DE4426596C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Zufuhr eines die Oberfläche einer Metallschmelze abdeckenden Fluids - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und eine Vor­ richtung zur Zufuhr eines inerten abdeckenden Fluids (z. B. verflüssigtes Kältemittel) auf die Oberfläche einer Metallschmelze, die in einem Gefäß, z. B. einer Gießpfanne oder einem Ofen, enthalten ist.

Die in atmosphärischer Luft verarbeiteten Metallschmelzen neigen zur Oxidation und verlieren ihre legierenden Zu­ schläge. Die Bildung von Schlacke verursacht Schwierigkei­ ten bei der Behandlung und einen Verschleiß des feuerfesten Materials, was die Bildung von nichtmetallischen Einschlüssen bewirkt, die unerwünschten Stickstoff und Wasserstoff aus der Luft absorbieren, was zu einer geringen Qualität des Metalls und/oder toxischen Dämpfen führt. Um diese Pro­ bleme zu minimieren, wurden in der Vergangenheit auf dem Bad der Metallschmelze, das der Atmosphäre ausgesetzt ist, verschiedene Schutzabdeckungen verwendet. Beispiele her­ kömmlicher Verfahren sind die Verwendung von Abdeckungen von Graphit oder Holzkohle, flüssigen Flußmittelsalzen, synthetischen Schlacken, schützenden gasförmigen Atmosphä­ ren oder das Einschließen des Gefäßes im Vakuum.

In der Vergangenheit wurden erfolgreich verflüssigte Tief­ temperaturgase (z. B. Stickstoff und Argon) zum Schutz der Oberflächen von Metallschmelzen verwendet. Die direkte Anwendung von verflüssigten Tieftemperaturgasen auf die Oberfläche der Metallschmelze war durch fehlende geeignet gestaltete Sprühvorrichtungen für das Kältemittel begrenzt, die eine gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kältemittels auf der großen Oberfläche der Metallschmelze sichern, ohne daß übermäßige Mengen der Umgebungsatmosphäre mitgerissen werden oder Verluste des Tieftemperaturfluids durch übermäßiges Aufkochen auftreten. Die herkömmlichen Systeme erforderten das Auflegen einer komplexen und/oder verzweigten Leitung, dies erhöhte die Kosten, wenn aufgrund der Zusammensetzung der Schmelze verflüssigtes Argon zum Abdecken der Schmelzen verwendet wurde. Es bestand die Ge­ fahr einer Explosion des Tieftemperaturfluids, wenn ein konzentrierter und schlecht verteilter Strom des Kältemit­ tels zwischen der Oberfläche der Metallschmelze und einer Kruste oder Schicht von Oxiden oder Schlacke eingeschlossen war, die sich auf der Oberfläche der Metallschmelze befand.

Die Bedeutung einer geeigneten Verteilung des Tieftempera­ turfluids war auf diesem Fachgebiet weitestgehend unbe­ kannt. Foulard et al. (US-Patent 4 518 421) beschrieben ein Verfahren zum Feinen von Metallschmelzen durch Verdampfen/ Kondensation in einem halbgeschlossenen Behälter mit einem relativ geraden Rohr, damit der Oberfläche der Metall­ schmelze ein Tieftemperaturfluid zugeführt wird.

Gilbert et al. (US-Patent 4 178 980) beschrieben einen ringförmigen Phasenabscheider, um den in die Form gegosse­ nen Strom der Metallschmelze zu schützen. Das Kältemittel wurde durch schräge winklige Düsen im Boden des ringförmigen Abscheiders eingeführt, wodurch das Ansau­ gen von Luft minimiert wird.

Devalois et al. beschreiben in US-Patent 4 460 409 die Ver­ wendung eines teilweise eingetauchten konvergierenden zylindrischen Rohrs, das an der Oberfläche der Metall­ schmelze endet, die mit dem verflüssigten Kältemittel be­ deckt wird, das durch ein Rohr mit engem Ende abgegeben wird.

Anderson et al. (US-Patent 4 990 183) schlagen vor, die unbedeckte Oberfläche einer Metallschmelze mit flüssigem Argon zu bedecken, das entweder durch ein Rohr oder einen porösen Diffusor-Separator unter einem geschlossenen Deckel abgegeben wird, der eine Gießpfanne oder einen Gieß­ pfannenofen bedeckt.

Borasci et al. (US-Patent 4 915 362) beschreiben eine Trockeneisdüse, die zur Abgabe von großen Mengen dieses relativ kostengünstigen, jedoch nicht wirklich inerten ver­ festigten Gases verwendet werden, um die Verfahrenskosten zu senken und die Umgebungsluft, die auf die bedeckte Fläche mitgerissen wird, durch die Verwendung eines Kohlendioxidstrahls mit hoher Geschwindigkeit zu kompensieren.

Der Stand der Technik zeigt, daß die Anordnung eines Tief­ temperaturfluids in der Nähe der bedeckten Oberfläche der Metallschmelze den Verbrauch an mitgerissener Luft und Gas begrenzt, und daß die Minimierung der Kosten durch komplexe und schwierig zu ergänzende geometrische Anordnungen um die Abgabevorrichtungen für das Kältemittel oder durch Beein­ trächtigung des Wirkungsgrades der gleichmäßigen Abdeckung mit kostengünstigeren reaktiven Tieftemperaturgasen oder wenig entwickelten Sprühabscheidern für das Kältemittel nur mehr oder weniger erfolgreich erreicht wurde.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Verwendung wir­ belnder Tropfen eines verflüssigten Kältemittels mit einer geringen Geschwindigkeit, damit die verflüssigten Tieftem­ peraturgase gleichmäßig auf eine wirbelnde konische Ober­ fläche verteilt werden, wodurch über der Oberfläche der Metallschmelze eine Zone mit geringem Druck eingeschlossen wird. Nach dieser Erfindung wird das vorzeitig aufgekochte Kältemittel von der Flüssigkeit abgetrennt und erneut mit der Flüssigkeit gemischt, damit das Abdecken der Metall­ schmelze weiter verbessert wird.

In die Mitte des wirbelnden Tieftemperaturfluids kann ein zweites Tieftemperaturgas eingeführt werden, so daß der Anwender die Möglichkeit erhält, ein teureres Tieftemperaturgas zu umhüllen und somit die Verdampfungsverluste oder Verluste durch vorzeitige Verdampfung des zweiten teureren Tief­ temperaturgases zu minimieren. Das erfindungsgemäße Verfah­ ren und die erfindungsgemäße Vorrichtung minimieren das Ansaugen der Umgebungsluft an die Oberflä­ che der bedeckten Metallschmelze. Die innerhalb des Schei­ telpunktes der konischen Abdeckung des verflüssigten Tief­ temperaturgases gebildete Zone mit geringem Druck rezirku­ liert das Gas und die Dämpfe, die von der Oberfläche der Schmelze verdampft wurden, zurück in die Mitte des Wirbels. Dieser geschlossene Kreislauf verlängert somit die Verweilzeit des inerten Kältemittels über der Oberfläche des Metalls und verbessert sowohl die Effektivität als auch die Wirt­ schaftlichkeit des erfindungsgemäßen Abdeckungsverfahrens.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine stark schematische Seitenansicht der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung und deren Anwendung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer anderen Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie es in den Zeichnungen und insbesondere den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung 14 ein Mittel- oder Wirbelrohr 16 mit einem ersten das Kälte­ mittel abgebenden unteren Ende 18 und einem zweiten das Medium aufnehmenden Ende 19. Ein erster Satz von mindestens zwei sich tangential durch das Wirbelrohr 16 erstreckenden Düsen 22 ist etwa in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 18, 19 des Wirbelrohrs 16 ange­ ordnet. Die in Fig. 2 gezeigten Düsen sind tangential ange­ ordnet, und vorzugsweise ist eine Anzahl von Düsen in glei­ chem Abstand zueinander um den Umfang des Wirbelrohrs 16 angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß die Düsen am wirksamsten sind, wenn sie so hergestellt werden, daß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser (L/D) größer als 3,5 ist. Ein zweiter Satz von mindestens zwei identischen Düsen 24 ist neben dem zweiten Ende 19 des Wirbelrohrs 16 angeordnet.

Eine Ummantelung 26 umgibt das Wirbelrohr 16 und erstreckt sich von einer Stelle direkt unter der ersten Reihe der Düsen 22 und endet in der gleichen Ebene wie das zweite Ende 19 des Wirbelrohrs 16. Die Ummantelung 26 wird von einer fluiddichten Abdeckung 20 bedeckt, die auch dazu dient, das zweite Ende 19 des Wirbelrohrs 16 zu ver­ schließen. Die Ummantelung 26 wird durch eine ringförmige fluiddichte Wand 28 in zwei Kammern unterteilt, wobei diese Wand die Ummantelung 26 in eine untere Kammer 27, die die er­ ste Reihe von Öffnungen 22 umgibt und damit in Verbindung steht, und eine obere Kammer 29 unterteilt, die mit der zwei­ ten Reihe von Öffnungen 24 in Verbindung steht. Die Wand 28 umfaßt eine fluiddichte Leitung (30) für den Einlaß des Kältemittels, damit verflüssigtes Kältemittel in die untere Kammer 27 geleitet wird. Die Wand 28 umfaßt eine Öffnung 32, die von einem Ventil 34 verschlossen wird, so daß die aufge­ kochten Gase des Tieftemperaturfluids aus der unteren Kam­ mer 27 in die obere Kammer 29 entnommen werden können. Die obere Kammer 29 steht durch die Öffnungen 24 mit dem Wir­ belrohr 16 in Verbindung.

Gegebenenfalls kann in der Mitte des Wirbelrohrs 16 ein Diffusor 35 angeordnet sein, damit ein flüssiges oder gas­ förmiges Kältemittel durch die Leitung 36 in die Mitte des Wirbelrohrs 16 eingelassen wird.

Der gesamte Aufbau des mittleren Wirbelrohrs 16, der umge­ benden Ummantelung 26, der Leitungen 30 und 36 kann von einem feuerfesten Material 38 eingeschlossen sein, da­ mit das Wirbelrohr 16 weiter isoliert und das vorzeitige Aufkochen des Kältemittels minimiert wird.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Aufbau aus dem Wir­ belrohr 16 und dem umgebenden feuerfesten Material 38 über dem Behälter 10 angeordnet, der die Metallschmelze 12 ent­ hält. Der Behälter 10 kann eine Gießpfanne, ein Ofen oder jede andere Vorrichtung sein, die zur Aufnahme einer der umgebenden Atmosphäre ausgesetzten Metallschmelze verwendet wird.

Bei der ersten Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Medium, das aus verflüssigtem Kältemittel, z. B. Stick­ stoff, besteht, durch die Leitung 30 zur unteren Kammer 27 und durch die Öffnungen 22 aus dieser Kammer herausgelei­ tet, wobei es in einem Wirbelmuster auf die Oberfläche der Metallschmelze 12 fällt. Wie es gezeigt ist, bildet das aus dem Wirbelrohr 16 austretende verflüssigte Kältemittel 50 einen Konus. Das vorzeitig verdampfte Kältemittel (gasförmiges Kältemittel) in der Kammer 27 wird durch das offene Ventil 34 zur Kammer 29 geleitet. Das gasförmige Kältemittel in der Kammer 29 betritt das Wirbelrohr durch die Öffnungen oder Düsen 24 und wird mit dem verflüssigten Kältemittel 50 zu einer weiteren Abdeckung der Oberfläche der Metallschmelze gemischt.

Das Wirbelrohr 16 mit den tangential orientierten kleinen Düsen 22, 24 gibt das Kältemittel in der gezeigten Weise ab, wodurch das inerte Tieftemperaturfluid/-gas gleichmäßig über eine große Oberfläche der Metallschmelze verteilt wird, wodurch eine örtliche Ansammlung der verflüssigten Kältemittel ver­ hindert und Explosionsgefahren als auch das Ansaugen von Umgebungsluft in die abgedeckte Fläche minimiert werden.

Wie es in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, kann axial in­ nerhalb des Wirbelrohrs 16 ein Diffusor 35 angeordnet sein, wobei dieser Diffusor 35 durch die Leitung 36 mit der Quelle eines Tieftemperaturfluids verbunden ist, das das gleiche wie das Fluid in der Leitung 30 oder davon verschieden sein kann. Die Flüssigkeit oder das Gas, die bzw. das den Diffusor 35 verläßt, wird auf die Oberfläche der Me­ tallschmelze 12 gerichtet und entlang der Oberfläche ver­ teilt, die durch die erste Tieftemperaturfluid-Gas-Mischung 50 geschützt wird. Das wichtigste bei der Verwendung des Diffusors 35 besteht darin, daß er die Verwendung eines anderen Tieftemperaturfluids, z. B. des teureren Ar­ gons, zum Bedecken der Metallschmelze erlaubt und Argonver­ luste verzögert werden können, wenn ein kostengünstigeres Kältemittel, z. B. flüssiger Stickstoff, als primäres oder abdeckendes Kältemittel verwendet wird, das durch die Lei­ tung 30 in das Wirbelrohr 16 eingeführt wird. Da sich der axiale Strom des flüssigen Argons 52, der vom Diffusor 35 abgegeben wird, auf der nicht oxidierten Oberfläche der Metallschmelze 12 ausbreitet, wird die Explosionsgefahr für das verdampfte Kältemittel eliminiert, die durch das Ein­ schließen des Kältemittels zwischen dem Metall und der obe­ ren Schlackeschicht entsteht.

In Fig. 4 ist ein Ofen 60 gezeigt, der beispielsweise ein Induktionsofen zum Schmelzen von Metallen, z. B. Aluminium, sein kann. Oberhalb der offenen Oberseite 66 des Induktionsofens 60 und der Oberfläche 68 der Metallschmelze ist eine flachtgebaute Version der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung 69 gezeigt. Diese Vorrichtung 69 ist so aufgebaut, daß das mittlere Wirbelrohr 70 einen größeren Durchmesser und eine geringere Länge aufweist. Das Wirbelrohr 70 wird von einer Ummantelung 72 umgeben, die zur Ummantelung der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung äquivalent ist, und die gesamte Vorrichtung kann von feuerfestem Material 74 umgeben werden. Die Ummantelung 72 weist eine untere Kammer 76 und eine obere Kammer 78 auf, wobei die untere Kammer 76 das verflüssigte Kältemittel durch die Leitung 80 aufnimmt und die obere Kammer 78 das gasförmige aufgekochte Kälte­ mittel aufnimmt, damit es durch tangentielle Düsen (nicht gezeigt) in das Wirbelrohr 70 eingeführt wird. Verflüssigtes Kältemittel wird durch tangentiale Düsen (nicht gezeigt) einge­ führt, die denen in der Vorrichtung in den Fig. 1 bis 3 ähnlich sind. Es kann ein zweites Kältemittelgas durch die Leitung 84 in den mittleren Diffusor 82 eingeführt werden, dies erfolgt wie bei der Vorrichtung und dem Verfahren nach den Fig. 1 bis 3.

Die Vorrichtung der Fig. 4 führt in der gleichen Weise wie die Vorrichtung der Fig. 1 bis 3 ein umhülltes Tieftempe­ raturfluid zu.

Die erfindungsgemäße Wirbelsprühvorrichtung ist aus einem Wirbelrohr 16 mit einem Durchmesser von 2′′ (50,8 mm) und einer Ummantelung mit einem Durchmesser von 3′′ (76,2 mm) aufgebaut. Die Düsen 22 und 24 stellen eine Reihe aus 16 Lö­ chern mit einem Durchmesser von jeweils 1/16′′ (1,59 mm) und einer Länge von 1/4′′ (6,4 mm) dar. Bei einem geöffneten Ventil 34 und ohne umgebendes feuerfestes Material 38 und ohne die Einführung eines zweiten Kältemittels durch die Leitung 36 konnte durch flüssige Argonzugabe mit 3 bis 5 pounds/minute (1,35 bis 2,25 kg/min), das dem Bad der Stahlschmelze in einem Induktionsofen mit einem Durchmesser von 20′′ (50,8 cm) zugeführt wurde, ein konstanter Wert von 1-2 Vol.-% Sauerstoff über der Oberfläche der Schmelze auf rechterhal­ ten werden. Die gleiche Menge flüssiges Argon, die aus einem gera­ den Rohr mit einem Durchmesser von 1/4′′ (6,4 mm) oder ei­ nem porösen Diffusor mit einem Durchmesser von 1,5′′ (38,1 mm) tropfte, erzeugte instabile Sauerstoffwerte, die ent­ lang der Oberfläche der Schmelze von 2-16% schwankten und zur Bildung und Perforation einer halb krustenartigen halb flüssigen Schlackeoxidschicht führten.

Zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der er­ findungsgemäßen Vorrichtung muß der Benutzer/Betreiber die Vorrichtung 14 über der Oberfläche der Metallschmelze in einer Höhe anordnen, die für die gewünschte Abdeckung sorgt. Dies wird im allgemeinen durch die Formel R/h = tanα bestimmt, wobei H der Abstand vom abgebenden Ende 18 des Wirbelrohrs zur Oberfläche der Metallschmelze 12, R der Radius der Oberfläche des Schmelzbades und α der Winkel zwischen der Achse des Wirbelrohrs und der Oberfläche 50 des ersten Tieftemperaturfluids sind und der Wert des Win­ kels α von 30° bei einer Strömungsmenge bzw. -geschwindig­ keit des Kältemittels von 2 pounds/minute (0,9 kg/min) auf 45° bei einer Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels von 10 pounds/minute (4,5 kg/min) zunimmt. Das Ventil 34 ist of­ fen, wenn das Kältemittel durch die Leitung 30 und bei Be­ darf durch die Leitung 36 eingeführt wird. Es besteht eine Verzögerung von etwa 30 bis 45 s, wenn der Überdruck der Gasquelle zwischen 15 und 75 psi (1,03-5,17 bar) liegt, damit das Tieftemperaturfluid das Wirbelrohr 16 in Form eines Wirbels verläßt.

Nach der vorliegenden Erfindung verteilt die Wirbelsprüh­ vorrichtung die Tieftemperaturgase gleichmäßig zu einer wir­ belnden konischen Oberfläche, die eine Zone mit geringem Druck innerhalb und am Auslaß des Wirbelrohrs 16 umgibt. Der Wirbel der flüssigen Tropfen fällt mit einer geringen Geschwindigkeit in das Gefäß, das die Metallschmelze ent­ hält. Damit wird das Ansaugen der Umgebungsluft in das Ge­ fäß minimiert. Andererseits führt der im Scheitelpunkt des Konus gebildete geringe Druck das Gas und die Dämpfe, die von der Oberfläche der Schmelze verdampft wurden, zurück in die Mitte der Wirbeldüse. Dieser geschlossene Kreislauf verlän­ gert die Verweilzeit des inerten Kältemittels über der Oberfläche des Metalls und verbessert sowohl den Wirkungs­ grad als auch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zum Abdecken mit einem Kältemittel.

Wenn ein zweites Tieftemperaturgas durch den Diffusor 35 in die Wirbelsprühvorrichtung eingeführt wird, schützt oder umhüllt der Konus des äußeren Kältemittels den zweiten Gas­ strom wirksam vor einer Verdampfung. Dieser Effekt ist be­ sonders vorteilhaft, wenn flüssiges Argon zum Bedecken ei­ nes Bades der Metallschmelze erforderlich ist. Bei der Ver­ wendung von flüssigem Argon kann eine Abschirmung aus ko­ stengünstigem flüssigen Stickstoff geschaffen werden, wenn flüssiger Stickstoff durch die Leitung 30 eingeführt wird, damit das flüssige Argon umhüllt wird, das durch den Diffu­ sor 35 eingeführt wird. Die Kosten der gemeinsam ver­ brauchten Gase sind geringer als bei der Verwendung von flüssigem Argon selbst. Aufgrund des weitestgehend sich aufbrauchenden abkühlenden flüssigen Stickstoffs beim Sprühverfahren aus flüssigem Stickstoff plus flüssigem Argon ist die Stickstoffaufnahme durch das Metall minimal.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung führen zu einer gleichmäßigen, wirksamen und si­ cheren Verteilung des flüssigen Stickstoffs und/oder flüs­ sigen Argons. Die Abdeckungen des Kältemittels auf der Oberfläche der Metallschmelze stellen eine saubere und nicht verschmutzende Behandlung der Metalle in Gießereien dar.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach dieser Erfindung können zusätzlich zu diesem Kältemittel mit einer Vielzahl anderer Medien verwendet werden, z. B. komprimierten, flüssigen Kohlenwasserstoffgasen oder Ölen, die nach der Ein­ führung auf die Oberfläche des Metalls aufkochen und die Oberfläche der Metallschmelze bedecken und/oder in der um­ gebenden Atmosphäre verbrennen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Zufuhr eines die Oberfläche einer Metallschmelze abdeckenden Fluids dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination umfaßt:
ein Wirbelrohr (16, 70) mit einem unteren Ende (18), aus dem das Fluid austritt, und einem zweiten, das Fluid aufnehmenden Ende (19);
einen ersten Satz von mindestens zwei sich tangential durch das Wirbelrohr (16, 70) erstreckenden Düsen (22), die mit gleichem Abstand zueinander um den Umfang des Wirbelrohrs (16, 70) angeordnet und dem unteren Ende (18) des Wirbelrohrs (16, 70) benachbart sind;
einen zweiten Satz von mindestens zwei sich tangential durch das Wirbelrohr (16, 70) erstreckenden Düsen (24), die mit gleichem Abstand zueinander um den Umfang des Wirbelrohrs (16, 70) zwischen dem ersten Satz von Düsen (22) und dem zweiten Ende (19) des Wirbelrohrs (16, 70) angeordnet sind;
eine Ummantelung (26, 72), die das Wirbelrohr (16, 70) im Abstand umgibt und mit dem Wirbelrohr (16, 70) fluiddicht unter Bildung eines ringförmigen Raumes verbunden ist, der durch eine Trennwand (28) in eine obere Kammer (29, 78) und eine untere Kammer (27, 76) unterteilt ist, wobei die untere Kammer (27, 76) mit dem ersten Satz von Düsen (22) und die obere Kammer (29, 78) mit dem zweiten Satz von Düsen (24) in Verbindung steht;
eine Einrichtung zur Einführung eines flüssigen Fluids in die untere Kammer (27, 76) und eine Einrichtung zur kontrollierbaren Entnahme des verdampften Fluids aus der unteren Kammer (27, 76) in die obere Kammer (29, 78).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (22, 24) ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser (L/D) von mehr als 3,5 aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelrohr (16, 70) und die Ummantelung (26, 72) von einem feuerfesten Material (38, 74) umgeben werden.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Diffusor (35, 82) zur Einführung eines Inertgases in das Wirbelrohr (16, 70).

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur kontrollierbaren Entnahme des verdampften Fluids aus der unteren Kammer (27, 76) ein Ventil (34) zwischen der unteren Kammer (27, 76) und der oberen Kammer (29, 78) umfaßt.

6. Verfahren zum Bedecken der Oberfläche einer Metall­ schmelze mit einem inerten Fluid, gekennzeichnet durch die Schritte:
Einführung des verflüssigten inerten Fluids in eine oberhalb der Oberfläche der Metallschmelze angeordnete Kammer (27, 76);
Entnahme des verdampften Fluids aus der Kammer (29, 78) und
Zuführen des verflüssigten Fluids und des verdampften Fluids auf die Oberfläche der Metallschmelze unter Bildung eines nach unten offenen konusförmigen Wirbels aus dem verflüssigten Fluid, in den das verdampfte Fluid mitgerissen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Fluid ein Tieftemperaturfluid verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tieftemperaturfluid flüssiger Stickstoff ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tieftemperaturfluid flüssiges Argon ist.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Fluid ein komprimierter flüssiger Kohlenwasserstoff verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der komprimierte flüssige Kohlenwasserstoff bei Umgebungstemperatur und -druck gasförmig oder flüssig ist.

12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den durch das Gemisch aus flüssigem und verdampftem Fluid gebildeten, nach unten offenen Konus von oben ein Inertgas eingeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas Stickstoff oder Argon ist.