SE449373B - Sett och anordning for raffinering av jernbaserade smeltor i elektrisk reaktionsugn - Google Patents

Description

15 20 25 30 -35 449 375 2 ning av inertgas, som inblåses genom en eller flera porösa kroppar, upprätthållande av ett minimalt partial- tryck av 02, N2 och C02 i reaktionsugnsatmosfären genom inblåsning av inertgas (Ar eller N2) eller medelst ett genom ett evakueringssystem åstadkommet undertryck; korrigering av den kemiska sammansättningen och desoxi- dation genom tillsats av erforderlig mängd av ferrolege- ringar och desoxidationsmedel; bearbetning med syntetiska slagger eller andra legeringar i ändamål att avsvavla smältan, syrgasblåsning genom huven eller blåsning med en inertgas-syrgasblandning genom botten när en långtgående avkolning av smältan eftersträvas, provtagning och tempe- raturmätning av smältbadet.

Användning av likströmsljusbâgeupphettning säker- ställer att några elektrokemiska raffineringsreaktioner, såsom elektrokemisk dehydrogenering, avsvavling, etc, sker parallellt med upphettningen. Kvävetillförsel genom en av elektroderna medger ett intensivt smältnitrerings- förlopp.

Anordningen, varmed sättet utföres, består av en reaktionsugn, vars botten är försedd med öppningar, som - är anordnade för tappning av smältan i ugnen samt för in- byggnad av eldfasta, porösa kroppar för blâsning. Ugnen är försedd med en rörlig huv, som är avtätad mot ugns- rummet med en sandtätning eller med en tätning av någon annan typ. Genom den invändigt klädda huven är grafit- elektroder (katoder och anoder) anordnade. Det är också möjligt att införa anoderna i metallsmältan genom ugns- kroppen. Genom huven sträcker sig ett munstycke eller rör för tillförsel av inertgas eller oxidationsgas, och mitt emot gastillförselröret finns utanför ugnen en ficka för tillsatts av ferrolegeringar. ' Anordningen är enkel och tillåter samtidigt genom- förande av de teknologiska processerna samt uppnående av de önskade bearbetningsresultaten. Det är möfiligt att på ett flexibelt sätt genomföra en mängd olika tekniska ,processer, såsom bl a desoxidation, avgasning, avsvavling, legering och nitrering. ul.. u» 10 7 15 20 25 30 .35 449 123 3 Sättet enligt uppfinningen skall förklaras utförli- gare med hänvisning till den anordning som visas på den bifogade ritningen.

I Den metallinnehållande ugnen transporteras under locket 13, varefter inertgas införes genom röret 5 i det fria utrymme, som avgränsas av locket 13 och metallytan 9 eller slaggen 10, för att skapa en neutral atmosfär, .eller alstras erforderligt undertryck i utrymmet med hjälp av vakuumpumpar. Två till tre minuter senare tänds ljus- bâgarna, som brinner mellan katoden 2 och metallen respek- tive slaggen 10. Ljusbâgen regleras automatiskt så att man säkerställer den för det elektrokemiska reaktionsförloppet erforderliga strömtätheten och den ström som är nödvändig för upphettning av metallen till erforderlig temperatur och för kompensation av de värmeförluster som uppträder på grund av den parallellt med tändningen av ljusbågarna _ påbörjade blåsningen av metallen med argon eller kväve.

Inertgasmängden, som införas genom de porösa kropparna, varierar från 0,05 till 0,6 Nm3/t varvid tidrymden för blåsningen och bearbetningen respektive mängden av den in- blåsta gasen beror av smältans sammansättning och den eftersträvade slutkoncentrationen av gaser i smältan.

Under bearbetningen införes avsvavlande, desoxide- rande och legerande blandningar genom fickan ll eller genom inblåsning med inertgas genom röret 5. Genom regle- ring av avståndet mellan elektroder och bad ges möjlighet till polaritetsändring av det smälta badet i beroende av behovet av att genomföra en bestämd elektrokemisk reak- tion. 10 till l5 min före slutet av metallbearbetningen' införes ferrolegeringarna från fickan ll för korrigering av sammansättningen, temperaturen bestämmes,och efter precisering av korrektionssammansättningen betraktas metall- bearbetningsprocessen som avslutad.

Vid bearbetning av rostfritt, högkromlegerat stål ges möjlighet till blåsning med syre-argonblandning genom den porösa kroppen 6 eller införing av syre genom en införd lans i stället för skyddsgas genom röret 5 parallellt med blåsning med inertgas från ugnsbottnen. 10 15 20 25 30 449* 373 4 Den erforderliga värmeströmmensvaraktighetocheffekt regleras med noggrann automatik i enlighet med ett_för varje smälta i förväg utarbetat styrprogram, varvid i programmet efter temperaturbestämningen och den för ana- lys avsedda provtagningen dynamiska korrektioner till- sättes. Om metallsmältan skall legeras med kväve eller något annat fluidum, tillsättes de erforderliga mängderna av legerande fluidum genom borrningarna 14 och 15 i kato- den 2 eller anoderna 3.

Anordningen består av ugnen l för bearbetning och gjutning av metallen, varvid ugnsbottnen förutom en öpp- ning 7 för tappning av metallen är försedd med en porös kropp 6 för blåsning med inertgas. På sidan av ugnen är en eller flera vattenkylda anoder 4 inbyggda i en bestämd vinkel eller radiellt,viBG1anoder är avsedda för strömtill- försel från pluspolen till metallsmältan. Reaktionsugnen är täckt av ett eldfast lock 13, vilket är avtätat mot 'ugnen med en sandtätning eller någon annan typ av tätning för säkerställande av erforderliga tätning mot arbets- rummet. Längs valvaxeln är anordnat en öppning, genom vil- ken en grafit- eller metallkatod 2 är införd. Vid sidan av katoden och parallellt med eller i en bestämd vinkel till denna finns en öppning för införing av en grafit- eller metallanod 3. På ett avstånd, som är mindre än halva radien, ligger en öppning för införsel av inertgas eller för anslutning till ett vakuumsystem medelst en därför avsedd flänskoppling. Pâ den andra sidan av locket finns en öppning 17, genom vilken ferrolegeringarna införes från fickan ll.

Vid drift ansluts strömkällans pluspol till någon av anoderna 3 och 4. Om en gaslegering av metallsmältan be- hövs, tillföres gas genom borrningarna 14 och 15 hos de från en likströmskälla 16 matade katod- och anodelektro- derna 2 respektive 3. 01'

Claims (5)

10 l5 20 25 30 45 JÄ \O (Ü “J Cd PATENTKRAV

1. l. Sätt att raffinera järnbaserade smältor medelst upphettning och omröring i en reaktionsugn, k ä n n e - t e c k n a t därav, att upphettningen genomföres medelst en katodlikströmsljusbåge, som är förbunden med badet genom två eller flera anoder. vilka anoder är bringade i kontakt med den flytande raffinerings- slaggen, varvid elektrokemisk anodavskiljning av skad- liga inblandningar, såsom S2-, OH- och liknande, sker.

2. Sätt enligt kravet 1, därav, att bearbetningen av järnsmältan inbegriper av- k ä n n e t e c k n a t kolning, desoxidation och legering, varvid dessa sker i en med avseende pá sammansättning och tryck regler- bar atmosfär.

3. Sätt enligt kravet l eller 2, n à t därav, att en nitrering med gasformigt kväve, som k ä n n e t e c k - inblåses genom en av elektroderna, genomföres vid bear- betning av järnsmältan.

4. Anordning för raffinering av järnbaserade smältor enligt något av de föregående kraven, vilken anordning består av en reaktionsugn, som uppvisar ett lock med öppningar för elektroder, en öppning för hårt material, en öppning för gastillförsel eller vakuumalstring, samt öppningar vid ugnsbottnen för tappning av smältan och för gasomröring, derna (2, 3, 4) är anslutna till en likströmskälla (16), varvid en eller flera av elektroderna (3, 4) doppar ned k ä n n e t*e c k n a d därav, att elektro- i smältan, och den andra (2) är anordnad ovanför smältan.

5. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att elektroderna (2, 3) är genomborrade i längs- riktningen.