DE1458900C - Raffinations-Drehofen zur kontinuierlichen Behandlung von schmelzflüssigem Metall - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Raffinations-Drehofen Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 1862726 eii

zur kontinuierlichen Behandlung von schmelzflüssi- Drehrohrofen bekannt, dessen beide Stirnseiten mi

gem Metall, bestehend aus einem langgestreckten Endplatten verschlossen sind.

Gefäß kreisförmigen Querschnitts, das zur Drehung Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

um seine Längsachse angetrieben wird und an einem 5 gründe, einen Drehofen zur kontinuierlichen Raffi

ersten Ende eine konzentrisch zur Gefäßachse an- nation von schmelzflüssigem Metall anzugeben, be

geordnete größere Öffnung und an einem zweiten dem kontinuierlich die Metallschmelze und Schlack(

Ende eine ebenfalls konzentrisch zur Gefäßachse an- bildende Stoffe zugesetzt werden und nach der Raffi

geordnete kleinere Öffnung aufweist und daß an je nation ebenfalls kontinuierlich das gereinigte Metal

einem Ende eine Schmelzaufgabevorrichtung bzw. io und die Schlacke voneinander getrennt abgeführ

eine Schmelzaustragsvorrichtung aufweist. werden.

Die herkömmlichen Öfen zur Raffination von Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindun; Metallen unter Verwendung geschmolzener Schlak- einen Raffinationsdrehofen der eingangs genannte! ken, wie Siemens-Martin-Öfen, Birnen, Elektroofen, Art vor, der erfindungsgemäß derart ausgebildet ist Drehöfen, haben sich seit kurzem mit dem Ziel ent- 15 daß ein unterer bogenförmiger Bereich der innerei wickelt, einen wirksamen Kontakt zwischen dem Oberfläche des Gefäßes in bezug auf eine horizontall schmelzflüssigen Metall und der geschmolzenen Ebene vom ersten zum zweiten Ende des Gefäße-Schlacke zu erzielen. hin geneigt ist und daß die Durchmesser der beidei

Ein wesentlicher Nachteil solcher Öfen besteht in Öffnungen derart bemessen sind, daß eine horizontal-

dem diskontinuierlichen Arbeitsverfahren. Im beson- 20 Ebene, die die größere Öffnung ein wenig über derer

deren wird eine bestimmte Menge Schmelze und eine untersten Bogenstück schneidet, unter dem unterster

entsprechend gewählte Menge Schlacke in den Ofen- Bogenstück der kleineren Öffnung verläuft und dal.

raum eingegeben und nach der Beendigung der Raf- das Gefäß mit einer solchen Rotationsgeschwindig

finationsreaktion durch Kontakt zwischen den beiden keit angetrieben wird, daß eine darin befindlich!,

wird die gesamte Beschickung aus dem Ofen ab- 25 flüssige Schmelze zwar gerührt wird, jedoch vollstän

gelassen, um den Ofenraum vollständig zu ent- dig in dem durch den unteren bogenförmigen Bereid

leeren. der inneren Oberfläche des Gefäßes und der horizon

Erst nach dem Ablassen oder Entleeren können talen Ebene begrenzten Raum verbleibt und daß dii

wieder neue Schmelze- und Schlackenchargen in Schmelzaufgabevorrichtung durch die größere Öfi

den Ofenraum zur Durchführung eines zweiten Raf- 30 nung in das Gefäß hineinragt, während durch di<

finationsvorgangs eingegeben werden usw. kleinere Öffnung eine Aufgaberutsche in das Gefäf

Der Raffinationsvorgang kann daher nur absatz- ragt, durch die während der Drehung des Gefäße:

weise oder mit Partien erfolgen, was natürlich zu der Schmelze ein eine Schlacke bildender Stoff au*

einem verzögerten Betrieb, zu einem geringen ther- dem Behälter zugeführt wird, und die Schlacke eint

mischen Wirkungsgrad und zu einem hohen Anteil 35 auf der Oberfläche der Schmelze schwimmende Deck

der Arbeitskosten führt. Beispielsweise beträgt bei schicht bildet, die durch die größere Öffnung heraus

der Verwendung eines Siemens-Martin-Ofens der fließt, während die Schmelze über die am gegenüber

mittlere thermische Wirkungsgrad etwa 30%. liegenden zweiten Ende angeordnete Schmelzaus

Aus der belgischen Patentschrift 561254 ist bereits tragsvorrichtung ausfließt.

ein Drehrohrofen zur Behandlung von schmelzflüssi- 40 Bei dem erfindungsgemäßen Drehrohrofen werder

gern Metall bekannt, der aus einem langgestreckten also Metallschmelze und Schlacken bildende Zusätze

Gefäß mit an seinen beiden Enden angeordneten an entgegengesetzten Enden des rotierenden Gefäße·

Schmelzaufgabe- und Schmelzaustragsvorrichtungen zugeführt, im Gegenstrom aneinander vorbeigeführt

besteht. Schmelze und Zuschläge werden hierbei zu- um miteinander in Kontakt zu kommen, und Schlack-

gleich auf einer Seite dem Ofen zugeführt und 45 und Metallschmelze wiederum an entgegengesetztei

gemeinsam auf der anderen Seite abgeführt. Der Enden abgeleitet. Es erfolgt also eine automatisch

Drehrohrofen soll mit einer so hohen Rotations- Trennung von Metallschmelze und Schlacke. Dk

geschwindigkeit betrieben werden, daß sich nicht Rotationsgeschwindigkeit des erfindungsgemäßer

nur eine die gesamte Innenoberfläche des rotieren- Drehrohrofens ist so bestimmt, daß zwar die flüssige

den Gefäßes bedeckende Metallschicht bildet, son- 50 Schmelze gerührt wird, die Schlacke aber auf den

dem diese gleichmäßige Schicht sogar zerrissen schmelzflüssigen Metall eine Deckschicht bilder

wird. . kann, die im wesentlichen in einer Horizontalen ver

Aus der deutschen Patentschrift 534 096 ist es läuft und entgegengesetzt zur Fließrichtung de^:

bekannt, um dem Mißstand abzuhelfen, daß das am Metallschmelze auf der Oberfläche derselbe!

Eintragende eines Drehrohrofens eingegebene Gut 55 schwimmt und abfließen kann,

nicht dem Drehrohrofen folgend zum Austragende In den Unteransprüchen 2 bis 8 werden vorteil

wandert, sondern zum Teil in entgegengesetzter hafte Ausgestaltungen der Gefäßform des Drehrohr

Richtung nach dem Eintragende zurückstrebt, in der ofens der Austragseinrichtung, ein Syphon zur Ent

den Drehrohrofen abschließenden Stirnwand in der nähme der Schmelze, eine zweckmäßige Anordnun;

Mitte eine Öffnung vorzusehen, durch welche das 60 eines Gasbrenners und ein Ventil zur Dosierung de

Gut eingeführt wird. Schmelzaufgabe vorgeschlagen.

Aus der deutschen Patentschrift 547 091 ist ferner Im folgenden werden Ausführungsbeispiele dei

ein Drehrohrofen bekannt, dessen Außenfläche kegel- Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben

stumpfförmig geformt ist, während sein Innenraum Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, teilweise in

die Form eines Zylinders aufweist. 65 Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Er

Aus der USA.-Patentschrift 3 358 977 ist ein Dreh- findung,

rohrofen bekannt, der am Austragsende mehrere Fig. 2 und 3 Ansichten im Schnitt nach dei

AustragsöiTnungcn aufweist. Ebenen Ti-II bzw. TII-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, in der jedoch nur die gegenüber der ersten Ausführungsform wesentlich abgeänderten Merkmale einer zweiten Ausführungsform dargestellt sind.

Bei der in F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist mit 10 der eigentliche Ofen bezeichnet, der die Form eines drehbaren Zylinders hat, welcher an seiner inneren Wandfläche mit einer Schicht aus einer feuerfesten Auskleidung 11 versehen ist, die in der bei Drehofen herkömmlichen Weise aus Schamottesteinen besteht. Auf der Außenfläche des Zylinders sind zwei gesonderte Bänder 12 und 13 fest angeordnet, welche durch Rollen 14 c, 14 b bzw. 15 a, 15 b gelagert sind. Die Rollen 14« und 15 a sind mit einer Welle 16 verbunden, die von einem Elektromotor 17 zwangläufig angetrieben werden kann, der auf einem auf den Boden aufgestellten starren Unterbau 18 angeordnet ist. Die Rollen 14 b und ISb sind dagegen frei drehbar, jedoch durch eine Achse 19 in ähnlicher Weise starr miteinander verbunden. Wie ersichtlich, sind die Rollen 14 0 und 146 größer als die Rollen 15 α und ISb und haben alle Rollen eine Kegelstumpfform, damit sie den Zylinder 10 in geneigter Stellung lagern können. Obwohl nicht dargestellt, ist ein Anschlag vorgesehen, durch welchen verhindert wird, daß sich der Zylinder gleitend in eine untere Stellung verschiebt.

Das untere oder linke Ende des Zylinders 2 ist durch eine Endplatte 20 abgeschlossen, die lösbar aufgeschraubt ist. Die Endplatte 20 ist in ihrer Mitte mit einer Öffnung 21 versehen.

An dem einen Ende des Zylinders 10 befindet sich ein Behälter 22, der starr auf einem auf dem Boden aufstehenden Traggerüst 23 angeordnet und mit einem schlackenbildenden Gemisch gefüllt ist, das nachstehend näher mit Zahlenbeispielen beschrieben ist. Der Behälter 22 ist an seinem Boden mit einer Aufgaberutsche 24 ausgebildet, die sich mit einem geringen Betrag durch die Öffnung 21 in den Innenraum des Zylinders erstreckt. In der Nähe der Rutsche ist eine Brennerdüse 25 vorgesehen, die ebenfalls auf dem Gerüst 23 angeordnet ist und in ähnlicher Weise in den Ofenraum im Zylinder hineinragt. Die Endplatte 20 ist mit mehreren Austrittsöffnungen 36 zum Austragen von schmelzfiüssigem und raffiniertem Metall, beispielsweise von Stahlschmelze, geformt.

Das höhere oder rechte Ende des Zylinders 10 ist in ähnlicher Weise mit einer Endplatte 26 versehen, die eine größere Öffnung 27 aufweist, welche mit einer Rauchkammer 28 in Verbindung steht, welche einen Gasauslaßkanal 29 besitzt, der sich von der Kammer nach oben erstreckt.

Mit 30 ist ein Behälter für schmelzflüssiges Metall bezeichnet, der mit einem nicht gezeigten Schmelzofen verbunden und mit einem Ventil 31 ausgerüstet ist, durch welches eine Beschickungsöffnung 32 in der Bodenwand des Behälters 30 geschlossen und geöffnet werden kann. Die Öffnung 32 bildet den Einlaß zu einer Beschickungs- oder Zufuhrleitung 33, die sich durch die Rauchkammer 28 und die Gasauslaßöffnung 27 in den Innenraum des Ofenzylinders 10 erstreckt.

In der Nähe des Bodens der Rauchkammer 28 ist ein Schlackenaufnehmer in Form eines Trichters 34 vorgesehen, der mit dem untersten Teil der Öffnung 27 in Kontakt gehalten wird und sich nach unten in einen Schlackenaufnahmebehälter 35 erstreckt, der auf den Boden aufgestellt ist.

Wenn der Antriebsmotor beim Schließen eines nicht gezeigten Schalters, der sich in der Stromzuführungsleitung zum Motor befindet, eingeschaltet wird, werden die Antriebsrollen 14 α und 15« mit einer gewählten geeigneten Drehzahl zur Drehung angetrieben, welche Drehung durch Reibung auf die Bänder 12 und 13 und damit auf den Zylinder 10 übertragen wird. Sodann wird das Ventil 31 von Hand, mechanisch, durch Druckluft, hydraulisch oder auf elektrischem Wege so verstellt, daß die Bodenöffnung 32 des Behälters 30 geöffnet und damit schmelzflüssiges Metall aus diesem mit einer angemessenen Geschwindigkeit durch die Leitung 33 dem Inneren des Drehofens an dessen oberen Ende durch die Öffnung 27 zugeführt wird. Gleichzeitig wird die Brennerdüse 25 gezündet, um die Temperatur im Zylinderraum 10 auf einem gewählten Wert zu halten, und wird das schlackenbildende Gemisch mit einer geeigneten konstanten Geschwindigkeit aus dem Behälter oder Trichter 22 dem Zylinder 10 zugeführt.

Das schmelzflüssige Metall fließt, gesehen in Fig. 1, von rechts nach links, wobei sich eine dünne geschmolzene Schlackenschicht auf dem Bad bildet und von links nach recht, d. h. im Gegenstrom zum Metall fließt. Während der Zylinder ständig zur Drehung angetrieben wird, werden die Schlackenschicht und das Metallbad einer entsprechenden Rührbewegung unterzogen, so daß der Kontakt zwischen beiden gegenüber dem beträchtlich beschleunigt wird, der bei dem herkömmlichen Verfahren erzielt wird. Infolge dieser Rührwirkung und des erwähnten Gegenstrombetriebs wird die Kontaktfläche zwischen den beiden Phasen ständig erneuert und verändert, so daß die gewünschte Raffinationswirkung stark beschleunigt wird.

Das in der beschriebenen Weise raffinierte Metall wird im wesentlichen kontinuierlich aus einer oder zwei der Auslaßöffnungen 36 ausgetragen, die sich gerade unterhalb des Badspiegels befindet bzw. befinden. Die Austraggeschwindigkeit wird durch eine entsprechende Einstellung des Ventils 31 im wesentlichen gleich der Eintraggeschwindigkeit gehalten, so daß im wesentlichen eine bestimmte Menge der Schmelze in dem sich drehenden Zylinder gehalten wird. Nach Beendigung der Reaktion wird die geschmolzene Schlacke kontinuierlich und allmählich über den untersten Teil der Öffnung 27 in den Austragtrichter 34 ausgetragen, von dem aus sie in den Behälter 35 gelangt.

Bei der Verwendung des vorangehend beschriebenen Drehofens wird eine hochwirksame und beschleunigte Reaktion zwischen der Schmelze und der geschmolzenen Schlacke erzielt, so daß die Behandlungszeit des Metalls im Ofen im Vergleich zu den bisherigen diskontinuierlichen Verfahren, besonders bei der Verwendung des herkömmlichen Drehofens zur Raffination von Stahl, beträchtlich verkürzt werden kann. Der Verbrauch an schlackenbildendem Gemisch kann ebenfalls entsprechend verringert werden.

Obwohl der Raffinationsvorgang mit dem vorangehend beschriebenen Drehofen durchgeführt werden kann, auch wenn er waagerecht statt geneigt angeordnet ist, ist die letztere Ordnung wegen der ver-

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besserten Rührwirkung und für das Erzielen einer Bedeutung. Bei dem diskontinuierlichen Arbeitsvc

größeren Schlackenkontaktfläche zur Erhöhung des fahren hat das Verteilungsprinzip einen beträchtlichi

möglichen Raffinationswirkungsgrades vorzuziehen. Einfluß auf die Ergebnisse des Raffinationsvorgans.¹

Damit der bestmögliche Raffinationswirkungsgrad Daher ist, wenn einmal ein Gleichgewichtszustai

erreicht werden kann, muß die Höhe der untersten 5 hinsichtlich der Verunreinigungen zwischen d

Teile beider Endöffnungen 21 und 27 sorgfältig ge- Schlacke und der Schmelze hergestellt ist, keine wc

wählt werden. Für diesen Zweck werden die Durch- tere Raffination des Metalls über die vorhandej

messer der beiden Öffnungen und wird der Neigungs- Konzentration der in der Schmelze enthaltenen Ve

winkel des Drehzylinders so gewählt, daß die in unreinigungen möglich.

Reaktion getretene Schlacke schließlich durch die 10 Bei der erfindungsgemäßen Raffination enthält c

größere Endöffnung 27 überlaufen kann, während näher den Auslaßöffnungen 30 gebrachte Schmel

sie daran gehindert wird, aus der kleineren End- immer nur eine stark verringerte Menge Verunreii

öffnung 21 auszutreten. gungen und wird mit der neu eingetragenen Schlaci

Jede der Schmelzgutaustrittsöffnungen 36, welche in Kontakt gebracht, die natürlich fast keine aus d

mit dem sich drehenden Zylinder 10 umlaufen, wird 15 Schmelze entfernte Verunreinigungen enthält, so d;

zuerst mit der schwimmenden und allmählich fließen- die Endstufe der Raffination bis zu einem höch<

den Schlackenschicht auf der Schmelze in Kontakt möglichen Grad, jedoch unter Verwendung ein

gebracht und dann mit der letzteren. Daher dient die geringstmöglichen Menge jungfräulicher Schlack

Öffnung 36 beim Hindurchtritt durch die beiden durchgeführt wird.

schmelzflüssigen Phasen zum Austragen von Schlacke 20 Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß bei d

und Schmelze von der Schlacke und der Schmelze Verwendung des erfindungsgemäßen Raffination

im Raffinationsinnen raum des sich drehenden Zylin- ofens ein kontinuierlicher Betrieb unter gewählt!

ders durch die untere Endplatte 20 hindurch zu einem Bedingungen ohne Schwierigkeit sichergestellt we

Behälter 37. den kann, so daß die Raffinationsleistung des erfi

Die ausgetretene Menge geschmolzener Schlacke 25 dungsgemäßen Raffinationsofens um das mehrfacl

ist in diesem Falle wegen der geringen. Dicke der des herkömmlichen diskontinuierlich arbeitend·

Schlackenschicht sehr gering, so daß die Kontakt- Raffinationsofens erhöht wird, was zu einer beträcr

Zeitdauer der Schlackenaustrittsöffnung 36 mit der liehen Verringerung der Arbeitskosten je Leistung

schwimmenden Schicht sehr kurz ist. Wenn das Aus- einheit führt.

treten der schmelzflüssigen Schlacke in diesem Fall 30 Eine von der vorangehend beschriebenen etw

völlig verhindert werden soll, kann ein nicht gezeigter abgeänderten Ausführungsform (in F i g. 4 gezeig

beweglicher Deckel für jede der Öffnungen 36 vor- bei welcher die Austragvorrichtung für die raffiniei

gesehen werden. Der Deckel wird während jedes Schmelze eine wesentliche Abänderung erfahren h;

Durchgangs der entsprechenden Austrittsöffnung 36 Ferner hat der eigentliche Drehofen die Gest;

durch die Schlackenschicht von Hand oder mecha- 35 eines abgestumpften und waagerecht angeordnet

nisch in seine wirksame oder Schließstellung gebracht. Kegels 10 statt die eines geneigten Zylinders.

Vorzugsweise wird die Zahl der Schmelzaustritts- Wie ersichtlich, können jedoch bei der Verwe

öffnungen 36 so gewählt, daß praktisch eine kon- dung einer solchen Abänderung keine wesentlich'

stante Austrittströmung der Schmelze stattfindet. Bei nachteiligen Wirkungen aufreten.

der in F i g. 1 bis 3 gezeigten bevorzugten Ausfüh- 40 Bei der Ausführung nach F i g. 4 ist eine nach A

rungsform sind vier solche Öffnungen vorgesehen. eines Syphons wirkende Saugaustrhtsleitung 40 ve

Bei einer solchen Anordnung der Austrittsöffnungen gesehen, von der nach dem Durchtritt durch ei:

ist, wie ersichtlich, wenn eine dieser Öffnungen im kleinere Endöffnung 41 in der größeren Endplai

Begriff ist, aus dem schmelzflüssigen Bad auszutreten, mit ihrem Ende in das Bad bis zu einer bestimmt'

die nächstfolgende Öffnung bereits im Bad ein- 45 Tiefe taucht,

getaucht. Das Syphon saugt ebenfalls nur die erfolgrei<

Ferner ist zu erwähnen, daß die Schmelzaustritts- raffinierte Schmelze ab. Ein wesentlicher Vorte

geschwindigkeit, die erreichbar ist, wenn diese beiden welcher durch die Verwendung eines solchen Sypho

aufeinanderfolgend angeordneten Austrittsöffnungen gewährleistet ist, besteht darin, daß die Gefahr ein

in einem oberen Teil der Schmelze eingetaucht sind, 50 gleichzeitigen Austritts von Schlacke mit der au

im wesentlichen gleich derjenigen ist, welche durch tretenden Schmelze mit Sicherheit vermieden wir

eine einzige der vier Austrittsöffnungen 36 erhalten Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit d

wird, wenn sie durch das Metallbad hindurchtritt, Vereinfachung des Gesamtaufbaus sowie der B

was durch den Unterschied in der Badtiefe oberhalb dienung des Ofens.

der jeweiligen Austrittsöffnung bedingt ist. Die Ab- 55 Unter Umständen kann jedoch die Verwendui

messungen der Öffnungen sind so gewählt, daß den einer Syphonaustrittsvorrichtung zu Nachteilen fü

erwähnten erforderlichen Strömungsbedingungen ren, welche durch die Art, die höhere Temperat

Rechnung getragen wird. und die Viskosität der Schmelze verursacht werde

Obwohl der Schmelze und der Schlacke unter dem In diesem Falle ist die erstbeschriebene Ausführung

Einfluß der Drehung des zylindrischen Ofens eine 60 form nach Fig. 1 bis 3 zu empfehlen.

Rührbewegung mitgeteilt wird, werden sie bei der Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind Teil

beschriebenen Gegenstromanordnung in gutem Kon- welche denjenigen der ersten Ausführungsform glei<

takt miteinander gehalten. Es läßt sich daher eine oder ähnlich sind, mit den gleichen Bezugsziffe

beträchtlich höhere Raffinationswirkung bei Verwen- gekennzeichnet, die jedoch mit einem Strich verseht

dung einer kleineren Menge Schlackenbildner als bei 65 sind.

dem herkömmlichen diskontinuierlichen Verfahren Nachfolgend werden das Wesen und die Wirku

erreichen. Das bei dem erfindungsgemäßen Ofen gen des erfindungsgemäßen Ofens an Hand von z\\

angewendete Gegcnslromprinzip ist von wesentlicher Behandlungszahlenbeispiclen näher erläutert:

Beispiel 1

Raffination von Stahlschmelze durch Entschwefelung

Es wurde ein waagerecht gelagerter kegelstumpfförmiger Drehofen von der in F i g. 4 gezeigten Art mit einem größeren und einem kleineren Durchmesser von 1200 mm bzw. 800 mm und einer Länge von 2000 mm verwendet.

Der kegelstumpfförmige Ofen wurde mit 30 U/min angetrieben. Es wurden vier Schmelzaustrittsöffnungen wie bei der ersten vorangehend in Verbindung mit Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsform verwendet, von denen jede einen Durchmesser von 40 mm hatte. Die größere Endöffnung hatte einen Durchmesser von 400 mm und die kleinere Endöffnung einen Durchmesser von 200 mm. Die schmelzflüssige Charge wurde in den kegelstumpfförmigen Ofen kontinuierlich mit einer Menge von 24,3 to p. h. eingegeben und auf etwa 1600° C durch das Entzünden und eine entsprechende Einstellung der Brennerdüse gehalten. Die Austrittsmenge der raffinierten Stahlschmelze durch die vier Austrittsöffnungen wurde im wesentlichen gleich der •.Eintrittsmenge der Schmelze gehalten. Die Dicke der freien Oberfläche der Schmelze schwimmenden Schlacke hatte einen Mittelwert von 70 mm. Das Gewicht des langsam fließenden Schmelzbades betrug 2,1 to.

Als Schlackenbildner wurde ein Gemisch aus CaO 44 »/Ό, SiO₂ 13 %, MgO 18%, CaF 15% und MnO 10% verwendet. Die geschmolzene Schlacke wurde kontinuierlich mit einer Menge von 0,15 to je Tonne der Schmelze ausgetragen.

Durch diese Raffinationsbehandlung wurde ein anfänglicher Schwefelgehalt von 0,0063% auf 0,004% herabgesetzt. Es wurde eine Ausbeute von 580 to je 24 Stunden erzielt. Die vorstehend angegebenen Prozentzahlen sind als Gewichtsprozente zu verstehen. Die Ausbeute aus einem diskontinuierlich arbeitenden Stahlraffmations-Drehofen herkömmlicher Art ergab nur 70 to je 24 Stunden trotz des Umstandes, daß die Charge für einen Raffinationsvorgang mit 3,0 to gewählt wurde, was einem höheren Wert für diese Ofenart entspricht. Die verbrauchte Schlacke betrug 0,3 to je Tonne der zur Raffination eingetragenen schmelzflüssigen Charge. Die restliche Menge nach der Raffination betrug 0,028% im Vergleich zu dem ursprünglichen Wert 0,063%.

Beispiel 2

Die Raffination von Stahlschmelze durch Entkohlung und Entphosphorung

Zur Raffination wurde der im vorangehenden Beispiel 1 benutzte Ofen verwendet. In diesem Falle wurde jedoch gasförmiger Sauerstoff verwendet, um die Atmosphäre im Ofenraum azidisch zu halten.

Als Schlackenbildner wurde ein Gemisch aus CaO 4%, SiCL 13%, MgO 18%, FeO 20% und MnO 5 % im Verhältnis von 20 kg je Tonne Stahlcharge verwendet. In diesem Falle war die Menge der zugeführten Schlackenbildner verhältnismäßig klein. Wegen der azidischen Natur der zur Raffination verwendeten Atmosphäre wurde in an sich bekannter Weise ein Teil des in der Schmelze enthaltenen FeO oxydiert, das mit der vorhandenen Menge FeO in der Schlacke zusammenwirkte, um die P- und C-Komponenten zu oydieren, wodurch P₂O₅ und CO erhalten wurden. Das FeO wurde dabei zu Fe zurückverwandelt.

Die Stahlschmelze wurde in dem Ofen in der gleichen Weise wie vorangehend beschrieben eingegeben, und es wurde ein gefrischter Stahl erhalten, der 0,4% C und 0,005% P enthielt, im Vergleich zu dem ursprünglichen Gehalt von 1,0% C und 0,2% P. Bei einer ähnlichen Raffinationsbehandlung in

ίο einem herkömmlichen vergleichbaren Ofen würde ein Produkt mit 0,01 % P und 0,6 % C bei Verwendung einer reichlichen Menge Schlacke von 0,1 to je Tonne Stahlschmelze erhalten werden. Die Ausbeute an gefrischtem Stahl würde einen kleineren Wert, als im vorangehenden Beispiel 1 angegeben, haben.

Aus dem vorangehenden ergibt sich, daß durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Raffinationsofens ein kontinuierlicher und außerordentlich be- schleunigter Metall raffinationsprozeß ohne Schwierigkeit durchgeführt werden kann. Außerdem kann die Verbrauchsmenge der Schlackenbildner doch im Vergleich zu den bekannten Verfahren beträchtlich herabgesetzt werden. Gleichzeitig kann eine Vereinfachung der Bedienung des Raffinationsofens, eine Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades und eine wesentliche Herabsetzung der Arbeitskosten erzielt werden, was einem wesentlichen technischen Fortschritt entspricht.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Raffinations-Drehofen zur kontinuierlichen Behandlung von schmelzflüssigem Metall, bestehend aus einem langgestreckten Gefäß kreisförmigen Querschnitts, das zur Drehung um seine Längsachse angetrieben wird und an einem ersten Ende eine konzentrisch zur Gefäßachse angeordnete größere Öffnung und an einem zweiten Ende eine ebenfalls konzentrisch zur Gefäßachse angeordnete kleinere Öffnung aufweist und das an je einem Ende eine Schmelzaufgabevorrichtung bzw. eine Schmelzaustragsvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer bogenförmiger Bereich der inneren Oberfläche des Gefäßes (10) in bezug auf eine horizontale Ebene vom ersten zum zweiten Ende des Gefäßes hin geneigt ist und daß die Durchmesser der beiden Öffnungen (21, 27) derart bemessen sind, daß eine horizontale Ebene, die die größere Öffnung (27) ein wenig über deren unterstem Bogenstück schneidet, unter dem untersten Bogenstück der kleineren Öffnung (21) verläuft und daß das Gefäß (10) mit einer solchen Rotationsgeschwindigkeit angetrieben wird, daß eine

darin befindliche flüssige Schmelze zwar gerührt wird, jedoch vollständig in dem durch den unteren bogenförmigen Bereich der inneren Oberfläche des Gefäßes und der horizontalen Ebene begrenzten Raum verbleibt und daß die Schmelz-

aufgabevorrichtung (31,32,33) durch die größere Öffnung (27) in das Gefäß (10) hineinragt, während durch die kleinere Öffnung (21) eine Aufgaberutsche (24) in das Gefäß (10) ragt, durch die während der Drehung des Gefäßes (10) der Schmelze ein eine Schlacke bildender Stoff aus dem Behälter (22) zugeführt wird, und die Schlacke eine auf der Oberfläche der Schmelze schwimmende Deckschicht bildet, die durch die

TOQ

größere Öffnung (27) herausfließt, während die Schmelze über die am gegenüberliegenden zweiten Ende angeordnete Schmelzaustragsvorrichtung (36) ausfließt.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Gefäß die Form eines Zylinders hat.

3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Gefäß eine kegelstumpfförmige Gestalt hat.

4. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrageeinrichtung für die raffinierte Schmelze die Form von mehreren, vorzugsweise vier kleineren öffnungen in der einen Endplatte des Gefäßes hat.

5. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekenn-

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zeichnet durch mindestens ein Syphon zur Entnahme der raffinierten Schmelze aus dem Inneren des eigentlichen Drehofens.

6. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasbrenner (25) durch die kleinere Öffnung (21) in das Gefäß (10) hineinragt.

7. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß über die größere öffnung (27) eine Gasabzugsvorrichtung (28, 29) mit dem Gefäß (10) verbunden ist.

8. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzaufgabevorrichtung ein Ventil (31) zur Steuerung der Zufuhr der Schmelze aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen