DE1508214A1

DE1508214A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen von Metallschmelzen,insbesondere Stahlschmelzen,unter vermindertem Druck

Info

Publication number: DE1508214A1
Application number: DE19661508214
Authority: DE
Inventors: Schaefer Dipl-Ing Klaus
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1966-09-14
Filing date: 1966-09-14
Publication date: 1970-03-05

Description

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KLÖCKNER - WERKE A
DuxGburg

Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen von Metallschmelzen, insbesondere »Stahlschmelzen, unter vermindertem Druck

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entgasen von Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, ä unter vermindertem Druck sowie auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Die bekannten Verfaiiren air Vakuumentgasurig von Jt ahl schnei ζ en weisen den Nachteil auf, daß während des Entgasungsvorganges ein erheblicher l'emparaturabfall eintritt, ier die Vergießbarkeit der Schmelze entscheidend be eint räcnt igen kann. Dieser Nachteil ergibt sich sowohl für die ücliche Pfannenentgasung als aucn für die Strahlent~asung in mehr oder minder ausgeprägtem Maße. Außerdem ist der apparative Aufwand der bekannten Verfahren und Vorrichtungen relativ groß. Ein besonderes Problem ist hierbei die Erzielung einer ausreichenden Abdichtung von relativ großen Behältern oder Behälter- ⁽ deckein, Wozu man genau gearbeitete Dichsungselenerate benötigt, c.B. Hartgummiringe oder andere Dichtungen, wie sie insbesondere bei der Ffannenentgasung unumgänglich sind.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Temperaturverlust während des Sntgasungsvor^Jiges zu vermeiden, die Durohmischung der Schmelze während ds-r ">itgasungsvorganges zu ermöglichen und außerdem die Ab lic':-.. .Mg wesentlich z\x vereinfachen.

BAD ORIGINAL

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Die Erfindung löst die vorgenannte Aufgabe dadurch, da', in einem Metall, insbesondere Hetallschmelze, ein einseitig offener hohler !Tauchkörper mit seiner offenen oeite zuunterst eingebaucht wird, daß das Innere des hohlen Tauchkörpers evakuiert wird und daß spätestens nach ausreichender Evakuierung des Innern oder des Innenraumes des hohlen Tauenkörpers ein Wechselstrom eingeschaltet wird, der zumindest in dem Teil der Metallschmelze, der in den hohlen Tauchkörper hineinragt', ein elektrisches Wechselfeld nach Art eines Induktionsofens erzeugt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß einer Ausführungsform einer Vorrichtung weist der hohle 'Tauchkörper an seiner Innenseite gekühlte spulenförmig angeordnete elektrische Leiter auf, die in einer feuerfesten Masse eingebettet sind, wobei die Achse der spulenformigen Leiter vorzugsweise senkrecht zur Oberfläche der Metallschmelze verläuft. Als Leiter verden vorzugsweise Hohre verwendet, durch die eine Kühlflüssigkeit fließt. Die elektrischen Leiter liegen vorzugsweise auf einem ringföraigen flansch auf, der im unteren Teil des Tauclüörpers angeordnet ist und dessen Breite so gewählt ist, da3 er als Auflager sowohl für den spulenförmig verlaufenden elektrischen Leiter als auch für die isolierende feuerfeste Substanz dienen kann.

Die elektrischen Leiter zur Erzeugung der Badbewegung können auch an der Innenseite des'die Stahlschmelze aufnehmenden Behälters, z.B. einer Pfanne, oder dgl», vorgesehen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das erfindungsgemäße Verfahren in einen Induktionsofen ausgeführt werden, wobei der Induktionsofen die Stahlschmelze in üblicher Weise aufnimmt und der hohle"Tauchkörper gemäß der Erfindung von oben in die Schmelze eingeführt wird.

BAD ORfGiNAL 00-9810/858$

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Genuiii- einer Ausführungsfοr:n einer erfindungsgemnlten Vorrichtung kann der hohle Tauchkörper in vertikaler Hichtung, z.B. 'nit Hilfe einer ifydraulik verstellbar angeordnet sein, wobei ein Systen von Streben für eine stabile Lagerung des Koalltörpers auf der «Schmelze vorgesehen ist.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß der in der Glocke aufsteigende Stahl eine vakuumdichte Abdichtung gegenüber den: Au.;enrau^-n erzeugt, ohne das besondere Dichtungcelemente vorgesehen nu 'werden brauchen. Der Tauchkörper wird durch das Metallbad getragen und braucht; nur in stabiler Weise gefügt SU werden. Die Badbewegung wird durch die Wirkung der in den " Spulen fließenden Induk^ioiiostromen erzeugt, welche z\x einer ähnlichen Umlauf bewegung de 3 Stahles führen wie sie in einen Induktionsofen stattfindet. Der unter der Wirkung der Induktionsströme aufgeheizte Stahl strömt an die Oberfläche, wird dort entgast, nimir.t hierbei ein höheres spezifisches Gewicht an, was zusammen mit der abkühlung iasu führt, dais der ent^- gaste Stahl sich im unteren Teil der schmelze ablagert, während der leichtere, noch nicht entgaste Stahl auftaucht und einem intensiven EntgasungsVorgang unterworfen wird. Die ständige Zuführung von Wärme hält den Stahl bei einer gewünschten Temperatur, die ,jederzeit ein Abgießen der Schmelze erlaubt.

Außer dem Tauchkörper und einem üblichen Anschluß an eine hinreichend starke Vakuumpumpe sind keine besonderen Vorkehrungen oder umständliche Apparaturen erforderlich. Der Tauchkörper kann als in vertikaler Hichtung verschiebbares glockenförmiges Gebilde ausgeführt sein, welches in eine vorhandene Pfanne eingetaucht und aus der Schmelze nach stattgefundener Evakuierung ausgefahren werden kann, was ein Einfahren der Pfanne in eine besondere Svakuierungsanlage überflüssig macht. Der Stahl kann also in der Pfanne von Abstich bis auni Abgieicvorgang veivl :i":en, ohne das ü:.:r'lllv;r^^r3iige oder das Einfahren ler α ' 'ΐ:ι·; in einen .%:r?~?rer„ Z'^kii^r-An

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Die Erfindung ist anhand der anliegenden Figuren beispielsweise veranschaulicht.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 veranschaulicht einen Schnitt durch eine andere Ausführ ung s for ;a der Erfindung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird in die Pfanne 1, in der sich die metallische Schmelze 2 befindet, der glockenförmige Tauchkörper 5 iait seiner offenen 3eite 5 \ über ein Gestänge 4-auf die Metallschmelze 2 aufgesetzt, dann hineingedrückt und in schwimmender stellung gehalten. Nach Anlegen des Vakuums über die Leitung 5> die zu einer nicht veranschaulichten "Vakuumpumpe führt, steigt der gestrichelt angedeutete Stahlspiegel 3' im Iqnern der Glocke gegenüber dem in der Pfanne befindlichen Stahlspiegel 3 um den barometrischen Defferenzbetrag. Im Innern der Glocke ist der Ringflansch 6 vorgesehen, auf dem eine Kupferrohrleitung 7 in spiraliger Anordnung vorgesehen ist, die mit der feuerfesten Masse 8 isoliert ist. Beim Einleiten eines hochfrequenten Wechselstroms wird im Innern der Spule die mit Pfeilen angedeutete Strömung der Schmelze erzeugt, wobei eine lebhafte Bewegung und Entgasung bei gleichzeitiger dauernder,Wärmezufuhr stattfindet, die es gestattet, den Stahl bei einer bestimmten Temperatur, die für den Gießvorgang richtig ist, zu halten.

Bei der Ausführungsform gemäß i"ig. 2 wird die Tauchglocke in einen üblichen Induktionsofen eingetaucht. Hierbei ist an den Seitenrändern des Induktionsofens eine Spule 7 vorgesehen, die in feuerfestem Material δ eingebettet ist. Der Tauchkörper 5 kann. - wie bei der Ausführungsform gemäß Fig.- 1 - ■ mit Streben 4- in vertikaler Richtung verstellt werden. Irgendeine besondere Vorkehrung an deu Tauchkörper erübrigt sich, weil die Erzeugung der Bewegung und die erforderliche Wärmezufuhr durch den K^chanismus des Indu tionsofens sichergestellt ist. " - -

BAD ORrGIHAL

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Claims

15082U ίΓ Ansprüche

1. Verfahren zum Entgasen von Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, unter vermindertem Druck, dadurch gekennzeichnet, daii in einem Metall, insbesondere Metallschmelze, ein einseitig offener hohler Tauchkörper mit seiner offenen Seite zuunterst eingetaucht wird, dsus das Innere des hohlen Tauchkörpers evakuiert wird und dai spätestens nach ausreichender Evakuierung des Innern oder des Innenraumes des hohlen Tauchkörpers ein Wechselstrom eingeschaltet wird, der zumindest in dem Teil der Metallschmelze, der in den hohlen Tauchkörper hineinragt, ein elektrisches Wechselfeld nach Art eines Induktionsofens erzeugt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nacxi Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, da3 der hohle Tauchkörper an seiner Innenseite spulenförmig angeordnete gekühlte elektrische Leiter aufweist, die in einer feuerfesten Masse eingebettet sind, wobei die Achse der spulenförmigen Leiter vorzugsweise senkrecht zur Oberfläche der Metallschmelze verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Leiter aus Rohre bestehen, die an ein Kühlsystem angeschlossen sind.

4-. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3_? dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter auf einem ringförmigen Flansch aufliegen, der am unteren Teil des Tauchkörpers befestigt ist und dessen Breite so gewählt ist, daß er als Auflager sowohl für den spulenförmig verlaufenden elektrischen Leiter als auch für die isolierende feuerfeste Substanz dient.

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5· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 als Behälter für die Metallschmelze ein Induktionsofen dient.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Tauchkörper in vertikaler Richtung, z.B. mit Hilfe einer Hydraulik verstellbar angeordnet ist, wobei ein System von Streben eine stabile Lagerung des Hohlkörpers auf der ochmelze bewirkt.

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