DE1508263B1

DE1508263B1 - Device for purge gas treatment of metal, preferably steel melts

Info

Publication number: DE1508263B1
Application number: DE19661508263D
Authority: DE
Inventors: Fritz Goedecke; Werner Martin; Eberhard Olfe; Paul Opel
Original assignee: Reisholz Stahl & Roehrenwerk
Current assignee: Reisholz Stahl & Roehrenwerk
Priority date: 1966-02-21
Filing date: 1966-02-21
Publication date: 1970-10-22
Also published as: FR1512045A; GB1119314A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der das Erstarrungsgefüge der Schmelze unabhängig zur Spülgasbehandlung von Metallschmelzen, insbe- von einer eventuellen Vakuumbehandlung beeinflußt sondern von in Kokillen erstarrenden Stahlschmel- wird. Dies liegt nicht nur daran, daß die bekanntenThe invention relates to a device that independently of the solidification structure of the melt for purging gas treatment of metal melts, especially influenced by a possible vacuum treatment but from steel melting solidifying in molds. This is not only because the well-known

zen, mit einer aus zwei ineinandergeschraubten Tei- Tauchlanzen keine homogene Verteilung des Spül-zen, with one of two sub-immersion lances screwed into one another, no homogeneous distribution of the rinsing

len bestehenden Düse mit einem zentralen Gaskanal 5 gases in der Schmelze gestatten, sondern auch daran,len existing nozzle with a central gas channel 5 allow gases in the melt, but also to

und mit diesem in Verbindung stehenden Austritts- daß die Lanzen bei einer Spülgasbehandlung bereitsand with this associated outlet that the lances are already in a flushing gas treatment

Öffnungen zwischen den einander axial gegenüberlie- in Kokillen vergossener, bei fallender TemperaturOpenings between the axially opposite one another, cast in molds, as the temperature falls

genden Berührungsflächen beider Düsenteile, wobei hochviskoser Schmelzen schließlich im erstarrtenlow contact surfaces of both nozzle parts, with the highly viscous melt finally solidifying in the

sich zwischen der Stirnfläche des Zapfens und dem Block einfrieren würden.freeze between the face of the pin and the block.

Boden der Bohrung der Schraubverbindung eine io Bekannt ist es aus der Zeitschrift »VAKUUM-Bottom of the bore of the screw connection an io. It is known from the magazine »VAKUUM-

Kammer befindet. Mit einer derartigen Vorrichtung TECHNIK«, 1964. Heft 3. S. 80 bis 84, auch zurChamber is located. With such a device TECHNIK, 1964. Issue 3. pp. 80 to 84, also for

können gasförmige Behandlungsmittel, insbesondere Pfannenentgasung im Vakuum ein Rührgas vomcan gaseous treatment agents, in particular pan degassing in a vacuum a stirring gas from

Inertgase in mehr oder minder deiner Verteilung zum Pfannenboden her durch einen porösen Stein einzu-Inert gases in more or less their distribution towards the bottom of the pan through a porous stone

Zv/ecke der Raffination und Beeinflussung des Er- leiten. Ein derartiger, jedoch am Ende eines in einerPurpose of refining and influencing the conveyance. One such, but at the end of the day one in one

starrungsgefüges durch Metallschmelzen geblasen 15 zentralen Bohrung der Unterlagsplatte liegenden Zu-stiffening structure blown by molten metal 15 central bore of the base plate lying

werden. leitungsrohrs angeordneter Porösstein wird nach derwill. line pipe arranged porous stone is after

Die Begasung einer Schmelze kann beispielsweise USA.-Patentschrift 3 208 117 auch zur Kokillenbe-The gassing of a melt can, for example, US Pat. No. 3 208 117 also for mold loading

der Entfernung schädlicher Gase oder Fremdstoffe, gasung verwendet. Diese Vorrichtung leidet jedochthe removal of harmful gases or foreign matter, gassing is used. However, this device suffers

wie Wasserstoff oder Mangansulfid, dienen, die sich unter dem Nachteil, daß der Bodenstein und das Zu-such as hydrogen or manganese sulphide, which have the disadvantage that the soil stone and the

vornehmlich bei der Temperaturverringerimg wäh- 20 leitungsrohr im Blockfuß verbleiben, so daß sichMainly when the temperature is reduced, the pipe should remain in the base of the block so that

rend der Erstarrung abscheiden. Des weiteren kann große Schwierigkeiten beim Strippen des Blocks sowieat the end of solidification. Furthermore, there can be great difficulty stripping the block as well

die Spülgasbehandlung zur Homogenisierung der ein nicht unerheblicher Blockverlust ergeben.the flushing gas treatment for homogenization which results in a not inconsiderable block loss.

Temperatur und zur Beseitigung von Konzentrations- Schließlich ist aus der deutschen PatentschriftTemperature and the elimination of concentration Finally is from the German patent

unterschieden sowie zur Wärmezu- oder -abfuhr 660 094 auch ein Verfahren zum Desoxydieren unddifferentiated as well as for heat supply or removal 660 094 also a process for deoxidizing and

durchgeführt werden. Darüber hinaus findet die Be- 25 gegebenenfalls Aufkohlen von Stahl oder Gußeisenbe performed. In addition, the steel or cast iron can be carburized

gasung von Metallschmelzen zur Beeinflussung des mittels reduzierender Gase bekannt, bei dem diegassing of metal melts to influence the means of reducing gases known, in which the

Erstarrungsgefüges im Sinne einer feinkörnigen und Schmelze beim Verlassen der Gießpfanne aus einerSolidification structure in the sense of a fine-grained and melt when leaving the ladle from a

gleichmäßigen Struktur ein weites Anwendungs- am Ausguß mündenden Gaszuführung das Gas injek-uniform structure a wide range of applications - gas supply opening out at the spout, the gas injected

gebiet. torartig ansaugt, wobei ein Teil des Gases in denarea. sucks in like a gate, with part of the gas in the

Es sind eine Reihe von Vorrichtungen bekannt, mit 30 Gießstrahl eindringt, während ein anderer Teil ihnA number of devices are known, with 30 pouring stream penetrating while another part him

denen Spülgase in flüssige Metalle eingeleitet werden schlauchartig umgibt. Bei diesem Verfahren kommtwhich purging gases are introduced into liquid metals surrounds like a hose. With this procedure comes

können. So wird in der französischen Patentschrift eine axial durchbohrte Stopfenstange zur Verwen-can. Thus, in the French patent specification, an axially pierced stopper rod is used for

1 188 658 eine Vorrichtung beschrieben, bei der eine dung, die mit einem ebenfalls durchbohrten Stopfen1 188 658 describes a device in which a manure with a likewise pierced plug

rohrförmige Lanze durch eine zentrale Bohrung der versehen ist, sowie ein mit schräg verlaufenden Boh-tubular lance through a central bore that is provided, as well as an inclined drilling

Unterplatte in das Innere einer Kokille ragt. Diese 35 rungen versehener Bodenstein. Eine Vorrichtung die-Lower plate protrudes into the interior of a mold. These 35 stanchions provided floor stone. A device that-

bekannte Vorrichtung besitzt jedoch, abgesehen von ser Art ist auch aus der schweizerischen Patentschriftknown device, however, apart from this type is also from the Swiss patent

ihrer geringen Wirksamkeit, den Nachteil, daß die 341 949 bekannt. Sie eignet sich jedoch nicht zurtheir low effectiveness, the disadvantage that the 341,949 known. However, it is not suitable for

Lanze durch das sie umgebende flüssige Metall sehr Spülgasbehandlung einer erstarrenden Schmelze, daLance through the surrounding liquid metal very purge gas treatment of a solidifying melt, because

schnell weggeschmolzen wird und nach dem Ab- das Spülgas die Schmelze längst verlassen hat, eheis melted away quickly and after the flushing gas has left the melt long before it has been discharged

schalten der Gaszufuhr die Möglichkeit besteht, daß 40 der Erstarrungsvorgang beginnt. Außerdem ist beiturn off the gas supply, there is a possibility that the solidification process will begin. In addition, is at

das noch flüssige oder zähe Metall in den Lanzen- Benutzung der bekannten Vorrichtung stets nur derthe still liquid or viscous metal in the lances use of the known device only ever

stumpf oder in die Bohrung der Unterlagplatte ein- Gießstrahl mit Spülgas beladen, während die in derbutt or loaded into the bore of the support plate a pouring jet with purging gas, while the in the

dringt, woraus sich große Schwierigkeiten beim Strip- Kokille befindliche Schmelze spülgasfrei ist. so daßpenetrates, resulting in great difficulties in the melt which is located in the strip mold and is purge gas-free. so that

pen des Blocks sowie ein entsprechender Material- der Erstarrungsvorgang vom Spülgas nicht mehr be-pen of the block as well as a corresponding material - the solidification process of the purge gas is no longer

verlust ergeben können. 45 einflußt wird. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daßloss can result. 45 is influenced. Another disadvantage is that

Eine aus der deutschen Patentschrift 888 146 be- die bekannten Vorrichtungen eine Dosierung der kannte Vorrichtung besteht aus einer in die Schmelze Spülgasmenge nicht zulassen, da das Spülgas zum zu tauchenden und mit Asbestschnur umwickelten Teil von der ausströmenden Schmelze angesaugt wird. L-förmigen Lanze mit in der Vertikalen liegenden Eine mehrteilige Vorrichtung zum Einblasen von Bohrungen für den Austritt des Spülgases. Mit dieser 50 Spülgasen in Metallschmelzen ist auch aus der Zeit-Tauchlanze können jedoch nur in einer Pfanne be- schrift »JOURNAL OF METALS«, 1963, S. 205 bis findliche hochflüssige Schmelzen, nicht aber bereits 209, bekannt; sie besteht aus einem Metallrohr, dessen in Kokillen vergossene, bei fallender Temperatur Eintauchende mit einer keramischen Hülse versehen hochviskose Metalle behandelt werden. Zudem er- ist, auf die ein Düsenkopf aus feuerfestem Werkstoff geben sich große Schwierigkeiten bei der Wärmeiso- 55 aufgeschraubt ist. Der Düsenkopf besitzt mehrere lierung der rohrförmigen Lanze. Das gilt auch für Radialbohrungen, die in eine kleine Kammer an der ähnliche, in »STAHL UND EISEN«, 1962, Stirnseite des Rohrs münden. Zwischen der Stirnseite S. 1488/89, der deutschen Auslegeschrift 1 144 009, des Rohrs und dem Düsenkopf befindet sich ein der deutschen Patentschrift 888 146 und der USA.- Dichtungsring, der verhindert, daß das Spülgas in die Patentschrift 3 208 117 beschriebene Vorrichtungen 60 Windungen des Schraubgewindes eindringt,
zur Pfannenbegasung von Metallschmelzen, bei denen Abgesehen von den bereits erwähnten Nachteilen das Spülgas über eine axial durchbohrte Tauchlanze sind die zuvor beschriebenen Vorrichtungen jedoch als Rührgas zur Erzeugung einer Umwälzbewegung auch deswegen ungeeignet, weil sie die physikalischbei teilweise gleichzeitiger Anwendung einer Va- technischen Gegebenheiten bei der Spülgasbehandkuumbehandlung in die Pfannenschmelze eingeleitet 65 lung von Metallschmelzen nicht hinreichend berückwird, sichtigen.One of the known devices from the German patent specification 888 146 describes a metering of the known device consists of a quantity of flushing gas not allowed into the melt, since the flushing gas is sucked in by the outflowing melt towards the part to be immersed and wrapped with asbestos cord. L-shaped lance with a vertical position. A multi-part device for blowing in bores for the flushing gas to exit. With this 50 purging gases in molten metal it is also known from the time immersion lance, however, only in a pan inscribed "JOURNAL OF METALS", 1963, p. 205 to highly fluid melts, but not as early as 209; it consists of a metal tube, the ends of which are cast in molds and immersed in a ceramic sleeve with a ceramic sleeve and treated with highly viscous metals. In addition, it is, on which a nozzle head made of refractory material is screwed great difficulties with the thermal insulation. The nozzle head has multiple ling of the tubular lance. This also applies to radial bores that open into a small chamber on the similar one in »STAHL UND EISEN«, 1962, on the end of the pipe. Between the end face S. 1488/89, the German Auslegeschrift 1 144 009, of the pipe and the nozzle head there is a sealing ring of German Patent 888 146 and the USA.- sealing ring which prevents the purging gas from the devices described in Patent 3 208 117 60 turns of the screw thread penetrates,
for ladle gassing of metal melts, in which, apart from the disadvantages already mentioned, the purge gas via an axially pierced immersion lance, the devices described above are unsuitable as stirring gas for generating a circulating movement because they physically with sometimes simultaneous application of a Va- technical conditions in the Purging gas treatment in the ladle melt initiated 65 treatment of metal melts is not sufficiently taken into account.

Mit diesen bekannten Vorrichtungen läßt sich So ist die Wirksamkeit einer Spülgasbehandlung inWith these known devices, the effectiveness of a purge gas treatment can be

keine gezielte Spülgasbehandlung durchführen, bei starkem Maße von den äußeren Bedingungen abhän-Do not carry out a targeted purge gas treatment, if it is heavily dependent on the external conditions

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gig, insbesondere von der Blasengröße. Je kleiner meidung einer Durchwirbelung der Schmelze wesentnämlich der Durchmesser der Blasen ist, desto größer lieh ist.gig, especially the size of the bubbles. The smaller the avoidance of a swirling of the melt essentially the larger the diameter of the bubbles is borrowed.

ist die vom Blasendurchmesser abhängige Gesamt- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Oberfläche des Gases und die Diffusion, die durch die Verschraubung der beiden Düsenteile und der Gas-Größe der Berührungsfläche zwischen Schmelze und 5 kanal bzw. die Bohrungen so dimensioniert sein, daß Gas bestimmt wird. Weiterhin verkürzen sich bei grö- bei einer Uberbeanspruchung der Düse durch zu hohe ßerer Blasenzahl auch die Diffusionswege, die bei- Temperatur und/oder zu hohen Druck eine Dehnung spielsweise das auszuspülende Gas zurückzulegen hat. in den Gewindegängen bzw. im Gewindehals erfolgt, Schließlich ist auch die Aufstiegsgeschwindigkeit für die zur Bildung eines Ringspaltes in der Berührungsein bestimmtes Spülgas bei konstanter Temperatur io ebene der beiden Düsenteile führt. Der Ringspalt beentsprechend dem Stokesschen Gesetz allein vom sitzt dabei einen verhältnismäßig großen freien Quer-Quadrat des Radius abhängig d. h., je kleiner der schnitt im Vergleich zum Gesamtquerschnitt der Blasendurchmesser ist, desto geringer ist auch die Düsen, so daß sich automatisch ein starker Druck-Aufstiegsgeschwindigkeit, abfall sowie eine Erhöhung der ausströmenden spezi-is the total dependent on the bubble diameter. In the device according to the invention, the Surface of the gas and the diffusion caused by the screw connection of the two nozzle parts and the gas size the contact surface between the melt and 5 channel or the holes are dimensioned so that Gas is determined. Furthermore, if the nozzle is excessively stressed, it is shortened due to excessive stress The larger number of bubbles also affects the diffusion paths, which cause expansion at temperature and / or too high pressure For example, the gas to be purged has to be covered. takes place in the threads or in the thread neck, Finally, the rate of ascent is also important for the formation of an annular gap in the contact area Certain purging gas leads at a constant temperature io level of the two nozzle parts. The annular gap accordingly Based on Stokes' law alone, there is a relatively large free cross-square depending on the radius d. i.e., the smaller the section compared to the total cross-section of the The diameter of the bubble, the smaller the nozzle, so that there is automatically a strong pressure rise rate, waste and an increase in the specific

Um diesen physikalischen Gegebenheiten gerecht 15 fischen Gasmenge ergibt. Dadurch wird die Spannung zu werden, ist es erforderlich, daß nicht nur die An- in der Düse vermindert und infolge der vergrößert zahl der Düsenöffnungen so groß wie möglich ist, austretenden Gasmenge die Düse selbst gekühlt, sondern die Öffnungen sollten auch gleich groß sein Druckverminderung und Kühlung führen gleichzeitig und einen möglichst kleinen Querschnitt besitzen. dazu, daß eine weitere, zum Brechen, Abreißen oder Darüber hinaus muß die Düse während der Spülgas- 20 Platten führende Dehnung der Düse verhindert wird, behandlung völlig, d. h. gasdicht vom flüssigen Metall Sowohl in bezug auf die Herstellung als auch hinumgeben sein, so daß ein freies Ausströmen des Ga- sichtlich des freien Austrittsquerschnitts der Düsen ses ausgeschlossen ist und das Gas tatsächlich in Form hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn kleinster Blasen im flüssigen Metall aufsteigt. Schließ- erfindungsgemäß die radialen Berührungsflächen von lieh dürfen die Öffnungen während des Blasens weder 25 Schaft oder Kopf zentripetale Rillen, Kerben oder verstopfen noch durch erstarrendes Material ver- Nuten aufweisen. Solche Rillen, die — wie Versuche schlossen werden oder sich infolge Erwärmung durch ergeben haben — vorzugsweise einen freien Querdas flüssige Metall vergrößern. Ein weiteres wesent- schnitt von weniger als 0,1 mm² besitzen, lassen sich liches Erfordernis, das bei den bekannten Vorrich- ohne großen Aufwand und mit stets gleichbleibendem tungen nicht hinreichend berücksichtigt wurde, ergibt 30 freien Querschnitt ohne weiteres herstellen,
sich daraus, daß das Material der Düse in bezug auf Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das flüssige Metall benetzbar sein muß, da sich zwischen den radialen Berührungsflächen von Schaft andernfalls ein großer Teil des ausströmenden Spül- und Kopf jedoch auch ein Düsenring mit radialen gases unmittelbar nach dem Verlassen der einzelnen Bohrungen und/oder Rillen angeordnet sein. Besitzt Düsenöffnungen zu großen Blasen vereinigt. 35 der Düsenring sowohl auf seiner oberen als auch aufIn order to do justice to these physical conditions, 15 fish amounts of gas result. This causes the tension to become, it is necessary that not only the in the nozzle is reduced and, due to the increased number of nozzle openings, the amount of gas escaping is as large as possible, the nozzle itself is cooled, but the openings should also be the same size as pressure reduction and cooling lead at the same time and have the smallest possible cross-section. In addition, the nozzle must be prevented from further stretching, which leads to breaking, tearing off, or beyond the nozzle during the flushing gas 20 plates, treatment completely, ie gas-tight from the liquid metal, both in relation to the production and surrounded, so that a free outflow of the gas visually of the free outlet cross-section of the nozzle ses is excluded and the gas is actually in form, it has proven to be particularly expedient if the smallest bubbles rise in the liquid metal. According to the invention, closing the radial contact surfaces of borrowed, the openings must neither have centripetal grooves, notches or clogging of the shaft or head nor grooves caused by solidifying material during the blowing. Such grooves, which - as tests are closed or as a result of heating - preferably enlarge a free cross-section of the liquid metal. Having a further essential section of less than 0.1 mm ² , the requirement that was not sufficiently taken into account in the known device without great effort and with constant lines, results in a free cross-section without further ado,
According to a further feature of the invention, the liquid metal must be wettable, since otherwise a large part of the outflowing flushing and head but also a nozzle ring with radial gases can be found between the radial contact surfaces of the shaft be arranged immediately after leaving the individual bores and / or grooves. Has nozzle openings combined into large bubbles. 35 the nozzle ring on both its top and on

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- seiner unteren radialen Fache Rillen, dann kann auf steht nun darin, unter Berücksichtigung der vorer- diese Weise der freie Gesamtquerschnitt der Auswähnten technisch-physikalischen Gegebenheiten eine trittsöffnungen erheblich vergrößert oder aber bei ge-Begasungsvorrichtung zu schaffen, die eine durchgrei- gebenem Gesamtquerschnitt der freie Querschnitt fende und die gesamte Schmelze über einen längeren 40 jeder einzelnen Düsenöffnung erheblich verringert Zeitraum erfassende Spülgasbehandlung gestattet. werden. Ein weiterer Vorteil dieser AusführungsformThe object on which the invention is based be its lower radial fold grooves, then can on It now contains the total free cross-section of the above, taking into account the above technical-physical conditions an access opening is considerably enlarged or in the case of a ge-aeration device to create a clear overall cross-section of the free cross-section fende and the total melt over a longer period of 40 each individual nozzle opening is significantly reduced Purge gas treatment that covers time period is permitted. will. Another advantage of this embodiment

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung ergibt sich daraus, daß bei einfacher LagerhaltungThis object is achieved by a device that results in simple storage

der eingangs erwähnten Art, bei der der zentrale Gas- durch Einsetzen eines hinsichtlich Zahl, Anordnungof the type mentioned at the beginning, in which the central gas by inserting a number, arrangement

kanal in die zwischen der Stirnfläche des Gewinde- und Querschnitt der Austrittsöffnungen entsprechen-channel in the corresponding between the end face of the thread and the cross section of the outlet openings

zapfens und dem Boden der Gewindebohrung lie- 45 den Düsenringes jeder speziellen Spülgasbehandlungpin and the bottom of the threaded hole let the nozzle ring 45 each special purge gas treatment

gende Kammer einmündet und über achsparallele Rechnung getragen werden kann.lowing chamber opens and can be taken into account via axially parallel.

Bohrungen an dem Gewindezapfen mit einer Ring- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von inBores on the threaded pin with a ring The invention is explained below with reference to in

kammer am Fuße der Schraubverbindung verbunden der Zeichnung dargestellten AusführungsbeispielenChamber at the foot of the screw connection connected to the drawing illustrated embodiments

ist, von der die Austrittsöffnungen zwischen den Be- des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigtis, of which the outlet openings between the Be the explained in more detail. In the drawing shows

rührungsflächen der aus einem in bezug auf das zu 50 F i g. 1 eine aus Schaft mit aufgeschraubtem Kopfcontact surfaces of one with respect to the 50 F i g. 1 one made of shaft with screwed-on head

behandelnde flüssige Metall benetzbaren Material be- bestehende Düse nach der Erfindung,treating liquid metal wettable material existing nozzle according to the invention,

stehenden Düsenteile in Form radialer Rillen und/ Fig. 2 eine Draufsicht auf den Düsenkopf nachstanding nozzle parts in the form of radial grooves and / Fig. 2 shows a plan view of the nozzle head

oder Bohrungen ausgehen. Fig. 1,or holes go out. Fig. 1,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich ins- F i g. 3 eine erfindungsgemäße Düse, die aus einemThe device according to the invention is particularly suitable. 3 a nozzle according to the invention, which consists of a

besondere dazu, in Kokillen vergossene Schmelzen 55 in den Schaft eingeschraubten Düsenkopf besteht,there is a special melt 55 cast in molds into the shaft of the nozzle head,

vom Eingießen bis zum Erstarren mit neutralen oder F i g. 4 eine Düse nach der Erfindung, bei der zwi-from pouring to solidification with neutral or F i g. 4 a nozzle according to the invention, in which between

reduzierenden, in der Schmelze unlöslichen Gasen zu sehen den radialen Berührungsflächen von Düsen-reducing gases that are insoluble in the melt can be seen on the radial contact surfaces of the nozzle

behandeln. Hierfür eignen sich Tauchlanzen über- kopf und -schaft ein Düsenring angeordnet ist, undtreat. Immersion lances are suitable for this purpose, and a nozzle ring is arranged overhead and shaft

haupt nicht, da bei der Spülgasbehandlung die in die F i g. 5 eine besondere Gestaltung der Gasaustritts-Not at all, since the purging gas treatment shown in FIG. 5 a special design of the gas outlet

Kokille eintauchenden Teile in den Block einfrieren 60 zone der Düse.Mold dipping parts in the block freeze 60 zone of the nozzle.

würden. Im übrigen ermöglicht erst der erfindungs- Die erfindungsgemäße Düse besteht aus einem abgemäße Düsenkopf im Gegensatz zu den bekannten gesetzten Schaft 6 mit einem zentralen Gaskanal 7 Vorrichtungen, da er aus einem Metall besteht, die und achsparallelen, auf den Umfang des abgesetzten Anordnung von Austrittskanälen mit definiertem Teiles verteilten Bohrungen 8. Auf das Außengewinde Austrittsquerschnitt. Dies ist neben der Benetzbarkeit 65 des abgesetzten Teiles des Schaftes 6 ist ein als eine der Grundvoraussetzungen für eine genaue Do- Schraubkappe ausgebildeter Düsenkopf 9 geschraubt, sierung der Spülgasmenge, die sowohl für die Beein- dessen Bohrungstiefe so gewählt ist, daß sich zwiflussung des Erstarrungsgefüges als auch für die Ver- sehen der Stirnseite des Schaftes 6 und dem Kopf 9would. In addition, only the invention enables the nozzle according to the invention consists of a dimensioned In contrast to the known set shaft 6, the nozzle head has a central gas channel 7 Devices, as it consists of a metal, which and axially parallel, on the circumference of the stepped Arrangement of outlet channels with a defined part distributed holes 8. On the external thread Outlet cross-section. This is in addition to the wettability 65 of the offset part of the shaft 6 is an as one of the basic prerequisites for a precise Do-screw cap designed nozzle head 9 screwed, sizing the amount of flushing gas, which is chosen for the impairment of the drilling depth so that there is a flow the solidification structure as well as for the provision of the end face of the shaft 6 and the head 9

eine Kammer 11 ergibt. Der zentrale Gaskanal 7 mündet in diese Kammer, von der aus die achsparallelen Bohrungen 8 in eine Ringkammer 12 am Fuße des abgesetzten Schaftteiles führen. In die Ringkammer 12 münden eine Vielzahl von beispielsweise in der Berührungsfläche des Düsenkopfes 9 angeordneten radialen Austrittskanälen 13.a chamber 11 results. The central gas channel 7 opens into this chamber, from which the axially parallel Guide holes 8 in an annular chamber 12 at the foot of the stepped shaft part. In the ring chamber 12 open out a plurality of, for example, arranged in the contact surface of the nozzle head 9 radial outlet channels 13.

Die Düse kann auch aus einem als Schraubkappe ausgebildeten Schaft 14 bestehen, der auf den mit einem Außengewinde versehenen abgesetzten Teil eines Düsenkopfes 15 aufgeschraubt ist. Die Tiefe der Bohrung des Schaftes 14 ist dabei so gewählt, daß sich zwischen der Stirnseite des Düsenkopfes 15 und dem Boden der Schaftbohrung eine Kammer 16 ergibt, in die ein zentraler Gaskanal 17 einmündet und von der aus einzelne achsparallele Bohrungen 18 zu einer Ringkammer 19 führen. In die Ringkammer 19 münden dabei einzelne, in die Berührungsfläche des Düsenschaftes 14 eingeprägte radiale Rillen 21.The nozzle can also consist of a shaft 14 designed as a screw cap, which is attached to the with an externally threaded stepped part of a nozzle head 15 is screwed on. The depth of the Bore of the shaft 14 is chosen so that between the end face of the nozzle head 15 and the bottom of the shaft bore results in a chamber 16 into which a central gas channel 17 opens and from which individual axially parallel bores 18 lead to an annular chamber 19. In the annular chamber 19 Individual radial grooves 21 embossed in the contact surface of the nozzle shaft 14 open out.

Die Düse nach Fig. 3 kann auch so dimensioniert sein, daß zwischen den planparallelen Berührungsflächen von Düsenschaft und -kopf ein Düsenring 22 mit sowohl auf seiner Ober- als auch auf seiner Unterseite angeordneten und in eine Ringkammer 23 einmündenden Gasaustrittsöffnungen 24 bzw. 25 (Fig. 4) liegt. Schließlich können Düsenschaft und -kopf im Bereich ihrer Berührungsflächen auch je eine Abschrägung 26 besitzen, die beim Zusammensetzen der Düse eine in Höhe des Düsenringes 22 verlaufende V-förmige Ringnut ergeben.The nozzle according to FIG. 3 can also be dimensioned in this way be that between the plane-parallel contact surfaces of the nozzle shaft and head a nozzle ring 22 with arranged on both its upper and lower sides and opening into an annular chamber 23 Gas outlet openings 24 and 25 (Fig. 4) is located. Finally, nozzle shaft and -head in the area of their contact surfaces also each have a bevel 26, which when assembling the nozzle result in a V-shaped annular groove running at the level of the nozzle ring 22.

Das durch den zentralen Gaskanal 7, 17 in die Kammern 11, 16 geleitete Spülgas gelangt über die achsparallelen Bohrungen 8, 18 in den Ringraum 12, 19, 23 und verläßt diesen in dem Querschnitt der Austrittsöffnungen 13, 21, 23, 25 entsprechenden kleinsten Bläschen.The purge gas passed through the central gas channel 7, 17 into the chambers 11, 16 passes through the axially parallel bores 8, 18 in the annular space 12, 19, 23 and leaves this in the cross section of the Outlet openings 13, 21, 23, 25 correspond to the smallest bubbles.

Obgleich sich die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders für die Begasung von in einer Kokille befindlichen erstarrenden Schmelzen eignet, kann sie selbstverständlich auch für die Spülgasbehandlung von in anderen Gefäßen, beispielsweise in Pfannen befindlichen Schmelzen Verwendung finden.Although the device according to the invention is particularly suitable for gassing those located in a mold suitable for solidifying melts, it can of course also be used for purging gas treatment of melts located in other vessels, for example in pans, are used.

Claims

Patent claims:

1. Device for purge gas treatment of metal melts, in particular in molds solidifying steel melts, with a nozzle consisting of two parts screwed into one another with a central gas channel and outlet openings in communication therewith between the axially opposite contact surfaces of the two nozzle parts, whereby between the end face of the pin and the bottom of the bore of the screw connection a Chamber is located, characterized in that the central gas channel (7, 17) in the Chamber lying between the end face of the threaded pin and the bottom of the threaded hole (11, 16) opens and via axially parallel bores (8, 18) on the threaded pin an annular chamber (12, 19, 23) is connected at the foot of the screw connection, of which the Outlet openings between the contact surfaces of one with respect to the one to be treated liquid metal wettable material existing nozzle parts in the form of radial grooves and / or bores (13, 21, 24, 25) go out.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the grooves (13, 21) in the radial Contact surfaces of one of the two nozzle parts are embossed.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that between the radial contact surfaces of the two nozzle parts a nozzle ring (22) with the radial bores and / or grooves (24, 25) is arranged.

4. Device according to claims 1 and 2 or 3, characterized in that the free cross section of the individual radial grooves or bores (13, 21, 24, 25) is below 0.1 mm ² .

5. Device according to one or more of the Claims 1 to 4, characterized by one on the nozzle parts at the level of the contact surfaces extending V-shaped annular groove (26).

1 sheet of drawings