DE2726059A1

DE2726059A1 - Verfahren zum beimengen eines behandlungsagens zum geschmolzenen metall und ein glied hierfuer

Info

Publication number: DE2726059A1
Application number: DE19772726059
Authority: DE
Inventors: Kenji Fujii
Original assignee: Yoshida Iron Works Co Ltd
Current assignee: Yoshida Iron Works Co Ltd
Priority date: 1976-07-15
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1978-01-19
Also published as: FR2392126A1; DE2726059C3; DE2726059B2; CH633044A5; GB1570454A; CA1092835A

Description

PatontanwSlte Dipl.-Ing. E. Eder Dipl.-Ing. K. Schleschke

β MOnchen 40, EltsabethstraSe 34

Yoshida Iron Works Co.,Ltd., Amagasaki-shi (Hyogo-ken,Japan)

Verfahren zum Beimengen eines Behand lungsagens zum geschmolzenen Metall und ein Glied hierfür

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31.5.77

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beimengen eines Behandlungsagens zum in einem Prozess behandelten geschmolzenen Metall, z.B. während einer Entschwefelung oder einer Desoxidation oder eines eine Komponente einstellenden Prozesses.

Beispielsweise während der Entschwefelung sind die Anforderungen auf die Beschränkung eines Schwefelinhaltes (nachstehend als S-Inhalt bezeichnet) derzeit sehr verschieden, und sie hängen von den Anwendungsfällen eines sogenannten Nieder-Schwefelstahles mit einem S-Inhalt von weniger als 50 ppm ab, welcher verlangt wird. Infolgedessen ist es bei den derzeitigen Verfahren zur Herstellung von Stahl, welche Blasofen-Konverter verwenden, notwendig, eine ausreichende Entschwefelung im Konverter durchzuführen, das ist an der Stufe, welche der Herstellung von Stahl vonangeht, um ein geschmolzenes Metall mit einem S-Inhalt herzustellen, der unterhalb der Grenze liegt, welche die Rafination während des Verfahrens zur Herstellung von Stahl ermöglicht. Auf der anderen Seite nehmen die Umstände betreffend die Materialien im Blasofen einen Aspekt an, welcher keinen Anlass zum Optimisum gibt, denn dieser macht es schwer, ein geschmolzenes Metall mit einem S-Inhalt unterhalb der raffinierbaren Grenze zu halten, wie oben beschrieben.

Die äussere Ofenentschwefelung vom geschmolzenen Eisen ist die am meisten effektive Methode zur Erreichung eines niederschwefelhaltigen Stahls aus einem geschmolzenen Metall, welches einen hohen S-Inhalt aufweist, und zwar dank den Umständen im Blasofen. Es sind bereits verschiedene Entschwefelungssysteme ausserhalb des Ofen erfunden worden und sie werden auch angewendet. Diese sind z.B. die Zusatzmethode, die Rührmethode, die Einblasmethode usw., welche normalerweise verwendet werden.

Die Zusatzmethode und die Rührmethode verwenden ein Eintauchglied, um ein Entschwefelungsagens und ein Hilfsagens, die in einer Trommelkanne oder ähnlich abgefüllt sind, in den ge-

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schmolzenen Stahl einzutauchen, welcher sich in einer Giesspfanne befindet und um zu schütteln mit diesem. Dabei sind die Anschaffungskosten hoch, und zwar wegen der Anordnung der Antriebseinheit usw., und zudem noch muss das Eintauchglied oft ersetzt werden, weil es durch die Schmelzwirkung leicht beschädigt werden kann, so dass dies noch weitere Kosten bedingt. Schwefel, welches einmal zum Schwimmen auf der Oberfläche der Schmelzinform einer Schlacke gebracht wird, strebt in den geschmolzenen Stahl zurückzukehren. Einige Entschwefelungsagens und Hilfsagens verbrennen bereits bevor sie die geeignete Lagen im geschmolzenen Stahl erreichen, so dass mehr Aufwand an Entschwefelungsagens und Hilfsagens entsteht als tatsächlich notwendig wäre.

Gemäss der Einblasmethode wird, nachdem ein Entschwefelungsagens und ein Hilfsagens in den geschmolzenen Stahl mittels eines Eintauchgliedes oder ähnlich eingebracht werden, die Entschwefelung durch Einblasen von N--Gas in den geschmolzenen Stahl innerhalb einer abgeschlossenen Giesspfanne durchgeführt Auch in diesem Fall bleiben jene Probleme ungelöst, welche sich im Zusammenhang mit der Zusatzmethode und mit der Schüttelmethode ergeben.

Bei den üblichen Methoden ist die Ausbeute eines Entschwefelungsagens und des Hilfsagens (nachstehend als ein Behandlungsagens bezeichnet) im allgemeinen niedrig, und die Behandlungsoperation verlangt eine lange Verweilzeit (20 bis 25 Minuten), wobei mit einem Verlust an Wärmeenergie des geschmolzenen Stahls zu rechnen ist. Weiter, obwohl die bisherigen Untersuchungen zur Schaffung von verschiedenen Typen von Entschwefelungsagenzien führten, ist noch keine entscheidend gute Methode oder Verwendung oder Hinzufügung eines Agens angegeben worden. Daraus ergibt sich, dass die Kosten für aufwendige Anordnungen und für die zu ersetzenden Glieder, wie z.B. für die Tauchglieder und für den unzweckmässigen Verbrauch von Mengen von

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Behandlungsagenzien, der grosser ist als nötig, einen extremen Anstieg von anfänglichen und auch von laufenden Kosten bewirkt.

Wenn eine grosse Menge vom Behandlungsagens in den geschmolzenen Stahl eingebracht wird,und zwar an einer einzigen Stelle, verläuft die sich daraus ergebene chemische Reaktion heftig, und sie verbirgt die Gefahr in sich, dass grosse Mengen Rauch und Staub entstehen, und dass die Möglichkeit einer Umgebungsverunreinigung besteht, z.B. einer LuftVerpestung. Zudem ist der Behandlungseffekt nur an den Zuführungsstellen zufriedenstellend und für eine verlängerte Zeitspanne wird eine Durchschüttelung erforderlich, um den Behandlungseffekt im geschmolzenen Metall in der Giesspfanne gleichmässig zu verteilen.

Hinsichtlich der Desoxidation des geschmolzenen

Stahles ausserhalb des Ofens gibt es im allgemeinen Methoden für die Hinzufügung eines desoxidierenden Agens, bei welchen dieses in Form von Klumpen vorliegt, welche danach in den geschmolzenen Stahl eingeführt werden, und auch andere, bei welchen dieser in eine Hülse eingefüllt wird, und diese wird dann in den geschmolzenen Stahl geschossen. Bei diesen Methoden neigt das Desoxidationsagens zum Verbrennen oder zum Schwimmen (in Abhängigkeit vom spezifischen Gewicht), bevor es chemische Reaktionen im geschmolzenen Stahl erzeugen kann, welche zur Desoxidation führen. Infolgedessen ist es eine übliche Praxis, eine Menge vom Behandlungsagens einzuführen, welche grosser ist als normalerweise notwendig, und trotzdem können die Streuungen der Desoxidationsausbeuten nicht beseitigt werden. Infolgedessen kann bei den bisherigen Methoden keine gleichmassige Ausbeute des Desoxidationsprozesses erreicht werden, es sei denn, dass man eine sehr grosse Menge eines Behandlungsagens verwendet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Nachteile der bisherigen Zugabe von Behandlungsagens zum ge-

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schmolzenen Metall zu beseitigen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung

ist, die Rückkehr von Schwefel sowie die Verluste durch Ausbrennen des Behandlungsagens zu verhindern, bevor dieser in das geschmolzene Metall gelangt, wodurch der Behandlungseffekt und die Ausbeute des Behandlungsagens verbessert werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, das Agens mit Hilfe eines Tauchgliedes, eines Schüttelgliedes und einer Antriebseinheit zu verteilen, wodurch die anfänglichen und die laufenden Kosten vermindert werden, welche mit der Bearbeitung von geschmolzenem Metall verbunden sind.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist, die Verweilzeit des geschmolzenen Metalles im Behandlungsprozess zu verkürzen, welche einen Verlust an thermischen Energie des geschmolzenen Metalls bewirkt.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Qualität des Behandlungsagens zu schützen, und zwar durch Verhinderung der Verwitterung desselben, welche durch von Zeit abhängigen Aenderungen bedingt sind, oder durch Verhinderung seiner Selbstentflammung während der Lagerung oder Transportes.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass eine Kapsel, welche aus einem selbstverbrennbaren und selbstausbrechbaren Material hergestellt ist, welches für das geschmolzene Metall unschädlich ist, mit einem hierin enthaltenen Behandlungsmittel, dies bedeutet, dass ein Glied zur Beimengung eines Behandlungsmittels in das geschmolzene Metall gesenkt oder eingetaucht wird, und dass die selbstverbrennbaren und die selbst eruptiven Wirkungen der Kapsel dazu verwendet werden, dass eine Durchschüttelung bewirkt wird, und dass das Behandlungsagens mit dem geschmolzenen Metall zusammengeführt wird. Dabei kann von einer Einrichtung, welche das Schüttelglied und den Antrieb für dieses enthält, abstandgenommen werden. Da das geschmolzene Metall nicht intensiv durchgeschüttelt wird, auch wenn ein Ein-

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tauchglied verwendet wird, bleibt die Oberfläche der Schmelze ungestört und die Rückkehr von Schwefel, welcher einmal schwimmt, verhindert wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass eine Anzahl von den genannten, die Behandlungsagenzien enthaltenden Zu Satzgliedern, von welchen jedes mit einer geeigneten Menge eines Behandlungsagens abgefüllt ist, in geschmolzenes Metall eingetaucht werden, und zwar ein- oder mehrmals, wodurch die Hinzufügung des Behandlungsagens gleichmässiger wird und wobei die Behandlungszeit verkürzt wird, und daraus ergibt sich dann eine Minimalisierung der Verluste an thermaler Energie des geschmolzenen Metalls.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass das Zusatzglied für das Behandlungsagens einen rohrförmigen Körper enthält, welcher aus einem entflammbaren und explodierendem Material hergestellt ist, z.B. aus Papier, welches in Schichten zylinderförmig gewunden ist, wobei der Deckel und der Boden aus einem Material ist, welches, auch wenn es geschmolzen wird, für das geschmolzene Metall unschädlich ist. Diese Anordnung schützt das Behandlungsagens, welches im Inneren abgefüllt ist, vor einem frühzeitigen Verbrennen und vor der Denaturierung und sie verbessert die Ausbeute des Behandlungsagens. Ferner ermöglicht dies eine effektive Hinzufügung des Behandlungs agens durch Einstellung des Anfanges der Verbrennung und der Verbrennungszeit durch Einstellung des Gewichtes des Bodens und der Dicke der Papierrolle.

Zahlreiche weitere Punkte und besondere Eigenschaften, welche die vorliegende Erfindung kennzeichnen, werden im Einzelnen und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen nachstehend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1,3 und U Längsschnitte durch Zugabeglieder

für ein Behandlungsagens, welche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen, die nach der vorliegenden Methode für

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die Zugabe eines Behandlungsagens verwendet werden,

Fig. 2 eine Frontansicht des Gliedes nach Fig. 1,

Fig. 5 und 6 wie das geschmolzene Metall durch

Verwendung der Glieder, welche in Fig. 1 bis 4 gezeigt sind, behandelt wird,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Zugabeglied für ein Behandlungsagens nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 die Art und Weise der Behandlung, wenn das Glied nach Fig. 7 verwendet wird,

Fig. 9 einen Längsschnitt eines Zugabegliedes für ein Behandlungsagens, nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 eine Frontansicht des Gliedes aus Fig. 9,

Fig. 11 die Art und Weise der Behandlung, wenn vom Glied nach Fig. 9 Gebrauch gemacht wird,

Fig. 12 und 13 Längsschnitte, welche eine Abänderung zeigen, bei welcher das Glied nach Fig. 9 verbessert wird,

Fig. It einen Längsschnitt eines Zugabegliedes für ein Behandlungsagens, welcher eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt,

Fig. 15 und 16 Abänderungen, bei welcher das Glied, welches in Fig. m gezeigt ist, verbessert wird, wobei Fig. 15 ein Längsschnitt und Fig. 16 eine Frontansicht zeigen,

Fig. 17 einen Längsschnitt eines Zugabegliedes für ein Behandlungsagens, welcher eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, und

Fig. 18 und 19 ein Glied für Zugabe eine Behandlungsmittels zum geschmolzenen Metall nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Zugabeglied für ein Behandlungsmittel nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Behandlungsagens ist mit 1 be-

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zeichnet, wobei 2 ein Papierrohr bezeichnet, welches das Behandlungsagens 1 enthält, und die beiden Enden des Rohres sind mit einem Deckel 3 und einem Boden 1 dicht verschlossen. Das Papierrohr 2 besteht aus einem leicht entflammbaren und selbsteruptiven Material, z.B. aus Kraftpapier, welches in Schichten zylindrisch gewunden ist. Zwischen den benachbarten Papierschichten befindet sich jeweils eine Luftschicht, welche es bewirkt, dass es für die Verbrennung immer eine gewisse Zeitspanne bedarf, um von der äusserten Schicht bis zu der innersten Papierschicht zu gelangen, wobei die Oxidation durch Selbstverbrennung, was Verlust am Behandlungsagens 1 mit sich bringt, welches im Inneren abgefüllt ist, nicht früher erfolgt, bis das Behandlungsagens eine geeignete Lage im geschmolzenen Metall erreicht. Die Verbrennungszeit des Papierrohres ändert mit der Dicke seiner Wand. Nach der Erfahrung mit einem Konverter, wenn die Wand eine Dicke von 3 mm hatte, verbrannte das Papierrohr während 10 Sekunden, unter Aufnahme von abgestrahlter Wärme im Ofen. Die Verbrennung im geschmolzenen Metall bei einer Temperatur zwischen 1600-1700⁰C bedarf etwa 3 Sekunden. Das Material, aus welchem der Deckel und der Boden H hergestellt sind, sollte derart sein, dass es die Komponenten des geschmolzenen Metalls nicht in nachteiliger Weise beeinflusst. Das Frontende des Bodens 4 ist bombiert, so dass es im Stande ist, durch die Oberfläche des geschmolzenen Metalls durchzudringen, wenn es in das geschmolzene Metall eintritt.

In Fig. 5, welche die Art und Weise der Behandlung im vorliegenden Fall zeigt, ist das Zugabeglied für ein Behandlungsagens, das ist eine Kapsel mit der oben beschriebenen Ausgestaltung, mit A bezeichnet ist. Wenn die Kapsel A in das geschmolzene Metall B gesenkt wird, wobei das Metall in einer Pfanne C sich befindet, erreicht das Behandlungsagens 1 eine geeignete Ausgangsposition für die Reaktion im geschmolzenen Metall B,ohne vorher zu entflammen und zu oxidieren. Eine der-

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artige Startlage für die Reaktion kann durch die Einstellung des Gewichtes des Bodens U oder der Wanddicke des Papierrohres 2 erreicht werden, und zwar unter Berücksichtigung der spezifischen Gewichte der Kapsel A und des geschmolzenen Metalls B. Die Selbstentzündung des Papierrohres 2 und die sich daraus ergebende Abgabe von Verbrennungsgas an einer geeigneten Stelle im geschmolzenen Metall B, leitet eine Bewegung und Konvektion im geschmolzenen Metall ein und steigert die Zusetzung des Behandlungsagens .

Damit die Durchmischung und Leitung des geschmolzenen Metalls noch effektiver verläuft, kann, wie in Fig. 3 dargestellt, das Papierrohr derart ausgeführt sein, dass es eine mehrfache Konstruktion aufweist (z.B. eine doppelte Konstruktion, welche in der Zeichnung dargestellt ist), wobei diese einen Leerraum 2c aufweist. Das Behandlungsagens 1 ist in einem Hohlraum eingefüllt, welches durch das äussere Papierrohr 2a begrenzt ist. Das äussere Papierrohr 2a verhindert Verlust am Behandlungsagens 1 bis dieses die Anfangsposition für die Reaktion erreicht, während das innere Papierrohr 2b die Blasenbildung des Behandlungsagens 1 steigert, während dieses verbrannt wird, und zwar durch eine begleitende Emmis ion von Luft im Hohlraum 2c, wodurch die Durchmischung des geschmolzenen Metalls gesteigert wird. Damit die Zugabe des Behandlungsagens gleichmässig ist, können mehrere Kapseln, in das geschmolzene Metall an geeigneten Stellen eingetaucht werden, wobei in diesen geeignete Mengen von Behandlungsagens abgefüllt sind.

Früher, wenn eine Menge geschmolzenen Metalls,

welches zu behandeln war, vergrössert worden war, musste die Behandlungseinrichtung grosser und viel komplizierter sein und die Behandlung nahm auch mehr Zeit in Anspruch. Nach der vorliegenden Erfindung wird der Apparat nicht komplizierter und die Behandlungszeit kann sogar verkürzt werden.

Die Ausführungsform, welche in Fig. 6 dargestellt

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ist, verwendet eine Verbesserung einer üblichen Vorrichtung, wo D ein Eintauchglied und A die genannte Kapsel bezeichnet, wobei diese ein Behandlungsagens enthält. Wenn die Kapsel A in das geschmolzene Metall mittels des Eintauchgliedes D eingetaucht wird, bewirken die selbstbrennenden und eruptiven Wirkungen des Papierrohres 2 die Mischung und Bewegung des geschmolzenen Metalls B, so dass es nicht notwendig ist, dass das Eintauchglied D eine Rührbewegung ausführt und infolgedessen kann die Oberfläche der Schmelze ruhig bleiben. Infolgedessen gibt es auch keine Möglichkeit, dass Schwefel, welches sich in der Schlacke b befindet, in das geschmolzene Metall zurückkehrt. Ferner, falls die vordere Endpartie des Eintauchgliedes D mit einem Rohr D¹ aus hitzebeständigen Papier überdeckt wird, wird das Eintauchglied D durch die Schmelze nicht beschädigt und es ist lediglich notwendig jeweils das unaufwendige spezielle Papierrohr D¹ zu ersetzen, wodurch die laufenden Kosten vermindert werden.

In Fig. U ist eine Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt, wo mit 5 Dichtungsglieder bezeichnet sind, die zur Schützung der Qualität des Behandlungsagens 1 dienen, welches im Papierrohr 2 enthalten ist und zwar durch Verhinderung der Selbstentflammung wegen den zeitabhängigen Eigenschaften desselben, oder durch Verhinderung der Verwitterung des Behandlungsagens infolge dessen zeitabhängigen Aenderungen. Die Dichtungsglieder sind aus einem Material, welches, wenn geschmolzen, für das geschmolzene Material harmlos ist, und sie sind z.B. in Form eines Rohres aus einer Feinfolie oder aus Asbestpapier ausgeführt, welche die innere und die äussere Umfangsoberfläche des Papierrohres 2 decken, oder welche zusammen mit Kraftpapier umwickelt werden, falls dieses zu einem Wickel geformt ist. Infolgedessen verhindern die Dichtungsglieder eine Verbindung zwischen dem Behandlungsagens 1 in der Kapsel A und der Umgebungsluft, um dieses vor der Denaturierung zu schützen und um zu

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ermöglichen, dass es in einer viel effektiveren Weise ausgeübt wird.

In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei welcher ein Zugabeglied 1OA für das Behandlungsagens eine Kapsel 12 enthält, die aus einem Material hergestellt ist, welches, wenn geschmolzen, für das geschmolzene Metall harmlos ist und in welcher ein Behandlungsagens 11 abgefüllt ist, wobei das Zugabeglied ein Hilfsglied 6 enthält, welches sich vom oberen Ende der Kapsel 12 wegerstreckt, um eine Berührung mit dem Halter D einer Eintauchvorrichtung zu erreichen. Das Hilfsglied 6 ist zylinderförmig und entsteht durch Wicklung von Schichten aus Kraftpapier. Es ist allerdings nicht auf dieses beschränkt und es kann in ähnlicher Weise aus Asbestpapier oder gebohrtem Holz ausgeführt werden, solange diese selbstbrennende und selbsteruptive Materialien sind.

Was die Behandlung in diesem Fall anbelangt, ist auf Fig. 8 zu verweisen. Die Zugabeglieder 1OA hängen auf dem Halter D der Eintauchvorrichtung und sie sind im geschmolzenen Metall B in der Pfanne C eingetaucht. Die Kapseln 12 werden geschmolzen, um das Behandlungsagens 11 freizugeben, welches im geschmolzenen Metall B verteilt werden soll, während ein Teil des Behandlungsagens, welcher dazu neigt, zur Oberfläche der Schmelze zu schwimmen, bevor er mit dem geschmolzenen Metall reagiert, gezwungen ist, im geschmolzenen Metall zurückzubleiben und zwar durch die Selbstverbrennung des Hilfsgliedes 6 und durch die Tatsache, dass die begleitende Emission vom Verbrennungsgas Blasen verursacht. Gleichzeitig wird die Durchmischung und Leitung des geschmolzenen Metalls B eingeleitet, das Behandlungsagens 11 tritt in die Reaktion und wird dem Metall hinzugefügt.

Fig. 9 und 10 zeigen ein Zusatzglied für Behandlungsmittel nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wo ein rohrförmiger Körper mit 22 bezeichnet ist, wo

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ein Deckel mit 2 3 und ein Verbindungsrohr mit 28 bezeichnet sind, welches an den Halter einer Eintauchvorrichtung oder einer Rührvorrichtung angeschlossen ist. Der rohrförmige Körper 22 und das Verbindungsrohr 2 6 sind zylinderförmig und sie sind durch Wicklung eines selbstbrennbaren und selbsteruptiven Materials entstanden, z.B. durch Wicklung von Kraftpapier in Schichten, wie es auch beim Papierrohr 2 der Fall war. Es ist allerdings kein Behandlungsagens hierhin abgefüllt. Infolgedessen ist das untere Ende des rohrförmigen Körpers 22, wie in Fig. 12 gezeigt ist, d.h. ohne einen Deckel.

Was die Art und Weise der Behandlung in diesem Fall anbelangt, sei auf Fig. 11 hingewiesen. Die Zusatzglieder 2OA für das Behandlungsagens der oben erwähnten Ausführung hängen von einem Halter D einer Eintauchvorrichtung herab und sie werden in das geschmolzene Metall B eingetaucht, welches sich in einer Pfanne C befindet, wenn ein Behandlungsagens hierhin in bekannter Weise eingeführt wird. Dann bewirkt die Selbstbrennung der rohrförmigen Körper 2 2 im geschmolzenen Metall B und die begleitende Emission von Gas die Bildung von Blasen, welche das Rühren und Führen des geschmolzenen Metalls B bewirken, wobei das geschmolzene Metall und das Behandlungsagens vermischt werden. Zusätzlich, falls die Eintauchvorrichtung gedreht wird, wird der Effekt der Hinzugabe des Behandlungsagens noch weiter gesteigert.

Um die oben beschriebene Bewegung effektiv durchzuführen, ist es notwendig, die Verbrennungszeit durch Einstellung der Dicke des rohrförmigen Körpers 22 einzustellen. Wenn die Verbrennungszeit des rohrförmigen Körpers 22 im wesentlichen gleich der Zeitspanne gemacht wird, welche zur Durchführung der chemischen Reaktion zwischen dem Behandlungsagens und dem geschmolzenen Eisen erforderlich ist, ist dies am effektivsten und die Verluste der thermalen Energie des geschmolzenen Eisens können minimalisiert werden.

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In Abhängigkeit vom Volumen des geschmolzenen Metalls B usw., brauchen nicht mehr als zwei Glieder 2OA angewendet werden, und für diese Anordnung, auch wenn die Eintauchvorrichtung gedreht werden muss, ist keine Antriebsvorrichtung notwendig, deren Abmessungen grosser gemacht werden müsste, was
vergrösserte Anschaffungskosten nach sich ziehen würde, da der Widerstand, welcher während der Bewegung auftrifft, klein im
Vergleich mit jenem ist, welcher bei der Verwendung eines üblichen Eisenflügels vorkommt, auch wenn das Volumen des geschmolzenen Eisens gross ist. Bei der Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 13 dargestellt ist, ist es notwendig, eine Anzahl von kleinen Löchern an zwei Stellen im
rohrförmigen Körper 22" vorzusehen, wobei die eine Stelle sich beispielsweise im geschmolzenen Metall und die andere oberhalb der Oberfläche L der Schmelze befindet. Das Fehlen solcher kleinen Löcher würde die Gefahr in sich verbergen, dass der rohrförmige Körper 22" vom Halter D durch die Expansion der Luft im Hohlraum des rohrförmigen Körpers 22" gelöst wird. Wenn die
im Inneren befindliche Luft expandiert, sind es die kleinen
Löcher 7a im oberen Bereich, welche es erlauben, dass die Luft entweicht, während die kleinen Löcher 7b, welche sich im geschmolzenen Metall B befinden, der Vergrösserung des Verbrennungs bereiches dienen. Mit Vorteil wird ein Band 8 aus einem hitzebeständigen Material oder ähnlichem ausgeführt, und dieses wird am rohrförmigen Körper 22" zwischen dem geschmolzenen Metall B und der Umgebungsluft angeordnet, um den Halter vor Zerstörung durch Anpirschen des geschmolzenen Metalls zu schützen.

In Fig. m, welche eine weitere Aus führungs form
der vorliegenden Erfindung darstellt, enthält ein Zusatzglied
30 rohrförmige Körper 32, einen Deckel 33 und ein Verbindungsrohr 36, und zwar mit einer geeigneten Menge eines Behandlungsagens 31, welches hierin abgefüllt ist. Die rohrförmigen Körper 32 und das Verbindungsrohr 36 sind zylinderförmig, und sie

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sind entstanden durch die Wicklung eines Materials, welches, wenn geschmolzen, keine schädlichen Einflüsse auf die Komponenten des geschmolzenen Metalls hat, z.B. aus Kraftpapier in Schichten. Das Verbindungsrohr 36 wird zur Verbindung mit dem Halter einer Eintauchvorrichtung verwendet.

Die Art und Weise der Behandlung in diesem Fall, ähnelt jener, welche im Zusammenhang mit Fig. 11 beschrieben worden ist. Eine geeignete Anzahl von Zusatzgliedern 3OA für ein Behandlungsagens der oben erwähnten Ausführung wird mit einer geeigneten Menge vom Behandlungsagens 31 abgefüllt, sie werden auf einem Halter D einer Eintauchvorrichtung aufgehängt und dann in geschmolzenes Metall B eingetaucht, welches sich in einer Pfanne C befindet. Die Glieder 30A tragen das Behandlungsagens 31, welches hierin enthalten ist und zwar bis zu geeigneten Stellen im geschmolzenen Metall B und dann verbrennen die rohrförmigen Körper 32 im geschmolzenen Metall B und die begleitende Emission vom Verbrennungsgas bewirkt die Bildung von Blasen, welche die Bewegung und Führung des geschmolzenen Metalls veranlassen, wobei das geschmolzene Metall B und das Behandlungsagens 31 vermischt werden und miteinander reagieren. Danach wird die Eintauchoperation, wie sie oben beschrieben ist, mehrmals wiederholt.

Im dargestellten Beispiel sind zwei Zusatzglieder für das Behandlungsagens verwendet, wenn jedoch die Menge des geschmolzenen Metalls verhältnismässig klein ist, kann ein einziges Glied mehrmals eingetaucht werden. Wenn die Menge des geschmolzenen Metalls gross ist, können nicht weniger als zwei Glieder an verschiedenen Stellen angeordnet sein, und sie können gleichzeitig oder hintereinander, die einen nach den anderen, zwei und zwei usw. eingetaucht werden.

Im beschriebenen Verfahren kann die Hinzufügung eines Behandlungsagens verhältnismässig einfach und effektiv durchgeführt werden.

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Im praktischen Fall ist das Glied so angeordnet, wie in Fig. 15 und 16 dargestellt ist. Der Widerstand des geschmolzenen Metalls B während der Bewegung konzentriert sich in einem Bereich des Verbindungsrohres 46 in der Nähe der Oberfläche L der Schmelze und dieser Bereich ist mit Spritzern begleitet. Falls das Verbindungsrohr 46 durchbrochen ist, der Bewegungseffekt wird vermindert. Es ist deswegen notwendig, diesen zu verstärken und zwar aus dem Standpunkt sowohl der Intensität als auch der Spritzer. Zu diesem Zweck ist der Bereich des Verbindungsrohres 46 in der Nähe der Oberfläche L der Schmelze mit einer Metallbüchse oder mit einem hitzebeständigen Material 48 bedeckt.

Mit der Verbrennung der rohrförmigen Körper 4 2 und der Emission des Gases wird das Behandlungsagens 11 in das geschmolzene Metall gespritzt, ein Teil des Behandlungsagens ist jedoch bestrebt,zur Oberfläche der Schmelze zu schwimmen, bevor es mit dem geschmolzenen Metall reagiert. Um dies zu verhindern und um die Effektivität der HinzufUgung zu verbessern, sind kleine Löcher 47b im Verbindungsrohr 46 unterhalb der Oberfläche der Schmelze ausgefüllt. Das Verbrennungsgas wird stark und insbesondere um die kleinen Löcher 47b herum ausgestossen, wobei das Behandlungsagens, welches zum Schwimmen auf der Oberfläche der Schmelze neigt, im geschmolzenen Metall zurückgehalten werden kann.

Wie die Verbrennung des rohrförmigen Körpers 4 2 vor sich geht, zwingt die Rührwirkung das geschmolzene Metall B, das Verbindungsrohr 46 auszufüllen und das Metall kann leicht am vorderen Ende d des Halters haften. Um dies zu verhindern, sind kleine Löcher 47a im Verbindungsrohr 46 unterhalb des vorderen Endes d des Halters ausgefüllt. Die kleinen Löcher 4 7a ermöglichen es, dass die Luft, welche das Verbindungsrohr 46 ausfüllt, von hier nach aussen aus dem Verbindungsrohr 46 entweicht. Die Tatsache, dass das geschmolzene Metall B in das Verbindungsrohr 46 eintritt, bedeutet, dass die Verbrennung der Körper

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42 fortgeschritten ist und dass das Behandlungsagens in das geschmolzene Metall eingespritzt worden ist und dessen Reaktion mit dem geschmolzenen Metall sich in einem fortgeschrittenen Stadium befindet. Zu diesem Zeitpunkt, auch wenn das Verbindungsrohr 46 im Bereich der kleinen Löcher 47a oder 47b, unterbrochen ist, kann dies daher keine Schwierigkeiten mit sich bringen, da die Hinzufügung auf zwei Wegen beschleunigt worden ist, d.h. durch die Bewegung des gesamten Zugabegliedes 40a für das Behandlungsagens und durch die Rührung und Leitung des geschmolzenen Metalls dank der Selbstverbrennung und der eruptiven Wirkung der rohrförmigen Körper 42 wird nicht nur die Verbesserung des Behandlungseffektes erreicht, aber auch die Verluste an Energie des geschmolzenen Metalls minimalisiert werden, und zwar durch die Verkürzung der Behandlungszeit und durch die Verbrennung des Bewegungsgliedes 10.

Fig. 17 zeigt ein Zusatzglied 50A für ein Behandlungsagens nach der vorliegenden Erfindung, welches zur Desoxidation verwendet wird. Rohrförmige Körper 52 und ein Verbindungsglied 56 sind zylinderförmig und sie sind durch Wicklung von Schichten aus einem Material entstanden, welches, wenn geschmolzen, für die Komponenten des geschmolzenen Metalls harmlos sind, wie z.B. aus Kraftpapier, zusammen mit einem desoxidierenden Material, welches zu einem Plättchen oder Draht geformt ist. Es kann eine Aluminiumfolien 52b sein. Während des Behandlungsprozesses bewirkt die Selbstverbrennung der rohrförmigen Körper 52 im geschmolzenen Metall und die begleitende Emission vom Verbrennungsgas die Bildung von Blasen, welche eine Bewegung und Leitung des geschmolzenen Metalls nach sich zieht, wobei die Schmelze, welche aus dem-geschmolzenen Metall und der Behandlungsagenzien, insbesondere aus dem desoxidierenden Agens 51 und der Aluminiumfolie 32b besteht, bewegt wird. In diesem Fall wird die Hinzugabe auf zwei Wegen beschleunigt, erstens durch den zusammenwirkenden Effekt des desoxidierenden Materials, welches

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in den rohrförmigen Körper 52 enthalten ist und des desoxidierenden Agens, welches im Inneren enthalten ist, und durch die Bewegung und Leitung des geschmolzenen Metalls, hervorgerufen durch die Selbstverbrennung und Eruption der rohrförmigen Körper 52.

Bei der Ausführungsform aus Fig. 18 und 19 ist ein Glied für ein Behandlungsagens mit 6OA bezeichnet, 62a bezeichnet einen rohrförmigen Körper und 66 bezeichnet ein Verbindungsrohr, welche eine zusammengesetzte Konstruktion darstellen (im vorliegenden Beispiel ist es eine doppelte Konstruktion), wobei eine Anzahl von Behältern 62b (im dargestellten Beispiel Ό , wobei jede von ihnen eine geeignete Menge von Behandlungsagenzien 61 enthält, die im Hohlraum 9 enthalten sind, welcher durch den rohrförmigen Körper 6 2a und das Verbindungsrohr 66 begrenzt ist. Der rohrförmige Körper 62a und das Verbindungsrohr 66 sind zylinderförmig und sie sind durch Wicklung, z.B. vom Kraftpapier in Schichten, entstanden, während die Behälter 62a die Form von Hülsen haben, welche aus verschiedenen Materialien bestehen (z.B. aus einer Papierhülse, welche aus einem selbstverbrennbaren und selbsteruptiven Material ähnlich jenem des rohrförmigen Körpers 62a und des Verbindungsrohres 66 ist, einer Hülse aus einem Metallplättchen, einer Hülse aus einem hxtzebeständigen Material und einer Hülse aus Asbestpapier) oder in der Form von Hülsen aus demselben Material mit verschiedenen Dicken der Wände. Solche Materialien sollten allerdings für das geschmolzene Metall harmlos sein, wenn sie geschmolzen sind.

Nach der vorliegenden Ausführungsform werden die Behälter 62a nacheinander geschmolzen,um das Schmelzverhältnis zu verkleinern, um zu erreichen, dass das Behandlungsagens 61 in jedem Behälter verspritzt wird, und dass das geschmolzene Metall und das Behandlungsagens bewegt werden, wobei sie miteinander reagieren können. Mit wenigen Worten ausgedrückt, gibt es eine zeitliche Verzögerung bei der chemischen Reaktion des Be-

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handlungsagens, welche durch die Unterschiede im Schmelzverhältnis der Behälter 6 2b im geschmolzenen Metall bewirkt wird, wobei ein Diffusionseffekt erreicht wird, welcher den Behandlungs effekt verbessert, und welcher die Behandlungsdauer spart.

Obwohl hier beschrieben worden ist, was zur Zeit als vorteilhafte Ausführungsformen mehrerer Schritte der Erfindung betrachtet wird, dürfte es den Fachleuten klar sein, das Modifikationen und Aenderungen durchgeführt werden können, ohne sich dabei vom Wesen der Erfindung zu entfernen.

Es sollte daher klar sein, dass die beispielsweisen Ausführungsformen der Erfindung nur zur Darstellung und nicht zur Begrenzung der Erfindung dienen, wobei der Schutzbereich der Erfindung in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, und wobei alle Modifikationen, welche in den Sinn fallen, als Equivalenzansprüche betrachtet werden sollen.

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^. Eder Dipl.-Ing. KjRchleschks

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Hinzufügen eines Behandlungsagens zum geschmolzenen Metall, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatzglied für das Behandlungsagens, welches das Behandlungsagens enthält, welches aus einem selbstbrennenden und selbsteruptiven Material hergestellt ist, und welches für das geschmolzene Metall harmlos ist, in das geschmolzene Metall eingeführt wird, und dass die selbstentflammende und eruptive Wirkung des Zusatzgliedes für das Behandlungsagens bewirkt, dass das Behandlungsagens und das geschmolzene Metall aufgerührt und in Bewegung gesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Zusatzgliedern mit dem Behandlungsagens, von welchem jedes eine geeignete Menge von Behandlungsagens enthält, und von welchem jedes aus einem selbstbrennbaren und selbsteruptiven Material ist, welches für das geschmolzene Metall harmlos ist, gleichzeitig oder nacheinander in das geschmolzene Metall eingeführt werden, und das die selbstverbrennende und selbsteruptive Wirkung der Zusatzglieder für das Behandlungsagens bewirken, dass das Behandlungsagens und das geschmolzene Metall aufgerührt und in Bewegung gesetzt werden.

3. Glied für Zugabe eines Behandlungsagens zum geschmolzenen Metall, gekennzeichnet durch ein Papierrohr, welches aus Kraftpapier ist, das in Schichten gewunden ist, durch einen Deckel und durch einen Boden, welche aus einem Material sind, um die gegenüberliegenden Enden des Papierrohres zu schliessen und durch ein Behandlungsagens, welches im Papierrohr abgefüllt ist.

4. Glied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Papierrohr eine zusammengesetzte Konstruktion aufweist, dass der hohle Raum im mittleren Papierrohr leer ist,

OWQINAL INSPECTED

272B059

während der hohle Raum, welcher durch das äussere Papierrohr begrenzt ist, mit einem Behandlungsagens ausgefüllt ist.

5. Glied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren und äusseren Umfangsoberflächen des Papierrohres mit luftdichten Gliedern bedeckt sind oder dass solche luftdichten Glieder zusammen mit dem Papierrohr gewickelt werden .

6. Glied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfsglied, welches aus einem selbstbrennbaren und selbsteruptiven Material ist, vorgesehen ist, und dass es sich von einer Kapsel weg erstreckt, die ein Behandlungsagens enthält, und dass die Kapsel derart ausgeführt ist, dass sie von einer Eintauchvorrichtung durch das genannte Hilfsglied herabhängen kann.

7. Glied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiger Körper, welcher aus einem selbstbrennbaren und selbsteruptiven Material ist, einen Deckel hat, welcher mit einem Ende dieses Körpers verbunden ist, und dass er ein Verbindungsrohr aufweist, welches sich vom anderen Ende desselben erstreckt und zur Verbindung mit einer Bewegungsvorrichtung oder einer Eintauchvorrichtung dient.

8. Glied nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsagens im Inneren abgefüllt ist.

9. Glied nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einige kleine Löcher im Verbindungsrohr ausgeführt sind, und zwar in einer Lage unterhalb der Oberfläche der Schmelze und an einer zweiten Stelle unterhalb des vorderen Endes des Halters einer Eintauchvorrichtung oder einer Bewegungsvorrichtung.

10. Glied nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein desoxidierendes Material, welches in Form eines dünnen Plättchens oder Drahtes vorliegt, mit dem rohrförmigen Körper verflochten ist.

709883/0677

11. Glied nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch

einen rohrförmigen Körper und durch ein Verbindungsrohr, welche aus einem selbstbrennbaren und selbsteruptiven Material hergestellt sind, und welche in einer zusammengesetzten Konstruktion ausgeführt sind, und durch mehrere Behälter, von welchen jeder eine geeignete Menge eines Behandlungsagens derselben Art enthält, wobei diese Behälter sich in einem Hohlraum befinden, welcher durch den rohrförmigen Körper und durch das Verbindungsrohr begrenzt ist.

12. Glied nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Behälter eine andere Art von Behandlungsagens enthält.

D'Pl.-ing. E. Eder D!pl.-/ng. K. Schieschk* •München«. Eliwbethstraee 34