DE521528C

DE521528C - Process for cleaning or degassing liquid metal by shaking

Info

Publication number: DE521528C
Application number: DED47105D
Authority: DE
Original assignee: CHARLOTTE DECHESNE GEB SCHAENI
Current assignee: CHARLOTTE DECHESNE GEB SCHAENI
Priority date: 1925-01-27
Filing date: 1925-01-27
Publication date: 1931-03-23

Description

Verfahren zum Reinigen bzw. Entgasen von flüssigem Metall durch Rütteln Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen, Entgasen und Verdichten von flüssigem Metall, insbesondere Eisen und Stahl, durch Anwendung von Rüttelbewegungen.Process for cleaning or degassing liquid metal by shaking The invention relates to a method for cleaning, degassing and compressing liquids Metal, especially iron and steel, by applying shaking movements.

Um reinen und dichten Guß bei Eisen und anderen Metallen zu gewinnen, hat man bereits vorgeschlagen, die gegossenen Blöcke oder die Formen nach Beendigung des Gusses stoßweise kurzen, fallenden Bewegungen auszusetzen oder statt dessen das gefüllte Gießgefäß unmittelbar vor oder während des Gießens, also an der Stelle, wo die Gießform sich befindet, zu rütteln. Eine besondere Wirkung wurde nach diesen Vorschlägen aber nicht erreicht, weil Rüttelbewegungen irgendwelcher Art die Metallmasse in dem gefüllten Gießgefäß oder in der vollgegossenen Gießform nicht mehr so gründlich durchzumengen vermochten, daß alle Schichten des Metallinhaltes an der Entgasung und Reinigung gleichmäßig teilnahmen. Hierzu kamen als weitere Hindernisse der ferrostatische Druck der Eisensäule, sodann der rasche Erstarrungsvorgang in der Gießform und die Abkühlung, welcher das flüssige Metall im Gießgefäß schon vorher auf dem Transport nach der Gießstelle ausgesetzt war. Dem hindernden Einfluß der Abkühlung hatte man deshalb durch Überhitzung des Metalls unter erhöhter Wärmezufuhr entgegenzuwirken versucht, was natürlich mit vermehrten Gestehungskosten verbunden war.To obtain pure and dense castings in iron and other metals, it has already been proposed to use the cast blocks or the forms after completion of the cast in short, falling movements or instead of it the filled watering vessel immediately before or during watering, i.e. at the point shake where the mold is located. A special effect was made after this Proposals but not achieved, because shaking movements of some kind the metal mass in the filled casting vessel or in the fully poured casting mold no longer as thoroughly able to constrict that all layers of the metal content at the degassing and cleaning participated equally. Another obstacle to this was the ferrostatic one Pressure of the iron column, then the rapid solidification process in the casting mold and the Cooling, which the liquid metal in the casting vessel is already on the transport after the pouring point was exposed. One had the hindering influence of cooling therefore counteract this by overheating the metal with increased heat input tried, which of course was associated with increased production costs.

Nach der Erfindung wird nun beim Reinigen und Entgasen im Gegensatz zu den bisher bekannt gewordenen Behandlungsarten so verfahren, daß man das flüssige Metall schon unmittelbar an der Erzeugungsstelle, also entweder im Schmelzgefäß selbst oder im Vorherd allein, durch eine von außen wirkende mechanische Stoß- oder Rüttelvorrichtung in Erschütterungen versetzt, solange es diesen zuläuft. Zur Ausübung des Verfahrens kann beispielsweise der Ofen selbst, sodann der untere Teil des Schmelzofens oder auch der Vorherd beweglich ausgebildet und mit einer mechanischen Stoß- oder Rüttelvorrichtung versehen sein. Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß man das Entgasen und Reinigen von flüssigem Metall durch Anwendung von Stößen oder Erschütterungen nur dann mit Erfolg durchführen kann, wenn diese Behandlung im Schmelzofen selbst oder beim Ablaufen aus diesem in einen Vorherd oder in dem letzteren stattfindet.According to the invention, cleaning and degassing are now in contrast proceed to the previously known types of treatment so that the liquid Metal already at the point of production, i.e. either in the melting vessel itself or in the forehearth alone, by an externally acting mechanical shock or Jolting device shaken as long as it runs into it. To exercise of the method, for example, the furnace itself, then the lower part of the melting furnace or the forehearth is designed to be movable and with a mechanical shock or Shaking device be provided. The invention is based on the observation that one the degassing and cleaning of liquid metal by applying shock or vibration can only be carried out successfully if this treatment is carried out in the melting furnace itself or when draining from this takes place in a forehearth or in the latter.

Ist ein Vorherd vorhanden, so wird infolge seines unmittelbaren Zusammenhanges mit dem Ofen das in diesem geschmolzene Metall allmählich in den Vorherd einfließen. Bei dem allmählichen Vollaufen des Vorherdes wird durch die Rüttelbewegungen sofort die obere Schicht des Metalls entgast und gereinigt. Da diese Schicht aber gewissermaßen immer die Oberfläche des Metallbades bildet, so erhält sie durch die Rüttelbewegung die stärksten Wallungen, welche die Metallteilchen nicht nur durcheinanderwirbeln, sondern auch die entstehenden Schlackenteilchen und Gase leicht ausscheiden. Das so behandelte Metall ist infolge der gründlichen Durchmischung fast vollkommen entgast und von Oxyden befreit. Bei der Behandlung im Schmelzofen finden dieselben Vorgänge statt, wie soeben für den Vorherd beschrieben, nur mit dem Unterschied, daß hier das Eisen in den unteren Teil des Ofens fließt und dort gerüttelt wird.If a forehearth is present, then as a result of its immediate connection gradually pour the molten metal in this furnace into the forehearth with the furnace. As the forehearth gradually fills up, the shaking movements cause immediate the top layer of the metal is degassed and cleaned. Since this layer, however, to a certain extent always forms the surface of the metal bath, it is preserved by the shaking movement the strongest surges, which not only whirl up the metal particles, but also easily remove the resulting slag particles and gases. That Metal treated in this way is almost completely degassed as a result of thorough mixing and freed from oxides. The same processes take place during treatment in the melting furnace instead of, as just described for the forehearth, with the only difference that here the iron flows into the lower part of the furnace and is shaken there.

Auf der Zeichnung sind mehrere Anwendungsbeispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung an schematisch im Längsschnitt dargestellten Schmelzöfen dargestellt.Several application examples of the process are shown in the drawing according to the invention shown on melting furnaces shown schematically in longitudinal section.

Gemäß der Abb. z besteht der Schmelzofen. In dem z. B. Gußeisen erzeugt wird, aus einerii feststehenden oberen Teil a und einem gegen diesen beweglichen, d. h. rüttelbaren, unteren Teil a', welcher das geschmolzene Eisen aufnimmt und die Abstichstelle enthält. Dieser untere Teil wird während des Betriebes mit Hilfe einer geeigneten mechanischen Stoß-oder Rüttelvorrichtung im Sinne des eingezeichneten Pfeiles in regelmäßiger Zeitfolge angehoben und plötzlich wieder auf sein Untergestell fallen gelassen und so mit seinem Inhalt dauernden Erschütterungen ausgesetzt. Die Trennungsfuge zwischen oberem und unterem Ofenteil ist mit b bezeichnet.According to Fig. Z, there is the melting furnace. In the z. B. cast iron produced is made up of a fixed upper part a and a movable against it, d. H. vibratable, lower part a ', which receives the molten iron and contains the tapping point. This lower part is used during operation a suitable mechanical shock or vibration device in the sense of the one shown Arrow raised in regular time sequence and suddenly back on its base dropped and so exposed to constant tremors with its contents. the The separation joint between the upper and lower part of the furnace is denoted by b.

Abb.2 zeigt den zweiteiligen Ofen nach Abb. r mit Vörherd c, den letzteren auf gemeinsamer Grundplatte und verbunden mit dem Unterteil &. Der Unterteil und der Vorherd führen Rüttelbewegungen gemeinsam aus.Fig.2 shows the two-part oven according to Fig.r with front stove c, the latter on a common base plate and connected to the lower part &. The lower part and the forehearth perform shaking movements together.

Abb. 4 zeigt, wie beim zweiteiligen Schmelzofen nach' Abb. i und 2 der obere feststehende Teil a und der untere bewegliche Teil a' angeordnet und wie der Ofen an der Trennungsstelle b abgedichtet ist. Die letztere liegt geinäß der Abb. q. in der Düsenebene und ist so groß bemessen, daß der untere Teil die nötigen Rüttelbewegungen in der Höhenrichtung ausführen kann. Mit d ist der am oberen Ofenteil sitzende Windkanal bezeichnet. Die Fuge zwischen festem und beweglichem Ofenteil ist mit einem den letzteren umgebenden Mantel e aus nachgiebigem Material abgedichtet.Fig. 4 shows how the two-part melting furnace according to Fig. I and 2 the upper fixed part a and the lower movable part a 'arranged and how the furnace is sealed at the separation point b. The latter is the same Fig.q. in the nozzle level and is so large that the lower part of the necessary Can perform shaking movements in the vertical direction. With d is the one at the top of the furnace called seated wind tunnel. The joint between the fixed and movable part of the furnace is sealed with a jacket e of flexible material surrounding the latter.

Gemäß der Abb. z erfolgt das Durchmischen des flüssigen Metalls im Wege der Rüttelung im Ofen selbst, nach Abb. 2 im Ofen und im Vorherd.According to Fig. Z, the mixing of the liquid metal takes place in the Paths of vibration in the furnace itself, according to Fig. 2 in the furnace and in the forehearth.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 mündet der feststehende Schmelzofen in den beweglich gelagerten Vorherd c, welcher in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles allein regelmäßig angehoben und wieder fallen gelassen wird, wie bei Abb. r beschrieben. Ist der Schmelzofen abgestochen, so wird die einfließende Eisenmenge, welche entgast und gereinigt werden soll, infolge der Erschütterungen des Vorherdes in Wallungen gebracht, wodurch -die flüssigen Eisenteilchen so ineinandergewirbelt werden, daß die in der Eisenmasse enthaltenen Gase und Schlacken aufsteigen können. Gase und Schlacken haben nur eine dünne Schicht flüssigen Eisens zu durchdringen, also nur einen geringen Widerstand beim Aufsteigen zu überwinden.In the arrangement according to Fig. 3, the fixed melting furnace opens in the movably mounted forehearth c, which is in the direction of the Arrow alone is regularly raised and dropped again, as in Fig. r described. Once the furnace has been tapped, the amount of iron flowing in is which is to be degassed and cleaned, as a result of the vibrations of the forehearth set in motion, causing the liquid iron particles to swirl into one another that the gases and slags contained in the iron mass can rise. Gases and slag only have to penetrate a thin layer of liquid iron, so to overcome only a slight resistance when climbing.

Diese Verhältnisse gelten auch für den weiteren Zufluß des Eisens in den Vorherd, da die in diesem unten befindliche Eisenmenge bereits entgast und gemischt ist, wenn neues Eisen zufließt. Dieses bildet aber stets die Oberfläche der Eisenmasse, welche durch die Erschütterungen in besonders lebhafte Wallungen versetzt wird.These conditions also apply to the further inflow of iron in the forehearth, since the amount of iron located in this below is already degassed and is mixed when new iron flows in. But this always forms the surface the mass of iron, which, as a result of the tremors, turns into particularly lively surges is moved.

Claims

PATENT CLAIM: Process for cleaning or degassing liquids Metal, especially iron, close to its melting point by shaking, thereby characterized that that from the charging of the melting vessel (e.g. melting furnace) each drained off, at the bottom of this vessel or one directly at its melting opening arranged forehearth accumulated liquid metal during the drainage process, So according to its melting, by an externally acting impact or Shaking device is shaken in a manner known per se, too the purpose, the topmost of each one after the other during the process accumulating layers of liquid metal from existing gas bubbles or impurities to free.