DE2622236A1

DE2622236A1 - Verfahren und vorrichtung zum zusetzen festen, pulverfoermigen oder koernigen materials in geschmolzenes metall

Info

Publication number: DE2622236A1
Application number: DE19762622236
Authority: DE
Inventors: Jaakko Dipl Ing Lautjaervi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-21
Filing date: 1976-05-19
Publication date: 1976-12-09
Also published as: SE410618B; BE842109A; FI54328B; SE7605664L; FR2311614A1; US4109898A; JPS51143506A; FI751479A; FR2311614B3; FI54328C; GB1550383A

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERD UTERMANN

71 HEILBRONN, POSTFACH 3525, CABLE: PATU, TEL. (07131) 82628

.MoltkestraBe 6 (Haus der Deutschen Bank). Parken: Tlefäarage Harmonie

Deutsche Bank Hellbronn: 364364 Handelsbank Hellbronn: 23080 5 Kreissparkasse Hellbronn: 7001 6 Postscheck Stuttgart: 43016-704

Patent- und Gebrauchsmuster- E 26./L 25. 32 D

HiI fs-Anmeldung ' 18. Mai 1976/8H

Anmelder: Herr

. Dipl.-Ing. Jaakko Lautjärvi Kuljunniemi B

92160 Saloinen / Pinnland

und

Herr

Ing. Raimo Eriksson

Kuljunniemi A■

9216O Saloinen / Pinnland

Bezeichnung; Verfahren und Vorrichtung zum Zusetzen festen, pulverförmiger! oder körnigen Materials in geschmolzenes Metall

Beschreibung;

Nach dem Schmelzen wird das geschmolzene Metall in einen Kübel (eine Pfanne) gegossen, in welchem häufig weitere Behandlungen durchgeführt werden, beispielsweise das Legieren und Beseitigen von Verunreinigungen. In dem Fall, wo das zuzugebende!Material fest ist, kann das Zusetzen auch durch Eintauchen oder durch Einspritzung mit einem Trägergas durchgeführt werden.

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Ein mit gegenwärtig bekannten Verfahren verbundener wesentlicher Nachteil besteht in der veränderlichen Verfügbarkeit des zuzusetzenden Materials. Speziell dann, wenn es um die Frage geht, ein in Metall unlösbares Material zuzusetzen (Raffinationsprozess), wird der Verbrauch an tatsächlich zuzusetzendem Material beträchtlich größer als im idealen Fall.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das wirksame Material unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in pulverisierter oder körniger Form zugesetzt v/erden. Im Unterschied zur Einspritzung erfolgt das Zusetzen nach der vorliegenden Vorrichtung ohne ein Trägergas, und zwar durch Schleudern des Materials in die Schmelze.

In Versuchen ist erprobt worden, daß das Schleudern ohne Trägergas gelingt und daß mit der erprobten Hinzufügung wirtschaftlich bessere Ergebnisse erhalten worden sind, als mit allgemein bekannten benutzten Verfahren.

In der beigefügten Zeichnung ist das Prinzip der in den Versuchen benutzten Vorrichtung erläutert. Alle für die Arbeitsweise der Vorrichtung wesentlichen Teile erscheinen dort.

Die Vorrichtung kann auf einem besonderen Ständer angeordnet werden, wo sie angehoben oder abgesenkt werden kann, oder sie kann auch an einem Kranhalten angehängt sein.

Das zuzusetzende Material wird aus einem Behälter 1 durch Verstellung der Verschlußvorrichtung 2 in ein Rohr 7 geleitet, Vorher ist die Vorrichtung, wie in der Zeichnung dargestellt, in die Schmelze eingetaucht worden. Der Eintritt von geschmolzenem Metall in.das Rohr 7 und seinen speziell, insbesondere wie dargestellt, gestalteten unteren Teil 9 ist durch die Zuführung eines· geeigneten Gases in das Rohr 6 verhindert worden. Das einzutauchende Rohr ist mit einem Material ausgekleidet, welches gegenüber den thermischen und chemischen Einflüssen

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des geschmolzenen Metalles widerstandsfähig ist.

Das Rohr wird von einem Motor 3» übertragungselementen 1+ und einem Lagersatz (mit einer Siemenscheibe) 5 in Umdrehungen versetzt. Auf diese Weise wird das aus dem Behälter abgeleitete Material nach seiner Ankunft an der begrenzenden Oberfläche der Flüssigkeit infolge der Drehbewegung des besonders gestalteten unteren Endes über den Rand des unteren Endes in die Schmelze hinausgeschleudert.

Die Vorrichtung ist zum Entschwefeln von geschmolzenem Roheisen angewandt worden, das dabei verwendete wirksame Material war granuliertes Magnesiummetall. Die Kornforrn muß so sein, daß das Produkt leicht aus dem Behälter in das Rohr fließt. Geeignete Entleerungsgase sind Stickstoff oder Argon. An der Außenseite ist das Rohr von Schamotte-Ziegelsteinen umfaßt. Das konische untere Ende ist ebenfalls aus Schamottesteinen hergestellt und Nuten sind maschinell an seiner Stirnoberfläche eingearbeitet, um eine wirksame Zentrifugalströmung hervorzurufen. Das zu behandelnde geschmolzene Roheisen befindet sich in einer Gießpfanne. Der für die Behandlung vorbereitete Rohrteil der Vorrichtung wird in das geschmolzene Eisen eingetaucht, wenn Stickstoff in das Rohr hineinströmt, wodurch geschmolzenes Eisen nicht in das Rohr aufsteigen kann. Der Stickstoffstrom ist auf die Leckverluste eingestellt, die infolge einer sehr geringen Gasströmung über den unteren Rand des Rohres auftreten.

Die Drehbewegung wird in Gang gebracht. Es wurde entdeckt, daß 120 Umdrehungen pro Minute den gewünschten Schleudervorgang hervorrufen. Wenn das Rohr bis zu einer passenden Tiefe eingetaucht ist, wird der Abfluß der Magnesiumkörner in Gang gesetzt. Die Körner werden in die Schmelze hineingeschleudert, wo das Magnesium in bekannter Weise mit dem

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im Eisen gelösten Schwefel reagiert. Die Prozessdauer beträgt ungefähr 10 Minuten.

In dem oben beschriebenen speziellen Fall kann der Gang des Verfahrens mit der Eintauchtiefe und der Art der Zufuhr des Magnesiums geregelt werden und es kann die beste Ausnutzung des Magnesiums erreicht werden. Die Magnesiumkorner schmelzen in dem Augenblick, v/o sie ausgeschleudert werden und beginnen, an die Oberfläche der Schmelze aufzusteigen, weil sie leichter als Eisen und in Eisen unlösbar sind. Nach dem Aufsteigen in eine bestimmte Höhe (Tiefe) überschreitet der Dampfdruck des Magnesiums den Gesaintdruck der Atmosphäre und des geschmolzenen Metalls, wodurch sich der Flüssigkeitstropfen in bekannter Weise in eine Dampfblase umwandelt. Durch Veränderung der Korngröße des Magnesiums und der Konstruktion des Schleuderendes kann die Größe der Magnesiumtropfen beeinflußt werden und damit diejenige der Dampfblasen. Ein entsprechendes Ergebnis kann mit bisher bekannten Verfahren, bei denen Magnesium verwendet wird, nicht erhalten werden.

Das Verfahren bietet weitere besondere Möglichkeiten, z. B. bei der Desoxydation von geschmolzenem Stahl und beim Legieren von geschmolzenem Roheisen und Stahl. Beim Karbid-Prozeß von geschmolzenem Stahl kann die Daiapf blase ngröße von hergestelltem Kalziumdampf gemäß der Karbidkorngröße geregelt werden. Bei anderen Verfahren ist die Regelung der Dampfblasengröße schwierig, v/eil beim Einspritzen beispielsweise die Dampfblasengröße entsprechend der Blasengröße des Trägergases festgelegt ist. In allen Fällen kann das erfundene Verfahren einen größtmög- Gewinn (Einsparung) an dem zuzusetzenden Material bringen und beim Legieren kann der gewünschte Gehalt sehr genau erreicht v/erden.

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Claims

Ansprüche;

Verfahren zum Zusetzen von festem, pulverförmigem oder körnigem Material in ein geschmolzenes Metall, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusetzen durch ein rohrförmiges Mischgefäß, welches sich um seine Mittelachse dreht, unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls erfolgt, wobei das Aufsteigen von Metall in das Rohr durch ein mit dem Metall nicht reagierendes Druckgas verhindert wird und das feste zuzusetzende Material durch die Drehbewegung gleichmäßig in das geschmolzene Metall hineingeschleudert wird.

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2. Zuführungsvorrichtung für festes, körniges oder pulverförmiges Material zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch Ί, da durch gekennzeichnet, daß zum Speisen des zuzusetzenden Materials ein Druckbehälter (1) ein einstellbares Gerät (2) enthält, wie eine vibrierende Speisevorrichtung, ein Kontrollventil, eine kammerförmige Speisevorrichtung oder dergleichen, wodurch zu jedem besonderen Zeitpunkt die Menge des benötigten Materials durch ein sich drehendes Mischrohr (7) gespeist wird, welches aus einem gegen- ■ über den.Wirkungen des geschmolzenen Metalles widerstandsfähigen Materials (8) hergestellt ist und dessen unseres Ende (9) so konstruiert ist, daß es das Material infolge der Drehbewegung gleichförmig in das geschmolzene Metall schleudert, in welches das Mischrohr in einer für jedes einzuführende Material jeweils geeigneten 'x'iefe eingetaucht ist. -
3. Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß seine Speisevorrichtung und seine Mischvorrichtung in an sich bekannter Weise von einem mit dem Metall nicht reagierenden Gas unter Druck gesetzt werden kann, um dem Druck entgegenzuwirken, v/elcher beim Eintauchen des Mischrohres von dem Metall hervorgerufen wird und um auf diese iieise ein Aufsteigen des Metalles in das Innere des Mischrohres zu verhindern.

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