DE2049278A1

DE2049278A1 - Verfahren und Anlage zur kontinuierh chen Herstellung von Stahl

Info

Publication number: DE2049278A1
Application number: DE19702049278
Authority: DE
Inventors: Waiter M Dover Svethchny Oleg Chelmsford Mass Juergens (V St A )
Original assignee: Urban Reclamation Technologies Inc
Current assignee: Urban Reclamation Technologies Inc
Priority date: 1969-10-09
Filing date: 1970-10-07
Publication date: 1971-07-15
Also published as: US3610315A; JPS5030570B1

Description

W.24375/70 12/Sch

Urban Reclamation Technologies, Inc., Waltham, Mass. (V.St.A.)

Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Stahl.

Die Erfindung bezieht sich auf die Metallurgie von Eisen und Stahl und insbesondere auf Anlagen und Verfahren, um eisenhaltiges Erz oder Schrott zu fertiggestellten Stahlerzeugnissen umzuwandeln.

Bei bekannten Stahlherstellungsverfahren werden die Schritte des Erhitzens, Schmelzens und Frischens gewöhnlich in einem einzigen Gefäß bei einer besonderen Folge von Temperaturund Zeit ausgeführt, so daß geschmolzene Schlacke und geschmolzener Stahl erzeugt I werden. Die aufeinanderfolgenden Schritte des Schmelzens, Prischens und Abstechens sind einer elektrischen Quelle zugeordnet, so daß während des Schmelzens außerordentlich starke Energie, während des Prischens Energie in mittlerem Ausmaß und während des Abstechens verhältnismäßig wenig Energie oder keine Energie erforderlich ist. Da das gesamte Verfahren in der gleichen ..Anlage ausge-

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führt wird, ist die Quelle hoher Energie, die anfänglich erforderlich ist, auch bei den späteren Schritten unnötig verfügbar, bei denen nur weniger Energie gefordert wird. Demgemäß ist die Gesamtinvestition unnötig hoch. Außerdem muß Stahl, der sich aus den vorgenannten Schritten ergibt, bevor er in eine Gießmaschine gegossen wird, in einen Zwischenlaufbehälter bzw. in ein Zwischenlaufgefäß gegossen werden, mittels welchem er von dem Ofen zur Gießmaschine transportiert wird. Dieser Zwischenschritt führt gleichzeitig zu außerordentlich hoher Kapitalinvestition für Hochleistungsgebaudefundamente und für Kräne, zu einer Verringerung der Lebensdauer des hitzebeständigen Materials zu Folge der Notwendigkeit einer übermäßigen Überhitzung des geschmolzenen Stahls, um Wärmeverluste während des Transportes und des Gießens auszugleichen, und zu einem Verlust an Ausbeute und zu einer Erhöhung der Arbeitskosten als Ergebnis des Schneidens, Prüfens und Bearbeitens oder Präsens der Barren, und zwar jedes einzelnen Barrens.

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, die verschiedenen Schritte des Schmelzens, der Stahlherstellung, des kontinuierlichen Gießens, der Wiedererhitzung des Barrens oder dergleichen, der Konditionierung der Oberfläche und des Heißwalzens so miteinander in Beziehung zu setzen, daß 1. metallurgischer Fortschritt oder metallurgisches Fortschreiten in der Schmelze und in dem Barren oder anderen Gußstück, und 2. mechanisches Zusammenwirken zwischen benachbarten Stufen oder Schritten zu Folge der Eigenausführung aneinander angepaßt werden, um Kontinuität zu erreichen, und zweckmäßigerweise überflüssig sind, um sicherzustellen, daß Totzeit oder Ausfallzeit im wesentlichen auf der Strecke korrigiert wird.

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Weitere besondere Zwecke der Erfindung bestehen darin, getrennte Behälter für das Schmelzen und das Frischen zu schaffen, so daß die elektrische Ausrüstung für das Schmelzen mit den dort vorhandenen Anforderungen verträglich ist, und die elektrische Ausrüstung für das Frischen mit den dortigen Erfordernissen verträglich ist, wobei das Nettoergebnis in einer Verringerung der Investition besteht, ferner eine Reihe von einzelnen diskreten oder getrennten kleinen Behältern oder Gefäßen zu schaffen, die darauf begrenzt sind, zyklische Bewegung im wesentlichen an einer einzigen Höhe oder auf einem einzigen Niveau durch eine Folge von Stationen auszuführen einschließlich einer Füllstation nahe dem |

Schmelzgefäß, einer Stahlherstellungsstation, in der chemische. Additive und Energie eingeführt werden, einer Ubergäbestation, an der fertiger Stahl zu einem Halteofen für eine kontinuierliche Gießmaschine überführt wird, einer Auskleidungsreparaturstation, an der das Innere des Gefäßes mit feuerfestem Material ausgespritzt wird, und einschließlich einer Wiegestation für das neu hergestellte Gefäß* bevor es wieder umlaufen gelassen wird, ferner darin, kontinuierlich betätigbare und aufeinanderfolgend angeordnete Unteranlagen oder Subanlagen zu schaffen zum Gießen, Vorerhitzen, Induktionserhitzen, Oberflächenkonditionieren und Heißwalzen, und zwar in Linie oder gleichlaufend mit der kontinuierlichen ' Gießmaschine für Aufnahme eines kontinuierlichen Barrens oder dergleichen, der ungesehnitten bleibt, bis er seine endgültige Form annimmt, und doppelte Unteranlagen zu schaffen, die in der Lage sind, die vorgenannten Unteranlagen über ein zusammenwirkendes Netz von Führungen schnell zu ersetzen.

Andere Zwecke der Erfindung sind teilweise offensichtlich und gehen teilweise aus der nachfolgenden

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Beschreibung hervor, in der die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert ist.

Fig. 1 ist eine schematische Oberansicht einer Anlage gemäß der Erfindung.

Fig. 1A ist eine Teiloberansicht eines Bauteiles der Anlage gemäß Fig. 1.

Fig. 2 ist eine Kurve der Energie über der Zeit, und zwar in Verbindung mit üblichen Stahlherstellungsverfahren mittels Elektroöfen, wobei gewisse Prinzipien der Erfindung erläutert sind.

Fig. 3 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene fe Seitenansicht von Teilen einer unteranlage

zum Vorerhitzen von Schrott und zum Entfernen von Nichteisenmetallen von dem Schrott.

Fig. 3A ist eine obere Draufsicht der Unteranlage gemäß Fig. 3·

Fig. 3B ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene

Schnittansicht nach Linie 3B-3B der Fig. 3A.

Fig. 30 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene

Seitenansicht von Teilen einer abgewandelten Unteranlage zum Vorerhitzen von Schrott und zum Entfernen von Nichteisenmetallen von dem Schrott.

Fig. 3D ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene W obere'Draufsicht der Unteranlage gemäß

Fig. 30.

Fig. 4 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene

Seitenansicht eines Teiles einer Schmelz-Unter anlage.

Fig. 4-A ist eine obere Draufsicht eines Bauteiles . der Schmelz-Unteranlage gemäß Fig. 4.

Fig. 5 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene

Seitenansicht eines Teiles einer Stahlherstellung-Unteranlage.

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Fig. 5A ist eine teilweise im Schnitt gehaltene obere Draufsicht eines Bauteiles der Unteranlage gemäß Pig· 5·

Fig· 6 ist eine schematische Seitenansicht einer Unteranlage für kontinuierliches Gießen·

Fig. 6A ist eine schematische Seitenansicht einer abgewandelten Unteranlage für kontinuierliches Gießen·

Fig. 7 ist eine Vorderansicht eines Teiles einer Walzwerk-Unteranlage.

Fig. 7A ist eine Vorderansicht eines anderen Teiles einer Walzwerk-Unteranlage.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer Computersteuerung-Unteranlage· t

Fig. 9 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene

Vorderansicht einer abgewandelten Schmelz-Unter anlage.

Fig. 9A ist eine obere Draufsicht der Unteranlage

gemäß Fig. 9.
Fig. 10 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene

Seitenansicht eines Teiles einer abgewandelten Stahlherstellung-Unteranlage. Fig. 1OA ist eine Querschnittsansicht nach Linie

10A-10A der Fig. 10.
Fig. 11 ist eine Seitenansicht eines Teiles einer

abgewandelten Walzwerk-Unteranlage.

Fig. 11A ist eine Draufsicht einer abgewandelten "

Walzwerk-Unteranlage gemäß Fig. 11.

Figurenbeschreibung Allgemeine Anlage - Fig. 1 und 2

Die als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Anlage umfaßt eine Unteranlage 20 zum Vorerhitzen von Schrott und zum Entfernen von Nichteisenmetallen von dem Schrott, eine Unteranlage 22 für kontinuierliches

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Erhitzen des Erzeugnisses oder Produktes der Unter- ,,,.$. anlage 20, um eine flüssige Schmelze zu schaffen, eine Unteranlage 24 zum wiederholten Umwandeln von Teilen der Schmelze der Unteranlage 22 zu geschmolzenem Stahl, eine Unteranlage 26 mit einem Halteofen und einer Gießpfanne für kontinuierliches gleichzeitiges Zuführen geschmolzenen Stahls, eine Unteranlage 28 für kontinuierliches Gießen geschmolzenen Stahls von der Unteranlage 26, um einen kontinuierlichen Barren oder dergleichen zu schaffen, eine Unteranlage 29 für wahlweises Vorerhitzen des kontinuierlichen Barrens oder dergleichen (der Einfachheit halber nachstehend Barren genannt) zwecks Vorbewegung in nachfolgende Unteranlagen oder Schneiden des Barrens in Abschnitte in dem Fall, daß nachfolgende Unteranlagen unwirksam sind, eine Unteranlage 30 für Induktionserhitzung des kontinuierlichen Barrens vor dem Walzen, eine Unteranlage 32 für Oberflächenkonditionierung des kontinuierlichen Barrens, eine Unteranlage 34·, die einen Zerwalzzug, einen Formungs;zug und einen Stangenwerkzug aufweist, um den kontinuierlichen Barren zu einer kontinuierlichen Gestalt umzuwandeln, eine Unteranlage 36, an der Schneiden und Kühlen der kontinuierlichen Gestalt Lagerung (inventory establishment) hervorgerufen wird, und eine Unteranlage 37 zum Aufwickeln der kontinuierlichen Gestalt, wenn sie in Form eines Drahtes vorhanden ist. Bei der dargestellten Anlage sind die Schmelzeinrichtung der Unteranlage 22, die wirksamen Halte- und Gießgefäße der Unteranlage 26, der wirksame Vorheizofen der Unteranlage 29, die wirksame Induktionsheizeinrichtung der Unteranlage 146, die wirksame Oberflächenkonditionierungseinrichtung der Unteranlage 32, die wirksamen.Werke der Unteranlage 34, die wirksame Abschereinrichtung der Unteranlage 36 und die wirksame Aufwickeleinrichtung der Unteranlage 37 alle für Bewegung auf zugeordneten Führungen 70 begrenzt und sie können durch identische Gegenteile oder Aus-

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tauschteile ersetzt werden» die ebenfalls für Bewegung auf Führungen 70 begrenzt sind.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt, in der drei Stufen oder Schritte eines typischen Stahlherstellungsverfahrens als eine Kurve der Energie über der Zeit dargestellt sind. Die Steigung der Kurve an irgend einer Stelle stellt den Energieverbrauch dar. Es ist zu bemerken, daß während des Schmelzens, wie es bei 38 angedeutet ist, ein steiler Anstieg hohen Energieverbrauch anzeigt, während des Transportes, wie bei 40 angedeutet, eine mäßige Steigung mittleren Energieverbrauch anzeigt, während des Abstechens, wie bei 42 angedeutet, eine allmähliche Steigung geringen oder keinen Energieverbrauch anzeigt. Wie oben vorgeschlagen, ist bei üblichen Verfahren die gleiche Energiequelle dem Schmelzen, dem Transportieren und dem Abstechen oder Abzapfen zugeordnet. Da diese Energiequelle während des Schmelzens viel Energie liefern muß, braucht sie während des Transportes und des Abstechens nur einen Teil der Energie zu liefern. Als Folge dieser Leerkapazität ist die hier verwendete Kapitalinvestitio'n unwirksam. Im Gegensatz dazu sind gemäß der Erfindung das Schmelzen, das Transportieren und das Abstechen genügend voneinander unterschieden, so daß die Verwendung getrennter Energiequellen ermöglicht ist, die Jeweils an den hohen Energieverbrauch, den mittleren Energieverbrauch und den niedrigen Energieverbrauch in den genannten drei Stufen angepaßt sind. Als Folge dieser vollständig ausgenutzten Kapazität ist die Kapitalinvestition wirksam. Da weiterhin die Feststoffe auf Eisenbasis, die der Schmelz-Unteranlage zugeführt werden, on line oder mitlaufend oder laufend vorerhitzt werden, sind die Gesamtanforderungen selbst an die für die Schmelzstufe verwendete Energiequelle verhältnismäßig niedrig.

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Trennunteranlage 20 zum Vorerhitzen von Schrott und zum Trennen von Nichteisenmetallen von dem Schrott - ffis. 1, 3* 3A, 3B, 30 und 3D

Wie in den Fig. 3» 3A und 3B dargestellt, dient die Unteranlage 20 dazu, ein Kraftfahrzeug 44 in Schrottabschnitte zu schneiden, die typisch eine Dicke von etwa 60 cm (2 Fuß) haben· Diese Abschnitte, die die Feststoffe auf Eisenbasis der dargestellten Anlage darstellen, werden in einen Drehofen 46 geführt, der Gasbrenner 47 hat, welche den Abschnitt auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von Nichteisenmetallen erhitzen, die von dem Abschnitt entfernt werden sollen. Die aufeinanderfolgenden Abschnitte sind bei 45 so dargestellt, daß sie von einem Umlaufträger getragen sind. Wenn jeder Abschnitt 45 sich in Richtung gegen eine Trennstation 48 vorbewegt, wird er von gegenüberliegenden Armen erfaßt, von denen einer bei 49 dargestellt ist. Jeder dieser gegenüberliegenden Arme 49 hat einen Schwenkpunkt 39 und eine Drehbacke 37· Der Schwenkpunkt 39 ist an einer festen Stellung oberhalb des Umlaufträgers 43 und unter einem stationären Trenngerät 48 angeordnet, das nachstehend beschrieben wird. Wenn ein Abschnitt 45 sich in Richtung gegen die Trenneinrichtung 48 vorbewegt, wird er von den Backen 49 erfaßt und von den Armen 41 in die Trenneinrichtung gehoben. Während der Abschnitt sich in der Trenneinrichtung 45 befindet, wird er schnell derart gedreht, daß das geschmolzene Nichteisenmetall durch Zentrifugalwirkung von dem noch festen Abschnitt getrennt wird. Hin- und herbewegbare Vorhänge 55ι 57 steuern die Bewegungsbahn des Nichteisenmetalls. Nach der Abscheidung der Nichteisenmetalle verschwenken sich die Arme 41 weiter, um den Abschnitt 45 in eine Rutsche 35 für Ablage in einer Schmelzunteranlage 60 zu tragen. Schließlich

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verschwenken sich die Arme 51 zurück in ihre ursprünglichen Stellungen, und zwar zeitgerecht derart, daß sie den nächsten sich vorbewegenden Schrott abschnitt 4-5 erfassen.

Eine abgewandelte Trennunteranlage ist in den 3?ig. 30 und 3D dargestellt und sie weist eine Umlaufhalterung 33 auf, um sich vorbewegende Schrottabschnitte zu tragen, die mittels einer Betätigungseinrichtung 31 in einer Folge zugeführt werden· Wärme wird mittels Gasbrenner 29 geliefert, die in dem feststehenden Dach des Ofens angeordnet sind· Ein Schrottabschnitt, der auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der abzuscheidenden Nichteisenmetalle erhitzt ist, wird der Oberfläche einer Zentrifuge 2? zugeführt, (j an der er mittels Greifbacken festgeklemmt wird, von denen eine bei 25 dargestellt ist. Die dargestellte Greifbacke 25 ist um die Achse eines elektromechanischen Antriebes 23 umlaufend angebracht und um die Achse eines elektromechanischen Antriebs 21 schwenkbar angebracht. Wenn der Schrottabschnitt so erfaßt ist, wird die Zentrifuge 27 um eine axiale Welle 19 gedreht, die von einem elektramechanischen Antrieb 15 über ein Getriebe 17 angetrieben ist. Nach der sich ergebenden Abscheidung der geschmolzenen Nichteisenmetalle wird der noch feste Schrottabschnitt der Schmelzunteranlage über eine Rutsche 13 zugeführt. λ

Bei der dargestellten Anlage ist eine einzelne Trennunteranlage dargestellt. Bei einer abgewandelten Anlage sind zwei solcher Unteranlagen in Reihe angeordnet. Die erste Trennunteranlage arbeitet bei einer Temperatur von etwa 665° C (1220° F) für die Abscheidung von Aluminium, und die zweite Unteranlage arbeitet bei einer Temperatur von etwa 1065° G (1950° F) für die Abscheidung von Kupfer. In Jeder dieser Einheiten

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gemäß den Fig. 3, 3A, 3B und 3C, 3D ist die Umlaufplattform so schräggestellt,· daß ein Strom geschmolzener Nichteisenmetalle in nicht dargestellte Auffanggefäße hervorgerufen ist. Es ist zu verstehen, daß bei abgewandelten Ausführungsformen der Anlage gemäß der Erfindung die Trennunteranlagen entweder durch übliche Schrottmetallzerreißeinrichtungen* oder durch Erzreduktionsöfen ersetzt sind.

Schmelzunteranlage 22 - Fig. 1, 4 und 4A

Die Unteranlage 22 umfaßt einen Elektrodenstellmechanismus 5^ und einen Energietransformator 56, um einer Reihe von Elektroden 58 Energie zuzuführen, wobei die Energie über nicht dargestellte geeignete Kabel übertragen wird. Wie dargestellt, befinden sich die Elektroden 58 in WärmeZuordnung zu dem Inneren des wirksamen der beiden austauschbaren Schmelzgefäße 60, 62. Im Betrieb wird dieser wirksame Schmelzbehälter mit Schrottabschnitten von der Unteranlage 20_eversorgt. Die Elektroden 58 können derart zurückgezogen werden, daß jedes der beiden Schmelzgefäße für Austausch durch das andere freigegeben werden. Auf diese Weise kann eines der Gefäße ausgekleidet werden, während das andere sich im Betrieb befindet. Allgemein heizen die Elektroden den Inhalt des Schmelzgefäßes auf eine Temperatur im Bereich von etwa 1540 und 1750° C (2800 und 3200° F) auf. Dann wird der geschmolzene Inhalt schrittweise oder partienweise in Stahlherstellungsgefäße 64 fließen gelassen, und zwar einzeln in einer Art und Weise, wie es nachstehend beschrieben wird. Jedesmal, wenn eine Menge der Schmelze innerhalb eines Schmelzgefäßes zu einem Stahlherstellungsgefäß 64 überführt wird, fällt der metallusstatische Pegel der Schmelze, jedoch steigt er allmählich wieder zu Folge des kontinuierlichen Einführens vorerhitzter Schrottabschnitte von der Unter-

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anlage 20. Die drei Elektroden 58 bilden einen Teil eines elektrischen Dreiphasensystems, und jede der drei Elektroden 58 ragt durch eines von drei Löchern in einem Deckel 68 des Schmelzgefäßes hindurch. Die Höhe der Elektroden 58 ist so eingestellt, daß der Energieverbrauch konstant bleibt, wenn der Spiegel des Metalls in dem Schmelzgefäß sich hebt oder senkt. Die Schmelzgefäße 60, 62 werden durch hydraulische Motoren angetrieben, von denen einer bei 63 dargestellt ist, so daß sie sich wahlweise entlang Schienen 70 bewegen können.

Wie in Fig. 4A dargestellt, ist die Querschnittsgestalt Jedes Schmelzgefäßes 60, 62 ellipsenförmig, und die drei Elektroden 58 sind an einem der Brenn- {

punkte der ellipsenförmigen Gestalt angeordnet, und zusätzliche Schrottabschnitte werden an dem anderen der Brennpunkte der ellipsenförmigen Gestalt zugegeben, um eine Beschädigung der Elektroden zu verhindern. Diese Ausführung ermöglicht kontinuierlichen Umlauf, so daß bzw. durch welchen Heißpunktentwicklung in der Nähe der Elektroden verhindert ist.

Wie in Fig. 4- dargestellt, umfaßt jedes Schmelzgefäß einen oben offenen Behälterteil 6*l· mit einem Stahlgehäuse und einer feuerfesten Auskleidung. Das gesamte Gefäß ist auf einem Sitz 67 abgestützt, der an einem Schlitten oder Wagen 69 schwenkbar angebracht ist, g die beide in waagerechtem Profil rechteckig sind. Zwischen dem Sitz 67 und dem Wagen 69 befindet sich ein mittlerer Kardanschwenkpunkt 71· Zwischen den vier Paaren von Ecken des Sitzes 67 und des Wagens 69 sind vier hydraulische Betätigungseinrichtungen angeschlossen, von denen zwei bei 73 und 75-dargestellt sind. Durch Steuern dieser Betätigungseinrichtungen kann das Gefäß für drei nachstehend angegebene Zwecke hin- und herbewegt bzw. geschwungen werden. Der Zweck a besteht darin, die

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Schmelze umlaufen zu lassen, so daß Energie von dem Lichtbogen zu dem Schrottabschnitt überführt wird. Der Zweck b besteht darin, das Gefäß schräg zu stellen, um Schlacke über den Ausguß 77 abzugießen, und der Zweck c besteht darin, das Gefäß schräg zu stellen, um die Schmelze über den Ausguß 79 abzugießen. Die Ausführung ist derart, daß, während das Gefäß schräggestellt ist, die Energie nicht unterbrochen wird. Eine Plattform 69 läuft auf geflanschten Rädern, von denen zwei bei 81 und 83 dargestellt sind.

Btahlherstellungsunteranlase - Fig. 1, 3 und 5 A

Die Unteranlage 24 umfaßt eine Reihe von Stahlherstellungsgefäßen, von denen drei bei 64-, 74 und 76 dargestellt sind. Wie aus den Fig. 3 und 5A ersichtlich, ist jedes dieser Gefäße an einer selbstfahrbaren Plattform 78 abgestützt, die geflanschte Räder aufweist, welche das Gefäß für Umlaufbewegung auf Schienen 80 begrenzen. Jedes dieser Gefäße hält intermittierend ah der nachstehenden Folge von Stationen an, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. An einer Füllstation 64 bewegt sich das Gefäß nahe zu dem Schmelzgefäß 60, um eine Menge der Schmelze von dem Ausguß (Fig. 4) aufzunehmen. Die Stahlherstellungsstatipn 74 umfaßt eine Reihe von Trichtern und Tanks 84, 86, die über geeignete Leiter oder Leitungen 88, 90 mit dem Gefäß in Verbindung stehen. Diese Behälter 84, 86 speichern geeignete Additive wie Ferromangan, Ferrosilizium, Koks, Kalkstein, Sauerstoff usw.. In Abhängigkeit von einer Spektrometeranalyse werden die verschiedenen Additive in vorbestimmten Mengen in die Schmelze eingegeben. Die Schmelze wird mittels eines kleinen Erzofens auf mittlere Hitze gebracht, der durch einen

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verhältnismäßig kleinen Transformator 92 und zugeordnete Elektroden 96 dargestellt ist. Der Lichtbogenofen 96 liefert Wärme, um einen Ausgleich für negative Reaktionswärme, Umgebungswärmeverluste und endgültige Temperatureinstellung zu schaffen, wie sie durch das Gießen gefordert wird. Aus der Stahlherstellungsstation wird das Gefäß durch Eigenantrieb zu einer Überführungsstation 76 gefahren, an der es schräggestellt wird, um seinen Inhalt in das Haltegefäß der nächsten Unteranlage zu gießen. Dann wird der Stahlherstellungsbehälter durch eine Reparaturstation 82 vorbewegt, an der seine Auskleidung durch Aufspritzen keramischen Materials repariert wird. Der Behälter oder das Gefäß wird auch durch I eine Wiegestation 91 geführt, an der sein Gesamtgewicht gemessen wird für Informationsübertragung zu dem zentralen Computer. Schließlich wird das Gefäß zu einer Haltestation 94· vorbewegt, bevor es zur Wiederholung des Kreislaufes zur Füllstation 64 zurückgeführt wird.

Einzelheiten der Gefäße 64, 7^· und 76 sind in den Fig. 5 und 5A dargestellt. Das bei 91 dargestellte Gefäß ist bei 93 an Ständern gelagert, von denen einer bei 95 dargestellt ist und die an einem Träger 78 angebracht sind. Eine Leiste oder Kante 97* die über dem Gefäß hängt, weist Löcher 99 auf, durch welche die Elektroden 96 vorragen. Die Elektroden 96 können zurückgezogen |

werden, um Bewegung des Gefäßes zu ermöglichen. Das Gefäß kann mittels einer hydraulischen Betätigungseinrichtung 101 schräggestellt werden, die von einer Winde betätigt wird, um Schlacke abzugießen, und um Stahl auszugießen, und zwar beide über einen Ausguß 103. Die gesamte Einheit läuft auf Rädern 105, 107, die von einem Motor 109 und ein Getriebe 111 angetrieben sind.

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Unteranlage für kontinuierliches Gießen - Fig. 1, ,6y'6A'

Die Unteranlage 26, 28 für kontinuierliches Gießen umfaßt ein Haltegefäß 100, in welches der volle Inhalt eines zugeordneten Stahlherstellungsgefäßes gegossen wird, und eine Gießpfanne 102, die den Inhalt des Haltegefäßes 100 kontinuierlich aufnimmt, um ein vorbestimmtes Gewicht im wesentlichen aufrechtzuerhalten. Das Gefäß hat einen Deckel 104, in dem elektrische Heizeinrichtungen 106 angebracht sind, um einen Ausgleich für Wärmeverluste zu schaffen. Das Gefäß 100 ist bei 108 für Schwingbewegung oder Hin- und Herbewegung unter der Steuerung eines nicht dargestellten hydraulischen Antriebs angebracht. Das Haltegefäß 100 ist auf einem Wagen 110 abgestützt, der geflanschte Räder aufweist, mittels denen es für Bewegung entlang von Schienen 112 begrenzt ist.

Die Gießpfanne 102 ist an ihrem Boden mit einem Gleitschieber versehen, der eine Reihe von Düsen 120 hat, die aufeinanderfolgend automatisch in die Betriebsstellung bewegt werden können, wenn Betriebsdüsen der Reihe aerodiert werden. Die Betriebsdüse befindet sich in Ausrichtung mit einer nachstehend zu beschreibenden Form 122. Die Metallmenge wird auf einem vorgewählten Niveau gehalten, und zwar durch Schwenkbewegung der Gießpfanne um einen Lagerzapfen 126, wobei die Ausrichtung der Gießpfanne unter der Steuerung eines* hydraulischen Zylinders 128 steht. Diese Höhe steuert den Fluß in die Form. Eine Fühleinrichtung 130, beispielsweise ein Gammastrahlendetektor, fühlt die Höhe des geschmolzenen Stahls in der Form ab, um Steuersignale zu erzeugen. Die Form 122 schwingt, um Adhäsion oder Anhaften eines' erstarrten Mantels an ihr au verhindern. Unter der Form 122 befindet sich eine Rollzahnstange 131 und eine Wasserspritzkammer 133. Ein Kanal 132, durch welchen

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hindurch sich der teilweise geformte Barren nach Verlassen der Ro11zahnstange 131 vorbewegt, ist begrenzt durch Biegerollen 134-, Klemmrollen 136, Geradführungsrollen 140 und Führungsrollen 142. Obwohl bei der vorliegenden Erfindung die Verwendung von Klemmrollen oder Klemmwalzen als Untergrund in Zuordnung zu dem Kanal 132 dargestellt ist, ist zu verstehen, daß diese Klemmrollen oder Klemmwalzen statt dessen auf Bodenhöhe angeordnet werden können.

Bei der abgewandelten Anlage gemäß Fig· 6A dienen mitlaufende Reduzierwalzen dazu, den Querschnitt des Barrens zu reduzieren, während die Mitte des Barrens noch nicht verfestigt ist.

Vorerhitzungsunteranlage - Fig. 1

Der. kontinuierliche Barren wird nach Vorbewegung aus der Unteranlage 26, 28 für kontinuierliches Gießen auf Heißwalztemperatur vorerhitzt, und zwar auf eine Temperatur von etwa 1315° G (2400° F) und zwar durch eine zweistufige Anlage, die einen Vorerhitzungsofen, beispielsweise eine gasgefeuerte Fläche 144, und eine Induktionserhitzungseinrichtung aufweist, beispielsweise eine Induktionserhitzungsspule 146. Die Vorerhitzungseinrichtung 144 ist so angeordnet, daß sie aus ihrer Mitlaufstellung über Führungen 148 entfernt werden kann, um zu ermöglichen, daß sie mit jeder der beiden dargestellten kontinuierlichen Gießmaschinen zugeordnet' f werden kann. Für den Fall einer Unterbrechung in dem übrigen Teil der Anlage kann der Barren an dieser Stelle für Übergabe an einen Kühltisch 145 in Längen geschnitten werden.

Mitlaufkonditionierungsunteranlage - Fig. 1

Die Oberflächenkonditionierungsunteranlage 32 umfaßt eine Sandstrahl- oder Kiesstrahleinrichtung, welche

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Hammerschlag von dem sich vorbewegenden Barren entfernt. Dieser Einrichtung folgt eine kurze Temperaturwiedergewinnungszone 14-9, an der die Oberflächentemperatur des Barrens durch Wärmeleitung aus dem Inneren des Barrens steigt. Die Oberflächenkonditionierungseinrichtung, die bei 32 dargestellt ist, ist auf zwei Führungen 150 bewegbar, um zu ermöglichen, daß sie mit der einen oder der anderen der kontinuierlichen Gießmaschinen ausgerichtet werden kann, oder zu ermöglichen, daß sie im Fall des Versagens durch eine Gegen-· halteeinrichtung 153 (backup unit 153) ausgetauscht werden kann.

Walzunteranlage - Fig. 1,7 und 7 A

Die Walzunteranlage 34- umfaßt drei Walzenzüge, zwischen denen Induktionsheizeinrichtungen angeordnet sind. Diese drei Walzenzüge umfassen einen Zerwalzzug 152, einen Formungszug 154- und einen Stangenzug 156. Wie in Fig. 7 dargestellt, umfaßt der Walzenzug 152 eine Reihe von Paaren von freitragenden Walzwerken 155* 157· Diese Walzen sind an den Enden von Wellen befestigt, die aus einem Gehäuse 160 vorragen, welches einen Mechanismus enthält, durch den die Mitten der Walzen mit Bezug aufeinander eingestellt werden können, wenn das Walzverfahren sich fortsetzt, wobei eine maximale Einstellung gemacht ist innerhalb der Überspannung von etwa 12,7 nim (1/2 Zoll). Die Wellen werden von einem Elektromotor 168 über Untersetzungsgetriebe 162 angetrieben. In Fig. 7 sind Walzenpaare 155, 157 dargestellt und sie sind um Achsen drehbar angebracht, die im rechten Winkel zueinander liegen.

Im Formungswalzenzug 154· verlaufen, wie in Fig. 7A dargestellt, die Achsen der Walzen parallel zueinander und waagerecht. Die Ausrichtung der Walzenachsen im Stangenwalzwerk I56 ist ähnlich der Ausrichtung, wie sie

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in Fig. 7 dargestellt sind. In jedem Fall sind die verschiedenen Abschnitte der Walzenzüge auf einzelnen Führungen angebracht, um Austausch defekter Einheiten und/oder Austausch einer ausgewählten Walzengestalt durch eine andere ausgewählte Walzengestalt zu ermöglichen, jenachdem, wie es gewünscht wird. Bei verschiedenen Formen ist das Stangenwalzwerk 156 analog entweder dem Formungswalzenzug 154· oder dem Zerwalzzug 152 ausgeführt. Ein solcher Austausch kann zu Folge der nachstehend erläuterten Ausführung schnell hervorgerufen werden.

Wie dargestellt, ist jede Einheit an vier federbelasteten Rädern 172 federnd abgestützt. An den vier Ecken jeder Einheit, wenn diese sich in der Betriebsstellung befindet, befinden sich vier Haken 171» von denen einer unrichtig so dargestellt ist, daß er um seine Achse gedreht ist, und zwar, um Einzelheiten darzustellen. Wenn die vier Haken durch vier hydraulisch betätigte Sicherungen betätigt werden, bewirken sie Zusammendrücken der vier Federn an den vier Rädern und sie verbinden die vier Ecken der Einheit zu vier Stellpaaren 175· Die verschiedenen Einheiten des Walzwerks können schnell von Reduktionsantrieben 162 mittels Kupplungen I70 gelöst werden.

Am Ende jedes Walzenzuges sind Scherwalzen und Klemmwalzen, von denen die Scherwalzen benötigt werden, um den Barren zu vorbestimmten Längen zu schneiden, und von denen die Klemmwalzen benötigt werden, um in dem Walzwerk verbleibende Teile eines Barrens zurückzuziehen. Es ist zu bemerken, daß der gegossene Barren vorzugsweise Kreisquerschnitt hat. Sollte Rechteckquerschnitt oder Quadratquerschnitt gewünscht sein, wird er in der Walzunteranlage erzeugt. Der Hauptvorteil dieser Anordnung ist in der Leichtigkeit des gleichmäßigen Erhitzens des Barrens vor dem Walzen

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BAD ORIGINAL

zu sehen.

Unteranlagen für endgültiges Abscheren, für den Kühltisch und für die Wickeleinrichtung - Fig.. 1 ._{ ,, ,

Die Unteranlage 36 umfaßt eine Ab scher einrichtung 179 zum Schneiden der endgültigen Ge⁺S^aIt zu vorbestimmten Längen, und einen Kühltisch 181, um Längen des endgültigen Produktes in Querrichtung zur Lagerung zu bewegen. Es ist zu verstehen, daß das Endprodukt irgendeine Querschnittsgestalt haben kann, einschließlich runder Querschnittsgestalt, winkelförmiger Querschnittsgestalt, rechteckiger Querschnittsgestalt, kanalförmiger Querschnittsgestalt, T-förmiger Querschnittsgestalt usw.. Wenn Drahtstangen hergestellt werden, werden die Schereinrichtungen 179 und der Kühltisch 181 auf ihren Schienen aus der Betriebsstellung herausbewegt und die Wicke!unteranlage 37 wird auf ihren Führungen in die Betriebsstellung bewegt. Nachdem ein gewisses Gewicht aufgewickelt ist, ' wird der Draht abgeschnitten und das Aufwickeln wird auf einer anderen Spule fortgesetzt.

Beispiel

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispiels näher- erläutert.

Mit der dargestellten Anlage soll eine Anläge geschaffen werden, die in der Lage ist, 100.000 Tonnen Stahlformgegenstände je Jahr zu erzeugen. Dies entspricht 360 Tonnen je Tag bei 15 Tonnen je Stunde oder einem Automobilkörper in 5 Minuten. Von der Trenneinrichtung 9 wird der Schrott abschnitt in den Öfen 4-6 vorbewegt, der eine Innenabmessung von etwa 0,9 x 2,1 m (3x7 Fuß) hat und mittels Naturgas oder BrennÖl gefeuert wird. An der Stufe 4-8 wird etwa der Schmelzpunkt des Kupfers erreicht. Die ringförmige Länge des Ofens liegt in einem Bereich von etwa 3 bis 12 in

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(10 bis 40 Fuß). Die Breite des Tunnels 46 ist ausreichend, um einen Abschnitt von etwa 2,1 an (7 Fuß) aufzunehmen. Das Schmelzgefäß 60 hat einen kleineren Durchmesser von etwa 1,5 bis 2,4 m (5 bis 8 Fuß) und eine Kapazität von etwa 50 bis 20 Tonnen Schmelze. Das Schmelzgefäß liegt im Temperaturbereich von etwa zwischen 1540 bis 1650° C (2800 bis 3000° F). Jedes der Stahlherstellungsgefäße 64, 74 und 76 hat Innenabmessungen von etwa 0,9 bis 1,5 m (3 bis 5 Fuß), und die Gesamtkapazität beträgt etwa 5 bis 7 Tonnen Schmelze. Die in jedem Stahlherstellungsgefäß aufrechterhaltene Temperatur liegt im Bereich von etwa 1560 bis 1650° C (2800 bis JOOO⁰ F). Die Kreislaufzeit der Stahlherstellung ist von der Zeit abhängig, während der irgend- | ein besonderes Gefäß in der Stahlherstellungsstation verbleibt, und eine typische Zeit liegt im Bereich zwischen 15 und 25 Minuten. Demgemäß können bei einer typischen Anlage etwa 3 bis 4 vollständige Kreisläufe in einer Stunde ausgeführt werden. Die Vorgänge des kontinuierlichen Gießens und Walzens werden mit einer Geschwindigkeit von 15 Tonnen je Stunde ausgeführt, und die Temperatur des die kontinuierliche Gießmaschine verlassenden Barrens liegt im Bereich von etwa 950 bis 1090° G (1750 bis 2000° F), wobei die Temperatur der Oberfläche in der Vorerhitzungsunteranlage 29 etwa 1210° G (2200° F), die Temperatur des den Induktions-

ofen verlassenden Barrens etwa 1320° G (2400° F), und "

die Temperaturen an den Walzwerken etwa die gleichen sind, wobei Jedoch ein geringer Temperaturabfall zwischen den Walzwerken vorhanden ist. Zwischen benachbarten Walzwerken wird Induktionserhitzung angewendet, um die Temperatur auf Heißwalztemperaturwerten zu halten. Ein typischer Barren hat beispielsweise einen Durchmesse!'

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von etwa 10,16 bis 15,24 cm (4 bis 6 Zoll). Arbeitsweise und Computersteuerung - Fig« 1» 8 und 8A

Die Arbeitsweise der Anlage gemäß Fig. 1 wird durch den Computer gemäß Fig. 8 gesteuert, und zwar über die Fühler und Betätigungseinrichtungen, die in Fig. 8A dargestellt sind oder aufgezählt sind und die beispielsweise in den Fig. 2 bis 7 dargestellt sind.

Die Fühler Und Betätigungseinrichtungen umfassen u.a. eine Belastungszelle am Schmelzgefäß 58, um das Gewicht zu bestimmen, Temperaturfühler für die Außenhaut des Schmelzgefäßes, um den Zustand der feuerfesten ■ Auskleidung zu bestimmen, eine-Elektrostellsteuerung, W um richtige· Energiebelastung an den Elektroden 58 aufrechtzuerhalten, einen Stellungsanzeiger, um die Verschiebestellung des Gefäßes mechanisch anzuzeigen, Belastungszellen an der Stahlherstellungsstation, der Wiegestation und der Beladungsstation der Stahlherstellungsunteranlage 24, Umlaufstellungsanzeiger und automatische Blöcke zum Anzeigen der Stellungen aller Stahlherstellungsgefäße entlang der Führung 80, Temperaturmeßeinrichtungen, die der Stahlherstellungsstation 82 zugeordnet sind, Meßeinrichtungen, um die Feststoffzugabe zu der Stahlherstellungsstation zu bemessen,-Belastungszellen am Haltegefäß und an der Gießpfanne, um die fe Gießgeschwindigkeit anzuzeigen, einen Fühler zum An- *; zeigen der Stellung der Höhe irgendeiner Metallmenge

in einem Gefäß, einen Detektor zum Anzeigen der Geschwindigkeit, mit der sich die Klemmwalzen drehen, einen. Strömungsmesser zum Anzeigen der Geschwindigkeit des Wasserzuflusses zum Kühlabschnitt 124 und zum Messen des Drucks des Wassers, einen Oberflächentemperatur anzeiger^ zweckmäßig ein Plurometer, zum Messen der Temperatur des Barrens, wenn dieser die Unteranlage für kontinuierliches Gießen verläßt, einen

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Temperaturfühler am Ende des Vorerhitzungsofens und Temperaturfühler an den Eintrittsenden der ersten und der zweiten Walzstufe, Geschwindigkeitsanzeiger und Geschwindigkeitsfühler an jedweder bewegbaren Einrichtung, Temperaturfühler an verschiedenen Stellen entlang des Barrens, Kontakteinrichtungen als Stellungsanzeiger an kritischen Stellen entlang der Schienen, eine betätigte Führungssteuerung für das Eingang/Ausgangsystem 172, die von einer Bedienungsperson verwendet werden kann für den Pail, daß der eine oder der andere Bauteil der Anlage unwirksam ist. In dem Pail, daß das Rückkopplungssystem unwirksam ist, kann das System λ oder die Anlage als offene Schleife betrieben werden. Wie in Fig. 8 dargestellt, sind die Signale von diesen Fühlern und die Signale zu diesen Betätigungseinrichtungen den Eingang/Ausgang-Kanälen eines Computers 174-zugeordnet, der einen Speicherabschnitt 174-, eine arithmetische Einheit 176, eine Steuereinheit 180 und Operatordarstellungen und Operatorsteuerungen 178 hat.

Abwandlung der Stahlherstellungsunteranlage - Pig. 9 und 9A

Bei der Abwandlung gemäß den Pig. 5 und 5A, die in den Pig. 9 und 9A dargestellt ist, ist eine wassergekühlte Kupferspule rund um das Stahlherstellungs- ä gefäß zugegeben für den Zweck, den Inhalt des Gefäßes mittels einee elektromagnetischen Feldes zu mischen. Wie dargestellt, ist diese Unteranlage allgemein der Unteranlage gemäß den Fig. 5 und 5A analog. .

Jedoch ist bei dieser Unteranlage ein Zwischenteil des Mantels des Gefäßes, beispielsweise der Teil bei 200, aus rostfreiem Stahl zusammengesetzt, um die Übertragung des von einer Spule 202 erzeugten Elektromagnetflusses zu ermöglichen, wobei die Spule 202 nahe

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dem Teil 200 um den Behälter bzw. um das Gefäß gewickelt ist. Wie dargestellt, ist die Spule 202 ein hohles Kupferrohr mit einem Einlaß 204 und einem Auslaß 206, durch welche Wasserkühlmittel und elektrische Energie übertragen werden·

Bei der dargestellten Ausführungsform sind vier Windungen dargestellt, durch welche die Anlage für höchstens 500 kW bei einer Frequenz von 1/2 bis 2 Hz angepaßt ist. Die Funktion des Rührens besteht darin, das Stahlherstellungsverfahren zu beschleunigen durch Erhöhen der Geschwindigkeit der Auflösung von Additivem wie Eisenlegierungen, Koks, Kohle und dergleichen usw..

Abwandlung, der Stahlherstellungsunteranlage - Fig. 10

und 1OA

Eine weitere Abwandlung der Stahlherstellungseinheit gemäß den Fig. 5 und 5A ist in den Fig. 10 und 1OA dargestellt.

Wenn die Rohmaterialien derart sind, daß Stücke oder Kugelstücke, Blockeisen oder Schrott mit hoher Kohlenstoff- oder Siliziumkonzentration vorhanden sind, wird, um das Frischen zu beschleunigen, eine zusatzliche Einheit oder eine zusätzliche Stahlherstellungsstufe zwischen dem bei 208 dargestellten Schmelzgefäß und dem bei 210 dargestellten Stahlherstellungsgefäß angeordnet. Diese zusätzliche Einheit, die bei 212 dargestellt ist, umfaßt eine Gießpfanne 214, eine Düse 216 und einen Sprühmischer 218 in Form eines Ringes, der eine Yielzahl von Düsen 220 an seinem unteren Umfang hat, um in den geschmolzenen fließenden Strom. Additive, wie Oxygen bzw. Sauerstoff, pulverförmigen Kalk usw. einzuspritzen*

Der Zweck dieser Unteranlage besteht darin, die Schmelze und die Additive nahe zueinander zu bringen.

Als Ergebnis werden Kohlenstoff, Silizium, Schwefel und Phosphor drastisch reduziert in einer solchen Weise, daß die endgültige Zusammensetzung der Schmelze auf solche Anteile gebracht wird, die grob der gewünschten endgültigen Zusammensetzung entspricht. Die endgültigen Einstellungen der Zusammensetzung erfolgen dann in der üblichen Weise in der zuvor beschriebenen Stahlherstellungsunteranlage. Auf diese Weise erweitert der Sprühmixer oder Spritzmischer 212 die Fähigkeit der Gesamtanlage auf die Verwendung von Rohmaterialien, die hohe Konzentrationen an ungewünschtem Schwefel, Silizium, Kohlenstoff, Mangan, Phosphor usw. enthalten·

Abgewandeltes Walzwerk - PiR. 11 und 11A . i

Gewöhnlich bewegt sich der Barren in einem Walzwerk so schnell, daß Wärmeverluste von dem Barren zu der Umgebung minimal sind.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist das Walzwerk so mit dem kontinuierlichen Gießverfahren gekoppelt, daß die Barrenbildung verhältnismäßig langsam ist. Wie oben angedeutet, sind, um das Problem des Wärmeverlustes zu lösen, Induktionsheizunteranlagen zwischen den Walzwerkzügen angeordnet. Bei der Unteranlage gemjlß Fig. 11 und 11A ist eine abgewandelte Ausführung zum Lösen des Problems des Wärmeverlustes zwischen den Walzwerkzügen vorgesehen. ä

Diese abgewandelte Unteranlage, wie sie in den Fig. 11 und 11A dargestellt ist, umfaßt das Prinzip der Widerstandserhitzung. Bei dieser Anlage wird jedes Paar von Wahlwalzen weiterhin als Elektrodenanschluß verwendet. Zwischen jedem Walzenpaar wird ein Strom durch den B^arren 230 geführt, wodurch sich eine Widerstandserhitzung ergibt. Da der Querschnitt des Barrens sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzensätzen ändert, ändert sich die für das Vorerhitzen erforderliche

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Energie. Demgemäß sind für jedes Paar benachbarter Walzen getrennte Energiequellen 232, 234- und 236 vorgesehen. Um unerwünschtes Erden zu verhindern, ist jeder Antriebsmechanismus für jedes Walzenpaar isoliert, wie es bei 210 dargestellt ist, so daß sich ein Erden nicht ergibt. Weiterhin ist der gesamte Walzenzug von den übrigen Unteranlagen elektrisch isoliert, um durch diese hindurch eine Erdung zu verhindern.

Abgewandelte VorerhitzungsanlaRe - ffig. 3 und 3A

Um Oxydation in dem Schmelzofen zu verhindern und die Schmelze teilweise aufzukohlen ohne Schwefel

fc einzuführen, werden bei einem Verfahren gemäß der

Erfindung pulverförmiges kohlenstoffhaltiges Material ■ ':■ wie Kohlenstoff pulver, pulverisierte Kohle und fließfähiges Pech eingeführt durch Spritzen auf die Schrottabschnitte, und zwar nach dem Schneiden der Schrottabschnitte und vor dem Einführen in den Drehofen. Hierdurch wird Oxydation verhindert, weil 1. irgend ein Oxyd, welches in dem Ofen gebildet wird, das Anlegen unnötig hoher Energie erfordert, um es zu beseitigen, und weil 2. Kohlenstoff eingeführt wird ohne die begleitende Erzeugung von Schwefel, wodurch die Menge an Schlacke und Energie ^verringert**- wird. An dieser Stelle ist die Diffusionsfähigkeit

W von Kohlenstoff um mehrfache Größenordnungen höher als die Diffusionsfähigkeit von Schwefel, so daß Kohlenstoff in den Schrottabschnitt diffundiert und Schwefel zurückgewiesen wird, wobei überflüssiger Kohlenstoff durch Zentrifugieren herausgeholt wird.

Abwandlung der

Bei der Abwandlung der Fig. 1 sind die zwei kontinuierlichen Gießmaschinen so gestaltet, daß sie in Richtung gegen die übrige Unteranlage konvergieren,

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und die Antriebsmechanismen und die anderen Hilfsmeehanismen sind gemeinsam, da sie für beide benötigt werden. Demgemäß sind die Gießmaschinen kontinuierlich zu den Klemmwalzen, wonach zwei Sätze von Klemmwalzen und der verbleibende (Peil der kontinuierlichen Gießmaschine dupliziert oder doppelt sind. Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist bei der gegenwärtig diskutierten Anlage der Walzenzug an der Stelle 136 geteilt, so daß sich Biegen in der senkrechten und der waagerechten Ebene ergibt, und die Wege oder Pfade sind an der Stelle 140 wieder vereinigt. Die Vorteile dieser Ausführung liegen in niedrigerer Kapitalinvestition und in vereinfachten Steuerungen*

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Claims

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Pat ent anspräche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß Feststoffe auf Eisenbasis einer kontinuierlichen elektrischen Heizeinrichtung zugeführt werden für Umwandlung, ztu einer Eisenbasisschmelze, Teile der Eisenbasisschmslze aufeinanderfolgend zu einer Reihe von· diskreten oder getrennten Gefäßen überführt werden, die chemischen Bestandteile und die Wärmeenergien dieser Mengan der Eisenbasisschmelze in der Reihe von getrennten Gefäßen aufeinanderfolgend eingestellt werden, um Mengen geschmolzenen Stahls mit vorbestimmter Zusammensetzung zu erzeugen, die Mengen geschmolzenen Stahls aufeinanderfolgend kombiniert werden, um eine zusammengesetzte Stahlschmelze zu schaffen, die zusammengesetzte Stahlschmelze kontinuierlich gegossen wird, um einen kontinuierlichen Barren oder dergleichen zu bildens,, und daß der kontinuierliche Barren mitlaufend kontinuierlich konditioniert und bearbeitet wird,, um eine fertiggestellte Formg.estalt zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekerafe-zeichnet, daß als Feststoffe· mit Eisenbasis Sfrsthl—

^ schrott verwendet wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß gleichzeitig mit den genannten- Maßnahmen diese Maßnahmen derart synchronisiert werden,, daß. jeweils benachbarte Maßnahmen oder Schritte miteinander verträglich sind.

%., Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ma 3-s dadurch gekennzeichnet,, daß die kontinuierliche- elektrische Heizeinrichtung bei einer Temperabur im- BereicM von etwa 1535 bis 1770° C (280Q bis 3200° E) aaerbeitet*

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß die chemischen Komponenten Komponenten der Klasse aufweisen, die aus Ferromangan, Ferrosilizium, Koks, Kalkstein und Sauerstoff besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeiten bei einer Temperatur im Bereich von etwa 1200 bis 14-30° C (2200 bis 2600° P) ausgeführt wird.

7. Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Stahl, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zum Zuführen von Feststoffen auf Eisenbasis, eine zweite Einrichtung zum Entfernen von Nichteisenmetallen von diesen Feststoffen, eine dritte eine , α kontinuierliche elektrische Schmelzeinrichtung umfassende Einrichtung, eine vierte Einrichtung, welche die Feststoffe auf Eisenbasis der kontinuierlichen elektrischen Schmelzeinrichtung zuführt, um sie zu einer Eisenbasisschmelze umzuwandeln, eine fünfte Einrichtung, die eine Reihe getrennter Gefäße aufweist, eine sechste Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Überführen von Mengen von der Eisenbasisschmelze zu einer Reihe getrennter Gefäße, eine siebente Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Einstellen der chemischen Komponenten und der Wärmeenergien der Eisenbasisschmelzmengen in der Reihe von getrennten Gefäßen, um Stahlschmelzmengen zu erzeugen, die vorbestimmten Anfor- f derungen entsprechen, eine achte Einrichtung, die ein Speichergefäß umfaßt für aufeinanderfolgendes Kombinieren der Stahlschmelzmengen, um eine zusammengesetzte Stahlschmelze zu erzeugen, eine neunte Einrichtung zum kontinuierlichen Gießen der zusammengesetzten Stahlschmelze, um einen kontinuierlichen Barren zu bilden, und durch eine zehnte Einrichtung zum kontinuierlichen Konditionieren und Bearbeiten des konti-

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nuierlichen Barrens mitlaufend (on line), um ein fertiggestelltes Stahlfqrmstück zu erzeugen.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung eine Zentrifugaleinriahtung zum Drehen der Feststoffe auf Eisenbasis aufweist·

9· Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einheiten der Einrichtungen auf Führungen angeordnet sind, um sie durch analoge Einheiten auszutauschen, die ebenfalls auf den Führungen angeordnet sind.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Gefäße für

ψ zyklische Bewegung auf einem zyklischen kontinuierlichen Gleis oder dergleichen angebracht sind·

11. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die achte Einrichtung eine Gießpfanne aufweist.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zehnte Einrichtung eine Reihe von Walzwerken aufweist.

15· Verfahren zur kontinuierlichen Stahlherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eisenbasisabschnitt bei erhöhter Temperatur gedreht wird, um Nichteisenmetall zu entfernen, der Abschnitt einer * kontinuierlichen elektrischen Heizeinrichtung zugeführt wird, um ihn zu einer Eisenbasisschmelze umzuwandeln, Mengen der Eisenbasisschmelze aufeinanderfolgend zu einer Reihe von getrennten Gefäßen überführt werden, die chemischen Komponenten und Wärmeenergien der Mengen der Eisenbasisschmelze in der Reihe von getrennten Gefäßen aufeinanderfolgend eingestellt werden, um Mengen geschmolzenen Stahls vorbestimmter Zusammensetzung zu erzeugen, die Mengen geschmolzenen Stahls

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aufeinanderfolgend kombiniert werden, um eine zusammengesetzte Stahlschmelze zu schaffen, die zusammengesetzte Stahlschmelze kontinuierlich gegossen wird, um einen kontinuierlichen kreisförmigen Barren zu schaffen, und daß der kontinuierliche Barren gleichlaufend oder mitlaufend kontinuierlich konditioniert und bearbeitet wird, um eine endgültige Gestalt zu schaffen.

14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe auf Eisenbasis Stahlschrott sind.

15· Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte oder Maßnahmen derart _> synchronisiert sind, daß benachbarte Schritte oder I

Maßnahmen miteinander verträglich oder aufeinander abgestimmt sind.

16.Verfahren nach einem Der Ansprüche 13 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Heizeinrichtung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 1530 bis 1760° 0 (2800 bis 3200° F) arbeitet.

17· Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die chemischen Komponenten Teile der Klasse umfassen, die aus Ferromangan, Ferrosilizium, Koks, Kalkstein und Sauerstoff besteht.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeiten bei einer ä Temperatur im Bereich von etwa 1200 bis 1430° 0 (2200 bis 2600° F) ausgeführt wird.

19· Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Stahl, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zum Zuführen von Abschnitten auf Eisenbasis, eine zweite Einrichtung zum Drehen der Eisenbasisabschnitte bei erhöhter Temperatur zwecks Entfernung von Nichteisenmetall, eine dritte Einrichtung, die eine kontinuierliche elektrische Schmelzeinrichtung umfaßt, eine

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vierte Einrichtung, welche die Eisenbasisfeststoffe an die kontinuierliche elektrische Schmelzeinrichtung abgibt, um sie zu einer Eisenbasisschmelze umzuwandeln, eine fünfte Einrichtung, die eine Reihe von getrennten Gefäßen aufweist, eine sechste Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Überführen von Mengen der Eisenbasisschmelze zu einer Reihe getrennter Gefäße, eine siebente Einrichtung zum nachfolgenden Einstellen der chemischen Komponenten und Wärmeenergien der Eisenbasisschmelzmengen in der Reihe von getrennten Gefäßen, um Stahlschmelzmengen zu erzeugen, die vorbestimmten Vorschriften genügen, eine achte Einrichtung, die ein Speichergefäß für nachfolgendes Kombinieren der Stahlsehmelzmengen umfaßt, um eine zusammengesetzte Stahlschmelze zu erzeugen, eine neunte Einrichtung zum kontinuierlichen Gießen der zusammengesetzten Stahlschmelze, um einen kontinuierlichen Barren zu bilden, eine zehnte Einrichtung zum kontinuierlichen Konditionieren und Bearbeiten des kontinuierlichen Barrens kuf mitlaufender Basis bzw. gleichlaufend, um eine endgültige Stahlgestalt zu erzeugen, und durch eine elfte Einrichtung zum Synchronisieren der Einrichtungen derart, daß benachbarte Einrichtungen miteinander verträglich oder aufeinander abgestimmt sind.

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