DE2506926C2

DE2506926C2 - Induction crucible furnace for melting down metallic melt material, especially sponge iron

Info

Publication number: DE2506926C2
Application number: DE19752506926
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr-Ing 4100 Duisburg Wenzel Werner Prof Dr-Ing 5100 Aachen Olschewski
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1977-08-04

Description

Eisen, sogenanntem Eisenschwamm, im Induktions-Tie- J₅ aufgegeben, ist. es wiederum zweckmäßig, die genannteIron, so-called sponge iron, is abandoned _{in the induction tie J 5.} it is again expedient to use the said

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gelofen hat gegenüber dem Einschmelzen im elektrischen Lichtbogenofen verschiedene Vorteile. Diese bestehen im wesentlichen darin, daß bei dem Lichtbogenofen ungünstige physikalische Wirkungen von dem sich frei ausbildenden Lichtbogen ausgehen. Es kommt hinzu, daß der Lichtbogenofen Elektroden verbraucht, wodurch die Einschmelzkosten erheblich belastet werden.Gelofen has various advantages over melting in an electric arc furnace. These exist essentially in the fact that the arc furnace has adverse physical effects from it free developing arc go out. In addition, the arc furnace consumes electrodes, whereby the melting costs are significantly burdened.

Man hat sich deshalb verschiedentlich mit den Möglichkeiten der Verwendung eines Induktions-Tiegelofens für das Einschmelzen von Eisenschwamm beschäftigt. Dabei hat sich gezeigt, daß zur Erzielung einer großen Schmelzleistung eine möglichst hohe Bandbewegung erforderlich ist, die mit Hilfe von ein wanderndes Magnetfeld erzeugenden Induktoren hervorgerufen wird. Eine besonders gründliche Badbewcgung ergab sich bei in der Mitte des Ofengefäßes aufsteigender Badslrönuing, wobei sich eine starke Kuppe auf dem Bad bildet, von der aus das flüssige Eisen zur Ticgelwandung hin abfließt (Dissertation Grum brecht. Aachen, 1973, S. 53). Die günstige Wirkung der großen Badbewegung beruht darauf, daß metallische Teilchen aus dem auf die Badoberfläche gegebenen Eisenschwamm mitgerissen und in der Tiefe des Bades aufgeschmolzen werden (Dissertation Grumbrecht, S. 85).One has therefore differently looked at the possibilities of using an induction crucible furnace employed for melting sponge iron. It has been shown that to achieve a high melting capacity as high a tape movement as possible is required, which with the help of a wandering magnetic field generating inductors is caused. A particularly thorough bath movement resulted from Badslrönuing rising in the middle of the furnace vessel, with a strong knoll forms on the bath, from which the liquid iron flows off to the Ticgelwandung (dissertation Grum breaks. Aachen, 1973, p. 53). The cheap one The effect of the large movement of the bath is based on the fact that metallic particles are deposited on the bath surface Sponge iron carried along and melted in the depths of the bath (dissertation Grumbrecht, p. 85).

Aus der DT-AS 15 83 445 ist ferner ein Induklbnstiegeloten bekannt, bei den eine an der Ofenwand aufsteigende und in der Ofenmitte abwärts gerichtete Strömung erzeugt wird. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Mitnahme des auf- <>s zuschmelzenden Materials durch die Badströmung und das Einschmelzen solcher mitgeführter Teile festen Eisens in der Tiefe des Bades möglichst optimal zu ge-Trenneinrichtung vorzusehen. Besonders günstige Ergebnisse werden bei dieser Arbeitsweise erzielt, wenn die Innenseite des Ofengefäßes im Bereich der oberen Öffnung nach innen, oben gekrümmt ausgebildet ist. Dadurch wird die in der Randzone aufsteigende Badströmung mit möglichst großer Intensität auf die Stelle der Badoberfläche hingelenkt, an der der Eisenschwamm aufgebracht wird. Dadurch, daß der Ofenquerschnitt an der Mündung eine sich nach oben verjüngende Einschnürung erhält, wird die im Unterteil des Ofens in Wandungsnähe nach oben strömende Eisenmenge zu einem relativ schmaleren nach oben gerichteten Strömungsfeld zusammengefaßt und dabei entsprechend beschleunigt. Die Strömung trifft daher mit großer Intensität auf das auf der Badoberfläche liegende Schmelzgut auf und zerlegt es in seine Einzelteile, die mit der Strömung zur Mitte hin mitgeführt werden. From the DT-AS 15 83 445 there is also an induction stick known, in which an ascending on the furnace wall and directed downward in the middle of the furnace Flow is generated. Proceeding from this, it is the object of the present invention to take along the <> s to be melted material by the bath flow and the melting of such entrained parts solid Iron in the depth of the bath as optimally as possible to ge-separating device to be provided. Particularly favorable results are achieved with this procedure if the inside of the furnace vessel in the area of the upper opening is curved inwards and upwards. As a result, the bath flow rising in the edge zone hits the spot with the greatest possible intensity the bath surface to which the sponge iron is applied. Because the furnace cross-section receives a constriction tapering upwards at the mouth, that in the lower part of the furnace near the wall upwardly flowing iron amount to a relatively narrow upwardly directed Combined flow field and accelerated accordingly. The current therefore hits with great intensity on the melt material lying on the bath surface and breaks it down into its individual parts, which are carried with the current towards the center.

Der erfindungsgemäße Induktions-Tiegelofen ist besonders vorteilhaft anzuwenden, wenn der Eisenschwamm kontinuierlich eingeschmolzen wird. In diesem Fall wird das flüssige Eisen zweckmäßigerweise kontinuierlich oder in kleinen Portionen durch den Ofenboden hindurch aus dem Gefäß entnommen, wobei die Entnahme durch ansich bekannte Verschlußeinrichtungen erfolgen kann. Die Schlacke muß dagegen nach oben aus dem Tiegel entnommen werden. Wird mit einer im Wandiingsbcreich befindlichen Schlackenschicht gearbeitet, kann ein normaler Schlackenüberlauf verwendet werden. Wird mit im Mittelbereich befindlicher .Schlackenschicht gearbeitet, kann die Schlacke mit Hilfe eines Greifers oder Saugrohrs aus dem Tiegel entnommen werden.The induction crucible furnace according to the invention can be used particularly advantageously when the sponge iron is continuously melted down. In this case, the liquid iron is expedient continuously or in small portions taken from the vessel through the bottom of the oven, wherein the removal can be done by known locking devices. The slag must against it can be removed from the top of the crucible. With a slag layer located in the wall area worked, a normal slag overflow can be used. Will be located in the middle area When the slag layer is worked, the slag can be removed from the crucible with the help of a gripper or a suction pipe can be removed.

Div Höhenverstellbarkeit des die Trenneinrichtung darstellenden Rohres ist beim diskontinuierlichen Ofenbelrieb von besonderer Bedeutung. Bei dieser Betriebsart wird der Ofen beim Abstich jewciis etwa nur zur Hälfte entleert. Es ist deshalb notwendig, das Vorliegen gleichartiger Arbeitsbedingungen auch bei halbleerem Ofen dadurch sicherzustellen, daß die Trenneinrichtung entsprechend tief zu Beginn des neuen Ofengangs abgesenkt und dann mit der Zunahme des Ofeninhaltes nach oben verstellt wird. >°Div height adjustability of the separating device is the discontinuous Oven operation of particular importance. In this operating mode the oven is only about half emptied when tapping. It is therefore necessary to have to ensure similar working conditions, even with a half-empty furnace, that the separating device lowered accordingly at the beginning of the new furnace cycle and then with the increase in the furnace content is adjusted upwards. > °

Die Erfindung wird an Hand des in der Abbildung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. The invention is described using the exemplary embodiment shown schematically in the figure.

In der Abbildung ist mit I ein Induklions-Tiegelofen bezeichnet, bei dem mitlels der Spulen oder Induktoren ¹S 2 ein aufwärts wanderndes Magnetfeld erzeugt wird. Die Schmelze bewegt sich daher in der Nähe Jer Tiegelwand in dem mit 4 bezeichneten Bereich cbenfiill.s aufwärts, während in der Tiegelmitte 3 eine Abwärtsströmung hervorgerufen wird. In Nähe der Badoberflä- ^:0 ehe strömt die Schmelze radial von außen nach innen und in Bodennähe in umgekehrter Richtung. Im Bereich der Badoberfläche befindet sich ein Rohr 6 aus keramischem Material und ein ebenfalls ringförmiger, zweckmäßig nach oben sich konisch verjüngender Schutt-Trichter 7 für den zu erschmelzenden Eisenschwamm 8. Der in den Schutt-Trichter 7 aufgegebene Eisenschwamm wird im Bereich der Badoberfliiche 9 von der dort radial nach innen gerichteten Strömung mitgenommen, wobei die Intensität der nach innen gerichteten Strömung dadurch vergrößert wird, daß die Wandung des Ofengefiißes im Bereich dessen oberer öffnung bei 12 konisch nach oben innen verläuft. Der in der Mitte des Bades nach unten milgenoinmene Eisenschwamm wird dabei aufgeschmolzen, wobei die Schlacke gegen die Strömungsrichtung nach oben aufsteigt. In the figure, I denotes an induction crucible furnace, in which an upward-moving magnetic field is generated by ^{means of the coils or inductors 1 S 2.} The melt therefore moves upwards in the vicinity of the crucible wall in the area labeled 4, while a downward flow is caused in the middle of the crucible 3. In the vicinity of the bath surface ^{: 0} before the melt flows radially from the outside to the inside and near the bottom in the opposite direction. In the area of the bath surface there is a tube 6 made of ceramic material and a likewise ring-shaped rubble funnel 7, suitably tapering upwards, for the sponge iron 8 to be melted the radially inwardly directed flow there, the intensity of the inwardly directed flow being increased in that the wall of the furnace vessel in the area of its upper opening at 12 runs conically upwards inward. The iron sponge in the middle of the bath is melted downwards, whereby the slag rises upwards against the direction of flow.

Innerhalb des von dem Rohr b umgebenen Raumes sammelt sich daher eine Sehlackenschichi 10, Bei kontinuierlichem Ofenbetrieb kann die Schlacke aus dem Rohr 6 z. B. mit Hilfe eines Greifers oder eines Saugrohrs, wie durch den Pfeil angedeutet, entnommen werden. A lacquer layer 10 therefore collects within the space surrounded by the tube b Oven operation, the slag from the pipe 6 z. B. with the help of a gripper or a suction pipe, as indicated by the arrow.

Das flüssige Eisen kann gegebenenfalls kontinuierlich oder diskontinuierlich nach oben abgeführt werden, wobei die Steuerung der entnommenen t'isenmenge durch eine geeignete Vcrschlußvorrichiung 11 erfolgt.The liquid iron can optionally be discharged continuously or discontinuously upwards, The amount of iron removed is controlled by a suitable locking device 11.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Induction crucible furnace / to melt down metallic. Schmcl / .gui, especially sponge iron, with inductors, which are directed upwards on the furnace wall and downwards in the furnace center Generate flow, marked through the middle area of the surface of the volume separating device (6) separating from the surrounding area.

2. Induction furnace according to claim I, characterized in that the separating device (fi) is off refractory material, e.g. B. core micromaterial, existing Rohv is.

3. Induction furnace according to claim 1 and 2, characterized in that the separating device (6) is adjustable in height is arranged.

4. Induction furnace according to claims I to 3, characterized in that the inner ropes of the Oven vessel c (l) in the area of the upper opening einwiirts, running at the top (at 12) is formed.

In order to solve this problem, the solution is according to the invention an induction crucible furnace for melting down metallic melt material, in particular sponge iron, with inductors, which are directed upwards on the furnace wall and downwards in the furnace center Generate flow, proposed, which through a the middle area of the bath surface from the surrounding one Area dividing separator is marked. With this induction crucible oil it is possible to to place the sponge iron in the middle of the bath surface. In this case - with the herringbone direction of the liquid iron on the bath surface from the wall to the center of the vessel - the sponge iron in the middle of the bath

taken and melted here. As a result, the edge area of the bath surface becomes largely metallic Iron kept free, so that a largely iron-free slag collects and drawn off here can be.

According to a further proposal of the invention, the separating device expediently consists of a tube refractory material, e.g. B. Ceramic material. So that the lower edge of this pipe is as close as possible to the Bath surface or slightly immersed in this set even with different heights of the bath level can be, the separating device is expediently arranged adjustable in height. Will with this arrangement the sponge iron is charged into the pipe, this prevents the penetration of iron

The invention relates to an induction crucible furnace
for melting down metallic melt material, in particular sponge iron, which is provided with inductors 30 floating in the separated part outside the middle, which generate a slag layer that rises on the furnace wall and is present in the area and the flow is directed downwards.

Melting down below the melting temperature obtained from the ores by reduction

returns.

If the melt material moves into the area of the melt near the wall that has the ascending flow