DE2709155A1

DE2709155A1 - Lanze fuer die spuelgasbehandlung von nichteisen-metallschmelzen

Info

Publication number: DE2709155A1
Application number: DE19772709155
Authority: DE
Inventors: Guntram Dipl Ing Koerber
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1977-03-03
Filing date: 1977-03-03
Publication date: 1978-09-07
Also published as: IT7820690A0; NL7802117A; ES233838U; GB1571755A; ES233838Y; IT1092932B; ZA781210B; US4148468A; FR2382504A1; ATA77878A; BE864475A

Description

MG Io44

MESSER GRIESHEIM GMBH ςν EM 784

Kennwort: Sintermetall-Spüllanze "et* Ba/Hi

Erfinder: G.Körber 11.02.1977

Mappe: B 2709155

Lanze für die Spülgasbehandlung von Nichteisen-Metallschmelzen

Die Erfindung betrifft eine Lanze für die Spülgasbehandlung von Nichteisen-Metallschmelzen, bestehend aus einem Stahlrohr mit einem Anschluß für das Spülgas.

Das Spülen von Stahlschmelzen mit inerten Gasen wird seit Jahren mit Erfolg praktiziert. Dabei wird das Spülgas vorwiegend durch poröse Steine im Pfannenboden eingeführt. Sofern mittels Lanzen von oben gespült wird, verwendet man entweder am Kopf durchbohrte Stopfenstangen oder Lanzen mit einem eingesetzten porösen keramischen Kopf. Üblicherweise wird der Kopf aufgeschraubt. Die Fugen werden mit feuerfestem Mörtel gedichtet und die Lanzenrohre mit Schamottesteinen umhüllt.Die Haltbarkeit dieser Lanzen ist wegen der geringen Temperaturwechselbeständigkeit der keramischen Materialien nicht groß.

Durch das Spülen der Stahlschmelzen mit inerten Gasen wird die Schmelze homogenisiert, es werden Verunreinigungen ausgespült und eine gleichmäßige Temperaturverteilung der Schmelze erreicht, Das aufsteigende Gas bewirkt in der Schmelze einen Umrühreffekt der das Einrühren von Zuschlägen erleichtert. Darüberhinaus wird generell das Fließverhalten der Schmelze verbessert.

Das Spülen von Nichteisen -Metallschmelzen hat im wesentlichen den Zweck, die Schmelze zu entgasen, d.h., den Wasserstoffgehalt zu senken und oxidische Verunreinigungen an die Oberfläche zu spülen.

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Hierdurch steigen die Dichtewerte an, die Dehnung wird verbessert und das Gefüge wird feinkörniger. Durch die infolge des Spülens erreichbare höhere Reinheit des Metalles ergibt sich eine verbesserte Verarbeitbarkeit, wie Schmieden, Walzen, Ziehen und problemlosere Oberflächenbehandlung.

Die Wirkung des inerten Spülgases ist umso besser, je feinver teilter das Gas in die Schmelze gelangt. Je nach Größe der zu spülenden Charge können verschiedene Eintragungssysteme ge wählt werden. Im Idealfall sollte die gesamte Bodenfläche des Schmelgefäßes gasdurchlässig sein. Dies läßt sich aber aus konstruktiven und beheizungstechnischen Gründen nur selten realisieren. Für Chargengrößen zwischen 50 bis 500 kg ist die Gaseintragung mittels einer Lanze am besten geeignet.

An eine Lanze für die Spülgasbehandlung von Nichteisen-Metall- schmelzen wird eine Reihe von Forderungen gestellt, die bisher in ihrer Gesamtheit nicht erfüllt werden konnten. Sie muß so leicht sein, daß sie auch manuell gehandhabt werden kann. Eine ummantelung aus Schamottesteinen, wie bei Lanzen zur Spülung von Stahlschmelzen, kommt daher nicht in Frage. Die Lanze soll eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer besitzen. Dies er fordert eine gute mechanische Fertigkeit und gute Temperaturwechselbeständigkeit, die Verwendbarkeit für Temperaturen bis 1300°C und die Verwendbarkeit für alle flüssigen Medien, die in irgendeiner Weise aggressiv sind und die begast werden sollen. Dazu wird eine äußerst feine Gasverteilung verlangt, bei der die Gasbläschengröße im/t-Bereich liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lanze für die Spülgasbehandlung von Nichteisen-Metallschmelzen zu schaffen, die alle genannten Forderungen erfüllt.

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Es wurde nun eine Lanze für die Spülgasbehandlung von Nichteisen-Metallschmelzen, bestehend aus einem Stahlrohr mit einem Anschluß für das Spülgas, gefunden, bei der gemäß der Erfindung der Lanzenkopf aus gasdurchlässigem Sintermetall gefertigt ist und an das das Stahlrohr angeschweißt ist.

Um die Austrittsoberfläche für das Spülgas möglichst groß zu machen, wird der Lanzenkopf vorzugsweise becherförmig ausgebildet. Besonders bei Verwendung der Lanze in korrosiven Medien ist es von Vorteil, wenn das Stahlrohr und der Lanzenkopf mit einer keramischen Schutzschicht überzogen sind. Vorzugsweise wird ein hochwärinebeständiges Sintermetall verwendet, z.B. aus WC mit einer Ni-Cr-Legierung als Bindemittel. Die erfindungsgemäße Lanze erfüllt alle genannten Forderungen. Sie ist, wegen des Fehlens einer schweren Schutzschicht aus Schamottesteinen so leicht, daß sie manuell gehandhabt werden kann. Durch die Schweißverbindung zwischen Sintermetall und Stahlrohr ergibt sich eine gute Temperaturwechselbeständigkeit. Sowohl das Stahlrohr als auch der Lanzenkopf aus Sintermetall können ohne weiteres auch im Dauerbetrieb bei Temperaturen bis 1300° C eingesetzt werden. Die keramische Schutzschicht schützt sowohl das Stahlrohr als auch den Lanzenkopf aus Sintermetall vor allen flüssigen Medien, die in irgendeiner Weise aggressiv*.Bei dieser keramischen Schutzschicht handelt es sich um eine Spezial-Keramikauf Emailbasis. Diese Schutzschicht umgibt auch die Körner des Sintermetalls, ohne die Poren zu verschließen. Ein entsprechendes Material ist bekannt z.B. für die Innenbeschichtung von selbstreinigenden Backöfen.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich eine Spüllanze mit einer keramischen Schutzschicht, im Längsschnitt.

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Die Lanze besteht aus dem Stahlrohr 1 und dem Lanzenkopf 2 aus Sintermetall. Der Lanzenkopf 2 ist mittels einer Schweißverbindung 3 mit dem Stahlrohr 1 verbunden. Der Anschluß für das Spülgas am Stahlrohr 1 ist nicht dargestellt. Sowohl das Stahlrohr 1 als auch der Lanzenkopf 2 sind mit einer keramischen Schutzschicht 4 auf Emailbasis überzogen.

Bei einer anderen Ausführungsform ist das Stahlrohr kurz vor dem Lanzenkopf 2,z.B. rechtwinklig abgebogen. Der Lanzenkopf ist im Ausführungsbexspxel becherförmig dargestellt, er kann jedoch auch anders geformt sein. Der Lanzenkopf 2 könnte auch anders als durch eine Schweißverbindung 3 mit dem Stahlrohr verbunden werden, z. B. mittels einer Schraubverbindung. Dabei bestände jedoch eine erhöhte Korrosionsgefahr, weil ein korrosives Medium in die Schraubverbindung eindringen könnte.

Ein besonderer Vorteil der keramischen Schutzschicht besteht darin, daß sie von vielen Nichteisen-Metallen, insbesondere Aluminium, kaum benetzt wird. Bei einer plötzlichen Unterbrechung der Gaszufuhr oder einem zu frühen Abstellen der Gaszufuhr infolge eines Bedienungsfehlers laufen die Poren daher nicht gleich voll Metall und verstopfen das Sintermetall. Sie ist hitzebeständig- und temperaturwechselbeständig. Stahlrohrlanzenkopf und Schutzschicht sind daher in ihren Eigenschaften optimal aufeinander abgestimmt. Die gute Temperaturwechselbeständigkeit ermöglicht eine hohe Lebensdauer der Lanze. Die keramische Schutzschicht verhindert ein Abschmelzen und Verschleiß. Selbstverständlich kann die keramische Schutzschicht auch entfallen, z.B. bei nicht sehr heißen und nicht aggressiven Medien.

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ORIGINAL INSPECTED

L e e r s e ire

Claims

MG EM 784 Ansprüche

1. Lanze für die Spülgasbehandlung von Nichteisen-Metallschmelzen, bestehend aus einem Stahlrohr mit einem Anschluß für das Spülgas., dadurch gekennzeichnet, daß der Lanzenkopf (2) aus gasdurchlässigem Sintermetall gefertigt ist und an das Stahlrohr (1) angeschweißt ist.

2. Lanze nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Lanzenkopf (2) becherförmig ausgebildet ist.

3. Lanze nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlrohr (1) und der Lanzenkopf (2) mit einer keramischen Schutzschicht (4) überzogen sind.

4. Lanze nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Sintermetall aus WC mit einer Ni-CR-Legierung als Bindemittel besteht.

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ORIGINAL INSPECTED