DE2558072B2

DE2558072B2 - Verfahren und vorrichtung zum einfuehren von entschwefelungs- oder legierungszusaetzen unter dem metallbadspiegel

Info

Publication number: DE2558072B2
Application number: DE19752558072
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: LaBate, Micheal Donald, Ellwood City, Pa. (V.StA.)
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1975-12-22
Publication date: 1978-01-19
Also published as: DE2558072A1; DE2558072C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einführen von Entschwefelungs- oder Legierungszusätzen an einer gewünschten Stelle unter dem Metallbadspiegel mit gewünschter Einführungsgeschwindigkeit.

Bekannt sind eine zylindrische Vorrichtung mit einer Mehrzahl von übereinandergeschichteten Kammern, deren jede unterschiedliche Zusatzbehandlungsmittel enthält, eine schwere mit Aluminium beladene Vorrichtung zum Einführen von Aluminium in eine Stahlschmelze zu deren Desoxydation und eine Vorrichtung nach der US PS 20 05 540 die dem Einführen vor! Bchandlungsmitteln in eine Stahlschmelze dient und in die Stahlschmelze durch eine Lageeinstellungseinrichtung nach unten gedrückt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einführen von Entschwefelungs- oder anderen Zusätzen unter dem Metalibadspiegel zu entwickeln, womit das Einführen der Zusätze an einer bestimmten Stelle unterhalb des Badspiegels zu einem bestimmten Zeitpunkt mit bestimmtem Durchsatz ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf einer eintauchbaren Vorrichtung einer mit der Länge, die der einer Stopfenstange vergleichbaren ist, die in der Pfanne in ähnlicher Weise die die Stopfenstange angeordnet wird und ein durch Hitze verzehrbares Material aufweist, das die zu einem bestimmten Zeitpunkt steuerbare Abgabe der Zusatzmittel an einer bestimmten Stelle im Metallbad in der Pfanne ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, ist daher zunächst ein Verfahren zum Einführen von Entschwefelungs- oder Legierungszusätzen unter dem Metall-, insbesondere Stahlbadspiegel mittels eines untertauchenden Geräts, mit dem Kennzeichen, daß die Einführung des Zusatzes durch Einstellen einer bestimmten Aufzehrgeschwindigkeit einer durch Hitze verzehrbaren, aus 125 bis 135 Gewichtsteüen Dolomit oder Kalkstein, 8 bis 16 Gewichts'eilen Holzspäne, Holzmehl oder Reishülsen und 4 bis 12 Gewichtsteüen eines ölmodifizierten Kohlenwasserstoff-Harzbindemittels und eines zugehörigen Katalysators bestehenden Wand des die Zusätze enthaltenden Einführgeräts gesteuert wird.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer feuerfest ausgekleideten Stopfenpfanne und einem bis in eine bestimmte Tiefe unter dem Metallbadspiegel versenkbaren Zusatzeinführgerät, mit dem Kennzeichen, daß das Zusatzeinführgerät aus einer einen feuerfesten Mantel aufweisenden, im Bodenbereich der Pfanne in einen erweiteren Endabschnitt auslaufenden Stange mit einem von dieser am Endabschnitt getragenen, durch Hitze verzehrbaren Behälterteil zusammengesetzt ist, der aus 125 bis 135 Gewichtsteüen Dolomit oder Kalkstein, 8 bis 16 Gewichtsteüen Holzspäne, Holzmehl oder Reishülsen und 4 bis 12 Gewichtsteüen eines ölmodifizierten Kohlenwasserstoff-Harzbindemittels und eines zugehörigen Katalysators besteht.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 3 bis 7 gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren und der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterscheiden sich vom Stand der Technik vorteilhaft dadurch, daß die Zeitdauer des Aufzehrens und der Zersetzung der den oder die Zusätze umgebenden Behälterteilwand je nach der Wanddicke und -zusammensetzung gesteuert werden kann und daher sowohl das Niveau als auch die Geschwindigkeit der Abgabe des oder der Zusatzmittel an das Metallbad in optimaler Weise einstellbar sind.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Pfanne mit

μ der erfindungsgemäßen Zusatzeinführvorrichtung; und

F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch eine abgewandelte Form der erfindungsgemäßen Zusatzeinführvorrichiur-.g.

In F i g. 1 erkennt man eine übliche Gießpfanne 10 mit einem Metallgehäuse 11, einer feuerfesten Auskleidung 12, einer Bodenöffnung 13 und einer in einer Stopfendüse endenden Stopfenstange 14. Eine in der Pfanne 10 untergetaucht gehaltene Entschwefelungsvorrichtung besteht aus einem Stahlrohr 15 mit einem nach unten kegelförmig verjüngten Teil 16, der abnehmbar am unteren Ende des Stahlrohres 15 durch Stifte 17 befestigt ist, die in Löcher 18 im Stahlrohr 15 eingreifen. Das obere Ende des Stahlrohres 15 ist mit einer Kappe 19 versehen. Außerdem sind Sicherheitsventile oder Fntlüftungslöcher 20 im Stahlrohr 15 und in der Kappe 19 vorgesehen. Eine vertikal übereinandergestapelte Anzahl von isolierenden Ringen 21 schützt die Außenseite des Stahlrohres 15 von der Kappe 19 bis zu einem Flansch 22 am Bodenende des Stahlrohrs 15. Der konische Teil 16 und die isolierenden Ringe 21 sind aus nichtmetallischem durch Hitze verzehrbarem Material gebildet, das sich in der Metallschmelze mit einer konstanten vorbestimmten Geschwindigkeit ohne besondere Gasentwicklung zersetzt.

Ein Beispiel eines zweckmäßigen nichtmetallischen Isoliermaterials, aus dem der konische Teil 16 und die isolierenden Ringe 21 hergestellt sind, kann folgende Zusammensetzung aufweisen: 59,9 kg Dolomit, 7,26 kg Holzspäne und 4,54 kg Kohlenwasserstoffharzbindemittels mit zugehörigem Katalysator, wie z. B. ein an sich bekanntes Polyesterharz und ein Polyisocynanatkatalysator. Eine alternative Zusammensetzung kann 59,9 kg Kalkstein, 7,26 kg Holzmehl und 4,54 kg des Kohlen-Wasserstoffbindemittels und Katalysators wie im vorigen Beispiel enthalten. Eine weitere Abänderung kann einen Ersatz der Holzspäne oder des Holzmehls durch Reishülsen vorsehen.

Wie F i g. 1 weiter veranschaulicht, sind die isolierenden Ringe 21 und der konische oder kegelförmige Teil 16 aus dem vorgenannten Material gebildet und nach ihrer Formung mit dem Stahlrohr 15 zusammengesetzt. Das untere Ende des Teils 16 ist mit einer öffnung 23 versehen, in der zwei Stahlplatten 24 angebracht sind, die durch eine Mehrzahl von um den Umfang unter Abständen verteilten Stangen 25 getrennt sind. Der Teil 16 ist vorzugsweise um die Platten 24 und die Stangen 25 herum ausgebildet, so daß diese einen Verschluß im ansonsten offenen unteren Ende des Teils 16 bilden. Eine gewünschte Menge eines oder mehrerer Zusatzmittel, wie z. B. eines entschwefelnd wirkenden Materials, vorzugsweise in der Form von Kügelchen 26, ist in dem einen Behälter bildenden Teil 16, und zwar über der oberen Platte 24, angeordnet und wird hierin bis zur zeitlich gesteuerten Zersetzung der Einführvorrichtung in der Stahlschmelze zurückgehalten. Der Behälterteil 16 und die Ringe 21 sind noch mit isolierendem feuerfesten Material bespritzt.

Zur Herstellung des Behälterteils 16 und der isolierenden Ringe 21 wird das oben beschriebene nichtmetallische Material gemischt, geformt, getrocknet und, wenn ausreichend gesetzt, mit dem Stahlrohr 15 entsprechend Fig. 1 zusammengesetzt. Ein !lakenarm 27 ist an der Kappe 19 der Vorrichtung so angebracht, e>o daß das äußere Hakenende des Arms den Rand der Pfanne 10, wie Fig. 1 zeigt, übergreift und dadurch die Einführvorrichtung in der Pfanne 10 in vertikaler Lage hält.

Die Stahlplatte 24 kann am unteren Ende der i>i Einführvorrichtung in einem kleinen Sumpf von Stahlschmelze in der Pfanne 10 so angeordnet werden, daß sich eine bestimmte Lageeinstellung der Vorrichtung in der Pfanne ergibt und ein Aufschwimmen der Vorrichtung verhindert wird, wenn die Stahlschmelze einfließt.

Die Stahlschmelze verursacht dann die Zersetzung des nichtmetallischen Behälterteils 16 und der isolierenden Ringe 21 mit bestimmter Geschwindigkeit und dadurch die Abgabe der Kügelchen 26 des oder der Zusatzmittel auf gewünschtem Niveau und mit einer zeitlich nach Wunsch eingestellten Abgabegeschwindigkeit in die Stahlschmelze, um diese optimal zu behandeln. Die isolierenden Ringe 21 können auch aus einem feuerfesten Material bestehen.

Außerdem ist es möglich, daß durch Variation der Zusammensetzung des oben beschriebenen nichtmetallischen Materials auch die ganze Einführungsvorrichtung daraus gebildet werden und das Stahlrohr 15 entfallen kann. Eine solche abgeänderte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 veranschaulicht. Man erkennt hier, daß danach ein rohrförmiger Teil 28 aus nichtmetallischem verzehrbarem Material mit einer Kappe 29 an seinem oberen Ende und mit darin angeordneten Sicherheitsöffnungen 30 und einem Haltehaken 31 vorgesehen ist, der an der Kappe 29 angebracht ist. Das untere Ende des rohrförmigen Bauteils 28 ragt etwas in einen kegelförmigen hohlen Behälterteil 32 hinein und ist damit durch Stifte 33 verbunden. Eine Menge eines oder mehrerer Zusatzmittel in Form von Kügelchen 34 ist im Behälterteil 32 angeordnet, dessen unterster Teil wiederum mit zwei Platten 35 ausgestattet ist, die durch eine Mehrzahl von Stangen 36 unter Abstand gehalten sind. Der Behälterteil 32 kann gänzlich aus verzehrbarem Material sein.

Die abgeänderte, in Fig.2 dargestellte und vorstehend erläuterte Vorrichtung arbeitet in gleicher Weise wie die nach Fig. 1, wobei die zeitlich gesteuerte Aufzehrungs- oder Zersetzungsgeschwindigkeit der Vorrichtung wieder durch die Mischungszusammensetzung des nichtmetallischen Materials reguliert werden kann.

Die Pfanne und die im Zusammenhang damit beschriebene Zusatzeinführvorrichtung ermöglichen das wunschgemäße Zusetzen von Behandlungs- und anderen Stoffen mit verbessertem Wirkungsgrad und ohne störende Rauchbildungsprobleme, die nach dem Stand der Technik auftraten.

Das Gewicht der die Zusätze enthaltenden Vorrichtung ist durch Verwendung entsprechend schwerer Metallplatten 24 bzw. 35 und/oder Stangen 25 bzw. 36 zweckmäßig etwa das 1 '/2fache des Gewichts des davon verdrängten geschmolzenen Metalls, wodurch gesichert wird, daß die Vorrichtung ohne Aufschwimmen in der Metallschmelze gehalten wird.

Aus dem Vorstehenden ersieht man, daß die Pfanne und die untergetauchte Zusatzeinführvorrichtung gemäß der Erfindung geeignet sind, die Abgabe von Behandlungszusätzen an die zu behandelnde Metallschmelze an gewünschter Stelle und mit gewünschter Zusatzzeit und -geschwindigkeit vorzunehmen.

Eine Anzahl von Zusätzen einschließlich Legierungszusätzen können eingebracht werden. Die Reihenfolge verschiedener Zusätze kann leicht durch entsprechende Lagenstellung der einzelnen Zusätze in den beschriebenen untertauchbaren Zusatzeinführvorrichtungen gesteuert werden. Flüchtige Elemente können mit gesteuerter Einführungsgeschwindigkeit und Niveaueinstellung mit einem Minimum an Aufwirbelung und Rauchbildung zugesetzt werden. Da weit weniger Turbulenz im Bereich der Zusalzabgabe auftritt, bilden

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sich weniger Oxide. Daher erreicht man nicht nur eine oder Ferrosilizium, zusetzen. Diese Zusätze gehen wie

bessere Ausnutzung der Zusatimittel, sondern auch eine erwünscht in Lösung, statt daß sie herausgeblasen

geringere Menge von Einschlüssen unter der Ojerflä- werden oder in die oben schwimmende Schlacke

ehe im Endprodukt. Aus dem gleichen Grund lassen sich gelangen und nicht in Lösung gehen,

feinteilige Stoffe, wie z. B. feinteiliges Ferrornangan 5

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einführen von Entschwefelungsoder Legierungszusätzen unter dem Metall-, insbesondere Stahlbadspiegel mittels eines untertauchenden Geräts, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung des Zusatzes durch Einstellen einer bestimmten Aufzehrgeschwindigkeit einer durch Hitze verzehrbaren, aus 125 bis 135 Gewichtsteilen Dolomit oder Kalkstein, 8 bis 16 Gewichtsteilen Holzspäne, Holzmehl oder Reishülsen und 4 bis 12 Gewichtsteilen eines ölmodifizierten Kohlenwasserstoff-Harzbindemittels und eines zugehörigen Katalysators bestehenden Wand des die Zusätze enthaltenden Einführgerätes gesteuert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer feuerfest ausgekleideten Stopfenpfanne und einem bis in eine bestimmte Tiefe unter dem Metallbadspiegel versenkbaren Zusatzeinführgerät, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzeinführgerät aus einer einen feuerfesten Mantel (21; 28) aufweisenden, im Bodenbereich der Pfanne (10) in einen erweiterten Endabschnitt auslaufenden Stange mit einem von dieser am Endabschnitt getragenen, durch Hitze verzehrbaren Behälterteil (16; 32) zusammengesetzt ist, der aus 125 bis 135 Gewichtsteilen Dolomit oder Kalkstein, 8 bis 16 Gewichtsteilen Holzspäne, Holzmehl oder Reishülsen und 4 bis 12 Gewichtsteüen eines ölmodifizierten Kohlenwasserstoff-Harzbindemittels und eines zugehörigen Katalysators besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterteil (16; 32) am unteren Ende eine öffnung (23) und einen Verschluß (24, 25; 35,36) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (15, 21; 28) des Zusatzeinführgeräts hohl ist und deren oberes Ende eine Verschlußkappe (19; 29) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange des Zusatzeinführgeräts aus einem Stahlrohr (15) mit einem Mantel (21) aus dem gleichen durch Hitze verzehrbaren Material wie der Behälterteil (16) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (21) aus übereinandergestapelten Ringen zusammengesetzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Hitze verzehrbare Behälterteil (16; 32) aus 59,9 kg Dolomit, 7,26 kg Holzspänen und 4,54 kg des Bindemittels mit zugehörigem Katalysator besteht.