DE2447269A1

DE2447269A1 - DEVICE FOR ADDING AGGREGATES

Info

Publication number: DE2447269A1
Application number: DE19742447269
Authority: DE
Inventors: George Rocher
Original assignee: METALLURGICAL EXOPRODUCTS CORP
Current assignee: METALLURGICAL EXOPRODUCTS CORP
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-10-03
Publication date: 1975-06-12
Also published as: NL7413550A; BE820377A; LU71024A1; US3841616A; IT1019347B; JPS5091512A; FR2253835A1; FR2253835B3; CA1024343A; GB1439430A

Description

25 930 q/wa25 930 q / wa

METALLURGICAL EXOPRODUCTS CORPORATION
McKEES ROCKS, PEN./USAMETALLURGICAL EXOPRODUCTS CORPORATION
McKEES ROCKS, PEN./USA

Vorrichtung zur Zugabe von ZuschlagstoffenDevice for adding aggregates

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zugabe von Zuschlagstoffen.The present invention relates to a device for adding aggregates.

Derartige Vorrichtungen werden normalerweise in der Metallindustrie und im besonderen in der Stahlindustrie verwendet.Such devices are normally used in the metal industry and especially used in the steel industry.

Bei der Herstellung legierter Stähle und dergleichen werden legierungsbildende Zuschlagstoffe verwendet, die oft entweder rasch oxidieren, extrem teuer und hoch giftig sind oderIn the manufacture of alloyed steels and the like, alloy-forming aggregates are used, often either oxidize quickly, are extremely expensive and highly toxic or

609 8 2 4/0222609 8 2 4/0222

2U72692U7269

leicht verdampfen. Aufgrund dessen ist es notwendig die Zuschlagstoffe zu schützen um sicherzustellen dass sie sich mit einer vorausbestimmbaren günstigen Ausbeute im Metallbad richtig lösen. Unter der Ausbeute, welche normalerweise in Prozent angegeben wird, versteht man die Menge an Zuschlagstoffen, welche im erstarrten Metall zurückgehalten ist, dividiert durch die Menge der Zuschlagstoffe, die tatsächlich in das geschmolzene Metall eingegeben wurde. So ist die Vorausbestimmbarkeit einer Legierungszuschlagstoffausbeute wesentlich,um dem Metallhersteller ein Arbeiten innerhalb enger Grenzen in bezug auf die Zusammensetzung zu ermöglichen, damit die heutzutage auf dem Markt geforderten Eigenschaften und Charakteristiken in präziser Weise erzielt werden können. In den US-Patentanmeldungen Nr. 275 148 und 358 263, eingereicht am 26. Juli 1972 und am 7. Mai 1973, sind neue Vorrichtungen zur Zugabe von Zuschlagstoffen in Form von verschiedenen Behälterarten zur Anordnung an einer feuerfest umkleideten Stange in einer Giesspfanne beschrieben.easily evaporate. Because of this, it is necessary to protect the aggregates to ensure that they are dissolve properly in the metal bath with a favorable yield that can be determined in advance. Below the yield which normally is given in percent, one understands the amount of aggregates that are retained in the solidified metal is divided by the amount of aggregate actually entered into the molten metal became. The ability to predict an alloy additive yield is essential for the metal manufacturer to allow working within narrow limits in terms of composition, so that nowadays on the Properties and characteristics required by the market can be achieved in a precise manner. In the US patent applications Nos. 275 148 and 358 263 filed July 26, 1972 and May 7, 1973 are new devices for adding Aggregates in the form of different types of containers for arrangement on a refractory lined rod in a Ladle described.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, derartige Vorrichtungen zu verbessern und eine Vorrichtung zur Zugabe von Zuschlagstoffen zu schaffen, welche die Zuschlagstoffe zur Erzielung maximaler Ausbeuten schützt und reproduzierbare Ergebnisse ermöglicht.The aim of the present invention is to improve such devices and a device for adding To create aggregates, which the aggregates are used to Achieving maximum yield protects and enables reproducible results.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zur Anordnung auf einer feuerfest umkleideten, in einer Giesspfanne angeordneten Stange eingerichtet ist und eine zur Anordnung auf der Stange eingerichtete Grundplatte umfasst, sowie äussere und innere konzentrische Einrichtungen, die auf der Grundplatte angeordnet sind undThis goal is achieved according to the invention in that the device is set up for arrangement on a refractory clad, arranged in a pouring ladle and comprises a base plate set up for placement on the rod, as well as outer and inner concentric ones Devices which are arranged on the base plate and

509824/0222509824/0222

!zwischen der aus sere-η und der inneren Einrichtung eine erste Kammer und radial einwärts der inneren Einrichtung eine zweite Kammer bilden, wobei ein erster Schutz-Zuschlagstoff in der ersten Kammer und ein zweiter zu schützender· Zuschlagstoff in der zweiten Kammer angeordnet sind.! between the from sere-η and the inner device one first chamber and radially inward of the inner device forming a second chamber with a first protective aggregate in the first chamber and a second aggregate to be protected are arranged in the second chamber.

Durch die erfindungsgemässen Merkmale ist eine Vorrichtung geschaffen, welche Zuschlagstoffe, die eine grössere Affinität zu Sauerstoff als zu Eisen haben, durch Ummantelung bzw. Einkapselung in einem weiteren Zuschlagstoff schützt. Dieser weitere Zuschlagstoff umgibt den zu schützenden Zuschlagstoff und reagiert in sich selbst verzehrender Weise mit dem Sauerstoff in unmittelbarer Nähe des zu schützenden Zuschlagstoffes, so dass eine höhere und bessere vorausbestimmbare Ausbeute des zu schützenden Zuschlagstoffes ermöglicht wird. ■The features according to the invention make a device created which aggregates that have a greater affinity to have oxygen than iron, by sheathing or Encapsulation in another aggregate protects. This additional aggregate surrounds the aggregate to be protected and reacts in a self-consuming way with the oxygen in the immediate vicinity of the aggregate to be protected, so that a higher and better predictable yield of the aggregate to be protected enables will. ■

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bestehen die äusseren und inneren konzentrischen Einrichtungen aus Hülsen, welche konzentrisch zueinander auf der Grundplatte angeordnet sind und die Vorrichtung in eine äussere und eine innere ringförmige Kammer unterteilen. Die äussere ringförmige Kammer nimmt dabei den Schutz-Zuschlagstoff, beispielsweise ein ferrosiliziumhaltiges Additiv, und die innere ringförmige Kammer den zu schützenden Zuschlagstoff, beispielsweise ein zirkoniumhaltiges Additiv, auf.In a preferred embodiment of the present invention, the outer and inner are concentric Devices made of sleeves which are arranged concentrically to one another on the base plate and the device divide into an outer and an inner annular chamber. The outer annular chamber takes the Protection aggregate, for example a ferrosilicon additive, and the inner annular chamber to protective aggregate, for example a zirconium-containing additive.

Vorzugsweise wird die Vorrichtung in einer Giesspfanne mit Hilfe einer feuerfest ummantelten Stange gehalten. Diese Stange endet normalerweise in einem verbreiterten feuerfesten Bereich. Sie ist zum Schutz gegenüber dem geschmolzenenPreferably, the device is in a pouring ladle with With the help of a refractory coated rod held. This rod usually ends in a widened refractory Area. It is to protect against the melted

509824/0222509824/0222

-A--A-

Metall von einer Vielzahl von aneinandergereihten feuerfesten Hülsen umgeben.Metal surrounded by a multitude of refractory sleeves in a row.

Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.The following is a preferred embodiment of the invention for further explanation and better understanding described in more detail with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Zugabe von Zuschlagstoffen,1 shows a partially broken away perspective view of the device according to the invention for adding aggregates,

Fig. 1a zeigt eine perspektivische Ansicht des aus der Vorrichtung gemäss Fig. 1 herausgebrochenen Teiles der Vorrichtung, undFIG. 1a shows a perspective view of the part broken out of the device according to FIG the device, and

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die auf einer feuerfest ummantelten Stange angeordnete Vorrichtung.Fig. 2 shows a section through the device arranged on a refractory coated rod.

Das generelle Anwendungsgebiet für eine Vorrichtung zur Zugabe von Zuschlagstoffen ist die Metallindustrie. Im besonderen wird sie in der Stahlindustrie verwendet, wo verschiedene Legierungszusätze gleichzeitig mit dem Auffüllen der Giesspfanne aus dem Stahlschmelzofen oder dem Stahlschmelzbehälter zugegeben werden. Die am meisten verbreitete Art eines Zuschlagstoffes, welcher geschützt werden muss, ist ein Zuschlagstoff, der eine grössere Affinität zu Sauerstoff als zu Eisen hat und sogleich oxidiert, um Oxide zu bilden, welche in die Schlacke strömen oder im erstarrten Metall als unerwünschte Einlagerung festgehalten werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung schützt derartige Zuschlagstoffe durch Verwendung von zweiten Zuschlagstoffen, welche die zuThe general field of application for a device for adding aggregates is the metal industry. In particular it is used in the steel industry, where various alloy additives are used simultaneously with the replenishment of the Ladle from the steel melting furnace or the steel melting container be admitted. The most common type of aggregate that needs to be protected is an aggregate that has a greater affinity for oxygen than iron and immediately oxidizes to form oxides, which flow into the slag or are retained in the solidified metal as undesirable deposits. The invention Device protects such aggregates through the use of second aggregates, which the to

509824/0222509824/0222

schützenden Zuschlagstoffe umgeben und deshalb in sich selbst verzehrender Weise mit dem Sauerstoff in unmittelbarer Nähe der Zugabe reagieren, um eine höhere und besser vorausbestimmbare Ausbeute des zu schützenden Zuschlagstoffes zu ermöglichen.surrounded by protective aggregates and therefore in themselves self-consuming way with the oxygen in close proximity React near the addition in order to achieve a higher and more predictable yield of the aggregate to be protected to enable.

Eine Vorrichtung, die eine derartige Schutzfunktion erfüllt, ist in den Fig. 1, 1a und 2 dargestellt. Die Konstruktion als solche ist generell mit 10 bezeichnet und umfasst eine äussere Hülse 11, welche auf einer mit einer zentralen Öffnung ausgestatteten Grundplatte 17 angeordnet ist. Auf der Grundplatte 17 ist innerhalb der äusseren Hülse 11 konzentrisch zu dieser eine zweite Hülse 12 angeordnet, welche einen im wesentlichen geringeren Durchmesser besitzt als die äussere Hülse 11 und zusammen mit dieser eine ringförmige Kammer 14 bildet. Auf der Grundplatte 17 ist über deren zentraler Öffnung eine dritte Hülse 13 angeordnet, welche eine zentrale Öffnung 16 besitzt und die in Fig. 2 dargestellte feuerfest ummantelte Stange aufnimmt. Somit ist radial innerhalb der zweiten Hülse 12, im wesentlichen zwischen den beiden Hülsen 12 und 13, eine Kammer 15 gebildet. Für den Fall, dass die Vorrichtung für Anlagen der Stahlherstellung konstruiert ist, ist es möglich, die innere Hülse 13 zu entfernen, da die Kammer 15 beispielsweise durch die innere Hülse 12 und die feuerfest ummantelte Stange 19 der Pfanne gebildet werden kann.A device which fulfills such a protective function is shown in FIGS. 1, 1a and 2. The construction as such, it is generally designated 10 and comprises an outer sleeve 11 which is fitted on one with a central opening equipped base plate 17 is arranged. The outer sleeve 11 is concentric on the base plate 17 to this a second sleeve 12 is arranged, which has a substantially smaller diameter than the outer sleeve 11 and, together with this, an annular one Chamber 14 forms. On the base plate 17 is over the central Opening a third sleeve 13 is arranged, which has a central opening 16 and that shown in FIG receives refractory coated rod. Thus is radially inward of the second sleeve 12, essentially between the two Sleeves 12 and 13, a chamber 15 is formed. In the case, that the device is designed for steelmaking equipment, it is possible to remove the inner sleeve 13, since the Chamber 15 can be formed, for example, by the inner sleeve 12 and the refractory coated rod 19 of the pan can.

Der Schutz-Zuschlagstoff A ist in der Kammer 14 und der zu schützende Zuschlagstoff B in der Kammer 15 angeordnet. Der Schutz-Zuschlagstoff A ist auch über und unter dem zu schützenden Zuschlagstoff B in der Kammer 15 angeordnet, um diesen darüber hinaus noch einzukapseln.The protective aggregate A is arranged in the chamber 14 and the aggregate B to be protected is arranged in the chamber 15. Of the Protection aggregate A is also placed above and below the aggregate B to be protected in the chamber 15 in order to encapsulate this in addition.

5 0-9 824/02225 0-9 824/0222

Die Hülsen 11, 12 und 13 sind vorzugsweise aus einem dünnen blattförmigen Metall, wie etwa einem Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt, hergestellt. Sie können aber auch aus einem weiteren Zuschlagstoff, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt sein, welcher ebenso für den Stahl ein Legierungszusatz sein kann wie ein weiterer Schutz-Zuschlagstoff für den zu schützenden Zuschlagstoff B. Die Grundplatte 17 besteht im wesentlichen aus einer dünnen Metallplatte, welche das Gewicht der Hülsen und der verschiedenen dazwischen aufgenommenen Legierungszusätze trägt.The sleeves 11, 12 and 13 are preferably made of a thin one sheet metal such as a low carbon steel. But you can also choose from another Additive, such as aluminum, can be produced, which can also be an alloy additive for the steel can as a further protective aggregate for the aggregate to be protected B. The base plate 17 consists essentially made of a thin metal plate, which supports the weight of the sleeves and the various alloy additives contained in between wearing.

Die Vorrichtung 10 wird in einer Giesspfanne mit Hilfe einer feuerfest ummantelten Stange 19, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, angeordnet. Die Stange 19 endet normalerweise in einem verbreiterten feuerfesten Bereich 18, wobei eine Vielzahl von feuerfesten Hülsen 20 aneinandergereiht die Stange 19 umgeben, um diese gegenüber dem geschmolzenen Metall abzuschirmen und zu schützen. Die Stange 19 kann eine Stopfenstange sein, wie sie beim Giessen der Giesspfanne verwendet wird. Die Stange 19 kann aber auch eine separate Stange sein, die sich in die Giesspfanne hineinerstreckt und mittels einer Halterung in ihrer vorbestimmten Lage gehalten wird. Eine derartige Halterung ist in einer der eingangs aufgeführten Druckschriften beschrieben.The device 10 is in a pouring ladle with the aid of a refractory coated rod 19, as shown in FIG is arranged. The rod 19 normally ends in a widened refractory area 18, with a plurality the rod 19 is surrounded by refractory sleeves 20 in a row in order to shield it from the molten metal and protect. The rod 19 can be a stopper rod, as used when pouring the ladle will. The rod 19 can also be a separate rod that extends into the pouring ladle and by means of a Holder is held in its predetermined position. Such a holder is one of those listed at the beginning Pamphlets described.

Drei Chargen von legiertem Stahl wurden unter Verwendung der erfindungsgemassen Vorrichtung verarbeitet und die Ausbeuteresultate mit üblicherweise in der Stahlherstellung erreichbaren Ausbeuten verglichen. Die Vorrichtung wurde unter Verwendung einer standardisierten Zirkonium-Legierung als zu schützender Zuschlagstoff und einem standardisierten Ferrosilizium als Schutz-Zuschlagstoff eingesetzt. Das FerrosiliziumThree batches of alloy steel were processed using the apparatus of the present invention and the yield results compared with yields usually achievable in steel production. The device was using a standardized zirconium alloy as the aggregate to be protected and a standardized ferrosilicon used as a protective aggregate. The ferrosilicon

50982 A/022250982 A / 0222

24472892447289

war sowohl in der Kammer 14 als auch über und unter der Zirkonium-Legierung in der inneren Kammer 15 angeordnet. Die gesamte Anordnung 10 war vor dem Einfüllen des Inhalts des Schmelzofens in die Giesspfanne an einer separaten feuerfest ummantelten Stange in der Giesspfanne angeordnet worden. Die Hülsen waren aus dünnen Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt gefertigt. Das Ferrosilizium reagierte mit dem verfügbaren Sauerstoff im Bereich der Vorrichtung 10 und die daraus resultierende Ausbeute in bezug auf das Zirkonium war in diesen drei Chargen 50 % höher als die Standardausbeute, die durch Zugabe der Zirkonium-Legierung in der üblichen Weise erreicht werden kann.was in chamber 14 as well as above and below the Zirconium alloy is arranged in the inner chamber 15. the The entire assembly 10 was on a separate refractory before the contents of the melting furnace were poured into the pouring ladle jacketed rod has been placed in the ladle. The sleeves were made of thin, low carbon steel manufactured. The ferrosilicon reacted with the available oxygen in and around the device 10 resulting yield with respect to the zirconium was 50% higher than the standard yield in these three batches can be achieved by adding the zirconium alloy in the usual way.

509824/0 222509824/0 222

Claims

1. Device for adding aggregates, thereby characterized in that the device (10) for placement on a refractory clad, in a The pouring ladle arranged rod (19) is set up and a base plate set up for arrangement on the rod (19) (17), as well as outer and inner concentric devices which are arranged on the base plate (17) and a first chamber (14) between the outer and inner devices and radially inward of the inner device forming a second chamber (15), a first protective aggregate (A) in the first chamber (14) and a second aggregate to be protected (B) are arranged in the second chamber (15).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the outer and inner devices are sleeves (11, 12).

3. Device according to claim 1, characterized in that that the second aggregate (B) is covered and underlaid by the first aggregate (A), which is on the base plate (17) and is arranged above the second aggregate (B).

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that that a second inner sleeve (13) adapted to and interacting with the rod (19) is provided, which between itself and the inner sleeve (12) forms the second chamber (15).

- 9 509824/0222

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the sleeves (11, 12, 13) are made of metal.

6. The device according to claim 2, characterized in that the second additive (B) is a zirconium-containing Additive and the first aggregate (A) is a ferrosilicon-containing additive.

7. Apparatus according to claim 5, characterized net that the metal sleeves (11, 12, 13) made of a steel made of low carbon or aluminum.

8. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the
Refractory lined rod (19) ends in a widened area (18) on which the base plate (17) of the device (10) rests.

50 9 824/0222

Blank page