DE2829355A1

DE2829355A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der grenz- bzw. beruehrungsflaeche zwischen einer metallschmelze und einer auf dieser schwimmenden schlackenschicht

Info

Publication number: DE2829355A1
Application number: DE19782829355
Authority: DE
Inventors: Kenneth Garry Kemlo
Original assignee: Broken Hill Pty Co Ltd
Current assignee: Broken Hill Pty Co Ltd
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1979-01-25
Also published as: GB1600310A; AT373390B; FR2397626A2; BE868883A; ATA455578A; DE2829355C2; CA1108269A; NL7806880A; JPS5419427A; IT1097545B; FR2397626B2; IT7825729A0

Description

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THE BROKEN HILL PROPRIETARY COMPANY LIMITED, William Street, Melbourne, Victoria, Australia

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Grenz- bzw. Berührungsfläche zwischen einer Metallschmelze und einer auf dieser schwimmenden Schlackenschicht

B8885-N/GO 809884/08SO

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Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Grenz- bzw. Berührungsfläche zwischen einer Metallschmelze und einer auf dieser schwimmenden Schlackenschicht

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige des Standes einer Flüssigkeit bzw. eines fließfähigen Materials, das im folgenden mit "Flüssigkeit" bezeichnet wird, in einem Behälter und insbesondere zur Anzeige der Höhe von geschmolzenem Stahl in einer Gießpfanne.

Durch dieses Verfahren und durch diese Vorrichtung läßt sich die Berührungsfläche zwischen der Stahlschmelze und der Schlackenschicht, welche auf der Stahlschmelze schwimmt, feststellen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 21 294 ist eine Anzeige eines Flüssigkeitsstands in einem Behälter bekannt. In dieser deutschen Offenlegungsschrift 25 21 294 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben zur Bestimmung der Berührungsfläche zwischen der Stahlschmelze und der Gießpfanne. Es wird dabei eine Elektrode verwendet, die an einer bestimmten Stelle im Behälter bzw. in der Gießpfanne angeordnet ist. Diese Elektrode befindet sich in elektrischemKontakt mit dem im Behälter befindlichen Material. Ferner sind Meß- und Anzeigemittel vorgesehen zur Messung und Anzeige eines ersten Spannungsbereiches, der an der Elektrode entsteht durch eine elektrochemische Reaktion zwischen der Stahlschmelze und der Elektrode. Ferner wird ein zweiter Spannungsbereich ermittelt, der an der Elektrode erzeugt wird durch eine elektrochemische Reaktion zwischen der Schlacke und der Elektrode. Wenn daher während des Gießens der Pegel der Stahlschmelze unter die Elektrode zu liegen kommt, erfolgt ein Wechsel vom ersten Spannungsbereich in den zweiten Spannungsbereich, was durch die Meß- und Anzeigemittel angegeben wird.

Beim bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird die Elektrode an einer bestimmten festen Stellung angeordnet. Als Stelle an der die Elektrode angeordnet wird, kommt beispielsweise die Wandung der Stopfenstange

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in Frage. Die Elektrode kann auch in einem feuerfesten Stein untergebracht sein, der Bestandteil der feuerfesten Zustellung der Gießpfanne ist. Diese Anordnung der Elektrode erlaubt die Bestimmung der Berührungsfläche zwischen der Stahlschmelze und der Schlacke in der Gießpfanne, wenn der Stand der Schmelze bis zu einer Stelle absinkt, welche mit der Lage der Elektrode übereinstimmt. Auf diese Weise läßt sich sicherstellen, daß während des Gießens nur walzfähige Restblöcke erzeugt werden. Das im Vorstehenden erläuterte Konzept bewährt sich zwar zur Bestimmung des Metallschmelzenstandes in einem Behälter während des Gießvorganges, jedoch läßt sich eine an einer festen Stelle im Behälter angeordnete Elektrode für andere Anwendungszwecke im Behälter nicht verwenden.

Beispielsweise ist es erwünscht, die Berührungsfläche zwischen der Metallschmelze und der Schlacke in einer Gießpfanne festzustellen, welche mit einer Vakuumentgasungsvorrichtung zusammenarbeitet. In einer Vakuumentgasungsvorrichtung ist die Gießpfanne welche die Metallschmelze enthält unterhalb der feuerfest ausgekleideten Vakuumentgasungskammer angeordnet. Die Entgasungskammer besitzt ein feuerfest ausgekleidetes Eintauchrohr, das sich nach unten erstreckt, so daß beim Absinken der Vakuumentgasungskammer bzw. beim Anheben der Gießpfanne die untere Öffnung des Eintauchrohres in der Metallschmelze liegt. Durch ein Vakuum in der Vakuumkammer wird eine bestimmende Menge der Metallschmelze in das Eintauchrohr eingezogen. Die Metallschmelze wird in das Eintauchrohr so weit eingezogen, bis sie eine Höhe erreicht, an welcher der Stand der Schmelze im Eintauchrohr bzw. in der Vakuumkammer sich im Gleichgewicht befindet mit dem Atmosphärendruck außerhalb der Gießpfanne. Anschließend wird die Gießpfanne weiter angehoben, so daß die Metallschmelze in die Vakuumkammer gelangt. In der Vakuumkammer sind Heizvorrichtungen vorgesehen, so daß das Metall in geschmolzenem Zustand gehalten Avird. In der Vakuumentgasungskammer wird ein Teil der Metallschmelze mit relativ geringer Tiefe und relativ großer Oberfläche einem Vakuum ausgesetzt, so daß unerwünschte Gase aus dem Metall rasch entfernt werden können.

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Um eine maximale Wirksamkeit des Entgasungsvorganges zu erzielen, ist es von Bedeutung, daß das untere Ende des Eintauchrohrs so weit in die Gießpfanne eingetaucht wird, daß keine Schlacke welche auf der Oberfläche der Stahlfläche schwimmt, in das Eintauchrohr gelangt und in die Vakuumkammer eingezogen wird. Die Eintauchtiefe des Eintauchrohrs soll jedoch nicht so groß sein, daß die Wirksamkeit der Entgasung durch eine zu große Metallmenge in der Vakuumkammer während des Entgasens herabgesetzt wird.

Daher ist es bedeutsam, daß man eine exakte Anzeige für de Lage der Berührungsfläche zwischen der Metallschmelze und der Schlacke in der Gießpfanne gewinnt. Es läßt sich dann die Öffnung des Eintauchrohres genau unterhalb dieser Berührungsfläche positionieren, so daß gewährleistet ist, daß keine allzugroße Menge an Metallschmelze und keine Schlacke in die Vakuumentgasungskammer gelangt.

Durch eine fest in der Gießkanne angeordnete Elektrode, sei es daß sie in der Stopfenstange oder in einer Gießpfanne deren Gießöffnung im Boden vorhanden ist oder in der Wand der Gießpfanne angeordnet ist, reicht nicht aus, um Änderungen des Stands der Metallschmelze in der Gießpfanne oder Änderungen der Dicke der Schlackenschicht festzustd len. Diese Problematik taucht zwar bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung nicht auf, da lediglich während des Gießvorgangs der Stand der Metallschmelze in der Gießpfanne dann festgestellt werden muß, wenn er eine bestimmte Höhe in der Gießpfanne erreicht. Insofern ist beim bekannten Verfahren und bei der bekannten Vorrichtung eine fest angeordnete Elektrode ausreichend, um den gewünschten Zweck zu erfüllen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Stands einer Flüssigkeit in einem Behälter insbesondere einer Metallschmelze zu schaffen, bei der bei der Bearbeitung der Schmelze

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insbesondere durch Entgasen eine Überwachung des Stands der Berührungsfläche zwischen Metallschmelze und Schlacke möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf den beiliegende η Anspruch 1 verwiesen, wobei in den Unteransprüchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angegeben sind.

Es hat sich herausgestellt, daß zur Bestimmung bzw. zum Feststellen der · Lage der Berührungsfläche zwischen Schlacke und Schmelze bei der Anwendung der Vakuumentgasung eine Elektrode verwendet werden kann, die unabhängig von der Gießpfanne gelagert ist und welche relativ zur Gießpfanne in der Gießpfanne gehoben und abgesenkt werden kann.

Insofern kann bei der Erfindung bei Anwendung der Vakuumentgasung der Metallschmelze eine Elektrode verwendet werden, welche in der Gießpfanne angeordnet ist, jedoch von der Gießpfanne unabhängig gelagert ist. Diese Elektrode kann in der Gießpfanne relativ gegenüber der Gießpfanne angehoben und abgesenkt werden. Bei einer relativen Vertikalbewegung zwischen Elektrode und Gießpfanne ist es somit möglich, daß die obere Oberfläche der Schlackenschicht mit der Elektrode in Berührung kommt und daß dabei eine Spannung vorgesehen wird innerhalb eines ersten Spannungsbereichs, der anzeigt, daß zwischen der Schlacke und der Elektrode eine elektrochemische Reaktion stattgefunden hat. Diese Spannung wird solange aufrechterhalten, solange die Elektrode während der Relativbewegung mit der Schlacke in Berührung steht. Sobald jedoch die Elektrode mit der Metallschmelze an der Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze in Berührung kommt, wird eine neue Spannung innerhalb eines zweiten Spannungsbereichs erzeugt, so daß auf diese Weise die Lage der Berührungsfläche festgestellt werden kann. Die Dicke der Schlackenschicht kann durch Ermittlung der Strecke der Relativbewegung bestimmt werden. Es kann dann die Öffnung des Eintauchrohrs der Entgasungskammer mit einer solchen Tiefe in der Metall -

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schmelze angeordnet werden, daß sichergestellt ist, daß keine Schlacke in die Entgasungskammer eingezogen wird.

Darüberhinaus bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, daß die Elektrode Änderungen der elektrochemischen Eigenschaften einer Schicht insbesondere gegenüber der Metallschmelze in einem Behälter festgestellt werden können. Insofern läßt sich die Elektrodenanordnung auch zur Unterstützung der Steuerung eines basisch zugestellten Ofens 0OS-Ofen) bei der Stahlerzeugung verwendet werden. Bei einer derartigen Vorrichtung ist es erwünscht, daß vor dem Einblasen von Sauerstoff (beispielsweise dem Vorfrischen) die Lage der Berührungsfläche zwischen dem Metall und der Schlacke festgestellt wird, so daß die Sauerstofflanze bis in eine bestimmte Position oberhalb dieser Berührungsfläche eingefahren werden kann. Der Abstand beträgt normalerweise etwa 2 m. Das bedeutet, daß das untere Ende der Sauerstofflanze etwa 2 m oberhalb der Berührungsebene zwischen Metall und Schlacke angeordnet wird. Im allgemeinen wird im basisch zugestellten Ofen bei allen Ofengängen das gleiche metallische Chargengewicht eingestellt. Insofern ist eine Bezugspositionierung der Berührungsfläche zwischen Metall und Schlacke von einem unmittelbar vorhergegangenen Ofengang ausreichend zur genauen Positionierung der Lanze für den darauffolgenden Ofengang. Diese Einstellung wird jedoch von Zeit zu Zeit überprüft. Die Berührungsfläche zwischen dem Metall und der Schlacke kann sich ändern aufgrund der Abnutzung des hitzebeständigen Materials an den Ofenwänden und auch sowohl aufgrund der Abnutzung und von Ansammlung, insbesondere von Schlacke am Boden der Ausgleitung des Ofens. Die dabei entstehenden Schwierigkeiten können dadurch ausgeräumt werden, daß die Berührungsfläche zwischen der Schlacke und der Stahlschmelze genau bestimmt wird. Dies erfolgt in der gleichen Weise, wie im Vorstehenden im Zusammenhang mit der Vakuumentgasung, beschrieben. Insofern wird bei der Erfindung nicht nur eine Anzeige vorgesehen, wenn die Berührungsfläche zwischen Schlacke und Schmelze eine bestimmte Position im Behälter erreicht, sondern die bewegliche Elektrode

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ist unabhängig befestigt. Insofern ist die Erfindung nicht nur beim Ausgießen der Schmelze aus Gießpfannen zur Erzeugung walzfähiger Blöcke anwendbar, sondern sie läßt sich für jeden Behältertyp in welchen geschmolzenes Metall behandelt wird, beispielsweise bei der Metallurgie des Stahls im basisch zugestellten Ofen,verwenden.

Insofern eignet sich die Erfindung auch bei der Anwendung in einem Behälter der als basisch zugestellter Ofen für die Metallurgie des Stahles Verwendung findet. Dabei wird die Elektrode dahingehend verwendet, daß sie die Berührungsfläche zwischen Metall und Schlacke am Ende eines jeden Sauerstoffblasvorgangs und vor dem Abstich des Ofens bestimmt. Auf diese Weise kann beim Sauerstoffaufblasen eine genauere Positionierung der Lanzenspitze dahingehend erzielt werden, daß diese von der Berührungsfläche zwischen Metall und Schlacke immer einen festen Abstand aufweist.

Obgleich in sehr vielen Fällen eine Elektrode ah einem festen Ort ausreicht für die Anzeige des Absinkens des Metallschmelzestandes bis zu einer vorbestimmten Höhe in der Gießpfanne, ist es in bestimmten Anwendungsfällen erwünscht, die Höhe, . auf welche die Stahlschmelze absinken kann, bevor irgendeine Bearbeitung durchgeführt wird, zu ändern. Beispielsweise ist bei größeren Gießformen die Mindesthöhe für anschließend zu walzende Blöcke höher zu bemessen. Demzufolge muß dann die Elektrode, welche eine bestimmte Höhe feststellt, an welcher die Schmelze diese erreicht hat, höher positioniert sein. Bei kleineren Gießformen kann die Minimalhöhe für anschließend zu walzende Blöcke geringer bemessen sein, so daß hierzu die Elektrode an einer tieferen Stelle anzubringen ist. Insofern erleichtert eine bewegliche Elektrode veränderte Einstellungen beim Gießen in Gußformei} insbesondere beim Kokillengießen. Es kann dann eine bestimmte Gießpfanne im Zusammenhang mit verschieden großen Gießformen oder Kokillen verwendet werden.

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Außerdem erweist sich die bewegliche Elektrode im Zusammenhang mit einem Gießtrichter als vorteilhaft, durch welchen die Metallschmelze kontinuierlich in eine Gießform eingebracht wird. Es ist dabei darauf zu achten, daß die Höhe der Schmelze im Gießtrichter überwacht wird, so daß das Vorhandensein von zu viel Schmelze oder ein Überlaufen der Schmelze und damit ein Einbringen von Schlacke in die Gießform verhindert wird. Insofern läßt sich die Erfindung auch im Zusammenhang mit dem kontinuierlichen Gießen neben der Anwendung bei Gießpfannen und in basisch zugestellten Öfen verwenden.

Insofern kann bei der Erfindung der Behälter als Gießpfanne mit steigendem Guß oder als Trichter beim kontinuierlichen Gießen ausgebildet sein. Außerhalb des Behälters, d.h. außerhalb der Gießpfanne, bzw. des Trichters, sind Trägermittel für die Elektrode vorhanden, so daß diese in der Gießpfanne oder im Trichter vertikal bewegt werden kann. Die Elektrode kann dabei an einer ersten vertikalen Position angeordnet werden, um anzuzeigen, wenn die Berührungsfläche zwischen Schlacke und Schmelze diese Position erreicht hat oder unter diese Position gefallen ist. Außerdem kann die Elektrode in eine andere vertikale Position angehoben oder gesenkt werden, um anzuzeigen, wenn in der Gießpfanne, bzw. im Trichter, die Schmelzenoberfläche diese Position erreicht hat oder unter diese Position gefallen ist^um dann einen anderen Betriebszustand einzustä len.

Eine Anwendungsform der Erfindung besteht darin, daß sie bei einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Positionierung eines Eintauchrohrs einer Vakuumentgasungsvorrichtung Verwendung findet. Das Eintauchrohr der Entgasungsvorrichtung wird unter die Berührungsfläche von Stahlschmelze und Schlacke in eine Gießpfanne eingetaucht. Zur Bestimmung der Berührungsfläche zwischen Schlacke und Schmelze wird eine Elektrode verwendet, die mit dem Material in der Gießpfanne · in elektrischen Kontakt gebracht

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wird. Innerhalb eines ersten Spannungsbereiches, der durch elektrochemische Reaktion zwischen der Metallschmelze und der Elektrode stattfindet, kann dabei eine Spannung erzeugt werden. Außerdem ist ein zweiter Spannungsbereich vorgesehen, innerhalb welchem durch eine elektrochemische Reaktion zwischen der Schlacke und der Elektrode eine Spannung erzeugt wird. Die Elektrode ist dabei unabhängig von der Gießpfanne gelagert und sie kann innerhalb der Gießpfanne angehoben und abgesenkt werden. Durch die Relativbewegung zwischen Elektrode und Gießpfanne läßt sich die genaue Lage der Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze feststellen. Dies ergibt sich aufgrund einer Spannungsänderung, wenn die Elektrode beispielsweise durch die Schlacke hindurch auf die Oberfläche der Schmelze auftrifit. Durch eine Relativbewegung zwischen der Gießpfanne und der Vakuumentgasungsvorrichtung kann dann die untere Öffnung des Eintauchrohrs mit einer bestimmten Tiefe in die Metallschmelze eingetaucht werden.

Bei einer zweiten Anwendungsart der Erfindung läßt sich der Auslaß einer Sauerstofflanze beispielsweise in einem basisch zugestellten Ofen zur Stahlherstellung die Berührungsfläche zwischen der Schmelze und der Schlacke im Ofen ermitteln. Dies erfolgt ebenfalls durch eine Relativbewegung zwischen der Elektrode und dem Ofen, ausgehend von bestimmten Stellungen. Auch hierbei läßt sich die Änderung der Spannungsausgänge an den Anzeigegeräten ausnützen. Zur Positionierung der Sauerstofflanze führt man dann eine Relativbewegung zwischen dem Ofen und der Sauerstofflanze durch, so daß die Öffnung der Sauerstofflanze in einem bestimmten Abstand zur Berührungsfläche zwischen Schmelze und Schlacke angeordnet werden kann.

Bei der Anwendung der Erfindung im Zusammenhang mit einer Vakuumentgasungsvorrichtung kann die Elektrode zunächst in der Gießpfanne in eine bestimmte Position gebracht werden. Die RelatiwerSchiebung zwischen der Elektrode und der Gießpfanne wird dann durch Anheben der Gießpfanne und anschließender Relativbewegung zwischen der Gießpfanne und der Vakuum-

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entgasungsvorrichtung erzielt. Dabei kann die Vakuumentgasungsvorrichtung angehoben oder abgesenkt werden.

Bei der Anwendung der Erfindung im Zusammenhang mit einem Stahlherstellungsofen mit basischer Zustellung kann die Relativbewegung zwischen der Elektrode und dem Ofen dadurch erzielt werden, daß zunächst die Elektrode bewegt wird und dann eine Relativbewegung zwischen der Sauerstofflanze und dem Ofen durch Anheben oder Senken der Sauerstofflanze erzielt wird.

In den beiliegenden Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, anhand dieser Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 eine schnittbildliche Darstellung einer Gießpfanne zusammen mit einer Vakuumentgasungsvorrichtung, in welche· eine vertikalbewegliche Elektrode angeordnet ist zur Bestimmung der Berührungsfläche zwischen Metallschmelze und Schlacke, so daß eine exakte Positionierung des Eintauchrohrs der Vakuumentgasungsvorrichtung möglich ist.

Figur 2 Eine vergrößerte schematische schnittbildliche Teildarstellung einer Stopfenstange in die eine Elektrode zur Steuerung des Ausgießens der Schmelze aus der Pfanne.

Figur 3 Eine Teilansicht in auseinandergezogener Stellung von Verbindungsstücken für die Stopfenstange.

Figur 4 Eine vergrößerte schematische Teilansicht in schnittbildlicher Darstellung eine r Elektrodenlanze zur Bestimmung der Berührungsfläche zwischen der Schlacke und der Metallschmelze, so daß eine exakte Positionierung des Eintauchrohrs der Vakuumabgas vorrichtung möglich ist.

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Figuren 5 und 6 Schematische Darstellungen der Einrichtung in der

Figur 1 welche zur Bestimmung der Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze vorgesehen ist und welche zur Bestimmung der Dicke der Schlackenschicht dient;

Figur 7 eine schnittbildliche Darstellung durch einen basisch zu

gestellten Ofen zur Stahlherstellung mit einer Sauerstofflanze und einer beweglichen eintauchbaren Lanze, die eine Elektrode aufweist und

Figur 8 eine Kurvendarstellung für die Spannungen, welche bei

einem Versuch gewonnen wurden zur Bestimmung der Schlackendicke in einer Gießpfanne, welche im Zusammenhang mit einer Vakuumentgasungsvorrichtung betrieben wurde.

In der Figur 1 ist eine Gießpfanne 1 dargestellt mit einer Öffnung im Pfannenboden zum Ausgießen der Schmelze. Diese kann mit einer Vakuumentgasungsvorrichtung 20 zusammenarbeiten. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Gießpfanne 1 eine Stopfenstange 2, welche eine Stahlelektrode 8 mit 8mm Durchmesser aufweisen kann. Die Stahlelektrode befindet sich in einem Hohlraum einer hitzebeständigen Hülse 4 (Figur 2). Die hitzebeständige Hülse in der Stopfenstange 2 kannbeispielsweise aus hochtemperaturbeständigen Zement bestehen. Die Hülse 4 in der Figur 2 bildet eine von 17 Standarthülsen 5 in der Stopfenstange. Die spezielle Hülse 4 ist in einem bestimmten Abstand vom Pfannenboden bzw. der unteren Spitze der Stange 2 angeordnet. Die Elektrode 3 ist elektrisch an einen Stahlkern 6 der Stopfenstange 2 mit Hilfe eines Leiters 8 angeordnet. Dieser ist in Nuten im Ende der Elektrode .3 eingefräßt und mit dem Kern 6 durch einen explosiv in den Kern 6 eingetriebenen Stift verbunden. Üblicherweise wird das obere Ende der Stopfenstange 2 von einem Schwanenhalsanschlußstück 9 getragen, durch welches die Stange .2, zur Rege-

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lung des Gießvorgangs angehoben und abgesenkt werden kann. Dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stopfenstange 2 mittels Faserscheiben IQ, von dem Schwanenhalsanschlußstück 9 isoliert. Diese sind zwischen der Gabel des Schwanenhalsanschlußstück 9 und Stahlscheiben U, die als Lastverteiler für die Verbindungsmuttern 12 wirken, eingesetzt. Eine Faserfolie ß befindet sich zwischen der Stange 2 und der Gabel des Schwanenhalsanschluß Stücks 9. Eine elektrische Verbindungsstange 14 ist in entsprechender Weise an dem oberen Ende des Kerns 6 der Stange 2 befestigt und ein elektrisches Kabel 15 ist mit einem daran befestigten Anschlußstück 16 verbunden. Das Kabel 15 ist wiederum mit einer Anschlußklemme eines Mehrbereichs-Spannungsschreibers V verbunden, während die andere Anschlußklemme Verbindung zu Masse hat, welches auch das Potential der Gießpfanne 1 ist.

Im Stromkreis befindet sich der Strom der aus der Gießpfanne ausgegossenen Schmelze während des Ausgießvorgangs. Da der Metallschmelzestrom im elektrischen Kontakt mit der Gießform steht, in welche die Metallschmelze eingegossen wird, wenn die Stopfenstange 2 angehoben wird,und da die Gießform über die Schienen, auf welcher sie ruht, geerdet ist, ergibt sich ein Stromfluß zur Erde. Demzufolge ist zur Vervollständigung des Stromkreises ein Anschluß des Spannungsschreibers V geerdet. Hierzu kann dieser mit der Wandung der Gießpfanne verbunden sein, wie das in Figur 1 dargestellt ist. Wenn der Ausgießvorgang der Stahlschmelze dadurch unterbrochen wird, daß die Stopfenstange 2 in die Schließstellung gebracht wird, fließt der elektrische Strom weiterhin. Jedoch erfolgt dann der Stromfluß von der Elektrode zur Stahlauskleidung der Gießpfanne durch das feuerfeste Futter und von dort zur Erde. Natürlich ist der Stromfluß in der Schließstellung der Stopfenstange unterschiedlich zu der geöffneten Stellung der Stopfenstange. Es herrscht ein Widerstand von etwa 10 Ohm im Stromkreis, wenn die Stopfenstange geöffnet ist und ein Widerstand von 10.000 Ohm, wenn die Stopfenstange geschlossen ist.

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Wie in der deutschen Offenlegungsschrift 25 21 294 bereits ausgeführt is t, wurden Vorversuche mit einer Kohlenstoffelektrode durchgeführt, die mit einer Batterie in Reihe geschaltet war, zur Lieferung eines durch die Stahlschmelze fließenden Stroms. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Kohlenstoff mit dem Stahl reagierte, wodurch in Zusammenwirkung mit der angelegten Spannung keine vollständig akzeptablen Ergebnisse erzielt werden konnten, obgleich sich dieses Verfahren in Verbindung mit anderen Flüssigkeiten beziehungsweise Schmelzen, anwenden läßt. Weitere Versuche bestätigten das Vorhandensein einer meßbaren EMK bei einer passiven Elektrode z.B. aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, welche durch die elektrochemische Potentialdifferenz zwischen der Stahl- und der Schlackenphase hervorgerufen wurde.

Wenn die Stahlelektrode 3 von geschmolzenem Stahl umgeben ist, beträgt die Gleichgewichtskonstante K für die Reaktion Fe (fest) Fe (flüssig) nahezu eins. Da die elektromotorische Kraft E proportional ist zu InK ist E sehr klein. Während des Abgießens aller Gußblöcke vor dem Kontrolfeußblock ist die an der Elektrode gemessene Spannung nahezu Null. Die kleinen Änderungen dieser gemessenen Spannung von Charge zu Charge ergeben sich größtenteils aus Änderungen der Sauerstoffkonzentrationen, wodurch das Ausmaß der Fe-FeO-Reaktion bestimmt wird. Wenn die Elektrode 3 in die Schlacke eingetaucht wird, findet die Reaktion Fe (fest) FeO (flüssige Schlacke) statt. Die Gleichgewichtskonstante K ist für diese Reaktion anders und wegen der Beziehung E = aL ( wobei a eine Konstante ist) unterscheidet sich auch E, wenn die Schlacke mit der Elektrode in Berührung steht.

Die Art und Weise wie die vorstehende Anordnung zur Steuerung des Abgießens verwendet wird, damit die Erzeugung auch von walzbaren Restblöcken möglich ist, ist im Einzelnen in der deutschen Offenlegungsschrift 25 21 294 beschrieben.

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Eine andere Möglichkeit der Anordnung zur Steuerung des Abgießens ist in den Figuren 7 und 8 der deutschen Offenlegungs schrift 25 21 294 gezeigt. Dabei ist ein Stein in der Wandung der Gießpfanne ersetzt, durch einen speziellen Stein, in welchem eine Stahl-, Kohlenstoff- oder Molybdäielektrode in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben, befestigt ist. Dieser spezielle Stein ist bevorzugt an der Mittellinie, die durch die Gießpfannenzapfen bestimmt ist, angeordnet,so daß durch das Hippen der Gießpfanne hervorgerufene Fehler, verringert sind. Die Elektrode ist mit einem in geeigneter Weise befestigten Zuleitungsdraht versehen, welcher zwischen den Ziegelsteinen und dem Sicherheitsfutter bis hin zu einer auf dem Futter angeordneten Kontaktklemme verläuft. Ein weiterer Zuleitungsdraht, führt, wie im Vorstehenden schon beschrieben, von der Kontaktklemme zu einem Spannungsaufzeichnungsgerät.

Es hat sich herausgestellt, daß mit dieser alternativen Elektrodenanordnung noch bessere Ergebnisse erzielt werden können als mit der zuerst beschriebenen Ausführungsform. Die Betriebsweise dieser alternativen Ausführungsform ist im Wesentlichen jedoch die gleiche, wie die der ersten Ausführungsform.

Bei anderen Ausführungsformen kann der Zuleitungsdraht von der Stopfenstange oder der Elektrode zum Aufzeichnungsgerät durch ein Sender-Empfänger-System ersetzt sein. Die Isolierung des Schwanenhalsanschlußstückes läßt sich auch ersetzen durch eine vollkommene Isolierung der gesamten Stopfenanordnung von der Gießpfanne. Das vorstehend beschriebene System läßt sich auch dahingehend abändern, daß damit die Lagen der Grenzschichten zwischen dem Metall und der Schlacke und zwischen der Schlacke und der Luft, festgestellt werden können. Hierdurch läßt sich dann die Schlackenmasse bestimmen. Es wird noch einmal darauf hingewiesen, daß die verwendete Bezeichnung "Flüssigkeit" sowohl geschmolzene Metalle als auch Schlacken sowie andere Flüssigkeiten umfaßt.

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In der Figur 1 ist die Gießpfanne im Zusammenhang mit einer Vakuumentgasungsvorrichtung 20 gezeigt. Der Inhalt der Gießpfanne kann dabei einer Vakuumentgasung vor dem Abgiesen des Gießpfanneninhalts in Gußformen unterzogen werden.

Die Vakuumentgasungsvorrichtung 20 enthält eine mit einem feuerfesten Futter versehene Vakuumkammer 21, mit einem oberen Auslaß 22, der an eine nicht näher dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen werden kann. Ferner besitzt die Vakuumentgasungsvorrichtung ein Eintauchrohr 23 aus keramischen Material, das sich von einer Bodenöffnung 24 in der Vakuumkammer weg nach unten erstreckt. Die Kombination aus Vakuumkammer 21 und Eintauchrohr 23, wird von einem Traggerüst gehalten, das ein Hebegerüst 52 aufweist, welches durch vertikale Verbindungselemente 53, mit der Vakuumentgasungsvorrichtung 20, verbunden ist. Zwischen dem Hebegerüst 52 und einem umgebenden Traggerüst 55 sind hydraulische Kolben 54, vorgesehen. Kohlenstoff heizelemente 25 sind im feuerfesten Futter der Vakuumentgasungskammer vorgesehen, so daß die Stahlschmelze in der Entgasungskammer bei erhöhter Temperatur gehalten werden kann, so daß sichergestellt ist, daß das Metall in seinem geschmolzenen Zustand verbleibt.

Beim normalen Betrieb wird die Vakuumentgasungsvorrichtung in eine solche Stellung abgesenkt, in welcher die untere Öffnung des Keramikeintauchrohrs in das Metallbad in der Gießpfanne ί, eintaucht. Daraufhin wird die Vakuumkammer 21 mit Vakuum beaufschlagt so daß die Metallschmelze aus der Gießpfanne in das Keramikeintauchrohr eingezogen wird. Die untere Öffnung des Eintauchrohrs ist mit einer dünnen Stahlkappe versehen, so daß das Eindringen von Schlacke in das Eintauchrohr verhindert wird, wenn das Eintauchrohr durch die Schlackenschicht in die Metallschmelze abgesenkt wird. Sobald diese Metallkappe mit der Schmelze in Berührung kommt, schmilzt sie. Die Metallschmelze steigt durch das Eintauchrohr 23 solange an, bis die Höhe der Metalloberfläche im Eintauchrohr sich im Gleichgewicht befindet mit dem Atmosphärendruck, der auf den Gießpfanneninhalt wirkt. Daraufhin wird die Gieß-

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pfanne 1 gegenüber dem Eintauchrohr 23 angehoben, so daß das Metall in die Vakuumkammer 21 gelangen kann.

Die Tiefe der Metallschmelze in der Vakuumkammer 21 ist relativ gering und besitzt jedoch eine große Oberfläche, die dem Vakuum in der Vakuumkammer ausgesetzt ist. Auf diese Weise erzielt man eine rasche Entfernung von unerwünschten Gasen aus dem Metall.

Die Gießpfanne kann zum Anheben und Absenken auf einer Plattformanordnung 26 mit einer Plattform 27, angeordnet sein. Unter der Plattform 27 auf welcher die Gießpfanne 1 angeordnet ist, befindet sich ein Paar hydraulischer Kolben 28. Durch diese können die Plattform und die Gießpfanne angehoben und abgesenkt werden. Im Wesentlichen werden nur 10 % des Gießpfanneninhalts in die obere Kammer während eines Entgasungszyklus angezogen. Insofern sind etwa 10 Zyklen notwendig, um eine im Wesentlichen vollständige Entgasung des gesamten Gießpfanneninhalts zu erzielen.

Wie im Vorstehenden schon erwähnt wurde, ist es wesentlich zur Erzielung einer maximalen Wirksamkeit beim Entgasungsvorgang, daß das Ende des Eintauchrohres 21 mit einer solchen Tiefe in die Metallschmelze der Gießpfanne 1 eingetaucht wird, daß keine Schlacke in das Eintauchrohr eindringt. Die Eintauchtiefe des Eintauchrohrs soll jedoch nicht so groß sein, daß die Wirksamkeit der Entgasung durch eine allzugroße Menge an Metall, welche während eines Zyklus entgast werden soll, beeinträchtigt wird. Aufgrund der Veränderung der Dicke der Schlackenschicht ist es jedoch nicht so ohne weiteres möglich, die Stellung des Eintauchrohrs gegenüber der Grenzfläche zwischen der Metallschmelze und der Schlacke genau einzustälen, da diese Grenzfläche nicht gesehen werden kann. Bei zu geringer Eintauchtiefe dringt Schlacke in das Eintauchrohr ein und schwimmt an die Oberfläche der Metallschmelze, welche sich in der Entgasungskammer befindet. Dabei besteht die Gefahr, daß sie mit den Kohlenstoffaufheizelementen und dem feuerfesten Futter in der Entgasung? kammer in Berührung kommen.

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Die Aufheizelemente sind jedoch äußerst anfällig gegen einen Angriff durch geschmolzene Schlacke und relativ teuer. Außerdem erfordert das Auswechseln dieser Heizelemente einen erheblichen Zeitaufwand. Darüberhinaus enthält die Schlacke im Vergleich zur Metallschmelze einen hohen Gehalt an Sauerstoff, so daß die Wirksamkeit der Vakuumentgasung empfindlich reduziert wird.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wird bei der Erfindung eine zusätzliche Elektrode vorgesehen, die eine genaue Bestimmung der Lage der Berührungsfläche zwischen der Schlacke und der Metallschmelze in der Gießpfanne 1 vor der Positionierung des Eintauchrohrs angeben kann.

In den Figuren 1, 4, 5 und 6 besitzt diese zusätzliche Elektrode 29 einen unteren Elektrodenteil in Form eines Metallrohres 30, welches einen isolierenden Hartgummistöpsel 31 am oberen Ende aufweist. Dieser Hartgummistöpsel ist mit dem unteren Ende einer länglichen Lanze 32 in !Form eines Rohres verschraubt. Ein elektrischer ZuIeitungsdraht 33 ist an einer Stelle mit der Elektrode 30 verbunden und erstreckt sich nach oben durch eine Bohrung 35,durch den Hartgummistöpsel 31 sowie durch die obere längliche Lanze 32. Außerhalb ist der Draht mit einem Spannungsaufzeichnungsgerät verbunden. Dieses kann ein Potentiometer enthalten oder mit durch Spannung erzeugtes Licht. Die andere Seite des Spannungsaufzeichnungsgeräts ist geerdet.

Der Stromkreis zwischen der Elektrode 30 und dem Stahlmantel der Gießpfanne 1 erfolgt über das feuerfeste Futter der Gießpfanne, das geerdet ist. Der elektrische Widerstand zwischen dem Inhalt der Gießpfanne 1 und Erde an welche das Spannungsaufzeichnungsgerät 36 an einer Anschlußklemme ebenfalls angeschlossen ist, beträgt nicht mehr als etwa 20.000 Ohm. Demzufolge können falls notwendig zusätzliche Mittel vorhanden sein um sicherzustellen, daß der Inhalt der Gießpfanne ausreichend geerdet ist.

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Der Erdungsdraht 15, welcher von der Stopfenstange 2 zum Stahlmantel der Gießpfanne 1 über das Aufzeichnungsgerät V geführt ist, genügt im allgemeinen. Bei der Anordnung der Elektrode 3 in einem Stein der Gießpfanne kann der Zuleitungsdraht, falls notwendig, mit dem Stahlmantel der Gießpfanne 1 verbunden sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann reiner Kohlenstoff im oberen Teil der Stopfenstange 2 vorgesehen sein, so daß ein guter elektrischer Kontakt mit dem Stahlmantel der Stahlpfanne, welcher selbst geerdet ist, hergestellt wird.

Das obere Ende der länglichen Lanze 32 ist über ein Kabel 39 und ein festes Verbindungsstück 37 mit einem Kolben 38 einer hin- und herwirkenden hydraulischen Kolbenzylinderanordnung 40 verbunden. Wie dargestellt, ist das Kabel 39 über eine Rolle 41 geführt. Die hydraulische Kolbenzylinderanordnung 40 kann in beide Richtungen betätigt werden, so daß die Elektrode 29 angehoben und abgesenkt werden kann.

Beim Absenken der Elektrode 30 kommt diese in Berührung mit der Schlackenschicht und das Spannungsaufzeichnungsgerät gibt eine Spannung wieder, insbesondere zwischen 200 - 250 Millivolt. Bei weiterem Absenken der Elektrode fällt die Ausgangsspannung auf etwa 20 - 50 Milli volt, wenn die Elektrode mit der Stahlschmelze in Berührung kommt. Die vertikale Stellung der Elektrode kann visuell festgestellt werden, wenn die Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze erreicht ist. Diese Stellung kann mit der vertikalen Stellung der Gießpfanne verglichen werden. Insofern läßt sich auch die Position der Bodenöffnung des Eintauchrohrs gegenüber der Berührungsfläche zwischen Metall und Schlacke feststellen. Die Gießpfanne 1 kann dann durch entsprechende Betätigung der hydraulischen Kolben 28 um eine gewünschte Strecke angehoben werden. Diese Strecke ist so bemessen, daß während

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des Vakuumentgasens keine Schlacke in das Eintauchrohr gelangt.

Als Alternative oder zusätzlich zur Bestimmung der Höhe der Schlakkenschicht durch Vergleich der Stellung der Elektrodenanordnung 29 gegenüber der Gießpfanne 1 kann eine Meßskala vorgesehen sein, die mit der Plattform 27 der Plattformanordnung 26 verbunden ist. Diese Meßeinrichtung kann ein Kabel 42 enthalten, das sich von der Plattform über eine Rolle 43 nach oben erstreckt und horizontal über eine weitere Rolle 44 geführt ist und mit einem Gegengewicht 45 verbunden ist. Der Bereich des Kabels 42 zwischen den beiden Rollen 43 und 44 ist mit einer Skala 46 versehen, die unter einem feststehenden Skalenzeiger angeordnet ist. Die Elektrodenanordnung 29 kann so weit in der Gießpfanne abgesenkt werden, bis durch die Spannung angezeigt wird, daß die Elektrode 30 die obere Fläche der Schlackenschicht erreicht hat. An der Skala kann dann die vertikale Stellung der Plattform 27 und damit die vertikale Stellung der Gießpfanne 1 abgelesen werden.Die Plattform und die Gießpfanne können dann angehoben werden, bis durch die Spannungsanzeige angezeigt wird, daß die Elektrode 30 die Berührungs fläche zwischen Metall und Schlacke erreicht hat. Durch Ablesen der neuen Skaleneinstellung gewinnt man aus der Differenz gegenüber der ersten Skalenablesung eine genaue Bestimmung der Dicke der Schlakkenschicht.

Die Fig. 8 zeigt in einem Kurvenverlauf die Spannungen, welche vom Spannungsmeßgerät während eines Versuchs angezeigt wurden. Wie zu ersehen ist, beträgt die Spannung beim Absenken der Elektrode 30 etwa 0 Volt und erhöht sich beim Berühren der oberen Fläche der Schlackenschicht rasch bis in die Größenordnung von 250 Millivolt und bleibt auf einem Wert zwischen 200 und 250 Millivolt, während die Elektrode beim nachfolgenden Absenken der Plattform und der Gießpfanne noch mit der

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Schlacke in Berührung steht. Sobald die Elektrode mit der Grenzfläche zwischen Metall und Schlacke in Berührung kommt, fällt die Spannung scharf auf etwa 30 Millivolt ab. Dieser Spannungswert wird beibehalten, solange die Elektrode mit der Metallschmelze in direktem Kontakt steht. Während des in der Fig. 8 dargestellten Versuchs betrug die Ablesung auf der Skala, bis die Elektrode mit der Schlackenoberfläche in Berührung kam, etwa 15 cm. Die Ablesung auf der Skala während des Zeitpunkts, an welchem die Spannung aufgrund des Kontakts der Elektrode mit der Berührungsfläche zwischen Metall und Schlacke in Berührung gekommen ist, betrug 30 cm. Hieraus ergibt sich eine Schlackendicke von etwa 15 emv Spannungsänderungen in der gleichen Größenordnung können beim sich daran anschließenden Abgießen der Gießpfanne ergeben, wenn der Schmelzenstand bis zur Elektrode 3 in der Stopfenstange 2 absinkt. Jedoch ist dann die Größe der Spannung etwa 30 Millivolt während des Abgießens, bis die Berührungsfläche zwischen der Schlacke und der Metallschmelze bis auf die Höhe der Elektrode 3 abgesunken ist. Zu diesem Zeitpunkt wächst dann die Spannung sprungartig auf 200 - 250 Millivolt an, was durch das Spannungsaufzeichnungsgerät V angezeigt wird.

Es können Vorrichtungen zusätzlich vorhanden sein, um die exakte Stellung der Gießpfanne zu jeder Zeit zu bestimmen, so daß der Zeitpunkt, zu welchem die Elektrode mit der Schlacke in Berührung kommt, und der darauffolgende Zeitpunkt, zu welchem die Elektrode mit der Schmelze in Berührung kommt, automatisch den bestimmten Gießpfannenhöhenstellungen zugeordnet werden kann.

Dabei ist es dann möglich, daß die Gießpfanne kontinuierlich angehoben wir d, ohne daß ein Anhalten der Gießpfanne notwendig ist, um mechanisch eine Ablesung der Höhe vorzunehmen. Außerdem gewinnt man

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daraus eine direkte Ablesung der Höhe der Schlackenschicht zusätzlich zu der Lage der Berührungsfläche zwischen der Schlacke und der Metallschmelze. Die Gießpfanne kann dabei in eine optimale Stellung für die Vakuumentgasung gebracht werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Gießpfanne 1 in einer festen vertikalen Stellung gehalten werden. Nach Ermittlung der Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze kann dann die Vakuumentgasungsvorrichtung abgesenkt werden, so daß die Öffnung des Eintauchrohres mit der gewünschten Tiefe in die Metallschmelze eingetaucht ist.

In der Fig. 7 ist ein basisch zugestellter Ofen zur Stahlerzeugung schematisch dargestellt. Der Ofen befindet sich in aufrechter Stellung.

Wie im vorstehenden schon, erwähnt, ist es bei einem derartigen Ofen wesentlich, daß eine exakte Positionierung der Sauerstofflanze über der Stahlschmelze im Ofen erzielt wird. Dies setzt eine genaue Bestimmung der Grenzschicht zwischen Schlacke und Stahlschmelze voraus. Wie in Fig. 7 dargestellt, befindet sich der Ofen 50 in aufrechter Position. Eine Elektrodenanordnung 29', welche identisch mit der vorstehend beschriebenen ist und welche im einzelnen in den Fig. 1 und 6 dargestellt ist, besitzt eine Elektrode 30', einen isolierenden Hartgummistöpsel 31', eine obere längliche Lanze 32' und einen elektrischen Verbindungsdraht 33' zu einem Spannungsmeßgerät 36'. Ferner ist ein Kabel 39', eine hydraulische Kolbenzylinderanordnung 40' und eine Rolle 41' vorgesehen. Die Berührungsfläche zwischen Metall und Schlacke wird in der gleichen Weise bestimmt, wie das im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 6 beschrieben worden ist. Insofern ist es möglich, eine genaue Positionierung der Sauerstofflanze 51 über der Metallschicht zu erzielen.

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In gleicher Weise kann eine Elektrodenanordnung, ähnlich der Elektrodenanordnung 29 in den Fig. 1 bis 6,im Gießtrichter oder einem anderen Gefäß zum Eingießen von geschmolzenem Metall in eine Gießform, insbesondere beim kontinuierlichen Gießen, angeordnet sein. Die Elektrode kann dabei in der Nähe des Trichterbodens oder Behälterbodens in einer derartigen Höhe angeordnet sein, daß eine Anzeige der Berührungsfläche zwischen Metall und Schlacke erzielt wird, wenn diese Berührungsfläche bis in die Höhe der Elektrode absinkt. Auf diese Weise läßt sich verhindern, daß beim kontinuierlichen Gießen aus dem Trichter bzw. Gefäß Schlacke in die Gußform mitgenommen wird. Auch ist es möglich, die Elektrode so anzuordnen, daß die Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze soweit ansteigt, daß das Metall über den Trichter bzw. das Gefäß überläuft. Die Vorrichtung zur Erdung des Gießtrichters ist identisch zu der, welche bei der Gießpfanne zur Anwendung kommt. Der elektrische Stromkreis wird dabei über die abgegossene Metall- bzw. Stahlschmelze geschlossen. Dies gilt auch beim kontinuierlichen Gießverfahren.

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Claims

Liedl, Nöth, ZeiTler.- .

Patentanwälte hellt; I Cl.-

^t- Neue TeL-Nr. O89/22344Ϊ

8 00 0 München 22 · Steinsdorfstraße 21 - 2 2 · Telefon 089 / 2 9 8 4 6

Patentansprüche: 2829355

.) Vorrichtung zur Bestimmung der Grenz- bzw. Berührungsfläche zwischen einer Metallschmelze und einer auf dieser schwimmenden Schlackenschicht in einem Behälter mit einer im Behälter angeordneten Elektrode, die mit dem B ehälter inhalt in elektrischen Kontakt gebracht werden kann und einer Anzeige- bzw. Meßeinrichtung welche in wenigstens zwei Bereichen liegende elektrische Spannungen anzeigt, die aufgrund von elektrochemischen Reaktionen zwischen der Elektrode und der Metallschmelze und der Schlacke erzeugt werden, wobei während einer Relativbewegung zwischen dem Behälterinhalt und der Elektrode ein Spannungswechsel von einem Spannungsbereich in den anderen Spannungsbereich auftritt, wenn die Elektrode an die Grenz- bzw. Berührungsfläche zwischen der Schlacke und der Metallschmelze gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3 Q unabhängig vom Behälter(]) gelagert ist und der Behälter und die Elektrode in vertikaler Richtung relativ gegeneinander bewegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Behälter der als Gießpfanne insbesondere mit einer im Pfannenboden vorgesehenen verschließbaren Abgießöffnung ausgebildet ist, die Elektrode(30)in einem bestimmten Abstand vom Pfannenboden vor dem Abgießen der Schmelze angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß bei als Gießpfanne ausgebildetem Behälter( % in dessen Metallschmelze ein Eintauchrohr (23; einer Vakuumentgasungseinrichtung (20)eintauchbar ist, ein Hubwerk für eine vertikale Relativbewegung zwischen der Gießpfanne und der Vakuumentgasungseinrichtung vorgesehen ist, so daß während des Entgasens in Abhängigkeit von der durch die Elektrode festgestellten Lage der Grenz-.bzw. Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze, die Öffnung des Eintauchrohrs(23) in einem bestimmten

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Abstand unterhalb der Grenz- bzw. Berührungsfläche in die Metallschmelze eingetaucht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk eine Plattform (27) aufweist, auf welcher die Gießpfanne (1) aufgesetzt ist und welche durch hydraulisch betätigbare Kolben (2§ anhebbar und absenkbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk insbesondere die Plattform(27) an eine Meßeinrichtung

(46,47) gekoppelt ist zur Bestimmung der vertikalen Strecke, welche die Plattform bzw. die Gießpfanne während einer Hubbewegung zurücklegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zum Abmessen der bei der Hubbewegung zurückgelegten Strecke einen Zeiger( 47)und eine über ein Kabel (42) mit der Plattform (27) verbundene gegenüber dem Zeiger(47)verschiebbare Skala (4 6>) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem als basisch zugestellter Ofen(5Q für die Stahlerzeugung ausgebildetem Behälter der Abstand einer in den Ofen eingebrachten Sauerstofflanze (51) von der Stahlschmelzenoberfläche in Abhängigkeit von der durch die Elektrode (3Q, festgestellten Begrenzungs- bzw. Berührungsfläche zwischen Schlacke und Stahlschmelze eingestellt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung und zur Vertikalbewegung der Elektrode eine doppelt wirkende hydraulische Kolbenzylinderanordnung(40)vorgesehen ist, welche mit der Elektrode über ein Kabel (39) verbunden ist.

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9. Verfahren zur Bestimmung der Grenz- bzw. Berührungsfläche zwischen einer Metallschmelze und einer darauf schwimmenden Schlackenschicht in einem Behälter, bei dem mittels einer im Behälter angeordneten Elektrode die mit dem Behälterinhalt in elektrischen Kontakt gebracht wird, wenigstens in zwei Spannungsbereichen liegende Spannungen angezeigt werden, die auf-

/der Elektrode und

grund elektrochemischer Reaktionen zwischen'der Schlacke dzw. der Metallschmelze erzeugt werden, wobei während einer Relativbewegung zwischen Behälterinhalt und Elektrode ein Spannungswechsel von einem Spannungsbereich in den anderen Spannungsbereich auftritt, wenn die Elektrode an die Grenz- bzw. Berührungsfläche zwischen der Schlacke und der Metallschmelze gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode unabhängig von dem Behälter gelagert und in vertikaler Richtung gegenüber dem Behälter bzw. Behälterinhalt bewegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9 dadur ch gekennzeichnet, daß bei einem als Gießpfanne ausgebildetem Behälter die Elektrode in die Metallschmelze eingetaucht wird, so daß sie einen bestimmten Abstand vom Pfannenboden aufweist und daß das Abgießen der Schmelze aus der Gießpfanne in Abhängigkeit vom Ankommen der Grenz- bzw. Berührungsfläche an der Elektrode in der Weise gesteuert wird, daß die Erzeugung walzbarer Restblöcke gewährleistet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß zum Eintauchen eines Eintauchrohrs einer Vakuumentgasungseinrichtung in die in einer Gießpfanne vorhandene Metallschmelze in Abhängigkeit von der mit Hilfe der Elektrode festgestellten' Begrenzungs- bzw. Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze nach dem Erfassen der Begrenzungs- bzw. Berührungsfläche das Eintauchen des Eintauchrohrs in eine bestimmte Tiefe unterhalb der Berührungsfläche durch; Relativbewegung zwischen der Gießpfanne und der Vakuumentgasungseinrichtung erzielt wird.

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12. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode zunächst mit der Schlackenoberfläche in Berührung gebracht wird, so daß die angezeigte Spannung in dem zweiten Spannungsbereich ansteigt und daraufhin die Elektrode weiter abgesenkt wird, bis sie die Berührungs- und Grenzfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze erreicht, so daß eine Spannung im ersten Spannungsbereich angezeigt wird, daß der Abstand den die Elektrode zwischen der Anzeige der beiden Spannungsbereiche zurückgelegt hat, gemessen wird und daß in Abhängigkeit von dieser ermittelten Strecke die Gießpfanne und die Vakuumentgasungseinrichtung relativ gegeneinander bewegt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Lage der Gießpfanne ermittelt wird und die Elektrode in einer bestimmten vertikalen Lage in der Gießpfanne angeordnet wird, daß anschließend die Gießpfanne angehoben wird, bis die Elektrode die Schlakkenoberfläche berührt, so daß eine Spannung im zweiten Spannungsbereich angezeigt wird und dabei die vertikale Lage der Gießpfanne festgestellt wird, daß die Gießpfanne weiterhin angehoben wird, bis die Begrenzungs- bzw. Berührungsfläche zwischen Schlacke und Metallschmelze die Elektrode erreicht, so daß eine Spannung im ersten Spannungsbereich angezeigt wird und dabei die vertikale Lage der Gießpfanne ermittelt wird, daß dann durch eine vertikale Relativbewegung zwischen Gießpfanne und Vakuumentgasungseinrichtung das Eintauchrohr in die Metallschmelze eingetaucht wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Relativbewegung zwischen Gießpfanne und der Vakuumentgasungseinrichtung durch Anheben oder Absenken der Gießpfanne erzielt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13 dadur ch g ekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen Gießpfanne und Vakuument-

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gasungseinrichtung durch Anheben oder Absenken der Vakuumentgasungseinrichtung erzielt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung einer in einem basisch ausgekleideten Ofen zur Stahlherstellung eingebrachten Sauerstofflanze in Abhängigkeit von der Grenz- bzw. Berührungsfläche erfolg^ welche mit Hilfe der gegenüber dem Ofen relativ beweglichen Elektrode ermittelt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode mit der Schlackenoberfläche in Berührung gebracht wird,
so daß eine Spannungsanzeige im zweiten Spannungsbereich erfolgt, daß
daraufhin die Elektrode weiterhin abgesenkt wird, bis sie die Berührungsfläche zwischen Schlacke und Stahlschmelze erreicht, wodurch eine Span¹-nungsanzeige im ersten Spannungsbereich erfolgt, daß die zwischen den beiden Spannungsanzeigen zurückgelegte Strecke der Elektrode ermittelt wird und daß in Abhängigkeit davon die Sauerstoffjanze im Ofen über der Berührungs- bzw Begrenzungsfläche zwischen Schlacke und Stahlschmelze
angeordnet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionierung der Sauerstofflanze im Ofen diese angehoben oder
abgesenkt wird.

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