entgegen dem Gefälle auf die Schmelze einwirken.