DE2329807C2

DE2329807C2 - Verfahren zur Bewegung einer Metallschmelze und Vorrichtung dazu

Info

Publication number: DE2329807C2
Application number: DE19732329807
Authority: DE
Inventors: Takamichi Ito; Akira Kujime; Takasuke Ashiya Mori; Kiichi Kobe Narita; Yoshitomo Akashi Sato
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1973-06-12
Filing date: 1973-06-12
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2329807B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewegung fciner Metallschmelze, um diese physikalisch, chemisch oder metallurgisch zu behandeln, wie es ζ. Β beim Entgasen, Entschwefeln oder Legieren erforderlieh ist.

Bei der Behandlung geschmolzenen Metalls, sei es Eisen, ein Nichteisenmetall oder eine Legierung, mil oder ohne Zusatz von Additiven zum Entgasen, Entschwefeln, Legieren usw. ist es wesentlich, wie die Metallschmelze bewegt wird; das muß so intensiv und gleichmäßig wie möglich geschehen. Als Verfahren zur Bewegung von Metallschmelzen wird üblicherweise vorgeschlagen, eine mechanische Bewe gungsvorrichtung, wie z. B. einen Propeller odei einen Rührer, zu verwenden. Die mechanischen Bewegungsvorrichtungen bedingen jedoch im allgemei nen Schwierigkeiten, die von der hohen Temperatui verursacht werden, der sie unterworfen sind; dadurch ergeben sich wegen der relativ kurzen Lebensdauei der Ausrüstung hohe Kosten.

Nach einem weiteren konventionellen Verfahren zur Bewegung von Metallschmelzen werden ein Gas oder Gase in das Bad geblasen. Das Gas bildet Blasen, die zur Oberfläche aufsteigen. Diese Blasen bewegen die Metallschmelze, insbesondere die Oberfläcbengebiete des Bades, wenn sie die Oberflächenschicht durchdringen. In den meisten Fällen der Behandlung von Metallschmelzen wird die Oberflächenschicht aus einem Behandlungsmittel, wie z. B. einem Entschwefelungsmittel, gebildet. Deshalb haben die durchdringenden Blasen die Wirkung, daß die Metallschmelze und das Behandlungsmittel miteinander gemischt werden. Bei diesem Verfahren wird jedoch viel Zeit benötigt, um alle Teile der Metallschmelze mit dem Behandlungsmittel in Kontakt zu bringen. Deshalb ist der Wirkungsgrad der Behandlung relativ gering.

Gemäß einem anderen üblichen Verfahren zur Bewegung von Metallschmelzen ist vorgeschlagen worden, eine naturliche Zirkulation des Bades zu erzeugen, indem man ein Gas oder Gase einbläst, um damit eine scheinbar erniedrigte spezifische Dichte in dem die Blasen enthaltenden Teil der Schmelze zu erzeugen. Legt man z. B. ein säulenförmiges Gebiet in der Schmelze mit Hilfe eines rohrförmigen Teiles fest, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und bläst ein Gas in den unteren Teil des Rohres, dann bewirkt die verringerte scheinbare spezifische Dichte der Schmelze im Rohr eine natürliche Zirkulation des Bades. Bei dieser Methode reicht jedoch die Gesamtbewegung nicht aus, insbesondere dann nicht, wenn die Metallschmelze durch den Kontakt und das Mischen mit einem Behandlungsmittel, das in der Nähe des Oberflächengebietes des Bades schwebt, behandelt werden soll, weil dabei die von der natürlichen Zirkulation erzeugte Strömung der Metallschmelze immer 7.11 demselben Teil der schwebenden Schicht des Behandlungsmittels geleitet wird; man kann so nicht erreichen, daß das Behandlungsmittel insgesamt und wirkungsvoll mit der Metallschmelze in Kontakt gebracht wird; es resultieren auch hierbei ein schlechter Wirkungsgrad und viel Zeitaufwand.

Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Bewegung einer Metallschmelze, wobei mit hohem Wirkungsgrad insbesondere das Mischen des Hauptteils der Metallschmelze mit dem an der Schmelzenoberfläche schwebenden Behandlungsmittel erfolgt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Umrühren von Metallschmelzen, bei dem in einen Teil der Schmelze, der sich in einem in das Schmelzengefäß hineinragenden offenen Rohr befindet, ein Fördergas eingeleitet wird, dieser Teil der Schmelze in dem Rohr aufsteigt und von einer Höhe oberhalb des Badspiegels aus dem Rohr auf den Badspiegel zurückfällt, dadurch gelöst, daß der zurückfallende Metallstrahl relativ zum Badspicgel bewegt wird.

Bevorzugt ist, daß dor zurückfallende Metallstrahl

bei seinem Austritt aus dem Rohr umgelenkt wird und ein Drehmoment um die Rohrachse erzeugt. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der zurückfallende Metallstrahl bei seinem Austritt aus dem Rohr umgelerki wird, eine Kraft auf das Metallbad ausübt und dieses in Drehung um die Rohrachse versetzt. Wesentliche Vorteile ergeben sich auch dadurch, wenn die relative Bewegung des zurückfallenden Melallstrahls zum Badsp^eel mittels eines Motors erzeugt wird.

Ό'Ρ erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht in einem um seine Mittelachse drehbaren säulenförmigen Teil, der senkrecht in das Bad eingebracht wird, der wenigstens eine Axialbohrung, wobei die Axialbohrun« unten offen ist und oben mit der Querbohrung in Verbindung steht, und wenigstens eine Querbohrung, wobei die Achse der Querbohrung in bezug auf eine radiale Linie des säulenförmigen Teils eeneigt ist, hat, und in einem in dem säulenförmigen Teil vorgesehenen Gasdurchgang, der im Innern der Axialbohrung in der Nähe des unteren Endes mündet.

In einer besonderen Ausführungsform ist bei dieser Vorrichtung der säulenförmige Teil mit einem Motor und einem Getriebe zur Drehung um seine Mittelachse versehen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis des Durchmessers der Axialbohrung zur Eintauchtiefe der Axialbohrung in das Bad kleiner als ein Drittel ist.

Durch das eingeblasene Gas wird die scheinbare spezifische Dichte des Materials in dem säulenförmigen Teil reduziert; das Material wird in dem säulenförmigen Teil infolge der hydrostatischen Kräfte nach oben befördert und oben der Metallschmelze so wieder zugeführt, daß es mit großer Kraft auf die Oberfläche der Schmelze auftrifft. Dabei wird die Ausstoßstelh'.ng mit Bezug auf die Schmelzenoberfläche infolge einer Relativbewegung der Strömung der Metallschmelze kontinuierlich geändert, so daß sich eine gesteigerte Bewegung des Bades, ein verbesserter Kontakt und eine verbesserte Vermischung von Metallschmelze und Behandlungsmittel ergeben. Das Material in dem säulenförmigen Teil steht unten hydrostatisch mit der Schmelze in Verbindung.

Die erzeugte Zirkulationsströmung führt zu intensiver Bewegung im gesamten Grenzgebiet zwischen Schmelze und Behandlungsmittelschicht, so daß das gesamte Behandlungsmittel mit großer Kraft in den Schmelzhauptteil eingebracht und eine gleichförmige Zusammensetzung aufrechterhalten wird.

Der säulenförmige Teil der Vorrichtung kann auch mehrere Axialbohrungen und/odtr Querbohrungen haben; weiterhin kann die Anzahl der Querbohrungen gleich der Anzahl der Axialbohrungen sein; es kann auch eine Axialbohrung in Verbindung mit einer Mehrzahl von Querbohrungen stehen. Zur Erzielung der Änderungen in der Ausstoßstellung der Metallschmelze ist die Achse der Querbohrung mit Bezug auf eine radiale Linie des die Metallschmelze enthaltenden Konverters geneigt. Dadurch erhält die aus der Querbohrung austretende Metallschmelz' eine Impulskomponente, die die relative Drehbewegung zwischen dem säulenförmigen Teil und dem SchmelzenhaupUeil und so eine Wirbelbewegung verursacht.

Sowohl der säulenförmige Teil als auch der Konverter können mit Hilfe z. B. eines Motors gedreht werden. Ferner kann auch die Ausstoßströmung der Metallschmelze mit Bezug auf den Schmelzhauptteil zick-zack-förmig oder in anderen Bewegungen gelenkt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher veranschaulicht. Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Konverter in einem üblichen Verfahren,

F i g. 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Veranschaulichung des Verfahrens.

F i g. 3 eine Draufsicht auf die in F i g. 2 gezeigte Vorrichtung,

Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform,

F i g. 5 eine Draufsicht gemäß F i g. 4,

Fig. 6 einen Vertikalschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 7 einen Schnitt längs Linie VII-VII von Fig. 6.

ίο Fig. 8 schematisch einen Vertikalschnitt durch eine Anlage zur Behandlung einer Metallschmelze unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 9 bis 12 Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

in Fig. 2 und 3 bezeichnet 1 einen Konverter, der

ein Bad 2 aus geschmolzenem Metall enthält. In das Bad 2 ist praktisch vertikal und längs der Achse des Konverters 1 eine Bewegungsvorrichtung eingesetzt, die mit 3 bezeichnet ist. Die Bewegungsvorrichtung3 besteht aus einem säulenförmigen Teil 4 mit einer Axialbohrung 5 und zwei Querbohrungen 6. Die Axialbohrung 5 ist unten offen und steht mit den inneren Enden der beiden Querbchrungen 6 an dem oberen Ende in Verbindung; die äußeren Enden der Querbohrung öffnen sich so, daß sie Düsen bilden, die so angepaßt sind, daß sie die Metallschmelze ausstoßen können. Der säulenförmige Teil 4 ist weiterhin mit einem Gasdurchgang 7 versehen, der an dem unteren Ende mit einer ringförmigen Gruppe 8 in Verbindung steht, die sich mit Hilfe einer Vielzahl von kleinen Öffnungen 9 zum unteren Ende der Bohrung 5 hin öffnet.

In der praktischen Anwendung wird ein komprimiertes Gas, das zweckentsprechend ausgewählt ist und z. B. nichi mit dem Metall oder dem Behandlungsmittel (Schwebeschicht 10) reagieren soll, durch die Gaszuführung eingebracht; es tritt dann durch die Düsen 9 in den Bodenteil der Bohrung 5 ein; das Gas bildet viele kleine Blasen, die durch den säulenförmigen Teil der Metallschmelze 11, der sich in der Axia'bohrung 5 befindet, aufsteigen. Beim Mischen der Gasblasen in dem säulenförmigen Teil 11 wird die scheinbare spezifische Dichte dicr.es Schmelzenteils im Vergleich mit dem Hauptteil der Schmelze reduziert, wodurch auf Grund der hydrostatischen Kräfte eine Aufwärtsbewegung eintritt. Die Geschwindigkeit, mit der die Blasen in der Metallschmelze nach oben gelangen, ist relativ gering; das bedeutet, daß die Verweilzeit der Blasen relativ lang ist; der die Gusblasen enthaltende säulenförmige Teil 11 wird dann so weit nach oben befördert, daß dieser Schmelzenteil durch die Querbohrungen 6 und deren gi-neigte Ausstoßöffnungen so strömt, daß er

auf die Behandlungsmittclschicht 10 gegossen wird. Dieser Hebevorgang erfolgt kontinuierlich durch stetige weitere Zufuhr des Gases, so daß der in der Axialbohrung 5 befindliche säulenförmige Teil 11

praktisch durchgehend mit den Gasblasen gefüllt bleibt. Das in der Metallschmelze in Blasenform enthaltene Gas wird aus der Metallschmelze abgegeben, wenn dieser Schmelzenteil auf die Schicht 10 oder die freie Oberfläche des Bades 2 beim Ausstoßen mit großer Kraft auftrifft, wodurch das Bad in starker Bewegung bleibt. Wenn der säulenförmige Teil 11 der Schmelze durch die Axialbohrung 5 aufsteigt, kommt von unten ständig Material nach, um das Volumen aufzufüllen, das oben austritt; auf diese Weise wird eine zirkulierende Strömung der Metallschmelze erzielt, wie von den Pfeilen in Fig. 2 dargestellt. Infolge der Durchdringung von geschmolzenem Metall und Behandlungsmittelschicht 10 erreicht man starke Bewegung, verbesserten Kontakt und besseres Mischen zwischen der Metallschmelze und dem Behandlungsmittel; ferner wird durch das Ausstoßen oben auf die Badoberfläche vermieden, daß das dem geschmolzenen Metall in der Axialbohrung 5 beigemischte Gas in den übrigen Teil des Bades gelangt; es kann also nicht die Rückströmung der Metallschmelze begleiten und so auch nicht etwa die Dichtendifferenz nachteilig beeinflussen; das ist für die Zirkulation wichtig.

Wie man Fig. 3 entnehmen kann, ist die Achse der Querbohrung 6 so angeordnet, daß sie mit Bezug auf eine radiale Linie des Konverters 1 geneigt ist, so daß die Strömung des aus der Querbohrung 6 ausgestoßenen geschmolzenen Metalls eine Impulskomponente erhält, wodurch eine rotierende Strömung des Bades 2 um die Achse des Konverters 1 entsteht. Im Betrieb ergießt sich der Schmelzenstrom aus der Querbohrung 6 fortlaufend jeweils auf einen anderen Teil der Behandlungsmittelfläche 10; dadurch wird der Bewegungseffekt erheblich verbessert.

F i g. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, wobei die mit 3' bezeichnete Einrichtung mit zwei parallel zueinander angeordneten Axialbohrungen 5 ausgebildet ist, von denen jeweils eine zu einer Querbohrung 6 führt. Die in F i g. 4 und 5 gezeigte Vorrichtung arbeitet praktisch in derselben Weise wie die in F i g. 2 und 3 gezeigte Vorrichtung.

Die übrigen Teile gemäß Fig. 4 und 5, die denen gemäß F i g. 2 und 3 entsprechen, haben dementsprechend dieselben Bezugszeichen.

F i g. 6 und 7 zeigen eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform, die mit einem Motor um ihre Achse gedreht werden kann. Die Bezugszeichen entsprechen ansonsten denjenigen von F i g. 2 bis 5. Mit 12 ist eine Bewegungsvorrichtung bezeichnet; der säulenförmige Teil 4 ist mit drei Axialbohrungen 5 versehen, die — wie vorstehend beschrieben — ar beiten. In diesem Fall ist jedoch die Querbohrung 6 relativ kurz ausgeführt, um keine aus einem Impuls resultierende Antriebskraft auf das Bad auszuüben, wenn der Schmelzenstrom auf das Bad auftrifft. Statt dessen ist ein Antrieb mit Motor 13 und Kegelgetriebe 14, 15 vorhanden. Der säulenförmige Teil 4 wird drehbar von einem Rahmen 16 getragen; der gleichzeitig als Deckel dient und so angepaßt ist, daß er mit Hilfe eines Lagers 17 auf den Umfang des Konverters paßt Das Kegelgetriebe 15 ist fest mit dem säulenförmigen Teil 4 verbunden und kommt mit dem Kegelgetriebe 14 in Eingriff, das von einer Welle des Motors 13 getragen wird. Der Motor 13 ist auf dem Rahmen 16 befestigt. Es ergibt sich im Betrieb folgendes: Wenn der Motor 13 während des Betriebes läuft, wird der Strom der aus der Querbohrung 6 austretenden Metallschmelze fortlaufend auf jeweils andere Teile der Behandlungsmittelschicht, die sich auf der Oberfläche des Bades befindet, gegossen.

Fig. 8 zeigt weitere Einzelheiten einer entsprechenden Gesamtvorrichtung; die Bezugszeichen sind dieselben, wie vorher erläutert. Gemäß Fig. 8 ist die Bewegungsvorrichtung 3 am Deckel 16 befestigt und

ίο mit Hilfe des Deckels 16 durch geeignete Vorrichtungen 27, wie z. B. Draht und Ketten, aufgehängt. Der Deckel 16 ist weiterhin mit einer Schüttröhre 18 zur Einführung des Behandlungsmittels versehen, das die Schicht 10 bildet, die sich dann auf der Ober-

»5 ffäche des Schmelzenbades 2 befindet. Durch das Gasrohr 19 wird Gas zugeführt, das durch die öffnungen 9 ausgeblasen wird; es ist mit dem Gasdurchgang 7 mit Hilfe eines drehbaren Gelenks 20 verbunden, um die Drehung des säulenförmigen Teils 4 um

ao seine Achse zu ermöglichen. Das der Metallschmelze beigemischte und anschließend wieder freigegebene Gas, wenn der die Gasblasen enthaltende Schmelzenstrom aus der Querbohrung 6 austritt und mit großer Kraft auf die Behandlungsmittelschicht 10 auftrifft,

a5 wird in dem Raum gesammelt, der durch den Deckel 16 über der Oberfläche des Schmelzenbades gebildet wird; das Gas wird dann durch das Abgasrohr 21 entweder abgeleitet oder erneuter Verwendung zugeführt.

Die in F i g. 8 gezeigte Vorrichtung arbeitet trotz ihres einfachen Aufbaus mit nur einer Axialbohrung ausgezeichnet, z. B. bei der Behandlung einer Metallschmelze von etwa 2001. Man kann dabei aber auch eine Mehrzahl von Axialbohrungen, z. B. 2 bis 5 Bohrungen, die parallel zueinander liegen, anwenden, wodurch die Wirkungsweise noch gesteigert werden kann.

Beim Arbeiten z. B. mit drei Axialbohrungen hat sich aber ein etwa gleicher Wirkungsgrad wie beim Arbeiten mit nur einer Axialbohrung herausgestellt. Ferner hat sich ergeben, daß bei Verwendung einer Bewegungsvorrichtung, wie in F i g. 8 gezeigt, wo die Länge einer Querbohrung relativ gering ist, die Anzahl der Querbohrungen 6, die mit einer Axialbohrung 5 verbunden sind, eine geringe Wirkung auf die umgewälzte Menge der Metallschmelze ausübt, solange der in der vertikalen Bohrung auftretende strömungsdyr?mische Widerstand gleich ist. Zurweitestgehcnd möglichen Ausnutzung des Behandlungsmittels, das sich als Schicht auf der Oberfläche des Schmelzenbades befindet, und zur Verkürzung der Arbeitszeit ist es vorteilhaft, den Schmelzenstrom an möglichst vielen verschiedenen Stellen auf der gesam ten Badoberfläche auszustoßen; dann soll eine Mehr zahl von Querbohrungen in Verbindung mit einer Axialbohrung angewendet werden. Die in F i g. 2 bis 5 gezeigten Vorrichtungen werden vorzugsweise bei kleinen oder mittleren Anlagen eingesetzt. Dabei liegt dann die Neigung der Querbohrung 6 mit Bezug auf eine radiale Linie des säulenförmigen Teils 4 oder des Konverters 1 bevorzugt im Bereich zwischen 10 und 60 Grad. Bei großen Anlagen zur Behandlung von Badschmelzen von etwa 100 bis 2001 ist jedoch z. B. ein Motor bevorzugt, wie in F i g. 6 bis 8

*S gezeigt Die Drehgeschwindigkeit kann bei mehreren Drehungen pro Minute liegen; 1 PS kann dafür ausreichen. Da die Zirkulation der Metallschmelze von dei

hydrostatischen Druckdifferenz abhängt, die sich aus der Differenz der scheinbaren spezifischen Dichten innen und außen am säulenförmigen Teil 4 ergibt, hängen Zirkulation und Wirkungsgrad der Bewegungsvorrichtung im wesentlichen von den Dimensionen des säulenförmigen Teils, insbesondere von dessen Axialbohrung, und auch von den Bedingungen, unter denen das Gas eingeblasen wird, ab. Die Beziehungen zwischen diesen Faktoren sind in Fig. 9 bis 11 dargestellt.

Wem bei konstanten Größen für Durchmesser der Axialbohrung und Eintauchtiefe die Menge des eingeblasenen Gases graduell erhöht wird, nimmt zunächst die strömende Schmelzenmenge in Proportion mit der Menge des eingeblasenen Gases zu: wenn die Menge des eingcblasenen Gases weiter erhöht wird, nähert sich die Strömungsmenge graduell einem Sättigungspunkt, wie man Fig. 10 entnehmen kann. Das resultiert daraus, daß es eine obere: Grenze für die Anzahl Gasblasen gibt, die unabhängig voneinander in der flüssigen Schmelzenphase gehalten werden kann, um die scheinbare spezifische Dichte zu reduzieren, so daß sich dann diese Sätligungsg.eiizc ergibt. Wenn Gas über diese obere Grenze hinausgehend eingeblasen wird, beginnen die Gasblasen sich unter Überwindung der Oberflächenspannung der Metallschmelze zusammenzuschließen; dann tritt in der vertikalen Bohrung der Effekt auf, daß das Gas hindurchgeblasen wird. Wenn dieser Durchblas-Effekt auf Grund weiteren Anstiegs der Gasmenge noch stäiker wird, nimmt die strömende Schmelzenmenge eher ab. als daß eine ausgeglichen^ obere Grenze eingehalten wird. Erhöht man die Eintauchtiefe des säulenförmigen Teils, wird der Punkt, wo die iiusgestoßene Schmelzenmenge eine ausgeglichene obere Grenze erreicht, in Richtung einer größeren Menge Angeblasenen Gases verschoben, wie in Fig. 10 dargestellt; so wird dann der absolute Wert der ausgeglichenen oberen Grenze natürlich entsprechend erhöht. Eine Vergrößerung des Durchmessers der Axialbohrung hat die gleiche Wirkung wie eine Erhöhung der Eintauchtiefe der Axialbohrung mit Bezug auf das Verhältnis des von dem Gas in der vertikalen Bohrung eingenommenen Volumens; deshalb wird dabei die Wirkung des eingeblasenen Gases in einen aün^iiceren Bereich verschoben. Da die Menge der Metallschmelze, die aufsteigen bzw. zirkulieren soll, proportional mit der Querschnittsfläche der Bohrung ansteigt, wird jedoch das Anstiegsniveau des säulenförmigen Schmelzenteils in der Axialbohrung nicht erhöht, sondern eher reduziert. Um das gleiche Niveau des Anstiegs, wie bei kleinerem Durchmesser der Axialbohrung, zu erhalten, muß deshalb die Eintauchtiefe des säulenförmigen Teils erhöht werden.

ίο F i g. 11 veranschaulicht die Relation zwischen dem Durchmesser der Axialbohrung, der Eintauchtiefe und der Gießmenge der Metallschmelze. Die Gießmenge kann bei einem kleineren Durchmesser der Axialbohrung in einem Gebiet geringer Eintauchtiefe größer werden. Es wurde festgestellt, daß das Verhältnis des Durchmessers der Axialbohrung zur Eintauchtiefe kleiner als ein Drittel (D/Hd < V₃) sein soll.

Die nachstehende Tabelle zeigt beispielsweise die Ergebnisse von Entschwefelungsbehandlungen bei geschmolzenem Roheisen unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach F i g. 8 mit einem säulenförmigen Teil mit einer Axialbohrung, wobei die Drehung durch einen Motor erfolgt. Die Dimension und die Betriebsbedingungen sind in der Tabelle angegeben. Stickstoff (N„) wurde als Gas verwendet; die Düsen zum Einblasen des Gases befinden sich 100 mm über dem unteren Ende der Axialbohrung. Damit wird vermieden, daß durch Drehen des unteren Endes des säulenförmigen Teils Gas austreten kann.

Zum Vergleich ist in der Tabelle das Ergebnis einer Behandlung nach einer konventionellen Methode angegeben, bei der zur Entschwefelungsbehandlung wiederholt geschmolzenes Roheisen von einem Konverter in einen anderen Konverter umgegossen wurde.

Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen dem Schwefelgehalt und der Behandlungszeit bei der Entschwefelungsbehandlung von geschmolzenem Roheisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung können nicht nur zur Entschwefelungsbehandlung angewendet werden, sondern auch zur Entfernung von Phosphor und Silizium, zur Entgasung sowie zur Legierungsbildung oder zur Einstellung der Komponenten der Metallschmelze.

Vergleich einer Behandlung nach der Erfindung mit einem konventionellen Verfahren unter Wechsel des Konverters bei der Entschwefelung

	1	2	3	4	5	Konven tionelle Behandlung
Einzelheiten der Ausrüstung Zahl der Axialbohrungen Durchmesser der Axialbohrungen (mm) . .	3 150 1250 3 4 5,2 CaC₂ 19	3 150 1250 3 0 4,9 CaC₂ 10	1 600 2600 4 5,5 204 CaC, 4,9	1 600 2600 4 5,5 194 CaC₅ 5,2	1 600 2600 4 5,5 187 CaC₂ 5,4	—
Länge der Axialbohrungen (mm) Zahl der Querbohrungen Drehgeschwindigkeit (rpm) Behandlungsmenge des geschmolze nen Roheisens (Tonnen) Entschwefelungsmittel Menge des Entschwefelungsmittels (kg/Tonne Roheisen)	200 Na₂CO₃ 7,0

509 620/21

Fortsetzung der Tabelle

-fr?

10

Konventionelle Behandlung

Eingeblasenes Gas

Menge des eingeblasenen Gases
(NnWmin)

Zirkulationsrate des geschmolzenen Roheisens (Tonne/min)

Behandlungszeit (min)

Tempei atur des geschmolzenen Roheisens, ⁰C

vor der Behandlung

nach der Behandlung

Zusammensetzung des geschmolzenen Roheisens, */o
vor der Behandlung

C

Si

S

N

nach der Behandlung

C

Si

S

N

Grad der Entschwefelung, %

N₂
0,7

2,0
16,5

1400
1345

4,43
0,36
0,061

4,45
0,39
0,003

95

N₂
0,7

2,0
18

1390
1340

4,45
0,37
0,056

4,45
0,40
0,004

93

N₂ 10,8

110

12

1330 1313

4.52 0,48 0,033 0,0043

4,52 0,47 0,003 0,0039

91

N₂
12,5

117

12

1315
1300

4,50
0,45
0,025
0,0040

4,48
0,44
0,004
0,0042

84

N₂
10,0

104
17

1310
1290

10

1340 1320

0,51
0,056

0,48
0,004

4,50 0,50 0,045

4,45 0,37 0,015

67

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

ii ,

Claims

Patentansprüche:

.. I. Verfahren zum Umrühren von Metallschmelzen, bei dem in einen Teil der Schmelze, Γ, der sich in einem in das Schmelzengefäß hineinragenden offenen Rohr befindet, ein Fördergas eingeleitet wird, dieser Teil der Schmelze in dem Rohr aufsteigt und von einer Höhe oberhalb des Badspiegels aus dem Rohr auf den Badspiegel zurückfällt, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückfallende Metallstrahl relativ zum Badspiegel bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückfallende Metal!- strahl bei seinem Austritt aus dem Rohr umgelenkt wird und ein Drehmoment um die Rohrachse erzeugt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückfallende MeiaiJsirab! bei seinem Austritt aus dem Rohr umgelenkt wird, eine Kraft auf das Metallbad ausübt und dieses in Drehung um die Rohrachse versetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Bewegung des zurückfallenden Metallstrahls zum Badspiegel mittels eines Motors erzeugt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen um seine Mittelachse drehbaren säulenförmigen Teil (4), der senkrecht in das Bad (2) eingebracht wird, der wenigstens eine Axialbohrung (5), wobei die Axialbohrung (5) unten offen ist und oben mit der Querbohrung (6) in Verbindung steht, und wenigstens eine Querbohrung (6), wobei die Achse der Querbohrung (6) in bezug auf eine radiale Linie des säulenförmigen Teils (4) geneigt ist, hat, und durch einen in dem säulenförmigen Teil (4) vorgesehenen Gasdurchgang (7), der im Innern der Axialbohrung (5) in der Nähe des unteren Endes mündet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der säulenförmige Teil (4) mit einem Motor (13) und einem Getriebe (14, 15) zur Drehung um seine Mittelachse versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anpruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers der Axialbohrung (S) zur Eintauchtiefe der Axialbohrung (S) in das Bad (2) kleiner als ein Drittel ist.