AT388569B

AT388569B - Verfahren zum verdampfen von zusatzstoffen in einer metallschmelze

Info

Publication number: AT388569B
Application number: AT0320585A
Authority: AT
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1989-07-25
Also published as: ATA320585A

Description

EMI1.1
unter Verwendung eines Gefässes mit mindestens einer, mit mindestens einem Zusatzstoff gefüllten Kammer, wobei die Kammer mehrere Öffnungen zwecks Zuführung der Met ? ! lschme ! ze aus dem Grfilss in dif} Ka ! J1me !'. und
Austritt des verdampften Zusatzstoffes aus der Kammer in die Metallschmelze aufweist, und wobei die geometrische Anordnung und Grösse der Kammer und die Gesamtfläche der Öffnungen in bezug auf die Menge (T) der Metallschmelze in Tonnen und das in der Metallschmelze enthaltene und durch den Zusatzstoff zu bindende Element eine Verdampfungszeit (t) in Sek. bewirkt.

Aus der DE-PS 22 19 740 ist ein Verfahren zur Behandlung von Eisenschmelze bekannt unter Verwendung eines Behandlungsgefässes mit einer auf dessen Boden angeordneten mit Magnesium zu beschickenden
Aufnahmckammer. Das Einfüllen der Schmelze erfolgt in einer Stellung des Behandlungsgefässes, bei der die
Wandung der Aufnahmekammer von der Schmelze von Anfang an berührt wird.

Damit soll ein früher Beginn der Mg-Reaktion und eine höhere Einfüllgeschwindigkeit möglich sein.

Die DE-PS 22 16 796 betrifft einen kippbaren Konverter zur Behandlung von Eisenschmelze, der eine
Behandlungskammer aufweist.

Um die Öffnungen in der Kammerwand von der Einfüllöffnung der Kammer auf Sauberkeit überprüfen zu können, sind die Achsen der Öffnungen so ausgerichtet, dass sie durch die Ebene der Beschickungsöffnung der Kammer verlaufen.

DE-PS 18 15 214 beschreibt ein kippbares Behandlungsgefäss zur Behandlung von Metallschmelzen mittels verdampfbaren Zusätzen, wobei die Zusätze in einer im Gefäss angeordneten Kammer eingebracht werden. Im oberen und unteren Bereich der Kammer sind Öffnungen vorgesehen. Damit soll ein pulsierender Behandlungsablauf ausgeschlossen sein.

Diese bekannten Einrichtungen zum Verdampfen von Zusatzstoffen unter atmosphärischem Druck in einer Metallschmelze bestehen aus einem Gefäss mit einer von aussen mit Zusatzstoffen beschickbaren Kammer, in welcher die Zusatzstoffe unter Einwirkung der aus dem Gefäss in die Kammer durch entsprechend angeordnete Öffnungen eingedrungenen Metallschmelze verdampfen. Die Voraussetzung dafür ist die Eigenschaft der Zusatzstoffe wie z. B. von Li, Ca, Mg, u. a. einen Dampfdruck bei der Temperatur der Metallschmelze zu entwickeln, der höher lieg., als der im Bereich der Kammer herrschende mctallostatische Druck der Metallschmelze. Die verdampften Zusatzstoffe entweichen aus der Kammer durch einige der erwähnten Öffnungen in die Metallschmelze.

Wenn die Geometrie der Öffnungen, ihre Gesamtfläche und das Kammervolumen nicht in einem bestimmten Verhältnis zur Badhöhe, bzw. zum Fassungsvermögen des Gefässes, nicht zuletzt auch zum Gehalt von bestimmten, in der Metallschmelze enthaltenen Elementen, wie z. B. zum Schwefel, Wasserstoff oder Sauerstoff stehen, wird kein optimales Verdampfen mit hohem Wirkungsgrad und reproduzierbarem Restgehalt der Zusatzstoffe oder der Elemente in der Metallschmelze erreicht. Als übergeordnete Folge dieser Einflüsse resultiert dann eine zum Verdampfen der Zusatzstoffe benötigte Zeit. Bei sehr langer oder sehr kurzer Vcrdampfungszeit sinkt der Wirkungsgrad der Zusatzstoffe und auch die Treffsicherheit im Erreichen eines vorgegebenen Restgehaltes der Zusatzstoffe oder der Elemente in der Metallschmelze.

Dabei kann es bei zu langer Verdampfungszeit zum Verstopfen der zu klein gewählten Öffnungen in der Kammer infolge des Erstarrens der Metallschmelze oder der Reaktionsprodukte kommen. Bei zu kurzer Vcrdampfungszeit kommt es zu einer heftigen Reaktion mit starkem Auswurf von Metallschmelze. In beiden Fällen entstehen zusätzlich technische Probleme bezüglich der Arbeitssicherheit.
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Wirkungsgrad der Zusatzstoffe zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruches 1 gelöst, dass die Verdampfungszeit nach der Formel t=68xTO. xA eingestellt wird, wobei (A) ein Koeffizient je nach Zusatzstoff bedeutet.

Weitere vorteilhafte Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Anhand der beiliegenden Figuren wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen :
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gefäss zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, in Füllage
Fig. 2 das Gefäss nach Fig. l, in Behandlungslage.
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auf bekannte Weise von einer Füllage gemäss Fig. 1 in die senkrechte Lage gemäss Fig. 2 geschwenkt, wodurch das Verdampfen der Zusatzstoffe eingeleitet wird, nämlich im Moment des Eindringens der Metallschmelze (6) durch die Öffnun (3) in die Kammer (2).

Das Verfahren wird anhand der folgenden Beispiele erläutert.

EMI2.1

Bei einer Versuchsreihe von mehreren Reaktionsabläufen, die gemäss der Formel t = 68 x T0,22 x A eingestellt wurden, wurde eine Schwankung der Restmagnesiummenge von max. 0. 005 % festgestellt. Der Koeffizient (A) lag bei l.

Beispiel 2 :
EMI2.2
wurde eine Schwankung der Restmagnesiummenge von max. 0, 005 % festgestellt. Der Koeffizient (A) lag bei 0, 76.

Bei den Vorversuchen mit den Verdampfungszeiten gemäss dem Koeffizient (A) unter 0, 5 und über 1, 5 wurde eine grössere Schwankung des Restmagnesiumgehaltes und auch ein schlechterer Wirkungsgrad des Zusatzstoffes festgestellt.

Der Bereich des Koeffizienten (A) für Magnesium zwischen 0, 5 bis 1, 5 % entspricht dem Bereich des Schwefelgehaltes von 0, 01 bis 0, 15 %.

Als weitere Zusatzstoffe kommen z. B. Lithium und Calcium in Frage.

Beispiel 3 :
EMI2.3
tfestgestellt. Der Koeffizient (A) lag bei 0, 57.

Bei den Vorversuchen mit den Verdampfungszeiten gemäss dem Koeffizienten (A) unter 0, 4 und über 1, 1 wurde eine grössere Schwankung des Wasser- und Sauerstoffendgehaltes und auch ein schlechter Wirkungsgrad des Zusatzstoffes festgestellt.

Beispiel 4 :
Es wurde ein Gefäss mit 1 : Metallschmelze mit der Zusammensetzung 3, 2-4 Gew. % C, 1, 5-3 Gew. %
EMI2.4
Kammer (2) als Zusatzstoff 0, 25 kg Ca (metallisch) und in einer anderen Versuchsreihe 0, 7 kg CaSi eingebracht.

Im Moment, da das Gefäss (1) seine senkrechte Lage erreicht hatte, wurde die Reaktion praktisch eingeleitet.

Nach 50 Sek. war die Reaktion abgeschlossen. Dabei wurde der Anfangsschwefelgehalt von 0, 100 % auf 0, 003 % gesenkt.

Bei einer Versuchsreihe von mehreren Reaktionsabläufen, wobei die Roaktionszeit gemäss der Formel t = 68 x T"x A eingestellt wurde, wurde eine Schwankung des Schwefelgehaltes von ¯ 0,002 % beobachtet. Der Koeffizient (A) lag bei 0, 8.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Verdampfen von Zusatzstoffen in einer Metallschmelze, unter Verwendung eines Gefässes mit mindestens einer, mit mindestens einem Zusatzstoff gefüllten Kammer, wobei die Kammer mehrere Öffnungen zwecks Zuführung der Metallschmelze aus dem Gefäss in die Kammer und Austritt des verdampften Zusatzstoffes aus der Kammer in die Metallschmelze aufweist, und wobei die geometrische Anordnung und Grösse der Kammer und die Gesamtfläche der Öffnungen in bezug auf die Menge (T) der Metallschmelze in Tonnen und das in der Metallschmelze enthaltene und durch den Zusatzstoff zu bindende Element eine Verdampfungszeit (t) in Sek.

bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungszeit nach der Formel t = 68 x T""* x A eingestellt wird, wobei (A) einen zusatzstoffabhängigen Koeffizienten bedeutet, der in einem Bereich von 0, 4 bis 1, 5 eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdampfen von Magnesium als Zusatzstoff in der Metallschmelze der Koeffizient (A) im Bereich von 0, 5 bis 1, 5 eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdampfen von Calcium als Zusatzstoff in der Metallschmelze der Koeffizient (A) im Bereich von 0, 7 bis 1. 2 eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdampfen von Lithium als Zusatzstoff in der Metallschmelze der Koeffizient (A) im Bereich von 0, 4 bis 1, 1 eingestellt wird.