SE464263B

SE464263B - Metod och anordning foer omroerning av en metallsmaelta

Info

Publication number: SE464263B
Application number: SE8803345A
Authority: SE
Inventors: C Leal
Original assignee: Asea Brown Boveri
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1991-03-25
Also published as: WO1990003544A1; SE8803345L; SE8803345D0

Description

464 263 2 Uppfinningen går ut på en metod för att åstadkomma omrörning av en metall- smälta innesluten i ett metallurgiskt kärl av exempelvis skänk- eller skänkugnstyp och en anordning för att utföra metoden. Metoden karakterise- ras av att den omrörning som åstadkommes är asymmetiskt fördelad i smältan och att omrörning i både tangentiell, axiell och radiell led åstadkommes. ¿ Anordningen för att utföra metoden utmärks av att en induktiv omrörare placeras vid en del av skänken så att den omrörning som åstadkommas blir asymmetrisk i förhållande till centrum av skänken. Genom att omrörarens längd endast omsluter en del av skänken fås ett avbrutet kraftfält vid omrörarens ändar som ger upphov till en radiellt riktad tryckkraft på smältan. Tryckkraften överlagrar den tangentiella dragkraft som omrörarens magnetfält åstadkommer i smältan och den vertikala kraft som gravitationen utövar och därvid uppkommer spiralformadeströmningsbilder i smältan. Asym- metrin i kraftpåverkan på smältan, p g a omrörarens endast delvis omslut- ande längd eller att en omslutande omrörare matas olikformigt i olika delar av omröraren, åstadkommer turbulenta strömmar i smältan. Detta ger upphov till homogenisering av smältan och god omblandning av slagg och smälta. Det har visat sig särskilt gynnsamt att utforma omröraren så att dess längd och poldelning samt frekvens ger en radiell kraft i smältan vars belopp är minst 50 X av den tangentiella dragkraftens belopp. Den tangentiella kraften ger en horisontell omrörning av smältan som ger upp- hov till en paraboliskt formad badyta med parabolens centrum förskjuten på grund av asymmetrin. Det är fördelaktigt att ha en parabolisk badyta i t ex en skänkugn eftersom slaggen då ansamlas mot parabolens centrum och förhindras att komma i kontakt med infodringen och därmed kan slitaget på infodringen från slaggreaktioner minskas. Det är även fördelaktigt att ha slaggen samlad i närheten av ljusbågselektroden och att skänkens sidor skyddas från ljusbâgens värmeutveckling. Genom att på så sätt öka slagg- djupet vid en given slaggmängd kan man använda högre effekt på ljusbågen och lägre placering av elektroden och på så sätt erhålla betydligt snabbare behandling av smältan. Den asymmetriska kraftfördelningen ger även upphov till turbulens i smältan som har en mycket gynnsam effekt på homogeniseringsförloppet i smältan och ger en god omblandning av slagg och smälta vilket påskyndar raffineringen. Genom uppfinningen är det således möjligt att snabbare och med väsentligt mindre utrustning än tidigare åstadkomma en omrörning av en metallsmälta som ger både en parabolisk badyta och god homogenisering på kort tid och omblandning av slagg och smälta. 3 464 263 God homogenisering är önskvärt vid inblandning av legeringsämnen i en smälta t ex vid inblandning av ferrolegeringar i en järnsmälta för fram- ställning av stål, rostfritt stål eller speciallegeringar, vid tillverk- ning av mässing eller andra kopparlegeringar och även för tillverkning av aluminium-, bly-, zink- och tennlegeringar.

Vid raffinering av stål genom slagg-smältareaktioner är det viktigt att skapa god kontakt mellan slaggen och smältan. Även vid avsvavling och avfosforisering av stål ger asymmetrisk omrörning stora fördelar. Likaså vid borttagande av föroreningar såsom arsenik och antimon från kopparsmäl- tor. Vid desoxidation av stål erhålles vid behandling enligt uppfinningen en snabb och god separation av oxiderade ämnen och inneslutningar vilket ger ett renare stål.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGSFIGURER I figur 1 visas en genomskärning av en skänk 1, innehållande en smälta 2.

Vid skänkens ena sida är anordnad en omrörare för horisontell omrörning 3.

På grund av omrörarens geometriska utformning erhålles förutom den tangen- tiella dragkraft som omrörarens magnetfält åstadkommer även tryckkrafter A på smältan som tillsammans med gravitationens inverkan ger upphov till radiella och axiella rörelser B och C i smältan. Figur 2 visar skänken 1 uppifrån och omröraren 3 vilken endast delvis omsluter skänken, vilket gör att den horisontella rotationen D blir asymmetrisk i förhållande till skänkens centrum.

Metoden och anordningen enligt ovan kan varieras på mångahanda sätt inom ramen för nedanstående patentkrav.

Claims

464 265 I 9 PATENTKRAV

1. Metod för omrörning av en metallsmälta (2), innesluten i ett metallurgiskt kärl (1) vid vilket är applicerat minst en elektromagnetisk omrörare för horisontell omrörning k ä n n e t e c k n a d av att à (a) smältan bringas att rotera på så sätt att att smältans (2) yta får parabolisk form med parabolens centrum förskjutet i förhållande till kärlets centrum (b) den kraft varmed omröraren påverkar smältan är asymmetriskt fördelad längs smältans periferi samt består av en tangentiellt riktad del och en radiellt riktad del.

2. Anordning för utförande av metoden enligt patentkrav 1 k ä n n e - t e c k n a d av att den elektromagnetiska omröraren (3) endast delvis omsluter kärlet samt har en längd och poldelning samt frekvens så att beloppet av den radiella kraften (A) på smältan är minst 50 X av beloppet av den tangentiella kraften på smältan vid ett läge i smältan i närheten av omrörarens mittpunkt.