DE1813329C3 - Rührer zur metallurgischen Behandlung schmelzflüssiger Metalle, insbesondere zur Entschwefelung, Entphosphorung und/oder Entsillzierung von Rohelsen - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Rührer, der lur metallurgischen Lehandlung schmelzflüssiger Metalle, insbesondere zur Entschwefelung, Entphosphorung und/oder Entsilizierung vun Roheisen, in dieses eingetaucht wird. Sie berüen sich eines bekannten Rührers, der zur Behandlung von Flüssigkeiten aus einem drehbaren Schaft mit mehreren in die radiale Richtung weisenden Rührarmen gebildet ist, die ein tragflügelartiges Querschnittsprofil aufweisen und am Schaft in mehreren Höhenlagen und über den Umfang verteilt und schräg gegen die Strömung angestellt sind.

Rührer dieser Gattung sind aus »Grundriß der Chemie«, 1949, S. 41 bis 43 (Abb. 43 a), sowie aus der deutschen Auslegeschrift 1119 231 bekannt. Ein bekannter Rührer aus einem drehbaren Schaft mit radial gerichteten, propellerartigen Rührarmen (USA.-Patentschrift 2 149 445) dient dazu, in einer aus Blei bestehenden Metallschmelze einen Sog zu erzeugen, in den auf der Oberfläche des Metalls schwimmende Reaktionsstoffe gezogen und nachfolgend in der Schmelze vermischt werden. Der Effekt einer Sogströmung, um an der Oberfläche einer Metallschmelze zu deren metallurgischer Behandlung einen Wirbel zu erzeugen, kann auch mittels eines bekannten Rührers (USA.-Patentschrift 1 866 668) hervorgerufen werden, dessen Rührarme von schräg angestellten Blättern mit einem elliptischen Querschnitt gebildet sind. Mittels dieser bekannten Rührer Werden insbesondere axiale Strömungen im Sinne diner Umwälzströmung innerhalb eines Behälters lervorgerufen.

Andererseits wird eine streng geführte Umwälz-•trömung auch mit dem Gegenstand der deutschen f atentschrift 1190 479 erzielt. Dies erfolgt durch ein ■entrales, in die Tiefe reichendes Ansaugrohr und den •ngesaugten Metallstrom radial nach außen zentrifingierenden Ausstoßrohren in größerer Höhe. Dieses lekannte Rührwerkzeug erzielt bei der Entschwefelung von Eisenschmelzen in kleineren und in grö-329

ßeren Gefäßen hervorragende Entscbwefelungsgrade, wobei außerdem die BehandJungszeit der Schmelze sehr kurz gehalten werden kann. Allerdings _ist hierfür sowohl für das zentrale Ansaugrohr als auch d.e radialen Ausstoßrohre jeweils ein hohles Bauelement erforderlich, dessen Herstellung gegenüber Ruhrern mit Vollquerschnitt der Rührarme nicht nur relaUv aufwendig ist, sondern das auch vor und wahrend des betrieblichen Einsatzes einer besonderen Behandlung bedarf. ,..,·_. UJ.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher ausschließlich mit Rührern, deren Rührarme einen Vollquerschnitt besitzen. Es wird von einer Gattung auseeaangen, wie sie eingangs beschrieben ist

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, solch einen Rührer konstruktiv zu verbessern, um eine besonders wirkungsvolle Intensivierung der Berührung zwischen Schlacke und Schmelze zu erzielen. Hierzu wird vorgeschlagen, daß zur metallteilen Behandlung eines schmelzflüssigen Metalls der sich im Höhenbereich unmittelbar unterhalb der Reaktionsschicht des in das Schmelzbad eingetauchten Rührers befindliche Rührann aus einem Paar mit Abstand übereinander angeordneter Flügelblätter mit konvergierenden Anstellwinkeln besteht Der knapp unterhalb der Schlackenschicht liegende Rührarm bewirkt eine intensive Verwirbelung des Flüssigmetalls wobei dieses in die Schlackenschicht eindringt so daß eine weitaus innigere Berührung des Flüssigmetalls mit der Schlacke stattfindet. Der erfindungsgemäße Rührer nutzt also nicht nur die Umwälzung von sehr großen Mengen von Flüssigmetall, sondern eignet sich auch zu einer guten Ausnutzung der Schlacke und deshalb zu einer Herabsetzung der Behandlungszeiten. Er ist selbst praktisch unempfindlich und entsprechend einfach zu behandeln bzw. herzustellen.

Da die Rührarme von Flüssigkeitsrrhrern, die ein tragflügelartiges Querschnittsprofil aufweisen und am Schaft in mehreren Höhenlagen und über den Umfang verteilt und schräg gegen die Strömung angestellt sind, eine Strömung erzeugen, die im wesentlichen senkrecht verläuft, ist diese Strömung darauf ausgerichtet, eine ungeordnete Bewegung hervorzurufen, weil es darauf bei den Flüssigkeitsmischern ankommt. Eine erhöhte Mischwirkung wird bei Flüssigkeitsrührern noch durch Flüssigkeitsbrecher unterstützt. Demgegenüber sind zur metallurgischen Behandlung eines schmelzflüssigen Metalls die Höhen- und Umfangsverteilung der Rührarme derart vorzunehmen, daß bei Drehbewegungen jeweils mittels des höher liegenden Rührarms die Abgangsströmung des tiefer liegenden erfaßbar ist.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des Rührers zur Entschwefelung, Entphosphorung und/ oder Entsilizierung von Roheisen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert. Die F i g. 1 bis 3 wurden nachträglich ergänzt.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Rührer im Einsatz in einer im Achsenschnitt dargestellten Roheisenpfanne;

F i g. 2 stellt die zu F i g. 1 gehörige Draufsicht dar;

F i g. 3 bildet eine Abwicklung der Roheisenpfanne nach den F i g. 1 und 2, wobei die Querschnitte sämtlicher Rührarme hintereinander angeordnet auftreten;

3 ' 4

Fi g. 4 zeigt die beiden dicht aneinandergesetzten arme 8,9 und 11 zueinander um je 120° versetzt am

Flügelblätter, die in diesem Abstand dicht unterhalb Schaft 6 befestigt sind,

der Schlackenschicht vorbeigeführt werden. Die Gefäßabwicklung gemäß F i g. 3 läßt nunmehr

Gemäß Fig. 1 befindet sich in der Roheisen- die Wirkungsweise der Schmelzenförderung vom pfanne 1 das zu entschwefelnde Roheisen 2 oder ein 5 Bodenbereich 10 bis unter die Schlackenschicht 4 anderes zu behandelndes Flüssigmetall. Auf den erkennen. Der untere Rührarm 11 bewirkt wegen des Spiegel 3 des Roheisens 2 ist eine Schicht pulvriger schräg verlaufenden Tragflügelblattes 12 die MH-Reaktionsmittel 4 gegeben, so daß das Roheisen 2 nähme bzw. Ablenkung von Flüssigmetall derart, daß von der Atmosphäre abgeschlossen wird. Der sich eine aufsteigende Strömung 13 einstellt, wie dies Rührer S besteht aus dem Schaft 6, der einen weiter io durch einzelne, nebeneinander verlaufende Strönicht dargestellten Drehantrieb aufweist, der den mungslinien gezeichnet ist. Das dabei nach oben verSchaft 6 in Pfeilrichtung 7 bewegt. Je nach Gefäß- drängte Flüssigmetall gelangt in den Wirkungsbereich größe bzw. Menge des Roheisens 2 kann der Rührer 5 des höher liegenden Rührarmes 9, der dieses rotieren. Unterhalb des Spiegels 3 liegt ein unter- wiederum auf die gleiche Art an den oberen Rührteilter Rührarm 8 am Umfang versetzt, etwa in der 15 arm 8 weitergibt. Die von sämtlichen Rührern beMitte des Badbereiches ein einfacher Tragflügel- strichenen Höhenbereiche sind mit a, b und c be-Rührarm 9 und im Bodenbereich 10 ein gleicher zeichnet, so daß sich nur geringe Lücken zwischen Rührarm 11, die sämtlich entsprechend der Dreh- diesen Bereichen ergeben, die jedoch durch die richtung 7 des Schaftes 6 bewegt werden. Die Länge Energie der Strömung überdeckt sind.
der Arme 8, 9, 11 kann von oben nach unten ab- 20 Fig. 4 zeigt die Unterteilung des Riihrarmes 8 in nehmen. Ihr von hitzebeständigem Werkstoff um- zwei dicht nebeneinanderliegendi; Flügelblätter 14 gebenes metallisches Skelett kann aus einem Stoff und 15, die sowohl zwischc. Schlacke und einem von hohem elektrischem Widerstand bestehen und der Rührarme als auch zwischen sich Kanäle 16,17 durch Stromanschluß aufheizbar sein, um den Rührer bilden, in denen das Flüssigmetall auf höhere Gebesonders schnell bis auf eine Vorstufe zu erwärmen 25 schwindigkeit beschleunigt und somit gegen die und damit Vorwärmzeit in öfen zu ersparen und Schlackenschicht 4 gedrückt wird- Die Flügelblätter auch die Forderung nach großvolumigen öfen zu 14 und 15 sind in derselben Art am Schaft 6 beumgehen, festigt wie die bereits beschriebenen Rührarme 8, 9

Gemäß F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Rühr- und 11.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 18

1. Rührer zur Behandlung von Flüssigkeiten, der aus einem drehbaren Schaft mit mehreren in die radiale Richtung weisenden Rührannen gebildet ist, die ein tragflügelartiges Querschnittsprofil aufweisen und am Schaft in mehreren Höhenlagen und über den Umfang verteilt und schräg gegen die Strömung angestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur metallurgischen Behandlung eines schmelzflüssigen Metalls der sich im Höhenbereich unmittelbar unterhalb der Reaktionsschicht (4) des in das Schmelzbad (2) eingetauchten Rührers (5) befindliche Rührarm aus einem Paar mit Abstand übereinander angeordneter Flügelblätter (14,15) mit konvergierenden Anstellwinkeln besteht

2. Verwendung des Rührers nach Anspruch 1 zur Entschwefelung. Entphosphorung und/oder ao Entsilizierung von Roheisen.