DE1154818B - Vacuum chamber for degassing molten metals - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTPATENT

INTERNAT.KL. C 21 CINTERNAT.KL. C 21 C

D 30545VIa/18bD 30545VIa / 18b

ANMELDETAG: 25. APRIL 1959REGISTRATION DATE: APRIL 25, 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDERNOTICE THE REGISTRATION ANDOUTPUTE

AUSLEGESCHSIFT: 26. SEPTEMBER 1963EXPLOITATION: SEPTEMBER 26, 1963

Zum Entgasen schmelzflüssiger Metalle, z.B. von Eisen und seinen Legierungen, sind Verfahren und Vorrichtungen entwickelt worden, bei denen das Metall aus einem Aufnahmegefäß, z.B. einer Gießpfanne, in eine mit einer feuerfesten Zustellung versehene stahlblechummantelte Vakuumkammer geleitet wird, von deren Boden ein oder mehrere rohrförmige Stutzen abgehen, die in die in der Gießpfanne befindliche Schmelze eintauchen. Beim Einstutzen^Verfahren entgast man das Metall in Teilmengen, die nacheinander durch Veränderung der Eintauchtiefe des Rohrstutzens in die Vakuumkammer gebracht und, nachdem sie dort entgast sind, an die unter der Kammer stehende Pfanne od. dgl. zurückgegeben werden. Beim Arbeiten mit zwei Rohrstutzen wird das Metall durch einen sogenannten »Gas-Lift« im Umlauf gehalten. For degassing molten metals, e.g. iron and its alloys, there are methods and Devices have been developed in which the metal from a receptacle, e.g. a ladle, into a sheet steel jacketed vacuum chamber with a refractory lining is, from the bottom of which one or more tubular nozzles extend into the one located in the ladle Immerse the melt. In the one-piece procedure, the metal is degassed in partial quantities, one after the other brought into the vacuum chamber by changing the immersion depth of the pipe socket and, after they are degassed there, or the like. Are returned to the pan standing under the chamber. When working with two pipe sockets, the metal is kept in circulation by a so-called "gas lift".

Es hat sich gezeigt, daß bei den vorstehend beschriebenen Entgasungsvexfahren die Haltbarkeit der feuerfesten Zustellung der Vakuumkammer ein die Wirtschaftlichkeit der Verfahren entscheidendes Problem darstellt, dessen Lösung die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist:It has been found that in the above-described Degassing processes extend the shelf life of the refractory lining of the vacuum chamber The cost-effectiveness of the process is a crucial problem, the solution of which is the basis of the invention the task at hand is:

Während man zunächst angenommen hat, daß die Bareiche höchsten Verschleißes sich am Gewölbe und an den Wänden der Kammer befinden würden, ergab sich aus langen Beobachtungen, daß gerade diese Teile eine vergleichsweise große Lebensdauer aufweisen, während der Kammerboden und hier insbesondere die Zone, die um die Ein- und Auslaufstutzen herum liegt, einer wesentlich rascheren Abnutzung unterworfen ist. Diese Peststellung war überraschend, weil, wie gesagt, eher anzunehmen war, daß das im Vakuum lebhaft aufwallende und in kleine Tröpfchen zerspritzte Metall das Gewölbe und die Wandflächen, die es ständig bespült, schneller angreift als den Boden des Gefäßes.While at first it was assumed that the bar area was subject to extreme wear and tear on the vault and would be on the walls of the chamber, it appeared from long observations that just these parts have a comparatively long service life, while the chamber floor and here in particular the zone around the inlet and outlet connections, a much faster wear is subject. This plague situation was surprising because, as I said, it was more likely that it would the metal billowing up lively in the vacuum and splattered into small droplets, the vault and the Wall surfaces, which it washes constantly, attack faster than the bottom of the vessel.

Die feuerfeste Zustellung der im allgemeinen noch zusätzlich beheizten Vakuumkammer muß gegen Wärmeabstrahlung sorgfältig isoliert sein. Zu diesem Zweck werden zwischen der feuerfesten Zustellung und der vakuumdichten Stahlblechummantelung der Kammer ein oder mehrere wärmeisolierende Zwischenschichten angebracht. Bei den Untersuchungen, die zum Ziel hatten, den Verschleiß der feuerfesten Ausmauerung der Vakuumkammer möglichst gleichmäßig zu gestalten, ergab sich nun, daß ein wirksames Mittel zur Erreichung dieses Zieles die Verringerung der Wärmeisolierung an denjenigen Abschnitten der feuerfesten Zustellung ist, die bis dahin einem feuerfesten Verschleiß unterlagen. Zu diesen Stellen gehört, wie schon beschrieben, in erster Linie der Boden der Vakuumkammer zum Entgasen
schmelzflüssiger MetalleThe refractory lining of the generally additionally heated vacuum chamber must be carefully insulated against heat radiation. For this purpose, one or more heat-insulating intermediate layers are attached between the refractory lining and the vacuum-tight sheet steel casing of the chamber. The investigations aimed at making the wear and tear of the refractory lining of the vacuum chamber as uniform as possible have now shown that an effective means of achieving this goal is to reduce the thermal insulation on those sections of the refractory lining that had previously been refractory Wear and tear. As already described, these points primarily include the bottom of the vacuum chamber for degassing
molten metals

Anmelder:Applicant:

Dortmunder-Hörder HüttenunionDortmund-Hörder Hüttenunion

Aktiengesellschaft,
Dortmund, Rheinische Str. 173Corporation,
Dortmund, Rheinische Str. 173

Dr.-Ing. Helmut Knüppel, Dortmund-Löttringhausen, ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Helmut Knüppel, Dortmund-Löttringhausen, has been named as the inventor

Kammer und die Zone, die um den bzw. die Mündungen der Rohrein- und -austrittsstutzen herum liegt.Chamber and the zone around the mouth or mouths of the pipe inlet and outlet nozzle.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Vakuumkammer zum Entgasem schmelzflüssiger Metalle mit in den Boden der Kammer mündenden Rohrstutzen zum Ein- und Auslauf des zu entgasenden Metalls und einer feuerfesten Zustellung, die durch eine oder mehrere wärmedämmende Schichten isoliert und von einem vakuumdichten Stahlmantel umgeben ist. Das Neue und Erfinderische an dieser Vakuumkammer besteht darin, daß die feuerfeste Zustellung ihres Bodens schwächer isoliert ist als die übrigen Zusfcellungsabschnitte. An den Stellen, an denen der Verschleiß besonders groß ist, kann es sich empfehlen, auf eine Wärmeisolation überhaupt zu verzichten, wonach dann dar gefährdete Abschnitt der feuerfesten Zustellung unmittelbar auf der luftgekühlten Stahlblechummantelung aufliegt.The invention now relates to a vacuum chamber for degassing molten metals Pipe socket opening into the bottom of the chamber for the inlet and outlet of the metal to be degassed and a fireproof lining, which is insulated by one or more heat-insulating layers and from is surrounded by a vacuum-tight steel jacket. The new and inventive thing about this vacuum chamber consists in the fact that the refractory lining of its bottom is less insulated than the other lining sections. At the points where the wear is particularly high, it may be advisable to switch to a To forego thermal insulation at all, after which the endangered section of the refractory lining rests directly on the air-cooled sheet steel casing.

Da der Boden des Entgasungsgefäßes nur einen verhältnismäßig kleinen Teil der Gefäßoberfläche ausmacht, erhöhen sich die Abstrahlverluste bei der erfindungsgemäßen Vakuumkammer nur unwesentlich. Andererseits ergab sich eine ganz erhebliche Steigerung der Haltbarkeit der feuerfesten Zustellung an den bis dahin besonders gefährdeten Stellen·. Während man den Boden einer in üblicher Weise gleichmäßig isolierten¹ Vakuumkammer schon nach einem Durchsatz von 40001 flüssigem Metall erneuern mußte, ergab sich bei den nach der Erfindung hergerichteten Kammern eine Steigerung der Haltbarkeit der feuerfesten Zustellung um mehr als das Dreifache des bisherigen. Since the bottom of the degassing vessel only makes up a relatively small part of the surface of the vessel, the radiation losses in the vacuum chamber according to the invention increase only insignificantly. On the other hand, there was a very considerable increase in the durability of the refractory lining in the areas that were previously particularly at risk. While it was necessary to renew the bottom of a uniform isolated in a conventional manner ¹ vacuum chamber after a flow rate of 40001 liquid metal, resulted in the made-up according to the invention the chambers to increase the durability of the refractory lining by more than three times of the former.

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Ik der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dear erfindungsgemäßen Vakuumkammer jeweils im senkrechten Schnitt dargestellt. Es zeigtIk the drawing are two embodiments of the vacuum chamber according to the invention, each in vertical section shown. It shows

Fig. 1 eine mit nur einem Rohrstutzen ausgestattete, im periodischen Verfahren, mit Teilmengen arbeitende Vakuumkammer undFig. 1 is an equipped with only one pipe socket, in the periodic procedure, working with subsets Vacuum chamber and

Fig. 2 eine Vakuumkammer, die mit zwei Rohrstutzen versehen ist und unter Anwendung eines »Gas-Liftes« im Umlauf entgast.Fig. 2 shows a vacuum chamber, which is provided with two pipe sockets and using a "gas lift" degassed in circulation.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vakuumkammer sind die feuerfeste Zustellung mit 1 und deren abdeckende Isolierschichten mit 2 und 3 bezeichnet. Die feuerfeste Zustellung und ihre Isolierschichten sind vakuumdicht von einem Stahlblechmantel 4 umgeben. In the vacuum chamber shown in Fig. 1, the refractory lining with 1 and their covering Insulating layers labeled 2 and 3. The refractory lining and its insulating layers are Surrounded by a sheet steel jacket 4 in a vacuum-tight manner.

In der am meisten gefährdeten, um den Eintritt des Rohrstutzens 5 herum liegenden Zone 6 des Bodens befindet sich zwischen der feuerfesten Zustellung 1 und dem Stahlblechmantel 4 keine wärmeisolierende Schicht. Hier liegt also die feuerfeste Zustellung unmittelbar auf dem kühlenden Metallmantel auf. Während sich in den übrigen Abschnitten der Kammer zwischen der feuerfesten Zustellung und dem Stahlblechmantel eine Doppelisolierung 2, 3 befindet, ist die sich an die Einlaufzone 6 des Rohrstutzens 5 anschließende Ringfläche 7 des Kammerbodens nur mit einer einzigen Wärmedämmschicht versehen.In the most vulnerable to the entry of the The zone 6 of the floor lying around the pipe socket 5 is located between the refractory lining 1 and the steel sheet jacket 4 has no heat insulating layer. The refractory lining is therefore immediately located here on the cooling metal jacket. While in the remaining sections of the Chamber a double insulation 2, 3 is located between the refractory lining and the sheet steel jacket the annular surface 7 of the chamber bottom adjoining the inlet zone 6 of the pipe socket 5 only with provided with a single thermal insulation layer.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Vakuumkammer ist die feuerfeste Zustellung 1 des mit den Rohrstutzen 8, 9 versehenen Behälterbodens in ihrer Gesamtheit unisoliert. Der Boden liegt also mit seiner ganzen unteren Fläche unmittelbar auf dem kühlenden Stahlblechmantel 4 auf. Im Bereich der Wandflächen und des Gewölbes ist die feuerfeste Zustellung 1 mit einer Wärmeisolierschicht 2 umgeben.In the vacuum chamber shown in Fig. 2, the refractory feed 1 is the one with the pipe socket 8, 9 provided container bottom uninsulated in its entirety. So the ground lies with his entire lower surface directly on the cooling sheet steel jacket 4. In the area of the wall surfaces and of the vault, the refractory lining 1 is surrounded by a heat insulating layer 2.

Natürlich können zwischen der feuerfesten Zustellung 1 und dem Stahlblechmantel 4 auch zwei Wärmedämmschichten eingebaut sein, so wie das beim Gerät nach Fig. 1 der Fall ist.Of course, two thermal insulation layers can also be used between the refractory lining 1 and the sheet steel jacket 4 be installed, as is the case with the device according to FIG.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Vakuumkammer zum Entgasen schmelzflüssiger Metalle mit in den Boden der Kammer mündenden Rohrstutzen für den Ein- und Auslauf des zu entgasenden Metalls und einer feuerfesten Zustellung, die durch eine oder mehrere wärmedämmende Schichten isoliert und von einem vakuumdichten Stahlblechmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Zustellung des Bodens der Vakuumkammer gegen Wärmeabstrahlung schwächer isoliert ist als die übrigen Zustellungsabschnitte.1. Vacuum chamber for degassing molten metals with pipe socket opening into the bottom of the chamber for the inlet and outlet of the metal to be degassed and a refractory lining which is isolated by one or more heat insulating layers and surrounded by a vacuum-tight sheet steel jacket, characterized in that the refractory lining of the bottom of the vacuum chamber is less insulated against heat radiation than the other lining sections. 2. Vakuumkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Zustellung des Bodens der Kammer nicht wärmeisoliert ist und unmittelbar mit dem kühlenden Stahlblechmantel in Berührung steht.2. Vacuum chamber according to claim 1, characterized in that the refractory delivery of the The bottom of the chamber is not thermally insulated and directly with the cooling sheet steel jacket is in contact. 3. Vakuumkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine um die Mündung des oder der Rohrstutzen in den Boden der Kammer herum gelegene Ringzone der feuerfesten Zustellung unisoliert ist und in unmittelbarer Berührung mit dem Stahlblechmantel steht und sich an diese unisolierte Ringzone eine Bodenisolierung anschließt, die schwächer ist als die Isolierung der übrigen Abschnitte der feuerfesten Zustellung. 3. Vacuum chamber according to claim 1, characterized in that one around the mouth of the or the pipe socket in the bottom of the chamber located around the ring zone of the refractory lining is uninsulated and is in direct contact with the sheet steel jacket and is This uninsulated ring zone is followed by floor insulation that is weaker than the insulation the remaining sections of the refractory lining. In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 801518.Considered publications:
British Patent No. 801518. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 309 689/184 9.© 309 689/184 9.