DE1811363A1

DE1811363A1 - Degassing steel

Info

Publication number: DE1811363A1
Application number: DE19681811363
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: RHEINLAENDER DR ING PAUL
Current assignee: RHEINLAENDER DR ING PAUL
Priority date: 1968-11-28
Filing date: 1968-11-28
Publication date: 1970-06-18
Also published as: DE1811363B2

Abstract

Steel vessel has a superimposed vacuum vessel from which tubes are immersed in the steel bath. The extraction vessel has a pressure-tight cover, and the space between this cover and the steel surface is kept at over pressure by the introduction of pressurised air through which the steel is forced into the vacuum vessel.

Description

Verfahren zur Stahlentgasung Es ist in der Stahlentgasungstechnik üblich, ein Stahlentnahmegefäß, z.B. eine Gießpfanne, unter ein mit einem oder mehreren Eintauchrohren versehenes Entgasungsgefäß zu fahren, das in einem Traggerüst heb- und senkbar angeordnet ist. Das Vakuumgefaß ist durch ein Absperrventil mit einer Vakuumpumpe verbunden. Bei der Entgasung des Stahles wird das Vakuumgefäß soweit gesenkt, daß die Rohre in das Stahlbad eintauchen. Wenn jetzt die Vakuumpumpe angestellt wird, fließt unter dem Einfluß des Vakuums ein Teil des im Entnahme gefäß enthaltenen Stahles in das Vakuumgefäß und wird dort entgast. Durch Heben dieses Gefäßes oder durch Verminderung des Vakuums fließt der Stahl dann in das Entnahmegefäß zurück. Dieses Spiel wird sofort wiederholt, bis der gewünschte Entgasungsgrad erreicht ist. Bei einem anderen Verfahren wird der Stahl nicht portionsweise in das Vakuumgefäß gebracht, sondern es wird ein fortlaufender Kreislauf zwischen dem Entnahmegefäß, einem Entnahmerohr, dem Vakuumgefäß und einem Auslaufrohr hergestellt. Der Kreislauf wird z.B. durch elektrische Wanderfeldpumpen oder durch Einleiten von Gas in das Einlaufrohr oder durch periodisches Heben und Senken eines Vakuumgefäßes hervorgerufen, bei welchem das obere Ende des Einlaufrohres im Vakuumgefäß höher steht als das Ende des Auslaufrohres.Process for steel degassing It is customary in steel degassing technology to move a steel extraction vessel, for example a pouring ladle, under a degassing vessel provided with one or more immersion tubes, which can be raised and lowered in a supporting frame. The vacuum vessel is connected to a vacuum pump by a shut-off valve. When degassing the steel, the vacuum vessel is lowered so that the tubes are immersed in the steel bath. If the vacuum pump is now switched on, part of the steel contained in the removal vessel flows under the influence of the vacuum into the vacuum vessel and is degassed there. By lifting this vessel or by reducing the vacuum, the steel then flows back into the removal vessel. This game is repeated immediately until the desired degree of degassing is achieved. In another method, the steel is not brought into the vacuum vessel in portions, but a continuous cycle is established between the removal vessel, a removal pipe, the vacuum vessel and an outlet pipe. The cycle is caused, for example, by electric traveling-field pumps or by introducing gas into the inlet pipe or by periodically raising and lowering a vacuum vessel in which the upper end of the inlet pipe is higher in the vacuum vessel than the end of the outlet pipe.

Alle diese Verfahren sind mit dem Nachteil behaftet, daß der Abstand der beiden Stahlspiegel im Entnahme- und Vakuumgefäß nur rund 1, 4 m betragen kann, wenn der Druck im Vakuumgefäß kleiner als 1 Torr ist. Bei größerem Druck im Vakuumgefäß ist die "ferrostatische Höhe", d.h. der mögliche Spiegelabstand, noch kleiner. Infolgedessen muß das Vakuumgefäß sehr nah über dem Metallspiegel des Entnahmegefäßes angeordnet werden, so daß es der Einwirkung großer Hitze ausgesetzt ist. Die Heb- und Senkmöglichkeit des Vakuumgefäßes ist dementsprechend eingeengt. Auch kann das Vakuum nur in geringen Grenzen geändert werden. Dadurch stehen für die Beförderung des Metalls vorn dem Entnahme- in das Vakuumgefäß nur geringe Kräfte zur Verfügung. Das hat wiederum zur Folge, daß der Stahl im Einlauf- und Auslaufrohr nur mit geringer Geschwindigkeit strömt, so daß die Füllung und Entleerung des Vakuumgefäßes verhältnismäßig lange dauert. Das steigert den Temperaturverlust.All of these methods have the disadvantage that the distance the two steel levels in the extraction and vacuum vessel can only be around 1.4 m, when the pressure is less than 1 Torr in the vacuum vessel. With larger Pressure in the vacuum vessel is the "ferrostatic height", i.e. the possible mirror distance, even smaller. As a result, the vacuum vessel must be very close above the metal mirror of the sampling vessel are arranged so that it is exposed to the action of great heat is. The possibility of raising and lowering the vacuum vessel is accordingly restricted. The vacuum can also only be changed within small limits. This stands for the transport of the metal from the removal into the vacuum vessel only low forces to disposal. This in turn has the consequence that the steel in the inlet and outlet pipe flows only at low speed, so that the filling and emptying of the vacuum vessel takes a relatively long time. This increases the temperature loss.

Der folgenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese Nachteile bei der üblichen Stahlentgasung zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird bei einem aus einem Entnahmegefäß und einem oberhalb davon angeordneten Vakuumgefäß, das mit einem oder mehreren in das Metallbad des Entnahme gefäßes eintauchenden Rohre versehen ist, das Entnahmegefäß durch einen druckdichten Deckel verschlossen und der Raum zwischen diesem Deckel und dem Metallspiegel durch Einleiten von Druckgas unter Überdruck gesetzt, durch welchen der Stahl in das Vakuumgefäß gedrückt wird. In weiterer Anwendung des Erfindungsgedankens wird nun der Spiegelunterschied, der bei atmosphärischen Druck im Entnahmegefäß und einem Unterdruck von fast 0 Torr im Vakuumgefäß auf 1,4 m begrenzt ist, in beliebigem Maße vergrößert. Bei 1 atü Uberdruck kann er z.B.The following invention is based on the object of addressing these disadvantages to be avoided with the usual steel degassing. According to the invention, in one off a removal vessel and a vacuum vessel arranged above it, which is connected to a or several tubes immersed in the metal bath of the extraction vessel is, the sampling vessel is closed by a pressure-tight lid and the space between this cover and the metal mirror by introducing pressurized gas underneath Overpressure is set by which the steel is pressed into the vacuum vessel. In further application of the inventive concept is now the mirror difference, the at atmospheric pressure in the sampling vessel and a negative pressure of almost 0 Torr in the vacuum vessel is limited to 1.4 m, enlarged to any extent. At 1 atm Overpressure can e.g.

auf 2,8 m gesteigert werden. Dann läßt sich aber auch das Vakuumgefäß in größerer Ent£;ernung von dem Entnahme gefäß anbringen, so daß es keiner Wärmestrahlung mehr ausgesetzt ist.can be increased to 2.8 m. But then you can also use the vacuum vessel Install at a greater distance from the removal vessel so that there is no heat radiation exposed more.

Durch den Erfindungsvorschlag werden außerdem größere Kräfte für die Überführung des Stahles vom Entnahmebelelter in das Vakuumgefäß verfügbar; denn für das Heben und Senken des Vakuumgefäßes steht ein beliebig großer g zur Verfügung, wenn man den Stahl auf diese Weise von einem Gefäß in das andere bringen will. An sich ist es bei diesem Verfahren aber gar nicht mehr notwendig, das Gefäß zu bewegen. Vielmehr kann man durch Steigerung und Senkung des Überdruckes im Entnahmegefäß bei feststehendem Vakuumgefäß so große Druckunterschiede zwischen beiden Gefäßen erzeugen, daß beliebig große Kräfte auf die beiden Stahlspiegel wirken, so daß bei periodischer Veränderung dieses Überdrucks der Stahl schnell in das Vakuumgefäß und von dort in das Entnahmegefäß zurückfließt.By the invention proposal are also greater forces for Transfer of the steel from the extraction filter to the vacuum vessel available; because Any size g is available for raising and lowering the vacuum vessel, if you want to move the steel from one vessel to the other in this way. At With this method, however, it is no longer necessary to move the vessel. Rather, you can by increasing and decreasing the overpressure in the sampling vessel With a stationary vacuum vessel, such large pressure differences between the two vessels produce that arbitrarily large forces act on the two steel mirrors, so that at periodically changing this overpressure the steel rapidly enters the vacuum vessel and from there flows back into the sampling vessel.

Auch, wenn ein Verfahren mit stetigem Kreislauf, z.B.Also, when a continuous cycle process, e.g.

durch Einblasen von Gas in das eine Rohr, vorgesehen ist, bietet das neue Verfahren wesentliche Vorteile bei größerem Abstand des Vakuumgefäßes vom Aufnahmegefäß. Das Eintauchrohr ist naturgemäß länger, dadurch ist der Weg des eingeblasenen Gases im Einlaufschenkel größer und der den Umlauf bewirkende Gevichtsunterschied zwischen den Metallsäulen in beiden Rohren größer. Hierdurch wird wiederum die Umlaufgeschwindigkeit vergrößert und die Dauer der Stahlentgasung verkürzt.by blowing gas into a pipe that is provided, this offers New methods have significant advantages with a greater distance between the vacuum vessel and the receiving vessel. The immersion tube is naturally longer, which means that the path of the injected gas is longer greater in the inlet leg and the difference in weight causing the circulation between the metal pillars in both tubes larger. This in turn increases the rotational speed increased and the duration of the steel degassing shortened.

Schließlich kann das der Erfindung zu Grunde liegende Verfahren auch zur Entlastung oder bei nicht vollständiger Entgasung des Stahles zum Ersatz der Vakuumpumpe benutzt werden. Zu diesem Zweck wird der Stahl durch Überdruck soweit in das Vakuumgefäß hineingeleitet, daß dieses möglichst bis zum Absperrventil gefüllt ist. Dann wird dieses geschlossen und der Stahlspiegel durch Verminderung des Überdruckes im Entnahmegefäß gesenkt. Oberhalb dieses Spiegels entsteht dann ein Unterdruck. Der Stahl wird entgast. Nun wird der Uberdruck im Entnahmegefäß wieder gesteigert, der Spiegel im Vakuumgefäß entsprechend angehoben und nach Erreichung von atmosphärischen Druck im Entnahmegefäß das Absperrventil geöffnet. Durch weiteres Anhaben des Stahlspiegels im Vakuumgefäß wird dann-das Gas herausgedrückt. Dieses Spiel kann solange wiederholt werden, bis der gewünschte Entgasungsgrad erreicht ist. Der geschilderte Effekt läßt sich im Zusammenwirken mit einer Vakuumpumpe ausnutzen. Er kann auch je nach dem verlangten Entgasungsgrad die Vakuumpumpe ganz ersetzen.Finally, the method on which the invention is based can also to relieve or, if the steel is not completely degassed, to replace the Vacuum pump can be used. For this purpose, the steel is so far by overpressure guided into the vacuum vessel so that it is filled as far as possible up to the shut-off valve is. Then this is closed and the steel level by reducing the overpressure lowered in the sampling vessel. A negative pressure then arises above this level. The steel is degassed. Now the overpressure in the sampling vessel is increased again, the mirror in the vacuum vessel raised accordingly and after attainment the shut-off valve is opened by atmospheric pressure in the sampling vessel. By further If the steel mirror in the vacuum vessel is touched, the gas is then pressed out. This Game can be repeated until the desired degree of degassing is reached is. The effect described can be used in conjunction with a vacuum pump. Depending on the degree of degassing required, it can also completely replace the vacuum pump.

In den folgenden Abbildungen wird der Erfindungsgedanke durch einige Beispiele erläutert. Abbildung 1 zeigt ein Einrohrverfahren. In der Pfanne 1 befindet sich das Stahlbad 2. Die Stopfenvorrichtung der Pfanne ist nicht mitgezeichnet. Die Pfanne trägt den Ring 3.In the following figures, the idea of the invention is illustrated by some Examples explained. Figure 1 shows a one-pipe process. In the pan 1 is located the steel bath 2. The stopper device of the pan is not shown. The pan has the ring 3.

Dieser dient zur Aufnahme des Decks 4. Durch den Deckel ist das Rohr 5 geführt, welches mit dem Vakuumgefäß 6 verbunden ist. In diesem befindet sich eine Teilmenge des Stahles 7. Vom Vakuumgefäß führt eine Leitung 8, die durch ein Ventil 9 abgesperrt werden kann, zur Vakuumpumpe. Gemäß der Erfindung wird nun eine Leistung 1o mit dem Deckel 4 verbunden. Sie kann durch das Ventil 11 abgesperrt werden. Diese Leitung ist mit einer Druckflasche oder einem Preßluftnetz verbunden, so daß durch Regulierung des Ventils 11 ein beliebiger Überdruck im Raum unter dem Deckel 4 eingestellt werden kann. Es braucht zunächst nur wenig Druck in diesen Raum eingeleitet zu werden, weil dervDruck durch die Erwärmung des Gases steigt. Je höher der Druck wird, desto mehr Stahl wird aus dem Behälter 1 in das Vakuumgefäß 6 gedrückt. Wenn das Tauchrohr 5 tief genug, z.B. bis auf den Boden der Pfanne, in das 9ahlbad 2 eintaucht, kann in einem Hub praktisch der gesamte Inhalt der Pfanne 1 in das Vakuumgefäß 6 befördert werden. Es läßt sich aber auch nach dem üblichen Verfahren die Ein- und Ausleitung des Stahl es portionsweise durch periodisches Steigern und Senken des Überdrucks unter dem Deckel 4 durchführen. Die Abdichtung des Deckels 4 gegenüber dem Tragring 3 braucht nicht vollkommen zu sein. Wenn an dieser Stelle Druckgas entweicht, kann der gewünschte Druck durch Verstellen des Ventils 11 wieder eingestellt werden.This serves to accommodate the deck 4. The tube is through the cover 5, which is connected to the vacuum vessel 6. In this is a subset of the steel 7. From the vacuum vessel, a line 8 leads through Valve 9 can be shut off to the vacuum pump. According to the invention is now a Power 1o connected to the cover 4. It can be shut off by valve 11 will. This line is connected to a pressure bottle or a compressed air network, so that by regulating the valve 11 any overpressure in the space below the Lid 4 can be adjusted. At first only a little pressure is needed in these Space to be introduced because the pressure increases due to the heating of the gas. The higher the pressure, the more steel there is from container 1 into the vacuum vessel 6 pressed. When the immersion tube 5 is deep enough, e.g. to the bottom of the pan, immersed in the 9ahlbad 2, practically the entire contents of the pan can be in one stroke 1 are conveyed into the vacuum vessel 6. But it can also be done according to the usual Procedure for entry and exit des Stahl it through in portions Periodically increase and decrease the overpressure under the cover 4. The sealing of the cover 4 with respect to the support ring 3 does not need to be completely be. If pressurized gas escapes at this point, the desired pressure can come through Adjusting the valve 11 can be adjusted again.

In Abbildung 2 ist die Anwendung des Verfahrens für ein Entgasungssystem dargestellt, das mit sogenanntem Liftgas arbeitet. Die Ziffern 1 bis 11 kennzeichnen die gleichen Gegenstände wie in Abbildung 1. Es ist lediglich ein zweites Rohr 12 am Vakuumgefäß 6 angebracht. Durch das Rohr 13 wird liiftgas, z.B. Argon, eingeleitet. Es steigt nach oben. Dadurch wird die Netallsäule im Rohr 5 leichter als im Rohr 12.In Figure 2 is the application of the procedure for a degassing system shown, which works with so-called lift gas. Identify the numbers 1 to 11 the same items as in Figure 1. There is just a second tube 12 attached to the vacuum vessel 6. Lift gas, e.g. argon, is introduced through the pipe 13. It rises to the top. This makes the netall column in the pipe 5 lighter than in the pipe 12th

Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht nun darin, daß die Steighöhe des Gases nicht auf max. 1,4 m begrenzt ist, sondern bei höherem Überdruck unter dem Deckel 4 und längeren Rohren 5 und 12 beliebig groß gemacht werden kann. An dem Rohr 5 können auch verschiedene übereinanderliegende Stellen zur Einleitung des Gases vorgesehen werden. Will man eine große Kreislaufgeschwindigkeit, so benutzt man die unterste Gaseinleitungsstelle, bei kleinerer Geschwindigkeit des Kreislaufs eine darüberliegende.The advantage of the new method is that the height of rise of the gas is not limited to a maximum of 1.4 m, but at higher overpressure it is below the cover 4 and longer tubes 5 and 12 can be made of any size. At the pipe 5 can also have various superimposed points for introduction of the gas are provided. If you want a high circulatory speed, use it the lowest gas inlet point, at a lower speed of the circuit an overlying one.

An den Abbildungen soll auch erläutert werden, wie man durch periodisches Steigern und Senken des Uberdruckes unter dem Deckel 4 die Vakuumpumpe entlasten bzw. ersetzen kann. Zu diesem Zweck wird der Druck unter dem Deckel 4 zunächst so gesteigert, daß der Stahlspiegel im Rohr 8 fast bis an das Absperrventil 9 reicht. Dann wird der Druck unter dem Deckel 4 gesenkt. Der Spiegel des Stahlbades 7 sinkt ab. Dabei entsteht ein Unterdruck im Raum über diesem Spiegel. In diesem Zustand kann nun beispielsweise der Kreislauf gemäß Abbildung 2 mit Liftgas durchgeführt werden. Wenn der Unterdruck im Gefäß 6 zur Entgasung nicht mehr ausreicht, wird der Überdruck m r) dem beckel 4 weiter gesenkt. Um das Gas aus dem Gefäß 6 herauszudrücken, wird dann das Ventil 9 geöffnet, der Überdruck im Gefäß 4 gesteigert und der Stahlspiegel wieder bis in die Nähe dieses Ventils 9 gehoben. Dann wird das Ventil geschlossen und das Spiel beginnt von neuem Soll dieses Verfahren im Zusammenhang mit einer Vakuumpumpe durchgeführt werden, so kann diese während des Hebens und Senkens des Metallspiegels im Gefäß 6 fortwährend laufen.The illustrations should also explain how to use periodic Raising and lowering the overpressure under the cover 4 relieve the vacuum pump or can replace. For this purpose, the pressure under the cover 4 is initially so increased so that the steel level in the pipe 8 extends almost to the shut-off valve 9. Then the pressure under the cover 4 is lowered. The level of the steel bath 7 sinks away. This creates a negative pressure in the space above this mirror. In this condition For example, the cycle according to Figure 2 can now be carried out with lift gas will. If the negative pressure in the vessel 6 is no longer sufficient for degassing, will the overpressure m r) the basin 4 is further reduced. To get the gas out of the vessel 6 to push out, the valve 9 is then opened and the overpressure in the vessel 4 is increased and the steel level is raised again to the vicinity of this valve 9. Then it will be the valve is closed and the game starts all over again In connection with a vacuum pump, this can be done during the Raising and lowering of the metal level in the vessel 6 run continuously.

Durch das Absinken desStahlspiegels im Gefäß 6 wird dann wenigstens vorübergehend ein größerer Unterdruck einem stellt als die Pumpe zu leisten vermag. Sie fördert das Gas aus dem Behälter 6 wieder heraus, wenn der Stahlspiegel so hoch gestiegen ist, daß der Unterdruck der Leistungsfähigkeit der Pumpe entspricht.The lowering of the steel level in the vessel 6 then at least temporarily a greater negative pressure than the pump is able to provide. It conveys the gas out of the container 6 again when the steel level is so high has increased that the negative pressure corresponds to the performance of the pump.

Claims

claim 1

true for steel degassing with a steel extraction vessel tI and a Above it arranged vacuum vessel 6, which with one or more in the Steel bath of the withdrawal vessel is provided with immersing tubes 5, 12, d a d u r c h e k e k e n n n e i c h n e t that the removal vessel 1 by a pressure-tight Cover 4 closed and the space between this cover and the steel mirror through Introducing pressurized gas is pressurized, through which the steel in the vacuum vessel 6 is pressed.

Claim 2 Method according to Claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that due to the excess pressure under the cover 4 the distance between the mirrors in the withdrawal 1 and vacuum vessel 6 increased above the barometric height of rise of 1.4 m and thus the distance between the vessels can be increased.

Claim 3 method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the pressure in the removal vessel 1 under the cover 4 is reduced periodically and is increased and to promote the steel from the removal vessel 1 into the Vacuum vessel 6 is used.

Claim 4 method for steel degassing according to claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e et that by increasing of the excess pressure in the removal vessel 1 under the cover 4, the vacuum vessel 6 completely filled with steel and after closing the valve 9 by lowering the overpressure is largely emptied in the withdrawal vessel 1, so that above the steel level in the Vacuum vessel 6 creates a negative pressure.

Claim 5 Method according to Claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that when using lift gas for the purpose of opening a circuit the Distance between the vessels 1 and 5 by increasing the overpressure under the cover 4 as possible is made large so that the lift gas goes a long way through the inlet pipe 5 rises to the top.

Claim 6 Method according to Claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h e t that tandem inlet pipe 5 several superimposed gas inlet points are provided so that the circular velocity by introducing the gas can be regulated to a lower or higher function.

Claim 7 device for performing the method according to claim 1, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h a removal vessel 1 with a top rim 3 for receiving a pressure-tight cover 4, which is connected by a connecting line 10 is connected to a pressurized gas cylinder.

Claim 8 Device according to Claim 1 and 2, d a d u r c h g e -k It is noted that the mirror spacing is caused by excess pressure in the space under the cover 4 the steel baths in the withdrawal vessel 1 and withdrawal vessel 6 increased over 1.4 m and the distance between the vessels is increased accordingly.

Claim 9 device for performing the method according to claim 5 and 6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h several superimposed gas inlet points on the pipe 5.

L e r s e i t e