DE1533902A1 - Method and device for degassing molten metal - Google Patents

Method and device for degassing molten metal

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DE1533902A1
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Germany
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metal
chamber
degassing
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channel
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DE19671533902
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German (de)
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Schneider Philip Edward
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Dravo Corp
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Dravo Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10Handling in a vacuum

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Beschreibung zum PatentgesuchDescription of the patent application

der Dravo Corporation, Dravo Building, Fifth & Liberty Aves.,of Dravo Corporation, Dravo Building, Fifth & Liberty Aves.,

Pittsburgh, Pa./USAPittsburgh, Pa./USA

betreffend:
"Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen von Metallschmelzen"
concerning:
"Process and device for degassing molten metal"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgasen von geschmolzenem Metall, insbesondere Stahl, im Vakuum. Es handelt sich dabei um eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zum kontinuierlichen Vakuumentgasen und zum Weiterleiten des Metalles von einem Gefäß, z.B. von einer Gießpfanne, in ein Aufnahmeelement, wie z.B. einen Gießtrichter, eine Stranggußform, eine Aufeinanderfolge von Standardgießformen oder ein anderes Gießgefäß.The invention relates to a method and a Device for degassing molten metal, in particular steel, in a vacuum. It is an improved one Device and a method for continuous vacuum degassing and for conveying the metal from a vessel, e.g. from a ladle, into a receiving element such as a sprue, a continuous casting mold, a sequence from standard molds or another casting vessel.

Mit der Forderung nach reinerem Stahl und gründlicheren Qualitätskontrollen, und zwar insbesondere im Zusammenhang mit dem Stranggießverfahren, gewinnt das Entgasen von geschmolzenem Stahl zum Entfernen von Sauerstoff, Wasserstoff und etwa vorhandenem Stickstoff zunehmend an Bedeutung.With the demand for purer steel and more thorough quality controls, especially in connection with it With the continuous casting process, degassing molten steel to remove oxygen, recovers hydrogen and any nitrogen that is present is becoming increasingly important.

Bis in neuere Zeit wurde Sauerstoff durch Zugabe von Aluminium und Silizium zu der Metallschmelze vor dem Abstich entfernt. Auf diese V/eise wurde sogenannter beruhigter Stahl erzeugt. Ein Teil des Aluminiums und des Siliziums ging in Verbindung mit dem Sauerstoff, und die Anwesenheit der Oxyde zerstörte die Reinheit des Stahls. Das verbleibende unoxydierteUntil recently, oxygen was obtained by adding Aluminum and silicon are removed to the molten metal prior to tapping. In this way so-called killed steel was created generated. Some of the aluminum and silicon went in contact with the oxygen, and the presence of the oxides destroyed the purity of the steel. The remaining unoxidized

Metall 1st ale ein Legierungsbestandteil erwünscht. Durch das Vakuumentgaaen «erden das Silizium und das Aluminium lediglich als Legierungsbestandteile benötigt, und die Bildung von Oxyden dieser Elemente wird vermieden.Metal is desirable as an alloy component. By the Vacuum discharge «ground the silicon and the aluminum only required as alloy components, and the formation of oxides these elements are avoided.

Der Ausdruck "kontinuierliches Entgasen" wird verwendet, wenn das Metall kontinuierlich durch die Entgasimgskammer hlndurchstrdmt, bim Unterschied von eines diskontinuierlichen oder intermittierenden Verfahren, wobei das Metall als ein ruhendes Schmelzbad dem Vakuum In einer Entgasungskassjer ausgesetzt und dann aus dieser entfernt wird. Als "Strom-Entgasen" bezeichnet man ein Verfahren, bei dem das Netall unter der Wirkung der Schwerkraft von eines Behalter durch einen evakuierten Raum In ein anderes Aufnanmegefäß fällt. Diese Verfahren sind gegenwärtig In Benutzung, doch haben sie alle bestimmte Grenzen. -The term "continuous degassing" is used when the metal flows continuously through the degassing chamber, as distinct from a discontinuous or intermittent process, with the metal as a dormant Melt bath exposed to the vacuum in a degassing chamber and then removed from this. Referred to as "current degassing" a process in which the Netall is under the action of the Gravity falls from a container through an evacuated space into another receptacle. These procedures are Currently in use, but they all have specific ones Limits. -

Stranggießen, bei dem das Metall von einer Qleßpfanne durch die Entgasungeeinrichtung su einer Gießform weitergeleitet wird, massen die Legierungsbestandteile vor dem Entgasen In die Gießpfanne hinzugegeben werden mit dem Ergebnis, da» der Stahl beruhigt wii.' und das Entgasen weltgehend ledlglleh for das Entfernen von Wasserstoff wirksam 1st.Continuous casting, in which the metal is transferred from a ladle through the degassing device to a casting mold is passed on, mass the alloy components To be added to the ladle before degassing with the result that "the steel calms down." and global degassing just like removing hydrogen effective 1st.

Beim kontinuierlichen Entgasen, bei dem sich das Metall In einem Schenkel eines Entgasungsgefftees In eine Entgasungskammer aufwärts bewegt und aus dem anderen Sehenkel unter Aufrechterhaltung eines Vakuums In der Entgasungskammer austritt, wobei das Metall entweder In die Gießpfanne suruekfließt, aus der es entfernt wird, oder zu einer anderen Gießpfanne, Gießform oder su einer Stranggußeinrichtung weltergeleltet wird, 1st bisher die Länge des Schenkels oder Einlaßkanals, durch den das Metall su der Entgasungskammer gehoben wird, durch die Höhe der Metallsäule begrenzt gewesen, die von dem barometrischen Druck gehalten werden kann» der gegen den verringerten Druck In dem Entgasungegefäß wirkt, was eine Schenkel- bsw. Einlaßkanallänge gleich der barometrischen HöheWith continuous degassing, in which the Metal In one leg of a degassing vessel In one Degassing chamber moved upwards and out of the other leg while maintaining a vacuum in the degassing chamber emerges, whereby the metal either flows into the ladle from which it is removed, or is weltergeleltet to another ladle, casting mold or a continuous casting device, so far is the length of the leg or inlet channel through which the metal is lifted to the degassing chamber has been limited, by the height of the metal column, which is from the barometric pressure can be maintained »which acts against the reduced pressure in the degassing vessel, which is a Thighs Inlet duct length equal to the barometric altitude

abzüglich der Tiefe des Metalles In der EntgsAungskammerminus the depth of the metal in the degassing chamber

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BADORlGiNALBADORLGiNAL

bedeutet. Das setst euch der Tiefe äer Gießpfanne eine Grenz·, die dazu dient, das Ketall von der Gießpfanne in ein anders ■ geartetes Aufnahmeelement «i bringen. Eb begrenzt auch die Kontrolle, die fiber die Durchfluftrate und die Vcrwcllzeit in den Entgasungssystemen ausGedbt «erden kann. Bei einem sooenannten Direkt-Entgasuncs-lfeiterleitsystem setzt dieses Fehlen von überwachung und AnpassunRsflhl^eit der gesamten Anwendung der Vorrichtung enge Grenzen. Dieser !lachten kann nicht in zufriedenstellender Heise durch tfelterfordern des Metalle von der Qle&pfanne zu eines Qiefttrlcbter oder eines ähnlichen flachen Qefflft wid dann zu einer ^tgasun^selnrlchtunc vermieden «erden, da der Wlrmeverlust zu f-roB 1st und das !Ictall einer «eiteren Quelle von verunreinicunrendurch die feuerfeste Auskleidunn ausgesetzt 1st.means. This sets you a limit to the depth of the ladle, which is used to move the ketall from the ladle into another ■ bring type of receiving element «i. Eb also limits that Control over the flow rate and the flow time in the degassing systems fromGedbt «. In a so-called direct degassing control system, this is absent of monitoring and adaptability of the entire application the device narrow limits. This one! Can not laugh in satisfactory heat by requiring the metal from The cup to a cupboard or a similar shallow cup is then avoided for a gas hazard «Ground, since the heat loss is too f-roB and that! Ictall one «Purulent source of contamination by the refractory Lining exposed 1st.

Der Erfindunn licet die Aufcabc surrunde, eine Ent- ■ gisungsvorrlchtuns und ein Verfahren zu schaffen, tile eine bei weitem cproeere Anpasauncsffihlrkelt und beseere OberKachunssnOgllchkolt ergeben, Insbesondere bei einem direkten Durchsats des zu entgasenden I letalls, wobei dieses vShrcnü des hntgasens von einen Gefnß, wie z.Ii. einer Gießpfanne, au einer anderen Aufnahmeeinrichtunf- befördert wird, obcleich lie Erfindung nicht notwendiesrweise darauf beschränkt 1st. Zu diesem Zweck soll mehr von dem in dem retail enthaltenen rar vlrkun?svoll fur das Anheben des tletalls in die Ent^aeun^alÄBBer Gelrauch -enaeht werden. Dabei sollen auch bestlnmtc ieuerfente "ntcrialicn verwendet worden, die t£hrend des äntf-asene einige Verunroinirunrer. £uo der. geschmolzenen Heta11 entfernen, wobei auch Vorsorge fOr einen Ausgleich von !.~rneverluaten *.r I^ttll wfihrend äee Lnt-aeens getroffen sein soll. Le-ieruni-stcetandteile oder Zusatsastterialien sollen nur in den I.ri'stufen der Entgasens in dae -eechnolscno !.etall eingefflhrt und tcrffi'lti·- nit diesem vermischt rerden. Cic ?:nt- <-asunc8voi*rlehtunr nach der -^rfindun? soll iectiümte nechaniscr.e Vorteile te&en. "eiterhin soll die i-tertachunτ und Steuerung des rietailflueses durch Ale •Ir.tracun-rc-vorri.chtunr verbessert uerden.The invention permits the task of creating a degassing device and a method that results in a far more efficient adjustment and control system, especially in the case of a direct throughput of the exhaust gas to be degassed z.Ii. a ladle is conveyed to another receptacle, although the invention is not necessarily limited thereto. For this purpose, more of the rare contained in the retail should be carefully used for lifting the metal into the development of the smoke. In doing so, certain elements are also said to have been used, which remove some contaminants from the melted heat during the opening, whereby provision is also made to compensate for loss of income. Le-ieruni-components or additional materials should only be introduced into the metal in the first stages of degassing and mixed with it should rfindun ^ should iectiümte nechaniscr.e advantages th & s "eiterhin the i-tertachunτ and control uerden improved by Ale • Ir.tracun-rc-vorri.chtunr of rietailflueses - * rlehtunr after?..

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Das Verfahren zum Entgasen von geschmolzenem Metall, insbesondere Stahl, in einer Entgasungsvorrichtung mit einer Vakuumkammer und einem Einlaßkanal gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal mit seinem unteren Ende in ein Metallschmelzbad eingetaucht wird, dass in der Kammer ein Unterdruck gegenüber der Atmosphäre erzeugt wird und daß das geschmolzene Metall unter der Wirkung des barometrischen Druckes in den Kanal bis zu einer Höhe unterhalb des oberen Endes des Kanals und oberhalb des Schmelzbadspiegels hineingezogen wird, und daß dabei weiterhin das geschmolzene Metall durch sich ausdehnende Gase in Teilchenform nach oben in die Kammer geschleudert und dort beim Herabfallen gesammelt und wieder abgezogen wird/, um das obere Ende des Kanals frei von Anhäufungen geschmolzenen Metalls zu halten. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird bei diesem Verfahren das geschmolzene Metall ebenfalls bei Unterdruck aus dem Entgasungsgefäß in ein Aufnahmegefäß gebracht, aus dem es durch eine Auslaßöffnung im Boden abgelassen wird, während der Metallspiegel oberhalb der ' Auslaßöffnung stets auf einer solchen Höhe gehalten wird, daß das Eindringen von Luft in das Aufnahmegefäß ausgeschlossen ist.The method for degassing molten metal, particularly steel, in a degassing device with a Vacuum chamber and an inlet channel according to the invention is characterized in that the inlet channel with its lower End is immersed in a molten metal bath that a negative pressure is generated in the chamber compared to the atmosphere and that the molten metal under the action of barometric pressure in the channel to a level below the top of the Channel and above the level of the molten bath is drawn in, and that the molten metal continues through itself Expanding gases in particle form are thrown up into the chamber and collected there as they fall and again is peeled off / to keep the top of the channel free of buildup of molten metal. After another With this method, the molten metal is also drawn from the degassing vessel into a vacuum under reduced pressure Brought a receptacle, from which it is drained through an outlet opening in the bottom, while the metal mirror above the ' The outlet opening is always kept at such a height that the ingress of air into the receiving vessel is excluded.

^ Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine mit ihrer Längsachse gegenüber einer vertikalen Ebene geneigt angeordnete langgestreckte Kammer mit einem Herd an ihrem unteren Ende, der von einer höher r-elegenen Seite zu einer Auslaßöffnung an der niedrigeren Seite abfällt, und ist vielter gekennzeichnet durch einen an der höheren Seite des Herdes in die Kammer mündenden rohrförmigen Einlaßkanal für das schmelzflüssige Metall sowie durch einen Anschluß an eine Vakuumpumpe in der Nähe des oberen Endes der Entgasungskammer3 die gegenüber dem Querschnitt des Einlaßkanals einen mehrfach größeren inneren Querschnitt hat.^ The device for carrying out the method according to the invention is characterized by an elongated chamber with its longitudinal axis inclined relative to a vertical plane with a hearth at its lower end, which slopes down from a higher side to an outlet opening on the lower side, and is much more characterized by a tubular inlet channel for the molten metal opening into the chamber on the higher side of the hearth and by a connection to a vacuum pump near the upper end of the degassing chamber 3 which has an inner cross section which is several times larger than the cross section of the inlet channel .

Die Erfindung beinhaltet auch die Verwendung einer Entgasungskammer, derer, vertikale Höhe vorzugsweise ihren Durchmesser übersteigt, und von deren unteren Ende ein röhrförmiger Schenkel mit einem Einlaßkanal ausgeht, derThe invention also includes the use of a degassing chamber, preferably its vertical height Exceeds diameter, and from the lower end of a tubular leg with an inlet channel extends

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bad ubad u

mit seinem Ende in die Gießpfanne mit dem zu entgasenden Stahl einzutauchen ist. Dieser Schenkel bzw. der darin enthaltene Einlaßkanal ist wesentlich länger als üblich, und zwar über 1,524 m. Dies ist etwa die Höhe, auf die eine Säule von flüssigem Stahl unter einem Vakuum von 0,5 mm HgS durch den barometrischen Druck angehoben wird, wobei auch in Betracht gezogen worden ist, daß der Flüssigkeitsstand beim kontinuierlichen Durchlauf des Metalls nicht bis zu dem oberen Ende des Einlaßkanals angehoben wird, wo dieser in die Entgasungskammer einmündet. Die Ausdehnung von in dem Metall vorhandenem Gas, mit oder ohne in diesem begrenzten Raum eingedüstem Zusatzgas, wirft zusammen mit einem in der Entgasungskammer vorhandenen Vakuum das Metall in Tröpfchen, Nebel und kleinen Partikeln unregelmäßiger Größe bis zu einer Höhe von einem oder mehreren Metern in die Entgasungskammer. Dieser Vorgang kann durch selektives Eindüsen eines Gases in den Einlaßkanal an einer oder mehreren Stellen gesteuert werden. Vorzugsweise sind Einrichtungen vorgesehen zum selektiven Eindüsen eines Hebegases in den Einlaßkanal unterhalb der barometrischen Höhe, um den Metallfluß in die Entgasungskammer zu erhöhen. Eine weitere Einrichtung ist zum selektiven Eindüsen von Gas7 und zwar von einem sogenannten Sperr- oder Bremsgas, in den Schenkel oder Einlaßkanal oberhalb der barometrischen Höhe vorgesehen, um den Metallfluß in die Entgasungskammer zu bremsen. Die Hebe- und Bremsgase können gleiche oder verschiedene Gase sein, abhängig von verschiedenen weiter unten abgehandelten Gesichtspunkten. Der Ausdruck "barometrische Höhe" oder dergleichen bezeichnet, außer wenn es anders angezeigt ist, die Höhe, bis zu der eine Säule von flüssigem Metall durch den atmosphärischen Druck angehoben wird, wenn die Säule dem in der Entgasungskammer vorherrschenden Unterdruck ausgesetzt ist.is to be immersed with its end in the ladle with the steel to be degassed. This leg or the inlet duct contained therein is much longer than usual, over 1.524 m, which is about the height to which a column of liquid steel is raised by the barometric pressure under a vacuum of 0.5 mm HgS, whereby it has also been considered that the liquid level is not raised to the upper end of the inlet channel as the metal continuously passes through, where it opens into the degassing chamber. The expansion of gas present in the metal, with or without additional gas injected into this limited space , together with a vacuum present in the degassing chamber, throws the metal in droplets, mist and small particles of irregular size up to a height of one or more meters into the Degassing chamber. This process can be controlled by selectively injecting a gas into the inlet channel at one or more points. Means are preferably provided for selectively injecting a lifting gas into the inlet channel below the barometric height in order to increase the flow of metal into the degassing chamber. Another device is provided for the selective injection of gas 7 , namely a so-called barrier or braking gas, into the leg or inlet channel above the barometric height in order to brake the flow of metal into the degassing chamber. The lift and brake gases can be the same or different gases, depending on various considerations discussed below. The term "barometric altitude" or the like, unless otherwise indicated, refers to the altitude to which a column of liquid metal is raised by atmospheric pressure when the column is exposed to the negative pressure prevailing in the degassing chamber.

Da der Boden oder Herd der Entgasungskammer zu einer Auslaßüffnung hin geneigt ist, fallen die ziemlich fein verteilten Metalltröpfchen und -partikel auf den Herd und fließen als ein Strom aus der Auslaßöffnung hinaus, so daß sich auf dem Herd kein Metallbad bildet, wie das sonst üblich ist, insbesondere oberhalb des Steigkanals, und durch das Maß der Neigung und denSince the bottom or hearth of the degassing chamber is inclined towards an outlet opening, the rather finely divided ones fall Metal droplets and particles on the stove and flow as a stream out of the outlet opening, so that on the Hearth does not form a metal bath, as is usually the case, especially above the riser, and due to the degree of inclination and the

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Durchmesser des Herdes wird in gewissem Maße die Verweilzelt des Metalles in der Entgasungskammer bestimmt,The diameter of the hearth determines to a certain extent the length of time the metal remains in the degassing chamber,

Obgleich das entgaste Metall in einen ebenfalls 1,52*1 m langen Auslaftschenkel oder -kanal fließen könnte, ist zu bevorzugen, daß es in ein Zusatzgefäß eigener Konstruktion ausgetragen wird, in dem ebenfalls ein Vakuum aufrechterhalten wii«d. Wünschenswerterwelse ist dieses Gefäß so ausgebildet, daß in ihm Wärme zu dem geschmolzenen Metall zugeführt wird, wenn es erforderlich ist, eine einheitliche und genau überwachte Gießtemperatur sicherzustellen, und um das Metall in Zirkulation zu versetzen zur besseren Durchmischung mit den Legierungsbestandteilen. Although the degassed metal is also 1.52 * 1 m long outlet leg or duct is preferable, that it is discharged into an additional vessel of our own design, in which a vacuum is also maintained. d. Desirably, this vessel is designed so that in heat is added to the molten metal when required, a uniform and closely monitored casting temperature ensure, and to put the metal in circulation for better mixing with the alloy components.

Die Erfindung sei im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention is hereinafter based on in the drawing illustrated preferred embodiments of the invention Device described in more detail. In the drawing show:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung vor deren Inbetriebnahme,1 shows a vertical section through the device before it is put into operation,

Fig. 2 die Vorrichtung in einer ähnlichen Darstellung in Verbindung mit einer Gießpfa^na,2 shows the device in a similar representation in connection with a pouring pipe,

Fig. 3 eine mehr oder weniger schematische Darstellung ähnlich Pig. 2, wobei jedoch auch das Verhältnis der Entgasungseinrichtung zu der Gießpfanne gezeigt ist, wenn diese nahezu leer ist: in dieser Darstellung ist auch die Hilfs- oder Zusatzkammer weggelassen und durch einen zweiten Auslaufkanal bzw. -schenkel ersetzt worden;3 shows a more or less schematic representation similar to Pig. 2, although the relationship between the degassing device and the pouring ladle is also shown when it is almost empty: in this illustration the auxiliary or additional chamber has also been omitted and has been replaced by a second outlet channel or leg;

Fig. 4 einen mehr oder weniger schematischen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Hilfs- oder Zusatzgefäßes, wobei in dieser ebenfalls senkrecht geschnittenen Darstellung lediglich ein Bruchteil der Entgasungseinrichtung gezeigt ist, und4 shows a more or less schematic section through Another embodiment of the auxiliary or additional vessel, in this also vertical Sectional representation shows only a fraction of the degassing device, and

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- 7 - - O;";at:-]AL INSPECTED .- 7 - - O; "; at: -] AL INSPECTED.

Pig. 5 die Leistungskurve einer typischen, für diePig. 5 the performance curve of a typical, for the

Verwendung an einer Begasungseinrichtung nach der Erfindung geeigneten' Dampfstrahlpumpe.Use on a gas injection device according to the invention suitable 'steam jet pump.

In den verschiedenen Fig. der Zeichnung sind übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.There are corresponding figures in the various figures of the drawing Parts are given the same reference numbers.

Die in Pin· 1 und 2 der Zeichnunn gezeigte Entgasungsvorrichtung nach der Erfindung besteht aus einer langgestreckten, aufrechtstehenden Baueinheit. Für den Betrieb mit einer 200-Tonnen-Gießpfanne würde die gesamte Länge der Vorrichtung z.B. bei etwa 9 m liegen, doch kann sich dieser Wert ändern und soll daher hier nur zur Illustration der Größe einer solchen Einrichtung erwähnt werden. Die Entgasungseinrichtunc umfaßt eine im ganzen mit 2 bezeichnete obere Kammer^in der Form eines aufrechtstehenden, langgestreckten Hohlz-ylinders, der gegenüber üer senkrechten Stellung geneigt ist. Diese Kammer kann im Schnitt kreisförmig, elliptisch oder auch mehr oder weniger rechteck!:; ausgebildet sein, wobei sich jedoch ihre Längsachse in der Ebene der in Fig. 1 gezeigten Darstellung erstreckt. Der Abstand der Kamrcerseitenwände beträgt etwa einen Meter oder mehr und liert beispielsweise in der Größenordnung von 1,5 n. Allgemein tesltst die Kammer einen Metallmantel, der mit einem feuerfesten Material ausrekleidet ist. Die Kammer besitzt einen abnehmbaren Dom 3, in dem sich eine öffnung 1I mit einen Verschluß befindet, wie weiter unten erläutert. Außerdem besitzt die Kammer einen Boden oder Herd 5, der von der höher gelegenen Kammerseite zu einer Auslaßöffnung' 6 in der Seitenwandunp an der tiefer liegenden Seite der geneirt angeordneten Baueinheit abfällt.The degassing device according to the invention shown in pins 1 and 2 of the drawing consists of an elongated, upright structural unit. For operation with a 200-ton ladle, the total length of the device would be about 9 m, for example, but this value can change and is therefore only mentioned here to illustrate the size of such a device. The degassing device comprises an upper chamber, designated as a whole by 2, in the form of an upright, elongated hollow cylinder which is inclined with respect to the vertical position. This chamber can be circular, elliptical or more or less rectangular in section!:; be formed, but their longitudinal axis extends in the plane of the representation shown in FIG. The distance between the chamber side walls is about one meter or more and is, for example, of the order of 1.5 n. In general, the chamber has a metal jacket which is lined with a refractory material. The chamber has a removable dome 3, in which an opening 1 I is located with a lock, as explained further below. In addition, the chamber has a floor or hearth 5 which slopes down from the higher chamber side to an outlet opening 6 in the side wall on the lower side of the inclined structural unit.

Von der höher -:eler:enen Seite des Merdes erstreckt sich exzentrisch zu der Längsachse der ganzen Baueinheit ein mit feuerfestem Material ausgekleideter Schenkel 7 mit einem Einlaßkanal 8, dessen Innendurchmesser im allgemeinen nicht reringer als etwa 15 cm ist. Dieser Sdenkel nit seinem Einlaßkanal kann aus mehreren Abschnitten zusammengefügt sein, v.rie in derFrom the higher -: eler: enen side of the merde, a leg 7 lined with refractory material extends eccentrically to the longitudinal axis of the entire structural unit and has an inlet channel 8, the inner diameter of which is generally not less than about 15 cm. This Sdenkel with its inlet channel can be assembled from several sections, v. r ie in the

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Zeichnung ger,ei31. Der Schenkel hat einen zylindrischen Metallmantel, der Ulli:- feusrfestern Material ausgekleidet ist. Am unteren Ende des Hauptteil es des Schenkels befindet sich ein austauschbarer Endabschnitt 9, md zwischen diesem Endabschnitt 9 und dem Hauptteil c.es Schenkels ist eine flanschartig ausgebildete Platte IG für die selektive Zufuhr von Gas aus einem außerhalb liegenden Vorratsbehälter oder dergleichen durch das Rohr 12 hindurch angeordnet. Das untere Ende des Endstückes 9 verläuft in einem Winkel zu der Längsachse des Schenkels oder Einlaßkanals, und zwar in einer im allgemeinen horizontalen Ebene.Drawing ger, ei31. The leg has a cylindrical metal jacket, the Ulli: - Feusrfestern material is lined. At the bottom There is a replaceable end of the main part of the leg End section 9, md between this end section 9 and the The main part of the leg is a flange-like one Plate IG for the selective supply of gas from an external storage container or the like through the pipe 12 arranged therethrough. The lower end of the end piece 9 extends at an angle to the longitudinal axis of the leg or inlet channel, in a generally horizontal plane.

In einem Abstand oberhalb der Platte 10 befindet sich eine zweite flanschartig ausgebildete Platte 10a, die ebenfalls Gaseinlaßöffnungen 11a für die selektive Zufuhr von Gas aus einem außerhalb liegenden Gasvorrat durch das Rohr 12a hindurch besitzt. Die zwei im Abstand voneinander angeordneten Gaseinlaßöffnungen 11 und 11a in dem Schenkel 7 sind so angeordnet, daß MIe entsprechend unterhalb und oberhalb der Oberfläche bzw. des Spiegels des normalerweise in dem Schenkel 7 vorhandenen flüssigen Metalls liegen. Dieser Metallspiegel ist schematisch bei A-A angedeutet und befindet sich normalerweise etwa l'!5 bis 152 cm oberhalb des Ketallspiegels in dem Behälter, beispielsweise der Gießpfanne, in den der Schenkel 7 bzw. der Einlaßkanal 8 eingetaucht ist. Die Gaseinlaßöffnungen 11 sind vorzugsweise nahe dsm unteren Ende der Flüssigmetallsäule in dem Schenkel 7 angeordnet.At a distance above the plate 10 is a second flange-like plate 10a, which also has gas inlet openings 11a for the selective supply of gas from an external gas supply through the pipe 12a. The two spaced apart gas inlet openings 11 and 11a in the leg 7 are arranged so that MIe are respectively below and above the surface or the level of the liquid metal normally present in the leg 7. This metal level is indicated schematically at AA and is normally about 1.5 to 152 cm above the ketal level in the container, for example the pouring ladle, into which the leg 7 or the inlet channel 8 is immersed. The gas inlet openings 11 are preferably arranged in the limb 7 near the lower end of the liquid metal column.

Im oberen Teil der V.'andunp der Kammer 2 ist eine . öffnung 13 vorgesehen, von der eine nicht dargestellte Leitung ausgeht, die zu einer Vakuumnumpe. teißr.ielsireise zu einer Dampfstrahlpumpe führt, von der Art, wie sie in allgemeinen in der Stahlindustrie in Verbindung mit Ent-anunrseinrichtungen verv.-endet wird. Die Kammer 2 hat in ihrerr. Teil oberhalbÖes Herdes 5 bis zu der Dom 3 zweckmäPdgerweise eine Höhe von et v/a 3 m oder mehr, vri'hrend der Schenkel 7 bzw. der Einlaßkanal 8 von der innenliegenden Oberfläche des Eerc.es bis zu der Plansch-In the upper part of the V.'andunp of chamber 2 is a. Opening 13 is provided, from which a line, not shown, extends to a vacuum pump. teißr.ielsireise leads to a steam jet pump, of the kind that is generally used in the steel industry in connection with debris removal equipment. Chamber 2 has in hererr. Part above the hearth 5 up to the dome 3 expediently a height of about 3 m or more, while the legs 7 or the inlet channel 8 extend from the inner surface of the hearth up to the splashing area.

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platte 10 erwünschtermaßen beträchtlich langer als 152 cm 1st und der senkrechte Abstand von der öffnung am Ende des Endstückes zu der Herdhöhe 152 cm übersteigt und vorzugsweise etwa das zweibis zweieinhalbfache der barometrischen Höhe beträgt. Die Höhe einer Säule von geschmolzenem Stahl, die im Inneren des Schenkels bzw. Einlaßkanals durch den atmosphärischen Druck bei einem in der Kammer 2 herrschenden Vakuum von 0,5 mm Quecksilbersäule aufrechterhalten wird, liegt bei etwa 152 cm, und der Einlaßkanal 8 soll lang genug sein, so daß der Spiegel der barometrischen Metallsäule in einigem Abstand unterhalb des Herdes liegt. Die Gesamtlänge des Einlaßkanals 8 von dem Kammerherd 5 zu seinem unteren Ende muß so sein, daß bei in das flüssige Metall bis zur vollen Tiefe der Gießpfanne eingetauchtem Schenkel 7 der Mantel der Entgasungskammer noch nicht mit dem oberen Rand der Gießpfanne in Berührung kommt, sondern vielmehr noch ein ausreichender Abstand zwischen beiden vorhanden ist. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sollte daher die Gesamtlänge des Schenkels 7 und des darin befindlichen Einlaßkanals 8 die Höhe der barometrischen Säule übersteigen. Plate 10 desirably is considerably longer than 152 cm and the perpendicular distance from the opening at the end of the end piece to the hearth height exceeds 152 cm and preferably about two to two is two and a half times the barometric altitude. The height a column of molten steel, which is inside the leg or inlet channel by the atmospheric pressure at one in the Chamber 2 prevailing vacuum of 0.5 mm of mercury is maintained, is about 152 cm, and the inlet channel 8 should long enough so that the level of the metal barometric column is some distance below the hearth. The total length of the inlet channel 8 from the chamber hearth 5 to its lower end must be such that in the liquid metal to the full depth the ladle immersed leg 7 of the jacket of the degassing chamber does not yet come into contact with the upper edge of the ladle, but rather still a sufficient distance between both is present. For the purposes of the present invention, the total length of the leg 7 and that located therein should therefore Inlet channel 8 exceed the height of the barometric column.

Gemäß dem in Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mündet die Auslaßöffnung 6 in das Innere eines abgeschlossenen Hilfs- oder Zusatz-Gefäßes 15. Dieses Gefäß 15 ist an dem Kauptkörper der Entgasungseinrichtung lösbar und abgedichtet befestigt. Es hat eine Bodenauslaßöffnung 16 und eine nur schematisch angedeutete wassergeküli-Zte Hetallabdeckung 17. In dem mit feuerfestem Material ausgekleideten Gefäß 15 ist in axialer Verlängerung der öffnung 16 eine Stopfenstange 18 angeordnet5 die durch eine Stopfbüchse in der Abdeckung 17 hindurchgeführt ist, und an der Einrichtungen zum Anheben oder Absenken, wie bei 19 schematisch angedeutet, angreifen. In die feuerfesten Wandungen des Gefäßes 15 ist eine luft- oder v;asserp;ekühlte Induktionsspule 20 eingebettet, die die offene Kammer 21 in dem Gefäß umgibt.According to the preferred embodiment of the invention shown in FIGS. 1 and 2 of the drawing, the outlet opening 6 opens into the interior of a closed auxiliary or additional vessel 15. This vessel 15 is detachably and sealedly attached to the main body of the degassing device. It has a bottom outlet opening 16, and an only schematically indicated wassergeküli ZTE Hetallabdeckung 17. In the lined with refractory material vessel 15 is a stopper rod 18 are arranged in the axial extension of the opening 16 5 which is passed through a stuffing box in the cover 17, and at the Devices for raising or lowering, as indicated schematically at 19, attack. An air- or water-cooled induction coil 20 is embedded in the refractory walls of the vessel 15 and surrounds the open chamber 21 in the vessel.

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BADBATH

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Die Stopfenstange 18 kann aus nichtrostendem Stahlrohr so hergestellt sein, daß durch sie Kühlwasser axial hindurchgeleitet werden kann. Dieses bei 18a angedeutete Rohr ist von einer Isolierhülle und einem Endabschnitt 18b umgeben. In der oberen Abdeckung 17 des Hilfs- oder Zusatzgefäßes ist eine öffnung 22 vorgesehen.The stopper rod 18 may be made of stainless steel tubing so that cooling water is passed axially through it can be. This tube, indicated at 18a, is surrounded by an insulating sleeve and an end section 18b. In the An opening 22 is provided on the upper cover 17 of the auxiliary or additional vessel.

Da ein Zweck der Vorrichtung darin besteht, Metall zu entgasen, während es von einem Gefäß, wie z.B. einer Gießpfanne, zu einem anderen Gefäß oder Aufnahmeelement befördert wird, wie z.B. zu einer Stranggußformeinrichtung, ist in Fig. 1 und 2 das obere Ende einer Stranggußanlage schematisch dargestellt, und die Auslaßöffnung Vo befindet sich zentrisch oberhalb der Stranggußform A.Since one purpose of the apparatus is to degas metal while it is being conveyed from one vessel, such as a ladle, to another vessel or receiving element, such as a continuous caster, FIGS. 1 and 2 show the top of a continuous caster shown schematically, and the outlet opening Vo is located centrally above the continuous casting mold A.

Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung ist es zweckmäßig, sie vorzuheizeni/ Während des Vorheizens werden Heizeinrichtungen, wie z.B. eine elektrische Heizeinrichtung oder ein Erenner für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff (entweder Heizöl oder Gas) in die öffnung 4 im Dom der Entr-asungseinrichtung eingesetzt, und eine andere Heizeinrichtung oder ein Brenner in die öffnung in dem Hilfs- oder Zusatzgefäß 15. Diese Brenner sind in Fig. 1 mit 23 bzw. 24 bezeichnet. V.enn die Anlage auf Betriebstemperatur gebracht worden ist, v/erden diese Brenner entfernt,und in die öffnungen werden Einrichtungen eingesetzt, um den Arbeitsablauf in den betreffenden Gefäßen zu beobachten. In Fig. 2 ist oberhalb der öffnung 4 eine Fernsehkamera 25 zum Abtasten bzw. Aufnehmen des Inneren der Vakuumkammer 2 angedeutet, und über der Öffnung 22 ist ein Beobachtungsglas 26 angebracht.When putting the device into operation, it is advisable to preheat it / during preheating, heating devices such as an electrical heating device or a detector for liquid or gaseous fuel (either heating oil or gas) are inserted into the opening 4 in the dome of the de-airing device, and another heating device or a burner into the opening in the auxiliary or additional vessel 15. These burners are denoted in FIG. 1 by 23 and 24, respectively. When the system has been brought to operating temperature, these burners are removed and devices are inserted into the openings to monitor the work process in the vessels concerned. In FIG. 2, a television camera 25 for scanning or recording the interior of the vacuum chamber 2 is indicated above the opening 4, and an observation glass 26 is attached above the opening 22.

Beim Betrieb der Anlage wird ein Gefäß mit dem geschmolzenen Metall, das entgast und zu einer Formeinrichtung oder einem anderen Aufnahme ge faß .weitergeleitet v/erden soll, unter die Entgasungsanlage gebracht und so weit angehoben, daß das Endstück 9 lediglich ein geringes Ftück, beispielsweise 10 cm, in das geschmolzene Metall eintaucht. Ein Vakuum in der Größen-When operating the plant, a vessel with the melted Metal that is to be degassed and conveyed to a mold or other receptacle brought the degassing system and raised so far that the end piece 9 is only a small piece, for example 10 cm, immersed in the molten metal. A vacuum of the size

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Ordnung von etwa 0,5 mm Quecksilbersäule wird in der Hauptentgas ungs kammer 2 aufrechterhalten und hebt das Metall aufgrund des äußeren atmosphärischen Druckes in dem Schenkel 7 bzw. Einlaßkanal 8 etwa 152 cm an. Diese I!etal3fräule endet in dem Einlaßkanal 8 unterhalb der Gaszufuhröffnungen 11a und unterhalb des Herdes, wie oben ausgeführt. Unter diesen Bedingungen werdendie in dem flüssigen Metall enthaltenen Gase aus einer beträchtlichen Tiefe freigegeben und mit dem Aufsteigen dieser Gase zu der Metalloberfläche hin dehnen sich die Gasbläschen aus und gewinnen an Geschwindigkeit. Wenn sie die Oberfläche des Ketallspiegels verlassen, treiben sie Tröpfchen oder Kügelchen des reschmolzenen Metalls mit beträchtlicher Geschwindigkeit oben aus dem Einlaßkanal in die Vakuumkammer 2. Diese Tröpfchen können in ihrer Größe praktisch von einer dampfförmigen Verteilung des !ietalls zu Kügelchen reichen, die vereinzelt einen Durchmesser von 2,5 cm haben. Sie werden mit unterschiedlichen Wurfhöhen und Wurfweiten nach oben in die Vakuumkammer geschleudert, im Durchschnitt jedoch bis etwa 120 oder lL>Ocm oberhalb des Herdes. Vorzugsweise erreichen sie nicht die Höhe der Absaugeöffnung 13. -Nachdem sie ihre maximale Höhe erreicht haben, fallen sie auf den Herd hinab, v;o sie gesammelt werden und durch die Auslaßöffnung C abfließen Durch die Neigung der Entgasungsvorrichtung gegenüber der senkrechten Stellung fällt das auf diese Weise von dem Einlaßkanal in die Vakuumkammer 2 geschleuderte Metall nicht in den Einlaßkanal 8 zurück, und seine Wurf linie verläuft abseits von den nachfolgenden Tröpfchen oder Kügelchen, die beständig aus dem oberen Ende des Tiinlaßkanals 8 hervorsprühen.Order of about 0.5 mm of mercury is used in the main degassing ungs chamber 2 maintained and lifts the metal due to the external atmospheric pressure in the leg 7 or Inlet channel 8 about 152 cm. This I! Etal3fräule ends in the inlet channel 8 below the gas supply openings 11a and below the stove, as stated above. Under these conditions the gases contained in the liquid metal are released from a considerable depth and with the rise of these gases towards the metal surface, the gas bubbles expand and gain speed. if they leave the surface of the ketal mirror, drift they get droplets or globules of the molten metal in at considerable velocity up from the inlet port the vacuum chamber 2. These droplets can practically vary in size from a vaporous distribution of the metal to Spheres are sufficient, which occasionally have a diameter of 2.5 cm to have. They are thrown upwards into the vacuum chamber at different heights and distances, but on average up to about 120 or lL> Ocm above the focus. Preferably reach they do not reach the height of the suction opening 13. -After they have reached their maximum height, they fall down onto the stove, v; o they are collected and drain through the outlet opening C by the inclination of the degassing device relative to the vertical position that falls in this way from the inlet duct Metal thrown into the vacuum chamber 2 does not return into the inlet channel 8, and its throw line is apart from the subsequent droplets or globules constantly spraying from the upper end of the inlet channel 8.

Um die Stärke und Geschwindigkeit zu steigern, mit der das Metall aus dem Einlaßkanal 8 in die Vakuumkammer 2 herausgeschleudert wird, wird Gas von der Zufuhrleitung 12 in den Plansch 10 eingeleitet, das dann nahe dem unteren Ende der Säule in das Metall eintritt. Bevorzurt uird für diesen Zweck Argongas verwendet, das inert ist und nicht leicht von demTo increase the strength and speed with which the metal is thrown out of the inlet channel 8 into the vacuum chamber 2, gas from the supply line 12 is in the Splash 10 is initiated which then enters the metal near the bottom of the column. Preference is given for this purpose Uses argon gas, which is inert and not easily removed from it

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geschmolzenen Metall absorbiert wird. Zu bestimmten Zwecken können jedoch Sauerstoff, Methan oder sogar ein flüssiger Kohlenwasserstoff anstatt von Argon oder zusammen mit Argon eingedüst werden.molten metal is absorbed. For certain purposes, however, you can use oxygen, methane, or even a liquid Hydrocarbons can be injected instead of argon or together with argon.

Wenn z.B. 150 1 Gas pro Minute von der Eindüspumpe geliefert werden, d.h. durch die flanschartig ausgebildete Platte 10 in der oben beschriebenen V/eise eingedüst werden, ist das das Äquivalent zu etwa 6,58 g - Hol Argon pro Minute (0,01^5 pound-mols of Argon per minute). Ein 0,05# Kohlenstoffstahl könnte 500 ppm. Op in Form von CO bei einem Arbeitsdruck von 0,5 mm Quecksilbersäule in dem Entgasungsgefäß verlieren. Das ist äquivalent zu etwa 45,3 g-Mol CO je Minute (0,100 poundmols per minute of CO), wenn der Stahl bei einer Rate von etwa 5 to je Minute durch die Entgasungsvorrichtung hindurchströmt. Das in diesem Beispiel im Stahl enthaltene Gas gibt dabei zehnmal so viel Expansionsenergie wie das zugeführte Hebegas · ab.If, for example, 150 liters of gas per minute are supplied by the injection pump, i.e. by the flange-like one Plate 10 are injected in the manner described above, this is the equivalent of about 6.58 g - Hol argon per minute (0.01 ^ 5 pound-mols of argon per minute). A 0.05 # carbon steel could be 500 ppm. Op in the form of CO at a working pressure of 0.5 mm of mercury in the degassing vessel. This is equivalent to about 45.3 g-moles of CO per minute (0.100 pound moles per minute of CO) when the steel flows through the degassing device at a rate of about 5 tons per minute. The gas contained in the steel in this example gives ten times as much expansion energy as the lifting gas supplied away.

Es ist bekannt, daß feinverteilte Stahlpartikelchen für etwa 0,25 bis 7,0 Sekunden bei dem Arbeitsdruck in der Vakuumkammer 2 verbleiben müssen, um ein praktisch brauchbares Gleichgewicht von Sauerstoffgehalt bei einem gegebenen Kohlenstoffgehalt und einem gegebenen Arbeitsdruck zu erreichen. Die genaue Verweilzeit hängt von der zu entgasenden Stahlart ab. In der beschriebenen Vorrichtung verläuft die Bahn der Tröpfchen nach oben in die Ent gas un'js kammer 2 und abwärts zu dem Herd 5 oder der tiefer r;eler;enen Seitenwandung und schließlich in das Aufnahmegefäß 15. Die durchschnittliche Höhe und Plugbahn der Tröpfchen, die erforderlich ist, um die reel»nete Verweilzeit au erreichen, bestimmt sich teils durch die Heizung und Länge der Entgasungskammer und die Kerdfläche als auch durch die Querschnittsfläche der Kilfs- oder Zusatzkammer 15. Deshalb kann auch das Metall sogar dann dem Vakuum genügend ausgesetzt werden, wenn die Verweil ze it des iletalls auf dem Herd kurz ist im Vergleich zu den Verfahren, wo man mit einem Metallbad in den Entgasungsf(~efäßen arbeitet.It is known that finely divided steel particles must remain at the working pressure in the vacuum chamber 2 for about 0.25 to 7.0 seconds in order to achieve a practically useful equilibrium of oxygen content at a given carbon content and a given working pressure. The exact dwell time depends on the type of steel to be degassed. In the device described, the path of the droplets runs upwards into the degassing chamber 2 and downwards to the hearth 5 or the lower right side wall and finally into the receiving vessel 15. The average height and plug path of the droplets, The amount of time required to achieve the actual dwell time is determined partly by the heating and length of the degassing chamber and the core area as well as by the cross-sectional area of the kiln or additional chamber 15. Therefore, the metal can even then be sufficiently exposed to the vacuum when the indwelling ze it the iletalls on the stove is short in comparison with the method where f with a metal bath in the degassing (~ operates efäßen.

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Das durch die Einlaßöffnung 10 unterhalb der"barometrischen Höhe der Metallsäule in diese eingedüste Hebegas kann unter Umständen nur dann erforderlich sein, wenn das Metall beruhigt oder halbberuhigt ist oder in ähnlichen Fällen, wo das in dem Stahl enthaltene Gas keine ausreichende Energie besitzt, um das Metall Über die restliche Entfernung in die Entgasungsvorrichtung anzuheben. In gewissen Fällen kann das Anhebegas lediglich dazu erforderlich sein, um die Zerstäubung und den Fluß von Metallkugeln oder Partikeln in die Entgasungsvorrichtung anfangs in Gang zu bringen. Durch die Ausdehnung des Hebegases und der in dem Stahl vorhandenen Gase mit Ansteigen des Metalles in dem Einlaßkanal 8 kann der Metallstrom in die Kammer 2 eine Beschleunigung erfahren. Um diese Beschleunigung zu überwachen, ist eine zweite Gaseinlaßöffnung 11a an einer Stelle oberhalb der barometrischen Höhe und vorzugsweise unterhalb der Verbindungsstelle des· Einlaßkanals 8 mit dem Herd 5 vorgesehen, und zwar zum Eindüsen eines Gases in die aufsteigende Säule von Gas- und Stahlteilchen, um den Durchstrom dieser Teilchen zu bremsen. Das eingedüste Gas, das Argon oder dergleichen sein kann, wirkt dahin, daß in dem Einlaßkanal 8 ein Druck erzeugt wird, gegen den die sich durch den Einlaßkanal 8 aufwärts bäewegenden und sich ausdehnenden Gase arbeiten müssen, wodurch die Ausdehnung und somit die Beschleunigung der Hebegase und der in dem Metall bereits vorhandenen Gase gebremst und der Metallstrom überwacht wird. Somit kann durch selektive Regulierung der Zufuhr der Anhebe-und Bremsgase der Iletallfluß oder Durchsatagesteuert werden, üblicherweise ist das Volumen der Bremsgase nicht ausreichend, um die barometrische Metallsäule vollständig niederzuhalten, obgleich die Gesamthöhe der Säule dadurch variierbar ist. Das Bremsgas kann allein oder zusammen mit einem von außen zugeführten Hebeg-as verwendet vrerden, obgleich üblicherweise seine Verwendung nicht erforderlich ist, ausgenommen wenn mit einem Hebegas gearbeitet wird. Andere Einrichtungen zum Regulieren des Metalldurchflusses sind möglich, wie z.B. die Steuerung des Vakuums in der Kammer 2 durch das Strahlpumpensystem, doch ist das beschriebene VerfahrenThat through the inlet port 10 below the "barometric Height of the metal column in this injected lifting gas may only be necessary if the metal is calmed or semi-calmed or in similar cases where that contained in the steel Gas does not have sufficient energy to lift the metal the remainder of the distance into the degasser. In certain cases the lifting gas may only be required to facilitate the atomization and flow of metal balls or to initiate particles into the degasser initially. By the expansion of the lifting gas and that in the steel existing gases with an increase in the metal in the inlet channel 8, the metal flow into the chamber 2 can experience an acceleration. In order to monitor this acceleration, a second gas inlet opening 11a is at a point above the barometric altitude and preferably below the junction of the inlet channel 8 provided with the stove 5, namely for injecting a Gas into the ascending column of gas and steel particles to slow down the flow of these particles. The injected gas which can be argon or the like, acts to the effect that a pressure is generated in the inlet channel 8, against which the through the inlet duct 8 upward bäewing and expanding gases have to work, whereby the expansion and thus the acceleration the lifting gases and the gases already present in the metal braked and the metal flow is monitored. Thus, by selectively regulating the supply of the lift and brake gases to the Total flow or throughput controlled, is usually the volume of the braking gases is not sufficient to hold down the barometric metal column completely, although the total height the column can thereby be varied. The braking gas can be used alone or together with an externally supplied Hebeg-as although it is usually not necessary to use it, except when working with a lifting gas. Other means of regulating the metal flow are possible, such as controlling the vacuum in chamber 2 through the jet pump system, but is the method described

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wegen seiner besonderen Einfachheit und Wirtschaftlichkeit zu bevorzugen. Die Überwachung und Steuerung des Metalldurchsatzes durch die Entgasungsvorrichtung ist wichtig, sowohl um ein möglichst gleichbleibendes Niveau in der Kilfs- oder Zusatzkammer 15 aufrechtzuerhalten als auch eine Oberfüllung zu * vermeiden, und weiterhin auch deshalb, weil in vielen Fällen der Durchsatz auf die Kapazität einer kontinuierlich arbeitenden Stranggußanlage abgestimmt werden muß.to be preferred because of its particular simplicity and economy. The monitoring and control of the metal throughput through the degassing device is important, both to a constant level in the Kilfs- or additional chamber 15 as well as avoid overfilling *, and continue to do so because in many cases the throughput must be matched to the capacity of a continuously operating continuous casting plant.

Fig. 5 der Zeichnung zeigt eine typische Leistungskurve einer vierstufigen Dampfstrahlpumpe, die für die Verwendung an einer Vorrichtung nach der Erfindung geeignet ist. Die Wirkung des Bremsgases auf das Vakuum der Kammer 2 ist an der Kurve der ersten Stufe der Dampfstrahlpumpe aufgezeigt. Sowohl die Abszisse als auch die Ordinate haben eine logarithmische Skaleneinteilung. Punkt A auf der Kurve zeigt einen typischen Betriebszustand, wobei der Arbeitsdruck in der Kammer 2 bei 0,75 mm Quecksilbersäule absolut liegt, während Gas aus dem Stahl und zuzüglich Hebegas in einer Gesamtmenge von 9O57 kg/Stunde oder £.00 lbs/hr (entsprechend einer Trocken-Luftteraperatur von £i°€) abgesaugt werden. Wenn ein Bremsgas in deh aufwärts gerichteten Einlaßkanal 8 mit einer Menge von 45,4 kg/Stunde oder 100 lbs/hr (entsprechend einer Troeken-Luflttemperatur von 21°C) eingeführt wird, steigt der Druck oberhalb des Metalls in dem begrenzten Raum des aufwärts führenden Kanals 8 beträchtlich an, doch erhöht sich der Saugkammerdruck wegen des großen Volumens der Saugkaramer 2 nur geringfügig. Der Saugdruck kann außerordentlich schnell auf etwa 0,8 mm Quec-ksilbersäule ansteigen, wie an der Stelle B gezeigt, doch wird sich der.Saugkammerdruck und die Menge an abgeführtem Gas an einem etwas niedriger liegenden Punkt an der Kurve stabilisieren, da weniger Gas aus dem Metall abgezogen wirds da ja der Metallfluß durch die Zufuhr des Bremsgases verzögert wird. Bei Verwendung des Bremsgases ist es möglich, den Metallfluß zu überwachen und zu steuern, während zugleich ein im wesentlichen gleichbleibender Kammerdruck aufrechterhalten wird, wodurch das ganze Metall eine sehr gleichförmige Entgasung erfährt.Fig. 5 of the drawing shows a typical performance curve of a four-stage steam jet pump which is suitable for use on an apparatus according to the invention. The effect of the braking gas on the vacuum in chamber 2 is shown on the curve of the first stage of the steam jet pump. Both the abscissa and the ordinate have a logarithmic scale. Point A on the curve shows a typical operating condition, with the working pressure in chamber 2 being 0.75 mm of mercury absolute, while gas from the steel plus lifting gas amounts to a total of 90 5 7 kg / hour or £ .00 lbs / hr (corresponding to a dry air temperature of £ 1 ° €). When a braking gas is introduced into the upwardly directed inlet passage 8 at an amount of 45.4 kg / hour or 100 lbs / hr (corresponding to a dry air temperature of 21 ° C), the pressure above the metal in the limited space of the upward rises leading channel 8, but the suction chamber pressure increases only slightly because of the large volume of the suction caramer 2. The suction pressure can rise extremely quickly to about 0.8 mm of Quec-k silver, as shown at point B, but the suction chamber pressure and the amount of gas discharged will stabilize at a slightly lower point on the curve, as less gas is emitted the metal is withdrawn s because the flow of metal is delayed by the supply of the brake gas. Using the braking gas it is possible to monitor and control the flow of metal while at the same time maintaining a substantially constant chamber pressure, whereby all of the metal experiences a very uniform degassing.

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In der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung gelangt das aus der öffnung 6 ausfließende geschmolzene Metall in das Hilfe- oder Zusatzgefäß 15. Zu Beginn des EntgasungsVorganges wird die Auslaßöffnung 16 geschlossen. Dafür kommen verschiedene Möglichkeiten infrage, z.B. die in der Zeichnung gezeigte Anordnung, bei der die Stopfenstange 18 gegen die Innenseite der Auslaßöffnung 16 abgesenkt wird, während eine Aluminiumplatte die Außenseite der Auslaßöffnung abdichtend überdeckt. Die Stopfenstange kann zwar kein Vakuum aufrechterhalten, ist jedoch in der Lage, das heiße Metall am Auslaufen durch die Auslaßöffnung hindurch gegen die Aluminiumplatte zu hindern. Dadurch, daß die Auslaßöffnung 16 gegen das Eindringen von Luft und das Ausfließen von Metall abgedichtet ist, wirkt das in der Entgasungskammer 2 erzeugte Vakuum auch in das Zusatzgefäß, In dem sich das Metall nach seinem Austritt aus der Kammer 2 sammelt. Wenn die Tiefe des Metallbades in der Zusatzkammer die barometrische Höhe oder etwa 152 cm erreicht, kann die Stopfenstange von ihrem Sitz angehoben werden, woraufhin das geschmolzene Metall mit der Aluminlumplatte in berührung kommt, diese durchschmilzt und in die Form fließt. Die Große der Auslaßöffnung l6 sollte so eingestellt und reguliert werden, daß das liiveau in der Zusatzkammer nach dem Anguß nahezu konstant gehalten wird. Solanne das Metall in der Zusatzkammer oberhalb einer Höhe von IL2 cn,vom Auslaßende gemessen, gehalten wird^ fließt es durch die Auslaßöffnung aus, hindert jedoch die umgebende Atmosphäre daran, durch die öffnung 16 in das Metallbad aufzusteigen, v/enn die Tiefe des Metallbades in der Zusatzkammer nicht ausreichend v.'äre, um eine barometrische Säule von flüssigem üetall oberhalb der Eodenauslaßöffnung 16 zu halten, würde selbstverständlich Luft durch das geschmolzene lietall nach oben gesaugt werden.In the arrangement shown in FIGS. 1 and 2, the molten metal flowing out of the opening 6 reaches the Auxiliary or additional vessel 15. At the beginning of the degassing process the outlet opening 16 is closed. There are various possibilities for this, e.g. the one shown in the drawing Arrangement in which the stopper rod 18 is lowered against the inside of the outlet opening 16, while an aluminum plate covers the outside of the outlet opening in a sealing manner. Although the stopper rod cannot maintain a vacuum, it is however, able to prevent the hot metal from leaking through the outlet opening against the aluminum plate. The fact that the outlet opening 16 is sealed against the ingress of air and the outflow of metal acts the vacuum generated in the degassing chamber 2 also in the additional vessel, in which the metal is after its exit collects from chamber 2. If the depth of the metal bath in the additional chamber is the barometric height or about 152 cm reached, the stopper rod can be lifted from its seat, whereupon the molten metal with the aluminum plate comes into contact, melts it and flows into the mold. The size of the outlet port 16 should be adjusted and regulated so that the li level in the additional chamber is kept almost constant after the sprue. Solanne the metal in the additional chamber above a height of IL2 cn, from the outlet end measured, held ^ it flows through the outlet opening but prevents the surrounding atmosphere from ascending through the opening 16 into the metal bath, v / enn the depth of the Metal bath in the additional chamber is not sufficient to create a barometric column of liquid metal above the discharge opening 16, air would of course be drawn up through the molten metal.

Mit dem Ablassen von Metall aus der Zusatzkammer wird begonnen, wenn die Hohe des Ketallbades die barometrische Eöhe übersteigt. Vorzugsweise wird damit begonnen, v:enn der Metallspiegel in der Susatzkammer lediglich eine Anzahl von Zentimetern, beispielsweise 10 oder mehr Zentimetern oberhalb der barometrischen Höhe angelangt ist. Somit er^iht sich die wirksameMetal is drained from the additional chamber when the level of the ketallic bath exceeds the barometric level. This is preferably started when the metal level in the suspension chamber has only reached a number of centimeters, for example 10 or more centimeters, above the barometric altitude. Thus the effective one arises

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BAD OPiIGlNALBAD OPiIGlNAL

Geschwindigkeitshöhe bzw. der Staudruck des durch die öffnung 16 austretenden Metalls lediglich aus der Differenz zu der barometrischen Druckhöhe, d.h. also aus der Differenz gegenüber einer Höhe von 152 cm, weshalb das Metall mit einer geringen Geschwindigkeit durch die öffnung austritt und in die unterhalb der öffnung befindliche Gießform gelangt. Diese geringe Geschwindigkeit ist erwünscht, da die Erfahrung gezeigt hat, daß als eine Art generelle Regel die Qualität des Gusses desto besser ausfällt, je geringer die Geschwindigkeit ist,und umgekehrt desto schlechter, je höher die auftretende Geschwindigkeit ist. Das zuvor beschriebene Verfahren zur Durchflußüberwachung und Steuerung und die dazu geeignete Vorrichtung ermöglichen es, den wirksamen Metallspiegel in der Zusatzkammer auf dem gewünschten Niveau verhältnismäßig dicht über der barometrischen Höhe zu halten, um so einen ziemlich gleichmäßigen Durchfluß von geringer Geschwindigkeit durch die öffnung 16 zu erzielen.Velocity level or the dynamic pressure of the through the opening 16 escaping metal only from the difference to the barometric pressure level, i.e. from the difference compared to a Height of 152 cm, which is why the metal exits through the opening at a low speed and into the one below the opening The foundry mold arrives. This slow speed is desirable because experience has shown that as a kind of general Usually the quality of the casting, the better the lower the speed, and vice versa, the worse the higher is the occurring speed. The method described above for flow monitoring and control and the appropriate one Device allow the effective metal level in the additional chamber at the desired level relatively keep close above barometric altitude to get a fairly steady flow of low velocity to achieve through the opening 16.

Für die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung ist es deshalb wesentlich,· daß die Metallsäule in dem Einlaßkanal niedriger gehalten v.'ird, als dieser lang ist, jedoch höher,, als 152 cm, und es ist außerdem wichtig, dafür zu sorgen, daß der kontinuierliche Strom von geschmolzenem Metall aufrechterhalten wird, ohne daß Luft eindringen kann, was dadurch erreicht v.-ird, daß man die Tiefe des Metallbades oberhalb der Ablaßöffnung bei mindestens etwa 152 cm hält.It is therefore essential for the operation of the present invention that the metal column is in the inlet channel held lower than this is long, but higher, than six feet and it is also important to ensure that the continuous flow of molten metal is maintained is without air can penetrate, which is achieved by the fact that the depth of the metal bath above the drain opening holds at least about 152 cm.

In der üblichen Entgasungstechnik wird das geschmolzene Metall durch das in der Vakuumkammer herrschende Vakuum in dem Einlaßkanal bis zu einem Niveau angehoben. \:o sich ein Metallbad auf den Herd eines Entgasungsgefäßes über dem oberen Ende des Einlaßkanals befindet, wohingegen die neigung des Herdes bei der erfindungsgeir.äfien Vorrichtung derart ist, daß sich das Metall nicht in einem Bad über dem Herd bis zu einem Niveau sammelt, wo es die aus dem Einlaßkanal des r.ntgasungsgefäßes aufsteigenden Tröpfchen am weiteren Aufsteigen hindern kann.In the usual degassing technique, the molten metal is raised to a level in the inlet channel by the vacuum prevailing in the vacuum chamber. \: o there is a metal bath on the hearth of a degassing vessel above the upper end of the inlet duct, whereas the inclination of the hearth in the inventive device is such that the metal does not collect in a bath above the hearth to a level where it can prevent the droplets rising from the inlet channel of the degassing vessel from further rising.

BAD CR)GiMAL - 17 -BATHROOM CR) GiMAL - 17 -

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So wie sich der Metallspiegel in der Gießpfanne mit der Entnahme des Metalls absenkt, wird eine gegenseitige Verlagerung zwischen der Gießpfanne und dem Endteil des Einlaßkanals der Entgasungsvorrichtung bewirkt, um das Endstück Jederzeit etwa in derselben Höhe in das Metall eingetaucht zu halten. Das kann durch Anheben der Gießpfanne mit einem Kranhaken entsprechend dem Absinken des Metallspiegels . der Pfanne erfolgen oder durch Abstützung der Gießpfanne für eine senkrechte Bewegung in irgendeiner anderen Weise. Um die Änderung des Metallspiegels in der Gießpfanne festzustellen, kann man sich verschiedener Mittel bedienen, wie z.B. der visuellen Beobachtung oder einer Meßeinrichtung für die Gewichtsabnahme.Just as the metal level in the ladle lowers as the metal is removed, it becomes mutual Displacement between the ladle and the end portion of the inlet channel of the degassing device causes the Keep the end piece immersed in the metal at about the same height at all times. This can be done by lifting the ladle with a crane hook according to the sinking of the metal level. the ladle or by supporting the ladle for a vertical movement in any other way. To determine the change in the metal level in the ladle, one can look use various means, such as visual observation or a weight loss meter.

Das Wärmegleichgewicht in der Schmelze wird durch Strahlung und Wärmeübergangsverluste und verschiedene exotherme und endotherme Reaktionen, die in der Gießpfanne, in der Entgasungseinrichtung und in der Hilfskammer stattfinden, beeinflußt. In einigen Schmelzgängen kann ein Nutzwärmeverlust eintreten, weshalb es erwünscht ist, Einrichtungen zum Zuführen von Wärme zu dem Metall vorzusehen, um dieses auf einer für den Guß geeigneten Temperatur zu halten. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird dies durch induktive Aufheizung des MdHlIs in der Zusatzkammer 21 erreicht. Durch die Verwendung eines aus nichtrostendem Stahl bestehenden wassergekühlten Rohres mit'seiner aus feuerfestem Material bestehenden Umhüllung wird, wie oben beschrieben, nur wenig der eingeführten Energie in der Stopfenstange absorbiert. Die Induktionsspule kann auch dazu dienen, das Metall in dem Zusatzgefäß in Bewegung zu halten. Das ist besonders erwünscht, wenn Legierungsmaterialien oder Zusätze kontinuierlich in das entgaste Metall eingeführt werden. In Fig. 1 und 2 ist an der Stelle 27 eine öffnung in der Entgasungskammer 2 gezeigt, durch die Legierungsmaterialien bis auf den Herd eingeführt v/erden Können. Solche Materialien würden dann mit gleichförmiger Rate von einer vakuumdichten Zuführeinrichtung üblicherThe heat equilibrium in the melt is caused by radiation and heat transfer losses and various exothermic and endothermic reactions that take place in the ladle, in the degassing device and in the auxiliary chamber. A useful heat loss can occur in some melt runs, which is why it is desirable to have devices for supplying heat to the metal in order to keep it at a suitable temperature for casting. In the described embodiment this is achieved by inductive heating of the MdHlIs in the additional chamber 21. By using a water-cooled one made of stainless steel Pipe with its covering made of refractory material As described above, only a small amount of the energy introduced is absorbed in the stopper rod. The induction coil can also serve to keep the metal in motion in the auxiliary vessel. This is particularly desirable when alloying materials or Additives are continuously introduced into the degassed metal. In FIGS. 1 and 2, an opening in the degassing chamber 2 is shown at point 27, through the alloy materials to the hearth introduced v / grounding ability. Such materials would then become more common at a uniform rate from a vacuum tight feeder

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ORiUiNAL ii^-zORiUiNAL ii ^ -z

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Art eingeführt werden.Kind be introduced.

Wenn gewünscht, so kann eine Induktionsspule 28 rings um das untere Ende des Einlaßkanals 8 der Entgasungsvorrichtung oberhalb des Endstückes 9 angeordnet sein. Diese Induktionsspule 28 ist wassergekühlt und kann als eine elektromagnetische Spalt-Phasen-Induktlonspumpe arbeiten, die in Verbindung mit dem Argon oder - wenn möglich - anstelle des Argons verwendet wird.If desired, an induction coil 28 can be provided be arranged around the lower end of the inlet channel 8 of the degassing device above the end piece 9. This induction coil 28 is water-cooled and can work as an electromagnetic split-phase induction pump that works in conjunction with the Argon or - if possible - instead of argon.

In Fig. 3 ist statt eines Zusatzgefäßes für die Aufnahme des entgasten Metalls aus der Öffnung 6 ein rohrförmiger Schenkel mit einem inneren Kanal von ausreichender Länge gezeigt, um darin eine Metallsäule durch den barometrischen Druck zu halten. Dieses Rohr besitzt eine Ablaßöffnung 31 an seinem unteren Ende, die dazu dient, den Ausfluß des Metalls entsprechend der Zuflußrate zu regulieren, wobei durch die oberhalb der Auslaßöffnung durch den barometrischen Druck gehaltene Metallsäule das Eindringen von Luft in die Entgasungskammer verhindert »Ird. In dieser Fig. bezeichnet 30 den Auslaßschenkel,und 31 ist die Auslaßöffnung an dessen Ende. Der Auslaßschenkel 30 bzw. der el a 7In vorgesehene Kanal hat eine Länge, die etwa der Länge des Einlaßkanals 8 vergleichbar und mindestens lang genug ist, um eine Metallsäule von etwas mehr als 152 cm Höhe unterhalb der Auslaßöffnung 6 zu halten. Dieser Schenkel bzw. der Kanal wird natürlich üblicherweise nicht länger als erforderlich sein, da andererseits auch Vorsorge dafür getroffen werden muß, daß genügend Raum für die Stranggußform oder eine andere Form oder ein Gefäß, in das der Auslaßkanal das entgaste Metall abgibt, vorhanden ist.In Fig. 3, instead of an additional vessel for receiving the degassed metal from the opening 6, a tubular leg with an inner channel of sufficient length is shown to hold a metal column therein by the barometric pressure. This tube has an outlet opening 31 at its lower end, which serves to regulate the outflow of the metal according to the inflow rate, the metal column held above the outlet opening by the barometric pressure preventing the ingress of air into the degassing chamber »Ird. In this figure, 30 denotes the outlet leg and 31 is the outlet opening at the end thereof. The outlet leg 30 or the channel provided 7 in has a length which is approximately comparable to the length of the inlet channel 8 and is at least long enough to hold a metal column slightly more than 152 cm in height below the outlet opening 6. This leg or the channel will of course usually not be longer than necessary, since, on the other hand, provision must be made to ensure that there is sufficient space for the continuous casting mold or another shape or a vessel into which the outlet channel releases the degassed metal.

In Fig. 4 ist mehr oder weniger schematisch eine etwas andere Ausführungsform des Zusatzgefäßes gezeigt. Dieses Zusatzgefäß 35 hat eine wassergekühlte Iletallabdeckung 36. Es Ist mit feuerfesten Materialien ausgekleidet. Zwischen den Enden des Gefäßes ist eine Trennwand!* oder ein Wehr 37 vorgesehen, die bzw. das einen Behälter 38 abtrennt, In den das geschmolzene Metall aus der Entgasungsvorrichtung zuerst abgelassen.wird.In Fig. 4 there is a somewhat more or less schematic another embodiment of the additional vessel shown. This additional vessel 35 has a water-cooled Iletall cover 36. It is lined with refractory materials. A partition! * Or a weir 37 is provided between the ends of the vessel. which separates a container 38 into which the molten metal from the degassing device is first drained.

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Eine luftgekühlte Induktionsspule 39 umgibt diesen Behälter, und das Metall fließt von dem Behälter in eine zweite Kammer 31J hinüber, die eine oder mehrere Ablaßöffriungen im Boden haben kann, wie hei 1Il gezeigt. Der Ausfluß des Metalls durch die öffnungen kann durch Stopfenstangen 42 kontrolliert werden, und zwar jeweils eine für jede öffnung. Die Abdichtung kann genauso sein,wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben, oder auch andere vorübergehende Verschlüsse können für diese öffnungen vorgesehen sein. Die Kammer 40 hat eine solche Tiefe, daß sie geschmolzenes Metall In einer Höhe von mehr als 152 cm enthält. In dieser Fig. gibt jede öffnung geschmolzenes Metall in Formen A ab, wie sie für Mehrfach-Strangguß verwendet werden. Statt das Legierungsmaterial auf den Herd der Entgasungskammer 2, wie vorstehend beschrieben, einzuführen, kann es auch in das Zusatzgefäß in einer der hier zur Anwendung kommenden verschiedenen Ausführungsformen eingebracht werden. Das ist in Fi*r. k gezeigt, wo ^3 eine öffnung für die Zugabe von Legleruncsnaterial in das in dem Behälter 38 enthaltene Hetall zeigt. Hier dient die Induktionsspule wiederum zum Bewegen des Iletalls, um das Legierungsmaterial in dem Metall fein zu verteilen, ebenso wie für die Wärmezufuhr, um während des Entgasens eintretende VJär me Verluste ~anz oder teilweise zu ersetzen.An air-cooled induction coil 39 surrounding this container, and the metal flows from the container into a second chamber 3 over 1 J, the one or more Ablaßöffriungen may have in the ground, as shown hei 1 Il. The outflow of the metal through the openings can be controlled by stopper rods 42, one for each opening. The seal can be exactly as described above in connection with FIGS. 1 and 2, or other temporary closures can also be provided for these openings. Chamber 40 is deep enough to contain molten metal at a height greater than six inches. In this figure, each opening releases molten metal in molds A used for multiple continuous casting. Instead of introducing the alloy material onto the hearth of the degassing chamber 2, as described above, it can also be introduced into the additional vessel in one of the various embodiments used here. That's in Fi * r. k , where ^ 3 shows an opening for the addition of Legleruncsnaterial in the metal contained in the container 38. Here the induction coil is again used to move the metal in order to finely distribute the alloy material in the metal, as well as for the supply of heat in order to reduce or partially replace heat losses occurring during degassing.

In Fig. 1 ist eine Düse in dem Boden des Zusatzp.efäßes gezeigt, durch die Argongas zum Bewepen des Ketalls eingeführt werden kann, um so eine einheitlichere Verteilung der Legierungsbestandteile in dem Metall sicherzustellen. Diese Düse ist bei *15 gezeigt, wobei eine ähnliche Anordnung auch in Fir:· *J getroffen werden kann, die dort allerdinrs nicht gezeigt ist.In Fig. 1 there is a nozzle in the bottom of the Zusatzp.efäßes shown by introducing argon gas to beep the ketal can be so as to ensure a more uniform distribution of the alloy components in the metal. This nozzle is at * 15 shown, with a similar arrangement also being made in Fir: · * J which is not shown there, however.

Jede der in einer der Fip. der Zeichnung ^ Ausführungsfcrraen oder Anordnungen kann in dem Maß , wie es erwünscht oder angebracht ist, austauschweise mit den in anderen Fig. gezeigten Ab\*andlungen verwendet v;erden.Each of the in one of the Fip. the drawing ^ Executions or arrangements can be made to the extent that it is is desired or appropriate to be exchanged with those in others The modifications shown in the figure are used.

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BAD OFJiGINALBAD OFJiGINAL

Da lediglich das untere Ende des Teiles 9 an dem Einlaßrohr unter- c-.ic.· Oberfläche des geschmolzenen Metalls in der Zufuhr-Gießpfanne eingetaucht wird, kann die Hauptlunge des Einlaßschenkels bzw. -kanals von einem Metallmantel umgeben sein, was wichtig istA für die Aufrechterhaltung einer barometrischen Säule von geschmolzenem Metall in dem Einlaßkanal, da die feuerfeste Auskleidung des Kanals selbst porös ist. Bisher vmrden keine Vorkehrungen getroffen, um eine barometrische Säule in einem solchen Schenkel aufrechtzuerhalten, sondern der Schenkel bzw. der Kanal wurde tief bis zu dem Boden der Gießpfanne eingetaucht. Geschmolzenes Metall kann aus der Gießpfanne bis dicht an den Boden entfernt werden durch Anheben der Pfanne in der beschriebenen V/eise, während die Höhe des Metallspiegels in dem Schenkel bzw. dem Einlaßkanal gleich gehalten wird.Since only the lower end of the part 9 on the inlet pipe is immersed under the surface of the molten metal in the feed ladle, the main lung of the inlet leg or channel can be surrounded by a metal jacket, which is important A for maintaining a barometric column of molten metal in the inlet duct as the refractory lining of the duct itself is porous. So far, no precautions have been taken to maintain a barometric column in such a leg, but the leg or channel has been immersed deep to the bottom of the ladle. Molten metal can be removed from the ladle close to the bottom by lifting the ladle in the described manner, while the height of the metal level in the leg or the inlet channel is kept the same.

I-Iit der vorliegenden Erfindung ist es also möglich, in der Zusatzkammer solche speziellen feuerfesten Auskleidungsmaterialien zu verwenden, wie z.B. eine gestampfte feuerfeste Auskleidung aus Kalziumoxyd. Kalziumoxyd reagiert mit dem in dem Stahl enthaltenen Schwefel, und wenn der Sauerstoff- und der Schwefelgehalt roring sind, kann Stickstoff entfernt werden. V/erren des geringen J'aßes an Dissoziierung des Kalziumoxyds (2 Ca 0 -■-2 Ca + On) in Stählen mit niedrigem Sauerstoffgehalt und der damit verbundenen geringen Freigabe von Gas in die Schmelze, können wirkungsvollere Entgasungsbedingungen in dem Lntgasungsgefäß aufrechterhalten werden mit dem Ergebnis, daß mehr Stickstoff entfernt v/erden kann als bei Verwendung mehr üblicher feuerfester Auskleidungsmaterialien. Zugleich ist der Verbrauch des Kalziunoxyds durch die reaktion mit Schwefel so gering, daß dadurch seine Lebensdauer nicht ernsthaft gegenüber der von anderen feuerfesten Auskleidungsmaterialien beeinträchtigt wird. Ue-on der Verwendung des Kalziumoxyds an der Innenseite dieses Gefäßes kann es jederzeit auf einer solchen Temperatur gehalten ·.-erden, daß die Auskleidung keine atmosphärischen Verunreinigungen absorbiert und deshalb auch nicht quillt und sich zersetzt. v:ie das bei Kalziunoxyd der Fall ist, das bei der Verwendur.r als feuerfeste Auskleidung vielfältigenWith the present invention it is therefore possible to use such special refractory lining materials in the additional chamber, such as a rammed refractory lining made of calcium oxide. Calcium oxide reacts with the sulfur contained in the steel, and when the oxygen and sulfur levels are roring, nitrogen can be removed. By preventing the low degree of dissociation of calcium oxide (2 Ca 0 - 2 Ca + O n ) in steels with a low oxygen content and the associated low release of gas into the melt, more effective degassing conditions can be maintained in the degassing vessel with the result that more nitrogen can be removed from the ground than using more conventional refractory lining materials. At the same time, the consumption of calcium oxide due to the reaction with sulfur is so low that its service life is not seriously impaired compared to that of other refractory lining materials. By using the calcium oxide on the inside of this vessel, it can be kept at such a temperature at any time that the lining does not absorb any atmospheric impurities and therefore does not swell and decompose. v: ie that is the case with calcium oxide, which can be used as a refractory lining

Einflüssen ausgesetzt if:t. A. - οι -Exposed to influences if: t. A. - οι -

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BAD OHiGINALBATHROOM OHiGINAL

Das Zusatzgefäß gestattet die Zugabe von Legierungselementen in das Metall, während dieses noch unter Vakuum ist, jedoch in einer Umgebung, wo die meisten der in dem Stahl vorhandenen Gase entfernt worden sind, so daß diese Legierungselemente während des direkten Durchganges des Metalls von einer Gießpfanne zu einer Form, einer Strang,gußanlage oder einer anderen Aufnahmeeinrichtung ohne bemerkenswerte Oxydation der Legierung zugegeben und zugemischt werden.The additional vessel allows alloying elements to be added to the metal while it is still under vacuum, however, in an environment where most of the gases present in the steel have been removed, so that these alloying elements during the direct passage of the metal from a ladle to a mold, strand, caster, or be added to another receiving device and mixed in without any noticeable oxidation of the alloy.

Die hierin enthaltenen Zahlendaten beziehen sich auf die Behandlung von Stahl als Metall. Für den Fachmann ist es jedoch ersichtlich, daß andere Metalle, wie z.B. Kupfer und Aluminium, etwas andere Ausführungsformen der Entgasungsvorrichtung als die dargestellten erfordern. Dichtere Metalle haben z.B. eine barometrische Höhe, die proportional geringer als die von Stahl ist, und weniger dichte Metalle haben eine proportional größere barometrische Höhe unter denselben Vakuumbedingungen.The numerical data contained herein relates to the treatment of steel as a metal. For the skilled person, however, it is It can be seen that other metals, such as copper and aluminum, may have somewhat different designs of the degassing device than require the illustrated. For example, denser metals have a barometric altitude that is proportionally lower than that of steel and less dense metals have a proportionally greater barometric altitude under the same vacuum conditions.

Obgleich verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt worden sind, ist klar, daß diese Abwandlungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Although various embodiments have been shown, it is clear that these modifications can be made without the To leave the scope of the invention.

PatentansprücheClaims

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Claims (13)

PatentansprücheClaims 1) Verfahren sum Entgasen von geschmolzenem Metall, insbesondere Stahl, in einer Entgasungsvorrichtung mit einer Vakuumkammer und einem Einlaßkanal, dadurch gekennzeichnet3 daß der Einlaßkanal mit seinem unteren Ende in ein Metallschmelzbad eingetaucht wird, dassin der Kammer ein Unterdruck gegenüber der Atmosphäre erzeugt wird und daß das geschmolzene Metall unter der Wirkung des barometrischen Druckes in den Kanal bis zu einer Höhe unterhalb des1) Method sum degassing of molten metal, in particular steel, in a degassing device with a vacuum chamber and an inlet channel, characterized 3 that the inlet channel is immersed with its lower end in a molten metal bath, that in the chamber a negative pressure relative to the atmosphere is generated and that the molten metal under the action of the barometric pressure in the channel to a level below the oberen Endes des Kanals undupper end of the channel and oberhalb des Schmelzbadspiegels hineinabove the melt pool level gezogen wird und daß dabei das geschmolzene Metall durch sich ausdehnende Gase in Teilchenform nach oben in die Kammer geschleudert und dort beim Herabfallen gesammelt und wieder abgezogen wird, um das obere Ende des Kanals frei von Anhäufungen geschmolzenen Metalls zu halten.is pulled and that thereby the molten metal thrown by expanding gases in particulate form up into the chamber and is collected there as it falls and withdrawn again, so that the upper end of the channel is free of molten masses To hold metal. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß2) Method according to claim 1, characterized in that das geschmolzene Metall ebenfalls bei Unterdruck aus dem Entgasungsgefäß in ein Aufnahmegefäß gebracht wird, aus dem es durch eine Auslaßöffnung im Boden abgelassen wird, während der Metallspiegel oberhalb der Auslaßöffnung stets auf einer solchen Höhe gehalten wird, daß das Eindringen von Luft in das Aufnahmegefäß ausgeschlossen ist.the molten metal from the degassing vessel also at negative pressure is placed in a receptacle, from which it is drained through an outlet opening in the bottom, while the metal mirror is always kept above the outlet opening at such a height that the ingress of air into the receptacle is excluded is. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus dem Aufnahmegefäß nur dann abgelassen wird, wenn der Metallspiegel in ihm oberhalb des durch die barometrische Druckhöhe bestimmten liiveaus liegt, und daß die Menge des beim Entgasen durchgesetzten Metalls so gesteuert wird, daß der Metallspiegel im wesentlichen konstant gehalten wird. 3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the metal is drained from the receiving vessel only when the metal level in it is above by the barometric Pressure level lies certain liiveaus, and that the amount of the through-degassing metal is controlled so that the metal level is kept essentially constant. 4) Verfahren nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichent, daß die Steuerung durch kontrollierte Zufuhr eines Gases in den Einlaßkanal der Entgasungsvorrichtung unterhalb des Metallspiegels zur Steigerung der Durchflußrate und durch Zufuhr von Gas in den Einlaßkanal oberhalb des Metallspiep-els zum Abbremsen des Durchflusses bewirkt wird.4) The method of claim 3 9, characterized gekennzeichent that the control is effected by controlled supply of a gas into the intake port of the degassing below the metal mirror to increase the flow rate and by the supply of gas into the inlet channel above the metal beep els for braking the flow. 009808/0537 - 23 -009808/0537 - 23 - BAD QiTiGi^AL.BAD QiTiGi ^ AL. - 23 - 1533302- 23 - 1533302 5) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit festgestampftem Kalziumoxyd ausgekleidete Afnahmegefäß in seinem Inneren stets auf einer ausreichenden Temperatur gehalten wird, um eine Aufnahme von Wasser oder Feuchtigkeit durch die Auskleidung zu verhindern.5) Method according to claims 1 to 4, characterized in that that the one lined with pounded calcium oxide The inside of the collection vessel is always on a sufficient one Temperature is maintained to prevent the liner from absorbing water or moisture. 6) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metall in dem Aufnahmegefäß Wilrme zugeführt wird.6) Method according to claims 1 and 2, characterized in that that Wilrme is supplied to the metal in the receptacle will. 7) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis C, gekennzeichnet durch eine mit ihrer Längsachse gegenüber einer vertikalen Ebene geneigt angeordnete langgestreckte Kammer (2) π .it einem Herd (5) an ihrem unteren Ende, der von einer höher gelegenen Seite zu einer Auslaßöffnung (6) an der niedrigeren Seite abfüllt, und weiter gekennzeichnet durch einen an der höheren Seite des Herdes (5) in die Kammer (2) mündenden rohrförmigen Linlaßkanal (8) für das schmelzflüssige Iietall sowie durch einen Anschluß an eine Vakuumpumpe in der liilhc des oberen Endes der Entgasungskammer (2), die gegenüber den Querschnitt des Kanals (8) einen mehrfach r;rüßeren Innenquerschnitt hat.7) Device for performing the method according to one or more of claims 1 to C, characterized by an elongated chamber (2) π with its longitudinal axis inclined with respect to a vertical plane higher side to an outlet opening (6) on the lower side, and further characterized by a tubular inlet channel (8) opening into the chamber (2) on the higher side of the hearth (5) for the molten metal and by a connection to it a vacuum pump in the liilhc of the upper end of the degassing chamber (2), which compared to the cross-section of the channel (8) has a multiple diameter inner cross-section. G) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch r-ekcnnzeichnet, daß der rohrförmige Einlaßkanal (8) eine L'ln-re i.at, die <~rüßcr ist als die Druckhi'he, bis su der das Metall in dem Kanal (8) unter der Wirkung des Atmosphärendruclces ansteigt, wenn der Kanal (8) unter Aufrechterhr-ltunf der Vakuumbedin-un^en in der Kammer (2) in das geschmolzene Metall eingetaucht ist.G) Device according to claim 7, characterized in that the tubular inlet channel (8) has a ln-re i.at which is <~ r above the pressure height until the metal in the channel ( 8) rises under the effect of atmospheric pressure when the channel (8) is immersed in the molten metal while maintaining the vacuum conditions in the chamber (2). 9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförir.ige Einlaßkanal (8) länger als l'i2 cn ist.9) Device according to claim 8, characterized in that the rohrförir.ige inlet channel (8) is longer than l'i 2 cn. 10) Vorrichtung nach einen der Ans:rüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Hinlaßkanal (8) eine aus feuerfesten Materialien bestehende Auskleidung nit einem Metallmantel besitzt und ferner ein austauschbares feuerfestes Endstück (9) mit feuerfesten Materialien sowohl an seiner Innen- als auch10) Device according to one of the claims: odor 7 to 9, thereby characterized in that the tubular inlet channel (8) consists of one refractory materials liner with a metal jacket and also a replaceable refractory end piece (9) using refractory materials on both its interior and exterior 009808/0537 " 2" "009808/0537 " 2 "" BAD ORIGINALBATH ORIGINAL an seiner Außenseite zum Eintauchen in das geschmolzene Metall auf viel st.on its outside for immersion in the molten metal on much st. 11) Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Aufnahmeeinrichtung (15j30,35) für das geschmolzene Metall, in die die an der niedrigeren Seite des Herdes (5) angeordnete Auslaßöffnung (6) mündet, und die einen verengten Bodenauslaß (l6,31"»*H) aufweist und eine solche Tiefe hat, daß in ihr durch barometrischen Druck eine Säule geschmolzenen Metalls aufrechterhalten v.rird. die eine Abdichtung gegen das Eindringen von Luft bei geöffnetem Auslaß (16,31,^1) und bei in der Entgasungskammer (2) aufrechterhaltenem Vakuum bildet.11) Device according to claim 7 or one of the following claims, characterized by a receiving device (15j30,35) for the molten metal, into which the outlet opening (6) arranged on the lower side of the hearth (5) opens, and which has a narrowed bottom outlet (l6,31 "" * H) and a depth such has that in its molten barometric pressure by a column metal maintained v. r ird. providing a seal against the ingress of air with an open outlet (16,31, ^ 1 ) and when the vacuum is maintained in the degassing chamber (2). 12) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförnige Einlaßkanal (8) mit einer Luftundurchlässigen feuerfesten Auskleidung versehen ist.12) Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular inlet channel (8) with an airtight refractory lining is provided. 13) Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Festlegen und Steuern der in die Kammer (2) gelangenden Iletallmenne.13) Device according to claim 11, characterized by devices for setting and controlling the Iletallmenne entering the chamber (2). 1*0 Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gkennzelehnet durch eine Einrichtung zum selektiven einführen eines Eel erases in das in den Einlasskanal (8) befindliche Ijetall in einer HChe unterhalb der tc.rcr.etr:1 .sehen Höhe der Metallsäule. 1 * 0 device according to one or more of the preceding claims, characterized by a device for the selective introduction of an Eel erase into the Ijetall located in the inlet channel (8) in a height below the tc.rcr.etr: 1 .see height of the metal column. H) Vorrichtung nach einem euer r.eLrcren der Ansprüche 7 bis Ikt gekennzeichnet durch eine .".inrichtunr zum selektiven Einführen einer. Gases in den Linla.i kanal oberhalb der barometrischen Höhe der Ilet2llsc:.ule. H) Device according to one of claims 7 to your r.eLrcren Ik t indicated by a "inrichtunr for selectively introducing a gas into the channel Linla.i above the barometric altitude of the Ilet2llsc:... .Ule. BAD 009808/0537BATH 009808/0537 LeerseiteBlank page
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