DE2933466C2

DE2933466C2 - Gefäß für die Behandlung von geschmolzenem Metall

Info

Publication number: DE2933466C2
Application number: DE2933466A
Authority: DE
Inventors: Sachio Nagashima; Makoto Ohita Wake
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1978-08-18
Filing date: 1979-08-17
Publication date: 1983-11-24
Also published as: BR7905328A; IT7950059A0; DE2933466A1; GB2029454B; GB2029454A; NL7906111A; US4241904A; AU5000379A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gefäß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei dem hier beschriebenen Gefäß handelt es sich um ein Gefäß für die Behandlung von geschmolzenem Metall, welches einen Gefäßkörper mit einer direkt am Boden des Körpers befestigten Trommel aufweist, wobei der Boden der Trommel dazu vorgesehen ist, teilweise in ein in einem Behälter befindliches Metallschmelzebad eingetaucht zu werden, damit die Schmelze im Kreislauf aus dem Metallschmelzebehälter in das Behandlungsgefäß hinein- und daraus wieder herausgeleitet werden kann, so daß das geschmolzene Metall beim Durchfließen des Behälters in vorgesehener Weise einer Behandlung unterzogen werden kann, z. B. einer Entgasung oder einem Raffinieren oder Veredeln durch Zugabe von einem oder mehreren Legierungselementen oder modifizierenden Zusätzen, wie Mitteln zur Entschwefelung oder Entphosphorung, die dem Bad zugegeben oder darin eingeblasen werden, oder einem Einblasen von Sauerstoff.

In der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung sind die Nummern der Figuren und die Bezugszeichen, die sich auf Ausführungsformen nach dem Stand der Technik beziehen, durch eine vorgesetzte Ziffer 0 hervorgehoben.

Aus der US-PS 34 79 022 bekannte Gefäße für die Behandlung von geschmolzenem Metall, z. B. Entgasungsgefäße, sind von einer Bauart, wie sie typischerweise in den Fig. 01a und b gezeigt ist, bei der der Gefäßkörper 01 üblicherweise aus Ober- und Unterteilen 02, 03 zusammengesetzt ist, die, weil sie im Betrieb verschiedener Abnutzung unterliegen, zum Zwecke des

■>; Auswechselns voneinander trennbar sind. Unterhalb eines Bodens 04 des Unterteils 03 des Gefäßes sind zwei Rohre 05, 06 für die nach oben und die nach unten gerichtete Strömung vorgesehen. An den unteren Enden der Steig- und Fallrohre 05. 06 sind Ein-

-,(I tauchrohre 07 bzw. 08 in entfernbarer Weise angeschlossen.

Ein anderes bekanntes Gefäß von der Art, die z. B. in der japanischen Gebrauchsmusterschrift 29 526/71 beschrieben und in den Fig. 02a und 02b gezeigt ist, weist drei oder möglicherweise noch mehr Saugrohre 05 für geschmolzenes Stahl und ein Auslaßrohr 06 auf, die am Boden des Unterteils 03 des Gefäßes befestigt sind. An die Rohre 05,06 sind Eintauch- oder Verlängerungsrohre 07 bzw. 08 in entfernbarer Weise angeschlossen.

bo Eine weitere Vorrichtung, die in der japanischen Gebrauchsmusterschrift 5205/66 beschrieben ist. ist von einstückiger Bauart, wie in der Fig. 03a gezeigt. Der Boden 04 des unteren Gefaßteils 03 schließt sich einstückig an Steig- und Falleitungen 05. 06 und Ein-

t.5 tauchleitungen 07, 08 an.

Diese im Stand der Technik allgemein bekannten Behandlungsgefäße sind zur Durchführung verschiedener Behandlungen vorgesehen, bei denen die unleren

Teile der Eintauchrohre in ein in einer Gießpfanne 09 befindliches Metallschmelzebad 010 eingetaucht werden. Die Metallschmelze wird durch die Saugwirkung eines Vakuums in das Gefaßunterteil 03 bis zu einer vorbestimmten Höhe vom Boden 04 eingeleitet Ein Inertgas wie Argon wird durch eines der Einlaßeintauchrohre 07 eingeblasen, während der vorbestimmte Pegel des geschmolzenen Metalls im Unterteil eingehalten wird. Dadurch entsteht eine nach oben gerichtete Strömung in diesem Eintauchrohr und eine nach unten gerichtete Strömung im anderen Eintauchrohr, so daß das geschmolzene Metall im geschlossenen Kreislauf kontinuierlich nach oben in das Unterteil, über den Boden und nach unten aus dem Gefäß heraus geleitet wird. Während dieses Vorgangs wird das geschmolzene Metall entgast oder, gleichzeitig mit der Entgasung, einer oder mehreren oder oben erwähnten Behandlungen unterzogen. Die Behandlungs3efäße 01 werden während des Betriebs hochevakuiert, weil dieses vormals zum Zwecke der Entgasung und anderen Behandlungen des geschmolzenen Metalls für wirksam erachtet wurde.

Bei den üblichen Gefäßen, z. B. bei denen der beschriebenen Art, haben sich jedoch die folgenden Probleme eingestellt.

(1) Da im Behandlungsgefäß 01 ein hohes Vakuum erzeugt wird, steigt das geschmolzene Metall im Unterteil 03 des Gefäßes und erreicht schließlich eine Höhe h (siehe F i g. 01) von etwa 1,5 m, gemessen ab der normalen freien Oberfläche der Metallschmelze in der Gießpfanne 09. Die Steighöhe Zi₁ des geschmolzenen Metalls im Gefäßunterteil, gemessen vom Boden 04, hängt sowohl von den Längen der Steig- und Fallrohre 05,06, wie auch von den Längen der in das geschmolzene Metall eintauchenden Eintauchrohre 07, 08 ab. Dagegen wird es für die Behandlung von geschmolzenem Metall als zweckmäßig erachtet, daß die Höhe /i, üblicherweise im Bereich von 200 bis 500 mm liegt. Aufgrund der Länge der beiden als Steig- und Falleitungen dienenden Rohre 05, 06 und der zugeordneten Eintauchrohre 07, 08 liegt die freie Oberfläche oder der Pegel des geschmolzenen Metalls auf dem Boden 04 des Gefäßunterteils 03 hoch über dem Bad im Behälter. Dies erfordert den Einsatz von Evakuiermitteln hoher Leistung, um das geschmolzene Metall unter der Saug- *5 wirkung eines hohen Vakuums nach oben zu ziehen. Hinzu kommt, daß die Hochvakuumbchandlung häufigerweise ein Spritzen des Metalls bis zu erheblichen Höhen innerhalb des Gefäßes 01 verursacht, so daß es erforderlich ist, ein Gefäßoberteil 02 von einer Höhe, ><> die ansonsten nicht erforderlich ist, zur Verbindung mit dem Unterteil 03 zu verwenden. Es kommt dazu, daß es erforderlich ist, die Ablagerung von geschmolzenem Metall auf der Wandauskleidung 011 im Innern des Gefäßes zu verhindern, indem in der Nähe der einer Bespritzung ausgesetzten Innenwandteile Heizmittel vorgesehen werden. Folglich muß der für die Behandlung des Metalls vorgesehenen Gefäßkörper 01, der aus den Ober- und Unterteilen 02, 03 und dem Boden 04 besteht, von erheblicher Größe und komplexer Bauart sein.

(2) Die Querschnittslläche des Bodens des Unterteils 03 des Gefäßes 01 für die Behandlung von geschmolzenem Metall ist allgemein vergleichsweise größer als die Summe der gesamten Querschnittsfläche der Fließleitungen für das geschmolzene Metall innerhalb der Steig- und Fallrohre 05. 06, die unterhalb des Bodens vorgesehen sind. Dies ist, weil gemäß bisheriger Annahme die Entgasung oder andersartige Behandlung des geschmolzenen Metalls um so wirksamer wird, je größer die Gesamtoberfläche des geschmolzenen Metalb im Unterteil 03 des Gefäßes Ol ist.

In einem derartigen Fall beträgt jedoch die exponierte Oberfläche des Strömungsflusses des geschmolzenen Metalls, der zwischen dem Eintauchrohr 07 des Steigrohres und dem Eintauchrohr 08 des Fallrohrs 06 oberhalb der Fläche des Bodens 04 gebildet wird, einen nur geringen Prozentsatz der gesamten Oberfläche des flüssigen Metalls in dem Unterteil 03 des Gefäßes. Dies bedeutet, daß die im Unterteil verbleibende Menge an geschmolzenem Metall so groß ist, daß ein Entgasen oder verschiedene andere, die Entgasung begleitende Behandlungen nicht wirksam durchgeführt werden können. Dementsprechend wird überlicherweise die Anzahl der Durchläufe des geschmolzenen Metalls erhöht, so daß die Kreislauffuhrung und die Behandlungszeit verlängert werden, wobei auch die Metalltemperatur verringert wird, mit dem Ergebnis, daß die Steig- und Fallrohre 05,06, die damit verbundenen Eintauchrohre 07, 08 und der Boden bzw. die Bodenwand 04 und die umgebenden Seitenwände 012 des Gefaßunterteils 03 in beträchtlicher Weise infolge von Schmelzen beschädigt und deren Brauchbarkeitsdauer verkürzt wird. Folglich ist es erforderlich, diese Teile häufig zu ersetzen.

Die Vorrichtung gemäß der japanischen Gebrauchsmusterschrift 29 526/71, die in der Fig. 02a dargestellt ist, umfaßt drei oder mehr Saug- oder Einlaßrohre. Da die Wandstärke jedes dieser Rohre durch die benötigte hitzefeste Auskleidung erheblich vergrößert wird, führt die Erhöhung der Anzahl von Rohren zwangläufig dazu, daß die Gesamtwandstärken vergrößert werden. Folglich wird die gesamte zur Verfugung stehende Querschnittsfläche der Durchflußleitungen für das geschmolzene Metall eingeengt, und es läßt sich keine ausreichende nach oben gerichtete Strömung des geschmolzenen Stahls unter der Einwirkung des Vakuums erzielen.

(3) Die Bauart des unteren Gefäßteils 03 ist kompliziert, denn, wie die Fig. 01a und 02a zeigen, sind das Steigrohr 05, das Fallrohr 06 und die Eintauchrohre 07, 08 einzeln am Boden 04 des Gefäßkörpers 01 befestigt oder verbunden. Die Komplexität oder Schwierigkeit der Bauart geht auch aus den Fig. 03a und b hervor, in der die Steig- und Fallrohre 05, 0* und die Eintauchrohre 07, 08 einstückig gebildet und mit dem Boden 04 des Unterteils 03 verbunden sind. Zur Erhaltung der Betriebsfahigkeit dieser Rohre müssen häufig Reparaturen durchgeführt werden, wodurch Arbeitskosten und Ausfallzeiten entstehen. Insbesondere bei den in der japanischen Gebrauchsmusterschrift 5205/66 beschriebenen und in der Fig. 03a gezeigten Anordnungen sind in die oberen Mündungen der Steig- und Fallrohre 05, 06 voneinander weg gerichtet, so daß die Wandungen des Gefäßunterteils 03, die von der fließenden Metallschmelze beaufschlagt werden, teilweise schmelzen und dadurch beschädigt werden. Um dies zu vermeiden, müssen die oberen Mündungen und die umgebenden Wandteile des Unterteils im erheblichen Abstund voneinander gehalten werden. Hinzu kommt, daß z. B. ein hitzefester Formkörper 041 als Boden 04 verwendet werden muß, um den Strom des flüssigen Metalls in entgegengesetzte Richtungen zu lenken. Aus diesen Gründen muß das Volumen des Behandlungsgefäßes zwangläufig groß sein.

(4) Wie bereits vorstehend angedeutet, sind die zur

Behandlung von geschmolzenem Metall vorgesehenen Gefäßkörper 01 dieser Art Beschränkungen bezüglich ihrer Bauart und Herstellungsweise unterworfen. Bei dem Behandlungsgefäß nach F i g. 02a, welche ein in der Mitte des Bodens befestigtes Fallrohr aufweist, das von mehreren Steigrohren umgeben ist, ist es, wie bereits angegeben, erforderlich, für die Steig- und Fallrohre hitzefeste Auskleidungen von genügender Dicke vorzusehen. Die Einhaltung eines Verhältnisses von Gesamtquerschnittsfläche der Steig- und Falleitungen 05', 06' zur Fläche des Bodens 04, welches oberhalb eines von der Anmelderin entdeckten und nachstehend erläuterten Wertes liegt, ist unmöglich, um eine erwünschte Kreislaufgeschwindigkeit der Metallschmelze bzw. einen erwünschten Durchsatz des Metalls zu erzielen. Ferner führt die ansonsten unerwünschte Erhöhung der Anzahl der Durchläufe des geschmolzenen Metalls zur Verlängerung der Behandlungszeit, was eine geringe Produktivität, einen erheblichen Temperaturabfall des flüssigen Metalls, erhöhte Beschädigung der Anlage durch Schmelzen und andere Probleme der bereits erwähnten Art zur Folge hat.

Es ist ein einfaches Gefäß für die Behandlung von geschmolzenem Metall bekannt, welches mit den exponierten Teilen einer Metallschmelzeoberfläche in einem Behälter in Kontakt gebracht und dazu verwendet wird in das Metall bei normalem Druck und in einer nicht oxidierenden Atmosphäre Zusätze einzubringen, während der exponierte Teil abgedeckt ist. Es handelt sich hierbei lediglich um eine zylindrische Struktur, die am unteren Ende offen ist. Weil die Möglichkeit zum Umrühren des geschmolzenen Metalls im Behälter nicht gegeben ist, müssen eine oder mehrere Gasdüsen am Boden des Behälters vorgesehen werden, so daß ein Inertgas zum Zwecke des Rührens in das Bad eingeblasen werden kann. Hinzu kommt, daß die zylindrische Struktur in eine solche Eintauchlage gebracht werden muß, daß das in das Bad eingeblasene Inertgas die Schlacke seitwärts bläst und der Zylinder nur die exponierten und erhöhten Teile des geschmolzenen Metalls bedeckt. Diese Betriebsbedingungen komplizieren das Behandlungsverfahren. Weil die Zusätze in den sehr schmalen, erhöhten Teil des geschmolzenen Metalls eingeführt werden müssen, ist es auch wichtig, ein größeres Inertgasvolumen zum Zwecke des Umrührens im Verlauf einer längeren Zeit in das Bad einzublasen, damit die Zusätze gründlich in das Bad eingeführt werden und darin schmelzen. Bei diesem Verfahren fällt die Temperatur der Metallschmelze stark ab, was einen eindeutigen Nachteil darstellt.

Eine Vorrichtung dieser Art wird auch bei einem Verfahren zum Entgasen von geschmolzenem Metall unter niedrigem Vakuum, z. B. innerhalb eines Bereiches von 13 bis 400 mbar verwendet, wie dies z. B. in der US-PS 41 52 140 beschrieben ist.

Bei einer derartigen Vorrichtung entstehen die gleichen Probleme, die sich, wie bereits beschrieben, beim Entgasen im Hochvakuum ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gefäß für die Behandlung von geschmolzenem Metall vorzusehen, das zur wirksamen Behandlung einer größeren Menge an geschmolzenem Metall innerhalb einer kurzen Zeitspanne geeignet ist, das eine geringe Größe und eine einfache Bauart aufweist, das leicht herstellbar und dessen innere Auskleidung leicht reparierbar oder ausbesserbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:

1. Der Gefäßkörper ist bodenlos und an seinem unteren Ende offen. Der obere Rand einer Eintauchtrommel, deren Umriß verschiedene Formen aufweisen kann, die jeweils derjenigen des Querschnitts des offenen unteren Endes des Gefäßkörpers entsprechen, ist in entfernbarer Weise am unteren Ende des Gefaßkörpers befestigt. In der Eintauchtrommel sind Steig- und Fallleitungen gebildet.

Es wird somit eine vereinfachte Vorrichtung zur Entgasung im Kreislauf unter Vakuum vorgesehen. Es wird kein Boden oder keine Bodenwand benötigt, und es sind die getrennten Steig- und Falleitungen, die üblicherweise mit dem Boden verbunden sind, entbehrlich.

Das Behandlungsgefaß weist ein Unterteil auf, dessen Brauchbarkeitsdauer lediglich von der Haltbarkeit des unteren Seitenwandteils abhängt und das vom unteren offenen Ende her innen leicht zugänglich ist, zu Zwecken der Herstellung und Ausbesserung der verwendeten Auskleidung. In zusätzlicher Weise ist es möglich, das geschmolzene Metall unmittelbar oberhalb des oberen Endes der Eintauchtrommel zu behandeln. Zur Behandlung von geschmolzenem Metall ist es nicht mehr notwendig, ein so hohes Vakuum wie bisher anzuwenden, und es ist somit nicht erforderlich, das Metall so hoch innerhalb der Vorrichtung anzuheben. Es kann z. B. während der Entgasung unter Vakuum das flüssige Metall durch die Wirkung einer schwachen Saugkraft in das Behandlungsgefaß hereingezogen werden. Dies ist auch von Vorteil, weil kleinere und weniger aufwendige Evakuiermittel einsetzbar sind und verschiedene Entgasungsbehandlungen in bequemer Weise ohne das Auftreten von Spritzern durchgeführt werden können.

2. Die Erfindung bedient sich einer neuen Erkenntnis, die als Ergebnis verschiedener Versuche gewonnen worden ist, nämlich daß das Verhältnis RS der Gesamtquerschnittsfläche (S₁ + S₂) der Steig- und Falleitungen der Eintauchtrommel zur Fläche 5 der Öffnung am unteren Ende des Gefäßkörpers nicht weniger als 0,3 sein soll. Durch ein günstiges Verhältnis wird es ermöglicht, mit dem Gefäß eine bemerkenswerte Erhöhung der Kreislauf- oder Rückflußgeschwindigkeit, gemessen in m/s, des geschmolzenen Metalls in den Steig- und Falleitungen gegenüber den Geschwindigkeitswerten zu erzielen, die bei herkömmlichen Anordnungen mit Trommeln von üblicher Ausbildung erzielbar waren. Die Erfindung ermöglicht es somit, größere Mengen des geschmolzenen Metalls wirksam innerhalb kurzer Zeit zu behandeln. Bisher ist noch kein Maximalwert des Verhältnisses bestimmt worden, jedoch werden gute Ergebnisse innerhalb eines Wertbereiches von etwa 0,3 bis etwa 1,0, selbstverständlich je nach Art der durchgeführten Behandlung, erzielt.

In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse von Versuchen zusammengefaßt, die mit herkömmlichen Vorrichtungen (A-C) und mit verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung (D-H) durchgeführt worden sind, wobei die Bedingungen bezüglich der Parameter 5, S₁, S₂ und RS, der Zufuhr von Ar-Gas zur Steigleitung bzw. zu den Steigleitungen (l/min) und die experimentell unter den verschiedenen Bedingungen erzielten Kreislaufgeschwindigkeiten (m/s) zusammen mit Hinweisen auf die entsprechenden Figuren der Zeichnung angegeben sind.

Tabelle 1

GeIaB	nach l-igur	RS	S₁	(m2)	S	Fördergas	Kreislauf geschwin digkeit
			(m²)	0,159	(m-)	(l/min)	(m/s)
A	Ol (RH-Gefäß)	0,075	0,159	0,380	4,225	1000	0,87
B	03	0,180	0,380	0,518	4,225	3500	0,90
C	02	0,245	0,518	0,318	4,225	3500	0,92
D	7-9 (4 Leitungen)	0,337	0,318	0,350	1,890	3000	1,02
C,	11-12 (2 Leitungen kreisförmig, 1 Leitung elliptisch)	0,370	0,350	0,400	1,890	3500	1,09
F	14 (2 Leitungen bikonvex)	0,420	0,400	0,482	1,890	4000	1,18
G	13 (2 Leitungen bikonvex)	0,510	0,482	0,550	1,890	4500	1,25
H	1 -4 (Wehrartig getrennte Leitungen)	0,582	0,550	1,890	5000	1,30

Die Fig. 15 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Verhältnis ÄS und der Kreislauf- oder Rückfluß- oder Umlaufgeschwindigkeit (m/s). Bei diesen Versuchen wurde zur Kreislauffuhrung des Metalls bei Maximalgeschwindigkeit eine ausreichende Gasmenge zugeführt, d. h. ungefähr 9100 l/min/m² pro Querschnittsflächeneinheit, σ = 1100 l/min/m². Bei allen Versuchen betrug in dem im Versuchsgefäß hergestellten Vakuum der Restdruck jo 267 bar.

Bei den üblichen Gefäßen für die Behandlung von geschmolzenem Metall, wie sie in den Fig. 01 bis 03 gezeigt sind, betrugen die ÄS-Werte maximal etwa 0,245, wie dies in der Tabelle 1 gezeigt ist. Die Kreislaufgeschwindigkeitswerte betragen auch nur etwa 0,92 m/s.

Wie aus der Tabelle 1 und der Fig. 15 hervorgeht, fällt die Kreislaufgeschwindigkeit (m/s) mit Abnahme von RS auf weniger als 0,3 stark ab. Sie steigt jedoch stark an bei einer Erhöhung des /?S-Wertes auf mehr als 0,3. Diese neue Erkenntnis wurde aus den Versuchen mit der Eintauchtrommel ermittelt. Die Bauweise der Trommel, die wie bereits beschrieben ein kennzeichnendes Merkmal der Erfindung daistellt, hat es ermöglicht, Steig- und Falleitungen zu gestalten, deren RS-Werte so hoch wie erwünscht, insbesondere oberhalb von 0,3 liegen. Dieses zweite kennzeichnende Merkmal wird nachfolgend im einzelnen erläutert.

Zunächst wird eine Ausführüngsform in Betracht so gezogen, die ausgebildet ist, um einen hohen /JS-Wert aufzuweisen. Der Durchflußraum innerhalb der Eintauchtrommel ist, beispielsweise zur Hälfte, unterteilt durch eine wehrartige Trennwand, um Steig- und Falleitungen zu bilden. Zum Fördern des geschmolzenen Metalls wird ein Gas in die Steigleitung eingeblasen. Das Gas tritt aus porösem Ziegelstein heraus, der sich an den inneren Enden von Düsenöffnungen befindet, die durch die Innenwandung der Leitung gebildet sind, oder aus getrennten Gaseinstrahlrohren oder dgl. heraus. Auf diese Weise wird das geschmolzene Metall nach oben in das Behandlungsgefäß gefördert, und der Metallschmelzefluß in Richtung der Falleitung breitet sich in seitlicher Richtung über die gesamte obere Fläche der Trennwand aus, so daß die für das Entgasen wirksame exponierte Fläche praktisch durch die ganze Oberfläche der Metallschmelze innerhalb des Gefäßes eebildet wird. Dies erlaubt eine schnelle und wirksame Durchführung der Entgasung und Modifizierung der Metallzusammensetzung mit Zusätzen.

Andere Anordnungen zur Bildung von Durchflußleitungen innerhalb der Eintauchtrommel, die relativ hohe ÄS-Werte aufweisen, umfassen diejenigen, bei denen Leitungen verschiedener Querschnittsformen in einer Mehrzahl vorgesehen sind, z. B. Leitungen mit kreisförmigen elliptischen, polygonalen oder bikonvexen Querschnitten. Die jeweilige Querschnittsform ist nicht kritisch und kann innerhalb weiter Grenzen variiert werden, wie aus diesen Figuren hervorgeht.

3. Die Durchflußleitungen der vorstehend beschriebenen Anordnungen sind bevorzugt gebildet durch und ausgekleidet mit regelmäßig geformten oder vorgeformten feuerfesten Steinen oder Ziegeln oder gießgeformten hitzefesten Materialien. Die Steine, Ziegel oder hitzefesten Materialien werden befestigt oder in entfernbarer Weise befestigt an z. B. Tragerahmen, -schalen oder -hülsen, damit sie schnell und leicht reparierbar sind. Die Trageschalen oder -hülsen sind wiederum in einer äußeren Schale oder Hülse befestigt, weiche das Skelett oder die Basis der Eintauchtrommel bildet. Die Zwischenräume zwischen der äußeren Basisschale und den inneren Schalen und zwischen den inneren Schalen werden ausgefüllt und die Außenseite der Außenschale bedeckt mit geeigneten hitzefesten Zementen oder Füllstoffen, um eine einheitliche Struktur zu bilden. Die auf diese Weise hergestellte Eintauchtrommel ist von großer Robustheit gegenüber der thermischen Beanspruchung während des Eintauchens im geschmolzenen Metall.

Da das fördernde Gas entweder aus dem porösen Ziegelstein an den inneren Enden von Düsenöffnungen, die durch die Innenwandung der Steigleitungen der Eintauchtrommel gebildet sind, oder aus getrennten Gaseinstrahllöchern austritt und dabei das geschmolzene Metall nach oben in das Gefäß hineinfördert, breitet sich die in Richtung der Falleitung fließende Strömung des Metalls in seitlicher Richtung über die gesamte Oberfläche der Metallschmelze im Oberteil der Trommel aus. In alternativer Weise gesehen, entspricht dem Unterteil des Gefäßes die gesamte Fläche der Metallschmelzeoberfläche im Unterteil des Gefäßes, so daß die Entgasung und Behandlung oder Modifizierung der Metallzusammensetzung mit Zusätzen in wirksamer Weise innerhalb kurzer Zeitdauer durchführbar ist.

4. Die Höhe des oberen Endes der Trennwand oder die Höhe der hitzefesten Struktur, welche die Durchflußleitungen der Eintauchtrommel bildet, wird in geeigneter Weise gemäß den Lagen der Pegel der Metallschmelze im Behälter sowie im Gefäß und auch unter Berücksichtigung der gewünschten Querschnittsform der Metallströmung im Gefäß ausgewählt. Das obere Ende der Trennwand oder der hitzefesten Struktur kann von kurvenartiger, erhöhter, abgeflachter oder anders gestalteter Form sein, je nach Lage der Gaslöcher in der Steigleitung oder den Steigleitungen, Verteilung der Gaszufuhr und anderen verwandten Faktoren, wie aus den Figuren hervorgeht. Ferner können die unteren Enden der Durchflußleitungen derart ausgestaltet sein, daß die die Leitung bildenden Innenwände kegelförmig oder derart schräg verlaufen, daß die Öffnungen an den unteren Enden der Steig- und Falleitungen der Eintauchtrommel direkt unterhalb der Trommel voneinander weg gerichtet sind. Hierdurch wird die Bildung eines sogenannten Kurzschlusses vermieden, eine Erscheinung, bei der sich die fallende Strömung der behandelten Metallschmelze mit der aufwärts gerichteten Strömung der unbehandelten Metallschmelze verbindet, anstatt weiterhin tief in das Bad zurückzufallen. Ursache hierfür ist, daß das Einlaßende der Steigleitung sich zu nahe am Auslaßende der Falleitung befindet.

5. Während des Betriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung stehen mehr als die untere Hälfte der Außenwände der Eintauchtrommel und die Innenwände aller darin befindlichen Durchflußleitungen in Kontakt mit der Metallschmelze. Aus diesem Grunde sind die Trennwand und die einzelnen inneren Schalen oder Hülsen oder Trageglieder innerhalb der Trommel vorzugsweise kühlbar ausgebildet, z. B. dadurch, daß sie mit einem Kühlmantel oder einem Kühlbehälter oder Behältern versehen sind. Der Kühlmantel oder die Kühlbehälter stehen mit der Quelle eines Kühlmediums über die Düsen für das Fördergas oder über getrennt installierte Rohre in Verbindung, die ein Kühlmedium liefern und ausströmen. Eine derartige Kühlung schützt die Innen- und Außenwände der Eintauchtrommel vor teilweisem Schmelzen und Beschädigtwerden, wodurch ihre Brauchbarkeitsdauer erheblich verlängert wird.

6. Bei den innerhalb der Eintauchtrommel angeordneten Durchflußleitungen für die Metallschmelze ist es erforderlich nur die Steigleitung oder -leitungen, die sich auf einer vorbestimmten Seite befinden, mit den Düsenöffnungen zum Ausströmen des Fördergases in die Metallschmelze zwecks Erzeugung einer nach oben gerichteten Strömung zu versehen. In alternativer Weise können jedoch die Gasöffnungen in den Innenwänden der Leitungen auf beiden Seiten vorgesehen werden, so daß die auf beiden Seiten befindlichen Leitungen als Steigleitungen sowie als Falleitungen, z. B. abwechselnd, zu verwenden sind. Auf diese Weise wird die Brauchbarkeitsdauer der gesamten Eintauchtrommel verlängert.

7. Im Unterteil des Gefäßes für die Behandlung von geschmolzenem Metall kann eine zusätzliche Trennwand vorgesehen werden, deren Verlaufrichtung derjenigen der in der Eintauchtrommel vorhandenen Trennwand entspricht und die eine Verlängerung der vorhandenen Trennwand darstellt. Auf diese Weise wird die Brauchbarkeitsdauer der Trennwand der Eintauchtrommel verlängert.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist das Gefäß für die Behandlung von geschmolzenem

Metall von geringer Größe und einfacher Bauart, weil die Eintauchtrommel direkt am Gefäßkörper verbunden ist und somit eine Bodenwand des Gefäßes und Steig- und Falleitungen, die jeweils getrennt mit dem Gefäß verbunden sind, wie dies bei herkömmlichen Anordnungen der Fall ist, nicht benötigt werden. Hinzu kommt, daß die Eintauchtrommel als eine Einheit ausgebildet ist, wobei die Steigleitungen und die Falleitungen in der Trommel eingebaut sind. Diese Bauart erlaubt es, in vorteilhafter Weise die Querschnittsflächen dieser Strömungsleitungen zu vergrößern und ermöglicht es, ein großes Volumen der Metallschmelze in wirksamer Weise innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu behandeln. Ferner gestattet der Gefäßkörper, der keine Bodenwand aufweist, einen leichten Zugang von der Bodenöffnung her zum Zwecke der Herstellung der Auskleidung oder der Durchführung von Reparaturen der Auskleidung, die sehr wenig Arbeitsaufwand und Zeit benötigen.

Anhand der Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 01a eine allgemeine Seitenansicht, teilweise im Senkrechtschnitt, einer üblichen Vorrichtung zur Behandlung von geschmolzenem Metall, bei der das Metall im Kreislauf unter Vakuum entgast wird,

Fig. 01b einen waagrechten Querschnitt durch den Unterteil desselben Gefäßes zur Behandlung von geschmolzenem Metall entlang der Linie I-I der Fig. 01a, gesehen in Richtung der neben den Ziffern I gezeichneten Pfeile,

Fig. 02a eine Seitenansicht, teilweise im Senkrechtschnitt, einer üblichen Vorrichtung für die Entgasung im Kreislauf unter Vakuum, in der vier Saugrohre für geschmolzenen Stahl gezeigt sind, die in radialer Anordnung nach außen gerichtet sind,

F i g. 02b einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 02a,

Fig. 03a einen senkrechten Querschnitt durch das Oberteil eines üblichen Gefäßes zur Behandlung von geschmolzenem Metall, bei dem eine Entgasung unter Vakuum und unter Kreislaufführung des Metalls durchgeführt wird, in der einstückig als eine Zwillungsrohranordnung ausgebildete Einlaß- und Auslaßrohre gezeigt sind und

Fig. 03b einen waagrechten Querschnitt durch den Unterteil des Gefäßes entlang der Verbindungslinie 1-1 der Fig. 03a, gesehen in Richtung der neben den Ziffern I gezeichneten Pfeile.

Wie bereits angegeben, beziehen sich die Figuren, deren Nummern die Ziffer 0 vorgesetzt ist, auf übliche Anordnungen.

Es zeigt außerdem

Fig. 1 eine allgemeine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Behandeln und Entgasen von geschmolzenem Metall im Kreislauf,

Fig. 2a einen senkrechten Querschnitt im vergrößerten Maßstab der für den Betrieb wesentlichen Teile des Unterteils der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform,

Fig. 2b einen vergrößerten, senkrechten Querschnitt durch die für den Betrieb wesentlichen Teile, in dem eine zusätzliche Trennwand 6" gezeigt ist, die im Unterteil des Metallschmelzebehälters 1 als Verlängerung der Trennwand 6 der in der F i g. 1 gezeigten Eintauchtrommel 4 gebildet ist,

Fig. 3 einen waagrechten Querschnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2a und b, gesehen in Richtung der

Il

neben den Ziffern I gezeichneten Pfeile,

Fig. 4 einen weiteren, vergrößerten, senkrechten Querschnitt, gesehen in Richtung der Linie H-II der Fig. 3, gesehen in Richtung der neben Ziffern II gezeichneten Pfeile,

Fig. 5 eine allgemeine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht, teilweise im Senkrechtschnitt, der für den Betrieb wesentlichen Teile der Fig. 5,

Fig. 7 eine allgemeine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung,

F i g. 8 eine vergrößerte Seitenansicht im Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 9, gesehen in Richtung der neben den Buchstaben A gezeichneten Pfeile,

Fig. 9 eine vergrößerte Draufsicht auf einen waagrechten Querschnitt entlang der Linie A'-A'dtr Fig. 8, gesehen in Richtung der neben den Buchstaben A gezeichneten Pfeile,

Fig. 10 eine allgemeine Seitenansicht, teilweise im Senkrechtschnitt, einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht im Senkrechtschnitt entlang der Linie B-B der Fig. 12, gesehen in Richtung der neben den Buchstaben B gezeichneten Pfeile,

Fig. 12 einen vergrößerten waagrechten Querschnitt entlang der Linie B'-B' der Fi g. 11, gesehen in Richtung der neben den Buchstaben B' gezeichneten Pfeile,

Fig. 13 einen vergrößerten, waagrechten Querschnitt durch eine modifizierte Form der Eintauchtrommel gemäß der Erfindung,

Fig. 14 eine vergrößerte Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 13, in derjedoch eine weitere Modifiation der Eintauchtrommel gemäß der Erfindung gezeigt ist und

Fig. 15 eine graphische Darstellung, in der die Beziehung zwischen dem Wert des Verhältnisses ÄS und der Kreislaufgeschwindigkeit (Rückflußgeschwindigkeit) u (m/s) gezeigt ist, wobei die etwas links von der Mitte der graphischen Darstellung gezeigte senkrechte Linie den Betrieb gemäß den erfindungsgemäßen Bedingungen darstellt.

Nachfolgend wird auf die Zeichnung, insbesondere auf die Fig. 1 bis 4 Bezug genommen. Es wird ein Gefäß 3 für die Behandlung von geschmolzenem Metall von der für die Entgasung unter Vakuum geeigneten Art als eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese Ausführungsform ist derart ausgestaltet, daß bei Anwendung eines negativen Drucks im Gefäß das geschmolzene Metall 2 durch die Saugwirkung aus einer Gießpfanne 1 durch eine Eintauchtrommel 4 in das Gefäß gehoben wird, in dem das Metall mit oder ohne gleichzeitig durchgeführte Modifizierung der Metallzusammensetzung unter Verwendung von einem oder mehreren Zusätzen entgast wird. In den F i g. 2a und b umfaßt das Gefäß 3 für die Behandlung von geschmolzenem Metall eine konische Behandlungszone 5, die unten offen ist und an ihrem unteren, äußeren Umfang mit einem Flansch F₁ versehen ist, der auf einen Flansch F₂ am oberen, äußeren Umfang der Eintauchtrommel 4 paßt, so daß die Behandlungszone und die Trommel zusammengefügt werden können. Innerhalb der Eintauchtrommel 4 ist eine Trennwand 6 vorgesehen. Durch das Bezugszeichen 6" in der Fig. 2b wird eine Trennwand bezeichnet, die in der Behandlungszone 5 gebildet ist, d. h. in der Öffnung am unteren Ende des Unterteils des Behandlungsgefäßes. Die Trennwand dient als eine Verlängerung der Trennwand 6, um die Brauchbarkeitsdauer der Trennwand 6 zu erhöhen und erstreckt sich allgemein oberhalb der waagerechten gestrichelten Linie in das Behandlungsgefäß hinein.

Gasdüsenlöcher 7 zum Ausströmen eines Gases zum Fördern des geschmolzenen Metalls münden an einer Seite der Trennwand 6 ein. In das offene Ende jedes Loches ist ein Mündungsstück aus porösem Ziegelstein eingepaßt. Ähnliche Gaslöcher 7 münden auch an der

in Innenwand der Eintauchtrommel auf der der Trennwand 6 gegenüberliegenden Seite ein. Diese Düsenlöcher umgeben gemeinsam eine Steigleitung A und dienen zur Bildung eines Strömungsflusses C der Metallschmelze, wie in der F i g. 4 gezeigt, der sich über

r> das gesamte obere Ende der Trennwand 6 in Richtung einer Falleitung B erstreckt. Die Höhe des oberen Endes der Trennwand wird durch den Pegel des flüssigen Metalls L_] in der Gießpfanne 1, den Pegel L₂ im Behandlungsgefäß und der Querschnittsform des

.'ο Metallschmelzeströmungsfiusses C bestimmt.

Das Bezugszeichen 9 in der Fig. 1 bezeichnet ein Rohr, durch welches das Gas zugeführt wird, so daß eine getrennte ansteigende Strömung erzeugt werden kann. In den Fig. 2a und b ist eine Verlängerung 10 der

2=. Trennwand 6 gezeigt, die vom unteren Ende der Eintauchtrommel aus nach unten ragt. Da die Trennwand 6 ständig in Kontakt mit der Metallschmelze steht, wird ein in der Wandung eingebetteter Tragebalken 12 mit einer Kühlflüssigkeit gekühlt, die durch eine Rohrlei-

jo tung 11 im Kreislauf geführt wird. Das Bezugszeichen 13 in der Fig. 1 bezeichnet ein Rohr, das zu einem (nicht gezeigten) Vakuumentgasungssystem führt.

Die F i g. 5 und 6 erläutern eine weitere Ausführungsform, welche aus einem vereinfachten Gefäß 3' für die

i) Behandlung von geschmolzenem Metall besteht, das ein Eintauchteil 4' aufweist, welches mit Flanschen F₁, F₂ an das untere offene Ende des Gefäßkörpers 3' verbunden und in ein in einer Gießpfanne 1 befindliches Metallschmelzebad 2 eingetaucht ist, so daß Zusätze zum Modifizieren der Metallzusammensetzung in bequemer Weise dem im Gefäß befindlichen geschmolzenen Metall bei der Betriebstemperatur der Anordnung und in einer nicht oxidierenden Atmosphäre zugegeben werden können. Somit besteht keine Notwendigkeit, am Boden des Behälters Düsenlöcher zum Einführen eines Inertgases vorzusehen, um das geschmolzene Metall zu rühren, damit es dem Vakuum in wirksamerer Weise ausgesetzt ist. Es ist nur notwendig, die Trommel 4' bis zur gewünschten Tiefe vom Pegel L₁ in der Gießpfanne 1 einzutauchen und das Fördergas aus den üüsenlöchern 8', die wie gezeigt, an bestimmten Stellen gebildet sind, ausströmen zu lassen, so daß eine größere Menge an geschmolzenem Metall 2 in die Eintauchtrommel 2 hereingeleitet und wieder daraus herausgeleitet wird, um die Behandlung oder Modifizierung der Metallzusammensetzung innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu vollenden. Die Trennwand 6' dieser Ausführungsform ist nach innen abgeschrägt, so daß die Aufwärtsströmung und die Abwärtsströmung direkt unterhalb der Eintauchtrommel in entgegengesetzte Richtungen verlaufen. Der Tragebalken 12' wird in zweckmäßiger Weise durch das auf dem Wege zu den Düsenlöchern T befindliche Fördergas gekühlt. Ein Rohr 14 dient als Evakuierleitung, und eine Öffnung IS deutet einen Einfülltrichter an, der mit Zufuhrmitteln ausgestattet ist, um Legierungselemente zuzuführen, die der Metallschmelze zuzugeben sind.
Nachfolgend werden die in den Fig. 7 bis 14 gezeig-

ten zusätzlichen Ausführungsfomien beschrieben. Die AusfOhrungsfonn in Fig. 7 bis 9 umfaßt ein Gefäß 103 zur Behandlung von geschmolzenem Metall von der Art bei der im Kreislauf unter Vakuum entgast wird. Das Gefäß wird evakuiert, um durch Saugwirkung das geschmolzene Metall 102 aus einer Gießpfanne 101 durch eine Eintauchtrommel 104 zu ziehen, so daß eine Entgasung mit oder ohne gleichzeitige Modifizierung der Zusammensetzung unter Verwendung von Zusatzmitteln stattfindet

Die Fig. 10 bis 12 stellen ein ziemlich vereinfachtes Gefäß 103' für die Behandlung von geschmolzenem Metall dar, dessen auf einer Eintauchtrommel 104' gebildetes Unterteil in ein in einer Gießpfanne 101 befindliches Metallschmelzebad 102 eingetaucht ist, wobei die Zusammensetzung modifizierender Zusätze aus einem Einfülltrichter 123 dem Metall im Gefäß beim Betriebsdruck der Vorrichtung und in einer nicht oxidierenden Atmosphäre zugegeben werden.

Diese Ausführungsformen sollen im einzelnen näher erläutert werden. Die F i g. 8 stellt einen Senkrechtschnitt durch die Eintauchtrommel 104 dar, gesehen in Richtung der in der Fig.9 neben den Buchstaben A gezeichneten Pfeile und die F i g. 9 stellt einen waagerechten Querschnitt durch dieselbe Trommel dar, gesehen in Richtung der in der Fig. 8 neben den Buchstaben A' gezeichneten Pfeile.

In ähnlicher Weise stellt die Fig. 11 einen Senkrechtschnitt durch die Eintauchtrommel 104'dar, gesehen in Richtung der in der Fig. 12 neben den Buchstaben B gezeichneten Pfeile und die Fi g. 12 ist ein waagerechter Querschnitt der Trommel, gesehen in Richtung der in der Fig. 11 neben den Buchstaben B' gezeichneten Pfeile.

In den F i g. 7 bis 9 ist der Gefäßkörper 103 mit keinem Boden versehen, sondern ist am unteren Ende seiner Metallschmelzebehandlungszone 103a' offen. Der äußere Umfang der Öffnung ist mit einem Flansch F₁"zu Verbindungszwecken versehen, und die gesamte innere Oberfläche des Gefäßes ist mit feuerfesten Steinen oder Ziegeln 121 ausgekleidet. Die Eintauchtrommel 104 ist von zylindrischer Gestalt und besteht aus einem äußeren zylindrischen Tragerahmen oder äußerer zylindrischer Trageschale oder -hülse 106 aus Eisen, an deren oberen äußeren Umfang ein Flansch F₂" zur Verbindung mit einem passenden Flansch F," vorgesehen ist. Kleinere Schalen oder Hülsen 107a-rfaus Eisen sind innerhalb der Schale oder Hülse 106 gehaltert und Träger 108a-rf sind zwischen den unteren Enden der inneren Schalen oder Hülsen 107a-rf und dem unteren Ende der äußeren Schale oder Hülse 106 angeordnet, um eine Stütze und Verstärkung für die inneren Schalen oder Hülsen 107a -d zu bilden. Die Träger 108a-rf sind mit senkrechten Löchern 109a -d zum Einspritzen von gießbaren hitzefesten Materialien versehen. Die inneren Schalen oder Hülsen 107a -d sind auswechselbar ausgekleidet mit zylindrischen feuerfesten Steinen oder Ziegeln 112, die entfernt und ersetzt werden können, um darin Steigleitungen 110,110'und Falleitungen 111, 111' für das geschmolzene Metall zu bilden.

Gießbare hitzefeste Materialien werden durch die Einspritzlöcher 109a-rf in die Zwischenräume zwischen den äußeren Umiangsflächen der inneren Schalen oder Hülsen 107a-rf und der inneren Umfangs-(läche der äußeren Schale oder Hülse 106 eingefüllt und verfestigt. Der Außenumfang der Außenschale ist auch mit einer verfestigten Schicht eines gießbaren hitzefesten Materials 113' bedeckt. Die auf diese Weise hergestellte Eintauchtrommel 104 ist auch an den beiden Enden oben und unten mit verfestigten, vergossenen Schichten 113' bedeckt, so daß die Trommel mit Ausnahme des Flansches F₂" ¹^^{1 den} feuerfesten Materialien bedeckt ist. In den zylindrischen feuerfesten Steinen oder Ziegeln 112. welche die Steigleitungen 110,110'bilden, sind Düsenleitungen 114,114'angeordnet, die an den unteren inneren Oberflächen der Leitungen münden, um das Fördergas für die Metallschmelze,

ίο d. h. Argongas, auszuströmen. Das Fördergas wird von außen durch Zweigrohre 116,116' und Ringrohre 115, HS', welche den Außenumfang der inneren Schalen oder Hülsen 107a, WIb umgeben, zugeführt.

Das Kühlen der Eintauchtrommel 104 dieser Ausführungsform der Erfindung wird durchgeführt, indem ein Kühlmedium durch rechteckig geformte Kühlrohre 122 geleitet wird, die sich um den Außenumfang der äußeren Schale oder Hülse 106 und entlang dem Innenumfang der inneren Schalen oder Hülsen 107a-rf erstrecken. Dieses Kühlsystem verringert die erhebliche thermische Belastung der Trommel während des Eintauchens und verlängert die Dauer der Haltbarkeit und Brauchbarkeit der Trommel.
Die Fig. 10 bis 12 werden nun im einzelnen betrachtet. Der Gefäßkörper 103' ist von der Art, die einen offenen Boden aufweist, dessen Durchmesser gleich dem der Eintauchtrommel 104' ist. Die Eintauchtrommel ist in entfernbarer Weise an dem Umfangsrand der Gefäßöffnung befestigt. Andere Bauteile, die denen der vor-

JO hergehenden Ausführungsformen ähnlich sind, wurden mit denselben Bezugszeichen versehen, und es unterbleibt deren Beschreibung.

Was die Eintauchtrommel 104' betrifft, sind deren Bauteile, welche denen der Ausführungsform der F i g. 7 bis 9 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen und hier nicht beschrieben. Es werden hier nur die nichtähnlichen Teile erläutert.

Innerhalb der zylindrischen äußeren Schale oder Hülse 106 werden kreisbogenförmige feuerfeste Steine oder Ziegel 118 und rechteckige Steine oder Ziegel 120, welche zusammen eine elliptische Falleitung 117 für die Metallschmelze bilden, in auswechselbarer Weise von einer elliptisch geformten inneren Schale oder Hülse 119 getragen. Zylindrische feuerfeste Steine oder Ziegel 112, welche Steigleitungen 110, 110' bilden, sind auswechselbar und werden von zylindrischen inneren Schalen oder Hülsen 107a, 1076 getragen. Die elliptischen Schalen oder Hülsen 119 und die zylindrischen Schalen oder Hülsen 107a, 107ft, die innerhalb der äußeren Schale oder Hülse 106 befestigt sind, weisen nur die halbe Höhe der Schale oder Hülse 106 auf, und deren obere Enden liegen gut unterhalb vom Flansch F₂", um eine Behandlungszone 103a' für das geschmolzene Metall im oberen Halbraum der Eintauchtrommel 104' zu bilden. Somit lassen sich die Steig- und Falleitungen 110,110'und 117 der Eintauchtrommel 104'in das in der Gießpfanne 101 befindliche Metallschmelzebad 102 einführen, ohne daß es erforderlich ist, die gesamte Tromel in das Bad einzutauchen. Auf diese Weise ist es

bo möglich, das geschmolzene Metall bei normaler Betriebsdrücken zu behandeln.

Bei jeder der in den Fig. 13 und 14 gezeigten zusätzlichen Ausführungsformen enthält die Eintauchtrom· mel 104" Strömungsleitungen HO, IH für die Metall

b5 schmelze, welche im Querschnitt bikonvex sind, urr Leitungen mit vergrößerten Querschnittsflächen vor zusehen. Die Trageschalen oder -hülsen 124a, 124i» de gleichen Form werden zum Teil zusammen mit de

äußeren Basisschale 106 hergestellt Die Bauteile die denen der vorhergehenden Ausführungsfonnen gleich oder ähnlich sind, weisen dieselben Bezugszeichen auf und sind für den Fachmann erkennbar, so daß deren Beschreibung hier nicht wiederholt werden soll. In diesen Figuren werden durch die Ziffer 125 Kühlkammern bezeichnet, und die Ziffer 112 bezeichnet Auskleidungen von Strömungsleitungen, welche aus gießbaren feuerfesten Materialien geformt sind.

Die gesamte Querschnittsfläche der Steigleitungen und die gesamte Querschnittsfläche, d. h. S₁ und S₂, sind vorzugsweise gleich groß oder annähernd gleich groß.

In der Fig. 2a entspricht die Querschnittsfläche 5der Fläche der Öffnung, deren Umfang umgeben oder begrenzt wird durch den inneren Rand 55 des unteren Endes des Unterteils 5 (d. h. der konischen Behandlungszone 5) des Gefäßes 3. An den innersten Rand 55 ist der Innenrand 44 des oberen Umfangs der Eintauchtrommel 4 in entfernbarer Weise befestigt.

In der Fig. 2a entspricht die Fläche S₁ der Querschnittsfläche der Steigleitung A an irgeneiner Stelle, und die Fläche S₂ entspricht der Querschnittsfläche der Falleitung B an irgendeiner Stelle.

In der Fig. 6 entspricht die Fläche S₁ der untersten (oder geringsten) Querschnittsfläche der Steigleitung A, und die Fläche S₂ entspricht der untersten (oder geringsten) Querschnittsfläche der Falleitung B.

In der F i g. 12 entspricht die Fläche S₁ der Summe a\is den Querschnittsflächen der zwei Steigleitungen 110, 110', und die Fläche S₂ entspricht der Querschnittsfläche der einen Falleitung 111.

Der Maximalwert für das Verhältnis ÄS kommt theoretisch an 1 heran, so daß

RS =

■<1

Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gefäß fur die Behandlung von geschmolzenem Metall mit einem am unleren Ende offenen Gefäßkörper und einem an diesem offenen Ende lösbar befestigten eine oder mehrere Steig- und Falleitungen aufweisenden Gefäßteil, wobei die Steig- und Falleitungen in ein in einer Gießpfanne enthaltenes Metallschmelzband eintauchbar sind und ein Teil der Metallschmelze in geschlossenem Kreislauf in den Gefäßkörper und/oder Gefäßteil hinein- und daraus wieder herausieitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steig- und Falleitungen (A und B) im Innern des Gefäßteile, das als in das Schmelzbad eintauchbare Eintauchtrommsl (4, 4', 104,1O40 ausgebildet ist, angeordnet sind und daß das Verhältnis (RS) von Gesamtquerschnittsfläche (S₁ + S₂) der Steig- und Falleitungen (A bzw. B), welche die Summe der geringsten Querschnittsflä chen (5|) aller Steigleitungen (A) und der geringsten Querschnittsflächen (S₂) aller Falleitungen (B) darstellt, zur Querschnittsfläche (S) der Öffnung am unteren Ende des Gefäßkörpers (5, 5', 103ο, 103αΟ nicht weniger als 0,3 ist.

2. Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum innerhalb der Eintauchtrommel (4,4') durch eine Trennwand (6, 6') in eine Mehrzahl von Räumen aufgeteilt ist, welche die Steig- und Falleitungen (A bzw. B) bilden (Fig. 2a, 2b, 5 und 6).

3. Gefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gefäßkörper (5) sine Trennwand (6") gebildet ist, die eine Verlängerung der Trennwand (6) innerhalb der Eintauchtrommel (4) darstellt (Fig. 2b).

4. Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zylindrische Trageschalen oder -hülsen (107a-rf) in einer Mehrzahl in einer zylindrischen Außenschale oder -hülse (106) der Eintauchtrom mel (104) fest angeordnet und mit einem hitzefesten Material beschichtet sind, um Steig- und Falleitungen (110,110' bzw. 111,1110 für das geschmolzene Metall zu bilden (Fig. 8 und 9).

5. Gefäß nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Trageschalen oder -hülsen (107a-d) in einer Außenschale oder -hülse (106) der Eintauch- trornmel (104) fest angeordnet und mit entfernbaren feuerfesten Steinen (112) ausgekleidet sind, um Steig- und Falleitungen (110,110'bzw. 111,111') für das geschmolzene Metall zu bilden (Fig. 8 und 9).

6. Gefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß durch die Innenwände von mindestens einer der Steigleitungen (A) der Eintauchtrommel (4, 40, Düsenöffnungen (7, 70 zum Ausströmen eines Gases zum Fördern des gescholzenen Metalls in Steigrichtung gebildet sind (Fi g. 2a, 2b, 3 und 6).

7. Gefäß nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsformen der in der Eintauchtrommel (104, 104', 104Ό gebildeten Leitungen (110, 110', 111) kreisförmig, elliptisch, polygonal oderbikonvax sind (Fig. 9,12, 13 und 14).

8. Gefäß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß um das untere Ende der Steigleitung (A) herum mehrere Öffnungen (7,8; 7', 8') zum Einstrahlen eines inerten Gases zum Herbeifuhren eines Strömungsflusses des geschmolzenen Metalls in Steigrichtung angeordnet sind.