DE1965136B1

DE1965136B1 - Vorrichtung zur Pfannen-Entgasung von Stahl- oder anderen Metallschmelzen

Info

Publication number: DE1965136B1
Application number: DE19691965136
Authority: DE
Inventors: T Messing
Original assignee: STANDARD MESSO DUISBURG
Current assignee: STANDARD MESSO DUISBURG
Priority date: 1969-12-27
Filing date: 1969-12-27
Publication date: 1971-02-25
Also published as: NL7010911A; NL160335B; FR2072067A1; US3650517A; AT326168B; FR2072067B1; BE745107A; GB1291309A; SE375795B; NL160335C; DE1965136C2; ATA633070A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pfannen-Entgasung von Stahl- oder anderen Metallschmelzen, wobei die Pfanne in ein geteiltes, aus einem Unterteil und einem Oberteil bestghendeg Vakuumgefäß eingesetzt ist.

Bei der Vakuumbehandlung von flüssigem Stahl oder anderen Metallschmelzen ist es bekannt, die gefüllte Abstich-Pfanne in ein Vakuumgefäß einzusetzen und durch intensives Rühren mit einem durch den Boden der Pfanne in die Schmelze eingeleiteten Inertgas zu entgasen. Dabei kocht die Stahlschmelze auf und vergrößert ihr Volumen. Deshalh muß in der Pfanne über der Stahlschmelze ein genügend großer Reaktionsraum frei bleiben, damit die oben schwimmende Schlacke oder sogar die Sphmelze selbst nicht überkocht. Das Erfordernis eines genügend großen Reaktionsraumes bei der Pfannen-Entgasung führt dazu, daß die Pfannen herkömmlicher Größe nur kleine Chargen aufnehmen können. Wenn zur Steigerung der Leistung größere Chargen entgast werden wollen, müssen die Pfannen vergrößert werden, damit ein ausreichender Reaktionsraum zur Verfügung steht. Die dadurch entstehenden großen Gewichte verursachen aufwendige Änderungen an den erforderlichen Krananlagen.

Um bei der Vakuumbehandlung das Einsetzen der gefüllten Abstich-Pfanne in ein Vakuumgefäß oder das Verschließen der oberen Öffnung der gefüllten Abstich-Pfanne mit einer Absaughaube zu vermeiden, ist es bekannt, eine Vakuumglocke mit kleinerem Durchmesser unmittelbar in die gefüllte Abstich-Pfanne einzutauchen und mit Hilfe eines am Boden der Abstich-Pfanne eingeleiteten Rühr- und Liftgases Teilmengen in der Vakuumgloeke zu entgasen. Mit dieser Vorrichtung wird das Überkochen der Schmelze vermieden, weil nur die in die Vakuumglocke aufsteigenden Teilmengen dem Vakuum ausgesetzt werden. Mit dieser bekannten Vorrichtung muß aber eine längere Entgasungsdauer in Kauf genommen werden, weil die in dem Ringraum zwischen der Vakuumglocke und der Abstich-Pfanne verbleibende Schmelze dem Vakuum nicht ausgesetzt wird (USA.-Patentschrift 3 060 015).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Pfannen-Entgasung von Stahl- oder anderen Metallschmelzen zu schaffen, bei der die Pfannen herkömmlicher Größe mit einer normalen Charge gefüllt werden können, ohne daß die Schmelze infolge der bei der Entgasung und metallurgischen Behandlung eintretenden Volumenzunahme überkocht.

Ausgehend von einer bekannten Vorrichtung zur Pfannen-Entgasung von Stahl- oder anderen Metallschmelzen, wobei die Pfanne in ein geteiltes, aus einem Unterteil und einem Oberteil bestehendes Va^ kuumgefäß eingesetzt ist, wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Oberteil des Vakuumgefäßes ein mit seinem unteren Ende in die Schmelze eintauchendes Reaktionsrohr befestigt ist, dessen Innenvolumen größer ist als die bei der Entgasung und metallurgischen Behandlung eintretende Volumenzunahme der Schmelze.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung hat den Vorteil, daß über der Schmelze ohne Vergrößerung der Pfanne und des Pfannengewichtes ein Reaktionsraum zur Verfügung steht, in den die Schmelze beim Einleiten des Rührgases aufsteigen und in dem sie auch durch Einführen einer Lanze mit reaktionsaktiven Gasen metallurgisch behandelt werden kann.

Das Reaktions.ro.hr kann zylindrisch oder auch trichterförmig ausgebildet sein. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Außendurchmesser des Reaktionsrohres an seinem unteren, eintauchenden Ende des Reaktionsrohres nur wenig kleiner als den Innendurchmesser der Pfanne in der gleichen Höhe zu wählen, damit der dort zwischen dem Reaktionsrohr und der Pfanne frei bleibende Ringraum möglichst klein wird.

Zur weiteren Verbesserung der Entgasungs- und metallurgischen Behandlungsintensität hat es "sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das untere Ende des Reaktionsrohres zum Eintauchen in die Schmelze mit einer konisch ausgebildeten Abweichaube verschließbar ist. Dabei besteht die Abweishaube zweckmäßig aus einem Werkstoff, der ohne Schlackenbildung in die Schmelze eingeht oder der Schmelze zulegiert wird.

Damit das mit einer feuerfesten Verkleidung versehene untere Ende des Reaktionsrohres beim Absetzen des Oberteiles des Vakuumgefäßes nicht beschädigt werden kann, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Reaktionsrohr in Abstand über dem unteren Ende des Oberteiles enden zu lassen.

Eine beispielsweise Ausführung des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der eine erfindungsgemäße Vorrichtung im scjiematischen Querschnitt dargestellt ist.

Das Entgasungsgefäß besteht aus einem Unterteil 1 und einem Oberteil 2. Am Unterteil 1 ist ein Flansch 3 mit einer nach oben ragenden, trichterartigen Führung 4 angesetzt. An das Oberteil ist ein Flansch 5 angesetzt, mit dem es sich unter Zwischenlage einer Dichtung 6 auf dem Unterteil 1 abstützt. Am Unterteil 1 ist auch ein Anschlußstutzen 7 für eine — nicht dargestellte — Leitung zur Vakuumpumpe vorgesehen. Im Oberteil 2 ist eine mit einer Dichtung versehene Öffnung § zum Einführen einer Lanze 9 vorgesehen, mit der reaktionsaktive Gase in den Reaktionsraum eingeleitet werden können. Weiferhin ist in dem Oberteil 2 eine Zugabevorrichtung 10 für feste Legierungsstoffe angeordnet.

In das Entgasungsgefäß X₁ 2 ist ^eme Pfanne 11 eingesetzt, die innen mit einer feuerfesten Auskleidung

12 versehen ist. Die Pfanne 11 ist mit einer Schmelze

13 aus Stahl oder Metall gefüllt. Auf der Schmelze 13 schwimmt Schlacke 14. Im Boden der Pfanne 11 ist ein poröser Bodenstein 15 mit einer Gasleitung 16 zum Einleiten eines inerten Rührgases, beispielsweise Argon, in die Schmelze 13 vorgesehen.

In dem Oberteil! des EntgasungSgefäßes ist mit mehrere Haltern 17 ein Reaktionsrohr 18 befestigt, welches mit seinem unteren Ende in die Schmelze 13 eintaucht. Das Reaktionsrohr IJJ ist mit einer feuerfesten Verkleidung 19 versehen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Reaktionsrohr 18 beim Eintauchen in die Schmelze 13 am unteren Ende mit einer Abweishaube 20 verschlossen gewesen, so daß die Schlacke 14 in den Ringraum zwischen der Pfanne 11 und dem Reaktionsrohr 18 abgeleitet wurde. Die Abweishaube 20 hat den Vorteil, daß die Schmelze 13 in dem von dem Reaktionsrohr 18 gebildeten Reaktionsraum ohne störenden Einfluß der Schlacke unmittelbar metallurgisch behandelt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber

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auch ohne die Abweishaube 20 betrieben werden, wenn die Anwesenheit der Schlacke 14 im Reaktionsraum für den Ablauf der metallurgischen Reaktionen unbedeutend ist.

Damit die Pfanne 11 im Entgasungsgefäß genau unter dem einzuführenden Reaktionsrohr 18 zentriert werden kann, sind im Unterteil Führungen 21 vorgesehen, in die Füße 22 der Pfanne 11 eingreifen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Pfannen-Entgasung von Stahl- oder anderen Metallschmelzen, wobei die Pfanne in ein geteiltes, aus einem Unterteil und einem Oberteil bestehendes Vakuumgefäß eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Oberteil (2) des Vakuumgefäßes (1, 2) ein mit seinem unteren Ende in die Schmelze (13) eintauchendes Reaktionsrohr (18) befestigt ist, dessen Innenvolumen größer als die bei der Entgasung und metallurgischen Behandlung eintretende Volumenzunahme der Schmelze (13) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsrohr (18) zylindrisch oder trichterförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Reaktionsrohres (18) an seinem unteren, eintauchenden Ende nur wenig kleiner als der Innendurchmesser der Pfanne (11) in der gleiche Höhe ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g< kennzeichnet, daß das Reaktionsrohr (18) wenij stens auf der eintauchenden Länge mit ein« feuerfesten Verkleidung (19) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g< kennzeichnet, daß das untere Ende des Real tionsrohres (18) zum Eintauchen in die Schmeb (13) mit einer Abweishaube (20) verschließbar is

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g< kennzeichnet, daß die Abweishaube (20) ai einem Werkstoff besteht, der ohne Schlackenbi dung in die Schmelze (13) eingeht oder ihr zi legiert ist,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g< kennzeichnet, daß die Abweishaube (20) konisc ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurc gekennzeichnet, daß das Reaktionsrohr mit At stand über dem unteren Ende des Oberteiles (i endet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g< kennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Zi fuhr eines Rührgases (15), die Zugabe von Li gierungsstoffen (10) und das Einleiten reaktion! aktiver Gase (9) unterhalb oder oberhalb d< Reaktionsrohres (18) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen