DE2900864A1 - Verfahren zum einspritzen von pulverfoermigem material in eine metallurgische schmelze - Google Patents
Verfahren zum einspritzen von pulverfoermigem material in eine metallurgische schmelzeInfo
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Description
ASEA AB
Västeras/ Schweden
metallurgische Schmelze
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von pulverförmiger!
14aterial in eine metallurgische Schmelze gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Das Verfahren dient zum Raffinieren und/
oder Frischen der Schmelze, wie beispielsweise die Reduktion eines Metalloxyds.
Solche Einspritzverfahren sind bekannt. Ihr Nachteil besteht darin,
daß sie viel Energie erfordern. Man hat versucht, den Energiebedarf bei diesem Verfahren auf verschiedene Weise bereitzustellen,
wie beispielsweise durch Verbrennung von Kohlenstoff mit Sauerstoff oder auf elektrischem Wege.
Beispielsweise hat man Konverter oder Reaktoren mit induktiver Beheizung gebaut und verwendet, bei denen Pulver durch Düsen
(Blasöffnungen), die unter der Schmelzenoberfläche liegen, in die Schmelze gespritzt wird. Dieses Verfahren hat sich bewährt,
Schwierigkeiten bereitet jedoch die Konstruktion der Düse. Außerdem möchte man die Schmelze gern auf andere Weise heizen.
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Man hat auch kippbare Gießpfannen oder Öfen gebaut, bei denen Düsen oder Lanzen verwendet werden, die zu Beginn des Verfahrens
oberhalb der zu raffinierenden und/oder zu frischenden Schmelze münden, worauf man unter gleichzeitigem Einblasen von Gas durch
die Düse oder Lanze die Gießpfanne oder den Ofen derart gekippt hat, daß die-Düse oder Lanze unter der Schmelzenoberfläche mündet,
worauf trägergashaltiges, pulverförmiges Material unter gleichzeitigem Rühren von einem an geeigneter Stelle angebrachten
Umrührer in die Schmelze gespritzt wird. Abhängig von einer verfügbaren Energiequelle hat sich auch dieses Verfahren bewährt.
Man möchte 'jedoch häufig mit einer leicht zu regelnden Energiequelle
von relativ hoher Leistung arbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, welches bei guter Einspritzwirkung
mit einer leistungsstarken und leicht regelbaren Energiezufuhr arbeitet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß
die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
genannt.
Durch die Erfindung erhält man eine gute Einspritzwirkung und die Möglichkeit einer guten und regelbaren Energiezufuhr. Es
ist leicht zu erreichen, daß die Lichtbogen richtig brennen. Man
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braucht keine Düse, BlasÖffnung oder Lanze in die Schmelze zu
tauchen und Vermeidet die dadurch bedingten Materialbeanspruchungen. Man verwendet die Lichtbogenelektroden als Einspritzlanze,
ohne diese einzutauchen. Der richtige Zufuhrdruck kann durch den Trägergasdruck eingestellt werden, und die Zufuhr
kann beispielsweise durch Ejektorwirkung geschehen. Das pulverförmige
Material, bei dem es sich um Kohlenstoff, Kalk, oder Aluminium (Desoxydationsmittel, Mischmetall, Chromoxyd, Ferrooxyde,
verschiedene Legierungszusätze usw.) handeln kann, wird auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die die durch die Schwerkraft erzeugte
Geschwindigkeit bei weitem überschreitet und die das Eindringen des Pulvers in die Schmelze bewirkt, wobei die erforderliche Reaktion,
z.B. das Frischen von Stahl, zustande kommt.
Das Verfahren nach der Erfindung darf nicht mit dem bekannten Verfahren
zur Schmelzreduktion von Eisenoxyd verwechselt werden, bei dem Pulver aus Eisenoxyd sowie eventuelle Reduktions- und/oder
Raffinierungsmittel einem Ofen oder Behälter über ein feuerfestes Rohr zugeführt werden, das in der Mitte einer Elektrode mündet,
wobei die Elektrode an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist und als Kathode geschaltet ist, während das Bad Anode ist und
und Anode/
zwischen Kathode ein Lichtbogen entsteht. Hier wird das Oxyd
einem Fleck unter dem Lichtbogen zugeführt, wo die Reduktion stattfinden soll, doch handelt es sich hierbei nicht um ein
Einspritzen in die Schmelze.
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Anhand der schematischen Darstellung in der Figur soll das Ver-
/Lnaclv der Erfindung/
fahren/anhand eines Ausfünrungsbeispieles näher erläutert v/erden.
fahren/anhand eines Ausfünrungsbeispieles näher erläutert v/erden.
Pulverförmiges Material, wie beispielsweise Kalk und/oder Kohlenstoff
und/oder Aluminiumoxyd und/oder Legierungszusätze und/oder sonstige Raffinierungszusätze, werden von einem oder mehreren
schematisch dargestellten Behältern 1 in Richtung des Pfeils 2 einem Rohr 10 zugeführt, durch das in Richtung des Pfeiles 3 Trägergas
geleitet wird. Dabei erhält man im Pulver eine Ejektorwirkung,
und durch geeigneten Druck wird das Pulver einer oder mehreren hohlen Lichtbogenelektroden 4 zugeführt, die einen zentralen
Kanal 5 haben, durch den das Pulver hindurchströmt. Es können auch Elektroden mit mehreren Kanälen verwendet werden. Es können
auch mehrere Elektroden verwendet werden, wobei den verschiedenen Kanälen ein und derselben Elektrode oder mehrerer Elektroden
dasselbe oder verschiedene Pulver zugeführt wird/werden. Die Elektroden werden aus geeignetem Material, z.B. Graphit, amorphem
Kohlenstoff oder Metall, hergestellt. Durch die Kanäle 5 in den Elektroden wird das Material - wie vorstehend beschrieben - auf
pneumatischem Wege mit Trägergas, beispielsweise mittels eines EjektorVerfahrens j transportiert. Als geeignetes Trägergas kommen
beispielsweise in Betracht Argon, ein anderes Edelgas, Luft,
Stickstoff oder Sauerstoff. Die Elektrode kann auch einen zentralen Kanal haben, in welchem in der Mitte in axialer Richtung
ein möglichst feuerfestes Rohr angeordnet ist, durch welches das Pulver zugeführt wird. Das Gas wird in diesem Fallo durch don
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ringförmigen Spalt zwisehen dem Rohr und der Wand des zentralen
Kanals der Elektrode zugeführt, wobei es am schmelzenseitigen Ende von Rohr und Kanal zu einer Ejektorwirkung kommt. Der
Transport geschieht so, daß das pulverförmige Material eine genügend hohe Geschwindigkeit annimmt, um in die im Ofen befindliche
Metallschraelz-e 6 einzudringen, die raffiniert und/oder gefrischt
und eventuell reduziert werden soll. Der Lichtbogen 7 wird während des Einspritzverfahrens mittels einer zwischen Elektrode und
Schmelze angelegten elektrischen Wechselspannung oder Gleichspannung, aufrechterhalten. Man erhält also zusammen mit dem
Einspritzen ins Bad an der Stelle 8 gleichzeitig eine Wärmezufuhr, und zweckmäßigerweise soll das Einspritzen mit einer solchen
Geschwindigkeit geschehen, daß das p"ulverförmige Material mindestens 5 mm, zweckmäßigerweise mehr als 1 cm, beispielsweise
10 bis 30 cm, in die Schmelze eindringt, wobei in der Schmelze
eine Frischung durch das Pulver stattfindet. Eventuell kann der
Ofen auf an sich bekannte Weise durch einen nicht dargestellten Umrührer zur Homogenisierung der behandelten Schmelze ergänzt
v/erden. .Es ist also zu beachten, daß die Elektrode 4 nicht in die
Schmelze eintaucht, sondern in einem solchen Abstand von der Schmelze endet, daß sich ein zweckmäßig verlaufender Lichtbogen
ausbildet. Dasselbe gilt, v/enn mehrere Elektroden verwendet werden. Eventuell kann bei Verwendung von Gleichstrom in an sich bekannter
'.reise eine Bodenelektrode vorgesehen werden.
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Während des Einspritzverlaufes steht die Elektrode unter Spannung.
Der Lichtbogen brennt also zur selben Zeit, in der das Einspritzen stattfindet. Abgase, wie beispielsweise Verbrennungsgase und/oder
verbrauchtes Trägergas, werden in geeigneter Weise, beispielsweise mittels, einer Gasabsauganordnung, bei 9 abgeleitet.
Natürlich kann der für das Ausführungsbeispiel beschriebene Ofen außer der Elektrode noch mit anderen Einblasvorrichtungen ausgerüstet
sein.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann im Rahmen des offenbarten
allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.
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Leerseite
Claims (3)
1. Verfahren zum Einspritzen von pulverförmigem Material in
eine metallurgische Schmelze, wie z.B. Stahl, zum Raffinieren und/oder Frischen der Schmelze, wobei das Material der Schmelze
durch in einer oder mehreren Lichfbogenelektroden angeordneten Kanäle zugeführt wird, die oberhalb der Schmelzenoberfläche
enden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtbogen in bekannter Weise zwischen Elektrode und Schmelze aufrechterhalten wird,
während das Pulver gleichzeitig kontinuierlich mit Hilfe eines Trägergases mit einem solchen Druck hinzugelegt wird, daß das
Pulver derart unter die Oberfläche der Schmelze dringt, daß man die gewünschte Reaktion der Schmelze erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägergas Argon, ein anderes Edelgas, Stickstoff, Sauerstoff,
Luft usw. verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver vom Trägergas auf eine solche
Geschwindigkeit beschleunigt wird, daß es mindestens 5 mm, vorzugsweise mindestens 1 cm, beispielsweise 10 bis 30 cm, in die
Schmelze eindringt.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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| 8363 | Opposition against the patent | ||
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