EP1068364B1 - Verfahren zum legieren von stählen und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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EP1068364B1
EP1068364B1 EP99924705A EP99924705A EP1068364B1 EP 1068364 B1 EP1068364 B1 EP 1068364B1 EP 99924705 A EP99924705 A EP 99924705A EP 99924705 A EP99924705 A EP 99924705A EP 1068364 B1 EP1068364 B1 EP 1068364B1
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lance
melt
powder
bath
bar
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EP99924705A
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Ralf Evertz
Stefan Evertz
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Egon Evertz KG GmbH and Co
Original Assignee
Egon Evertz KG GmbH and Co
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    • 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
    • C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material

Definitions

  • the invention relates to a method for alloying steels by introducing metallic aggregates and possibly reducing agents, in powder form in a molten metal, the metallic additives and possibly the reducing agents, directly from a storage bunker via a conveyor line one or more lances immersed in the melt and / or Under bath nozzles, possibly in a mixture with a fluidizing agent, whose share of the quantity to be injected is ⁇ 20%, be introduced into the melt.
  • the invention further relates to an apparatus for performing this method.
  • the present invention belongs to the field of so-called Secondary metallurgy, i.e. aftertreatment of the through the fresh process in the converter or in the electric arc furnace manufactured steel.
  • This aftercare belongs in particular to the alloy setting of the steels, at the desired metal surcharges. Possibly. is in this phase an additional deoxidation, decarburization, Desulfurize trace elements.
  • DE 195 35 014 A1 describes a method for introduction of granular solids in molten metals, in particular Melting steel by means of pneumatic conveying systems, in which the Injector is spaced from the melt and the solids low gas according to the principle of dense phase flow in turbulent Areas of the melt are blown in as in the Tapping beam of a converter used for steel production or electric arc furnace during racking or in the area of impact of a converter's tapping beam or an electric arc furnace in the ladle or during the ladle metallurgical treatment following the Melting process in the area of the sink during the rinsing treatment be inflated onto the bath surface.
  • the pressure to be used for powder delivery is at least 20 bar if a fluidizing agent is used, or that if no fluidizing agent is used, either the pressure to be used for powder conveyance is at least 40 bar or the powders in the powder line are expelled by means of a plunger covering the cross-section of the feed line.
  • the delivery line and / or lance filled powder quantity via a reciprocating piston, that covers the entire cross-section of the delivery line, to drive out.
  • the amount of powder which can be introduced through the piston stroke as well as the Cross section of the delivery line in which the piston is moved limited.
  • the relevant conveyor line or lance section must be refilled after each powder spout.
  • the Powder exit point on the lance is conveniently at Refill sealed by a cover that the Introducing the lance into the melt melts away.
  • fluidizing agents such as small amounts of inert gas, in particular argon or nitrogen, or of liquid hydrocarbons, such as heating or Diesel oil, heavy oil, waste oil, rapeseed oil or paraffin can be used.
  • liquid hydrocarbons such as in particular Waste oil that burns in the melt creates disposal options, which the treatment of waste oil as hazardous waste avoid.
  • Fluidization of the powder is also possible in such a way that pressed alloy surcharges form a core that with a a cup containing a lubricant, e.g. paraffin, wax, Oil or the like, is covered.
  • a lubricant e.g. paraffin, wax, Oil or the like.
  • Concerning core and Existing particles can shell without the addition of additional fluidizing agents (dry) or with other small proportions of gaseous or liquid fluidizing agents which however, should not exceed the amount mentioned in claim 1, be used.
  • the lance is preferably designed as an annular nozzle and in a further embodiment as a double-walled ring nozzle, wherein through one of the double-walled outlets inert gases are blown into the melt, thereby cooling the lance and / or a melt stirring movement is generated.
  • An optimization this stirring movement is achievable when the lance outflow openings are designed such that the inert gases are tangential emanate.
  • Dosage of the additives to different bath movements generate, which should be more intense, the larger the pro Unit of time introduced is the amount of metal or deoxidation introduced. Unlike in the methods known from the prior art can thus the dosage amount per unit of time and Bath movement can be regulated independently.
  • a pressure between 50 bar and 100 bar, under which the powdery aggregates are injected are applied.
  • the above-described method according to the invention offers several Possibilities of alloy components such as aluminum, silicon, Magnesium, calcium, various carbides, to be added to the melt:
  • the volumetric delivery of Gas / powder mixture or the gas / liquid mixture, the Gas or liquid content at most 20% of the mixture is.
  • the fourth option is the one described above volumetric transport of the mixture with a "dry Kern "from the supplements to be introduced and a moist one Shell or a paste powder mixture, preferably consists of hydrocarbons that are suitable for lubricants.
  • the proportion of fluidizing agents (inert gas, liquid) is reduced to a minimum.
  • the dosage takes place via a Volume measurement that is more accurate than the conventional gravimetric Method or flow measurement is.
  • the discharge pressure can be adjusted accordingly the flowability of the powdery solids can be varied.
  • alloys can be made during the Treatments can be set according to specifications.
  • the ones to be made Dosages can be dust-free and low in emissions carry out. Because no large amount of transport gas (like after the state of the art) or only a low fluidization is present in the feed product, the surcharges the dwell time of the aggregates in the reaction area the lance mouth in the melt.
  • the delivery line an air or liquid inlet, preferably with an adjustable dosing device depending on the Reservoir transported quantities, with which the desired Mixing ratios powder: (fluidizing agent or Have the lubricant adjusted.
  • the lance has a double jacket with two outflow openings, of which through the one the powdered metal or Reducing agent, which is possibly fluidized, and by other inert gases flow.
  • the outflow opening or outflow openings the lance is ideally arranged tangentially opening.
  • the lance itself is preferably pivotable.
  • the bathroom (the Melt) can be in a converter, a pan or a torpedo car be arranged.
  • the device shown in Fig. 1 consists essentially from a metallurgical vessel 10 with a melt bath 11, in the one lance 12 is immersed, the lance outlet opening 13 lies below the bath surface 14. That lance that is annular, with a feed line 15 connected, in the via a pump 16 from a reservoir 17 powdered metal or metal mixture removed, which may contain reducing agents. Possibly. several dosing devices are provided, which Have the desired mixing ratio optimally set.
  • Fig. 2 also shows a schematic view of an inlet point for inert gases or liquids which are directed towards the Arrow 21 are fed via a ring line 22.
  • the fluidizing agents supplied in this way mix with the Powder stream which is in the direction of arrow 23 under pressure of For example, 40 to 50 bar is promoted, resulting in a Solid / gas or solid / liquid mixture forms that in Direction of arrow 24 is guided to lance 12.
  • the lance has outlet openings 25 below the bath level which leak almost or ideally in a tangential manner and a vortex movement in the direction of arrows 26 of the outflowing Allow powder or powder mixture (see FIG. 3).
  • a 4 is a longitudinal view of a double-walled lance refer to.
  • the lance which as well as the state of the Known technology, is covered with a fireclay lining 27, has an annular channel 28 through which the metallic aggregates in powder form, with or without fluidizing agent, in the direction the arrows 29 are expelled.
  • Pumps and dosing devices of the type used are basic known from the prior art, for example from the cement industry, in the mixed paste-like cement is promoted under high pressure.
  • the metallurgical vessel 10 can be a pan, a torpedo car or be a converter.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Legieren von Stählen durch Einbringen von metallischen Zuschlägen und ggf. Reduktionsmitteln, in pulvriger Form in eine flüssige Metallschmelze, wobei die metallischen Zuschläge und ggf. die Reduktionsmittel, aus einem Vorratsbunker über eine Förderleitung direkt über eine oder mehrere in die Schmelze eintauchenden Lanzen und/oder Unterbaddüsen, ggf. in einer Mischung mit einem Fluidisierungsmittel, dessen Anteil an der einzublasenden Menge ≤ 20 % ist, in die Schmelze eingeführt werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die vorliegende Erfindung gehört dem Bereich der sogenannten Sekundärmetallurgie an, d.h., einer Nachbehandlung des beispielsweise durch den Frischprozeß im Konverter oder im Elektrolichtbogenofen hergestellten Stahles. Zu dieser Nachbehandlung gehört insbesondere die Legierungseinstellung der Stähle, bei der gewünschte Metallzuschläge eingebracht werden. Ggf. ist in dieser Phase noch eine zusätzliche Desoxidation, Entkohlung, Entschwefelung von Spurenelementen vorzunehmen.
Die DE 195 35 014 A1 beschreibt ein Verfahren zum Einbringen von körnigen Feststoffen in Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen mittels pneumatischer Förderanlagen, bei dem die Einblasvorrichtung zur Schmelze beabstandet ist und die Feststoffe gasarm nach dem Prinzip der Dichtstromförderung in turbulente Bereiche der Schmelze eingeblasen werden, wie in den Abstichstrahl eines für die Stahlherstellung eingesetzten Konverters oder Elektrolichtbogenofens während des Abstiches oder in den Auftreffbereich des Abstichstrahles eines Konverters oder eines Elektrolichtbogenofens in der Gießpfanne oder während der pfannenmetallurgischen Behandlung im Anschluß an den Schmelzprozeß in den Bereich des Spülfleckens während der Spülbehandlung auf die Badoberfläche aufgeblasen werden. Als rieselfähige Schüttgüter, wie sie üblicherweise bei der Metallherstellung zur Analyseneinstellung benutzt werden, werden beispielsweise Kohlenstoffträger zur Aufkohlung, Blei, Aluminium, Schwefel und Ferrolegierungen genannt. Voraussetzung der Anwendung dieses Verfahrens ist, daß die Materialien in körniger, einblasfähiger Form vorliegen. Die Korngröße ist dabei in gewissen Grenzen variabel; sie sollte aber aus Gründen einer schnellen Auflösung der Materialien im Metall möglichst unter 3 mm Durchmesser liegen. Das Einblasen der Schüttgüter erfolgt mittels einer pneumatisch arbeitenden Einblasanlage.
Aus der DE 42 37 177 A1 ist eine regelbare mechanische Dosierförderanlage für staubförmige Güter bekannt, die eine oder mehrere verschiedene Staubsorten mengengeregelt durch eine Förderleitung mit abschließender Tauchlanze in eine Roheisenschmelze drückt. Diese Dosierförderanlage wird zum Einblasen, insbesondere zum Koinjektionieren von Kalziumcarbid- und Magnesiumstäuben in Roheisenschmelzen verwendet.
In entsprechender Weise wird auch in der DE 44 00 029 A1 eine regelbare dosierte Eingabe von Additiven in den Elektrolichtbogenofen, in Pfannenöfen oder Gießpfannen angestrebt. In allen diesen Fällen wird der betreffende pulverförmige Feststoff mittels eines Trägergases, das nach dem Stand der Technik etwa 80 % und mehr der Gesamtgas-Feststoff-Gemischmenge ausmacht, eingebracht. Unterschiedliche Ström- bzw. Fließgeschwindigkeiten der verwendeten Trägergase und der Feststoffe führen jedoch im Ergebnis dazu, daß eine genaue Dosierung bzw. Regelung der einzubringenden Legierungselemente oder Legierungselemente in Verbindung mit Desoxidationsmitteln nicht möglich ist, was sich qualitativ auf den hergestellten legierten Stahl in negativer Weise auswirkt.
Aus diesem Grund wird bei der Legierungseinstellung des Stahles mit einem hohlkörperförmigen Draht gearbeitet, in dessen Innenraum die Metalle und/oder Desoxidationsmittel in pulvriger Form eingepreßt angeordnet sind. Dieser Draht wird mittels einer Einspulmaschine unmittelbar in das Bad abgewickelt, wo der Draht schmilzt und die Legierungselemente freigibt. Beispielsweise werden Drähte bis zu 23 mm Durchmesser und einer 0,5 mm dicken Wandstärke verwendet, in denen das Füllmaterial angeordnet ist. Bereits die Herstellung solcher mit pulverförmigen Legierungselementen gefüllten Drähte ist aufwendig und teuer. Darüber hinaus besitzt das Drahteinspulverfahren den Nachteil, daß das erschmelzende Drahtende nicht immer an der gewünschten Stelle unter der Badoberfläche liegt, so daß sich in der Schmelze unterschiedliche Konzentrationen an Legierungselementen ergeben.
Die zwar preiswertere und technisch einfachere Technik, die Legierungspulver von oben auf die Badoberfläche rieseln zu lassen, besitzt wiederum den Nachteil, daß wegen der bestehenden Badbewegungen, die auf der Metallbadoberfläche radial nach außen gerichtet sind, die Legierungsmittel an den Pfannen- oder Konverterrand gespült werden, wo sie an Schlackeablagerungen oder dem Schmelzbehälterinnenmantel haften bleiben. Da dies in unkontrollierbarer Weise in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Badbewegung geschieht, droht auch bei diesem Verfahren eine unerwünschte Legierungseinstellung, die den Metall-Legierungszuschlägen jedenfalls nicht entspricht.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren dahin weiterzuentwickeln, daß mit besserer Dosiergenauigkeit Legierungszuschläge allein oder Legierungszuschläge in Verbindung mit Reduktionsmitteln in exakter Dosierung in die Schmelze eingebracht werden.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist,
daß der zur Pulverförderung aufzuwendende Druck mindestens 20 bar beträgt, wenn ein Fluidisierungsmittel verwendet wird, oder
daß dann, wenn kein Fluidisierungsmittel verwendet wird, entweder der zur Pulverförderung aufzuwendende Druck mindestens 40 bar beträgt oder die in der Pulverleitung befindlichen Pulver mittels eines den Förderleitungsquerschnitt überdeckenden Preßkolbens ausgetrieben werden.
Die grundsätzlich bekannte Einblastechnik von Feststoffen über Lanzen oder Unterbaddüsen wird demnach in der veränderten Art und Weise angewendet, daß die betreffenden Zuschläge trocken (d.h. ohne Gase oder andere Fluidisierungsmittel) unter einem Förderdruck von 40 bar und mehr in die Schmelze eingeblasen werden oder daß die Menge des Fluidisierungsmittels auf maximal 1/5 in der Gas-Pulverfeststoffmischung begrenzt wird und die Mischung unter einem Förderdruck von mehr als 20 bar eingeblasen wird. Der Förderdruck nimmt entsprechend den Reibungsverlusten zur Lanze bzw. Unterbaddüse hin ab, wodurch sich der Druck, unter dem die Pulver ausströmen, auf Werte minimiert, die geringfügig über dem ferrostatischen Druck liegen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß es trotz der erheblichen Reibungsverluste, die zwar vorliegen und nach bisherigen Annahmen befürchten ließen, daß eine gleichmäßige Eingabe der Zuschläge nicht möglich ist, eine optimale Dosierung geschaffen werden kann. Es war auch überraschend, daß, je nach dem, ob mit einem geringeren Anteil von Fluidisierungsmitteln oder ohne Fluidisierungsmitteln gearbeitet wird, bereits Drücke zwischen 20 bar und 40 bar ausreichen, um die bestehenden Reibungswiderstände zu überwinden.
Alternativ besteht die Möglichkeit, die in der Förderleitung und/oder Lanze eingefüllte Pulvermenge über einen Hubkolben, der den gesamten Förderleitungsquerschnitt abdeckt, auszutreiben. Bei diesem Verfahren wird die Menge an Pulver, die eingeführt werden kann, durch den Kolbenhub sowie den Querschnitt der Förderleitung, in dem der Kolben bewegt wird, begrenzt. Der betreffende Förderleitungs- oder Lanzenabschnitt muß nach jedem Pulveraustrieb neu gefüllt werden. Die Pulveraustrittsstelle an der Lanze wird zweckmäßigerweise beim Nachfüllen durch eine Abdeckung verschlossen, die beim Einführen der Lanze in die Schmelze wegschmilzt.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Wie bereits erwähnt, können jedoch auch Fluidisierungsmittel, wie geringe Mengen an Inertgas, insbesondere Argon oder Stickstoff, oder von flüssigen Kohlenwasserstoffen, wie Heiz- oder Dieselöl, Schweröl, Altöl, Rapsöl oder Paraffin, verwendet werden. Die Verwendung von flüssigen Kohlenwasserstoffen, wie insbesondere Altöl, das in der Schmelze verbrennt, schaffen Entsorgungsmöglichkeiten, welche die Behandlung von Altöl als Sondermüll vermeiden lassen.
So werden vorzugsweise Pulver mit einer maximalen Korngröße von 1 mm, vorzugsweise von maximal 0,1 mm, insbesondere beim "trockenen" Einblasen ohne Gase oder Flüssigkeiten, verwendet.
Eine Fluidisierung der Pulver ist auch dergestalt möglich, daß gepreßte Legierungszuschläge einen Kern bilden, der mit einer ein Gleitmittel enthaltenen Schale, z.B. aus Paraffin, Wachs, Öl oder ähnlichem, umhüllt ist. Betreffende, aus Kern und Schale bestehende Partikel können ohne Zugabe weiterer Fluidisierungsmittel (trocken) oder mit weiteren geringen Anteilen von gasförmigen oder flüssigen Fluidisierungsmitteln, die jedoch die im Anspruch 1 genannte Menge nicht übersteigen sollen, verwendet werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Legierungszuschläge in Pulverform über eine schwenkbare Lanze eingeblasen.
Hierunter sind sowohl solche Schwenkbewegungen zu verstehen, die es ermöglichen, Lanzenaustrittsöffnung aus dem Bad herauszubewegen, als auch solche Schwenkbewegungen, welche unterschiedliche Lanzenaustrittsorte unterhalb der Badoberfläche einstellen lassen.
Vorzugsweise ist die Lanze als Ringdüse ausgebildet und in einer weiteren Ausgestaltung als doppelwandige Ringdüse, wobei durch eine der doppelwandbedingten Ausströmöffnungen Inertgase in die Schmelze eingeblasen werden, wodurch die Lanze gekühlt und/oder eine Schmelzerührbewegung erzeugt wird. Eine Optimierung dieser Rührbewegung ist erreichbar, wenn die Lanzenausströmöffnungen derart ausgebildet sind, daß die Inertgase tangential ausströmen. Durch die zweite Ausströmöffnung wird dann das trockene oder fluidisierte Pulver, das aus den Zuschlagstoffen besteht, einpreßt. Auf diese Weise ist es möglich, mit den über die Lanze eingeblasenen reinen Inertgase je nach Dosierung der Zuschlagstoffe unterschiedliche Badbewegungen zu erzeugen, die um so intensiver sein sollen, je größer die pro Zeiteinheit eingeführte Metall- oder Desoxidationsmenge ist. Anders als in den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren können somit die Dosierungsmenge pro Zeiteinheit und die Badbewegung unabhängig voneinander geregelt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Druck zwischen 50 bar und 100 bar, unter dem die pulverförmigen Zuschläge eingepreßt werden, angewendet.
Das erfindungsgemäße vorbeschriebene Verfahren, das sowohl in Stahlwerken als auch Gießereien anwendbar ist, bietet mehrere Möglichkeiten Legierungskomponenten, wie Aluminium, Silicium, Magnesium, Calcium, diverse Carbide, in die Schmelze einzugeben: Neben dem volumetrischen Trockentransport über einen Dosier- und Druckkolben, die volumetrische Förderung der Gas/Pulvermischung oder der Gas/Flüssigkeitsmischung, wobei der Gas- oder Flüssigkeitsanteil höchstens 20 % der Mischung beträgt. Die vierte Möglichkeit besteht in dem vorbeschriebenen volumetrischen Transport der Mischung mit einem "trockenen Kern" aus den einzuführenden Zuschlägen und einer feuchten Schale oder einer pasteusen Pulvermischung, die vorzugsweise aus Kohlenwasserstoffen besteht, die gleitmittelfähig sind.
Hierdurch ergeben sich folgende Vorteile:
Der Anteil der Fluidisierungsmittel (Inertgas, Flüssigkeit) wird auf ein Minimum reduziert. Die Dosierung erfolgt über eine Volumenmessung, die genauer als die herkömmliche gravimetrische Methode oder Durchflußmessung ist. Der Förderdruck kann entsprechend der Fließfähigkeit der pulverförmigen Feststoffe variiert werden. Schließlich können Legierungen während der Behandlungen spezifikationsgerecht eingestellt werden. Die vorzunehmenden Dosierungen lassen sich staubfrei und emissionsgering durchführen. Weil keine große Transportgasmenge (wie nach dem Stand der Technik üblich) oder nur eine geringe Fluidisierung im Einspeiseprodukt, den Zuschlägen, vorhanden ist, erhöht sich auch die Verweildauer der Zuschläge im Reaktionsbereich der Lanzenmündung in der Schmelze.
Zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird eine Vorrichtung verwendet, bei der von einem Vorratsbehälter eine eine Hochdruckpumpe aufweisende Förderleitung direkt zu einer Lanze oder einer Unterbaddüse führt. Durch diese Maßnahme wird der Energieinvestitionsaufwand gegenüber herkömmlichen Techniken erheblich reduziert. Ebenso verringert sich der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand.
Weiterbildungen der beschriebenen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besitzt die Förderleitung einen Luft- oder Flüssigkeitseinlaß, vorzugsweise mit einer regelbaren Dosiervorrichtung in Abhängigkeit der aus dem Vorratsbehälter geförderten Mengen, womit sich die gewünschten Mischungsverhältnisse Pulver : (Fluidisierungsmittel bzw. Gleitmittel) einstellen lassen.
Die Lanze besitzt einen Doppelmantel mit zwei Ausströmöffnungen, von denen durch die eine das pulverförmige Metall oder Reduktionsmittel, das ggf. fluidisiert ist, und durch die andere Inertgase strömen. Die Ausströmöffnung bzw. Ausströmöffnungen der Lanze sind im Idealfall tangential mündend angeordnet. Die Lanze selbst ist vorzugsweise schwenkbar. Das Bad (die Schmelze) kann in einem Konverter, einer Pfanne oder einem Torpedowagen angeordnet sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen
Fig 1
eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2
eine schematische vergrößerte Darstellung einer Einlaßstelle in die Förderleitung für die Fluid-Beimischung,
Fig. 3
eine Querschnittsansicht einer Lanze mit tangentialen Ausströmöffnungen und
Fig. 4
eine Längsquerschnittsansicht einer Lanze mit zwei Ausströmkanälen.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem metallurgischen Gefäß 10 mit einem Schmelzebad 11, in das eine Lanze 12 eingetaucht, wobei die Lanzenaustrittsöffnung 13 unterhalb der Badoberfläche 14 liegt. Diese Lanze, die ringförmig ausgebildet ist, ist mit einer Zuführungsleitung 15 verbunden, in die über eine Pumpe 16 das aus einem Vorratsbehälter 17 entnommene pulverförmige Metall oder Metallgemisch, dem ggf. Reduktionsmittel beigegeben sind, entnommen wird. Ggf. sind mehrere Dosiervorrichtungen vorgesehen, welche das gewünschte Mischungsverhältnis optimal einstellen lassen.
Soweit dem unter einem Druck von mindestens 20 bar geförderten Pulver ein Gas beigemengt werden soll, geschieht dies mittels Entnahme aus einem Gasbehälter 18, woraus unter Druckanwendung über eine Pumpe das Gas in einer Einspeisung 20 in die Leitung 15 eingegeben wird. Nicht dargestellt sind nach dem Stand der Technik bekannte Meßeinrichtungen, die mit betreffenden Regeleinrichtungen für die Dosierung verbunden sind.
Fig. 2 zeigt ebenfalls in einer schematischen Ansicht eine Einlaßstelle für Inertgase oder Flüssigkeiten, die in Richtung des Pfeiles 21 über eine Ringleitung 22 eingespeist werden. Die derart zugeführten Fluidisierungsmittel vermengen sich mit dem Pulverstrom, der in Richtung des Pfeiles 23 unter Druck von beispielsweise 40 bis 50 bar gefördert wird, wodurch sich ein Feststoff/Gas oder Feststoff/Flüssigkeitsgemisch bildet, das in Richtung des Pfeiles 24 zur Lanze 12 geführt wird. Die Lanze besitzt unterhalb des Badspiegels Austrittsöffnungen 25, die nahezu oder im Idealfall in tangentialer Weise auslaufen und eine Wirbelbewegung in Richtung der Pfeile 26 des ausströmenden Pulvers bzw. Pulvergemisches ermöglichen (vgl. Fig. 3). Eine Längsansicht einer doppelwandig ausgeführten Lanze ist Fig. 4 zu entnehmen. Die Lanze, die wie ebenfalls nach dem Stand der Technik bekannt, mit einer Schamottauskleidung 27 umhüllt ist, besitzt einen Ringkanal 28, über den die metallischen Zuschläge in Pulverform, mit oder ohne Fluidisierungsmittel, in Richtung der Pfeile 29 ausgetrieben werden. Zusätzlich kann über das innere Rohr 30 in Richtung des Pfeiles 31 bzw. 32 ein Inertgas durchgeführt werden, dessen Durchströmungsmenge bzw. Geschwindigkeit unabhängig von dem Strom des Zuschlages (Legierungsmittel, Reduktionsmittel) regelbar ist.
Pumpen und Dosiereinrichtungen der verwendeten Art sind grundsätzlich nach dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der Zementindustrie, in der angemischter breiförmiger Zement unter hohem Druck gefördert wird.
Das metallurgische Gefäß 10 kann eine Pfanne, ein Torpedowagen oder ein Konverter sein.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Legieren von Stählen durch Einbringen von metallischen Zuschlägen und ggf. Reduktionsmitteln, in pulvriger Form in eine flüssige Metallschmelze, wobei die metallischen Zuschläge und ggf. die Reduktionsmittel, aus einem Vorratsbunker über eine Förderleitung direkt über ein oder mehrere in die Schmelze eintauchenden Lanzen (12) und/oder Unterbaddüsen, ggf. in einer Mischung mit einem Fluidisierungsmittel, dessen Anteil an der einzublasenden Menge ≤ 20 % ist, in die Schmelze eingeführt werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß der zur Pulverförderung aufzuwendende Druck mindestens 20 bar beträgt, wenn ein Fluidisierungsmittel verwendet wird, oder
    daß dann, wenn kein Fluidisierungsmittel verwendet wird, entweder der zur Pulverförderung aufzuwendende Druck mindestens 40 bar beträgt oder die in der Pulverleitung befindlichen Pulver mittels eines den Förderleitungsquerschnitt überdeckenden Preßkolbens ausgetrieben werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver durch Zugabe von geringen Mengen an Inertgas, wie Argon oder Stickstoff, oder einem flüssigen Kohlenwasserstoff, wie Heizöl/Diesel, Schweröl, Altöl, Rapsöl oder Paraffin, fluidisiert oder pasteus werden, wobei die Pulver in gepreßter Form als Kern mit einer ein Gleitmittel enthaltenen Schale eingeblasen werden und/oder daß die Pulver eine maximale Korngröße von ≤ 1 mm, vorzugsweise ≤ 0,1 mm, aufweisen.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver über eine schwenkbare Lanze (12), die vorzugsweise als Ringdüse ausgebildet ist, eingeblasen werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze doppelwandig ausgebildet ist und daß durch eine der doppelwandig bedingten Ausströmöffnungen Inertgase in die Schmelze eingeblasen werden, wodurch die Lanze gekühlt und/oder eine Schmelze-Rührbewegung erzeugt wird, insbesondere durch tangentiales Ausströmen der Inertgase aus der Lanze.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet, durch einen Druck zwischen 50 bar und 100 bar.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Vorratsbehälter (17) eine eine Hochdruckpumpe (16) aufweisende Förderleitung (15) direkt zu einer Lanze (12) oder Unterbaddüse führt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Förderleitung (15) ein Luft- oder Flüssigkeitseinlaß (20), vorzugsweise mit einer regelbaren Dosiereinrichtung in Abhängigkeit der aus dem Vorratsbehälter (17) geförderten Mengen hineinführt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze (12) einen Doppelmantel mit zwei Ausströmöffnungen aufweist, von denen durch die eine das pulverförmige Metall oder Reduktionsmittel, das ggf. fluidisiert ist, und durch die andere Inertgase strömen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung(en) tangential aus der Lanze (12) münden, die vorzugsweise im Bad schwenkbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad in einer Pfanne, einem Torpedowagen oder einem Konverter angeordnet ist.
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