DE1433553A1

DE1433553A1 - Vorrichtung zum Einbringen von Aluminium oder von Aluminiumlegierungen in Stahlschmelzen

Info

Publication number: DE1433553A1
Application number: DE19631433553
Authority: DE
Inventors: Graef Dr-Ing Rudolf
Original assignee: Huettenwerk Oberhausen AG
Current assignee: Huettenwerk Oberhausen AG
Priority date: 1963-07-19
Filing date: 1963-07-19
Publication date: 1968-11-14
Also published as: NL6404612A; GB997565A

Description

Vorrichtung zum Einbringen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen in Stahlschmelzen

CO LO CO O

OO O CO

Zum Zwecke der Desoxydation des Stahles wird der Schmelze vorteilhafterweise Aluminium ( in Form von sogenanntem Hütten— aluminium oder Aluminiumlegierungen) zugesetzt« Es bereitet gewisse Schwierigkeiten, das spezifisch leichte Aluminium mit seinem niedrigen Schmelzpunkt so in die Schmelze einzubringen, daS es sich ohne Verluste gleichmäßig in ihr verteilt· Ufenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden» steigt das in stückiger Form zugegebene Aluminium mehr oder weniger schnell an die Oberfläche der Schmelze, so daß es nur an der Ober·· fläche der flüssigen Schmelzen mit dieser zur Reaktion kommen kann· Hinzu kommt, daß ein erheblicher Teil des Aluminiumzu— satzes in die Schlacke geht und solcherart keine Gelegenheit hat, nit den im Eisen gelösten FeO in Berührung zu kommen; der Desoxydationseffekt ist dann dementsprechend mangelhaft»

Es sind weitere zahlreiche Vorschläge bekannt, die sich mit der Aufgabe befassen, das Aluminium ( bztu» die Al-Legierung oder Zusätze von ähnlicher Beschaffenheit).in den flüssigen S^ahl so einzubringen, daß sie ausreichend Zeit zur Reaktion ■it dieser Schmelze haben, ohne mit dem Sauerstoff der Atmos·· phäre in Berührung zu kommen. Vielfach soll dies dadurch erreicht werden, daß das stückige oder in Büchsen eingefüllte

Neue Unterlagen (aa7§i At*.2 Nr. 1 s*« des

· ^y· * ⁹-^m7)-

( vgl· deutsche Patentschrift 159 757) metall auf dem Bad» boden, Z₀Bo einer Gießpfanne,, so lange festgehalten wird, bis der flüssige Stahl dieses überfließt und in Lösung gebracht hat. So ist es beispielsweise bekannt, das Aluminium in Form von Kegeln an feuerfest umkleidete Stahlstangen zu befestigen, die in die mit der Stahlschmelze gefüllte Gieß» pfanne eingetaucht und manuell, motorisch oder mittels Kran mährend des Aufschmelzen des Aluminiums lebhaft bewegt werden, uias man für unbedingt erforderlich hält·

Es ist ferner bereits eine Vorrichtung zum Einbringen von Reaktionsstoffen in eine Schmelze bekannt ( S₀DAS 1 o46 543) wobei die Reaktionsstoffe in Form von Hohlzylindern auf einer heb- und senkbaren Stange angeordnet sind und auf diese UJeise in die Schmelze eingetaucht werden» Insbesondere sollen die Reaktionsstoffe mittels der Stange fortschreitend in die Schmelze eingeführt und dort festgehalten werden, wobei die Zuführgeschwindigkeit so gewählt werden kann, daß diese gemäß dem Verbrauch der Reaktionsstoffe in der Schmelze erfolgt« mittels dieser bekannten Vorrichtung ist es möglich, die Reaktionsstoffe in ihrer Gesamtheit in die Schmelze einzutauchen, wozu eine besondere Vorrichtung erforderlich ist, welche das Zudecken der Schmelze mit einem Deckel, sowie das maschinelle Einsenken, Herausheben und Verschwenken der auf den Stangen aufgereihten Reaktionsstoffe ermöglicht, wozu die Stangen mittels eines Hebewerkes heb·· und senkbar sind« Im Ergebnis ist diese Vorrichtung bzw« das angewandte Verfahren für die Praxis wenig befriedigend.

Andere Vorschläge gehen dahin, an Stahlstangen befestigte und mit Reaktionsstoffen gefüllte Behälter oder Aluminiumstücke in die Schmelze einzubringen und von Hand oder mittels eines Hebelsystems unter die Badoberfläche zu drücken, bis sich das Metall auflöst.

809808/035?,

S-

Bai der Anwendung der vorgenannten.Vorschläge macht sich, wie bereits ermähnt, als schwerwiegender Nachteil bemerkbar, daß hierbei zum Teil recht aufwendige bzw« den Arbeitsablauf beiia Gießen behindernde apparative Vorrichtungen erforderlich sind) «ie Arbeitsplattformen bei manuellem Einführen, Benutzung von Kränen bei maschinellem Einführen, Anfertigung feuerfest umkleideter Stangen, mit denen die Aluminiumkörper in die Schmelze getaucht werden, Verwendung von Hohlkörpern, die mit Aluminium ausgefüllt werden müssen und meistens nach einmaliger Verwendung unbrauchbar sind und dergleichen« Das stört insbesondere deshalb den Arbeitsablauf beim Gießen, weil zusätzlich die normale Stopfenstange manipuliert werden muß» Im übrigen ist die Funktionsweise derartiger Vorrichtungen ( z_eB. wegen vorzeitigen Aufschmelzens der Behälter für das Aluminium oder wegen des Verbiegens der verwendeten Führungsstangen) meistens nicht zuverlässig genug, so daß das Aluminium frühzeitig an die Oberfläche schwimmt, wo es zum Teil mit Schlacke umkrustst wird, so daß eine befriedigende Auflösung in der Schmelze nicht stattfindet. Bei manueller Arbeitsweise ist zudem die herrschende Hitze sehr lästig.

Auch ist es bereits bekannt ( vgl· deutsche Patentschrift 159 474) Legierungsstoffe z«B· Spiegeleisen, Siliziumeisan, Nickel, die einer Stahlschmelze zugegeben werden sollen, in Form von Stäben in eine Form einzuhängen, damit sie bei steigendem Guß von dem in die Gußform eintretenden flüssigen metall geschmolzen und aufgenommen werden. Zwar ist das bekannte Verfahren mit den dafür in Frage kommenden und erwähnten Legierungen ohne weiteres durchführbar, nicht jedoch, wenn flüssigem Stahl, Aluminium oder Aluminiumlegierungen zugegeben werden sollen. Stangen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen in die Kokille einzuhängen würde deshalb nicht zum Ziele führen, weil das gegenüber der Schmelze spezifisch leichtere Aluminium im hochsteigenden, etwas mit Schlacke bedeckten Stahl an der Oberfläche

809808/ 0358

schöimmert umu mit dem fracfrs teigende rc GuQ gehoben Bürde, da&ei fortlaufend abbrennen, wtirde> so daß das Aluminium bz«. die Aluminiumlegierung nur an der Oberfläche des flüssigen Stahles mit diese» zur Reaktion kommen kann·

Im übrig err sind Gießpfannen:, wie bereits ermähnt, ü bliche r-UiBise m^t Stopfenatangan ausgerüstet, die an eins Iflanipuliervorrichtung angeschlossen sind, von oben in die Gießpfanne hineinragen und mit ihrem freien Ende den Pfannenausguß verschließen· Die Stopfenstangen bestehen· zumeist aus einer Stange, die von Rohrstücken aus feuerfestem material umkleidet ist und einen entsprechenden Stopfen trägt· Um auf einfache Weise die wargenannten Nachteile zu vermeiden and eine gleichmäßige Auflösung und* Verteilung des aus Aluminium, einer Alu«» miniumlegierung oder dergleichen bestehenden Qeaoxydations— mittels in dem in die Gießpfanne gefüllten flüssigen Stahl zu erreichen» ist in einem anderen Patent der Anmelderin vorgeschlagen morden, von einer Stopfenstange, bes-tehend aus Stangenkörper mit Umkleidung aus Rohrstücken aus feuerfestem material, auszugehen und ein oder mehrere der Rohrstücke_r möglichst ein unteres, von der in die Gießpfanne einfließenden Schmelze alsbald überflutetes, Bit Aluminium bzw· einer Alu«!— niumlegierung in Form eines ζ·Β· zylindrisch oder kegelstumpf-· förmigen Blockes zu umgießen« Das Umgießen der feuerfesten Rohrstücke mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist jedoch, ebenso wie das notwendige Auswechseln der Rohrstücke, nach bzw« vor Gebrauch nachteilig aufurendig»

Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannten Nachteile zu vermeiden« Sie will auf einfachste Weise eine gleichmäßige Auflösung und Verteilung dee aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen beistehenden Desoxydationswittels in dem in. ate Gießpfanne gefüllten flüssigen Stahl erreichen, dabei jedoch mit einer

8ÖSSÖ8/035S

einfach herstellbaren Vorrichtung, die vor Gebrauch auch auf einfache Heise vorbereitet werden kann, arbeiten·

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen in Stahlschmelzen, bestehend aus einer Stopfenstange mit Umkleidung aus feuerfeste« material· Gesäß der Erfindung wird auf die Umkleidung ein nach der einzubringenden Klenge an Aluminium,bzw« Aluminium·" legierung bemessener Hohlzylinder aus Aluminium oder Aluminiumlegierung aufgeschoben und auf ihr befestigt·

Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen· So kann insbesondere zur einfachen Abstimmung der Aluminiummenge, bzw· Menge an Aluminiumlegierung auf die zu behandelnde Schmelze der Hohlzylinder aus mehreren Teil» anschnitten bestehen· Um das Befestigen des Hohlzylinders auf .der Umkleidung auf einfache Weise zu erreichen, empfiehlt die Erfindung, daß die Umkleidung aus feuerfestem Material einen oberen Haltebund für den Hohlzylinder aufweist, der unten durch einen Keil, ζ·Β· einen Aluminiumkeil, festgehalten werden kann· Ea «ird damit erreicht, daß der Hohlzylinder vor Einfüllen der Schmelze vor dem Herabfallen geschützt ist und, nach Ein·· füllen der Schmelze in die Pfanne, infolge das an dem Stopfen-· rohr befindlichen Bundes gehindert tuird, zur Oberfläche der Schmelze aufzusteigen·

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind nicht nur allgemein darin zu sehen, daß auf einfachste Weise eine gleichmäßige Auflösung und Verteilung des aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen bestehenden Desoxydatiansmittela in dem in die Gießpfanne gefüllten flüssigen Stahl erreicht wird, sondern, gegenüber dem anderen Patent der Anmelderin, auch darin, daß es wesentlich einfacher ist, einen Hohlzylinder aus Aluminium oder eine Aluminiumlegierung über ein Stopfenrohr zu ziehen, als ein solches mit Aluminium zu umgießen·

8 09808/0358

In folgenden uiird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:

Fig· 1 im Axialschnitt den unteren Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen in Stahlschmelzen und

Fig» 2 in gegenüber der Fig· 1 verkleinertem Maßstab die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebaut in eine im Schnitt gezeigte Gießpfanne»

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung zum Einbringen von Aluminium_f oder Aluminiumlegierungen in Stahlschmelzen besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Stopfenstange 1»2» die ihrerseits aus Stangenkörper 1, und Umkleidung 2 aus feuerfestem Material besteht» Die Umkleidung 2 aus feuerfestem Material besteht ihrerseits aus mehreren Rohrstücken· Erfindungsgemäß ist auf die Umkleidung 2 ein nach der einzubringenden Menge Aluminium bztu« Aluminiumlegierung bemessener Hohlzylinder 3 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung aufgeschoben und befestigt· Im Ausführungsbeispiel besteht dar Hohlzylinder 3 aus mehreren Teilstücken a,b,c, so daß unschwer die Menge an Aluminium bzw· Aluminiumlegierung durch Aufschieben eines oder mehrerer Teilstücke variiert uierden kann· Im übrigen besitzt die Umkleidung 2 aus feuerfestem Material einen oberen Haltebund 4 für den Hohlzylinder, der unten im AusfUhrungsbsispiel durch einen Keil 5, ζ«Β· einen Aluminiumkeil, festgehalten ist«

lüia Fig· 2 verdeutlicht, uiird die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 bis 5 als Stopfenstange in die Pfanne 6 eingebracht, wobei die Stopfenstange in üblicher Weise über den Mechanismus 7 betätigt uiird·

Ansprüche

80 9 8 08/0358

Claims

Anspruch·

1. Vorrichtung zum Einbringen von Aluminium und Aluminium«· legierungen in Stahlschmelzen, bestehend aus einer Stopfenstange aus Stangenkörper mit Umkleidung aus feuerfeste* Mate« rial« dadurch gekennzeichnet, daß auf die Umkleidung (2) ein nach der einzubringenden Menge an Aluminium bzw· Aluminiuiirle— gierung bemessener Hohlzylinder (3) aus Aluminium oder Alu·· Briniurolegierung aufgeschoben und auf ihr befestigt ist·

2· Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet» daß der Höhl— zylinder (3} aus mehreren Teiistöcken (a,b_tc) besteht*

3. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Um» kleidung (2) aus feuerfesten material einen oberen Haltebund (4} für cfen Hohlzylinder (3) aufweist, der unten durch Keil (5) oder dergleichen festgehalten sein kann*

Patentanwälte Or* Andrejauiski Dr» Honke

Neue Uütertogen mn*

8 0 9 8 0 8/0358