DE1919053C3

DE1919053C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Bewegung in einem Metallbade

Info

Publication number: DE1919053C3
Application number: DE1919053A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-04-15
Filing date: 1969-04-15
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE1919053A1; DE1919053B2

Description

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Gemäß dem Patent 19 12907 sollen zwei mit Metall gefüllte in kommunizierender Verbindung stehende Räume durch eine mit Öffnungen versehene Wand getrennt werden, die zwischen den beiden Metallspiegeln auf die ganze Wand verteilt werden können. In Abb. 3 der Anmeldung ist dargestellt, daß diese Öffnungen auch aus dem Spalt bestehen können, der von der Unterkante der Trennwand und dem Boden des Gefäßes gebildet wird, so daß bei entsprechend großem Druckunterschied zwischen den beiden Räumen ein Teil des Gases unterhalb der Unterkante der Trennwand von einem Raum in den anderen gelangt. Die verfahrenstechnische und konstruktive Weiterentwicklung dieses Gedankens, insbesondere für rohrförmige Trennwände, bildet den Gegenstand der folgenden Zusatzanmeldung.

Erfindungsgemäß soll unter Verwendung einer vornehmlich rohrförmigen Trennwand 6, deren Unterkante so weit vom Boden des Gefäßes U entfernt ist, daß bei entsprechendem Druckunterschied zwischen t> <> den Räumen 11 und 12 das Gas unterhalb dieser Kante vom Raum 11 in den zwischen den Rohren 6 und 9 liegenden Raum 13 fließt, der Druckunterschied und die Eintauchtiefe des Rohres 6 so aufeinander abgestimmt werden, daß zunächst der Metallspiegel im Rohr 6 nur <·"> bis unter die oberen Öffnungen 10 und dann bei gesteigertem Druckunterschied bis an die Unttrkante des Rohres 6 gesenkt wird, wodurch verschiedene Geschwindigkeitsstufen des Metallkreislaufes nacheinander eingestellt werden können.

Wenn der Druckunterschied zwischen den Räumen und 12 langsam gesteigert wird, so sinkt der Metallspiegel im Rohr 6 zunächst bis unter die ringförmigen Öffnungen 10. Durch diese entweicht dann Gas in den Raum 13 und bewirkt, wie in der Hauptanmeldung beschrieben, einen Auftrieb in diesem Raum und dadurch eine Bewegung im gesamten Metallbad. Wird der Überdruck nun so weit gesteigert, daß der Metallspiegel die Unterkante des Eintauchrohres 6 erreicht, so tritt das Gas zusätzlich unterhalb dieser Kante durch das Metallbad in den Raum 13 und verstärkt entsprechend den in diesem Raum erzeugten Auftrieb. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also eine weitgehende Anpassung der Stärke des erzeugten Auftriebes und der daraus resultierenden Intensität der Badbewegung an einen für einen metallurgischen Prozeß optimalen Wert durch die Eintauchtiefe der Trennwand 6 und die Größe und Anordnung der Verbindungsöffnungen 10 einerseits und den Druckunterschied zwischen den beiden mit Metall gefüllten Räumen 11 und 12 andererseits. Soll der Metallumlauf von vornherein recht lebhaft sein, so werden bei grotter Eintauchtiefe der Wand 6 und entsprechend großem Druckunterschied zwischen den Räumen 11 und 12 die oberen öffnungen 10 sehr klein gehalten. Sie können im Grenzfall sogar ganz wegfallen.

Die gesamte Gasmenge strömt dann unterhalb der Unterkante der Trennwand 6 in den Zwischenraum 13.

Mit den geschilderten Mitteln kann die Umlaufgeschwindigkeit des Metalls während der gesamten Dauer eines Prozesses konstant gehalten werden, sie kann aber auch in zeitlicher Aufeinanderfolge auf verschiedene Geschwindigkeitsstufen eingestellt werden. Wenn sich auf dem Metallbad im Rohr 6 eine Schlackenschicht befindet, so läßt sich mit den erfindungsgemäßen Mitteln erreichen, daß entweder das Gas allein oder die Schlacke allein oder beide gemeinsam von einem Raum in den anderen fließen.

Der Über- und/oder Unterdruck in den Räumen 11 und 12 kann durch Verbindung mit Druck- oder Saugpumpen oder Druckflaschen eingestellt werden. Es lassen sich aber auch feste oder flüssige Stoffe in den Raum 6, z. B. durch eine (nicht mitgezeichnete) Druckschleuse, einführen, die bei Erhitzung Gas und Schlacke bilden. Durch den Gasdruck entstehen dann die gleichen Wirkungen wie oben beschrieben.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens. Die Hanne 1 mit dem Dichtungsring 2 enthält das Metallbad 3. Die Pfanne ist durch den Deckel 4 mit dem Dichtungsring 5 verschlossen. Das am Deckel befestigte Eintauchrohr 6 trägt die Stützen 7 und 8, an denen ein zweites Rohr 9 befestigt ist Das Eintauchrohr 6 ist mit kreis- oder schlitzförmigen Öffnungen 10 versehen. Oberhalb des Metallspiegels befindet sich innerhalb des Rohres 6 der Raum 11, außerhalb des Rohres der Raum IZ Die Rohre 6 und 9 bilden den von Metall und Gasblasen angefüllten Raum 13 mit ringförmigem Querschnitt In den Räumen 11 und 12 kann ein beliebiger Ober- oder Unterdruck eingestellt werden, indem, ähnlich wie im Hauptpatent beschrieben, die Leitungen 14, 15, 17, 19 und 21 durch die Ventile 16,18 und 20 mit Druck- oder Saugpumpen verbunden werden. Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung bei maximalem Oberdruck, durch welchen der Metallspiegel bis an die Unterkante des Rohres 6 herabgedrück*. wird. Bei kleinerem Druckunterschied ist der Raum 11 im Rohr 6 unten mit Metall angefüllt

Wird diese Vorrichtung zur Stahlentgasung benutzt, werden beispielsweise die Leitungen 14 und 15 mit einer Vakuumpumpe verbunden und das Ventil 16 geöffnet. Es entsteht dann im Raum 12 ein tieferer Druck als im Raum 11. Sinkt dadurch der Spiegel mi Raum 11 unter die Öffnungen 10, so tritt Gas durch diese Öffnungen in den Raum 13 und es entsteht ein schwacher Kreislauf in dem Metallbad 3. Wird der Druckunterschied zwischen dem Raum 11 und 12 vergrößert, indem z. B. das Ventil 20 etwas geöffnet wird, so daß Luft aus der Umgebung oder neutraizs Gas aus einer Gasflasche durch die Leitungen 19 und 21 in den Raum 11 strömt, wird der Metallspiegel im Raum 11 weiter gesenkt, bis schließlich ein Teil des Gases im Sinne der in der Zeichnung eingezeichneten Pfeile unterhalb der Unterkante des Rohres 6 in den Ringraum 13 eintritt und einen starken Auftrieb und damit einen starken Metallumlauf erzeugt Besonders einfach arbeitet eine solche Vorrichtung, wenn in den Raum 11 z, B. zwecks Entschwefelung des Metalles, feste oder flüssige Stoffe eingebracht werden, die bei Erhitzung Gas und Schlacke bilden, z. B. ein Gemisch von Kalzium- und Natriumkarbonat Werden diese Stoffe vor dem Eintauchen des Rohres 6 in das Metallbad^ im oberen Teil des Rohres 6, z. B. auf einem Rost angebracht, auf dem sie langsam schmelzen, so entsteht im Raum 11 ein Oberdruck. Auf dem Metallspiegel bildet sich durch das Abschmelzen der eingebrachten Stoffe eine Schlackenschicht Sinkt nun durch den Oberdruck der Schlackenspiegel so weit daß die Schlacke die Öffnungen 10 erreicht, so tritt sie in den Raum 13 und steigt dort nach oben. Wivd der Oberdruck weiter gesteigert, so daß der Schlackenspiegal unterhalb der Öffnungen 10 steht, jedoch die Unterkante des Rohres 6 noch nicht erreicht hat, so tr*t Gas durch die Öffnungen 10 in den Raum 13 und erzeugt eine Badbewegung. Wird der Druck weiter gesteigert so daß die Schlacke die Unterkante des Rohres 6 erreicht so tritt dort gleichzeitig Schlacke in den Raum 13, während

das Gas weiterhin durch die Öffnungen 10 in diesen Raum eintritt Bei noch weiterer Steigerung des Oberdruckes im Raum 11 tritt an der Unterkante des Rohres 6 Gas zusammen mit der Schlacke in den Raum 13. Durch Regulierung des Überdruckes im Raum 11 und der Eintauchtiefe des Rohres 6 kann also erreicht werden, daß je nach der metallurgischen Zielsetzung bei steigendem Überdruck erst nur Schlacke, dann nur Gas und dann Gas und Schlacke gleichzeitig in den Raum 13 eingeführt werden.

Wenn die Druckverhältnisse im Raum 11 und 12 so eingestellt werden, daß der Raum 12 unter Atmosphärendruck steht ist eine Abdichtung durch die Ringe 2 und 5 nicht mehr notwendig. Das bei Überdruck im Raum 11 entweichende Gas perlt dann durch das Metall im Raum 13 und entweicht ins Freie. Es kann dann ohne Pfanr>endeckel gearbeitet werden. In diesem Falle soll das Rohr 6 mit einem Gehänge versehen und beispielsweise an einen Kran oder dergleichen gehängt werden. Die Eintauchtiefe kann dann während des Prozesses beliebig verändert werden. Anstatt die Eintauchrohre 6 und 9 gemäß der Zeichnung konzentrisch anzuordnen, lassen sich die Räume 11 und 13 auch in zwei nebeneinanderliegenden Rohren oder in einem Rohr unterbringen, das durch eine Mittelwand in zwei Räume mit halbkreisförmigen Querschnitt geteilt ist.

Die oben beschriebenen Beispiele zeigen, daß durch die Anpassungsfähigkeit an die jeweils vorliegenden Erfordernisse das neue Verfahren und die zu seiner Durchführung geeigneten Vorrichtungen in der Metallurgie ein weites Anwendungsgebiet finden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Erzeugung einer Bewegung in einem Metallbade, bei dem zwei durch eine mit öffnungen versehene Wand getrennte, in kommunizierender Verbindung stehende Räume, in denen sich das schmelzflüssige Metall befindet, durch Anschluß an Druck- und/oder Saugpumpen oder durch Zugabe Gas bildender oder Gas absorbierender Stoffe auf unterschiedlichen Druck gebracht Ό werden, so daß sich verschiedene Spiegelhöhen einstellen und das Gas aus dem Raum höheren Druckes durch die zwischen den Spiegeln liegenden öffnungen der Trennwand in das Metall im Raum niederen Druckes eingeleitet wird und dieses in der '⁵ Nähe der Trennwand durch Auftrieb von unten nach oben bewegt wird nach Patent 19 12 907, d a -durch gekennzeichnet, daß unter Verwendung einer vornehmlich rohrförmigen Trennwand (6), deren Utterkante so weit vom Boden des Gefäßes (1) entfernt ist, daß bei entsprechendem Druckunterschied zwischen den Räumen (U) und (12) das Gas unterhalb dieser Kante vom Raum (11) in den zwischen den Rohren (6) und (9) Hegenden Raum (13) fließt, der Druckunterschied und die Eintauchtiefe des Rohres (6) so aufeinander abgestimmt werden, daß zwei verschiedene Geschwindigkeitsstufen des Metallkreislaufes nacheinander derart eingestellt werden, daß zunächst der Metallspiegel im Rohr (6) nur bis unter die oberen Öffnungen (10) und dann bei gesteigertem Druckunterschied bis an die Unterkante des Rohres (6) gesenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schlacke und Gas bildende Stoffe in den Raum (11) eingeführt werden, so daß bei langsam steigendem Druck zunächst die Schlacke durch die öffnungen (10) in den Raum (13) gedrückt wird und daß bei weiter steigendem Druck, wenn der Schlackenspiegel unter die öffnungen (10) gesunken ist, durch diese öffnungen Gas in den Raum (13) einströmt und daß schließlich, wenn der Oberdruck im Raum (11) so erhöht wird, daß der Schlackt;ispiegel die Unterkante des Rohres (6) erreicht, Gas und Schlacke in den Raum (13) durch den Ringschlitz entweichen, der von der Unterkante des Rohres (6) und dem Boden des Gefäßes (1) gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (12) auf Atmosphärendruck gehalten wird, während im Raum (11) Über- oder Unterdruck erzeugt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintauchrohr (6) und das damit verbundene Rohr (9) über ein Gehänge in das Metallbad (3) eintauchbar ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Eintauchrohre (6) und (9) konzentrisch angeordnet sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Eintauchrohre (6) und (9) nebeneinander angeordnet sind.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintauchrohr durch eine Trennwand in zwei Räume mit halbkreisförmigem Querschnitt geteilt ist