DE1583221A1 - Verfahren zum Behandeln von Metallschmelzen im Lichtbogenofen - Google Patents
Verfahren zum Behandeln von Metallschmelzen im LichtbogenofenInfo
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- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
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Description
Badische Anilin- & Soda-Fabrik AGr ίγοοοοί
1booZZ1
Unser Zeichen: O.'z. 25 260 Ti/MB
Ludwigshafen/Rhein, den 1.12.1967
Verfahren zum Behandeln von Metallschmelzen im Lichtbogenofen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Metallschmelzen,
vorzugsweise von Stahlschmelzen, im Lichtbogenofen,
Es ist bekannt, zur Verbesserung der Stabilität des Lichtbogens, der sich zwischen Kohle-Elektrode und Einsatz ausbildet, Argon
durch Hohlelektroden in die flüssige Metallschmelze einzuführen (USA-Patentschriften 2 744 945 und 2 909 422). Die Verwendung
von Hohlelektroden ergibt aber gegenüber Vollelektroden Schwierigkeiten im Betrieb. Diese sind nicht nur auf Zugerscheinungen
in der Längsbohrung der Elektrode und damit auf einen höheren resultierenden Elektrodenverbrauch, sondern auch auf das geringe
Umwälzen der Schmelze während der Feinungszeit zurückzuführen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Einführung von Edelgas in die Schmelze eines Lichtbogenofens auf solche Weise, daß
eine kräftige Umwälzung innerhalb des flüssigen Bades erzielt 232/67 wird und unerwünschte Fremdgase ausgetrieben werden.
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Es wurde nun überraschend gefunden, daß die bekannten Schwierigkeiten
bei der Begasung von Metallschmelzen im Lichtbogenofen beseitigt werden und man eine gleichmäßige und metallurgisch
hochwertige Schmelze erhält, wenn Edelgas, z.B. Argon, von unten in feiner Verteilung in bei Gießpfannen bekannter Weise
durch die flüssige Schmelze durchgeleitet wird und zusammen mit dem Edelgas ein den Lichtbogen beeinflussender Stoff, z.B. pulverförmiges
Oalciumfluorid, Sand oder Kalkstein, eingeführt wird.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, daß der Lichtbogen durch Edelgas ionisiert wird.
Die Vorrichtung zum Behandeln von Metallschmelzen besteht aus einem Lichtbogenofen mit Elektroden zur Stromzufuhr und ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Ofens unterhalb der Elektroden gasdurchlässige feuerfeste Steine angeordnet
und die Ofentüren mit einer mit Öffnungen versehenen Ringrohrleitung zum zusätzlichen Ausblasen von Edelgas in den Innenraum
des Ofens versehen sind.
Das Edelgas kann durch einen oder mehrere feuerfeste Steine hoher Gasdurchlässigkeit, die unterhalb der Kohle-Elektroden im
Ofenboden eingebaut sind, in die Schmelze eingeleitet werden. ' Dadurch wird die Schmelze in gewünschter Weise umgewälzt und
während der Peinungszeit entgast. Die aus der Schmelze austretende Gasmenge wird im Bereich des Lichtbogens ionisiert, wo-
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durch eine Stabilisierung des Lichtbogens bewirkt wird. Hierdurch werden die Belastungsstöße auf das elektrische Netz wesentlich
vermindert und die Leistung des Transformators kann sehr günstig ausgenutzt werden.
Die Folge davon ist eine Abkürzung der Einschmelzzeit. Durch das Auffüllen des Ofenraumes mit Argon wird sowohl die Schmelze
von einer nachteiligen Beeinflussung durch die Luftatmosphäre geschützt. Außerdem wird die Lebensdauer der Kohle-Elektroden
beachtlich verlängert. Hinzu kommt noch die Unterbindung von sogenannten "scharfen Phasen" während der Einschmelzzeit
und die Verlängerung der Standzeit der Ofenausmauerung zwischen zwei Reparaturen.
Vorteilhaft ist, daß durch Einführung von z.B. pulverförmigem Galciumfluorid, natrium- oder bariumhaltigen Salzen bzw. Verbindungen oder Sand und Kalkstein zusammen mit dem Edelgas als
Träger die Länge des Lichtbogens zwischen Elektrode und Badoberfläche verändert werden kann. Insbesondere zu Beginn des
Einschmelzens des festen Einsatzes ist ein langer Lichtbogen wünschenswert, da dieser die Übertragung einer großen Energieleitung
ermöglicht, so daß dem Ofen hohe Wärmemengen zugeführt werden können. Dadurch wird die Schmelzleistung des Ofens 3tark
erhöht.
Umgekehrt kann durch Zufuhr eines den Lichtbogen dämmenden Feststoffes
zum inerten Trägergas die Länge des Lichtbogens, z.B.
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während der Peinungszeit, verändert werden. Dazu eignen sich"
Feststoffe wie Borsäure oder andere gasförmige Zusätze.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die Zuführung von keim-
oder legierungsbildenden Komponenten in den Ofen. Diese werden zusammen mit dem Trägergas in Pulverform in feiner Verteilung
durch die feuerfesten porösen Steine in die Schmelze eingeblasen. Die Zuführung kann über mechanisch geregelte Geräte dosiert werden,
so daß Stähle bzw. Legierungen auf reproduzierbare Weise erschmolzen bzw. in engen Toleranzbereichen der Gehalte hergestellt
werden können.
Die Wahl des Zusatzwerkstoffes und Edelgases bzw. Gasgemisches wird im allgemeinen durch die Arbeitsverhältnisse und die chemischen
Bedingungen im Ofen bestimmt. So können bei Nichteisenmetallen andere Gase und andere Zusatzwerkstoffe verwendet werden
als bei Eisen.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit,
auf einfache und wirkungsvolle Weise den Gasgehalt, insbesondere den Wasserstoffgehalt der Schmelze zu vermindern.
Der zeB. mit Argon gefüllte Ofenraum verhindert außerdem die
Aufnahme von zusätzlichem Wasserstoff, z.B. aua der feuchten Luftatmosphäre.
Um das Eindringen von Außenluft durch die Ofentüren zu verhindern,
wird erfindungsgemäß eine Rohrleitung aus feuerfestem Ma-
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.terial an der Türwand angeordnet und mit feinen Löchern oder Düsen
versehen. Durch diese wird Edelgas geblasen und der sich bildende Gasschleier verhindert das Eintreten der luft in den
Ofenraum.
Die Abbildung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung. Der Elektroofen besteht wie üblich aus einem unteren Boden 1 und einem Oberteil 2. Der Boden 1
trägt eine Ausmauerung 3» welche die Schmelzwanne zur Aufnahme der flüssigen Schmelze 4 bildet. Im Oberteil sind Elektroden 5
angeordnet. Zwischen ihnen und der Badoberfläche bilden sich beim Stromdurchgang lichtbogen 6 aus.
Unterhalb der Elektroden 5 sind gasdurchlässige feuerfeste Steine 7 in den Boden 1 eingesetzt. Diese sind zur Zufuhr des
Edelgases, z.B. Argons, an Rohrleitungen 8 angeschlossen. Um durch die Ofentüren 9 die Zufuhr von Luft in den Ofeninnenraum
10 zu verhindern, sind hier Ringleitungen 11 mit öffnungen 12
angebracht.
Das durch Zuführleitungen 13 ankommende Edelgas tritt aus den
düsenartigen öffnungen aus und bildet einen Gasschleier. Die Kohleelektroden werden von dem aufsteigenden Edelgas ebenfalls
vor Oxydation geschützt. Gleichzeitig wird durch das ionisierte Gas um die Elektroden eine Stabilisierung des Lichtbogens 6 bewirkt.
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Claims (3)
1. Verfahren zum Behandeln von Metallschmelzen im Lichtbogenofen, dadurch gekennzeichnet, daß Edelgas, z.B. Argon, von
unten in feiner Verteilung in bekannter Weise durch die flüssige Schmelze durchgeleitet wird und zusammen mit dem Edelgas
ein den Lichtbogen beeinflussender Stoff, z.B. pulverförmiges Calciumfluorid, Sand oder Kalkstein, eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Lichtbogen durch Edelgas ionisiert wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Lichtbogenofen mit Elektroden zur Stromzufuhr,
dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Ofens unterhalb der Elektroden gasdurchlässige feuerfeste Steine angeordnet
und die Ofentüren mit einer mit Öffnungen versehenen Ringrohrleitung zum zusätzlichen Ausblasen von Edelgas in den
Innenraüm des Ofens versehen sind.
ι Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG C
Zeichn.
009832/0376
Priority Applications (7)
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| DE19671583221 DE1583221A1 (de) | 1967-12-02 | 1967-12-02 | Verfahren zum Behandeln von Metallschmelzen im Lichtbogenofen |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP0320673A1 (de) * | 1987-12-17 | 1989-06-21 | Thyssen Stahl Aktiengesellschaft | Metallurgisches Gefäss |
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- 1967-12-02 DE DE19671583221 patent/DE1583221A1/de active Pending
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| SE363845B (de) | 1974-02-04 |
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