DE2310972A1

DE2310972A1 - PROCESS AND DEVICE FOR TREATMENT OF METALLIC FUSED BATHS

Info

Publication number: DE2310972A1
Application number: DE19732310972
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Funck; Arthur Dipl Ing Schummer
Original assignee: Arbed SA
Current assignee: Arcelor Luxembourg SA
Priority date: 1972-03-08
Filing date: 1973-03-06
Publication date: 1973-09-20
Also published as: US3887172A; BE796312A; GB1423236A; IT982878B; ATA207273A; AT344766B; JPS48102020A; FR2175001B1; LU64926A1; NL7303277A; FR2175001A1

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Dipl.-lng. EIOEMtPFR 23109/2Dipl.-Ing. EIOEMtPFR 23109/2

Dlpl.-Chem. Dr. R U F F Dlpl.-lng. J. B EIE RDlpl.-Chem. Dr. R U F F Dlpl.-lng. J. B EIE R

7 STUTTGART 1 Neckarstraße 5O Telefon C0711) 22 7OS17 STUTTGART 1 Neckarstrasse 5O Telephone C0711) 22 7OS1

5. März 1973 - R/VaMar. 05, 1973 - R / Va

Anmelderin: Acieries Reunies de Burbach-Eich-Dudelange S.A. ARBED
Avenue de la Liberte, Luxemburg / LUXEMBURGApplicant: Acieries Reunies de Burbach-Eich-Dudelange SA ARBED
Avenue de la Liberte, Luxembourg / LUXEMBOURG

A 14 736 A 14 737A 14 736 A 14 737

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung metallischer SchmelzbäderMethod and device for treating metallic weld pools

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von in metallurgischen Behältern befindlichen metallischen Schmelzbädern, insbesondere zur Beschleunigung physikalisch - chemischer Umsetzungen. Die Anwendungsgebiete der Erfindung erstrecken sich auf ganz verschiedene Gebiete, wie die Einführung von Zuschlagstoffen oder von Legierungen in Schmelzbäder aus Gußeisen oder Stahl in der Weise, daß die Zusätze mit der meist auf der Schmelze schwimmenden und dort eine mehr oder weniger dicke Deckschicht bildenden Schlacke nicht in Wechselwirkung treten, ebenso wie auf die Vermischung von Schmelzmasren verschiedener Art und verschiedener Dichten, insbesondere metallischer Bäder mit reaktiven Schlacken, beispielsweise Entschwefelungsmittel, oder einfach auf die Erzeugung einer Bewegung in einem Metallbad,The invention relates to a method and a device for treating those located in metallurgical containers metallic melt pools, especially for acceleration physico-chemical reactions. The fields of application of the invention extend to very different areas, like the introduction of aggregates or of alloys in weld pools of cast iron or steel in such a way that the additives with the mostly floating on the melt and forming a more or less thick top layer there Slag does not interact, as well as the mixing of melt mashes of different types and different Dense, in particular metallic baths with reactive slags, for example desulphurizing agents, or simply to the generation of movement in a metal bath,

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Poeteoheckkonto Stuttgart 42O3O · Dresdner Bank Stuttgart Konto OO11341 ORIGINAL lNSPEClCU Poeteoheckkonto Stuttgart 42O3O Dresdner Bank Stuttgart Account OO11341 ORIGINAL lNSPEClCU

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ζ. B. zum Zweck einer Entgasung des Bades.ζ. B. for the purpose of degassing the bath.

Eine gebräuchliche Methode zur Einarbeitung von Legierungen oder festen oder geschmolzenen Zuschlagstoffen in schmelzende Metallmassen besteht darin, die Zusätze in den das zu behandelnde Bad enthaltenden metallischen Behälter einzuführen. Ein anderes Verfahren besteht darin, die Zusätze einzublasen. Dieses Verfahren wird insbesondere dann angewandt» wenn es sich um pulverförmige Zusätze handelt,"die ein geringes spezifisches Gewicht aufweisen und die mittels eines Trägergases in das Bad eingeblasen werden. Diese Verfahren ergeben jedoch nicht in allen Fällen zufriedenstellende Ergebnisse, was darauf zurückzuführen ist, daß die die Einführung der Zusätze begleitende Umwälzung nicht intensiv und genügend lange ist, um einen innigen Kontakt zwischen dem Metallbad und den Zusätzen zu garantieren und eine homogene Verteilung der Zusätze durch den gesamten Inhalt des Behälters zu gewährleisten. Auch sind bei diesen Verfahren im allgemeinen gesonderte Behandlungen zur Mischung und Homogenisierung vorgesehen.A common method of incorporating alloys or solid or molten aggregates into Melting metal masses consists in placing the additives in the metallic container containing the bath to be treated to introduce. Another method is to blow in the additives. This procedure is particular then applied »if it is powdery additives," the have a low specific weight and which are blown into the bath by means of a carrier gas. However, these methods do not give satisfactory results in all cases, which is attributed to them is that the upheaval accompanying the introduction of the additives is not intense and long enough to make one to guarantee intimate contact between the metal bath and the additives and a homogeneous distribution of the additives to ensure the entire contents of the container. Also, these procedures generally involve separate treatments intended for mixing and homogenization.

Darüberhinaus sind diese Behandlungsverfahren oft in beträchtlichem Umfang durch die Gegenwart von Schlacke beeinträchtigt, welche in unkontrollierbarer Weise mit den Zusätzen reagiert. Beispielsweise wird beim Frischen gebildete Schlacke beim Entleeren des Ofeninhalts in einen Behälter für.die Abstufung mitgerissen. Die Wirkung der Schlacke ist insbesondere dann von Nachteil, wenn die Zusätze auf die Oberfläche des Bades gegeben werden oder wenn sich die Schlacke bei der Einführung der Zusatzstoffe oder während der Homogenisierung kontinuierlich m± dem Metall an der Zwischenschicht Metall-Schlacke vermischt. Die Folge davon ist, daß die Wirkung der Zusätze oft nur mäßig ausgenutztIn addition, these treatment methods are often considerable Scope impaired by the presence of slag, which in an uncontrollable manner with the additives reacted. For example, slag formed during refining becomes when the furnace contents are emptied into a container for. the gradation carried away. The effect of the slag is particularly disadvantageous when the additives on the Surface of the bath can be given or if the slag is during the introduction of the additives or during the homogenization is continuously mixed with the metal at the metal-slag intermediate layer. The consequence of this is that the effect of the additives is often only moderately exploited

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werden kann und daß die Analyse der Bestandteile des Baden im engon Sollbereich schwierig zu kontrollieren und zu reproduzieren ist.and that the analysis of the components of bathing in the engon target range is difficult to control and reproduce.

Die klassischen Mittel, welche zur Durchführung einer anderen Verfahrensweise eingesetzt werden und die zum Ziel haben, eine innige Mischung eines Metallbades mit einer reaktiven, auf dem Bad schwimmenden Behandlungsschlacke zu erreichen, beispielsweise bei der Entschwefelung der Schmelze, bestehen u. a. in der Verwendung von mechanischen oder elektromagnetischen Rührern, von Erschütterungsbehältern, von Lanzen oder poröser Gesteine für das Einblasen eines Umwälzgases. In Vorrichtungen dieser Art wird zwar eine gute Bewegung der Medien und eine ausreichend gute Vermischung an der Zwischenschicht Metall/Schlacke erreicht. Die Vorrichtungen erlauben jedoch nicht, bereits behandeltes Metall aus dem oberen Bereich schnell und wirksam durch Metall zu ersetzen, das sich am Boden des Behälters befindet.The classic means of carrying out another Procedure are used and the aim is an intimate mixture of a metal bath with a reactive treatment slag floating on the bath, for example in the desulfurization of the Melt, consist inter alia. in the use of mechanical or electromagnetic stirrers, vibration containers, lances or porous rocks for blowing in a circulating gas. In devices of this type, there is good movement of the media and sufficiently good Mixing achieved at the metal / slag intermediate layer. The devices do not, however, already allow Replace treated metal from the top quickly and effectively with metal from the bottom of the container is located.

Ein weiterer Nachteil der vorbekannten Verfahren besteht häufig darin, daß eine innige und schnelle Vermischung des zu behandelnden Metalls und der zu diesem Zweck verwendeten Schlacke nicht oder nur schwierig erreicht werden kann und daß andererseits in Fällen, in welchen Zusatzstoffe einem von zwei verschiedenen Medien unter Ausschluß des anderen Mediums einverleibt werden sollen, gegenüber den Zusätzen reaktive Schlacke dazwischendringt. Keine der bekannten Verfahren oder Vorrichtungen, deren man sich derzeit bedient, haben sich als geeignet erwiesen, die vorgenannten Behandlungen zufriedenstellend durchzuführen.Another disadvantage of the previously known method is often that an intimate and rapid mixing of the metal to be treated and the slag used for this purpose cannot be reached or only with difficulty can and that on the other hand in cases in which additives one of two different media to the exclusion of the other medium are to be incorporated, slag that is reactive towards the additives penetrates in between. None of the known methods or devices which are currently being used have proven suitable, the aforementioned Perform treatments satisfactorily.

Lor Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das die Behandlung von in metallurgischen Behältern befindlichen Bädern aus geschmolzenen MetallenThe invention is based on the object of a method to develop the treatment of in metallurgical Baths of molten metals located in tanks

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unter Einhaltung bestmöglicher Bedingungen gestattet. Eine solche Behandlung soll sowohl darin bestehen können, ein Metall zum Zwecke seiner Reinigung mit einem das Metall bedeckenden Mittel unterschiedlicher Dichte in Kontakt zu bringen als auch darin, Behandlungsmittel oder Legierungen direkt einzuführen und diese gleichzeitig homogen im Inneren des Metallbades zu verteilen, ohne daß dabei eine nennenswerte Wechselwirkung der Zusatzstoffe mit der meist auf dem Bad schwimmenden reaktiven Schlackendecke' eintritt.permitted under the best possible conditions. Such treatment should be able to consist of a metal in contact with an agent of different density covering the metal for the purpose of cleaning it to bring as well as to introduce treatment agents or alloys directly and these at the same time to distribute homogeneously inside the metal bath without any significant interaction of the additives with the reactive slag cover, which usually floats on the bath, occurs.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß eine Metallsäule durch eine an ihrem unteren Ende mit einer öffnung versehene in das zu behandelnde, in einem metallurgischen Behälter befindliche Bad vertikal eingetauchte Führungsleitung abgeteilt wird, daß in der durch die vertikale Führungsleitung abgegrenzten Metallsäule eine nach oben gerichtete Kraft mittels eines am unteren Ende der vertikalen Führungsleitung unter Druck eingeblasenen Umwälzgasstromes erzeugt wird, daß die Trennung der gebildeten Metall/Gas-Emulsion begünstigt wird, wenn das Metall die gewünschte Aufstieghöhe erreicht hat und daß man das Metall -durch in der Führungsleitung vorgesehene seitliche öffnungen abfließen läßt.According to the invention, this object has been achieved by that a metal column through an opening at its lower end into the to be treated, in one metallurgical tank located bath vertically immersed guide line is divided that in the through the vertical guide line delimited metal column an upward force by means of one at the bottom End of the vertical guide line blown under pressure circulating gas flow is generated that the separation of the formed metal / gas emulsion is favored if the Metal has reached the desired ascent height and that you can remove the metal -through provided in the guide line Lateral openings can drain.

Das am unteren Ende der vertikalen Führungsleitung vorzugsweise in Form feiner Blasen eingepreßte Umwülzßas vermischt sich mit dem in dieser Leitung befindlichen Metall und bildet mit diesem eine Emulsion (Schaum), deren scheinbare Dichte kleiner ist als die des Metalls. Man erzeugt so einen dynamischen Schub, welcher sich als Pumpeffokt auswirkt und oine kontinuierliche Zirkulation des Metalls vom Boden der; Gefänce3 nach höherem Niveau aufrechterhält. The Umwülzßas at the lower end of the vertical guide line, preferably in the form of fine bubbles, is mixed with the metal in this line and forms an emulsion (foam) with it, whose apparent density is smaller than that of the metal. This creates a dynamic thrust, which appears as a pump effect affects and oine continuous circulation of the Metal from the bottom of the; Prison3 maintained at a higher level.

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Je nach der Höhe, bei welcher man das Metall seitlich abfließen läßt, gelangt dieses in oder auf eine das metallische Bad bedeckende Schlackendecke. Zum Zwecke einer Begünstigung der Reaktion mit der Behandlungsschlacke wird das Metall in die Schlacke geleitet. Bei Zufluß des Metalls unter die Oberfläche des gegebenenfalls mit einer Schlackenschicht bedeckten Metallbades sollen physikalischchemische Umsetzungen des Metalls unter Ausschluß der Schlacke begünstigt werden. Im letzteren Fall sind die Metallströme vorzugsweise schräg nach unten gerichtet.Depending on the height at which you can drain the metal laterally leaves, this gets in or on one of the metallic ones Slag roof covering the bathroom. For the purpose of promoting the reaction with the treatment slag the metal is directed into the slag. When the metal flows under the surface of the optionally with a The metal bath covered by a slag layer is intended to undergo physical-chemical reactions of the metal to the exclusion of the Slag are favored. In the latter case, the metal streams are preferably directed obliquely downwards.

Die Zusatz- oder Behandlungsstoffe, die für die Einarbeitung in das Metall bestimmt sind, werden auf oder in die aufwärtsbewegte,gegenüber dem übrigen Bad abgeteilte Metallsäule gegeben und werden direkt in das Innere des Bades mitgerissen. In identischer Weise kann man mit den Zusätzen verfahren, die dazu bestimmt sind, das ganze oder einen Teil des Behandlungsmediums zu bilden, das auf dem Metall schwimmt.The additives or treatments required for incorporation are determined in the metal, are on or in the upward moving metal column separated from the rest of the bath given and are carried away directly into the interior of the bath. You can do the same with the additives processes designed to form all or part of the treatment medium that is on the metal swims.

Eine andere wichtige Aufgabe der Erfindung betrifft die Mittel, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig sind.Another important object of the invention relates to the means for carrying out the method according to the invention are necessary.

Eine zu diesem Zweck geeignete Vorrichtung besteht in ihrer einfachsten Ausführungsform vornehmlich aus einem röhrenförmigen Apparat, in dessen unterem eingetauchten Bereich ein Injektor für das unter Druck eingeblasene Umwälzgas angebracht ist. Der Injektor kann an der Wand des Apparates befestigt sein oder nicht. Die Wand des röhrenförmigen Apparats weist in einer dem gewünschten Pumpniveau entsprechenden Höhe seitliche, in derselben horizontalen Ebene befindliche öffnungen auf. Vorzugsweino sind diene öffnungen diametral entgegengesetzt angeordnet und mit radialenA device suitable for this purpose consists in its simplest embodiment primarily of a tubular one Apparatus with an injector for the circulating gas blown in under pressure in the lower submerged area is appropriate. The injector may or may not be attached to the wall of the apparatus. The wall of the tubular Apparatus has a lateral height corresponding to the desired pumping level, in the same horizontal plane located openings. These openings are preferred wines arranged diametrically opposite and with radial

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Ablaufrohren versehen. Die röhrenförmige Apparatur bleibt in ihrem oberen Bereich offen, damit das aus der' Trennung der Metall/Gas-Emülsion in der Dekantierzone stammende Gas entweichen kann und damit gegebenenfalls Zusätze auf oder in die/Eem Bohr befindliche Metallsäule gegeben werden können.Provide drainage pipes. The tubular apparatus remains open in its upper area so that the 'separation of the Metal / gas emulsions in the decanting zone escape gas can and thus optionally additives can be given on or in the metal column located in the Bohr.

Der Injektor für das Umwälzgas sowie gegebenenfalls auch das Umwälzrohr selbst können auswechselbar am Boden des Behandlungsbehälters angeordnet sein.The injector for the circulating gas and, if necessary, the circulating pipe itself can be interchangeable at the bottom of the Be arranged treatment tank.

Um das Metall in einem bestimmten Abstand um das Umwälzrohr zu verteilen, sind die öffnungen mit Ablaufrohren bestimmter Länge versehen. Diese Ablaufrohre sind insbesondere dann, wenn jedwede störenden Einflüsse auf die Zwischenschicht Metall/Schlacke vermieden werden sollen, schräg nach unten gerichtet und bilden mit der Achse der Vorrichtung einen Winkel, der zwischen 55° und 30° liegen kann.Around the metal at a certain distance around the circulation pipe to distribute, the openings are provided with drainage pipes of a certain length. These drain pipes are particular when any disruptive influences on the metal / slag intermediate layer are to be avoided, directed obliquely downwards and form an angle between 55 ° and 30 ° with the axis of the device can.

Vorzugsweise ist die Umwälzvorrichtung in der Mitte des metallurgischen Behälters angeordnet und wird während der Durchführung des Verfahrens unbeweglich gehalten, denn grundsätzlich ist der Vorrichtung ausschließlich die Funktion einer pneumatischen Pumpe und nicht einer mechanischen Rührvorrichtung zugedacht.Preferably, the circulation device is in the middle of the arranged metallurgical container and is kept immobile while the process is being carried out, because In principle, the device is exclusively the function of a pneumatic pump and not a mechanical one Stirring device intended.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung folgen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.Further features and advantages of the invention follow from the following description of embodiments of the invention in connection with the drawing and the claims.

In der Zeichnung sind besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Es zeigen:Particularly advantageous exemplary embodiments of the device according to the invention are shown schematically in the drawing shown. Show it:

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Fig. 1 einen senkrechten Schnitt einerFig. 1 is a vertical section of a

in einem Behandlungsbehälter angeordneten Umwälzvorrichtung,circulation device arranged in a treatment tank,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt entlang der Achse der Umwälzvorrichtung ohne eingeführten Injektor.Fig. 2 is a vertical section along the axis of the circulation device without inserted injector.

Die in Fig. 1 dargestellte Umwälzvorrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem mit einer Dekantiervorrichtung 22 und Ablaufrohren 23 versehenen Rohr 20 und wirkt mit einem Gasinjektor 21 zusammen. Der Gasinjektor ist am unteren Ende des Rohres 20 vorgesehen und bildet einen Bestandteil des Rohres oder auch nicht. 'The circulating device 2 shown in FIG. 1 essentially consists of a device with a decanting device 22 and drain pipes 23 provided pipe 20 and cooperates with a gas injector 21. The gas injector is at the bottom End of the tube 20 is provided and forms part of the tube or not. '

Die Vorrichtung 2 ist senkrecht in einen das metallische Schmelzbad 11 enthaltenden Behälter 10 (Tiegel) getaucht. Das Schmelzbad ist mit einer Schlackenschicht 12 bedeckt. Die Öffnungen der nach unten gerichteten Ablaufrohre 23 münden unter der Oberfläche des Metallbades.The device 2 is immersed vertically in a container 10 (crucible) containing the metallic melt bath 11. The melt pool is covered with a layer of slag 12. The openings of the downwardly directed drainage pipes 23 open below the surface of the metal bath.

Während des Einbringens in den Behälter 10 füllt sich die Vorrichtung mit flüssigem Metall, welches, sofern keine anderen Maßnahmen ergriffen werden, unbeweglich stillsteht. Sofern man das Eindringen von Schlacke beim Eintauchen der Vorrichtung zu vermeiden wünscht, verschließt man die Öffnungen zweckmäßig vor dom Eintauchen mit sich verbrauchenden Schutzkappen oder dergleichen, vorzugsweise aus dünnem Blech oder Pappe.During the introduction into the container 10, the device fills with liquid metal, which, if none other measures are taken, remains immobile. Provided that the ingress of slag when immersing the Desires to avoid device, one closes the openings expediently before dome immersion with consuming Protective caps or the like, preferably made of thin sheet metal or cardboard.

Der am unteren Ende des Rohres eingeblasene Umwälzgasstrom bewirkt eine nach oben gerichtete Kraft/der Metallsäule und reißt dadurch das Metall mit sich nach oben.The circulating gas stream blown in at the lower end of the tube causes an upward force / the metal column and thereby pulls the metal upwards with it.

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In der Dekantiervorrichtung 22 trennen sich die Gasblasen vom Metall, welchejs seitlich durch die Ablaufrohre 23 abfließt und in das Metallbad auf einem höheren Niveau wieder eintritt, als es abgezogen wurde.In the decanter 22, the gas bubbles separate from the metal, which flows off laterally through the drainage pipes 23 and re-enters the metal bath at a higher level than it was withdrawn.

Dadurch wird eine kontinuierlichenach oben gerichtete Strömung des am Boden des Behälters eintretenden und in einem höheren Bereich des Bades wieder austretenden Metalls durch das Rohr erzeugt und außerhalb des Rohres im Inneren des Bades eine nach unten gerichtete, durch die Pfeile in Fig. 1 aufgezeigte Strömung erzeugt. Die Intensität der Zirkulation des Metalls kann in einfacher Weise dadurch den Erfordernissen der jeweils gewünschten Behandlung angepaßt werden, daß die das Rohr durchquerende Metallmenge, die ihrerseits eine Funktion der Umwälzgasmenge ist, bei einem Rohr mit vorgegebenem Pumpenquerschnitt entsprechend ausgewählt wird. Der dynamische Schub des Gases ist in jedem Falle von größerer Wirksamkeit, wenn der aus feinen Blasen gebildete Gasstrom über den ganzen Querschnitt des Rohres verteilt ist.This creates a continuous upward Flow of the metal entering at the bottom of the tank and exiting in a higher area of the bath generated by the pipe and outside the pipe inside the bath a downward directed, indicated by the arrows in Fig. 1 generated flow shown. The intensity of the circulation of the metal can be increased in a simple manner be adapted to the requirements of the treatment desired in each case, so that the amount of metal traversing the pipe, which in turn is a function of the amount of circulating gas, correspondingly in the case of a pipe with a given pump cross-section is selected. The dynamic thrust of the gas is in any case of greater effectiveness when that of fine Bubbles formed gas flow is distributed over the entire cross section of the tube.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel münden die Abflußrohre 23 unter der Oberfläche des Metallbades 11 dergestalt, daß das gepumpte Metall in das Innere des Bades zurückfließt. Nach seiner Abtrennung vom Metall in der Dekantiervorrichtung 22 entweicht alles Umwälzgas durch die Verlängerung 24 des Rohres 20 in der Weise, daß keine durch das Gas hervorgerufene Störung in der Berührungszone zwischen dem Metall und der das Metall bedeckenden Schlacke eintritt. Da andererseits die Strömung innerhalb des Bades laminar ist und praktisch keine Vermischung des Metalls mit der Schlacke hervorruft, sind die Möglichkeiten einerIn the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the drainage pipes 23 open out below the surface of the metal bath 11 such that the pumped metal flows back into the interior of the bath. After its separation from the metal in the Decanter 22 escapes all circulating gas through the extension 24 of the tube 20 in such a way that none Disturbance caused by the gas in the contact zone occurs between the metal and the slag covering the metal. On the other hand, there is the flow within the bath is laminar and causes practically no mixing of the metal with the slag, the possibilities are one

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Wechselwirkung zwischen der Schlacke und den dem Metall einverleibten Zusätzen.auf ein Minimum reduziert.Interaction between the slag and the additives incorporated into the metal. Reduced to a minimum.

Die Zusätze werden in Form von Pulvern, Granulaten»vorgeschmolzener Produkte oder als sich verbrauchende Elektroden auf die Metallsäule unter Ausschluß von Schlacke in den überstehenden Teil 24 des Umwälzrohres gegeben. Diejenigen Zusätze, die eine geringere Dichte als das Metall haben, werden von dem zirkulierenden Metallstrom aufgenommen und mit diesem in das nicht oder erst teilweise behandelte Bad eingebracht, wo sie in die Strömung im Inneren des Behälters gelangen und sich fortschreitend durch das ganze Bad verteilen.The additives are pre-melted in the form of powders, granules Products or as consumable electrodes on the metal column to the exclusion of slag in given the protruding part 24 of the circulation pipe. Those additives that have a lower density than the metal are absorbed by the circulating metal flow and, with it, not or only partially into it treated bath introduced, where they enter the flow inside the container and progressively Distribute throughout the bathroom.

Pulverförmige Zusätze können vorzugsweise in einem Trägergas suspendiert eingeblasen werden, wobei das Trägergas gleichzeitig die Funktion des Umwälzgases übernimmt und im unteren Bereich des Kohres mittels einer koaxialen Lanze, welche gleichzeitig als Injektor dient, eingeblasen wird.Powdery additives can preferably be blown in suspended in a carrier gas, the carrier gas at the same time takes over the function of the circulating gas and in the lower area of the Kohres by means of a coaxial Lance, which also serves as an injector, is blown in.

Wenn das Metall mit einer auf dem Metall schwimmenden Behandlungsschlacke geringerer Dichte in Berührung gebracht werden soll, ordnet man die Umwälzvorrichtung im Inneren des Behälters derart an, daß das Metall direkt in oder auf die Schlackendecke abfließt. Durch Variation der Eintauchtiefe kann somit ein und dieselbe Vorrichtung dazu verwendet werden, voneinander ganz verschiedene Behandlungen durchzuführen.When the metal with a treatment slag floating on the metal If the lower density is to be brought into contact, the circulation device is arranged inside of the container in such a way that the metal flows directly into or onto the slag roof. By varying the immersion depth one and the same device can thus be used to perform treatments that are completely different from one another perform.

Die Erfindung ermöglicht außer einer Vielzahl verschiedener metallurgischer Behandlungsmethoden einen innigen, wirksamen und sich ständig erneuernden Kontakt zwischen dem zu behandelnden Metall und dem zur Behandlung verwendetenIn addition to a large number of different metallurgical treatment methods, the invention enables an intimate, effective one and constantly renewed contact between the metal to be treated and that used for treatment

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Produkt oder Medium und gewährleistet dadurch einen schnelleren und vollständigeren Reaktionsablauf als andere Verfahren.Product or medium and thus ensures a faster and more complete reaction process than other processes.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform variiert man, vorzugsweise in periodischem Rhytmus, die das Umwälzrohr durchquerende Metallmenge. Zu diesem Zweck variiert man entsprechend die am Boden des Rohres eingeblasene Gasmenge.According to a further advantageous embodiment, one varies, preferably in a periodic rhythm, the Amount of metal traversing the circulation pipe. For this purpose, one varies accordingly the one blown in at the bottom of the pipe Amount of gas.

Der Dekantiervorrichtung 22 kommt eine spezielle Bedeutung zu, weil sie die Aufgabe hat, die vollständige Trennung der Metall/Gas-Emulsion vor dem Abfließen des Metalls durch die seitlichen Ablaufrohre 23 zu bewirken und das Entweichen der gesamten Umwälzgasmenge durch die Verlängerung 24 des Umwälzrohres zu begünstigen. Eine zu diesem Zweck besonders geeignete Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt Fig. 2 dar. Die Verlängerung 24 ist im Querschnitt größer als das Rohr 20, um dadurch eine Verringerung der Zirkulationsgeschwindigkeit der Emulsion zu bewirken. Das Verhältnis der Querschnitte kann zwischen 1 und 3 variieren. Darüberhinaus weisen die Ablaufrohre 23 im Bereich ihres Eingangs 26 vorzugsweise etwa die Gestalt eines Stumpfes eines Kegels oder des Stumpfes einer Pyramide auf, um dadurch den Gasblasen zu ermöglichen, entlang der oberen Wandung (des Eingangs) in das Innere der Vorrichtung zu entweichen und nicht mit dem Metall durch die Ablaufrohre mitgerissen zu werden, was viel leichter in einer zylindrischen Umwälzvorrichtung mit gleichem Querschnitt und ebenfalls zylindrischen Ablaufrohren passiert. Eine Vorrichtung der letzteren Bauart ist nur dann empfehlenswert, wenn man in jedem Fall eine Vermischung zweier übereinander liegender Medien wünscht. Ler in der Zeichnung dargestellte konische Körper 25 hat keine besondere FunktionThe decanter 22 is of special importance because it has the task of bringing about the complete separation of the metal / gas emulsion before the metal flows off through the lateral drainage pipes 23 and promoting the escape of the entire amount of circulating gas through the extension 24 of the circulating pipe . An embodiment of the device according to the invention which is particularly suitable for this purpose is shown in FIG. 2. The extension 24 is larger in cross section than the tube 20 in order to thereby reduce the speed of circulation of the emulsion. The ratio of the cross-sections can vary between 1 and 3. In addition, the drainage pipes 23 preferably have the shape of a truncated cone or a truncated pyramid in the area of their inlet 26 in order to enable the gas bubbles to escape along the upper wall (of the inlet) into the interior of the device and not with it being carried away by the metal through the drainage pipes, which happens much more easily in a cylindrical circulating device with the same cross-section and also cylindrical drainage pipes. A device of the latter type is only recommended if you want to mix two superimposed media in any case. The conical body 25 shown in the drawing has no special function

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und ist lediglich deshalb vorgesehen, um die Beanspruchung dor AbIaufrohre beim Eintauchen der Umwälzvorrichtung in das zu behandelnde Bad zu verringern, das Gewicht der Vorrichtung zu vergrößern und um eine eventuelle Drehung der Vorrichtung in dem Bad zu erleichtern.and is only intended to cope with the stress the drainage pipes when the circulation device is immersed in to reduce the bath to be treated, to increase the weight of the device and to avoid any rotation of the Facilitating device in the bathroom.

Die in Verbindung mit dem Umwälzrohr anwendbaren Injektoren können bekannter Bauart sein, wie u. a. am Boden des Hohres 20 eingebrachte Ringleitungen, feuerfester poröser Ziegelstein oder Düsenbündel, die im Inneren des Bades oder in der Behälterauskleidung gegenüber der Eingangsöffnung des Rohres 20 angeordnet sind, oder das Rohr bis zu seinem unteren Ausgang koaxial durchlaufende Lanzen.The injectors that can be used in connection with the circulation pipe can be of known types, such as i.a. at the bottom of the Hohres 20 introduced ring lines, refractory porous brick or nozzle bundle, which are inside the bath or are arranged in the container liner opposite the inlet opening of the tube 20, or the tube to lances passing through coaxially to its lower outlet.

Die Umwälzgase sind vorzugsweise inerte Gase. Han kann aber ebenso gut auch reaktive Gase, oxydierende oder reduzierende, verwenden, wenn gewünscht wird, daß diese Gase direkt in die zu vollziehenden metallurgischen Reaktionen eingreifen sollen. Hilfsweise kann das Gas zumindest teilweise durch Zusatzstoffe ersetzt werden, die bei ihrer thermischen Zersetzung Gas entbinden, z. B. durch Carbonate. Diese Stoffe werden mechanisch oder pneumatisch am Grunde der aufwärtsbewegten Metallsäule eingeführt. The circulating gases are preferably inert gases. Han can but just as well use reactive gases, oxidizing or reducing, if this is desired Gases should intervene directly in the metallurgical reactions to be carried out. Alternatively, the gas can at least partially replaced by additives that release gas when they decompose thermally, e.g. B. by Carbonates. These substances are introduced mechanically or pneumatically at the bottom of the upward moving metal column.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung finden hauptsächlich in der Tiegelmetallurgie Anwendung, d.h. bei der Vielzahl von Umsetzungen, welche üblicherweise in Tiegeln oder Pfannen durchgeführt werden oder die man in Behältern durchzuführen beabsichtigt. Das Verfahren und die Vorrichtung sind insbesondere bei Eisenmetallen zur Entfernung von Silicium Schwefel, Phosphor, üauerstoff, zur Abstufung, zur Leaierunqsbildunq, zur thermischen oder chemischen Hotnoge-The method and apparatus according to the invention find application mainly in crucible metallurgy, i. E. in the multitude of reactions which are usually carried out in crucibles or pans or which are in Intended to carry out containers. The method and the device are particularly useful for ferrous metals Removal of silicon, sulfur, phosphorus, oxygen, for Gradation, for management, for thermal or chemical hotnoge-

',: '; , j H I 0 9 2 b',:'; , j HI 0 9 2 b

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nisierung oder zur Entgasung geeignet. Auch der Anwendung der Erfindung in Mischvorrichtungen in Öfen o. dgl. steht nichts entgegen. Alle Behandlungsverfahren können mit optimaler Nutzwirkung in bezug auf die Zusatzstoffe durchgeführt werden und führen zu reproduzierbaren Analysen im engen Sollbereich.nization or suitable for degassing. The application of the invention in mixing devices in ovens or the like. nothing stands in the way. All treatment methods can be used with optimal effect in relation to the additives and lead to reproducible analyzes in the narrow target range.

Claims

Expectations

1. Process for the treatment of metallic weld pools in

metallurgical containers, characterized in that in the molten bath a metal column through a vertical A guide line dipping into the weld pool to be treated and provided with an opening at its lower end it is delimited that in the metal column delimited by the guide line an upwardly directed Force by means of a gas stream blown under pressure at the lower end of the vertical guide line is generated that the (thereby) resulting metal / gas dispersion is separated when the metal has reached the desired ascent height, and that the metal through openings provided in the guide line drains laterally, with a continuous metal circulation from one level of the container to one higher level is generated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the metal transported upwards in several Flows, preferably radially and in particular diametrically opposite, at a certain distance from the Axis of the rising metal column can flow off.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the metal in or on one of the metallic Bad-covering slag layer drains off.

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4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the metal is under the surface of the metallic bath or under the layer of a covering the metal reactive slag flows off, the metal streams in this case preferably directed obliquely downwards are.

5- The method according to any one of claims 1, 2 or 4-, characterized characterized in that the additives or treatment agents to be introduced into the metal are on or in the ascending order Metal column are given.

6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one is in or on the ascending Metal pillar additives are all or part of the slag floating on the metal form.

7. Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that that powdered additives are blown suspended in a carrier gas, the Carrier gas simultaneously takes over the puncture of the gas stream blown in at the lower end of the metal column.

8. The method according to any one of claims 1 to 7 »thereby characterized in that the conveying gas is at least partially introduced into the lower region of the metal column, When they are thermally decomposed, a gas-releasing treatment agent is formed.

9. Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that that the amount of the metal flowing through the Pührungsleitung by varying the blown Amount of gas changed.

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10. The method according to claim 9, characterized in that the amount of metal according to a periodic rhythm is varied.

11. Device for performing the method according to one of claims 1 to 10, characterized by a tubular immersion body (20), which is open at the bottom and serves as a pump tube, the wall of which is in the desired shape Pumping height of lateral openings (23), preferably located on the same horizontal plane

• Has, and by the area with the side openings, which as a Lekant guide device (22) serves for the separation of the metal / gas dispersion, the part (24) of the pump tube (20) connected to the top, the above for the escape of the transport gas and the introduction of additives on or into the (im The metal column located in the pipe is also open.

12. The device according to claim 11, characterized in that at the lower end to be immersed in the melt of the pump tube (20) an injector for the conveying gas to be injected under pressure is arranged.,

1Y. Device according to claim 12, characterized in that that the injector (21) is firmly connected to the pump tube (20) and / or at the bottom of the treatment vessel (10) is attached.

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized characterized in that the pump tube (20) is releasably attached to the bottom of the treatment vessel (10).

15. Device according to one of claims 11 to 14, characterized characterized in that the lateral openings (23) in the pump tube (20) are arranged diametrically opposite.

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16. Device according to one of claims 11 to 15 _? characterized in that the lateral openings of the pump pipe (20) are provided with drain pipes (23) which are preferably arranged radially.

17 / device according to claim 16, characterized in that that the drain pipes (23) are directed downwards and with the axis of the pump tube (20) an angle between Form 30 and 55 °.

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18. Apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that the drain pipes (23) have a round or have a polygonal cross-section.

19 · Device according to one of claims 16 to 18, characterized characterized in that the drain pipes (23) have the shape of the truncated cone or a pyramid.

20. Device according to one of claims 16 to 191 characterized in that the drain pipes (23) between the wall of the exhaust pipe (20) and its outer cylindrical or a prismatic end having the shape of the frustum of a cone or a pyramid Have area.

21. Device according to one of claims 11 to 20, characterized in that the device (2) is centrally located in the metallurgical container is arranged and held immovable.

22. Device according to one of claims 11 to 21, characterized characterized in that the openings (23) of the pumpon tube (20) Before immersing, pot with dissolving pots, Caps or the like are closed.

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23 · Device according to one of claims 11 to 22, characterized characterized in that the part (24) of the circulation pipe (20) following the decanting zone (22) upwards has a larger cross-section than the area below the decanting zone.

24. The device according to claim 23, characterized in that that the aspect ratio varies between T and 3,

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