DE2356533A1 - Verfahren zum erschmelzen von metallen - Google Patents

Description

Homburg 1_# MösdEebeigsfr. 34

Tif 3? gc g£

Anwaltsaktes 3276

Sam Proler in Houston / Texas (Vereinigte Staaten von Amerika) 5106 Contour Place

Verfahren zum Erschmelzen von Metallen

Beim Erschmelzen von Roheisen im Hochofen ist es "bekannt, große Mengen an Rohmaterial ebenso wie bedeutende Kapitalinvestitionen für die Anlage zum Herstellen des Endproduktes einzusetzen. Es wurde bereits eine Anzahl anderer Reduktionsverfahren zur, wirtschaftlicheren Herstellung von metallischem Eisen vorgeschlagen. Bei nahezu allen vorgeschlagenen Reduktionsverfahren muß das eingesetzte Eisenerz vorher vermählen werden;, um das Ganggestein abzutrennen und somit den Eisengehalt des Erzes zu erhöhen. Durch Entfernen der Gangart wird die Qualität des Erzes verbessert, die Teilchengröße günstig "beeinflußt und im allgemeinen die Qualität der Teilchen im ganzen verbessert» Dieses Verfahren,,- welches üblicherweise' mit Aufbereitung bezeichnet wird, erhöht den Preis des Endproduktes«,

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Zusätzlich zum Verfahren zur Herstellung von Reh&scn aus natürlich vorkommenden Oxyden wurden verschiedene Verfahren entwickelt, welche Nebenprodukte der heutigen Stahlerzeugung verwenden. Es wurden verschiedene Verfahren entwickelt, die die Verwendung von verschiedenen Eisenoxyden zulassen, die anderweitig nicht verwendbare Nebenprodukte darstellen. Solche Nebenprodukte, wie beispielsweise der beim Frischen von Roheisen mit Sauerstoff anfallende Staub, fallen in einer Korngröße an, die für viele der gegenwärtigen Reduktionsverfahren zu klein ist. Dieses feinkörnige Material muß daher gesintert werden, bevor es ein geeignetes Chargenmaterial, beispielsweise in einem Hochofen, darstellt. Obwohl dieses Material in verschiedenen anderen Verfahren eingesetzt werden kann, wie beispielsweise in der ÜS-PS 3 157 489 (Wiberg) beschrieben wird, wurde durch Experimente festgestellt, daß verschiedene Mangel und Probleme auftreten, wenn fein- oder mittelkörnige Chargen in eine Metallschmelze in der in dieser Patentschrift geoffenbarten Weise eingebracht werden. Im einzelnen wurde gefunden, daß die Verwendung dieses feinkörnigen Materials als Aufgabegut zu einer Schmelze deshalb erfolglos bleibt, .weil das feinkörnige Gut auf Grund seines verhältnismäßig geringen Gewichtes und seiner geringen Benetzbarkeit nur schwer in Lösung geht. Das bedeutet nun nicht, daß solche Oxyde überhaupt nicht in einer Metallschmelze gelöst werden, sondern nur, daß die Auflösungsgeschwindigkeit relativ gering ist und daß diese Geschwindigkeit nicht durch Erhöhen der Zugabe an Oxyd beschleunigt werden kann, weil dies ein Erstarren des Bades im Bereich der Aufgabefläche zur Folge hätte. Darüber Maaus wurde im Zuge dieser Experimente gefunden, daß die Oxyde die Tendenz haben, auf der Oberfläche zu flotieren, und im besonderen in einem im wesentlichen in Ruhe befindlichen Schmelzenbad nicht leicht in Lösung gehen.

Zusätzlich zum Vorkommen der natürlichen Eisenoxyde, die üblicherweise eine Aufbereitung erfordern_f und VerMittungsnebenprodukten, wie der beim Sauerstoffrfeciien auftretende Staub, welcher üblicherweise ein Sintern erfordert und in anderer Form auf eirund seiner langsamen Benetzbarkeit nicht

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verwendbar ist, ist es "bekannt,, daß In weiten Gebieten der Erde sehr hoch konzentriertes Eisenerz ia feinkörniger Form oder als Staub -vorkommen,, Diese Reserven unterscheiden sich von den zuvor genannten Eisenerzen bezüglich ihr®© relativen Eisengehaltes Im Erz_o

- Mit gegenwärtig bekanntem Verfahren kann nur gering» fügiger Nutzen aus diesen staubförmig^^ Teilchen gezogen werden, Uo zw. sowohl in ölen meisten Seduktionsverfahren als auch im Hochofenprozeß ohne irgendein© Art iron Vorbehandlung,, wie Sintern_s Pelletieren oder Brikettieren anzuwenden^ Diese und andere ähnliche Teilchengröße aufweisend® Chargenmaterlalien können Im Hochofenprozeß nicht verwendet werdeη₉ da sie die erforderliche Gasdurchlässigkeit der Charge nicht gewährleisten und sie können aueh₉ auf Grund Ihrer relativ langsamen Beweisbarkeit und langen Amflösungsseiten₉ nicht Kit Erfolg raad wirt-· schaftlich in Schmelslsadproduktlonsprosessen eingesetzt werden, Chargeniaaterlallen wie Eisenosyfi -und VerMittungsnebenprodukte ■wie Hoehofenstaulbg der beim Frischen mit Sauerstoff anfallende Staub5 ¥alzensinter und Schleifabrieb ■ sind in großen und leicht verfügbaren Mengen auf ü®r gaasem ¥©lt vorhanden_o Bei-⁵ spielsweise sei darauf hingewieseaip öaß leiai Bsißwalsesa v©n Kohlenstoffstählen i i/2 Ibis 2 fo <a©gi ©ewichtos i®r IngotHass© als Zunder beim ¥iedeE"©rwärmea und ¥sls©sa verloren geht_o Darüberhinaus können beim Reduzieren von Eraen im Hochofen₂ beim Verarbeiten voa'Roheisen und Stahlschrott in ®IneM ¥indfrischofen oder einem Sauerstoffrischof©a 1 bis 2 % der Metallcharge oxydiert und Im einer Entstaubungsanlage als Eisenoxydstaub wieder aufgefangen '-werden_o Diese Nebenprodukte und die zuvor genannten nicht verwendeten oder nicht verwendbaren natürlichen Oxyde j, die in feinkörniger Form vorkommen_fl sind daher in großen Mengen verfügbarj werden aber wirtschaftlich > nicht im Hochofenprozeß verarbeitet _t da sie Zwischenbehandlungen wie Sintern₉ Pelletieren oder Brikettieren erfordern, Auf Grund der technischen Schwierigkeiten, die sich aus der geringen Benetzbarkeit und Lösungsgeschwindigkeit ergeben, werden sie auch nicht bei anderen Reduktionsverfahren und Schmelz-

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verfahren eingesetzt» Es ist selbstverständlich, daß Zwischenbehandlungen, wie Sintern, Pelletieren oder Brikettieren für die Verwendung dieser Oxyde im Hochofenprozeß eine wenig wünschenswerte Alternati-ve zum Reduzieren im geschmolzenen Metall darstellen. Insbesondere erfordert dies weitere Kapitalinvestitionen für die Konstruktion von Sinter-, Pelletier- und Brikettieranlagen. Es wird beispielsweise geschätzt, daß das Nichterricliten einer Sinter- ©der Pelletieranlage allein Ersparnisse von iO bis 15 % sowohl in den Kapitalinvestitionen als auch in den Betriebskosten gegenüber Anlagen mit solchen Zwischenbehandlungsaaiagen mit sich bringt. Es ist daher naheliegend, daß wirtschaftliche- und Rationalisierungsüberlegungen zur Problemstellung aiaigetrageu haben, die bekannten Schwierigkeiten, die mit der Esduktion v©n ©isenoxydhältigern Material oder Schmelzen von Si,seh- und Stahlteilchen .in geschmolzenem Metall au «mgelaea wßA -auf diese Art und ¥eise die Verwendung 7sa großem Mstiirlisü TorkommeMsa Mengen uuä Ifefcenprodukten dieser Materialien ■>;■£! ©he &ut übt ganzen Weit existieren, zu

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Charge an ihrer Einbringstelle vorliegt. Dadurch werden spezifische Vorteile gegenüber bekannten Reduktions- und Schmelzverfahren erreicht. Zunächst wird das Erstarren im Bereich der Fläche, in die die Charge eingebracht wird, im wesentlichen verhindert, da diese Fläche im Verlauf der Bewegung des Schmelzenstromes immer von frischer Schmelze zur Aufnahme im wesentlichen kontinuierlich zugeführter Charge gebildet wird. Da im Zuge der Bewegung der Schmelze im folgenden beschriebene Turbulenzen auftreten, wird weiters eine gute Durchmischung der Oxyde oder des körnigen Materiales und damit ein guter Kontakt mit der Metallschmelze erreicht. Weiters werden die Oxyde und Teilchen durch die magnetischen Kräfte, deren Kraftlinien sich von unten durch die Schmelze erstrecken, nicht nur in und unter die Oberfläche des Schiaelzenstromes gezogen, wodurch deren Benetzung beschleunigt wird, sondern auch dort gehalten, solange sie noch ihre magnetischem Eigenschaften aufweisen. Der Kombinationseffekt vor bewegter Schmelze, deren im Vergleich zu einem statischen Bad turbulenter Strömung,und der Anwendung magnetischer Kräfte, welche die Charge in und unter die Oberfläche ziehen_s führt nicht nur zu schnellerem Lösen und schnellerer chemischer umsetzung, sondern erlaubt auch ein im wesentlichen kontinuierliches Zuführen der Charge. Das Produkt der chemischen Umsetzung der Oxyde mit dem Schmelzenstrom stellt die zusätzliche Metallschmelze in der Schmelze dar, wobei die Nebenproduktes im einzelnen Wärme, Kohlenmonoxyd und Schlacke in der nachfolgend beschriebenen Weise oder mit bekannten Mitteln abgeführt werden. Geeignete Reduktionsmittel, wie Kohlenstoff im Falle von Eisenoxyd, werden ebenso wie andere erwünschte Zusätze in geeigneter Weise zugeführt.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindung-sgemäßen Verfahrens liegt daher darin, daß eine Metallschmelze wirtschaftlich effizient und kontinuierlich hergestellt wird.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgeanäßen Verfahrens liegt darin, daß die Wärmeausnützung beim Reduzieren oder Schmelzen der eingeführten Charge in eimern Metallschmelzenstrom durch die Turbuienzströnnmg und die Anwendung magnetischer

Kräfte, deren Kraftlinien sich von unten durch den Schmelzenstrom erstrecken, verbessert wird.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil des Verfahrens ist darin zu erblicken,x^daß Oxyde und schmelzende Metallteilchen in einer einzigen Vorrichtung oder Anlage kontinuierlich reduziert werden.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß Oxyde und schmelzende Metallteilchen in einer einzigen Vorrichtung oder Anlage kontinuierlich reduziert werden, wodurch nur geringe Kapitalinvestitionen erforderlich sind.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß Eisenoxyde mit guter Ausbeute zu geschmolzenem Eisen reduziert werden.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil des Verfahrens ist darin zu erblicken, daß die Eisenoxydcharge kontinuierlich zu geschmolzenem Eisen reduziert wird und in der gleichen Produktionseinheit Stahl erzeugt wird.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil des Verfahrens ist darin zu erblicken, daß die überschüssige Wärmeenergie und das im Verlauf der Reaktion gebildete Kohlenmonoxyd zur Einbringstelle der Oxydcharge geführt wird und dort zum Vorerwärmen und teilweisen Reduzieren der Charge verwendet wird.

Ein weiterer erfindüngsgemäßer Vorteil des Verfahrens ist darin zu erblicken, daß Eisenoxyd kontinuierlich reduziert und Eisenteilchen geschmolzen werden, so daß eine Schmelze hergestellt wird, ohne daß Zwischenbehandlungsschritte, wie Sintern, Pelletieren oder Brikettieren notwendig geworden sind.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reduzieren von Metalloxyden oder Schmelzen von Metallteilchen, besteht darin, daß eine mögliche Staubbildung und andere durch Verunreinigungen bedingte Nachteile, die üblicherweise mit solchen Verfahren verbunden sind, im wesentlichen verringert werden.

Darüber hinaus werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Reduktion der Metalloxyde und das Schmelzen der Metallteilchen durch die Anwendung magnetischer Kräfte verbessert.

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Des weiteren wird mit dem erfiridungsgemaßen Verfahren durch die turbulente Bewegung der Metallschmelze ein "besseres Verrühren und ein besseres Mischen im Material seihst erreicht, so daß die Homogenität Tbei der Produktion von Kohlenstoff- und legierten Stählen verbessert wird.

Diese und andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden im folgenden an Hand der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in verschiedenen Figuren bezeichnen, eingehend erklärt.

Fig« i zeigt in im wesentlichen-schematischer Form eine Draufsicht auf einen Metallschmelzofen mit Wärmezufuhr, einen im geschlossenen Kreis geführten Trog und ein vom.Ofen weg und zu diesem zurückführendes Umwälzsystem_β

Fig« 2 ist ©ine Teilansieht und ein Schnitt nach der Linie H-II der Fig„ i„ -

Pig_o 3 zeigt ein weiteres Ausführuragsbelspiei der Erfindungj Im welchem wenigstens zwei zusammenwirkende Öfen zur Wärmezufuhr vorgesehen siad₉ welche, durch swei oder mehr Sclmelzentröge miteinander verbunden siad„

Figo k zeigt die Anordnung des "bewegten Metal Is chmelzenstromes mit dem darunterliegenden Magneten zras Hineinziehen der Charge in* .und unter öle Oberfläche des Me tails slime Izenstromes sasßstäblicn un& Im Schnitte

Figo 5 zeigt maßstafelicn und "im.teilweise^ Schnitt eine weitere Ausfilferaaggfora der Erfindung.} Ia welcher Reduktion usäd Sslsfflelsesip ®d©r S©lMa©ls@n allein lsi ®ias® SclimelE— tiegel "&©! unbewegter Sclna6ls©,k©atiami©rlica vorgenommen werden Misses,,

Figo 6 zeigt im Qu©rs©teitt @Ia© Trogform ®it Elelstro-

Figo 1 (a)s IS) ^HaiS (c) neigen v@rseM@ä©a© 'beispiel weise Fomaea eiaes kasfcaöeaföxmigeia Troge®_s wie <bt tür •Eeduktl©s_s SoiMBelsexip Legieren ramd Frisckeaa Ia j@d©r der aadereM Figuren veri'j©aäet werden i£&&ffi_o

Der ÄusdruclE "Oss^äe" soll ia folgenden ©ia® fora -won Metallen lbesaietosa,, welcn© öies© mit Sauerstoff gelienj τ-rl® "beispielsweise ^iaatit_s und welcn© ©irstf©<äer Earaa= oä@r "bei anderen Temperaturen Msgaetiscfe© Eig

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aufweisen. Die Erfindung soll im folgenden beispielsweise für Eisenoxyd erläutert werden. Der Ausdruck Eisenoxyd soll sich im besonderen auf Eisenoxyde, wie sie natürlich und in verarbeiteter Form vorkommen, beziehen.

Der Ausdruck natürliche Eisenoxyde umfaßt die beispielsweise in dieser elementaren Zusammensetzung natürlich vorkommenden Eisenoxyde_? öle durch Erzabbau gewonnen werden. Der Ausdruck Oxyde soll öaher auch die entsprechenden Erze, aus welchen das entsprechende Oxyd gewonnen wurde, beinhalten.

Der Ausdrnok feearbeitete Oxyde umfaßt alle Nebenprodukte nnü Abfallprodukte,, die In der Folge metallurgischer Operationen auftreten, rand tuafaßt beispielsweise im besonderen für den Pall you Eisen die iaeim Abbrand in einem Sauerstofffrischofen,-elasM Boeliofea., eiaem Windfriscfcofen (Gichtstaub) auftretenden Osyde was eTsess© Sslileifabrieb ,· Walzsinter

und äfanüsäas»

Bearbeitete ösydo üso'smejaj wenn gewünscht, darüber lilBasis auoh. alle Ämtern Ύοη Fsllsts, Briketts, gesinterten Material Zinu aMeren aufber-sitaten oder agglomerierten Formen ~/Ήΐ SrzeKn im £^:pssis.ll@n aissserzea amfassen.

Der Assflracte Metellt<sil€gSien oder Teilchen bezeichnet als Nebesiv.roehskt· ©ώ©2³ Abfallpr-odiakt' auftretende Metallteile aus der Metallisearissifeagp ^©Isks ftir¹ das erfindungsgemäße ¥er-

geiBaaterri&l "/sr^aaßet werden können". und bei-2®S?rspM3i@2iip Steiagabfällen, BleonsclinitZeln, säspäaeEij" IBleelhaöfällenj Hobelspänen und ahn-' Heilem - bes^eSaeiio

3e? Aii4Sära©2s^3sEea2E-ä©E'^i;i seil im folgenden eine Vorriclitiing l>ezei(3liSissig dl© file Metallss&melze enthält und einem äea Felö aiwsg©ä®i;i3t wird«,

Bar Aäisfiriasis feilsüiea s©ll umfassend Ssyde and feil- .■ jeasißSiiiea lasicl 2s-asm ait flsai Ausdruck öiaarge gleieiagesetzt '

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auilr^i^si fies OxyöiatioEisswstaEiiies £.e

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einem Oxyd.

Der Ausdruck "Schmelzen" in diesem Verfahren bezeichnet die Zufuhr von Wärmeenergie zu einem Festkörper in einer hinreichenden Mengev um den Molekülen, des Festkörpers eine hinreichende kinetische Energie zu übertragen, so daß diese die Kristallbiadungskräfte überwinden können.

Das wirkungsvollste und wirtschaftlichste Verfahren zum schnellen Benetzen und Lösen von Oxyden und Teilchen besteht darin, daß diese Oxyde oder Teilchen über eine große Fläche verteilt in den Metallschmelzenstrom eingeführt werden, welcher nach der Einbringfläche kontinuierlich In Bewegung gehalten wird. Im besonderen soll sich die Strömung durch kontinuierliches und turbulentes inneres Mischen auszeichnen, im Gegensatz zu einem mit laminar zn bezeichnenden Strösiungsverlauf, der für einen herkömmlichen Strönrangsverlauf charakteristisch ist. Grund für diese Maßnahme ist_s daß innere Turbulenz in arteigener Weise den Massen«=· und Wärmeaustausch zwischen dem flüssigen geschmolzenen Metall und jedem beliebigen, darin eingebrachten Festkörper erhöht und erleichtert. Dieser turbulente Strönsungsverlauf ist im besonderen wünschenswert, wenn die in die Flüssigkeit einzubringenden Festkörper relativ leicht sind und deshalb dazu neigen, an die Oberfläche der Flüssigkeit aufzuschwimmen. Wie schon zuvor erklärt, ist dies im wesentlichen der Fall, wen-η relativ feinkörniges Eisenoxyd oder Teilehen in die Metallschmelze eingeführt werden« Solche feine Teilchen werden normalerweise nicht schnell benetzt, da ihre gesamte Oberfläche nicht sofort der Metallschmelze ausgesetzt wird. Als Folge davon ist ihr® Wärmeaufnahmegeschwindigkeit im wesentlichen langsamer₉ als dies erwartet werden könnte, wenn die Oxyde und.Teilchen unterhalb der Oberfläche des Schmelzenstromes wären. Da die Geschwindigkeit der Wärmeaufnahme dadurch verlangsamt wird, muß die kontinuierliche Zugabe von Aufgabegut oder Charge gestoppt oder verringafc werden, wodurch auch die Produktionsgeschwindigkeit für das Endprodukt verringert wird.

Die erforderliche Zeit für das Lösen eines Festkörperteilchens, welches ein Oxyd oder ein Metallteilchen sein kann,

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in einem Schmelzenstrom, hängt im besonderen Maße von der relativen Teilchengröße ab. Größere Teilchen benötigen auf Grund ihrer größeren zu erwärmenden Masse längere Zeit. Sind selche Teilchen einmal im Schmälzenstrorn eingebracht, kann ein rasches. Lösen nur öann gewährleistet sein, wenn die Teilchen, vollkommen von Schmelze umgeben sind, um derart die Hitze des Schmelseastromes voll auszraiifizenu Auf Grund ihrer relativ geringen Benetzbarkeit ist die Bewegung der Teilchen, ob sie nun relativ leichte Osyde ©der relativ schwere Teilchen sind, -nicht identisch alt iais Strösaangsverlaijf fies Schmelzen-Stromes selbst/ da die TfJ Ivö/m <iitlit Ip diesem Sinn Teil des Seiünelzenstroines werden«, Fc=Ka dJe leiiefeen nun unter die Oberflüche des SctoelzecstroEc-g gesogen wsrde?, közmtez»; würden sie nicht nur voll der Hitze eües allenfalls ana geschmolzenem Metall bestehenden Schicsl?©nstro!Bss aus fr Gsetst, sondern die Teilchen nehmen aaeb an einer statistischen kinetischen Bewegung des turbulenten StroOTiiigsverlauffes selbst teil und erleichtern dadurch das Durchmischen und lie Wärmeübertragung auf die Masse des Teilchens¹· mit- größerer Geschwindigkeit.

Die physikalischen Eigenschaften bei Metallen bedingen, daß ihre Anziehung durch magnetische Kräfte bei Erhöhen der Temperatur des Metalles verringert wird und eventuell ganz aufhört. Für den Fall von Eisen ist beispielsweise eine magnetische Anziehung bei Temperaturen γόη über ungefähr 700 C praktisch nicht mehr vorhanden. Balier können magnetische Kräfte durch geschmolzenes Eisen hindurch übertragen werden. Wenn nun das magnetische Kraftfeld ein Teilchen erfaßt, das nun ein Metalloxyd oder ein Teilchen sein kann, dessen Temperatur unter der Curie temp era tür liegt^ d.h., der Temperatur, über welcherder Ferroißagnetisnras verloren geht, wird da« magnetische Feld ein solches Teilchen in oder unter die Oberfläche des Sehmelzenflusses ziehen. Hierauf wird die Wirkung des magnetischen Kraftfelds erhalten bleiben und das Teilchen in Schmelzenstrom halten, bis dessen Temperatur die Curietemperatur überschritten hat. Zu diesem Zeitpunkt wird aber das Teilchen hinreichend benetzt und so weit- erhitzt sein,

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daß es entweder im Fall des Oxydes teilweise reduziert. oder im Fall des Teilchens geschmolzen ist₉ bevor der magnetische Halt des Teilchens verloren geht. Selbstverständlich kann ein Teilchen hei Erreichen dieser Temperatur auch wieder hoch an die Oberfläche des Schmelzenstromes zurückkehren, aber es ist aller Wahrscheinlichkeit nach zu diesem Zeitpunkt entweder bereits reduziert oder geschmolzen. Dies trifft insbesondere bei einem turbulenten Strömungsverlauf zu_s in welchem das Teilchen einer statistischen kinetischen Bewegung unterliegt, "In diesem Fall M es höchst unwahrscheinlich;, daß noch -Teilchen existieren,, die nicht im wesentlichen sofort innerhalb "des Schmelzenstromes reduziert oder geschmolzen'sind. Darüberhinaus wurde gefunden^ OaB₉ wenn der Schmelzenstrom nach der 'Eixibringf lache₉an der die Teilchen entweder als Oxyde oder als Teilchen eingebracht weröen₉ kontinuierlich in Bewegung gehalten wird₉ die Geschwindigkeit der kontinuierlichen Zugabe im wesentlichen durch das Volumen und «te Bewegungsgeschwindigkeit des Schmelsenstromes bestimmt und beeinflußt wird. Des weiteren wurde gefunden^ öaß₅ wenn eier Scnmelzenstrom kontinuierlich im geschlossenen Kreis geführt wird₉■ Teilchen entweder als Oxyde oder Teilchen kontinuierlich. dem Schmelzenstrom zugeführt werden können und. kontinuierlich reduziert oder geschmolzen werden» Bei diesem Verfahren ist es selbstverständliche, daß Wärmeenergie im Zuge öer Bewegung und im Zuge der Reduktion oder des Schmelzen^ verloren--gent und daß es notwendig ist*, weitere Wärme zuzuführen,, u.zw. entweder intermittierend oder kontinuierlich je 2aächäem₅ wie dies araa Erhalten einer kontinuierliclien Reduktion ©der des Schmelzens der Osyde oder Teilchen im in Bewegung gehaltenen Metallscnmelzenstrom erforderlich ist„

_ Ss ist bekannt, daß Eisen beim Erhitzern auf nolle Temperatur seinen Perr©magnetismus verliert unö von eineis Magneten nicht mehr stark angezogen wiröO Jeae T©mperatur₉ bei welcaer irgeseleiia f-erröpiagnetiscnes Material seine aaagnetischcsaEigenschaften verli©rt₉ ist als Ciarie^Pnaakt bekannt«, der

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für Eisen bei 77O⁰C und für Nickel bei 35O°C liegt. Der höchste bekannte Curie-Punkt ist jener von Cobalt, welcher bei il20°C liegt. Bei einigen Stoffen liegt der Curie-Punkt nahe dem absoluten Nullpunkt. Nahezu alle ferromagnetisehen Stoffe sind bei Erwärmung auf eine oberhalb des Curie-Punktes liegende Temperatur paramagnetisch und werden daher von einem Magnetpol angezogen und nicht wie andere Stoffe abgestoßen. Bei weiterer Temperatursteigerung nimmt die Suszeptibilität von stark paramagnetischen Stoffen nach dem Curie-Weiss-Gesetz-stetig ab, soferne. der Stoff keine Gefügeumwandlung erleidet.

Im Rahmen des erfindungsgemaßen Verfahrens wird nun der Umstand ausgenützt, daß schmelzflüssige Stoffe, darunter auch Metalle, insbesondere Eisen und dessen Oxyde, und auch feste Oxyde und Metalle, bei ihrer Curie-Temperatur eine Änderung ihrer magnetischem Eigenschaften erfuhren und in Form von Teilchen Eit siaer entsprechend den oben gemachten Angaben relativ kleinen Teilchengröße gut verarbeitet werden können, Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens wird der erwähnt© Umstand auf strömendes schmelzfliissigss Material_s yoraugswsis® auf in turbulenter Strömung heiinfillehes Material angewendet. Dies "bedeutet mit anderen ¥orten_? daß das erfinäaBgsgemäße Verfahren auch bei in laminarer Strömung befindliches Metallschmelzen angewendet werden kann. Im Rahmen toe '/ersuchen i-narde gefunden, daß von einer Stelle mterhalto der Oberfläche des strömenden schmelzflüssigen Materials ausgehende magnetische Anziehungskräfte so- " wohl hei turbulent strSzaemöer als auch bei laminar strömender Schmelze im wesentlichem gleich wirksam sind. Die Feldstärke d®s Magnetfeldes t&nn jedoch in Abhängigkeit von der Tiefs des Stromes seSimelaf lüssigen Materials in Abhängigkeit von der Teilchengröße iiad der Meage der dem schmelzflüssigen Material zugesetzten feinkörnigen Oxyde oder Agglomerate oder Mstallteilcliea, unü. is Abhängigkeit von anderen Faktoren verändert werden«, um /lie Engabegeschwindigkeit der Oxyde bzw. der Teilchen in gewilaseht©e° -Weis© beeinflMßen zu können.

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Das schmelzflüssige Material kann auf verschiedenste Weise in Strömung versetzt werden. Im einfachsten Falle kann eine Strömung unter Ausnutzung der Schwerkraft₉ also einfach dadurch erzwungen werden, daß eine Flüssigkeit entlang eines seitlich begrenzten ¥_egeSy beispielsweise entlang einer Rinne, auf niedrigeres Niveau fließen gelassen wird» Im Hinblick auf diesen Umstand kann das erfindungsgemäße Verfahren im Zusammenhang mit allen jenen Typen von Öfen oder sogar Zwischenpfannen durchgeführt werden,, aus welchen schmelzflussiges Metall abfließen gelassen, beispielsweise abgestochen werden kann«, Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf irgenwie in Bewegung versetztes schmelzflüssiges Metall unabhängig davon angewendet werden,, in welcher Yeise das schmelzflüssige Metall in Bewegung versetzt wird? Beispielsweise ist es möglich, eine Metallschmelze in an sich bekannter Weise unter Ausnutzung elektromagnetischer Induktion in Bewegung zu versetzen. Eine solche bekannte Fördereinrichtung zum Fördern von Metallschmelzen unter Ausnutzung der elektromagnetischen Induktion besitzt eine einem Linearmotor ähnliche Wirkungsweise5 wobei in einer solchen Vorrichtung die die "Sekundärwicklung" darstellende feste Metallplatte lediglich durch in einer Förderrinne befindliches schmelzflüssiges Metall ersetzt ist und die Primärwicklung, in der Regel al,s Induktor bezeichnet, in der Regel unterhalb der Förderrinne angeordnet ist. Eine Ausführungsform einer solchen Förderrinne kann der Fig.6 entnommen werden, in welcher der von einem Blechpaket gebildete Kern 5 wnd die Wicklung 5 des Induktors unterhalb der Förderrinne 7 gezeigt sind, in welcher sich das strömende sehmelzflüssige Metall 9 befindete, In einem solchen Förderer wird in der schmelzflüssigen Metallschicht ein Wirbelstrom erzeugt, dessen quer zur Föröerrichtung verlaufende Komponente die treibende Kraft erzeugt. Solche oder ähnliche Förderer werden in ausgedehntem Maße dazu verwendet, schmelzflüssige Metalle in horizontaler Ebene oder in einer geneigten Ebene nach oben witerzuföröera. Es sind auch

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andere Methoden zum Fördern von Flüssigkeiten, 'beispielsweise Metallschmelze^ bekannt;, öie_r wie beispielsweise die unter Verwendung von Valsmrap^sipsn. etareligefüiirten Verfahren, mit wechselndem ¥irlrcögsgrad im Halmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Anwendung finäen !conneru

Das erf indsmssgeKfäße Vsrfahrea ist unter Verwendung eines beliebigen Magnetfeldes durchführbar,unabhängig davon, auf welche Art und Weise ein solches Magnetfeld erzeugt wird. So wurde gefunden^ daß es beispielsweise möglich ist, unterhalb der Förderrinne für das setaeisfliissige Metall parallel zur Förderrinne einor PerKi&K3ntnagxieten anzuordnen. ■

Bei Verwendung ei.:-?.-"- ^;.iter Ausnützung elektromagnetischer Induktion arbeiteua^Vi. Y5::äoreTe oder einer anderen Einrichtung kann schmslzflüssiges Metall entlang einer geneigten Ebene auf ein höheres Nivea-ts gefördert werden, so daß dieses schmelzflüssige Metall unter der Wirkung der Schwerkraft wieder auf ein niedrigeres Ni'/eaa, 'bsispielsweise in eine auf niedrigerem Niveau angeordnete W anus-.-oder eine Rinne, zurückfließen kann. Das schmelzflüssige Metall kann sogar zum unteren Ende des Förderers selbst aurückgeführt werden. Falls das schmelzflüssige Metall zum unteren Ende des Förderers oder zu einem die Beschickungsstelle de-ξ Forderers bildenden Ofen zurückgeführt wird (Fig.l), kann das schmelzflüssige Metall dauernd im Kreislauf geführt werden und, wie im Zusammenhang mit der Zeichnung nocfe erläutert werden wird, weiteres schmelzflüssiges Metall erzeugt werden. Unter Umwälzen schmelzflüssigen Metalls ^s'auf dem Förderer" ist hjebei zu verstehen, daß schmelzflüssiges Metall mittels eines Induktionsförderers auf höheres Niveau geförderte schmelzflüssige Metall einfach, oberhalb der tiefer liegenden und in Richtung nach oben geförderten Schicht schmelzflüssigen Metalls herunterfließen gelassen wirdj die untere Schicht schmelzflüssigen Metalls wird hiebei unter fiem Einfluß des senkrecht zur Strömungsrichtung des schmelzflüssigen Metalls fließenden Induktionsstromes nach oben gefördert.

Das Erzeugen einer Kreisströmung wird durch Fig.l näher erläutert, in welcher ein Bad 13 schmelzflüssigen Metalls, bei-

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spielsweise Roheisen bestimmten KoJalenstoffgehalts, innerhalb eines als Ofen 11 ausgebildeten Reaktors gezeigt ist, der mit einer auf geeignetem Niveau angeordneten Schlacken- . abflußöffnung 15 und einem auf einem relativ zur Schlaekenabflußöffnung 15 geeigneten Niveau angeordneten Metallschmelzenauslaß 17 ausgestattet ist. Die Seihlackenabfluß öffnung 15 ist im wesentlichen in Höhe des niedrigsten Niveaus schmelzflüssigen Materials angeordnet«, da die Schlacke nicht über die ganze Höhe des Förderers hoelageforäert wird. Die Metallschmelze führt die durch die Pfeile angedeutete Kreisströmung 9 aus, wobei die beiden längeren Zweige der Kreisströmung durch einen Auslaßkanal 19a unfl eisen Büeklaufkanäl 19h miteinander verbunden soinö_s wofeei «Las schmelzflüssige Metall über den Rücklaufkanal 19h wieder dem im Ofen Ii befindlichen Bad 13 schmelzflüssigen Metalls ssgefiilirt wird» Durch den Induktionsförderer kann das selimelzflfissige Metall mit' einer Geschwindigkeit bis zu 500 i/h. oder saeiir gefördert werden. Selbstverständlich kann der Förderer s© bemessen werden, daS er jede vernünftigerweise gewünsefc&e Menge an Metallschmelze fördern kann«

An einer geeignetem Stelle oberhalb des Strönrangsweges des schmelzflüssigen Metalls sinü. Bsfiektoren 23 vorgesehen, mittels welcher das Besehickusigsgut in geeigneter Weise verteilt wird„_ Im Gegensatz' zu bekannten C&ärgiermethoden (vgl. US-PS 3 326 6?i, H_eK₀¥oerner) dienern -äie Deflektoren 23 dazu, zu reduzierende Oxyde oder. ©Insasöhmelzende Metallteilchen über einen größeren Oberfläcliesaljereich des Bades scismelz-./" flüssigen Metalls bzw_o des strömendes schmelsflüssigen Metalls zu verteilen» Eine solche Vorgaagsi^eiss war Msher nicht möglich, da die Metallschmelze nleiit Terläßlich genug in aus-? reichend starke Strömungsbewegiang versetzt werden konnte. Es war sogar unmöglich₉ die zuzusetzenden Stoffe innerhalls eines begrenzten Bereiches dem scluaelsfMassigen Metall zuzusetzen, da die Möglichkeit bestand^ daß fll® Temperatur des Schmelzflüssigen Metalls aa .der Eintragsstelle der Beschickung unter

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einen zulässigen unteren Grenzwert absank. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun aber ständig frisches schmelzfliissiges Metall der Beschickungsstelle zugeführt, an welcher die zugesetzten Oxyde oder Metallteilchen oder sonstigen Agglomerate auf die Metallschmelze auftreffen.

Angrenzend an den Ofen 11 befindet sich ein im wesentlichen die Form eines Troges besitzender Reaktorabschnitt R, für welchen im gezeigten Ausführungsbeispiel ein entsprechend Fig.6 ausgebildeter Induktionsförderer 7 samt seinem Blechkern 3 und der Wipklung 5 vorgesehen ist. Dieser Förderer erteilt der Metallschmelze in der bereits erläuterten Weise eine Förderbewegung in Richtung nach oben und erzeugt gleichzeitig oberhalb des Bereiches des Troges ein Magnetfeld (Streufeld).

Im Hinblick auf diese Anordnung können die Oxyde oder Metallteilchen oder sonstigen Agglomerate kontinuierlich zugeführt und ohne Unterbrechung durch Rechargieren,durch zwischengeschaltete Arbeitsschritte oder Arbeitsgänge od.ügl. reduziert bzw, eingeschmolzen werden. Es ist lediglich erforderlich, ,Schlacke oder andere Nebenprodukte des Verfahrens zu entfernen und gleichzeitig die erhaltene Metallschmelze in der gewünschten Menge abzuziehen.

Das Bad 13 schmelzflüssigen Metalls wird im in Fig.l gezeigten Ofen 11 durch dauerndes oder absatzweises Erhitzen auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten. Ba während der Umwälzbewegung des schmelzflüssigen Metalls auf seinem Wege aus dem Bad 13 über den Schmelzenauslaß 19a, den Jleaktorabschnitt H und den Rückflüßkanal 19b ein gewisser Wärmeverlust eintritt, wird dieser Wärmeverlust durch dem Bad 13 im Ofen 11 zugeführte Wärme ausgeglichen und im Bereiche der Kreisströmung 9 die gewünschte Temperatur gehalten. Gewünschtenfalls kann die Metallschmelze auch lediglich im Bereiche des Umwälzpfades erhitzt werden, jedoch ist es auch möglich, die Metallschmelze im Bereiche des Umwälzpfades zusätzlich zu erhitzen.

Sas Zuführen von Oxydteilchen (oder Metallteilchen oder Agglomeraten) zur in Kreisströmung befindlichen Metall-

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schmelze (9) wird» wie Fig«2 zeigt, am besten unter Verwendung von Befielet or en 23 durchgeführt, deren Auslässe die zugeführten Teilchen vorzugsweise über einen großen Abschnitt der in Uinwälzströmung befindlichen Metallschmelze verteilt. Dieser Bereich entspricht in der Regel in seinen Abmessungen dem Bereich des Reaktionsabsehnittes, also jenem Bereich des Strömungspfades, welcher magnetischen Kräften ausgesetzt ist. Selbstverständlich können die zuzuführenden Teilehen auch über einen größeren Bereich der ITmwälzströmung als dem dem Fordersystem entsprechenden Bereich zugesetzt werden, soferne nur an der Eintragesteile ein Magnetfeld existiert, das die Teilchen in die strömende Metallschmelze eintaucht und damit deren Reduktion bzw. deren Einschmelzen fördert. Die zuzusetzenden Stoffe können der strömenden Metallschmelze in irgendeiner geeignet erscheinenden Weise züge—.^: setzt werden, soferne nur aus den oben angegebenen Gründen dafür Sorge getragen wird, daß der Eintragbereich den oben angegebenen Bedingungen entspricht.

Ia Fig.3 ist die Durchführung des erfinduhgsgemäßen Verfahrens in einem zwei Reaktorabschnitte R^ und R₂ aufweisenden Gespannofen erläutert. Die beiden Reaktorabschnitte R>. und R„ liegen, in zueinander parallel verlaufenden Vertikalebenen und sind relativ zueinander in entgegengesetzter Richtung geneigt. Obzwar die beiden Reaktoren R^ und R₂ nicht notwendigerweise in der in der Zeichnung dargestellten Lage zueinander angeordnet sein müssen und in irgendeiner geeignet erscheinenden Weise die beiden Öfen miteinander verbinden können, ist es doch angezeigt, zumindest mit einem Förderer schmelzflüssiges Metall in aufsteigender Strömung aus einem .. Ofen in den. anderen zu fördern. Im Hinblick auf diese Möglichkeit können die beiden Öfen lia und lib auf verschiedenem Niveau angeordnet werden raid mit lediglieh einem elektromagnetischen Induktionsförderer schmelzflüssiges Metall aus dem auf niedrigeren* Niveau angeordneten Ofen in den auf höherem Niveau angeordneten Ofen, gefördert werden, so daß schmelzflüssiges Metall aus dem oberen Ofen unter der Wirkung der

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Schwerkraft in den unteren Ofen abfließen kann. Auch bei dieser Ausführungsform ist es naturgemäß möglich,, unterhalb der Fallrinne einen Magneten anzuordnen und damit einen zweiten Reaktorabschnitt bereitzustellen, in welchem die Metallschmelze unter der Wirkung der Schwerkraft und unter der Wirkung des Magnetfeldes strömt. Durch Zusammenwirken der Schwerkraft und magnetischer Kräfte kann ein Reaktor— abschnitt erstellt werden, innerhalb desselben strömendes schmelzflüssiges Metall in erfindungsgemäßer Weise dazu verwendet werden kann, Oxyde zu reduzieren bzw. Metall, vorzugsweise in Teilchenform, einzuschmelzen. Selbstverständlich kann ein Induktionsförderer auch dazu verwendet werden» Metallschmelze in einer horizontalen Ebene entlang eines geschlossenen Pfades, beispielsweise entlang einer Kreisbahn, umzuwälzen. Eine weitere Ausfiihrungsform eines Reaktionsabschnittes im Bereiche einer Fallrinne wird später durch Fig.h erläutert.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 sind die Reaktorabschnitte R₁ und R₂ zueinander entgegengesetzt geneigt, so daß ein ümwälzpfad geschaffen wird, in welchem die Öfen lla und 11b Auffanggefäße für sehmelzflüssiges Metall darstellen, das in jedem der Reaktorabschnitte R^ und R„ das Transportmittel für die zu verarbeitende Charge darstellt. Selbstverständlich dienen die Öfen Ha und Hb auch dazu, dem schmelzflüssigen Metall jene Wärmemenge zuzuführen, eEze zum Ausgleich der Wärmeverluste während des Umwälzens der Metallschmelze und zum Beduzieren bzw. zum Einschmelzen der Beschickung erforderlich ist. Es ist aber auch möglich, die erforderliche Wärmemenge ausschließlich im Bereiche der Reaktorabschnitte zuzuführen, und dann die Öfen Ha und ±±b lediglich als Auffanggefäße bzw. als Zwisehengefaße zu verwenden.

Bei der Ausfiihrungsform entsprechend Flg.3 stellt jede der Reaktoren R^ und R„ einen elektromagnetischen Induktionsofen dar, in welchem die inagentisehen Kräfte von den Blech-

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kernen und Windungen des Förderers statt durch einen Permanentmagneten durch einen Elektromagneten erzeugt werden. Oberhalb eines jeden Reaktorabschnittes sind im wesentlichen oberhalb der. gesaraten in Strömung befindlichen Metallschmelze mehrere Chargieröffnungen 23 vorgesehen, die mit Chargier— leitungen 43a und 43b in Verbindung stehen. Wie bereits früher erwähnt, sind die Chargieröffnungen 23 im wesentlichen oberhalb des gesamten Wirkbereiches des in der strömenden Metallschmelze erzeugten Magnetfeldes angeordnet,um das unter den Chargieröffnungen kontinuierlich vorbeigeförderte frische schmelzflüssige Metall maximal auszunützen. Im Hinblick darauf, ,daß das schmelzflüssige Metall kontinuierlich gefördert wird, können die Oxydteilchen bzw. die Metallteilchen, in welchen das Metall im wesentlichen das gleiche ist wie das schmelzflüssig vorliegende Metall, über die Chargieröffnung im wesentlichen kontinuierlich zugeführt werden, wobei das außerhalb der Metallschmelze wirksame magnetische Streufeld die Metalloxydteilchen oder Metallteilchen in die strömende Metallschmelze hineinzieht und so lange auf diese Teilchen wirkt, als öie eben noch durch Magnetkräfte angezogen werden können. Da das schmelzflüssige Metall vom Aufgabebereich der Beschickung kontinuierlich weggefördert wird, steht an der Beschickungsstelle stets frisches und auf ausreichend hohe Temperatur erhitztes schmelzflüssiges Metall zur Verfügung, so daß es nicht mehr möglich ist, daß die Metallschmelze im Bereiche der Aufgabestelie der Beschickung einfriert, wobei noch der Vorteil gegeben ist, daß eine turbulente Strömung aufrechterhalten werden kann, in welche die Oxydteilchen öder Metallteilchen gründlich eingemischt werden, so daß diese Teilchen mit dem strömenden schmelzflüssigen Metall in innige κ-Berührung kommen. Diese vorteilhafte Wirkung der vom magnetischen Feld ausgeübten Kräfte ist so lange gegeben, als die zugesetzten Teilchen noch nicht die dem Curie-Punkt entsprechende Temperatur erreicht haben. Sobald die Teilchen die dem Curie-Punkt entsprechende Temperatur überschritten haben, werden

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die im Magnetfeld auf sie ausgeübten Kräfte so klein, daß die Teilchen theoretisch wieder auf"die Oberfläche der Metallschmelze aufschwimmen sollten, jedoch ist dies nicht der Fall, da, wie bereits früher erläutert wurde, während der zum Erhitzen der Teilchen auf die ihrem Curie-Punkt entsprechende T_emperatur erforderlichen Zeit bereits so weitgehend "benetzt" wurden, daß sie (im Falle von Metalloxyden) bereits teilweise reduziert oder (im Falle von Metallteilchen) teilweise eingeschmolzen werden konnten und, so weit es sich um Oxydteilchen handelt, der Sauerstoffgehalt der Oxydteilchen so weit verringert wurde, daß sie nicht mehr unter dem Einfluß der "statistischen kinetischen Bewegung" im turbulenten Metallstrom auf die Oberfläche desselben aufschwimmen können. Es ist selbst bei einer laminar fließenden Metallschmelze als unwahrscheinlich anzusehen, daß der im zugesetzten Oxyd verbleibende Sauerstoff ausreicht, zum Aufschwimmen der Oxyde auf die Metallschmelze Anlaß zu geben. Zugesetzte Metallteilchen sind jedenfalls aoeh vor dem Erhitzen auf den Curie-Punkt so weit benetzt worden, daß sie zumindest mit Teilen ihrer Oberfläche durcfe Kohäsionskräfte an die Metallsehmelse gebunden sind,also zwischen Metallschmelze und Metallteilöhen eine z.t?s gepräg te plastische Grenzfläche zwischen Flüssigkeit unä Feststoff entstanden ist und damit ein Abscheiden dieser Teilchen aus fler Metallschmelze verhindert ist. Bei praktisch durchgeführten Versuchen wurde beispielsweise gefunden, daß ¥algzun.dert@ilchen noch vor Erreichen des Curie-PuJiktes (770⁰G) äurch die magnetischen Kräfte im wesentlichen zur Gänze unter die Oberfläche des strömenden schmelzflüssigen Metalls gesogen worden sind. Da im Anschluß daran die Walzzunderteilohen in der strömenden Metallschmelze im wesentlichen sofort reduziert warden«, besitzen sie auch keine Gelegenheit^ vor Erreichen des öufie-Punktes auf die Oberfläche der Metallschmelze aufzuschwimmen.

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Der bei kontinuierlicher Arbeitsweise verwendete und aus den Einzelöfen lla und 11b aufgebaute Gespannofen gemäß Fig.3 besitzt für jeden Einzelofen Schlackenauslaßöffnungen 15a und 15b, welche im Bereiche der unteren Enden der Reaktorabschnitte R₁ und Rg angeordnet sind, da sich die Schlacke an dieser Stelle anreichert. Weiters ist für jeden Einzelofen auf tieferem Niveau als die Schlackenauslaßöffnungen 15a und 15b ein Abstichloch 17a und 17b für schmelzflüssiges Metall vorgesehen.

Durch Fig.4 wird eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, im Rahmen desselben beispielsweise einem Hochofen entnommenes Roheisen verarbeitet werden kann. In der gemäß Fig.4 verwendeten Vorrichtung ist ein von einer Rinne 47 trogförmigen Querschnitts gebildeter Reaktorabschnitt R- vorgesehen, unterhalb desselben Permanentmagnete oder Elektromagnete zu einem Magnetsatz 53 zusammengebaut sind. Der Schmelzenstrom 9 fließt unter der Wirkung der Schwerkraft aus der Auslaßöffnung 55 des Ofens in ein Auffanggefäß 57 für schmelzflüssiges Metall 59. Aus diesem Auffanggefäß 57 kann schmelzflüssiges Metall über den Auslaß 17c und Schlacke über einen anderen, nicht dargestellten Auslaß abgezogen werden. Das teilchenförmige Beschickungsgut wird über Chargieröffnungen 23 zugeführt und in der oben beschriebenen Weise unmittelbar nach Auftreffen auf den Sctimelzenstrom 9 unter die Oberfläche des Schmelzenstromes gezogen.

In Fig.5 ist eine weitere Ausführungsform einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung dargestellt, in welcher der Reaktorabschnitt innerhalb eines Ofenraumes lic angeordnet ist, der, je nach Bedarf, intermittierend oder kontinuierlich beheizt wird. Der Reaktorabschnitt R. der Schmelze 63 liegt unmittelbar oberhalb eines Satzes von Permanentmagneten oder Elektromagneten 53&· Oberhalb der Schmelze sind Chargieröffnungen 23 für die zuzuführenden Metalloxyde bzw. Metallteilchen vorgesehen, um die Oxyde bzw. Metallteilchen auf einen möglichst großen Bereich der Oberfläche der Schmelze verteilen zu können. Abflußöffnungen 15c für Schlacke und Abflußöffnungen 17c für schmelzflüssiges

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Metall sind an geeigneter Stelle des Ofens vorgesehen. Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Vorrichtung gemäß Fig.5 ergibt sich eine weniger turbulente Strömung und auch eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als in früher besprochenen Ausführungsformen. Hier ist bei ausgepreßter laminar strömender Schmelze die Produktionsgeschwindigkeit gleich der Menge an über den Auslaß 17c abgezogenem schmelzflüssigera Metall. Die Menge an über den Auslaß 17c abfließendem schmelzflüssigem Metall kann jedoch erhöht werden, wenn statt des Magnetsatzes 55a ein in horizontaler Ebene angeordnetes elektromagnetisches Induktionsfeld vorgesehen ist, das der Schmelze eine Bewegung in Richtung zum Metallsehmelzenauslaß 17c erteilt. In diesem Falle wird die Produktionsgeschwindigkeit unter anderem durch die im wesentlichen kontinuierliche Wärmezufuhr zum Schmelzenstrom, die Zufuhrgeschwindigkeit für teilchenförmiges Beschickungsgut und die vom elektromagnetischen Induktionsfeld erzeugte Strömungsgeschwindigkeit bestimmt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch zur Herstellung von Stahl verschiedenen Kohlenstoffgehalts und verschiedenen Gehalts an Legierungseleraenten geeignet. Beispielsweise kann der Metallsehmelzenauslaß einer Vorrichtung gemäß Fig.l über eine Rinne in einen Heaktor führen, welchem zwecks Verringerung des Kohlenstoffgehalts der Metallschmelze Eisenoxyde oder andere zur Verringerung des Kohlenstoffgehaltes geeignete Stoffe zugeführt werden können. Wenn in einer derartigen Einreichung beispielsweise Eisenoxyd (Fe_o0„) dazu verwendet wird, den Kohlenstoffgehalt der Schmelze zu verringern, kann dieses Eisenoxyd einem Bereich des Reaktors zugeführt werden, in welchem das Magnetfeld die unter Bildung von Kohlenmonoxyd (CO) ablaufende chemische Reaktion dadurch fördert, daß es das Eisenoxyd homogener als es sonst möglich wäre, in den Schmelzenstrom einmischt. Falls der Kohlenstoffgehalt der Schmelze durch Eisenoxyd oder einen ähnlich reagierenden Stoff verringert wird, läuft eine endotherme chemische Reaktion ab, die in der Regel durch Energiezufuhr, meist Wärmezufuhr, zum Schmelzenstrom aufrechterhalten werden muß. Es können jedoch statt des

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Eisenoxyds oder im wesentlichen gleichzeitig mit dem Eisenoxyd auch exotherm reagierende Stoffe eingesetzt werden, um den Kohlenstoffgehalt der Schmelze zu verringern. Ein solcher exotherm reagierender Stoff ist beispielsweise Sauerstoff, der der Schmelze über eine Blaslanze zugeführt werden kann, die gegen die Oberfläche der Metallschmelze gerichtet ist, so daß, wie bei üblichen Sauerstoffrischverfahren, Kohlenmonoxyd entsteht. GewünschtenfalIs können exotherm reagierende Stoffe im wesentlichen gleichzeitig mit endotherm reagierenden Stoffen in solcher Weise zum Entfernen von Kohlenstoff aus der Metallschmelze eingesetzt werden, daß der Wärmebedarf der endothermen Reaktion durch die von der exothermen Reaktion gelieferte Wärmemenge gedeckt wird oder zumindest weitgehend gedeckt wird. Auf diese Weise ist es möglich, bei der kontinuierlichen Herstellung von Stahl Kohlenstoff aus der Metallschmelze zu entfernen, ohne die Metallschmelze auf andere Weise, z.B. durch äußere Wärmezufuhr, erhitzen zu müssen, nachdem das Verfahren zunächst unter Verwendung von teilchenförmigen! Eisenoxyö oder anderem teilchenförmigen! Material eingeleitet worden ist. ,

Jeder der oben erwähnten Arbeitsschritte des Förderns schmelzflüssigen Metalls durch einen Reaktorabschnitt und Überführens schmelzflüssigen Eisens in schmelzflüssigen Stahl kann in in Serie geschalteten Bädern bzw. Haltegefäßen durchgeführt werden, um den Kohlenstoffgehalt .der Schmelze schließlich auf den für den herzustellen Stahl typischem Wert, zu bringen. Selbstverständlich können die Umwälzpfade für die Metallschmelze, die Reaktoren, die Haltegefäße und die Öfen usw. so aufgebaut werden, daß in der sich ergebenden Vorrichtung die gewünschte Menge an Stahl der gewünschten Zusammensetzung erschmolzen werden kann. Aus diesem Grunde ist es ohne weiteres möglich, mit einem geschlossenen Umwälzpfad der oben beschriebenen Art zum kontinuierlichen Fördern von schmelzflüssigem Metall auch Stahl herzustellen. Obzwar im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens schmelaflüssiges Metall aus zumindest einem in 'Sich geschlossenen Umwälzpiad, beispielsweise an . einem dem Schmelzesiauslaß 1? gemäß Fig. I entsprechenden

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ft

Schmelzenauslaß in der oben beschriebenen Weise abgezogen werden kann, stellt doch eine derartige Anordnung nur eine von einer Vielzahl untereinander verschiedenen Anordnungen zur Anwendung des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips dar. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können selbstverständlich auch übliche Flußmittel, beispielsweise Kalk, während irgendeines der Haffinierschritte eingesetzt werden, wobei es auch möglich ist, das erfindungsgemäße Verfahren durch andere übliche Arbeitsmethoden zu verbessern.

Xai Rahmen eines jeden der oben erläuterten Arbeitsgänge können die Reaktoren, sowohl bei der Herstellung von raffiniertem Eoheisen als auch bei der Herstellung von Stahl daraus, sowohl zum Entfernen von Sauerstoff aus Metalloxyden (vgl. Figuren 1 bis 6) als auch zum Entfernen von Kohlenstoff aus dem raffinierten Roheisen verwendet werden, um eine Stahlschmelze der gewünschten chemischen Zusammensetzung herzustellen. Bei der Herstellung voai liuheisen in einem im Zusammenhang mit Fig.1 beschriebenen in sieli geschlossenen und von Metallschmelze kontinuierlich durchströmten Umwälzpfad ist es, wie allgemein bekannt, erforderlieh, der Metallschmelze Kohl east off zuzusetzen* um ans der im wesentlichen kontinuierlich, zugafülirten Beschickung stets wieder weiteres Rohesein herzustellen. Beim Frischen dss Roheisens zu Stahl in einem später folgenden in sich geschlossenes IMwälzpfad, welchem Schipelse beispielsweise über des. Metallsehmelzenauslaß 17 einer Vorrichtung gemäß Figd ziigefiilirt werden kann, kann der Kohlenstoff sowohl unter Yerweiictoiag you endotherm reagierenden St off en als auch unter Y&riTBJiüxaxg von exotherm reagierenden Stoffen in der oben beschriebenen Weis© entfernt; werden. In beiden Fällen, also sowohl bsi der Herstellung von Roheisen als auch beim Frischen desselben, ergibt sieh ein besonderer Vorteil, wenn die Metallschmelze in turbulente Strömung versetzt 'iirdj in welcher die eisiaaliien Be'./egungskomponenten nach statistischen Gesetzen vei'tailt sind» Die Metallschmelze soll zwar? mit relativ großer Geschwindigkeit, jedoch auch mit besfciasitgr Geschwindigkeit umgewälzt werden. Bei niedrigerer

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Strömungsgeschwindigkeit der Metallschmelze ergibt sich notwendigerweise ein geringerer Ausstoß an Metallschmelze, da den zugesetzten Teilchen pro Zeiteinheit weniger heißes schmelz-.flüssiges Metall angeboten wird. Das Frischen von Roheisen und das Legieren von gefrischtem Roheisen kann im Bereiche des beispielsweise unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten fließenden Schmelzenstromes, im Bereiche des in horizontaler Ebene strömenden Sehmelzenstromes,aber auch im Bereiche eines auf höheres Niveau fließenden Schmelzenstromes, welcher beispielsweise durch den oben erwähnten elektromagnetischen Induktionsförderer erzeugt wird,durchgeführt werden. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbare Reaktoren können in verschiedenartigster Weise aufgebaut, beispielsweise von Pfannen, Rinnen oder Trögen gebildet sein, wobei letztere geradlinig ausgebildet oder in sich geschlossen sein können. Ebenso wie bei der Herstellung von Roheisen aus Eisen oxyden,kann auch die Herstellung von Stahl unter Verwendung eines in sich geschlossenen, beispielsweise kreisförmigen Troges kontinuierlich durchgeführt werden. In einer solchen Anordnung kann die chemische Zusammensetzung der Metallschmelze im wesentlichen kontinuierlich auf genaue Werte eingestellt werden, wobei auch Flußmittel und andere Zusatzstoffe eingesetzt werden komm.

Durch die Figuren 7a, b und c sind Ausführungsformen von Einrichtungen zum Erhöhen der Turbulenz strömenden s.chmelzflüssigen Metalls schematisch dargestellt, welche die Grundlage für einen Kaskadenraktor bilden. Unter einer jeden Stufe der Einrichtungen gemäß den Figuren 7a, b und c sind mehrere Magnete," entweder Permanentmagnete oder Elektromagnete, angeordnet, um in der oben beschriebenen Weise ein. Magnetfeld aufzubauen. Ein solcher Kaskadenreaktor kann bei jeder Anwendungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens, beispielsweise beim Reduzieren von Metalloxyden, beim Einschmelzen von Metallteilchen, beim Raffinieren von Stahl und bei der Herstellung legierter Stähle eingesetzt werden. Bei der Einrichtung gemäß 7a sind mehrere in horizontaler Ebene angeordnete Stufen vorgesehen, unterhalb derselben jeweils ein Magnet-

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satz angeordnet ist. Die Stufenhöhe kann so bemessen werden, daß sieh beim Herabfließen der Metallschmelze von einer Stufe zur nächsten tiefer gelegenen Stufe die gewünschte turbulente Strömung der Metallschmelze ergibt. Metalloxyde bzw. Metallteilchen können auf jede Stufe unter Beachtung der oben angegebenen Parameter aufgegeben werden. Es ist unmittelbar einzusehen, daß die in der Kaskade erzeugte turbulente Strömung der Metallschmelze ermöglicht, die Teilchen schneller zu benetzen und damit das Reduzieren von Oxyden bzw. das Einschmelzen von Metallteilchen zu erleichtern. Eine Strömung etwas geringerer Turbulenz ergibt sich in einer Kaskade gemäß Fig.7b, in welcher die einzelnen Stufen an ihrer Oberseite so geneigt angeordnet sind, daß auf jeder Stufe ein Metallbad entsteht, in welchem die zugesetzten Teilchen etwas langer verbleiben, bevor sie über den Rand der Stufe zur nächst tiefer gelegenen Stufe gespült werden. Während der Verweilzeit der zugesetzten Teilchen im Metallbad stehen diese Teilchen unter dem Einfluß einer starken turbulenten Strömung, womit das Benetzen der Teilchen gefördert und die zum Benetzen der Teilchen erforderliche Zeitspanne verringert wird. Die in Fig.7c gezeigte Kaskade dient einem etwas anderen Zweck und besitzt nach unten abfallend angeordnete Stufen, die es gewünschtenfalls ermöglichen, verschieden stark turbulente Strömung zu erzeugen. Die Kaskade gemäß Fig.7c ist insbesondere zum Einschmelzen von Metallteilchen, beispielsweise Hobelspänen, Bohrspänen und Drehspänen, geeignet und ermöglicht es, die Beschickung unter dem steten Einfluß der Schwerkraft dauernd in Bewegung zu halten.

Beim Einschmelzen von Metallteilchen ist es zu empfehlen, diese Metallteilchen in die strömende Metallschmelze hineinzudrücken, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, daß die zuzusetzenden Metallteilchen in geregelter Menge kontinuierlich so zugeführt werden, daß später zugeführte Metallteilchen auf früher zugeführten Metallteilchen aufruhen und letztere in den Schmelzenstrom drücken. Die früher zugesetzten Metallteilchen werden in diesem Falle nicht nur unter

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dem Einfluß des Magnetfeldes sondern auch durch das Gewicht der auf ihnen lastenden später zugeführten Metallteilehen in äer strömenden Metallschmelze gehalten. Wenn somit die zunächst zugesetzten Metallteilehen auf eine Temperatur ol>erhallj ihres Curie-Punktes erhitzt worden sind und in ihren magnetischen Eigenschaften verändert sind, werden sie dennoch durch das Gewicht der auf ihnen lastenden Teilchen im Sehmel-

zenstrom festgehalten.

Im Rahmen des erfindungsgeraäßen Verfahrens einzuschmelzende Metallteilchen können Metallspäne, beispielsweise Eisenspane, mit einer Länge von etwa 25 mm oder weniger und/ oder zerkleinerte Hobelspäne oder Drehspäne, beispielsweise aus Stahl, sein, welch© alle eine Länge von etwa 30 cm (l Fuß) oder weniger besitzen. Diese Metallteilchen können der strömenden Metallschmelze über einen größeren, lediglich durch die Abmessungen des Beaktors begrenzten Bereich .zugeführt werden. Das Durchmischen des sehmelzflüssigen Metalls mit der Beschickung kann bei Verwendung eines Kaskadenreaktors gemäß Fig.7c gefördert werden.

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere beim Arbeiten in einer einen geschlossenen Umwälzpfad aufweisenden Vorrichtung, wie etwa einer Vorrichtung gemäß Fig.5, kann das selraelzflüssige Metall über den MetallsehmelzeH&uslaß, beispielsweise über die Metallschmelzeiiausläss« 17a und IJh einer Vorrichtung gemäß Fig.3t kontinuierlich abgezogen und die ehemische Zusammensetzung des Metalls dur-eii sorgfältiges Steuern "bekannter Parameter genau einger^g^elt werden. Me Zuführgeschwindigkeit für das Bes<ehi<cfai»gsgtat aber auch der Zeitpunkt des Ziisetzens des SeseliieJumgsgutes isi;, zusammen mit der Temperatur im Ofen und in den Strömungspfaden während des Znsetzeiis des Besehi-ckungsgut-es von besonderer Wielrtigkeiifc für einen möglichst heilen Wirkungsgrad des erfindungsgemäBen Verfahrens und werden deshalb zweckmäßig geregelt. Alle Steuer- und RegeXbefehle sind natürlich von Art und Größe der zuzuführenden Teilciißn abhängig, wobei auch zu berücksichtigen ist, welchem Zweck das BeseMekimgsgut dient, also ob das Beschickungsgöt eingeschmolzen oder reduziert werden

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soll, oder als Frischmittel wirken soll.

Es wird angenommen, daß es im Zusammenhang mit der Beschreibung von Illustrationszwecken dienenden Ausführungsbeispielen gelungen ist, die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile deutlich zu machen. Abänderungen in Einzelheiten der Konstruktion der verwendeten Vorrichtungen und der Aufeinanderfolge von Arbeitsschritten im Rahmen des Verfahrens sind naheliegend und können ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu treten, ohne weiteres getroffen werden.

Patentansprüche:

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Claims (4)

Patentansprüche :

1. Verfahren zum kontinuierlichen Verarbeiten von magnetischen Eigenschaften besitzenden Metallteilchen, dadurch gekennzeichnet,

daß strömendes schmelzflüssiges Metall bereitgestellt wird,

daß ein Magnetfeld im wesentlichen so vorgesehen wird, daß Flußlinien durch die Oberfläche der strömenden Metallschmelze hinäurchtreten, und daß in die strömende Metallschmelze im wesentlichen kontinuierlich magnetische Eigenschaften besitzende metallhaltige Teilchen in solcher Weise eingetragen werden, daß die vom Magnetfeld ausgeübten Kräfte die Teilchen gegen und unter die Oberfläche der strömenden Metallschmelze fördern und sie dort so lange halten, als die Teilchen magnetische Eigenschaften besitzen, womit die Metallhaltigen Teilchen im verstärktem Maße durch die strömende Metallschmelze erhitzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallteilchen Oxydteilchen eines Metalles verwendet werden, das im wesentlichen das gleiche Metall ist wie jenes des strömenden schmelzflüssigen Metalls und daß das strömende schmelzflüssige Metall ein Reduktionsmittel enthält, so daß im Rahmen einer chemischen Umsetzung der Sauerstoff des Oxyds mit dem Reduktionsmittel reagiert und das im Oxyd enthaltene Metall Teil der strömenden Metallschmelze wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Reduktionsmittel und Sauerstoff entstandene Verbindung abgetrennt und der zuzuführenden Beschickung zugesetzt wird, um die Teilchen der Beschickung vorzureduzieren.

k. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die metallhaltigen Teilchen Metallteilchen aus im wesentlichen dem gleichen Metall wie jenem der strömenden Metall-

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schmelze sind, so daß beim Zuführen dieser metallhaltigen Teilchen die Menge an strömender Metallschmelze vergrößert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die zugeführten metallhaltigen Teilchen die chemische Zusammensetzung der strömenden Metallschmelze in gewünschter und vorbestimmter Weise beeinflußt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Fluß im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der strömenden Metallschmelze gerichtet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Fluß von unterhalb der Oberfläche der strömenden Metallschmelze ausgeht und paramagnetisch ist, so daß die metallhaltigen Teilchen in Richtung nach unten in die strömenden Metallschmelze gezogen werden, um sie leichter reduzieren zu können.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die metallhaltigen Teilchen über einen Bereich der strömenden Metallschmelze zugeführt werden, welcher im wesentlichen dem vom Magnetfeld durchsetzten Bereich der strömenden Metallschmelze entspricht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß einer im wesentlichen kontinuierlich strömenden Metallschmelze die Oxydteilchen im wesentlichen kontinuierlich zugesetzt werden, um unter Verwendung der strömenden Metallschmelze selbst als Medium für die das Metall und Nebenprodukte liefernde chemische Reaktion, die Menge des strömenden schmelzflüssigen Metalls im wesentlichen kontinuierlich zu vermehren.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der strömenden Metallschmelze nach durchgeführter Reduktion der Oxyde Flußmittel zugesetzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem strömenden schmelzflüssigen Material schmelzflüssiges Metall und als Nebenprodukt ent-

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standen« Schlacke je nach Bedarf abgezogen wird,

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 his 11, dadurch gekennzeichnet, daß das strömende schmelzflüssige Material dem Einfluß turbulenzerzeugender Einrichtungen ausgesetzt wird, um die metallhaltigen Teilchen nicht nur durch magnetische Kräfte unter die Oberfläche des Sehmelzenstromes zu fördern, sondern auch mit dem Sehmelzenstrom durch eine statistisch kinetische Bewegung zu vermischen und damit die Produktionsgeschwindigkeit zu .erhöhen.

13* Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die magnetischen Feldlinien im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Schmelzenstromes erstrecken.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß der .Schmelzenstrom entlang einer geneigten Ebene hoehgefordert wird, während dem Schmelzenstrom metallhaltige Teilchen zugeführt werden, so daß der Schmelzenstrom auf niedrigeres Niveau zurückkehren kann.

15. Verfahren nach Anspruch Ih₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Sehmelzenstrom vom oberen Ende der geneigten Ebene zum unteren Ende derselben zurückgefordert wird, so daß ein geschlossener Umwälzpfad entstehen, innerhalb desselben die metallhaltigen Teilehen verarbeite* werden, und daß dem Schmelzenstrom Wärme zugeführt wird, um ein kontinuierliches Arbeiten zu ermöglichen.

16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Wärmezufuhr zum Sehmelzenstrom im Strömungspfad des Sehmelzenstromes ein Ofen vorgesehen ist, in welchen die Schmelze einfließt und aus welchem die Schmelze abfließt, und daß im Ofen ein Bad schmelzfliissigen Metalls aufrechterhalten wird, welchem das strömende sehmelzflüssige Metall zufließt und aus welchem es in den Strömungspfad atfrießt.

1?. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als metallhaltige Teilchen Oxydteilchen eines mit dem Metall im Schmelzenstrom im wesentlichen gleichen Metalles verwendet werden und daß der Sehmelzenstrom ein Re-

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duktionsmittel enthält, so daß im Rahmen einer chemischen Reaktion der Sauerstoff des Oxyds mit dem Reduktionsmittel reagiert und das Metall des Oxyds in den Sehmelzenstrom eingeht.

18. Verfahren nach Anspruch 17> dadurch gekennzeichnet, daß die. aus Reduktionsmittel und Sauerstoff entstandene Verbindung abgezogen und vor dem Zuführen der Beschickung der Beschickung zugesetzt wird, um die darin enthaltenen Teilchen vorzureduzieren.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die metallhaltigen Teilchen Metallteilchen aus einem dem Metall der strömenden Schmelze im wesentlichen gleichen Metall sind, so daß beim Zuführen dieser metallhaltigen Teilchen die Menge an Metall im Schmelzenstrom vergrößert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Magnetfeld ein magnetischer Fluß erzeugt wird, welcher sich im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der strömenden Metallschmelze gerichtet ist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Fluß von unterhalb der Oberfläche des Schmelzenstromes ausgeht und paramagnetisch ist, so daß die metallhaltigen Teilchen nach unten in den Schmelzenstrom gezogen werden, um deren Reduktion zu erleichtern.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die metallhaltigen Teilchen über einen Bereich des Schmelzenstromes zugeführt werden, welcher im wesentlichen jenem Bereich desselben entspricht, innerhalb desselben aus dem Schmelzenstrom heraus ein Magnetfeld wirksam ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydteilchen dem Schmelzenstrom im wesentlichen kontinuierlich zugeführt werden, um unter Verwendung des Schmelzenstromes selbst als Medium für die Metall und Nebenprodukte liefernde chemische Reaktion, die Menge an Metall im Schmelzenstrom im wesentlichen kontinuierlich zu erhöhen und das je nach Bedarf entstandene Metall und Neben-

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Si

produkte vom Schraelzenstrom abgezogen werden.

2h. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzenstrom in turbulente Strömung: versetzt wird, um den Schmelzenstrom besser zu homogenisieren und im Zuge einer statistisch kinetischen Bewegung zu vermischen.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmelzenstrom ein chemisches Reagens zugesetzt wird, das mit im Schmelzenstrom enthaltenen Elementen reagiert und damit die strömende Metallschmelze raffiniert.

26. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmelzenstrom ein chemisches Reagens zugesetzt wird, das mit im Schmelzenstrom vorliegenden Elementen reagiert,lium das strömende schmelzflüssige Metall zu raffinieren.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet., daß der Schmelzenstrom von schmelzflüssigem Eisen gebildet ist und das zugesetzte chemische Reagens Eisenoxyd ist, das mit dem im schmelzflüssigen Eisen enthaltenen Kohlenstoff unter Bildung von Kohlenoxyd und Vermehrung der Menge an Eisen reagiert, womit der Kohlenstoffgehalt des Schmelzenstromes verringert wird und Stahl erzeugt wird, und daß der Schmelzenstrom gesteuert wird, um die gewünschten chemischen Eigenschaften zu erreichen.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenmonoxyd zum Vorwärmen der dem Sehmelzenstrom zuzuführenden Beschickung verwendet wird.

29. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das zugeführte chemische Reagens mit dem Schmelzenstrom im Rahmen einer endothermen chemischen Reaktion reagiert.

30. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schmelzenstrom zugeführte chemische Reagens mit dem Schmelzenstrom im Rahmen einer exothermen chemischen Reaktion reagiert.

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31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmelzenstrom ein weiteres Ragens zugesetzt wird, welches eine exotherme chemische Reaktion auslöst, wobei dieses weitere Reagens im wesentlichen zur gleichen Zeit zugesetzt wird, zu welcher die endotherme Reaktion abläuft.

32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die exotherme Reaktion durch mittels einer Sauerstofflanze zugefiihrten Sauerstoff ausgelöst wird.

33- Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß durch die endothermen Reaktionen im wesentlichen gleich viel Wärme verbraucht wird, als durch die exothermen Reaktionen erzeugt wird und daß die zum Auslösen der endothermen Reaktion und der exothermen Reaktion verwendeten Reagentien in solchen Mengen zugesetzt werden, daß im Sehmelzenstrom das erforderlich Gleichgewicht zwischen erzeugter Wärme und verbrauchter Wärme erzielt wird.

34. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß vom Schmelzenstrom ein Zweigstrom abgezweigt wird und diesem Zweigstrom ein chemisches Reagens zugesetzt wird, daß mit einen darin enthaltenen Element so reagiert,daß das strömende schmelzflüssige Metall raffiniert wird.

35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß im Zweigstrom Eisen strömt und das zugesetzte Reagens ein Eisenoxyd ist, das mit dem im schsaelzflüssigen Eisen enthaltenen Kohlenstoff unter Bildung von Kohlenmonoxyd reagiert, womit der Kohlenstoffgehalt im Schmelzenstrom verringert und Stahl erzeugt wird, und daß der Schmelzenstrom gesteuert wird, um die gewünschten chemischen Eigenschaften zu erzielen.

36. Verfahren nach Anspruch 3^, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zweigstrom zusätzlich ein Reagens zugeführt wird, welches ehe exotherme chemische Reaktion auslöst.

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Leerserte