DE2148765A1

DE2148765A1 - Melt agitator - for effecting metallurgical reactions by the uniform mixing of slag and melt

Info

Publication number: DE2148765A1
Application number: DE19712148765
Authority: DE
Inventors: Heinrich-Wilhelm Dipl- Gerling; Joern Dipl-Ing Mandel; Hans Peter Dr Ing Schulz
Original assignee: Rheinstahl Huettenwerke AG
Current assignee: Rheinstahl Huettenwerke AG
Priority date: 1971-09-30
Filing date: 1971-09-30
Publication date: 1973-04-05
Also published as: JPS4861304A

Abstract

Molten metal is mixed with a reactive slag in order to bring about metallurgical reactions by an agitator comprising two refractory, beam-like agitator members that are rotated by two perpendicular shafts equipped with drive mechanisms and protected at their lower ends by refractory material. Two agitator members rotate in the same sense, but their rotational speeds vary. The distance between the axes of the two shafts is equal to at least half the sum of the lengths of the agitator members. The agitator members are relatively small, yet can rapidly and reliably mix large quantities of melt.

Description

"Vorrichtung zur Durchführung metallurgischer Reaktionen durch Rühren" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung metallurgischer Reaktionen durch Rühren in mit einer reaktionsfähigen Schlacke bedeckten Metallschmelzen in einer großen Pfanne. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 988 244 ist ein derartiges Rührgerät bekannt, bei dem ein Antriebsmotor über ein Getriebe eine Welle antreibt, an der ein aus einer feuerfesten Masse bestehendes, balkenförmiges Rührorgan querstehend angeordnet ist."Device for carrying out metallurgical reactions by stirring" The invention relates to a device for carrying out metallurgical reactions by stirring in molten metal covered with a reactive slag in a large pan. One of these is from the German utility model 1 988 244 Mixing device known in which a drive motor drives a shaft via a gear, on which a bar-shaped agitator consisting of a refractory mass stands transversely is arranged.

Dieser bekannte Rührer hat sich gut bewährt für die metallurgische Behandlung von Pfannen mit Schmelzengewichten bis zu rund 100 Tonnen. Bei sehr großen Schmelzengewichten dagegen von über 100 t ergeben sich wegen der großen Pfannendurchmesser zugehörige, sehr lange, sperrige und unbequem -zu handhabende, schwere Rührorgane, die wegen ihrer Größe zudem empfindlich und auch kostspielig sind, zumal nicht nur das Rührorgan, sondern auch die Trag- und Antriebsgeräte entsprechend groß dimensioniert sein müssen. Macht man, um dem auszuweichen, den Rührer im Verhältnis zur Pfanne ziemlich klein, so wird nicht die gesamte Schlacke von dem Rührer mit der Metallschmelze vermischt, sondern ein Teil der Schlacke treibt zum Pfannenrand ab und nimmt dann nur noch geringfügig an der metallurgischen Reaktion teil.This well-known stirrer has proven itself well for the metallurgical Treatment of ladles with melt weights of up to around 100 tons. With very large ones Melt weights of over 100 t, on the other hand, result from the large ladle diameter associated, very long, bulky and uncomfortable -to-handle, heavy agitator elements, which, because of their size, are also sensitive and expensive, especially not only the agitator, but also the carrying and drive devices are dimensioned accordingly large must be. If you do to avoid it, the stirrer in proportion rather small to the pan, so not all of the slag is taken from the stirrer the molten metal mixes, but part of the slag drifts to the edge of the pan and then only takes part in the metallurgical reaction to a minor extent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, bei der mit verhältnismäßig kleinen Rührorganen auch große Schmelzengewichte schnell und zuverlässig behandelt werden können, und zwar so, daß während der Behandlung die gesamte Schlacke der rührenden Durchmischung mit der Schmelze unterliegt.The invention is based on the object of specifying a device with the relatively small agitator also large melt weights quickly and can be treated reliably, in such a way that during the treatment the entire slag is subject to stirring mixing with the melt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei an sich bekannte, balkenförmige, aus einer feuerfesten Masse bestehende, waagerecht angeordnete Rührorgane, die um zwei senkrecht zu den balkenförmigen Rührorganen stehende, mit Antriebsvorrichtungen versehene, im unteren Teil mit Feuerfestmaterial geschützte Wellen drehbar sind und dadurch, daß die Dreh richtungen der beiden Rührorgane übereinstimmen und die Drehgeschwindigkeiten der beiden Rührorgane verschieden sind und daß der Abstand der Achsen der beiden Wellen voneinander mindestens gleich der halben Summe der Längen der Rührorgane ist.According to the invention this object is achieved in that two per se known, bar-shaped, consisting of a refractory mass, arranged horizontally Agitators, which are standing around two perpendicular to the bar-shaped agitators, with Drive devices provided, protected in the lower part with refractory material Shafts are rotatable and in that the directions of rotation of the two agitators match and the speeds of rotation of the two agitators are different and that the The distance between the axes of the two shafts is at least equal to half the sum the lengths of the agitator elements.

Es hat sich gezeigt, daß überraschenderweise durch diese Vorrichtung die gesamte Schlacke ohne irgendwelches Hängenbleiben am Rand der Pfanne oder in toten, von den beiden Rührorganen nicht erfaßten Bereiche mit der Metallschmelze vermischt wird, und zwar erteilt das langsamer laufende Rührorgan der.Schlacke eine kleine Voreilung vor der durch die Rührorgane bewirkte Umdrehung der Mdallschmelze und befördert die Schlacke in den Bereich des schneller laufenden Rührorganes, das die gründliche Durchmischung zwischen Schlacke und Bad bewirkt.It has been shown that, surprisingly, by this device all of the slag without any Getting stuck on the edge of the Pan or in dead areas not covered by the two agitators with the Molten metal is mixed, namely given the slower running agitator der.Schlacke a small advance in front of the rotation caused by the agitator the molten metal and conveyed the slag in the area of the faster running Stirrer that ensures thorough mixing between slag and bath.

Bei Abweichungen von der Vorrichtung nach der Erfindung werden diese vorteilhaften Ergebnisse nicht erreicht.If there are deviations from the device according to the invention, these beneficial results are not achieved.

So bilden sich bei gleicher, schneller Umdrehungsgeschwindigkeit beider Rührorgane tote Zonen zwischen den den von Rührorganen bestrichenen Kreisflächen aus, in denen sich die Schlacke sammelt und nicht mehr am Mischprozeß teilnimmt.In this way, both are formed at the same, faster speed of rotation Agitator dead zones between the circular surfaces swept by the agitator in which the slag collects and no longer takes part in the mixing process.

Gleiches ereignet sich in verstärktem Maße bei entgegengesetztem Drehsinn der beiden Rührorgane - wegen der entgegengesetzten Strömungsrichtungen in den beiden Pfannenhälften, in denen sich die Rührorgane befinden.The same happens to a greater extent with the opposite direction of rotation of the two agitators - because of the opposite flow directions in the two Pan halves in which the stirring elements are located.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dagegen bildet sich eine langsame Umlaufströmung am Pfannenrand aus, die ein Verharren und Festbacken der Behandlungsschlacke an der Pfannenwand verhütet und die Schlacke auf der Badoberfläche verteilt und eine schnelle Umlaufströmung in der das schnell umlaufende Rührorgan aufnehmenden Pfannenhälfte , die den gleichen Drehsinn wie die langsame Umlaufströmung besitzt. Die Durchmischung erfolgt wegen der starken Beschleunigungs- und Bremskräfte in deren Bereich und außerdem in der Pfannenmitte, da hier zwei ungleich starke, einander entgegengesetzt gerichtete Strömungen aufeinanderstoßen.In the embodiment according to the invention, on the other hand, a slow one is formed Circulating flow at the edge of the pan, causing the treatment slag to persist and stick on the pan wall and the slag is distributed on the bath surface and a rapid circulating flow in which the rapidly rotating agitator takes up Half of the pan, which has the same direction of rotation as the slow circulating flow. The mixing occurs because of the strong acceleration and Braking forces in their area and also in the middle of the pan, since two are unequal here strong, oppositely directed currents collide.

Die Vorrichtung ist besonders vorteilhaft anzuwenden bei der Entschwefelung von Roheisen, bei denen Pfannen mit Fassungsvermögen von über 100 t angewandt werden.The device can be used particularly advantageously in desulfurization of pig iron in which pans with a capacity of over 100 t are used.

Wollte man bei dieser Pfannengröße mit einem einzigen Rüher wirksam eine Durchmischung der Gesamtschlacke mit der Roheisenschmelze verwirklichen, müßte man mit Rührern von mehr als 1,5 m Länge arbeiten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dagegen kommt auch bei diesen Pfannqngrößen mit zwei kleinen Rührern von nur 0,6 bis 0,8 m Länge aus.If you wanted to be effective with a single stirrer with this pan size a thorough mixing of the total slag with the pig iron melt would have to be achieved you work with stirrers longer than 1.5 m. The device according to the invention on the other hand, even with these pan sizes with two small stirrers there is only 0.6 up to 0.8 m in length.

Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft ausgestaltet sein.In detail, the invention can advantageously be configured as follows be.

Eine besonders intensive Durchmischung wird dadurch erreicht, daß das schneller umlaufende Rührorgan durch eine Grob- und eine Feineinstellungsvorrichtung für die Höhe in Höhe der Grenzfläche zwischen Schlacke und Bad einstellbar ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das schneller umlaufende Rührorgan mit 70 bis 120 Umdrehungen pro Minute zu betreibenlJ Die durch das langsam umlaufende Rührorgan bewirkte Voreilung der Schlacke gegenüber dem Metallschmelzbad kann dadurch verstärkt werden, daß das langsamer umlaufende Rührorgan weniger tief eintaucht als das schneller umlaufende Rührorgan. Im folgenden wird an Hand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.A particularly intensive mixing is achieved in that the faster rotating agitator through a coarse and a fine adjustment device for the height at the level of the interface between slag and bath is adjustable. It has proven to be advantageous to use the faster rotating agitator element with 70 up to 120 revolutions per minute can be operated by the slowly rotating stirrer The resulting advance of the slag in relation to the molten metal bath can thereby be intensified be that the slower rotating agitator is less deeply immersed than the faster circumferential Agitator. The following is based on a drawing an embodiment of the invention described.

Es zeigen im einzelnen Fig. 1 eine Teilansicht der Vorrichtung unter Weglassung des unteren Teiles der Pfanne und der Antriebsvorrichtung für dieRührorgane, teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 unter Weglassung des Metallbades.There show in detail Fig. 1 a partial view of the device below Omission of the lower part of the pan and the drive device for the stirring elements, partially in section, FIG. 2 shows the top view of the device according to FIG. 1 below Omission of the metal bath.

Die Vorrichtung zur Durchführung metallurgischer Reaktionen durch Rühren in mit einer reaktionsfähigen Schlacke bedeckten Metallschmelzen in einer großen Pfanne 1 hat zwei balkenförmige, aus einer feuerfesten Masse bestehende, waagerecht angeordnete Rührorgane 2 und 3, die um senkrecht zu den balkenförmigen Rührorganen stehende, mit nicht dargestellten Antriebsvorrichtungen versehene, im unteren Teil 4, 5 mit Feuerfestmaterial geschützten Wellen 6, 7 drehbar sind. Die Drehrichtungen der beiden Rührorgane 2, 3 stimmen überein.The device for carrying out metallurgical reactions Stirring in molten metal covered with a reactive slag in a large pan 1 has two bar-shaped, made of a refractory mass, horizontally arranged agitators 2 and 3, which are perpendicular to the bar-shaped Standing agitators, provided with drive devices not shown, in lower part 4, 5 with refractory material protected shafts 6, 7 are rotatable. the The directions of rotation of the two agitators 2, 3 match.

Ihre Drehgeschwindigketen dagegen sind verschieden. Das Rührorgan 2 wird mit höherer Geschwindigkeit gedreht als das Rührorgan 3. Der Abstand der strichpunktiert angedeuteten Achsen 8, 9 der beiden Wellen voneinander ist größer als die halbe Summe der Längen der Rührorgane 2, 3. Dadurch können sich die Rührorgane ohne gegenseitige Störung in den in Fig. 2 durch Strichlierung abgegrenzten Bereichen 10, 11 drehen. Das schnellerlaufende Rührorgan 2 ist durch eine nicht dargestellte Grob- und Feineinstellungsvorrichtung in Höhe der Grenzfläche 12 zwischen Schlacke 13 und Metallschmelze 14 eingesEllt.Their rotational speeds, however, are different. The agitator 2 is rotated at a higher speed than the agitator 3. The distance between the Axes 8, 9 of the two shafts from one another, indicated by dash-dotted lines, are larger than half the sum of the lengths of the stirring elements 2, 3. This allows the stirring elements without mutual interference in the areas delimited by dashed lines in FIG Turn 10, 11. The faster running agitator 2 is through a Coarse and fine adjustment device (not shown) at the interface level 12 sandwiched between slag 13 and molten metal 14.

Das langsamer laufende Rührorgan 3 ist durch eine nicht dargestellte Grob- und Feineinstellungsvorrichtung weniger tief eingetaucht, so daß es nur die Schlacke umrührt und bei Drehung von oben gesehen im Uhrzeigersinn dieser eine Voreilung in Richtung des Pfeiles 15 in Fig. 2 gegenüber der Metallschmelze gibt und die gesamte Schlackenmenge kontinuierlich in den Bereich des Rührorganes 2 zuführt, wo die kräftige Durchmischung mit der Metallschmelze 14 hauptsächlich stattfindet.The slower running agitator 3 is by a not shown Coarse and fine adjustment device submerged less deep, so it only has the Slag is stirred and when it is rotated clockwise from above, this one leads in the direction of arrow 15 in Fig. 2 opposite the molten metal there and the entire Amount of slag continuously feeds into the area of the agitator 2, where the powerful Mixing with the molten metal 14 mainly takes place.

Ansprüche:Expectations:

Claims

1. Device for carrying out metallurgical reactions by stirring in molten metal covered with a reactive slag in a large one Pan, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h two known bar-shaped, made of a refractory mass, horizontally arranged agitator elements (2,3) the one standing around two perpendicular to the bar-shaped agitator elements (2,3), with drive devices provided, in the lower part (4,5) protected with refractory material shafts (6, »rotatable are, and in that the directions of rotation of the two agitator elements (2,3) coincide and the rotational speeds of the two agitator elements (2,3) are different and that the distance between the axes (8,9) of the two shafts (6,7) from one another is at least equal half the sum of the lengths of the stirring elements (2,3).

2. Apparatus according to claim 1, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h a coarse and a fine adjustment device for the height of the faster rotating Agitator (2).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, g e k e n n -z e i c h n e t has a coarse and a fine adjustment device for the height of the slower rotating agitator (3).

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