DE752115C - Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Zusatzstoffen in schmelzfluessiges Eisen oder Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Zusatzstoffen in schmelzflüssiges Eisen oder Stahl Es ist bekannt, dem schmelzflüssigen Eisen zu Zwecken der Kohlung, der Entgasung und Desoxydation, zum Entfernen von Eisenschädlingen und zu Legierungszwecken Stoffe in fester Form zuzugeben.
• Diese Stoffe haben meistens ein geringeres spezifisches Gewicht äls Eisen, und ihr Schmelz- und Verdampfungspunktliegt häufig erheblich unter der Temperatur des Eisen= bades.
• Ihre Einwirkung erfolgt daher über,#yiegend an der Badoberfläche, und ihre Wirkung ist zumeist nur unvollkommen, da erhebliche Teile dieser Zugaben unausgenutzt in die Schlacke gehen oder in Gasform entweichen.
• Man müßte daher bestrebt sein, diese Stoffe in möglichst feinkörnigem Zustande und in gleichmäßigster Verteilung in das Eisenbad hineinzubringen; aber die hierfür bis heute bekannten technischen Mittel sind unzulänglich und meistens nur in besonderen Fällen brauchbar. Für die Entschwefelung von Eisen durch Soda und ähnliche Stoffe ist beispielsweise bereits vorgeschlagen worden, die Zusätze durch ein Eintauchrohr aus feuerfestem Stoff von oben her in das Eisenbad einzubringen und zum zwangsläufigen Einbringen Schneckenpumpen oder Druckluft zu verwenden. Aber hierbei kann keine gleichmäßige Verteilung über das ganze Eisenbad erzielt werden, und ein großer Teil der aufsteigenden Soda gelangt doch wieder an die Oberfläche des Bades.
• Auch ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, feste pulverförmige Stoffe durch eine Förderschnecke am Grunde einer Rinne zwangsläufig einzubringen. Diese Vorrichtung soll zum Zwecke der Verbesserung der Werkstoffeigenschaften von Gußkörpern dienen, und eine Sonderausführung der Rinne soll bei dieser Erfindung nicht erforderlich sein. Diese Vorrichtung kann aber nur für Stoffe mit höherem Schmelzpunkt verwendet werden; für Stoffe mit niedrigerem Schmelz- oder Zerfallpunkt ist diese Vorrichtung nicht brauchbar, da das flüssige Eisen in die Schneckenkammer eintritt und diese zerstört.
• Ferner ist eine Vorrichtung zur Zugabe von Ferrosilicium zu fließendem Eisen in einer geschlossenen Rinne bekanntgeworden. Die Zugabe erfolgt hierbei auf das Eisen .durch obere Öffnungen in Mischkammern, die durch in die geschlossene Rinne eingebaute Querwände gebildet werden, und die Zugabe von spezifisch leichteren und Schlacken bildenden Zusatzstoffen ist offensichtlich nicht möglich. Zum Granulieren von Hochofenschlacke ist ein Verfahren bekannt, bei dem die in einerRinne über eine Gefällestufe fließende Hochofenschlacke dadurch gekühlt wird, daß ihr in der unteren Rinne Wasser zugeführt wird. Das überschüssige Wasser wird durch seitliche, innerhalb der Gefällestufe angeordnete Schlitze abgeführt. Es wird also kein Hohlsograum gebildet, es soll auch nicht etwa eine innige Durchmischung von Schlacke und Wasser herbeigeführt, sondern lediglich die teigartige Schlacke vor der vollständigen Zerteilung, die durch einen Luftstrom erfolgt, durch Wasser äußerlich vorgekühlt werden.
• Ferner ist eine Vorrichtung zum Frischen von Roheisen bekannt, bei der das Frischgas einem kataraktartig einen Schachtofen durchfließenden Roheisenstrom entgegengeführt wird. Der Zweck des Katarakts ist der, dem fließenden Eisen eine möglichst große Oberfläche zu geben, um das Frischen zu fördern. Daher wird auch der Metallstrahl möglichst weitgehend aufgeteilt. Ein Hohlsograum entsteht nicht, und für Stoffe, die während des Frischverfahrens zugesetzt werden sollen, ist eine seitliche Öffnung im Schacht vorgesehen, durch die die Zusatzstoffe auf das Eisen aufgegeben werden; sie mischen sich erstvollständig mit dem Roheisen in einem am Ende des Katarakts angeordneten Herde.
• Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche für alle Zusatzstoffe, auch für solche mit ganz geringem spezifischen Gewicht und geringem .Schmelz- oder Zerfallpunkt, ja selbst für kaltflüssige Zusätze, wie Teer, zu verwenden sind. Erfindungsgemäß werden dieZusatzstoffe dem in einer Rinne fließenden Eisen innerhalb einer zu diesem Zwecke angebrachten Gefällestufe zugeführt. Eine hierzu geeignete Vorrichtung, die an sich für das Granulieren von Hochofen-Schlacke bereits bekanntgeworden ist, ist in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellt.
• Der obere Rinnenteil i ist mit dem unteren Itinnenteil 2 durch eine Stufe verbunden, h ist die Höhe der Stufe und l ist der Weg, den der fallende Metallstrahl frei zurücklegt. In dem durch lt und l und dem flüssigen Eisenstrahl 3 entstehenden Hohlraum .4 herrscht nach den Gesetzen der Kavitation ein mehr oder weniger großer Unterdruck, und der Zugabestoff wird in diesen Hohlraum ,4 durch den Kanal 5 eingeführt. Geringere Mengen leichter Zusatzstoffe können selbsttätig angesaugt werden; größere Mengen können durch eine regelbare Druckförderung, beispielsweise eine Schnekken-oder Druckluftförderung, eingebracht werden. Der Zusatzstoff bildet dann innerhalb des Hohlraumes .I ein Polster, welches in Binnenbreite von innen gegen den fallenden -Metallstrahl angedrückt wird. Hierdurch wird die Reaktion eingeleitet. 6 ist eine Tropfkante für vor- oder nachfließendes Eisen.
• Nachstehend sei die Erfindung noch an einem praktischen Beispiel erläutert.
• Aus einem sauer geführten Hochofen sollen 2o t Roheisen zur Verwendung für das Thomasstahlwerk abgestochen werden; Schwefel und Silicium sollen unter Annahme des zu erwartenden günstigen Wirkungsgrades durch ein Gemisch von aoo kg Staubsoda und disperser Staubkohle entfernt werden. Die Laufzeit des Abstiches beträgt 2o Minuten. Die regelbare Druckförderung wird also für eine Stundenleistung von 6oo kg eingestellt, und diese 6oo kg Zusatz können wie ein Film dem laufenden schmelzflüssigen Eisen in voller Länge und Breite des Strahles mitgeteilt werden. Aber nicht nur für schlackenbildende und entgasende Zusatzstoffe ist die Erfindung mit Vorteil zu verwenden, sondern auch für legierende, und nicht nur allein für Eisen und Stahl, sondern auch in entsprechender «'eise für Nichteisenmetalle. Zum zwangsläufigen Einbringen der Zusatzstoffe kann eine mit Druckluftförderern zusammenwirkende Schneckenpumpe benutzt werden, etwa nach Art der bekannten Fullerpumpen, und diese so eingerichtet werden, daß sowohl mit als auch ohne Preßluft gefördert werden kann (nicht gezeichnet).
• Auch können zur Erhöhung der Gesamtwirkung oder um verschiedenartige Stoffe getrennt zuzugeben, mehrere Vorrichtungen hintereinandergeschaltet werden.
• Die Vorteile der Erfindung sind gegenüber dem heutigen Stand der Technik bedeutend und seien wie folgt angegeben: i. Es können nunmehr auch leichte, leicht schmelzbare und zersetzbare Stoffe dem flüssigen Metall mechanisch zugegeben werden. 2. Selbst staubförmige und bis zur Kolloidgrenze gemahlene Stoffe können ohne Belästigung der Umgebung durch Staubentwicklung oder Dämpfe zugesetzt werden. Staubsoda ist beispielsweise billiger und leichter erhältlich als gekörnte Soda und bis zur Kolloidgrenze gemahlene Kohle, und Koks hat nach neueren Erkenntnissen erheblich bessere Wirkungen. 3. Auch flüssige Stoffe lassen sich zugeben, z. B. Kohlenteer und Teernebel. q.. Die Zuteilung erfolgt filmartig über die ganze Länge und die volle Breite des laufenden Metallstrahles in allerbester Verteilung und gänzlich verlustlos.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen, z. B. Entschwefelungsmitteln in fließendes Eisen, Stahl oder andere Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe gegebenenfalls unter Druck in den Hohlsograum eingeführt werden, der durch das in einer Rinne über eine Gefällestufe fließende Metall gebildet wird.
2. 2. Die Anwendung einer an sich bekannten Rinne, bestehend aus einem oberen und unteren Rinnenteil, die durch eine Stufe voneinander getrennt sind, und einem am Fuß der Rinne angeordneten Kanal zum Einführen der Zusatzstoffe, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 62 879, 589 157, 681 7o6.