DE2106204A1

DE2106204A1 - Device for injecting additives into molten metal

Info

Publication number: DE2106204A1
Application number: DE19712106204
Authority: DE
Inventors: Everett W.; Hawkinson Paul W.; Robbeloth Edward T.; Falconer Jamestown; N.Y. Hale (V.St.A.). P C21C5-42
Original assignee: Blackstone Corp
Current assignee: Valeo Engine Cooling Inc
Priority date: 1970-02-12
Filing date: 1971-02-10
Publication date: 1971-09-16
Also published as: JPS5033969B1; US3672653A; FR2085591B1; FR2085591A1; GB1341110A

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-'ng. H. 3ERh ENFELD, Patentanwälte, KölnDr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl .- 'ng. H. 3ERh ENFELD, patent attorneys, Cologne Anlage AktenzeichenAttachment file number

zur Eingabe vom 6. FebrUar 1971 VA, Named.Anm. BLACKSTONE CORPORATION on the submission of February 6, 1971 VA, named note. BLACKSTONE CORPORATION

Device for injecting additives into molten metal

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Injizieren von Zusatzstoffen in Metallschmelzen und insbesondere eine Vorrichtung zum Eingeben von fein verteilten Feststoffen in ein geschmolzenes Metallbad·The invention relates to a device for injecting additives in molten metals and in particular a device for introducing finely divided solids into a molten one Metal bath

In der Metallurgie treten Situationen auf, bei denen irgendein feinpudriger Feststoffkörper in ein geschmolzenes Metallbad eingegeben werden soll, um damit das Bad zu verändern. Dem Bad soll zum Beispiel ein anderes Metall, vie Magnesium, Ferrosilicium oder Siliciummangan oder irgendein anderer bekannter Zusatzstoff zugegeben werden. Gemäß dem Stand der Technik hat man diese Zusätze mit einer Gasströmung in die Metallschmelze eingeleitet. Was das Endprodukt betrifft, ist dieses bekannte Verfahren zufriedenstellend· Jedoch führt es bei seiner Anwendung dazu, daß beträchtliche Mengen des zugegebenen Metalls bei seinem Einleiten in die Metallschmelze wegspritzen oder sogar verbrennen. Dies gilt insbesondere für das stark brennbare und oxydationsanfällige Magnesium, das mit einer leuchtenden Flamme abbrennt. Beim Injizieren von Magnesium in eine Metallschmelze treten daher sehr schwerwiegende Probleme auf. Die während dieses Einleitens von Magnesium in eine Metallschmelze auftretenden außerordentlich hellen Blitze und Flammen haben die Stahlarbeiter sehr belästigt und sind zu einem ernsthaften Hindernis bei der Einleitung von reinem Magnesium unmittelbar in eine Metallschmelze geworden.In metallurgy there are situations where any fine powdery solid body in a molten metal bath should be entered in order to change the bathroom. For example, another metal should be used in the bath, such as magnesium or ferrosilicon or silicon manganese or any other known additive may be added. According to the prior art, one has these additives are introduced into the molten metal with a gas flow. As for the final product, this is known process satisfactory · However, when used, it results in considerable amounts of added metal in its Initiation into the molten metal, splash away or even burn. This is especially true for the highly flammable and oxidation-prone magnesium that burns down with a glowing flame. When injecting magnesium into molten metal therefore, very serious problems arise. During this introduction of magnesium into a molten metal Occurring extraordinarily bright flashes and flames have annoyed the steel workers very much and are serious This has become an obstacle when introducing pure magnesium directly into a metal melt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung zugrunde, mit der eine beliebigeBased on this prior art, the invention is based on the creation of a device with which any

B 115/3 109838/1100 - ¹ "B 115/3 109838/1100 - ¹ "

Metallmenge ohne eine unerwünschte Flammen- und Blitzbildung selbsttätig in eine Metallschmelze eingegeben werden kann.Amount of metal without undesired flame and lightning formation can be automatically entered into a molten metal.

In einer bevorzugten Ausführung nach der Erfindung ist ein Gehäuse vorgesehen, das durch eine Trennwand vertikal in zwei Seite an Seite liegende Abschnitte unterteilt wird, wobei der eine Abschnitt vollständig eingeschlossen ist, sich eine Türe zu diesem Abschnitt öffnet, Einrichtungen vorgesehen sind, um die zu behandelnde Metallmenge durch diese Tür in den unteren Abschnitt dieses einen eingeschlossenen Abschnittes einzuführen, eine vertikal verschiebbare Einspritzdüse in dem einen Abschnitt oberhalb des unteren Abschnittes, in den die Metallmenge eingegeben wird, aufgehangen ist, automatische Einrichtungen in dem anderen der Seite an Seite befindlichen Abschnitte angeordnet sind, um die vorgewählte Materialmenge, die durch die Düse in die Metallschmelze indiziert wird, zuzuführen, und eine Steuerung vorgesehen ist, die diese aiführungseinrichtung in bestimmten zeitlichen Abschnitten betätigt.In a preferred embodiment according to the invention there is a housing provided, which is divided vertically into two side-by-side sections by a partition, the a section is completely enclosed, a door opens to this section, facilities are provided to introduce the amount of metal to be treated through this door into the lower section of that one enclosed section, a vertically displaceable injection nozzle in the one section above the lower section into which the amount of metal is entered is suspended, automatic facilities in the other of the side-by-side sections are arranged to feed the preselected amount of material indexed into the molten metal by the nozzle, and a control is provided that this aiführungseinrichtung operated in certain time periods.

Vorzugsweise weist der eine Abschnitt an seiner Oberseite Einrichtungen auf, mit denen Schmutz und Schlacke beseitigt werden kann. Die Einspritzdüse hängt vorzugsweise an einem Seil, das am oberen Ende dieses einen Abschnittes über eine Trommel läuft und an der Steuereinrichtung an eine Steuertrommel angeschlossen ist.The one section preferably has devices on its upper side with which dirt and slag can be removed. The injection nozzle is preferably attached to a rope, which runs over a drum at the upper end of this one section and is connected to a control drum at the control device is.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter erläutert. In der Zeichnung ist:The invention will now be explained further using the example of the embodiment shown in the drawing. In the drawing is:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Fig. 1 is a side view of the device according to the invention,

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt entlang der Schnittlinie II II in Fig. 1, undFig. 2 is a vertical section along the section line II II in Fig. 1, and

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Vorrichtung·Fig. 3 is a plan view of the device

Innerhalb eines Rahmens 10 befinden sich die beiden AbschnitteThe two sections are located within a frame 10

^{B 115/3} 109838/1100 ^{B 115/3} 109838/1100

11 und 12, die durch die Trennwand 13 voneinander abgetrennt sind. Der eine Abschnitt 11 ist an seiner Oberseite mit einem Auslaß 14 und einer Gasreinigungsvorrichtung 15 versehen. Der gleiche Abschnitt 11 weist weiter Türen 16 auf. Durch diese wird auf Schienen 18 und auf einem Wagen 19 eine Pfanne 17, die die Metallschmelze enthält, eingefahren. Im oberen Teil dieses einen Abschnittes hängt die Einspritzdüse 20 an einem Seil 21 herab, das über eine Umlenkrolle 22, die unter der Dekke des Abschnittes 11 befestigt ist, läuft. Das Seil 21 ist weiter auf eine Trommel 23 aufgewickelt, die von einer Steuerstation in der unteren Hälfte des anderen Abschnittes 12 des Gehäuses bedient wird. Der eben erläuterte Abschnitt 11 ist vollständig eingeschlossen, so daß eine Flammen- ader Blitzbildung des in der Pfanne 17 enthaltenen geschmolzenen Metalls nicht nach außen durchdringt. In den Seitenwänden des Abschnittes 11 enthaltene Luftschlitze ermöglichen den Zutritt von Luft in das die Pfanne 17 umgebende Gebiet. An der Decke des Abschnittes 11 befindet sich noch ein Ventilator, der die Luft mit hoher Geschwindigkeit durch die Schlitze 24 ansaugt und Dämpfe und Abgase durch die Gasreinigungsvorrichtung 15 und den Auslaß 14 nach außen drückt.11 and 12, which are separated from one another by the partition 13 are. One section 11 is provided on its upper side with an outlet 14 and a gas cleaning device 15. Of the the same section 11 also has doors 16. Through this a pan 17 is on rails 18 and on a carriage 19, which contains the molten metal, retracted. In the upper part this one section, the injection nozzle 20 is suspended from a rope 21, which over a pulley 22, which is under the cover of the section 11 is attached, runs. The rope 21 is further wound onto a drum 23 which is operated by a control station is operated in the lower half of the other section 12 of the housing. Section 11 just discussed is completely enclosed, so that a vein of flames forms lightning of the molten metal contained in the ladle 17 does not penetrate to the outside. In the side walls of the section 11 included air slots allow the access of Air into the area surrounding the pan 17. On the ceiling of section 11 there is still a fan that draws the air sucks in at high speed through the slots 24 and vapors and exhaust gases through the gas cleaning device 15 and pushes outlet 14 outward.

Die Düse 20 ist an einen Schlauch 25 angeschlossen, der über eine an dem Seil 21 hängende Rolle 26 läuft. Das andere Ende des Schlauches 25 ist an eine Abgabedüse 27 einer Tankanordnung 28 angeschlossen. Diese Tankanordnung 28 leitet die feinpulverigen Zusatzstoffe automatisch aus einem Vorratstank 29 in einen Zwischenbehälter 30, aus dem sie über den Schlauch 25 und die Düse 20 in die in der Pfanne 17 enthaltene Metallschmleze gelangen. Von einem Steuerpult 31 wird die Tankanordnung 28 gesteuert. Im Abschnitt 12 befindet sich noch ein Kran 32, mit dem die Zusatzstoffe in den Vorratstank 29 gegeben werden« Am Kran 32 hängt ein Greifer 33» der seinerseits eine mit den Zusatzstoffen gefüllte Trommel 34 trägt, die ihrerseits eine Öffnung 35 aufweist, die genau in eine Einlaßöffnung 29a am oberen Ende des Vorratstankes 29 hineinpaßt. Die Tankanordnung 28 steht Wf einem Zwischenboden 36» der die Decke des im Ab-The nozzle 20 is connected to a hose 25, which over a roller 26 hanging on the rope 21 runs. The other end of the hose 25 is connected to a dispensing nozzle 27 of a tank assembly 28 connected. This tank arrangement 28 automatically guides the finely powdered additives from a storage tank 29 into an intermediate container 30, from which it is fed via the hose 25 and the nozzle 20 into the molten metal contained in the pan 17 reach. The tank arrangement 28 is controlled by a control panel 31. There is also a crane in section 12 32, with which the additives are added to the storage tank 29 "A gripper 33 hangs on the crane 32", which in turn has one the additives-filled drum 34 carries, which in turn has an opening 35 which exactly into an inlet opening 29a on upper end of the storage tank 29 fits into it. The tank arrangement 28 stands on an intermediate floor 36 »which forms the ceiling of the

schnitt 12 befindlichen Schaltraumes bildet. Über eine Leiter 37 läßt sich der Zwischenbaden 36 besteigen.Section 12 located switch room forms. Via a ladder 37 the intermediate bathing 36 can be climbed.

Die eben erläuterte Vorrichtung arbeitet wie folgt: Eine Pfanne 17 mit geschmolzenem Metall, zum Beispiel Eisen, wird außerhalb des Rahmens 10 auf den Wagen 19 aufgesetzt. Dieser Wagen 19 wird dann auf den Schienen 18 durch die geöffnete Tür in den Abschnitt 11 hineingefahren. Die Tür wird verschlossen. Die Pfanne 17 wird dann mit einem Deckel 17a verschlossen. Der Deckel 17a weist noch eine zur Aufnahme der Düse 20 bestimmte öffnung 17b auf. Sobald sich die Pfanne 17 an ihrem Platz befindet, wird die Düse 20 durch die öffnung 17b in das in der Pfanne 17 befindliche geschmolzene Metall abgesenkt, bis sie sich kurz oberhalb des Pfannenbodens befindet. Man erreicht dies durch Drehen der Trommel 23. Unmittelbar nachdem die Düse 20 ihre Endstellung erreicht hat, wird die Tankanordnung 28 vom Steuerpult 31 aus betätigt. Dies bewirkt, daß feinpulverige Zusatzstoffe, zum Beispiel Magnesium, aus der Tankanordnung 28 durch den Schlauch 25 und von dort durch die Düse 20 in die Pfanne gelangen. Unter Aufblitzen und Aufflammen des Magnesiums entsteht eine sehr heftige Reaktion. Diese Reaktion wird jedoch in der verschlossenen Pfanne zurückgehalten. Die Reaktionsgase steigen nach oben und treten nach Durchtritt durch die Gasreinigungsvorrichtung 15 über den Auslaß 14 nach außen. Als Endergebnis tritt ein, daß sowohl eine Flammen- als auch eine Blitzbildung unterdrückt wird und auch die Reaktionsgase zurückgehalten werden.The device just explained works as follows: a pan 17 with molten metal, for example iron, is outside of the frame 10 placed on the carriage 19. This carriage 19 is then on the rails 18 through the opened door in the section 11 driven in. The door is locked. The pan 17 is then closed with a lid 17a. The lid 17a also has an opening 17b intended to receive the nozzle 20. Once the pan 17 is in place, the nozzle 20 through the opening 17b into the pan 17 The molten metal located is lowered until it is just above the bottom of the pan. One achieves this through Rotation of the drum 23. Immediately after the nozzle 20 has reached its end position, the tank assembly 28 is removed from the control panel 31 actuated off. This causes finely powdered additives, for example magnesium, from the tank assembly 28 through reach the hose 25 and from there through the nozzle 20 into the pan. When the magnesium flashes and flares up, it is formed a very violent reaction. However, this reaction is retained in the sealed pan. The reaction gases rise upwards and, after passing through the gas cleaning device 15, pass through the outlet 14 to the outside. As a bottom line occurs that both the formation of flames and lightning is suppressed and the reaction gases are also retained will.

Claims;

^{B 115/3} 109838/1100 ^{B 115/3} 109838/1100

Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl .-: ng. H. 3ERKENFELD, patent attorneys, Cologne Attachment file number for entry from February 6th * Uar 1971 VA. Named Note BLACKSTONE CORPORATION PAT ENT CLAIMS

1. Device for injecting additives into molten metal with a housing, characterized in that the housing is divided by a partition (13) into two sections (11, 12) lying side by side, the a section (11) is completely closed to the outside, a door (16) in the section (11) is provided, means (18, 19) are arranged to a pan (17) which the contains metal to be treated, through the door (16) in the lower Bringing in the area of the section (11) in the section (11) above the lower area of which a vertically displaceable injection nozzle (20) is suspended, devices (21, 22, 23, 26) are provided to move the nozzle (20) from a position in the pan (17) into a position above the pan (17) located position, and in the other section (12) devices (28, 25) are provided to the nozzle (20) automatically feed a preselected amount of material, and a control device (31) is provided to the just mentioned To operate devices in pre-selected time periods.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pan (17) on a carriage (19) and rails (18) is movable.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the section (11) on its upper side with a gas cleaning device (15) and an outlet (14) is provided.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that B 115/3 109838/1100 -5-

that the device for raising and lowering the injection nozzle (20) comprises a rope (21) which carries a pulley (26), One end of the hose (25) runs over which a hose (25) belonging to the feed device runs the nozzle (20) is connected and the rope (21) is wound onto a drum (23) which is located next to the control console (31) is located in the lower area of the second section (12).

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outwardly closed section (11) air slots (25).

6. Apparatus according to claim 3, characterized in that a fan is arranged in the outlet (14), which the gases withdraws from the pan (17) and pushes through the gas cleaning device (15).

B 115/3 - 6 -

' 109838/1100

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