SE466118B - Saett vid behandling av en metallsmaelta i en skaenk och anordning vid en saadan skaenk - Google Patents

Description

466118 kokning" skall uppstå. Skänkens volym är nämligen så avpassad till den aktuella processen att den blir väsentligen helt fylld med smälta. Att minska volymen smälta i skänken är därvid av praktiska och ekonomiska skäl ej möjligt.

Som jämförelse kan nämnas att i processer där gas tillföres konvertrar fylls dessa endast med en relativt liten del smäl- ta, varvid det specifika gasflödet kan hållas mycket högt.

Som exempel kan nämnas att vid den process som går under förkortningen BOF (Basic Oxygen Furnace) är konvertern van- ligen endast fylld till 10% av sin volym med smälta, varvid man kan utnyttja ett specifikt gasflöde på 4,0 Nm3/ton, min.

Vid tillverkning av rostfritt stål enligt AOD-processen (Argon Oxygen Decarburization) fylls konvertern till 50% medgivande ett specifikt gasflöde på 1,0 Xm3/ton,min. Vid konventionell skänkmetallurgi är däremot skänken vanligen fylld till ca 95% av sin volym, varvid man endast kan utnyttja ett speci- fikt gasflöde på 0,002 Nm3/ton,min. Det är troligen detta låga gasflöde som är orsaken till att t.ex. väteinnehållet i smältan ej nämnvärt minskar vid behandling med inert gas.

Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är således att lösa problemet att kunna åstadkomma en effektiv behandling av en metallsmälta i skänkar av konventionellt utförande genom tillförande av stora specifika gasflöden utan att smältan bubblar över eller stänker ut ur skänken.

Till grund för lösningen enligt föreliggande uppfinning ligger insikten om att detta kan uppnås genom att man ovan- för skänken åstadkommer ett slutet stänkutrymme med till- räcklig volym för att medge den “överkokning" och stänk- verkan som uppkommer vid tillförande av stora mängder gas.

Stänkutrymmet måste vidare vara så utfört, att smälta som stänker upp effektivt âterföres till smältan i skänken. 466118 Ovan nämnda mål uppnås enligt föreliggande uppfinning genom ett sätt av det i beskrivningens inledande stycke angivna slaget, vilket karakteriseras av att gasen eller gas/pulverblandningen tillföres smältan i ett stort volym- flöde, varvid man erhåller en mycket kraftig uppbubbling och stänkverkan från smältan, att effekterna härav be- gränsas till ett avgränsat utrymme ovanför smältan genom att gasavsugningshuven utföres i form av ett lock och pla- ceras väsentligen tätt mot skänkens övre kant, att locket ges en sådan form att den ovanför smältan medelst locket avgränsande volymen motsvarar en väsentlig del av, före- trädesvis minsta halva, volymen av smältan i skänken, och att på lockets insida uppstänkt smälta återföres till smäl- tan i skänken av lockets sidor. Lämpligen återföres den uppstänkta smältan till skänken genom att den av lockets sidor leds ned utmed banor som slutar radiellt innanför skänkens övre begränsningskant. Lockets inneryta utföres därvid av eldfast material eller med en annan konstruktion med erforderlig värmebeständighet för att tåla den upp- stänkande eller "överkokande" smältan.

Sättet enligt uppfinningen medger således en mycket effek- tiv behandling av netallsmältan under den tid den uppehåller sig i skänken, då man kan kombinera tillförseln av stora gasmängder på kort tid med att gasen tillföres på förhållan- devis stort djup i smältan. Härigenom uppnås maximal in- blandning av gas och eventuellt pulver i smältan kombinerat med effektiv omblandning av denna och lång uppehållstid för gasen i smältan.

Vid ett utförande av en skänk för användning vid genom- förande av sättet har locket formen av en stympad kon in- rättad att utmed sin nedre kant stöda mot skänkens övre begränsningskant. Denna form är lämplig för begränsning av stänkverkan och återföring av uppstänkt smälta till skänken. Härvid är diametern hos konens mot skänken vända öppning lämpligen :indre än diametern hos skänkens övre 466118 öppning. Vid ett praktiskt utförande är därvid konens nedre kant utförd med en runtomgående fläns, som bildar stöd- och tätningsyta mot skänkens övre kant. Övriga kännetecken för uppfinningen framgår av patentkraven.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan under hän- visning till bifogade ritningar.

Fig. 1 visar schematiskt en för skänkmetallurgi avsedd skänkanordning av känt utförande.

Fig. 2 visar schematiskt en anordning enligt föreliggande uppfinning.

I fig. 1 betecknar 1 en skänk av konventionellt utförande, vilken är väsentligen fylld med en metallsmälta 2. Med 3 betecknas en dysa för tillförsel av gas eller en blandning av gas och pulver för önskad behandling, exempelvis rening- och/eller legering, av metallsmältan 2. En huv 4 med en utsugningsledning 5 är anordnad över skänken 1 för avsug- ning av gas och rök, som stiger upp frà1smältan.

Det är uppenbart att det specifika gasflöde som kan utnyttjas vid denna kända skänkanordning begränsas starkt till följd av avsaknaden av utrymme för stänkbildning och medel för stänkåterföring till smältan. Om det specifika gasflödet vid denna anordning ökades skulle en stor del av smältan "koka över", blockera avgaskanalen och omöjliggöra vidare drift av anordningen.

Den kända skänkanordningen medger således endast tillförsel av ett relativt litet specifikt gasflöde, av den ovan an- givna storleksordningen 0,002 Nm3/ton, min. Denna begräns- ning representerar en allvarlig nackdel och begränsar skänkmetallurgins användbarhet. 466118 I fig. 2 visas en anordning enligt föreliggande uppfinning, vid vilken ett avtätat stänkutrymme 6 har bildats ovanför metallsmältans 2 yta. Detta har åstadkommits genom att ut- sugningshuven utformats i form av ett mot skänken 1 avtätat lock 7 med en sådan form, att man erhåller en stor fri volym mellan smältan och locket. Denna volym måste motsvara en väsentlig del av volymen smälta i skänken, minst 1/3 av denna och företrädesvis mellan 0,5 och 1 gånger smältans volym. Härvid kan dysan 3 vara så utförd, att ett mycket stort specifikt gasflöde, av samma storleksordning som an- vänds vid konventionella behandlingar i konvertrar, d.v.s. 1-4 Nm3/ton, min., kan utnyttjas.

Den kraftiga uppbubblingen och uppstänkningen av metall- smälta från skänken innestängs därvid i den slutna volymen med bibehållen effektiv gasavsugning. Som visas anligger locket 7 vidare tätt mot skänken 1, så att någon spalt genom vilken metallsmälta kan rinna ut ej utbildas där- emellan. Med den stora gastillförseln åstadkommes en effek- tiv inblandning av gas i smältan och omblandning av denna.

Locket 7 har lämpligen formen av en stympad kon. Denna form medför en successiv begränsning av stänkutrymmet i sidled och kan ha en sådan höjd att ej önskade avlagringar av smälta på dess toppyta ej uppkommer. Genom att såsom visas i fig. 2 utföra den stympade konen med en nedre öpp- ning med mindre diameter än skänkens 1 övre öppning kommer konens innerväggar att bilda banor för uppstänkt smälta, som leder ned denna till smältan i skänken utan risk för att den skall rinna ut på skänkens utsida. Av praktiska skäl utföres härvid lämpligen lockets nedre del med en runtomgående fläns 8 som bildar en kombinerad stöd- och avtätningsyta avsedd att samverka med skänkens 1 övre begränsningskant. Detta ger en mycket enkel och praktisk lösning på problemet att både åstadkomma en tätning mellan lock och skänk och en âterföring av uppstänkt smälta till skänken. 466118 Ovan har ett specifikt utförande av locket 7 beskrivits.

Detta kan emellertid varieras i flera avseenden inom ramen för patentkraven med bibehållande av sin huvudfunktion att avgränsa ett stänkutrymme av erforderlig storlek och leda tillbaka uppstänkt smälta till skänken. Fastän detta ej visats pâ ritningen har åtminstone lockets inneryta en värme- beständig konstruktion, lämpligen innefattande ett skikt av eldfast material, så att det tål kontakt med metallsmältan.

Claims (6)

466118 PATENTKRAV

1. Sätt vid behandling av en metallsmälta i en skänk, vid vilket en gas eller gas/pulverblandning tillföres smältan i en väsentligen helt fylld skänk och avgående gas avsuges via en ovanför skänken anordnad huv, k-ä n n e t e c k - n a t av tillförande av ett stort volymflöde av samma storleksordning som används vid konventionella behandlingar i konvertrar av gasen eller gas/pulverblandningen till smältan, vilket resulterar i kraftig uppbubbling av och stänkverkan från smältan, begränsning av effekterna av nämnda uppbubbling och stänkverkan till ett avgränsat utrymme ovanför smältan genom utförande av gasavsugnings- huven i form av ett lock, vilket monteras väsentligen tätt mot skänkens övre kant, utformning av locket så att den av locket ovanför smältan avgränsade volymen motsvarar åt- minstone halva volymen av smältan i skänken, och återföring av smälta som stänker upp på insidan av locket till smältan i skänken genom återledning av nämnda uppstänkta smälta längs banor på lockets inneryta, vilka slutar radiellt innanför skänkens övre begränsningskant.

2. Anordning vid en skänk avsedd att användas vid behand- ling av en metallsmälta, vid vilken en gas eller gas/pul- verblandning tillföres smältan (2), som väsentligen helt fyller skänken (1), och avgående gas avsuges via en ovanför skänken anordnad huv, k ä n n e t e c k n a d av att huven är utförd att medge ett stort volymflöde av samma storleks- ordning som används vid konventionella behandlingar i konvertrar av gasen eller gas/pulverblandningen att tillfö- ras smältan, vilket resulterar i kraftig uppbubbling av och stänkverkan från smältan, att för att begränsa effekterna av sådan uppstänkning av smält metall till ett avgränsat utrymme ovanför smältan (2) huven är utförd i form av ett lock (7), vilket är avsett att väsentligen täta mot skän- kens (1) övre kant, att locket har en sådan form, att den av locket ovanför smältan avgränsade volymen (6) motsvarar 466118 åtminstone halva volymen av smältan (2) i skänken (1), och att för att återföra på lockets (7) insida uppstänkt smält metall till smältan i skänken lockets (7) innerytor bildar banor för nämnda uppstänkta smälta vilka slutar radiellt innanför skänkens (1) övre begränsningskant.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone lockets (7) inneryta är utförd med en värme- beständig konstruktion, lämpligen innefattande ett skikt av eldfast material.

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k - n a d av att locket (7) har formen av en stympad kon inrättad att utmed sin nedre kant stöda mot skänkens (1) övre begränsningskant.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att diametern hos konens mot skänken (1) vända öppning är mindre än diametern hos skänkens övre öppning.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att konens nedre kant är utförd med en runtomgående fläns (8), som bildar stöd- och tätningsyta mot skänkens (1) övre kant.