DE1583225B1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen von fluechtigen Verunreinigungen,insbesondere aus einer Metallschmelze - Google Patents

Description

3 4

78, die aus einem Stahlschmelzgefäß, wie einer Gieß- unreinigungen befreite Schmelze strömt nunmehr an pfanne, besteht, in welchem sich ein Schmelzbad be- einem Fiillstandregler 98 vorbei aus der dritten Kamfindet. Der Flüssigkeitsstand des Schmelzbads stellt mer 95 aus und wird zwecks späterer Weitereinen hydrostatischen.Staudruck für den Schmelzen- verarbeitung in einem eine Schleuse zur Außenluft fluß durch die gesamte Entgasungsvorrichtung dar. In 5 bildenden Schenkel 99 gesammelt. Die Schleuse 99 der Kammer 78 wird durch eine Unterdruckeinrichtung kann aus einer ausgeglichenen U-Dichtung bestehen ein Unterdruck erzeugt, der zum Absaugen des oder der ansteigende Abschnitt der Schleuse 99 kann Stroms 79 an flüchtigen Verunreinigungen über eine kegelstumpfförmig sein, so daß durch den Füllstand-Düse 80 dient. Die Kammer 78 bildet die erste von regler 98 der Abfluß an praktisch gereinigter vier Unterdruckkammern, wobei der größte Teil der io Schmelze beispielsweise mittels einer nicht dargestell-Entfernung von Verunreinigungen in dieser ersten ten Stopfenstange gesteuert werden kann. Kammer stattfindet. Die Gasentwicklung ist in dieser Der neben der Schleuse 99 und außerhalb dieser Kammer derart heftig, daß im Hinblick auf ein befindliche Bereich kann mit Inertgas beschickt sein, explosionsartiges Aufwallen der Schmelze ein um eine Wiederverunreinigung während des Gießens verhältnismäßig großer Raum und möglicherweise 15 oder während der Überführung der Schmelze zu einer auch die Bereitstellung von nicht dargestellten Spritz- kontinuierlich arbeitenden Gießvorrichtung zu verschilden nahe dem Einlaß der Düse 80 erforderlich meiden.

sein kann. Die flüssige Schmelze fließt an einer im " Bei einer Stillsetzung der Anlage, beispielsweise Boden der ersten Kammer 78 vorgesehenen unteren wegen einer Temperaturänderung oder einer Ande-Abstichöffnung 81 vorbei und durch eine im Unter- 20 rung der Legierungszusammensetzung, wird die restteil der Wand der Kammer 78 vorgesehene Öffnung liehe Metallschmelze sowie die Schlacke durch Öffnen hindurch, so daß sie in eine weitere Kammer 85 eines der Abstichöffnung 81 aus der Vorrichtung abzylindrischen und aus waagerecht aufeinander aus- gelassen. Dabei wird die Schmelzen-Fließrichtung gerichteten Teilen bestehenden Behälters 82 eintritt. umgekehrt, so daß die restliche Stahlschmelze nebst Die Kammer 85 wird durch den Behälter 82, die 25 der Schlacke die Stufen 93, 88 und 84 herabfließt. Wand der Kammer 78 und eine praktisch lotrechte Die ursprünglich in der dem Fülltrichter 16 zuTrennwand 83 festgelegt. Die flüssige Schmelze geführten Stahlcharge vorhandene Schlacke wird fließt über eine Stufe 84 aufwärts in die Kammer 85 durch die Trennwände 83 und 89 wirksam abhinein und dann in Form eines dünnen flüssigen geschöpft. Diese Trennwände wirken außerdem mit Films praktisch waagerecht über den Bodenabschnitt 30 den Stufen 88 bzw. 93 zusammen und bilden' die dieser Kammer. In der Kammer wird durch eine hydrostatischen Flüssigkeitsschranken zwischen den Unterdruckeinrichtung ein Unterdruck aufrecht- einzelnen Kammern. Die in der Schleuse 99 befinderhalten, der zur Entfernung des Stroms 86 an liehe restliche Metallschmelze kann über eine nicht flüchtigen Verunreinigungen über eine Düse 87 dient. dargestellte Abstichöffnung abgezogen werden. Der in der Kammer 85 herrschende Unterdruck ist 35 In F i g. 4 ist ein Querschnitt durch den Behälter stärker als der in der Kammer 78 herrschende Unter- 82 dargestellt, welcher dessen zylindrische Kondruck; d. h. in der Kammer 85 wird ein niedrigerer figuration sowie die Trennwand 39 zeigt. Außerdem Absolutdruck aufrechterhalten als in der ersten zeigt F i g. 4 die in den Kammern zur Herstellung Kammer 78. einer Abdichtung zwischen den Kammern zurück-

Anschließend fließt die flüssige Stahlschmelze unter 40 gehaltene geringe Schmelzenmenge, dem unteren Ende der Trennwand 83 hindurch und Im folgenden ist ein Beispiel für einen aufwärts über eine Stufe 88 in eine zwischen der industriellen Anwendungsfall einer vorstehend beTrennwand 83 und einer praktisch lotrechten Trenn- schriebenen Entgasungsvorrichtung für die kontiwand 89 festgelegte Kammer 90 hinein, wo sie als nuierliche Unterdruck-Entgasung von Stahl bedünner Film praktisch waagerecht über deren Boden- 45 schrieben, abschnitt fließt. In der Kammer 90 wird durch eine Beispiel Unterdruckeinrichtung der vorher beschriebenen Art

ein Unterdruck aufrechterhalten, durch den der Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 wurde für einen Strom 91 der flüchtigen Verunreinigungen über eine Behandlungsstrom an geschmolzenem Stahl in einer Düse 92 abgezogen wird. In der Kammer 90 herrscht 50 Menge von etwa 9000 kg/min bei einer Temperatur wiederum ein stärkerer Unterdruck als in der von 1ό20° C ausgelegt, wobei die Stahlschmelze auf Kammer 85. die in F i g. 1 veranschaulichte Weise der Unter-Im Anschluß hierzu fließt die flüssige Stahl- druck-Entgasung unterzogen wurde. Der Beschmelze unter dem unteren Ende der Trennwand handlungsstrom enthielt anfänglich an gelösten Ver-89 hindurch und aufwärts über eine Stufe 93 und in 55 unreinigungen etwa 6,8 ppm (Teile pro Million Teile) eine dritte, zwischen der Trennwand 89 und dem Wasserstoff, 60 ppm Stickstoff und 275 ppm Sauer-Auslaßende 94 des Behälters 82 gebildete Kammer 95 stoff. Die vier Unterdruckkammern waren für hinein, wobei sie als dünner flüssiger Film praktisch Absolutdrucke von etwa 0,112 kg/cm-', 0,042 kg/cm². waagerecht über deren Bodenabschnitt hinwegfließt. 0.014 kg/cm² bzw. 0,0014 kg/cm² ausgelegt. In den In der dritten Kammer wird durch eine Unterdruck- Po vier Kammern wurden jeweils etwa 60, 20, 8 bzw. einrichtung der vorher beschriebenen Art ein Unter- 4 ° 0 der gesamten gelösten Verunreinigungen entdruck erzeugt, der zum Absaugen des Stroms 96 der fernt. Die schließlich vollständig entgaste Stahlflüchtigen Verunreinigungen über eine Düse 97 dient. schmelze enthielt nur geringe Restanteile an Ver-In dieser dritten Kammer 95 wird beispielsweise ein unreinigungen und bestand aus einem hochwertigen Absolutdruck von 0,015 kg/cm-aufrechterhalten. 65 endgültigen Stahl, der sich für das kontinuierliche Die vollständig entgaste und praktisch von Ver- Gießen eignete.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

Claims (1)

1. i 583 225

   1 2

   leerung der einzelnen Entgasungskammern insofern

   Patentanspruch: Schwierigkeiten, als ein sich entsprechend der Nei

   gung der Kammern ansammelnder Rest von flüssigem

   Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen Metall nicht zum Austrag beispielsweise aus einer von flüchtigen Verunreinigungen, insbesondere 5 Kammer geleitet werden kann, ohne daß die gesamte aus einer Metallschmelze, mit mindestens zwei in Anlage verschwenkt werden müßte. Außerdem weist einer waagrechten Reihe liegenden Entgasungs- diese bekannte Vorrichtung keine Einrichtung zum kammern, wobei der Boden jeder Kammer auf Entleeren der gesamten Entgasungsanlage auf. einem höheren Niveau liegt als der Boden der Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, unter Ver-

   jeweils vorangehenden Kammer der Reihe, wobei io meidung der Nachteile des Bekannten eine Vorrichdie einzelnen Kammern jeweils durch Gas- tung zu schaffen, welche einerseits ein schnelles und schranken bildende Trennwände voneinander ge- einfaches und vor allem vollständiges Entleeren der trennt sind, welche im Bereich ihrer Boden- entgasten Schmelze gestattet und wobei andererseits abschnitte unterhalb des Niveaus des Bodens der die Flüssigkeitssäulen der Schmelzen in den einzelnen jeweils nachgeschalteten Kammer Öffnungen auf- 15 Entgasungskammern nicht durch zusätzliche Unterweisen und wobei die in Entgasungsrichtung erste druckbeaufschlagung angehoben gehalten werden Kammer eine Einlaß- und die letzte Kammer eine müssen. Diese Aufgabe wird bei Vorrichtungen der Auslaßöffnung für das Behandlungsgut und alle eingangs definierten Art erfindungsgemäß dadurch Kammern Einrichtungen zur Veränderung der gelöst, daß die in Entgasungsrichtung erste Kammer Druckverhältnisse in den einzelnen Kammern auf- 20 eine Abstichöffnung in ihrem Boden aufweist und weisen, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Böden der weiteren Kammern derart andie in Entgasungsrichtung erste Kammer (78) eine geordnet sind, daß sie ein restloses Rückströmen der Abstichöffnung (81) in ihrem Boden aufweist und in den Kammern befindlichen Flüssigkeit zur Abdaß die Böden der Kammern (85, 90, 95) derart Stichöffnung zulassen.

   angeordnet sind, daß sie ein restloses Rück- 25 Mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung wird strömen der in den Kammern befindlichen die Wirtschaftlichkeit derartiger Entgasungsvorrich-Flüssigkeit zur Abstichöffnung (81) zulassen. tungen insbesondere dadurch entscheidend ver

   bessert, daß ein schnelles Entleeren durch einen einfachen Abfluß der gesamten Schmelze ohne zeit-

   30 raubende Verschwenkungen der Entgasungsvorrichtung erfolgen kann, was vor allem dann wesentlich ist, wenn in reativ kurzen Zeitabständen z. B. Stahl-

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sorten unterschiedlicher Legierung in ein und demzum kontinuierlichen Entfernen von flüchtigen Ver- selben Behälter entgast werden sollen, unreinigungen, insbesondere aus einer Metall- 35 Außerdem erfolgt die Beschickung der erfindungsschmelze, mit mindestens zwei in einer waagrechten gemäßen Entgasungskammer auf einfache Weise Reihe liegenden Entgasungskammern, wobei der durch eine Deckenöffnung, wodurch einerseits ein Boden jeder Kammer auf einem höheren Niveau großer Anteil der zu entgasenden Stoffe bereits durch liegt als der Boden der jeweils vorangehenden Kam- das Herabfließen der Schmelze vom Einfülltrichter mer der Reihe, wobei die einzelnen Kammern jeweils 40 bis zu dem durch den Unterdruck konstant gedurch Gasschranken bildende Trennwände von- haltenen Flüssigkeitsspiegel grob entgast werden einander getrennt sind, welche im Bereich ihrer kann und andererseits in vorteilhafter Weise durch Bodenabschnitte unterhalb des Niveaus des Bodens das Herabfallen der Flüssigkeit von der Behälterder jeweils nachgeschalteten Kammer Öffnungen auf- decke die gesamte Schmelze ständig in Bewegung geweisen und wobei die in Entgasungsrichtung erste 45 halten bzw. umgewälzt wird, so daß auch eine gleich-Kammer eine Einlaß- und die letzte Kammer eine mäßige Entgasung selbst bei einem relativ hohen Auslaßöffnung für das Behandlungsgut und alle Flüssigkeitsstand gewährleistet ist. Kammern Einrichtungen zur Veränderung der Druck- Zudem wird bei der erfindungsgemäßen Vorrich-

   verhältnisse in den einzelnen Kammern aufweisen. tung durch die quasi kaskadenartige Abstufung des

   Bei der Metallgewinnung und insbesondere in der 50 Flüssigkeitsspiegels in den jeweils aufeinanderfolgen-Stahlindustrie ist es bekannt, daß eine Verbesserung den Entgasungskammern die natürliche und durch der Qualität des Endprodukts durch eine sogenannte die Schwerkraft bedingte Strömungsrichtung aus- »Unterdruck-Entgasung« beträchtlich begünstigt wer- genutzt, wobei der Gasdruck, welcher in jeder Kamden kann. Diese Unterdruck-Entgasung wird als mer aufrechterhalten werden muß, auf ein Mindest-Zwischen-Verfahrensschritt angewandt, um die 55 maß herabgesetzt werden kann. Qualität von Stählen und Legierungen zu verbessern. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach-

   Das Ziel dieses Verfahrensschritts ist eine Entfernung stehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert, von Gasen, die absorbiert wurden oder durch die Um- Es zeigt

   setzung von Einschlußstoffen erzeugt werden können, F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine schematisch

   welche für die gewünschten physikalischen Eigen- 60 dargestellte Entgasungsvorrichtung mit den Merkschaften des Endprodukts nachteilig sind. malen der Erfindung und

   Bei einer bekannten Vorrichtung (österreichische F i g. 2 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in

   Patentschrift 201093) sind die jeweiligen Böden Fig. 1.

   einer jeden Entgasungskammer in Entgasungsrichtung Bei einer Entgasungsvorrichtung gemäß Fig. 1 ergeneigt, wodurch einerseits wegen der unterschied- 65 folgt ein praktisch waagerechter Durchfluß der flüssilichen Schmelzenhöhe in einer Kammer keine qualita- gen Schmelze in Form eines dünnen flüssigen Films, tiv gleichmäßige Entgasung gewährleistet werden Die Stahlschmelze fließt aus einem Fülltrichter 76 durch kann, und zum zweiten bereitet eine völlige Ent- eine Öffnung in der Decke 77 in die erste Kammer