EP0114376A1 - Verfahren zum Vermeiden von Wechselwirkungen zwischen Metallbad und Atmosphäre - Google Patents

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EP0114376A1
EP0114376A1 EP83112961A EP83112961A EP0114376A1 EP 0114376 A1 EP0114376 A1 EP 0114376A1 EP 83112961 A EP83112961 A EP 83112961A EP 83112961 A EP83112961 A EP 83112961A EP 0114376 A1 EP0114376 A1 EP 0114376A1
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EP
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lid
gas
atmosphere
excess pressure
generated
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EP83112961A
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Inventor
Jean Monai
Hubert Stomp
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Paul Wurth SA
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Paul Wurth SA
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    • 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
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/068—Decarburising
    • C21C7/0685—Decarburising of stainless steel
    • 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
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
    • 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
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0081—Treating and handling under pressure
    • 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
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising

Definitions

  • the invention relates to a method for avoiding interactions between a metal bath in a pan and the atmosphere. It is common to subject pig iron or molten steel to treatments or alloying operations in pans. To produce steels with special properties, the sulfur content must be reduced as much as possible. Since both the blast furnace and the oxygen blowing converter offer limited desulfurization options, the pig iron or the steel outside the blast furnace or the converter must be desulfurized to produce these steel grades. Furthermore, in a large number of metallurgical processes, substances, e.g. Introduce alloying elements into the molten metal.
  • lids It is known to provide the vessels in which the treatments of the melt are carried out with lids.
  • the shape of the lid is adapted to the vessels used and is placed on the same by means of a trolley and hoist. It is provided with openings, for example to insert immersion lances, probes or cored wires into the system and to allow the exhaust gases to escape in a controlled manner.
  • a lid is recommended to prevent the metal from escaping and splashing during treatment. restrict. In addition, the interaction between the metal bath and the atmosphere is reduced. Unfortunately.; The fit of the lid on the pan mantle deteriorates in the first time due to contamination by metal spraying and due to the highly foaming and splashing slags that arise during the treatment, so that there is no longer an effective separation between the metal bath and the atmosphere. In addition, due to environmental pollution regulations, the Deekel is usually connected directly to an extraction system. The vacuum created under the pan lid by the suction process causes fresh air to be sucked in continuously through the openings in the lid and the unavoidable gaps between the pan jacket and the lid ring. This fresh air naturally results in the bath being oxidized and embroidered.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of the device.
  • the device essentially comprises a pan 1 provided with a lid 2.
  • the metal melt 4 covered with a slag layer 3 is located in the pan 1.
  • the inside of the lid 2, which lies as tightly as possible on the pan jacket, is provided with a plurality of segments 5 provided that limit a cylindrical or funnel-shaped space.
  • the purpose of this device is to prevent slag and metal from splashing onto the upper pan shell, since splashes would impair the fit of the lid on it (see application LU 84.481, which was filed by the applicant on November 19, 1982).
  • the lid is also provided with a central opening 6 through which a Immersion lance 7 is introduced into the melt. Most of the gases formed and introduced in the vessel also escape through this opening 6.
  • Blow stones 8 are advantageously arranged in the bottom of the vessel and are connected to a gas source 9. The gas introduced through these stones causes the liquid metal to circulate, promotes the metallurgical reactions and also contributes to the excess pressure required to carry out the invention.
  • the hood 10 attached to the Büline 11 engages over the upper pan edge to form an annular gap 15.
  • a distributor housing 12 provided with openings 13 is arranged on the upper part of the hood.
  • the distributor housing is connected via a pipe 14 to the suction system (not shown).
  • the openings 13 in the distributor housing 12 are designed such that a uniform distribution of the gas flow caused by the suction system in the exhaust hood 10 is ensured.
  • the procedure is as follows: During the treatment, solids suspended in gas are blown through the lance 7 into the melt 4.
  • inert gas is introduced through the blowing stone 8 at the same time.
  • the gas causes a slight overpressure in the inside of the lid and escapes with the gases and vapors produced in the melt through the openings in the lid and through the inevitable gaps between the lid ring and the upper part of the pan shell.
  • the extraction system removes the released gases with the solids suspended therein and also sucks in fresh air through the annular gap 15.
  • the suction effect of the fresh air flow and the associated slight negative pressure in the vicinity of the cover seat can be influenced by adjusting the ring gap dimensions.
  • the gas pressures on both sides of the lid are set in such a way that any inflow of fresh air into the pan is avoided can be easily monitored since one can measure the gases introduced through the lance and the blowing stones and those through the gas released with allurgical reactions can be determined empirically. Since the gases introduced by the melt have a cooling effect, additional amounts of inert gas can be introduced into the interior of the vessel through an opening in the lid. This option is also useful to flush the fresh air out of the vessel before the metallurgical treatment.

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Abstract

Zur Vermeidung von Wechselwirkungen zwischen dem Sauerstoff/Stickstoff der Atmosphäre und einem Metallbad in einer Giesspfanne (1) welche mit einem Deckel (2) versehen ist, wird im Deckelinnern ein Überdruck erzeugt und um den Deckel (2) herum kontinuierlich Gas abgesaugt ohne den Überdruck unter dem Deckel abzubauen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden von Wechselwirkungen zwischen einem in einer Pfanne befindlichen Metallbad und der Atmosphäre. Es ist üblich, Roheisen oder Stahlschmelzen reinigenden Behandlungen oder Legierungsvorgängen in Pfannen zu unterwerfen. So muss zur Herstellung von Stählen mit besonderen Eigenschaften der Schwefelgehalt weitestgehend vermindert werden. Da sowohl der Hochofen als auch der Sauerstoffaufblaskonverter begrenzte Entschwefelungsmöglichkeiten bieten, müssen zur Erzeugung dieser Stahlgüten das Roheisen bzw. der Stahl ausserhalb des Hochofens bzw. des Konverters entschwefelt werden. Weiterhin sind in einer grossen Anzahl von metallurgischen Prozessen nachträglich Stoffe, z.B. Legierungselemente in die flüssige Metallschmelze einzubringen.
  • Es ist bekannt, die Gefässe in denen die Behandlungen der Schmelze vorgenommen werden, mit Deckeln zu versehen. Der Deckel ist in seiner Form den verwendeten Gefässen angepasst und wird mittels eines Fahr- und Hubwerkes auf dasselbe abgesetzt. Er ist mit Oeffnungen versehen, um beispielsweise Tauchlanzen, Sonden oder auch Fülldrähte in das System einzuführen, sowie um die Abgase kontrolliert entweichen zu lassen.
  • Ein Deckel empfiehlt sich um ein Austreten und Verspritzen des Metalls während der Behandlung zu. beschränken. Ausserdem wird die Wechselwirkung zwischen dem Metallbad und der Atmosphäre vermindert. Leider .;verschlechtert sich der Sitz des Deckels auf dem Pfannenmanrel im 1.aufe der Zeit infolge von Verschmutzung durch Metallspritzpr und durch die bei der Behandlung entstehenden, stark schäumenden und spritzenden Schlacken so dass keine wirkungsvolle Trennung zwischen Metallbad und Atmosphäre mehr gegeben ist. Hinzu kommt, dass der Deekel, bedingt durch Umweltverschmutzungs-Vorschriften meistens direkt an eine Absauganlage angeschlossen ist. Der unter dem Pfannendeckel durch den Absaugprozess hervorgerufene Unterdruck bewirkt ein kontinuierliches Einsaugen von Frischluft durch die im Deckel befindlichen Oeffnungen und den unvermeidbaren Spalten zwischen Pfannenmantel und Deckelring. Diese Frischluft hat natürlich ein Oxydieren und Aufsticken des Bades als Folge.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, das die oben angegebenen Nachteile vermeidet und es ermöglicht sowohl die durch die metallurgischen Reaktionen hervorgerufenen Gase und Dämpfe abzusaugen, als auch jegliche Wechselwirkung zwischen dem Sauerstoff/ Stickstoff der Atmosphäre und dem Metallbad zu unterbinden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man im Deckelinneren einen Ueberdruck erzeugt und um den Deckel herum kontinuierlich Gas absaugt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Auf der Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt.
  • Die Vorrichtung umfasst im wesentlichen eine mit einem Deckel 2 versehene Pfanne 1. In der Pfanne 1 befindet sich die mit einer Schlackenschicht 3 bedeckte Metallschmelze 4. Der Deckel 2 welcher möglichst dicht auf dem Pfannenmantel aufliegt, ist in seiner Innenseite mit einer Mehrzahl von Segmenten 5 versehen, die einen zylinder- bzw. trichterförmigen Raum begrenzen. Zweck dieser Vorrichtung ist es ein Verspritzen von Schlacke und Metall auf den oberen Pfannenmantel zu vermeiden, da Spritzer den Sitz des Deckels auf diesem beeinträchtigen würden (Siehe Anmeldung LU 84.481) welche von der Anmelderin am 19.11.82 eingereicht wurde). Der Deckel ist ausserdem mit einer mittigen Ueffnung 6 versehen durch welche eine , Tauchlanze 7 in die Schmelze eingeführt wird. Durch diese Oeffnung 6 entwelchen auch die meisten im Gefäss gebildeten und eingeführten Gase. Im Gefässboden sind vorteilhafterweise Blassteine 8 angeordnet welche an eine Gasquelle 9 augeschlossen sind. Das durch diese Steine eingeführte Gas bewirkt ein Umwälzen des flüssigen Metalls, fördert die metallurgischen Reaktionen und trägt auch zu dem zur Ausführung der Erfindung benötigten Ueberdruck bei.
  • Die an der Büline 11 befestigte Abzugshaube 10 greift unter Bildung eines Ringspaltes 15 über den oberen Pfannenrand. Am oberen Teil der Abzugshaube ist ein mit Oeffnungen 13 versehenes Verteilergehäuse 12 angeordnet. Das Verteilergehäuse ist über ein Rohr 14 an die (nicht dargestellte) Absauganlage angeschlossen. Die Oeffnungen 13 im Verteilergehäuse 12 sind derart ausgelegt, dass eine gleichmässige Verteilung des von der Sauganlage hervorgerufenen Gasstromes in der Abzugshaube 10 gewährleistet ist.
  • Die Arbeitsweise ist folgende: Während der Behandlung werden in Gas suspendierte Festkörper durch die Lanze 7 in die Schmelze 4 eingeblasen. Vorteilhafterweise wird gleichzeitig Inertgas durch die Blassteine 8 eingeführt. Das Gas bewirkt einen leichten Ueberdruck im Deckelinneren und entweicht mit den in der Schmelze entstehenden Gasen und Dämpfen durch die Oeffnungen im Deckel sowie durch die unvermeidlichen Spalte zwischen Deckelring und Oberteil des Pfannenmantels. Die Absauganlage entfernt die freigesetzten Gase mit den darin suspendierten Festkörpern und saugt ausserdem durch den Ringspalt 15 Frischluft an. Die Sogwirkung des Frischluftstromes und der damit verbundene leichte Unterdruck in Deckelsitz-Nähe kann durch Einstellen der Ringspalt-Abmessungen beeinflusst werden.
  • Mittels Einführung von Gas in die Pfanne sowie Absaugung von diesem Gas und Frischluft mit Hilfe einer an eine Absauganlage angeschlossenen Abzugshaube werden die Gasdrücke beidseitig vom Deckel derart eingestellt, dass jegliches Zufliessen von Frischluft in die Pfanne vermieden wird- Die Grössenordnung des im Deckelinneren herrschenden Ueberdrucks kann leicht überwacht werden, da man die durch die Lanze und die Blassteine eingeführten Gase messen kann und die durch die met allurgischen Reaktionen freigesetzten Gas empirisch bestimmt werden können. Da die durch die Schmelze eingeführten Gase einen kühlenden Effekt haben, kann man zusätzliche Mengen an Inertgas durch eine im Deckel vorgeschene Ueffnung in das Gefässinnere einführen. Diese Möglichkeit ist ausserdem von Nutzen um vor der metallurgischen Behandlung die Frischluft aus dem Gefäss herauszuspülen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Vermeiden von Wechselwirkungen zwischen Metallbad und Atmosphäre im Laufe von reinigenden Behandlungen oder Legierungsprozessen, wobei das Metall sich in einer mit einem Deckel verschenen Pfanne befindet, dadurch gekennzeichnet, dass man im Deckelinneren einen Ueberdruck erzeugt und man um den Deckel herum kontinuierlich Gas absaugt ohne aber dadurch den Ueberdruck unter dem Deckel abzubauen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ueberdruck mittels Einblasen von Gas durch eine Lanze erzeugt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ueberdruck mittels Einblasen von Gas durch eine Lanze und durch Spülsteine erzeugt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich Gas durch eine Deckelöffnung ins Gefässinnere einführt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die durch die metallurgischen Reaktionen freigesetzten Gase empirisch bestimmt, die Menge der eingeführten Gase überwacht und beeinflusst um einen Atmosphärenüberdruck in dem Gefäss sicherzustellen.
EP83112961A 1983-01-10 1983-12-22 Verfahren zum Vermeiden von Wechselwirkungen zwischen Metallbad und Atmosphäre Withdrawn EP0114376A1 (de)

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ES8504952A1 (es) 1985-05-16
ES528501A0 (es) 1985-05-16
LU84578A1 (de) 1984-10-24
BR8400049A (pt) 1984-08-14

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Inventor name: MONAI, JEAN

Inventor name: STOMP, HUBERT