DE1758384A1 - Verfahren zur Elektroschlackeraffination von Metallen - Google Patents
Verfahren zur Elektroschlackeraffination von MetallenInfo
- Publication number
- DE1758384A1 DE1758384A1 DE19681758384 DE1758384A DE1758384A1 DE 1758384 A1 DE1758384 A1 DE 1758384A1 DE 19681758384 DE19681758384 DE 19681758384 DE 1758384 A DE1758384 A DE 1758384A DE 1758384 A1 DE1758384 A1 DE 1758384A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- slag
- metal
- plasma
- mold
- refined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 37
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 43
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/18—Electroslag remelting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/22—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
- C22B9/226—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by electric discharge, e.g. plasma
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
Patentanwalt
Dipi-ing. 1758 384
oü23 München - Pdlach ' ' ° ° ° ° ^
Wü/Po 545Ο München-Pullach, 22. Ma! 1968
The British Iron and Steel Research Abb., Buckingham Gate, 24,
London W.O. I/England
Verfahren zur Elektroschlackeraffination von Metallen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Elektroschlaf
keraffination von Metallen. '
Bei der Elektroschlackeraffination von Metallen wurde bisher
eine abschmelzende Elektrode aus dem zu raffinierenden Metall in eine Schlackenschmelze eingetaucht, die sich in einer Kokille
befindet und durch einen elektrischen Strom zwischen dieser abschmelzenden Elektrode und einer anderen Elektrode, bei der es
sich für gewöhnlich um die Kokille handelt, auf einer Temperatur gehalten wird, die dem Schmelzpunkt des Metalls entspricht oder
oberhalb desselben liegt. Hierbei wird die eingetauchte Elektrode allmählich weggeschmolzen, und es bildet sich unter der
Schlackenschmelze eine Schicht des flüssigen Metalles, das fortlaufend zu einem Block aus reinem Metall erstarrt, der gegebenenfalls
kontinuierlich aus der Kokille austritt, so daß auf diese Weise das Raffinationsverfahren kontinuierlich durchgeführt
werden kann.
Erfindungegemäß ist nunmehr festgestellt worden, daß ein Plasmabrenner
für die Zuführung des elektrischen Stromes zu der Schlackenschmelze in der Kokille benutzt werden kann, so daß auf
die abschmelzende Elektrode verzichtet werden kann. Demgemäß besteht die vorliegende Erfindung bei einem Verfahren zur Elektroraffination
von Metallen in einer Kokille, in der das zu reinigende Metall in eine Schlackenschmelze eingeführt wird, die
009885/0840
auf einer über den Schmelzpunkt de* liegenden Temperatur gehalten wird, darin» daß zwischen der Oberfläche der la geschmolzenen Zustand elektrisch leitenden Schlackenschicht und
einem Plasmabrenner eine Plasmasäule und duroh diese hindurch
ein elektrischer Lichtbogen zwischen dem Plasmabrenner und der
Sehlackenschmelze gebildet wird.
Dies wird praktisch in der Weise durchgeführt, daß der Plasma-P brenner oberhalb der Sohlackenschmelze in der Kokille angeordnet und ein elektrischer Strom zwischen dem Plasmabrenner
und einer zweiten Elektrode duroh die hierdurch im geschmolzenen Zustand erhaltene Schlacke geschickt wird. Als zweite
Elektrode dient üb - licherweise die Kokille oder deren Grundplatte. Nach dem Zünden des Plasmabrenners tritt aus diesem
die heiße Säule ionisierten Gases nach unten aus und trifft
auf die Oberfläche der Schlacke in der Kokille. Biese Plasmasäule wirkt als Stromleiter und schließt den Stromkreis zwischen dem Plasmabrenner, der Schlacke und der zweiten Elektrode.
Das zu raffinierende Metall kann auf verschiedene Welse in die
^ Schlacke eingeführt werden, z.B. in Form von festen länglichen Stücken als Drähte oder Stangen, von denen nach Bedarf jeweils
zwei oder mehr gleichseitig eingebracht werden können. Das Metall kann aber auch als Pulver oder in Form von Körnern,
Drehspänen, Schrott t andererseits auch in flüssigem Strom oder
tropfenweise eingeführt werden, wobei jede Kombination zwischen diesen Zugabemögliohkeiten vorgenommen werden kann· Sofern dies
wünschenswert erscheint, kann das zu raffinierende Metall auch teilweise oder ganz durch den Plasmabrenner oder, in die Plasmasäule zwischen dem Brenner und der Schlackenoberfläche aufgegeben werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in der Weise durchgeführt werden, daß mit einer stark reduzierenden Schlacke ge-
009885/0840
arbeitet und das Ausgangematerial teilweise oder ganz als Metalloxyd oder eine sonstige Metallverbindung, die während des Raffinationsprozesses durch die Schlacke reduziert wird, eingesetzt
wird. jsine hierfür geeignete Schlacke ist z.B. die 7OP/15/O/15-Schlacke, die 70# CaP2, 155* OaO und 15^ Al3O5 sowie C- und/oder
Si-Zusätze enthält. Eine als Ausgangematerial dienende Metallverbindung kann in diesem Falle aus vorreduzierten Eisenerzpellets bestehen, die üblicherweise durch di-rekte Reduktion
eines Eisenerzes entstehen und etwa 90£ metallisches Eisen bei -einem Gesamteisengehalt von etwa 92fL enthalten.
Bas Verfahren nach der Erfindung kann auch dazu benutzt werden,
um lediglich Lletallstücke in einen Block umzuschmelzen, ohne
das Metall su raffinieren. In diesem falle wird tine neutrale Schlacke in der Kokille verwendet.
Zur Durchführung des erflndungegemäßen Verfahrens kann sowohl
eine unten geschlossene Kokille als auch eine Stranggußkokille, die das kontinuierliche Abziehen des Blockes aus raffiniertem
Metall erlaubt, benutzt werden. In einer geschlossenen Kokille wird der RaffinationsprozeS unterbrochen, sobald die überlagernde Schlacke den oberen Kokillenrand fast erreicht, worauf ä
nach vollständiger Erstarrung des Blockes dieser aus der Kokille entfernt wird, während eine Stranggußkokille einen kontinuierlichen Raffinationeprozeß ermöglicht.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Beispieles
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels eines Plasmabrenners unter Bezugnahme auf die Zeichnung. In
dieser zeigen:
009885/0840
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein· Vorrichtung zur
Durchführung dee erfindungsgemäßen Verfahrene
und
Fig. 2 ein Schaltschema eur Veransohaullchung des augehörigen Stromkreises.
Die dargestellte Vorrichtung iur Slektrosohlaokerftfflnatlon
P Ton Metallen besteht aus einem Plasmabrenner 10 und einer unter
dieses angeordneten Kokille 11 aus Kupfer, die Bit einem Einlaß 12 und einem Auslaß 13 für den Kühlwaseerumlauf im Kokillenmantel versehen ist. Anstelle dieser Kupferkokille kann selbstverständlich auch eine mit Wasserstrahlen von außen gekühlte
Kokille aus weichem Stahl benutet werden.
Der Plasmabrenner 10 weist ein durchgehend gylindrisches Gehäuse 14 auf, das einen zylindrischen Zentralkanal 15 enthält,
in dem sich eine Kathode 16 befindet. Diese Kathode hat die
Form eines Stabes und ist am oberen Ende dee Gehäuse· 14 mittel·
eines (nicht dargestellten) Bundes befestigt und isoliert. Das k untere Ende des Zentralkanal· 15 geht in eine verengte Öffnung
17 über, die nach außen mundet. Di··· öffnung 17 gehört su einer
Düse 18 im unteren End· des Zentralkanales 15.
Dl· Düse 16 bildet eine Ringanode, dl·, ebenso wie die Kathode
16, aus Wolfram, thoriumhaltigen Wolfram oder aus Kupfer in
Verbindung mit einer Wasserkühlung bestehen kann! Da· untere 'Ende der Kathode 16 steht koaxial eur Öffnung 17 mit Abstand über
der Ringanode 18.
Eine Gaseuführungsleltung 19 führt in den dl· Kathode 16 umgebenden Raum de· Zentralkanal·· 15. Zum Kühlen des Gehäusee
und dar DUββ 18 dienen Hingräume 22, dl· an Leitungen 20 und
009885/0840
i 753384
für den Bin- und Austritt von Kühlflüssigkeit angeschlossen sind.
Als Gas, welches durch den Plasmabrenner zwecks Bildung eines als Stromleiter dienenden Plasmasäule geleitet wird, wird für
gewöhnlich ein Inertgas der Gruppe VIII des periodischen Systems benutzt, z.B. Argon, obgleich auch andere Gase in Betracht kommen.
Zur Inbetriebnahme der Vorrichtung wird zunäohst die Bodenöffnung der Kokille 11 durch eine gegen diese angelegte Bodenplatte verschlossen
und dann Schlacke in die Kokille eingebracht. Vorzugsweise wird flüssige Schlacke in die Kokille gegeben, damit der
Raffinationsprozeß sofort beginnen kann, ohne daß vorher die Schlacke geschmolzen werden muß. Sobald alle Kühlwasserkreisläufe
arbeiten, wird das Inertgas durch die Leitung 19 eingelassen und ein Wechselstrom-Lichtbogen zwischen der Anode 18 und der
Kathode 16 auf beliebige Weise, z.B. über eine Hochspannungsund Hochfrequenz-Funkenstrecke zwischen diesen beiden Elektroden
gebildet. Danach werden die Anode und Kathode an eine Gleichstromquelle angeschlossen. Sobäd zwischen diesen der Gleichstrom fließt,
wird der Hochfrequenzstrom abgeschaltet, wobei jedoch der Gleich- g
strombogen erhalten bleibt. Palis erforderlich, wird die Stellung des Plasmabrenners so eingeregelt, daß die aus diesem austretende
Plasmasäule die Oberfläche der Schlacke berührt. Hierauf wird der die Schlacke schmelzende bzw. im Schmelzzustand erhaltende
Wechselstrom zwischen dem Plasmabrenner 10 und der Kokille 11 eingeschaltet, die im allgemeinen über ihre Bodenplatte, welche
dicker ist als die Kokillenwand, an den Stromkreis angeschlossen ist.
Wenn beim Anfahren der Vorrichtung zunächst mit fester Schlakke gearbeitet wird kann die Bildung eines Lichtbogens zwischen
009885/0840
dem Plasmabrenner und dem Kokillenboden dadurch erleichtert werden, daß die Bodenplatte mit einem Anlaßstift versehen wird.
Ee ist festgestellt worden, daß sich ein Lichtbogen zuweilen erst dann bildet, wenn der Anlaflstift über die Sohlaokenschicht
herausragt, und es empfiehlt sich daher, zunächst nur einen Teil der festen Schlacke und den Rest erst dann in die Kokille
einzubringen, wenn der Lichtbogen entstanden ist und der erste _ Teil der Schlacke zu schmelzen begonnen hat. Anstelle der Be-™ nutzung eines Aniafistiftes, können mit der festen Schlacke auch
elektrisch leitende Pellets vermischt werden, z.B. Pellets, die aus einer Misohung von Schlaoke mit einem elektrisch leitenden
Material bestehen.
Sobald die Sohlaoke eine über dem Schmelzpunkt des zu raffinierenden Metalls liegende Temperatur hat, wird dieses in der vorbeschriebenen Welse eingesetzt, und zwar entweder unmittelbar
in die Schlaokenschmelse oder in die Plasmasäule bzw. durch den
Plasmabrenner, oder auch im Wege einer Kombination dieser Möglichkeiten. Beim Durchqueren der Schlackenschmelze 23 schmilzt
das Metall, sofern es nicht schon im geschmolzenen Zustand einfc - geführt wird, und wird hierbei fortschreitend gereinigt. Am
Boden der Kokille 11 bildet sich eine Schicht der raffinierten Metallschmelze 24. Die Bodenplatte der Kokille wird so lange
in ihrer Anfangsstellung belassen, bis sich in der Kokille ein erstarrter Metallblock von hinreichender Länge gebildet hat.
Danach wird die Bodenplatte allmählich nach unten bewegt und auf diese Welse ein erstarrter Block 25 kontinuierlich aus der
Kokille abgezogen. Unterhalb der Kokille befinden sich Wasserbraue en 26, aus denen der Block mit kaltem Wasser angesprüht
wird, um hierdurch die Erstarrung des Blockes zu beschleunigen und insbesondere eine feste Oberfläche zu erhalten, an der die
Ausziehrollen 27 angreifen können.
009885/0840
Pas vorstehend beschriebene und dargestellte Verfahren betrifft
das Stranggießen eines raffinierten Metallblockee, doch ist das erfindungsgemäSe Verfahren in gleichem Maße für das diskontinuierliche Gießen solcher Blöcke geeignet.
Die Erfindung ist nicht nur, wie beschrieben, mit einem eineigen Plasmabrenner und nur einer zweiten Elektrode durchführbar,
sondern auch mit einer beliebigen Anzahl von Brennern und «weiten, in nur einer Kokille angeordneten Elektroden. Eine bevor- %
zugte Ausführungeform· der Erfindung besteht daher darin, den
Lichtbogen durch die Plasmasäule mit Hilft eines Einphasenwechselstromes und zv/ei oder einem Mehrfachen von zwei Brennern zu
bilden. In diesem Falle wird jede Leitung der Wechselstromzuführung an die Anode(n) eines Brenners bzw. einer Brennergruppe
angeschlossen, so daß der elektrische Weg zwischen den Anoden auε einem ersten Brenner über den Lichtbogen zur Schlacke und
aus dieser über einen zweiten Lichtbogen zu* zweiten Brenner
führt.
Eine andere, für das erfindungsgemäße Verfahren günstige Anordnung besteht darin, die Plasma-Lichtbögen mit Hilfe eines
Mehrphasenstromes zu bilden, und zwar alt einer Anzahl von Plasmabrennern, die der Zahl oder einem Mehrfachen der Zahl
der Phasen entspricht. Hier wird jeder Leiter des Mehrphasensystems mit den Anoden einer gleichen Zahl von Plasmabrennern
verbunden, so daß zwischen der Anode eines ersten Brenners ein Plasma-Lichtbogen zur Schlacke entsteht und der Stromkreis durch
mehrere Plasma-Lichtbögen zwischen der Schlacke und den Anoden der anderen Brenner geschlossen wird.
Zum beseeren Verständnis der Erfindung werden Im folgenden
zwei Beispiele beschrieben!
009885/0840 :° ^
2,25 kg der eingange erwähnten 70F/15/015-Schlacke wurden in
eine wassergekühlte Kupfer-Kokille eines Durchmessers von 15 ca eingesetzt. Die Kokille hatte eine Grundplatte, die mit einem
Anlaßzapfen in Form eines Kegelstumpfes mit einem Durchmesser
von 5 cm versehen war. Ein Plasmabrenner der vorstehend beschriebenen Art wurde in die Kokille abgesenkt, das Y/asserkühlsystem eingeschaltet und eine Argongasstrom durch den Brenner geleitet. Die Menge des zugeführten Argongases betrug
1,55 m3/h.
Der Brenner wurde mittels βineβ zwischen seinen Elektroden erzeugten Liohtbogens gezündet, worauf nach Einstellung des Höhenabstandes zwischen dem Brenner und der Schlackenschicht durch
Anlegen eines Wechselstromes von 750 Amp. und 90/95 YoIt an die Anode des Plasmabrenners und die Bodenplatte der Kokille ein
Lichtbogen zwischen dem Brenner und dem Anlaßzapfen der Bodenplatte ein Lichtbogen gebildet wurde.
Nach 5 Hinuten wurden weitere 2,25 kg Schlacke in die Kokille
eingesetzt und nach weiteren 7 Minuten mit der Zufuhr des zu raffinierenden Metalls begonnen. Dieses bestand aus einer Mischung von Stahldrehspänen vorwiegend des En-19-Typs mit einem
höheren Chromgehalt. In den ersten 25 Minuten wurden 0,276 kg/min und in den letzten 16 Minuten 0,453 kg/min dieser Späne eingetragen.
Der erhaltene Block aus reffinierfem Metall wog 18,7 kg und war
etwa 17 cm läng. Er hatte eine quadratisch· Bodenfläche und
wies eine durchweg einwandfreie Innenstruktur auf.
009*^5/0840
<*,
■ ORIGINAL INSPECTED
175838
von 7,5 cm benutzt, deren Bodenplatte mit einem konischen Anlaßzapfen
eines Durchmessers von 5 cm versehen war. Die Zündung des Plasmabrenners und Bildung des Wechselstrom-Lichtbogens
erfolgten wie im Falle des 1. Beispieles, wobei jedoch ein Wechselstrom von 1000 Amp. und 50 Volt und ein Gleichstrom
von 300 Amp. und 15 Volt angelegt wurden.
Innerhalb von 5 Minuten wurden 800 g vorgeschmolzene Schlaoke
des 'fyps 7O]?/15/0/15 in die Kokille eingesetzt und in weiteren
5 Minuten auf die erforderliche Temperatur gebracht. Danach wurde in einem Zeitraum von 38 Minuten 0,151/min zerkleinertes
Chrommetall in die Kokille eingetragen.
Nach einer Gesamtzeit von 50 Minuten wurde der Strom abgeschaltet,
so daß der Block aue raffiniertem Metall abkühlen und erstarren konnte. Die Untersuchung zeigte einen durchgehend einwandfreien
Block.
Die Vorzüge eines Plasmabrenners ala Organ zum Leiten des
Stromes durch die in der Kokille befindliche Sohlacke bestehen einmal darin, daß durch Wegfall der schweren und komplizierten
Elektrodenhebegetriebe eine wesentliche Vereinfachung der apparativen Auebildung der Anlage erreicht wird und sum anderen
darin, daß es nicht mehr erforderlich ist, das su raffinierende Metall zuvor in die Form einer Elektrode zu bringen. So können
z.B. Stahlabfälle in Form von Drehspänen unmittelbar in die Sohlackensohaelze bzw. in die Plaemasäule eingetragen werden,
oder es kann sperriger Schrott gesohmolsen und in flüssigem
Zustand in die Schlacke bzw· in die Plasmasäule eingebracht werden. Pulverförmig« Metalle können mittels eines Oasstromes
in den Plasmabrenner eingeleitet werden. Es können auch Leglerungszueätee
z.B. in form von absohmelabaren Elektroden in die Schlacke oder auch unmittelbar durch den Plasmabrenner einge-
009885/0840 ßAD or
175838 - ίο -
bracht werden. Schließlich wird die Möglichkeit einer Verunreinigung der Sohlaoke durch abschmelzende Metallelektroden
vermieden und automatisch dne In-ertgasatmosphäre geschaffen,
welche die überwachung und Reglung von Oxydationsrorgangen ermöglicht .
009885/0840 ORIGINAL INSPECTEp
Claims (13)
1. Verfahren zur Elektroechlackeraffination von Metallen in einer
Kokille, in der das zu reinigende Metall in eine mit den Metallverunreinigungen
reagierende Schlackenschmelze eingeführt wird, die mittels eines hindurchgeleiteten elektrischen Stromes auf
einer über dem Schmelzpunkt des Metalle liegenden Temperatur gehalten wird, dadurch gekennzeichnet , daß
zwischen der Oberfläche der ia geschmolzenen Zustand elektrisch leitenden Schlackenschicht und einem Plasmabrenner eine Plasmasäule
zum Hindurchleiten eines elektrischen Lichtbogens zwischen dem Plasmabrenner und der Schlackenschmelze gebildet wird,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Wechselstrom-Lichtbogen gebildet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom für den Lichtbogen zu bzw. von der
Kokillenbodenplatte durch die Schlacke hindurchgeleitet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu raffinierende Metall in Form von Stäben, Drähten,
Spänen, Pulver und/oder ale flüssiger Strom bzw. tropfenweise in die Schlacke eingeführt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, daduroh gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des zu raffinierenden Metalls durch
den Plasmabrenner geleitet wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5f dadurch gekennzeichnet,
daß das raffinierte Metall als Stranggußblock kontinuierlich aus der Kokille abgezogen wird.
009885/0840
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß vor Beginn des Rafflnationsprozes§8die Schlacke in geschmolzenem Zustand in die Kokille eingesetzt wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Teil dee zu raffinierenden Metalles in Form yon einem oder mehreren Stäben, Körnern, Pellets, Spänen und/
oder Schrott in die Schlacke eingeführt wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bie 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine stark reduzierend wirkende Schlacke verwendet und mindestens ein Teil des zu raffinierenden Metalles in Form einer
oxydiBchen oder anderen Verbindung zugeführt wird.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine neutrale Sohlacke zur Herstellung eines Blockes aus nioht raffiniertem Metall verwendet wird.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehrere Plasmabrenner benutzt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Plasmasäulen aus zwei oder einer größe§Sfia$&fll von
Plasmabrennern ein Einphasenstrom geleitet wird, wobei die
Stromzuleiter einzeln an die Anoden der Plasmabrenner angeschlossen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Mehrphasenstrom durch die Plasmasäulen mehrerer Plasmabrenner, deren Anzahl der einfachen oder mehrfachen Phasenzahl
entspricht, geleitet wird, wobei jeder Stromleiter an je eine Anode der Plasmabrenner angeschlossen wird.
009885/0840
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB24308/67A GB1210236A (en) | 1967-05-25 | 1967-05-25 | Electroslag refining of metals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1758384A1 true DE1758384A1 (de) | 1971-01-28 |
| DE1758384B2 DE1758384B2 (de) | 1975-02-27 |
Family
ID=10209652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1758384A Pending DE1758384B2 (de) | 1967-05-25 | 1968-05-22 | Verfahren zur Elektroschlackerafflnation von Metallen |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT284357B (de) |
| DE (1) | DE1758384B2 (de) |
| FR (1) | FR1572667A (de) |
| GB (1) | GB1210236A (de) |
| SE (1) | SE336807B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10349980A1 (de) * | 2003-10-24 | 2005-09-22 | Hunck, Wolfgang, Dipl.-Ing. | Abkühlen stromdurchfluteter Schmelzen |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE789375A (fr) * | 1971-10-04 | 1973-01-15 | Krupp Gmbh | Procede pour la refusion d'eponge metallique a l'aide de plasmas gazeuxdans un creuset metallique refroidi |
| US4073640A (en) * | 1977-03-09 | 1978-02-14 | Special Metals Corporation | Method of melting slag |
-
1967
- 1967-05-25 GB GB24308/67A patent/GB1210236A/en not_active Expired
-
1968
- 1968-05-22 DE DE1758384A patent/DE1758384B2/de active Pending
- 1968-05-24 SE SE06997/68A patent/SE336807B/xx unknown
- 1968-05-24 AT AT500368A patent/AT284357B/de not_active IP Right Cessation
- 1968-06-19 FR FR1572667D patent/FR1572667A/fr not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10349980A1 (de) * | 2003-10-24 | 2005-09-22 | Hunck, Wolfgang, Dipl.-Ing. | Abkühlen stromdurchfluteter Schmelzen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR1572667A (de) | 1969-06-27 |
| AT284357B (de) | 1970-09-10 |
| DE1758384B2 (de) | 1975-02-27 |
| GB1210236A (en) | 1970-10-28 |
| SE336807B (de) | 1971-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2525400A1 (de) | Heizvorrichtung mit einer kathodischen plasmaerzeugungseinrichtung | |
| DE2650324A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum reduzieren von metalloxiden | |
| DE2340674A1 (de) | Verfahren und gleichstrom-lichtbogenofen zur herstellung von stahl | |
| DE69110298T2 (de) | Behandlung von schlacken in einem lichtbogendrehofen. | |
| DE7518767U (de) | Gleichstromlichtbogenofen | |
| DE69117782T2 (de) | Herdboden für Gleichstrom-Lichtbogenöfen | |
| DE2426146A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur elektrischen lichtbogenschweissung | |
| DD236636A5 (de) | Elektrische verbindungsvorrichtung zum einsetzen in die wand eines metallurgischen behaelters und zur beruehrung mit schmelzendem metall | |
| DE1758384A1 (de) | Verfahren zur Elektroschlackeraffination von Metallen | |
| DE2804487C2 (de) | Vorrichtung zum Auffüllen von Blockköpfen abgegossener Metallblöcke nach dem Elektroschlackenumschmelzverfahren | |
| DE2123368B2 (de) | Speisestromzufuhrvorrichtung fuer einen elektroschlackenofen | |
| DE3722167C2 (de) | ||
| DE2048827A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Re duktion von Erzen, insbesondere Eisen | |
| AT410413B (de) | Verfahren zum elektroschlacke umschmelzen von metallen | |
| AT257964B (de) | Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden | |
| EP0273975B1 (de) | Plasma-induktionsofen | |
| DE1929720A1 (de) | Verfahren zur Direktreduktion und zum kontinuierlichen Giessen von metallischen Werkstoffen | |
| DE220251C (de) | ||
| DE1817124A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlen von durch Elektroschlackenumschmelzen gebildeten Metallschmelzen,insbesondere von Stahlschmelzen | |
| DE2605645C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Elektroschlacke-Umschmelzen | |
| DE883222C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum UEberziehen von Metallgegenstaenden mit Metall | |
| AT215262B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Gegenständen mittels Lichtbogen | |
| DE2638094C3 (de) | Vakuum-Lichtbogen-Erwärmungseinrichtung | |
| DE2522555C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gußblöcken aus hochschmelzenden Metallen, insbesondere Stahl, durch Elektroschlackeumschmelzen | |
| DE2510680A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum plasma-mig-schweissen |