NO135606B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for avgassing av en metallsmelte.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og et apparat for avgassing av en metallsmelte. Oppfinnelsen har spesielt til hensikt å nedsette metallenes innhold av hydrogen, nitrogen og oksygen, uansett om gassen befinner seg i oppløsning i eller fy-sikalsk blanding med metallene. Disse gasser er meget skadelige, skjønt de foreligger, i små vektsmengder i forhold til metallenes masse.

Et viktig område for oppfinnelsen er nedsettelsen av hydrogeninnholdet av

smeltet stål ved rensning ved hjelp av en inert gass, som f. eks. helium eller argon i vakuum. Et for stort hydrogeninnhold fremkaller avgasning og sprøhet i metallet etter dets stivning. Disse ulemper elimine-res nu ved behandling i varme, men ved på annen måte å nedsette hydrogeninnholdet forkortes varmebehandlingen betraktelig, hvilket igjen nedsetter omkostnin-gene og resulterer i et kvalitativt bedre produkt. Dessuten økes ifølge oppfinnelsen effektivt et anleggs glødningskapasitet, da en faktor som begrenser produksjonen kvantitativt ofte utgjøres av den isoterm-iske glødning.

Det har allerede lenge vært kjent å

underkaste en digel med smeltet stål et vakuum, hvorved en del av hydrogenet unn-viker fra det smeltede metall. Uheldigvis inntrer det nesten uunngåelig skiktdannel-se, og mens en vesentlig del av hydrogenet kan fjernes fra det øvre skikt, underkastes ikke hele massen på samme måte vakuum-inn virkningen.

Et annet forslag til løsning av proble-met har gått ut på å gjennomboble eller blåse en inert gass oppad gjennom digelen med smeltet metall. Enskjønt det påstås at det er oppnådd gode resultater, har det i praksis sjelden vært mulig på denne måte å nedsette hydrogeninnholdet til en verdi' som ligger under den som fåes ved bare vakuumbehandling.

Oppfinnelsen vedrører altså en fremgangsmåte til avgassing av en metallsmelte, fortrinnsvis stålsmelte i en digel uten tilførsel av varme utenifra, ved å utsette overflaten av metallsmelten i digelen for et vakuum på 1 mm Hg eller lavere, og fremgangsmåten er karakterisert ved at det i selve digelen frembringes en sirkulasjon av smeiten ved at en overfor smeiten inert gass eller tørr luft innføres i digelen fra et punkt i nærheten av digelens bunn og bobles gjennom metallsmelten således at metall fra alle deler av digelen innenfor dette etterhånden føres opp til smeltens overflate, hvor metallet avgasses ved hjelp/ av vakuum. Det som skjer under disse forhold er at gassboblene beveger seg oppad gjennom den smeltede masse, hvorved de omrører og omryster massen og samtidig betraktelig øker den overflate av smeiten som utsettes for gassen, idet at den nu ikke bare utgjøres av smeltens overflate i digelens overdel, men dessuten av summen av overflaten av alle de individuelle gassbob-ler når de beveger seg oppad fra digelens bunn mot og gjennom den flytende metallmasses overflate. Hydrogenet i de overflater som omgir gassboblene diffuriderer inn i disse og føres bort fra vakuumkammeret gjennom en vakuumpumpe som er tilsluttet kammeret. De gassene som finnes i metallsmelten blir vanligvis fri i form av hydrogen, nitrogen og kullmonoksyd, men de kan . også frigjøres i andre kombinasjoner.

Oppfinnelsen vedrører også et apparat til utøvelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvor gassen innledes gjennom en hul med et porøst legeme forsynt stang til metallsmelten i digelen, og apparatet er karakterisert ved at stangen består av et antall rørformede avsnitt av ildfast materiale, hvorimellom det er anbragt et eller flere porøse legemer som likeledes består av ildfast materiale og er fastgjort på et metallrør som ut for de porøse legemer har åpninger.

Ved mange utførelser fremkaller gassboblenes bevegelse oppad en strømning som forårsaker en tendens hos metallsmelten til å utføre en sirkulasjonsbevegelse som er oppadrettet nær digelens midte og nedadrettet fra smeltens overflate langs digelens ytre periferi. Denne sirkulasjonsbevegelse sikrer at størstedelen av det smeltede metall utsettes for gassen og har mulighet til å avgi de skadelige hydrogen-eller andre gasser som forekommer i den.

Kombinasjonen av å boble en gass inn i og gjennom metaller mens dettes overflate utsettes for vakuum, øker på over-raskende måte meget sterkt intensiteten i bofttagningen av ikke ønsket hydrogen eller annen gass og gjør det mulig herved å oppnå verdier som ligger langt under dem som oppnås ved de tidligere kjente frem-gangsmåter og i tillegg på meget kortere tid enn tidligere. Hurtigere å nå en viss lav grenseverdi for hydrogen er av viktighet, då temperaturen er en faktor å iaktta. Da varmetapet kan utgjøre opp til 4° C pr. mi-nutt, kan en hurtigere avgasning spare opp til 17° C og derigjennom minske faren for stivning før .uttømning fra digelen.

Den nøyaktige mengde innblåst gass som kreves og vakuumets trykkverdi kan varieres, mén vanligvis er det vesentlig at den innblåste gass injiseres i og slippes ut hær den smeltede metallmasses bunn med et trykk som ligger tilstrekkelig høyt over metallets statiske trykk for det formål å sikre gassens uhindrede uttreden fra inn-blåsnihgsstedet og bevegelse oppad gjennom metallmassen. Typen av den gass som blåses gjennom smeiten er ikke begrenset til inerte gasser, idet også tørr luft kan anvendes. Det eneste nødvendige er at gassen er av én slik type at den ikke forbinder seg lett med smeiten.

Ytterligere formål med og fordeler ved oppfinnelsen fremgår av den følgende be-skrivelse med henvisning til tegningen, som viser mer eller mindre skjematisk utførel-seseksempler på noen anlegg for gjennom-føring av, fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser en utførelsesform av et anlegg ifølge oppfinnelsen sett ovenfra. Fig. 2 viser samme anlegg i snitt etter

linjen 2—2 i fig. 1.

Fig. 3 viser et snitt gjennom samme

anlegg langs linjen 3—3 i fig. 1.

Fig. 4 viser en annen utførelsesform

delvis i snitt.

Fig. 5 viser i loddrett snitt et avgass-ningsanlegg med et nedsenkbart stangformet element, som er dannet med en diffu-sjonsfuge. Fig. 6 viser en del av det stangforméde

element ifølge fig. 5 i lengdesnitt.

Fig. 7 viser i snitt en vegg med et deri

anbrakt stangformet gassutløpselement.

Fig. 8 viser i tverrsnitt et stangformet

diffusjonsorgan med propp.

Fig. 9 viser likeledes i tverrsnitt det

på fig. 8 viste organ i driftsstilling.

På de forskjellige figurer likesom i be-skrivelsen er samme eller ekvivalente deler betegnet med samme henvisningstall.

Fundamentbjelker 1 bærer en platt-form 2, hvorpå det står en sylindrisk hen-holder 3 med metallvegg. En støttering 4 hviler også på plattformen 2 og går oventil over i en lagerring 5. Plattformen 2 ér på oversiden beskyttet ved hjelp av en isoler-ing 6. Overkanten av beholderen 3 er forbundet med en flens 7 med spor, som er anordnet til å oppta en tetningsring 8. En pillar 11 bærer en horisontalt svingbar arm 10, hvori det er opphengt en kappe 9, som hviler på tetningsringen 8. En hyd-raulisk løfteanordning 12 er innsatt mellom kappens midtpunkt, som ligger kon-sentrisk med beholderens midtakse, således at kappen kan løftes og senkes for å settes på eller tas av beholderen som på samme måte som kappen har sirkelformet sidevegg. Kappen er ved sin ytre nedre periferi utstyrt med en forsterkerflens 13, som ligger midt imot tetningsringen 8. Inn-justeringskiler 14 som stikker ut fra flensen 13 medvirker til å sentrere kappen på beholderen, således at når kappen er ned-senket, tilveiebringer tetningsringen 8 en gasstett forbindelse mellom kappen 9 og beholderen 3.

En varmebeskyttelsesplate 15 med en åpning ved 16 holdes av holdere 17 som er innfestet i kappen. Fra kappen stikker det ut ved 19 et sylindrisk rør 18 midt imot åpningen 16 i beskyttelsesplaten 15. Innhol-det av en smeltedigel som er anbragt i beholderen kan inspiseres gjennom inspek-sjonsvinduet 20 som avslutter røret 18.

En støpedigel 21, som har en foring 22 er oventil åpen og utstyrt med en flensring 23 som kan hvile på lagerringen 5. Flens-ringen 23 er ved 24 utstyrt med in juster-ingselementer, anordnet til å samvirke med ringen 5 for å sentrere digelen. Elementene for å holde og manøvrere digelen er av vanlig konstruksjon og omfattes ikke av oppfinnelsen og av den grunn er de ikke vist detaljert på tegningen. Det skulle være tilstrekkelig å fastslå at digelen når den hviler i beholderen på ringen 5 er eksen-trisk i forhold til beholderens midtakse.

Et gassinjeksjonsrør 26, som er åpent ved sin nedre ende og omgitt av isolerende hylseelementer 27, strekker seg nedad gjennom en åpning 28 i kappen og en åpning 29 i beskyttelsesplaten og kan heves og senkes ved hjelp av passende løftemeka-nisme, hvis enkelte deler ikke er vist. Den øvre ende av røret 26 er utstyrt med en tetning 30, som er anordnet slik at når røret befinner seg i sin nedre sluttstilling, sten-ges åpningen 28 og tilveiebringer en gasstett fuge mellom røret 26 og kappen 9. En gasstilførselsledning 31 er anordnet for innmatning av gass fra en passende gasskilde, som ikke er vist på tegningen.

I den nedre del av beholderen 3 er det ved dens ene side uttatt en åpning 32 for et gassutløpsrør 33, som fører til en passe-lig tilslutning til et vakuum. En skjerm 34 strekker seg innover fra sideveggen av beholderen 3 og dekker åpningen 32 så meget, at tunge partikler hindres fra å komme inn i vakuumsystemet. Et betongfunda-ment 35 har en oppstående vegg, som inne-slutter anleggets nedre del.

Fig. 3 viser en sikkerhetsanordning. Ét speil 36 på betongfundamentet er anordnet således at det er synlig ovenfra og reflek-terer et vindu 37, hvorigjennom beholderens bunn kan kontrolleres av den som be-tjener anlegget. Hvis det skulle oppstå lek-kasje f. eks. gjennom et gassinnmatnings-munnstykke 38 eller andre steder, kan den som kontrollerer sørge for at digelen umiddelbart tas ut.

Det isolerte gassinjeksjonsrør et er let-tere enn metallsmelten, således at en vekt 39 bør anbringes på røret for å gi dette en tilstrekkelig stor vekt til å overvinne me-tallsmeltens spesifikke vekt og således at det forblir i stilling der røret går gjennom metallmassen i og for gassinnblåsning.

Under visse forhold kan det være øn-

skelig å injisere gassen gjennom smelte-digelens bunn, idet resultatet er vesentlig det samme.

En modifisert konstruksjon for gjen-nomføring av denne siste innmatningsmåte er vist på fig. 4. En digel 40 er utstyrt med en vertikal indre bekledning 42. Digelens bunn er sammensatt av to lag 44 og 46 av tungtsmeltelig materiale. Det øvre lag 44 kan være sammensatt av flere enkeltsek-sjoner som, når de er sammenføyet lar det være tilbake en åpning 48 nær bunnens midtpunkt. Alternativt kan åpningen være uttatt i et belegningsdekke som består av ett stykke.

En diffusjonspropp som består av en øvre del 50 og en nedre del 52 er anbrakt i åpningen 48. Et gassinjeksjonsrør 54 ■ strekker seg oppad gjennom digelens bunn og åpner seg i den nedre del av proppens legeme. Denne del er utført av et porøst tungtsmeltelig materiale, således at gass som er utmatet fra injeksjonsrøret kommer til å strømme oppover. Proppens øvre del kan på lignende måte være utført av et porøst tungtsmeltelig materiale eller ut-gjøres av et borttagbart munnstykke av metall.

Injeksjonsrøret 54 er tilsluttet en gass-tilførselsledning 56 som strekker seg oppad langs digelens ytterside og står i forbindelse med en passende ventilatoranordning på yttersiden av beholderen som omgir digelen. Denne ventilanordning er ikke vesentlig for oppfinnelsen og er derfor ikke vist på figurene. Tilførselsledningen kan gjennom en bøyelig slange være forbundet med en beholder eller en annen. gasskilde under overtrykk.

En gassflaske 60, som er festet til digelen ved hjelp av klammer 62 og 64 og som inneholder innblåsningsgass under trykk, holdes av et utspring 66 på digelens ytterside. En trykkregulator 68 opprettholder et vesentlig jevnt trykk i en munning 70. Passende reguleringsanordninger kan være anbrakt for å styre gasstrømmens mengde og hastighet. Hvis gassflasken 60 inneholder mindre enn den gassmengde som kreves for å fullstendig gjennomblåse en smel-tesats som befinner seg under oppvarm-ning, kan dén ytterligere nødvendige til-førsel foregå fra en kilde utenfor anlegget.

Gjennomblåsningen av en gass gjennom en digel under vakuum kan forårsa-ke en så kraftig kokning at metalldråper kan sprute inn i inspeksjonsglassrøret og fullstendig hemme sikten. Hvis dette skjer, kan man anvende et hjelpevindu som omfatter en innfatning og en med åpning utstyrt plate nær dennes midtdel.

På figurene 5 og 6 vises en konstruksjon, hvor en nedsenktaar lukningstang er kombinert med et gassdiffusjonsrør. Denne konstruksjon som generelt er betegnet med 136, omfatter seksjoner eller hylser 137 av tungtsmeltelig materiale med overflater som ligger helt an mot hverandre og som danner fuger 138. De enkelte hylser kan være utført av et hvilket som helst passende tungtsmeltelig materiale. En bunnhylse 139 hviler på en munnstykkepropp 140, som hviler i et utmatningsmunnstykke 141. Hver hylse av tungtsmeltelig materiale har en aksialutboring og utboringene sammen danner en aksial kanal 142, som strekker seg langs stangens hele lengde.

Hylsene er tredd på et rørformet element 143, som med sin øvre ende er innskrudd i et sluttstykke 145 av en horison-tal arm 146 og ligger med sin nedre ende an mot en sylindrisk støtte 147. I denne støtte skyter det inn en stift 148. Munn-stykkekroppen 140 slutter seg til støttens underside og danner over denne en sokkel for hylsene.

Den fri ende av armen 146 er gjennom-boret i linje med kanalen 144 i det rørfor-mede element 143 og har en forskruning 150 hvortil det er tilsluttet et gassrør. Gassrøret har ved beholderens vegg en tilslutning til en slange 152 som står i forbindelse med en kilde 153 for en inert gass som står under trykk. En reguleringsventil 154 kan innstilles til et hvilket som helst ønsket trykk som kan avleses på et måle-instrument 155.

Den horisontale arm 146 er forbundet med et stempel 156, som er bevegelig frem og tilbake i en sylinder 157 som er festet til digelen ved hjelp av en konsoll 158.

Det nedre parti av stangen 136 vises mer detaljert på fig. 6. Bunnoverflåten av en hylse 137 har et på yttersiden konisk, ringformet utspring 160, som passer til en tilsvarende uttagning 161 i bunnhylsen 139. En ringformet skive 162 som er fremstil-let av porøst keramisk materiale, danner mellom hylsene en gassgjennomtrengelig fuge. Skiven kan være fremstilt av et hvilket som helst passende tungtsmeltelig metall som silisiumkarbid eller aluminium-oksyd. En avtetning 163 hindrer inntred-ende gass fra å stige opp i det stangformede element 143. Gassutløpet 164 er anbragt i nivå med åpninger 165 i tetningen og disse igjen i nivå med skiven 162 som er fremstilt av tungtsmeltelig materiale.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 7 står den nest nederste hylse 137 i direkte inn-grep med bunnhylsen 139. Med i jevn eller vilkårlig avstand fra hverandre uttatte åpninger 170 i et injeksjonsrør 171 tilveie-bringes direkte forbindelse med det indre

av hylsen 139 og et ringformet fritt rom 172 mellom røret og hylsen tjenestegjør

som diffusjohskammere. Ved denne utfø-relsesform har hylsen som som er fremstilt av tungtsmeltelig materiale tilstrekkelig stor porøsitet til at gassen strømmer

ut. Men porøsiteten er tilstrekkelig begrenset til å hindre at smeltet metall trekker seg inn. En (ikke vist) tetning kan av-tette kammeret 172 overfor hylsen 139.

Hver enkelt hylse kan anvendes for gass-utløp men den beste rensningseffekt oppnås ved anvendelse av bunnhylsen for dette formål. Hvis det ikke strømmer ut tilstrekkelig med gass gjennom denne hylse, kan det anordnes en ytterligere hylse.

En konstruksjon for utblåsning i en fordypning i digelens bunn er vist på fig. 8. Ved denne utførelsesform er den nederste hylse 139 av tungtsmeltelig materiale forbundet med en munnstykkepropp 180 ved hjelp av et innsatt koblingselement 181, som er innskrudd ved 182 i en gjenge som er uttatt i proppen. Koblingsstykket . 181 opptar injeksjonsrør ets munnings-ende 183, som har en flens 183a, som holdes mellom proppen 180 og koblingselemen-tets bunn. Munningsenden er ved 184 fast-sveiset til injeksjonsrøret 143 og har en midtkanal 185 og grenkanaler 186 for gass-utslipning, hvilke står i forbindelse med injeksjonskanalen 144. Uttaket 186 er anordnet til å samvirke med tilsvarende åpninger 187 i koblingselementet og ligger i nivå med en porøs skive 188 av tungtsmeltelig materiale. Da stangen er innsatt i et utløpsmunnstykke 189 på en måte som er vist på fig. 9, befinner stedene for gassemisjonen seg praktik talt på høyde med digelens bunn 190.

Oppfinnelsen tilpasses og gjennom-føres på følgende måte: Det smeltede metall helles inn i digelen på vanlig måte. Kappen er da svingt til side for å åpne vakuumbeholderen. Løfte-anordningen innsetter digelen i vakuumbeholderen. Samtidig som det begynner å komme vakuum i beholderen, løsnes løfte-anordningens haker, når digelen er nedsatt til den stilling som er vist i fig. 2. Derpå svinges kappen over beholderen og senkes ned til tettende forbindelse med de om-kretser som møter hverandre rundt beholderen og kappen. Derpå nedføres røret 26 gjennom kappen og beskyttelsesplaten til det når et punkt noe, omtrent ca. 10 cm., over digelens bunn og den åpning hvorigjennom røret nedføres, avtettes.

Luft utsuges kontinuerlig fra beholderen. Så snart avtetningen mot den om-givende atmosfære er oppnådd, presses en gass, som f. eks. helium, enskjønt også argon eller andre edelgasser kan anvendes, gjennom røret med et trykk som overstiger det ferrostatiske trykk av jernmetallene i digelen og begynner i bobleform å stige opp gjennom den flytende massen samt suges ut som en følge av det vakuum som hersker i beholderen.

Det vakuum som hersker ved gjen-nomføringen av fremgangsmåten ifølge

oppfinnelsen kan være 1 mm kvikksølv eller mindre. Det behøves vanligvis noen minutter for å oppnå denne vakuumverdi, hvilket beror på slike faktorer som va-kuumsystemets kapasitet, størrelsen på

vakuumbeholderen og rørledningene, den stålsort som behandles og digelens stør-relse. Siden presses rensningsgassen inn i metallet og tiden for dette kommer an på størrelsen av den mengde som behandles, den metalltype som er under behandling, digelens dybde og andre faktorer. Etter at gasstilførselen er avstengt avstenges vakuumsystemet og en nøytral gass, som nitrogen, innmates i beholderen for å fore-bygge dannelsen av en eksplosiv gassblan-ding. Derpå lar man luft strømme inn for å øke trykket i beholderen til atmo-sfæretrykk. Ved utføringsformen ifølge

fig. 2 trekkes gassrøret ut av digelen, kappen løftes og svinges bort og digelen løftes ut av beholderen.

Såsnart digelen er senket ned på sin

plass, kan vakuumet begynne å dannes og så snart gasstilførselsrøret er nedført i digelen eller ved utførelsesf ormen ifølge fig.

4 gassreguleringsventilene er åpnet, begynner gasstrømmen å stige gjennom smeiten. Som antydet ovenfor må gasstrykket være tilstrekkelig stort til å overvinne det smeltede metalls statiske trykk. Metallets statiske trykk utgjør omtrent 1 atmosfære for hver 1,5 m dybde, men når trykket i beholderen synker, behøves det mindre og

mindre gasstrykk for å sikre effektiv behandling. En hensiktsmessig måte for å overvåke gasstrømmen er å innstille gasstrykket på 0,014 kg pr. mm<2>, hvorpå gass passerer gjennom en strømningsmåler med regulerbar munning. Trykket i nedstrøm-ning kommer da til å variere i overens-stemmelse med det trykk som kreves for å sikre en uavbrutt gasstrøm med ønsket hastighet og mengde for å fjerne den bestemte hydrogenmengde fra det flytende metall.

Et typisk eksempel på de resultater som fåes med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen sammenlignet med de hittil kjente fremgangsmåtene, hvorved det enten bare anvendes vakuum eller bare gass, er vist på vedlagte tabell. Disse resultater er relative og t.o.m. lavere resultater kunne muligens oppnås under bestemte betingelser ved anvendelse av enten bare vakuum eller en gass som strømmer gjennom 1 bobleform. Ved disse glødninger anvendes en digel med en kapasitet på 60 tonn, som inneholder et medium kullstål med et ved analyse bestemt innhold av krom, nikkel og molybden på omtrent 0,9, 1,0 resp. 3 pst. Digelen ble plasert i et vakuumsystem med et innhold på omtrent 33,980 m:i, og med et 4-trinns-dampej ektorpumpesystem.

Som allerede nevnt, kan under visse betingelser den spesielle tilstand oppstå, hvor det finner sted en voldsom kokning. Noen minutter etter at det er blitt oppnådd et vakuum på 1 mm Hg, kommer det abso-lutte trykk i beholderen til å stige brått, og metallet kommer da til å koke så kraftig at det nesten flyter over digelens kan-ter. Denne kokning kan senere styres ved å nedsette utsugningsintensiteten ved va-kuumbehandlingens begynnelse så meget, at kokningen beroliges til én bevegelse i et jevnt bad. De beste resultater fåes vanligvis når dette vilkår er oppfylt. Enskjønt de nøyaktige fysikalske og kjemiske forand-ringer ikke er undersøkt nærmere, har man grunn til å anta at kokingen oppstår som resultat av en dissosiasjon av oksyder og nitrider.

De i tabellen viste resultater viser at den kombinerte anvendelse av vakuum og gassgjennomblåsning reuserer gassinnhol-det med betraktelig mere enn 50 pst.

Enskjønt det muligens kunne oppnås lavere verdier ved anvendelse av enten bare gassgjennomblåsning eller bare vakuum under spesielle betingelser med en spesiell ståltype, gir den samtidig anvendelse av vakuum og gjennomblåst gass alltid bedre gjennomsnittsresultater.

Gassinjeksjonsrør et i digelens sentrum sikrer at når gassen strømmer opp i form av bobler så følger den generelt en vei som er aksiell i forhold til digelen, hvorved den medfører smeltet metall. Dette smeltede metall beveger seg først vertikalt og siden radielt langs overflaten og har en tendens til å søke ned igjen langs digelens ytre periferi, idet denne bevegelse understøttes av at metallets avkjøling skjer fra digelens vegg og innover. Gassgjennomblåsnin-gen har to virkninger. For det første virker de enkelte gassboblene som bærere for å medrive og avgi noen skadelige gasser som innesluttes i metallet og for det annet fører den av boblene frembrakte omrøring ubehandlet metall fra digelens bunn til dens overflate, hvor den utsettes for vakuumets innvirkning. Vakuumet er virk-somt i en dybde som utgjør fra noen cm til ca. 1 m, alt etter kokningens intensitet.

Under drift av utførelsesformene ifølge fig. 5—9 forbindes gasstilførselsrøret 151 med slangen 152 og derpå settes vakuumsystemet i funksjon. Såsnart flensen 13 er kommet i gasstett forbindelse med tetningsringen 7, suges de frie gassene ut av beholderen gjennom uttagningsrøret 33. En inert bæregass under trykk fra tanken 153 injiseres deretter i smeiten gjennom det nedførte rørformede stangelement 136.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 5 og 6 er stangelementet selv nesten gassgjennomtrengelig eller selv om det er gassgjennomtrengelig forhindres hver gass-emisjon effektivt ved det ugjennomtren-gelige injeksjonsrøret 143 og tetningen 163.

Åpningene 164 og 165 i røret resp. tetningen som samvirker med hverandre danner en bane for en gasstrøm radielt utad gjennom den porøse skive 162 og inn i digelen.

Den sirkulasjon av metallsmelten som fremkalles ved gassboblenes oppadstigning foregår i den retning som er antydet med piler. Da metallet nær overflaten beveger seg bort fra stangen, kan det medbringe slagg som er dannet på overflaten og opphope dette ved den motliggende vegg. Denne bevegelse av slaggen nedsetter vesentlig den skadevirkning som forårsakes på stangelementet og forlenger dermed i stor grad dettes levetid. I visse tilfelle er gassgjennomstrømningen ikke tilstrekkelig til å opphope all slagg ved digelveggen, men i hvert fall befris stangelementets omgivelser og dermed holdes stangelementet fritt for slagg.

I visse tilfelle kan det være fordel-aktig å plasere stangelementet nær digel-bunnens midte. Den sirkulasjon som forårsaker herved er da rettet utad bort fra stangelementet og opphoper slaggen i en ring langs digelens innervegg.

Ved den modifikasjon som er vist på fig. 7, diffunderer rensnings- eller bære-gassen utad direkte gjennom det stangformede hylseelement. Stangelementet forbindes slik som i de foregående utførelses-former med bærearmen 146, og gass under trykk innmates fra tanken 153 i beholderen 3 gjennom reguleringsventilen 154. Når gassen trer inn i injeksjonsrøret 171 passerer den gjennom åpningene 170 og inn i det ringformede diffusjonskammer 172, hvorfra den søker seg utad gjennom den porøse vegg og inn i smeiten. Diffusjons-hastigheten og mengden kan reguleres ved å regulere trykket og strømningsenergien for gassen.

På den utførelsesform som er vist på fig. 8 og 9 innmates innblåsningsgassen ved digelens lavest mulige punkt. Den av keramisk materiale utførte skive. 188 er plasert umiddelbart over proppen 180 og gassen strømmer inn i smeiten direkte på bunnivå. Hvis det anvendes et kortere munnstykke kan gassen til og med komme inn i smeiten i den fordypningen 191 som omgir utmatningshullet. Slaggen kommer til å oppføre seg på hovedsakelig samme måte som ved den utførelsesform som er vist i fig. 5.

Hver og en av utførelsesformene ifølge oppfinnelsen kan komme til anvendelse såvel ved bare gass- og luftgjennomblås-ning som ved gjennomblåsning i forbindelse med vakuum. Under vakuumforhold behøves mindre gjennomblåsningsgass, men forøvrig er prosessen vesentlig den samme og den forårsakede sirkulasjon blir av samme beskaffenhet.

Som tidligere nevnt må en rekke faktorer iakttas, men de viktigste er kan-hende en analyse av ståltypen, digelens dybde og den for analyseringen anvendte metode. Man har funnet at diffusjonen av gass som er innesluttet i smeiten inn i rensningsgassboblene og kanskje inn i CO varierer i geometrisk forhold til digelens dybde. Med det utstyr som ble anvendt med opphetningene ifølge tabellen varierte diffusjonen omtrent i forhold til dybdens kvadrat. Analysemetoden er avhengig av slike faktorer som hvorfra prøven er tatt, dvs." hvorvidt den er tatt fra metall i smeltet tilstand eller fra sluttproduktet og hvorledes den er tatt, f. eks. ved hjelp av et smalt rør, en evakuert kobbersylinder eller en kjerne som er utboret fra sluttproduktet og av den fra analyseringen av hydrogeninnholdet anvendte apparatur. Ved de forsøk som er angitt i tabellen ble det anvendt evakuerte smale rør for å ta prøver fra en digel og for analyse av prø-ven ble det anvendt en med fusjon ar-beidende gassanalyseringsmetode ifølge Fischer og Serfass.

Mengden av tilstedeværende slagg og tilsetningen av aluminium har også innvirkning på resultatene. Da slaggen danner en sammenhengende hinne over overflaten, reduseres gassbobledannelsen og dens virkning, hvorved vakuumet er mindre effektivt. Tilsetningen av aluminium binder oksygen, hvilket forhindrer dannelsen av CO. Denne kullmonoksyd virker også som en rensningsgass hvori hydrogen kan diffundere.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til avgassing av en metallsmelte, fortrinnsvis stålsmelte i en digel uten tilførsel av varme utenifra, ved å utsette overflaten av metallsmelten i digelen for et vakuum på 1 mm Hg eller lavere, karakterisert ved at det i selve digelen frembringes en sirkulasjon av smeiten ved at en overfor smeiten inert gass eller tørr luft innføres i digelen fra et punkt i nærheten av digelens bunn og bobles gjennom metallsmelten således at metall fra alle deler av digelen innenfor denne etterhånden føres opp til smeltens overflate, hvor metallet avgasses ved hjelp av vakuumet.

2. Apparat til utøvelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, hvor gassen innledes gjennom en hul med et porøst legeme forsynt stang til metallsmelten i digelen, karakterisert ved at stangen (136) består av et antall rørformede avsnitt (137) av ildfast materiale, hvorimellom det er anbragt ett eller flere porøse legemer (162), som likeledes består av ildfast materiale og er fastgjort på et metallrør (143), som på høyde med de porøse legemer har åpninger (164).