DE977271C - Verfahren zum Behandeln von Metall-, vornehmlich von Eisenschmelzen - Google Patents
Verfahren zum Behandeln von Metall-, vornehmlich von EisenschmelzenInfo
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
- B22D1/002—Treatment with gases
- B22D1/005—Injection assemblies therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/35—Blowing from above and through the bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln von Metall-, vornehmlich von Eisenschmelzen
mit gasförmigem Sauerstoff und einem reduzierend wirkenden Gas, die gleichzeitig, aber
voneinander getrennt in die Schmelze eingeführt werden.
Das Neue an diesem Verfahren besteht darin, daß das reduzierend wirkende, z. B. aus Wasserstoff,
Kohlenwasserstoffen oder Kohlenoxyd bestehende Gas in an sich bekannter Weise in feinster
Aufteilung, z. B. durch eine hochporöse Verteilerplatte, und das Sauerstoff gas, in gleichfalls bekannter
Weise, durch eine Lanze in die Schmelze eingeführt wird. Dabei beruht die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe in der Herstellung von metallurgisch wirksamen Gasgemischen, z. B. solchen
aus Sauerstoff—Wasserdampf oder Sauerstoff—Kohlenmondioxyd,
unmittelbar in der Schmelze, wo die reduzierend wirkenden Gase in feinster Verteilung durch den gleichzeitig einge- ao
brachten Sauerstoff unter kräftiger Wärmeentwicklung zur Verbrennung gebracht werden. Die Aufteilung
und feinste Verteilung der zunächst reduzierend wirkenden Komponenten wird in bekannter
Weise durch feuerfeste, poröse Elemente, wie Filtersteine oder Verteilerplatten, bewerkstelligt.
Danach erfolgt dann ihre Verbrennung mit dem gleichzeitig, aber getrennt von ihnen in das Bad
eingeblasenen Sauerstoff. Auf diese Weise kommt eine kräftige Aufheizung der Schmelze zustande,
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die die Wirkung der entstandenen Gasgemische und den Reinigungsprozeß kräftig unterstützt.
Bei dem bekannten Spülen von Metallbädern mit durch poröse Filtersteine eingeblasenen reduzierenden
Gasen ergeben sich zwar gleichfalls eine Reinigung der Schmelze, eine bessere Durchmischung
der Legierungselemente, ein geringerer Gasverbrauch und eine kürzere Einblasdauer als bei der
Verwendung von für diesen Zweck schon benutzten ίο Rohrdüsen, doch läßt sich auch hier eine Abkühlung
der Schmelze nicht verhindern.
Zur metallurgischen Verbesserung von Stählen hat sich das Frischen und Behandeln der Schmelzen
mit aus Sauerstoff-Wasserdampf- oder Sauerstoff-Kohlendioxyd- oder Sauerstoff-Wasserdampf-Kohlendioxyd-Gasgemischen
als wirksam erwiesen. Ein Nachteil dieser Verfahren besteht jedoch auch hier darin, daß ein beträchtlicher Teil an Schmelzwärme
für das Aufheizen des Gasgemisches gebraucht wird. Hinzu kommt bei wasserdampfhaltigen
Gasgemischen ein weiterer, aus der Dampfzersetzung durch das flüssige Eisen rührender Wärmeentzug.
Bekannt ist auch ein Oberwind-Frischverfahren, bei dem die Gasgemische während des
Frischprozesses durch besondere Rohrdüsen von unten oder von der Seite her in die Schmelze eingeführt
und gleichzeitig oder abwechselnd Sauerstoff auf oder in die Eisenschmelze eingeblasen
wird zu dem Zweck, die in einem Konverter befindliehe, aus Roheisen bestehende Charge zusätzlich
zu bewegen. Dazu dient auch die kinetische Energie der stickstofffreien Gase vornehmlich oxydischen
Charakters, die dem Bad zwar gleichzeitig zugesetzt werden können, vornehmlich aber, den metallurgischen
Bedingungen des Oberwind-Frischprozesses Rechnung tragend, getrennt zur Einwirkung
gebracht werden. Wenn in diesem Zusammenhang neben dem als Energieträger in erster Linie
in Betracht kommenden Kohlendioxyd-Sauerstoff-Gemisch auch Kohlenoxydgas genannt ist, dann
könnte auch dieses Gas seine Aufgabe, Energieträger zu sein, nur dann erfüllen, wenn es durch
ausreichend große Blasquerschnitte unter hohem Druck und damit in entsprechender Menge in die
Charge eingeführt wird. Würde dann gleichzeitig und getrennt davon mit technisch reinem Sauerstoff
geblasen, dann käme es zu einer explosionsartigen Reaktion, durch die die Charge, mindestens aber
ein erheblicher Teil davon aus dem Frischgefäß ausgeblasen würde. Außerdem entziehen Kohlenoxyd
oder Kohlendioxyd, die kalt in das Bad eingeblasen und es heiß verlassen, dem Bad Wärme.
Ein Teil dieser Wärmeenergie wird zwar in Bewegungsenergie umgewandelt und kommt dem Frisch-Vorgang
zunutze, die fühlbare Wärme des abziehenden Gases geht dem Prozeß jedoch verloren.
Das Verfahren nach der Erfindung geht, wie beschrieben, bei der metallurgischen Behandlung von
Stählen mittels Sauerstoff-Gasgemisch en einen
anderen Weg und kommt dabei dann auch zu einer noch allgemeineren Anwendung insofern, als von
ihm nun bei praktisch sämtlichen Stahl-Schmelzverfahren, ja selbst bei Metallschmelzen schlechthin
Gebrauch gemacht werden kann. Wenn z. B. durch einen im Boden des Schmelzgefäßes eingebauten
Filterstein Wasserstoff und von oben durch eine Lanze gleichzeitig Sauerstoff in die Schmelze eingeblasen
wird, entsteht unmittelbar in der Schmelze ein Sauerstoff - Wasserdampf - Gemisch, dessen
Sauerstoff anteil auf einen Überschuß an Sauerstoff eingestellt werden kann. In gleicher Weise lassen
sich Sauerstoff-Kohlendioxyd-Gemische durch das Einblasen von Sauerstoff und Kohlenoxyd erzeugen.
Bei der Verwendung von Propan, Butan oder anderen Kohlenwasserstoffen entstehen in der
Schmelze Sauerstoff-Wasserdampf-Kohlendioxyd-Gasgemische, die man aber auch dadurch erzeugen
kann, daß man ein Gemisch von Wasserstoff und Kohlenoxyd durch den Filterstein und Sauerstoff
von oben her in die Schmelze bläst.
Die aus einem Gemisch von Sauerstoff—Wasserstoff
und/oder Kohlendioxyd unmittelbar in der Schmelze erzeugten Sauerstoff-Wasserdampf- und/
oder Kohlendioxyd-Gasgemische haben gegenüber den von außen eingeblasenen Gasgemischen dieser
Art den Vorteil, daß sie dem Bade keine Wärme entziehen, sondern zusätzlich Verbrennungswärme
an das Bad abgeben. Das bedeutet z. B. bei der Verwendung von Propan- und Butangas eine wesentliche
Aufheizung der Schmelze. Außerdem sind die unmittelbar in der Schmelze erzeugten Gasgemische
im Augenblick ihrer Entstehung metallurgisch wesentlich reaktionsfähiger, als fertige
Gasgemische. Bereits mit den durch den Düsenboden eingeblasenen bekannten Sauerstoff-Gasgemischen
(Sauerstoff—Wasserdampf und/oder Kohlendioxyd) konnte z. B. die Alterungsempfindlichkeit
und Sprödbruchneigung des Thomasstahles merklich verringert werden. Bringt man die gleichen
Gasgemische, wie das die Erfindung vorschlägt, erst in der Schmelze zum Entstehen, dann
läßt sich eine gesteigerte Wirkung mit einer kleineren Gasgemischmenge erreichen.
In den erfindungsgemäß zu verwendenden Gasgemischen kann mit reinem Sauerstoff, aber auch
mit an Sauerstoff angereicherter Luft gearbeitet werden. In jedem Fall wird der Sauer stoff anteil
ζ. B. beim Windfrischen wesentlich geringer als bei dem bekannten Frischen z. B. mit Sauerstoff-Wasserdampf-Gemischen.
Bei gleichem Sauerstoffanteil besteht die Möglichkeit, größere Mengen Schrott zu verarbeiten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich z.B. an das übliche Windfrischen anschließen, indem bei
umgelegtem Konverter durch einen an der Bauch-Seite des Konverters befindlichen Filterstein Gasgemische
aus z. B. Sauerstoff, Wasserstoff und/ oder Kohlenoxyd eingeführt werden. Man kann die
gasmetallurgische Behandlung aber auch in der Gießpfanne oder in irgend einem Schmelzgefäß
vornehmen.
Beim Siemens-Martin-Prozeß ist es zweckmäßig, die gasmetallurgische Behandlung nicht im Ofen,
sondern nach dem Abstich in der Gießpfanne zu machen. Elektrostahl kann sowohl im Ofen als
auch außerhalb des Ofens in besonderen Behältern
oder auch in der Gießpfanne der vorgeschlagenen Gasbehandlung unterzogen werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Verfahren zum Behandeln von Metall-, vornehmlich von Eisenschmelzen mit gasförmigem Sauerstoff und einem reduzierend wirkenden Gas, die gleichzeitig, aber voneinander getrennt, in die Schmelzen eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierend wirkende, z. B. aus Wasserstoff, Kohlenwasserstoffen oder Kohlenoxyd bestehende Gas in an sich bekannter Weise in feinster Aufteilung, z. B. durch eine hochporöse Verteilerplatte, und das Sauerstoffgas, in gleichfalls bekannter Weise, durch eine Lanze in die Schmelze eingeführt wird.In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 168590; französische Patentschrift Nr. 1 009 829; britische Patentschrift Nr. 684048; USA.-Patentschrift Nr. 97897; »Gießerei«, 1951, S. 556/557.©509 655/10 9.65
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEN7791A DE977271C (de) | 1953-09-29 | 1953-09-29 | Verfahren zum Behandeln von Metall-, vornehmlich von Eisenschmelzen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEN7791A DE977271C (de) | 1953-09-29 | 1953-09-29 | Verfahren zum Behandeln von Metall-, vornehmlich von Eisenschmelzen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE977271C true DE977271C (de) | 1965-09-09 |
Family
ID=7338900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEN7791A Expired DE977271C (de) | 1953-09-29 | 1953-09-29 | Verfahren zum Behandeln von Metall-, vornehmlich von Eisenschmelzen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE977271C (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US97897A (en) * | 1869-12-14 | William bnnis | ||
AT168590B (de) * | 1949-01-07 | 1951-06-25 | Linde Eismasch Ag | Verfahren zur Herstellung stickstoffarmen Stahls |
FR1009829A (fr) * | 1949-11-03 | 1952-06-04 | Air Liquide | Procédé d'insufflation de gaz dans du métal fondu |
GB684048A (en) * | 1949-06-22 | 1952-12-10 | Mini Of Mines And Technical Su | The gas flushing of liquid masses |
-
1953
- 1953-09-29 DE DEN7791A patent/DE977271C/de not_active Expired
Patent Citations (4)
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