DE68908547T2

DE68908547T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Zugabe von Granalien zu geschmolzenem Stahl.

Info

Publication number: DE68908547T2
Application number: DE89111397T
Authority: DE
Inventors: Mark A Hubbard
Original assignee: Inland Steel Co
Current assignee: Inland Steel Co
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1993-12-02
Anticipated expiration: 2009-06-23
Also published as: ZA894825B; EP0378744B1; ES2042885T3; DE68908547D1; MX166041B; AU609688B2; EP0378744A1; AU3673889A; JPH02190441A; BR8903269A; CA1333527C; US4863684A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zugabe von festen Legierungsbestandteilen zu geschmolzenem Metall und insbesondere die Zugabe von festen, teilchenförmigen Legierungsbestandteilen zu einem Strom aus geschmolzenem Metall, der von einem oberen Behälter zu einem unteren Behälter herunterkommt.
Es ist oft wünschenswert, Legierungsbestandteile in fester, partikulärer Form, wie etwa Granalien, zu einem Strom aus geschmolzenem Metall zuzugegeben, der von einem oberen Behälter, wie etwa einer Gießpfanne, zu einem unteren Behälter, wie etwa der Zwischenpfanne in einer Stranggußvorrichtung, herunterkommt. Es ist wünschenswert, die Legierungsbestandteile zum herunterkommenden Strom aus geschmolzenem Metall zuzugeben, weil dies das Einmischen der Legierungsbestandteile in das geschmolzene Metall, wie etwa geschmolzenen Stahl, erleichtert.
Es ist auch wünschenswert, den Legierungsbestandteil als Granalienteilchen zuzugeben, weil der Legierungsbestandteil in dieser Form genau dosiert werden kann und eine schnelle Auflösung und Dispersion des Legierungsbestandteils im geschmolzenen Metall auftritt.
Bestimmte Legierungsbestandteile für geschmolzenen Stahl, wie etwa Blei, Bismut, Tellur und SeIen, die typischerweise zu geschmolzenem Stahl zugegeben werden, um die maschinelle Verarbeitbarkeit des resultierenden festen stahlproduktes zu verbessern, haben relativ niedrige Schmelzpunkte, verglichen mit Stahl, und neigen zu übermäßiger Rauchbildung oder Oxidation, wenn sie zu geschmolzenem Metall zugegeben werden, insbesondere wenn diese Legierungsbestandteile in Form von Granalien vorliegen (US 4,389,249). Ein Hilfsmittel, um den Rauchbildungs- und Oxidationsproblemen zu begegnen, die auftreten, wenn diese Bestandteile zu geschmolzenem Stahl zugegeben werden, umfaßt das Einschließen des herunterkommenden Stroms aus geschmolzenem Stahl in einer vertikal angeordneten, rohrförmigen Gießhülse, die ein unteres Ende aufweist, das sich bis unter die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Metall in der Zwischenpfanne erstreckt. Der Legierungsbestandteil wird innerhalb der Gießhülse in den herunterkommenden Strom innerhalb der Gießhülse gerichtet. Die Gießhülse schützt den herunterkommenden Strom und den Legierungsbestandteil dagegen, der Außenatmosphäre ausgesetzt zu werden, die die Gießpfanne und die Zwischenpfanne umgibt.
Wenn der feste Legierungsbestandteil in den herunterkommenden Strom aus geschmolzenem Metall in der Form von Granalien eingebracht wird, können die Granalien mit einem unter Druck stehenden, nicht-oxidierenden Gas, wie etwa Argon oder Stickstoff, vermischt werden, das als ein Transport- oder Träg erigedium für die Granalien wirkt. Die Mischung aus Granalien und unter Druck stehendem Gas wird auf den herunterkommenden Strom aus geschmolzenem Stahl durch eine Düse gerichtet, die ein Auslaßende aufweist, das zum Inneren der Gießhülse hin offen ist. Wenn ein unter Druck stehendes Gas in dieser Art und Weise verwendet wird, dehnt sich das unter Druck stehende Gas innerhalb der Gießhülse aus und entfaltet darin eine Kühlwirkung. Außerdem durchläuft der metallische Legierungsbestand teil eine zustandsveränderung, wenn er in den herunterkommenden Strom aus geschmolzenem Stahl eintritt, wobei er sich von den festen Granalien zu Flüssigkeit verändert (und ein Teil davon möglicherweise zu Dampf), und diese Zustandsveränderung absorbiert Wärme und entfaltet eine zusätzliche Kühlwirkung innerhalb der Gießhülse.
Die Zugabe von Legierungsbestandteil in der Form von Granalien zu einem herunterkommenden Strom aus geschmolzenem stahl innerhalb einer diesen umgebenden Gießhülse unter Verwendung von unter Druck stehendem Inertgas als Trägermedium ist bei Rellis al., US-Patent Nr. 4,602,949 ('949), mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zur Zugabe von festen Legierungsbestand teilen zu einem Strom aus geschmolzenem Metall", offenbart.
Ein Problem, das auftreten kann, wenn eine Anordnung der Art verwendet wird, die im '949-Patent von Rellis et al. beschrieben ist, ist der Aufbau eines Pfannenbären aus Stahl innerhalb der Gießhülse. Dies wird durch die Kühlwirkung des sich ausdehnenden Gases auf Tröpfchen aus geschmolzenem Stahl bewirkt, die aus dem herunterkommenden Strom stammen und auf das Innere der Gießhülse treffen. Die Kühlwirkung des sich ausdehnenden Gases bewirkt daß sich die Tröpfchen auf dem Inneren der Gießhülse verfestigen, was zum Aufbau des oben erwähnten Pfannenbären führt. Dies ist unerwünscht, weil Pfannenbärenaufbau schließlich eine Blockierung des Düsenauslaßendes bewirken kann, wodurch verhindert würde, daß die Granalien in den herunterkommenden Strom aus geschnolzenem Stahl eintreten.
Ein Hilfsmittel, um dem Problem des Pfannenbärenaufbaus innerhalb der Gießhülse zu begegnen, ist bei Peters et al., erteilungsreife US-Anmeldung Serial Nr. 169,884, eingereicht am 18. März 1988 und betitelt "Verfahren und Vorrichtung zur Zugabe von flüssigem Legierungsbestandteil zu geschmolzenem Stahl", beschrieben. Bei diesem Hilfsmittel wird die Form des Legierungsbestandteiles von festen Teilchen zu geschmolzenen verändert. Als ein Ergebnis wird kein unter Druck stehendes Trägergas benötigt, um den Legierungsbestandteil zum Inneren der Gießhülse zu befördern, und die Kühlwirkung, die auf der Expansion des unter Druck stehenden Trägergases resultiert, fällt weg. Dieses Hilfsmittel erfordert jedoch Zusatzausrüstung, um den Legierungsbestandt eil zu schmelzen, den Legierungsbestandteil in geschmolzener Form zu halten und den geschmolzenen Legierungsbestandt zum Gießhülseninneren zu pumpen oder in anderer Weise zuzuführen.
Wenn der Legierungsbestandteil in Form von Granalien, vermischt mit einem Trägergas, zugegeben wird, besitzt die Düse, die den Granalienteilchen die Richtung gibt, ein stromabwärtiges Auslaßende, das zum Gießhülseninneren hin offen ist. Die Gießhülse besteht aus refraktorischem Material und die Temperatur innerhalb des Gießhülseninneren ist trotz der Kühlwirkung des sich ausdehnenden Trägergases relativ hoch. Die hohe Temperatur bewirkt daß sich die Düse aufheizt, und es tritt ein Gradient abnehmender Temperatur auf, der sich vom Düsenauslaßende in der Düse stromaufwärts erstreckt. Dies kann innerhalb der Düse vorzeitiges Schmelzen der Granalien bewirken, die einen relativ niedrigen Schmelzpunkt besitzen. Der Temperaturgradient in der Düse kann auch bewirken, daß die Granalien an Stellen, die stromaufwärts des Düsenauslaßendes liegen, zäh oder klebrig werden. Als eine Folge kann es zu einem Aufbau von Legierungsbestandteil innerhalb der Düse an einer Stelle stromabwärts des Düsenauslasses kommen, was schließlich eine Blockierung innerhalb der Düse bewirkt.
Um dem im vorstehenden Paragraphen beschriebenen Problem zu begegnen, wurde eine spezielle Düsenkonstruktion entwickelt und diese ist bei Rellis et al., US-Patent Nr. 4,747,584 ('584), mit dem Titel "Vorrichtung zum Einspritzen von Legierungsbestandteil in einen Strom aus geschmolzenem Metall", beschrieben. Die bei Rellis et al. '584 beschriebene Düse besteht aus inneren und äußeren rohrförmigen Teilen. Die Mischung aus Transportgas und Metallgranalien wird durch das innere rohrförmige Teil geleitet. Eine Kühlflüssigkeit wird durch das äußere rohrförmige Teil zirkuliert, um das innere rohrförmige Teil zu kühlen. Umlenkplatten und ein Durchtritt sind zwischen den zwei rohrförmigen Teilen vorgesehen, um einen Weg festzulegen, entlang welchem die Kühlflüssigkeit von einer Einlaßstelle benachbart dem stromaufwärtigen Ende der Düse nach unten zum stromabwärtigen Ende der Düse hin und dann nach oben zurück zum stromaufwärtigen Ende der Düse strömt, wo die Kühlflüssigkeit aus der Düse abgezogen wird. In den Anordnungen, die in den zwei Patenten von Rellis et al. verwendet werden, wurde der herunterkommende Strom aus geschmolzenem Stahl in die Gießhülse durch ein vertikal angeordnetes Rohr eingeleitet, das ein unteres Auslaßende aufweist, das nahe dem oberen Ende der Gießhülse angeordnet ist. Das untere Ende der Gießhülse wurde wünschenswerterweise unterhalb der Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Metall in der Zwischenpfanne angeordnet. Probleme tauchten auf, die das Ausmaß beschränken, in dem das untere Ende der Gießhülse in das Bad aus geschmolzenem Metall eingetaucht werden konnte, und als ein Ergebnis wurde das untere Auslaßende des vertikal angeordneten Rohres relativ weit oberhalb der Oberfläche des Bades angeordnet. Dies war unerwünscht, weil es die Länge des nicht- eingeschlossenen Teils des herunterkommenden Stroms erhöhte, d.h. des Teils zwischen dem unteren Auslaßende des vertikal angeordneten Rohrs und der Oberfläche des Bades. Der Legierungsbestandteil wird in den nicht-eingeschlossenen Teil des herunterkommenden Stromes gerichtet. Es ist wünschenswert, den nicht-eingeschlossenen Teil des herunterkommenden Stromes so kurz wie möglich zu halten, weil die Oxidationsgefahr umso größer ist, je länger er ist.
Versuche sind unternommen worden, um das Problem des Pfannenbärenaufbaus innerhalb der Gießhülse durch Weglassen der Gießhülse zu vermeiden. Weglassen der Gießhülse ermöglicht es auch, daß das untere Auslaßende des vertikal angeordneten Rohres dichter an der Oberfläche des Bades angeordnet wird, wodurch die Länge des nicht-eingeschlossenen Teils des herunterkommenden Stromes verringert wird. In diesen Versuchen wurde der Legierungsbestandteil zum herunterkommenden Strom aus geschmolzenem Metall mit einer Düse zugegeben, die auf den Strom in einem Winkel mit einer nach unten gerichteten Komponente gerichtet war. Diese Düse hatte ein stromaufwärtiges Einlaßende, das mit dem stromabwärtigen Teil einer Transportleitung kommunizierte. Der stromabwärtige Teil der Leitung erstreckte sich stromaufwärts im selben Winkel wie die Düse und kommunizierte mit einem stromabwärtigen Teil, der sich horizontal direkt vom stromabwärtigen Teil in einem Winkel dazu erstreckte. Wenn die Düse nicht oder ungenügend gekühlt wurde, traten Probleme auf. Diese Probleme schlossen Überhitzen der Düse und der Transportleitung und Einschränkungen im Materialfluß durch die Transportleitung ein. Überhitzen der Düse oder der Transportleitung bewirkte auch, daß die Granalien in der Leitung oder Düse abbrannten oder darin schmolzen und Blockierungen verursachten.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Verfahren und eine Vorrichtung, wie beansprucht, beseitigen die oben beschriebenen Probleme. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Gießhülse und alle damit in Zusammenhang stehenden Probleme beseitigt, aber die Verwendung von festen Teilchen aus Legierungsbestandteil (z.B. Granalien) wird beibehalten, während die Rauchbildungs-, Oxidations- und anderen Probleme, die mit der Verwendung von Legierungsbestandteilen in fester, partikulärer Form ohne eine Gießhülse verbunden sind, vermieden werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kommt geschmolzenes Metall in einem vertikalen ersten Strom aus dem oberen Behälter zum unteren Behälter herunter, in dem ein Bad aus geschmolzenem Metall gebildet wird, das eine Oberfläche aufweist. Der erste Strom wird in den unteren Behälter durch ein vertikal angeordnetes Rohr gerichtet, das ein unteres Ende aufweist, das oberhalb der Oberfläche des Bades angeordnet ist. Der Teil des ersten Stroms, der unterhalb des unteren Endes des Rohres und oberhalb der Oberfläche des Bades liegt, ist der Außenatmosphäre ausgesetzt, die den oberen und unteren Behälter umgibt, da dort keine Gießhülse vorhanden ist, die das vertikal angeordnete Rohr oder den herunterkommenden ersten Strom aus geschmolzenem Metall umgibt.
Ein zweiter Strom, der ein Gemisch aus festen Teilchen aus Legierungsbestandteil und einem Trägergas umfaßt, wird durch eine Düse, die ein Auslaßende aufweist, in den freiliegenden Teil des ersten Stroms gerichtet. Die Düse und die festen Teilchen darin werden durch einen Kühlmantel gekühlt, durch den ein nicht-oxidierendes Gas (z.B. Argon oder Stickstoff) sich in einer Richtung bewegt, die parallel zur Richtung der Bewegung des zweiten Stromes durch die Düse ist. Das Kühlgas wird an einer zum Auslaßende der Düse benachbarten Stelle in die Außenatmosphäre abgegeben.
Durch Abkühlen der festen Teilchen in der beschriebenen Art und Weise wird Schmelzen oder Abbrennen der Teilchen minimiert oder eliminiert. Das Kühlgas wird benachbart zum Auslaßende der Düse ohne Änderung der Strömungsrichtung des Kühlgases von
(a) einer stromaufwärtigen Düsenkühlstelle zu (b) der Abgabestelle abgegeben. Dies ermöglicht, daß eine relativ hohe Geschwindigkeit des Kühlgases zwischen den zwei Stellen (a) und
(b) gehalten wird, und dies ermöglicht, daß die Kühlwirkung des Kühlgases auf die Düse und die festen Teilchen darin maximiert wird.
Der zweite Strom, der die festen Teilchen enthält, unterkriegt normalerweise bei Austritt aus dem Auslaßende der Düse einer Divergenz (d.h. er weitet sich auf). Die Düse ist so angeordnet, daß sie den zweiten Strom auf eine Zusammenflußstelle mit dem ersten Strom ausrichtet. Wenn die Divergenz jedoch zu groß ist, werden die festen Teilchen, die an den äußersten Rändern der Divergenz angeordnet sind, den ersten Strom verpassen und nicht in einer wünschenswerten Art und Weise in das geschmolzene Metall einbezogen werden oder können oxidiert werden oder in anderer Weise verloren gehen.
Um das Problem einer übermäßigen Divergenz zu vermeiden, unterworfen ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung den zweiten Strom einem Konvergierschritt, unmittelbar bevor er das Auslaßende der Düse verläßt. Dieser Konvergierschritt liefert, zusammen mit dem Positionieren des Auslaßendes der Düse genügend nahe am ersten Strom, einen zweiten Strom mit einer Breite, die nicht größer ist als die Breite des ersten Stroms an der Zusammenflußstelle der zwei Ströme. Als ein Ergebnis werden alle festen Teilchen im zweiten Strom, selbst diejenigen am äußersten Rand der Divergenz, in den ersten Strom gelenkt. Bei Weglassen des Konvergierschrittes müßte das Düsenauslaßende näher an dem ersten Strom liegen, um übermäßige Divergenz zu vermeiden, und je dichter die Düse am ersten Strom liegt, umso größer ist die Gefahr der Überhitzung mit all ihren Begleitproblemen.
Durch Weglassen der Gießhülse kann das untere Auslaßende des vertikal angeordneten Rohres, das den ersten Strom auf das Bad aus geschmolzenem Metall im unteren Behälter richtet, dichter am oberen Ende des Bades angeordnet sein und dies minimiert den freiliegenden Teil des ersten Stromes.
Weil die Gießhülse weggelassen ist, kann man es zulassen, daß das Kühlgas und das unter Druck stehende Trägergas, das verwendet wird, um die festen Teilchen im zweiten Strom zu transportieren, sich benachbart zur Zusammenflußstelle der zwei Ströme ausdehnen, und es besteht keine Gefahr der Produktion eines Pfannenbärenaufbaus, der wachsen und das Auslaßende der Düse blockieren könnte.
Das Kühlgas wird benachbart zum Auslaßende der Düse in solch einer Weise abgegeben, daß das Kühlgas wenigstes teilweise die festen Teilchen aus dem zweiten Strom an einer Einhüllungsstelle benachbart zum Auslaßende der Düse einhüllt. Weil das Kühlgas nicht-oxidierend ist, stellt es, zumindest anfangs, einen gewissen Schutz gegen Oxidation für die festen Teilchen im zweiten Strom zur Verfügung.
Andere Merkmale und Vorteile sind in dem beanspruchten Verfahren und der beanspruchten Vorrichtung inhärent und offenbart oder werden den Fachleuten auf diesem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden schematischen Zeichnungen deutlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine fragmentarische Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, die eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 2 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht, teilweise im Querschnitt, eines Teils der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Düse und einer Transportleitung zur Verwendung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht der Düse von Fig. 3;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang Linie 5-5 in Fig. 3;
Fig. 6 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht eines Teils der in den Figs. 3-5 veranschaulichten Düse; und
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 7-7 in Fig. 2.

Detaillierte Beschreibung

Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1, ist ein oberer Behälter oder eine Gießpfanne 10 dargestellt, die einen Gießpfannenauslaß 11 aufweist, der mit dem oberen Endabschnitt 12 eines vertikal angeordneten Rohres 13 kommuniziert, das ein unteres Auslaßende 14 aufweist, das sich durch eine obere Öffnung 17 eines unteren Behälters oder einer Zwischenpfanne 16 hindurch erstreckt, die unter Gießpfanne 10 angeordnet ist.
Gießpfanne 10 enthält geschmolzenes Metall, wie etwa geschmolzenen Stahl, und ein bewegbarer Verschlußschieber 18 herkömmllicher Konstruktion verschließt normalerweise den Gießpfannenauslaß 11. Der bewegliche Verschlußschieber 18 kann in eine offene Position gebracht werden (dargestellt in Fig. 1), wobei als Ergebnis davon geschmolzenes Metall durch den Gießpfannenauslaß 11 nach unten strömt, um einen herunterkommenden ersten Strom aus geschmolzenem Metall zu bilden, der durch das vertikale Rohr 13 in den unteren Behälter 16 gelenkt wird, in dem ein Bad 19 aus geschmolzenem Metall mit einer Oberfläche 20 gebildet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es keine Gießhülse, die das untere Auslaßende 14 von Rohr 13 oder den Raum unter den unteren Ende 14 und über der Oberfläche 20 von Bad 19 umschließt. Als ein Ergebnis sind dieser Raum und das untere Ende 14 der Außenatmosphäre ausgesetzt, die die Gießpfanne 10 und die Zwischenpfanne 16 umschließt. Das Rohr 13 umfaßt eine Konstruktion zum Lenken des ersten Stroms aus geschmolzenem Metall durch den freien Raum und der freiliegende Teil des herunterkommenden ersten Stroms aus geschmolzenem Metall ist in Figs.1 und 2 mit 21 angegeben.
Durch die obere Öffnung 17 der Zwischenpfanne 16 hindurch erstreckt sich, in einem Winkel mit einer nach unten gerichteten Komponente, eine Düse 24, die mit einer Transport- oder Förderleitung 25 verbunden ist, um in die Düse einen zweiten Strom einzuleiten, der ein Gemisch aus festen Teilchen und einen Trägergas umfaßt. Der nicht-umschlossene Teil des zweiten Stroms, außerhalb von Düse 24, ist mit 27 angegeben. Düse 24 lenkt den zweiten Strom 27 in den freiliegenden Teil 21 des ersten Stroms an einer Zusammenflußstelle 28 der zwei Ströme.
Düse 24 bestitzt einen Kühlmantel 31 (Fig. 2), der eine Konstruktion zum Kühlen der Düse und der festen Teilchen darin mit einem Kühlgas umfaßt, das sich in einer Richtung bewegt, die parallel zur Bewegungsrichtung des zweiten Stromes durch die Düse verläuft. Das Kühlgas wird aus dem Mantel 31 benachbart zur Düse in die Außenatmosphäre abgegeben.
Das vertikale Rohr 13 wird gehalten und positioniert durch einen Positioniermechanismus 22, an dem Leitung 25 mit einer Manschette 23 aufgehängt ist. Positioniermechanismus 22 und Gießpfannenschieber 18 sind detaillierter in US-Patent Nr. 4,747,584 von Rellis et al. beschrieben.
Gießpfanne 10 wird typischerweise von einer herkömmlichen Turretkonstruktion (nicht dargestellt) gehalten, die es ermöglicht, daß Gießpfanne 10 relativ zu Zwischenpfanne 16 angehoben oder abgesenkt werden kann. Positioniermechanismus 22 ermöglicht es, daß das untere Auslaßende 14 von Leitung 13 relativ zur Oberfläche 20 von Bad 19 im Zusammenhang mit einem Anheben oder Absenken von Gießpf anne 10 angehoben oder abgesenkt werden kann. Weil es keine Gießhülse gibt, die den Raum zwischen Rohrauslaßende 14 und Badoberfläche 20 umschließt, gibt es keine äußeren Beschränkungen, wie dicht Rohrauslaßende 14 zu Badoberfläche 20 sein muß, wie es diese gäbe, wenn eine umschließende Gießhülse verwendet worden wäre. Demgemäß kann Rohrauslaßende 14 unterhalb der oberen Öffnung 17 von Zwischenpfanne 16 angeordnet werden, wobei dies anderen Beschränkungen unterliegt, die unten beschrieben sind.
Düse 24 wird nun unter Bezugnahme auf Figs. 2-6 detaillierter beschrieben werden.
Düse 24 umfaßt ein inneres rohrförmiges Teil 30 und einen Kühlmantel 31, der das innere rohrförmige Teil umgibt. Der Kühlmantel 31 liegt in der Form eines äußeren rohrförmigen Teils vor, mit einem stromaufwärtigen Abschnitt 32 und einen stromabwärtigen Abschnitt 33, der mit einer Kupplung 34 lösbar mit dem stromaufwärtigen Abschnitt 32 verbunden ist.
Das innere rohrförmige Teil 30 besitzt eine Außenfläche 35, ein offenes, stromaufwärtiges Einlaßende, angezeigt bei 36, und ein offenes, stromabwärtiges Auslaßende 37. Das äußere rohrförmige Teil besitzt eine Innenfläche 39 in jedem seiner Abschnitt 32, 33, ein geschlossenes, abgedichtetes stromaufwärtiges Ende 40 im stromaufwärtigen Abschnitt 32 und ein offenes stromabwärtiges Auslaßende 41 im stromabwärtigen Abschnitt 33, benachbart zum Auslaßende 37 des inneren rohrförmigen Teils. Bezugnehmend auf Figs. 2 und 4, besitzt das innere rohrförmige Teil 30 einen Innendurchlaß, der sich zu einem Auslaßende 37 hin, der geringfügig stromaufwärts von Auslaßende 41 auf dem äußeren rohrförmigen Teil endet, bei 45 verengt.
Wie in Figs. 4 und 5 dargestellt, gibt es einen ringförmigen Durchlaß 43 zwischen (a) Außenfläche 35 des inneren rohrförmigen Teils 30 und (b) Innenfläche 39 des äußeren rohrförmigen Teils. Mit Durchlaß 43 kommuniziert eine Einlaßverbindung 44 auf dem stromaufwärtigen Abschnitt 32 des äußeren rohrförmigen Teils, benachbart zum geschlossenen stromaufwärtigen Ende 40 des äußeren rohrförmigen Teils und stromaufwärts des Auslaßendes 41 des äußeren rohrförmigen Teils. Ein gasförmiges Kühlfluid, das aus einem nicht-oxidierenden oder inerten Gas, wie etwa Stickstoff oder Argon, besteht, wird durch Einlaß 44 in den ringförmigen Durchlaß 43 eingeführt und strömt durch den Durchlaß hindurch nach unten, wobei es am Auslaßende 41 austritt. Das Kühlgas wird zu Einlaß 44 durch eine Leitung (nicht gezeigt) aus einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt) geleitet.
Die stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Abschnitte 32, 33 des äußeren rohrförmigen Teils sind separat und getrennt voneinander. Der stromaufwärtige Abschnitt 32 ist direkt auf dem inneren rohrförmigen Teil 30 durch Abstandshalter 46 angebracht, die sich zwischen der Außenfläche 35 des inneren rohrförmigen Teils und der Innenfläche 39 des äußeren rohrförmigen Teils erstrecken (Figs. 5 und 6). Wie in Fig. 5 dargestellt, gibt es drei Abstandshalter 46, wobei jeder vom anderen um einen Winkel von 120º getrennt ist. Die Abstandshalter 46 sind an Außenfläche 35 des inneren rohrförmigen Teils 30 befestigt und es besteht eine Reibungspassung zwischen Innenfläche 39 des stromaufwärtigen Abschnitts 32 des äußeren rohrförmigen Teils und den Abstandshaltern 46, die satt mit Innenfläche 39 in Eingriff stehen.
Wie oben angemerkt, ist der stromabwärtige Abschnitt 33 des äußeren rohrförmigen Teils über Kupplung 34, die ein stromaufwärtiges Ende 47, das mit Gewinde mit dem stromaufwärtigen Abschnitt 32 des äußeren rohrförmigen Teils verbunden ist, und ein stromabwärtiges Ende 48 aufweist, das mit Gewinde mit dem stromabwärtigen Abschnitt 33 des äußeren rohrförmigen Teils verbunden ist, mit dem stromabwärtigen Abschnitt 32 lösbar verbunden. Die mit Schraubgewinde versehene Kupplung 34 ist die einzige Verbindung zwischen dem stromabwärtigen Abschnitt 33 des äußeren rohrförmigen Teils und irgendeinem anderen Teil von Düse 24. Es gibt keine direkte Befestigung des stromabwärtigen Abschnitts 31 auf dem inneren rohrförmigen Teil 30. Der stromabwärtige Abschnitt 33 ist vom Rest der Düse 24 leicht abnehmbar und trennbar, wenn der stromabwärtige Abschnitt vom stromaufwärtigen Abschnitt 32 an Kupplung 34 gelöst wird.
Auslaßende 37 auf dem inneren rohrförmigen Teil 30 ist relativ unzugänglich, wenn der stromabwärtige Abschnitt 33 des äußeren rohrförmigen Teils mit dem stromaufwärtigen Abschnitt 32 desselben verbunden ist. Wenn jedoch der stromabwärtige Abschnitt 33 vom stromaufwärtigen Abschnitt 32 abgenommen ist, ist das Auslaßende 37 auf dem inneren rohrförmigen Teil 30 leicht zugänglich.
Wenn der rohrförmige Durchlaß 43 teilweise verstopft ist, im stromabwärtigen Abschnitt 33 des äußeren rohrförmigen Teils, würde dies die Kühlwirkung verringern, die vom Gasstrom durch Durchlaß 43 erhältlich ist, verglichen mit der Kühlwirkung, die erhalten wird, wenn der Gasstrom in Durchlaß 43 ungehindert ist.
Von Zeit zu Zeit während des normalen Betriebs können sich Tröpfchen aus geschmolzenem Metall innerhalb des stromabwärtigen Abschnitts 33 des äußeren rohrförmigen Teils oder innerhalb des sich verengenden Abschnitts 45 des inneren rohrförmigen Teils 30 verfestigen. Es ist daher notwendig, diese Elemente periodisch zu reinigen. Die Reinigung wird durch die Art und Weise erleichtert, in der die Düsenelemente zusammengehalten werden. Wie oben angemerkt, kann der stromabwärtige Abschnitt 33 des äußeren rohrförmigen Teils leicht vom mit Schraubgewinde versehenen Ende 48 von Kupplung 34 gelöst und vom Rest der Düse getrennt werden, um die Reinigung des stromabwärtigen Abschnitts 33 zu erleichtern. Zusätzlich ist das Innere des sich verengenden Abschnitts 45 auf dem inneren rohrförmigen Teil 30 zur Reinigung leicht zugänglich, wenn der stromabwärtige Abschnitt 33 von der Düse getrennt worden ist.
Der stromaufwärtige Abschnitt 32 des äußeren rohrförmigen Teils muß einer Reinigung oder einem anderen Wartungsvorgang nicht so häufig unterzogen werden, wie dies der stromabwärtige Abschnitt 33 muß. Demgemäß muß der stromaufwärtige Abschnitt 32 nicht wie der stromabwärtige Abschnitt 33 leicht abnehmbar sein.
Wie oben angemerkt, kommuniziert Düse 24 mit einer Leitung 25 zur Förderung eines Gemisches aus festen Teilchen und einem Trägergas zur Düse. Leitung 25 besitzt einen stromabwärtigen Abschnitt 50, der mit Einlaßende 36 des inneren rohrförmigen Teils 30 kommuniziert. Der stromabwärtige Leitungsabschnitt 50 erstreckt sich in einer Richtung mit einer nach unten gerichteten Komponente, im selben Winkel wie Düse 24 (Figs. 1 und 3). Das innere rohrförmige Teil 30 von Düse 24 kann mit dem stromabwärtigen Leitungsabschnitt 50 am Einlaßende 36 der ersterenverbunden werden oder das innere rohrförmige Teil 30 kann eine einstückige Verlängerung von Leitungsabschnitt 50 sein.
Leitung 25 besitzt auch einen horizontal angeordneten Abschnitt 51, der stromaufwärts vom stromabwärtigen Leitungsabschnitt 50 angeordnet ist. Ein konvex gebogener Leitungsabschnitt 52 verbindet direkt den horizontal angeordneten Leitungsabschnitt 51 und den stromabwärtigen Leitungsabschnitt 50. Durch Verbinden der Leitungsabschnitte 50 und 51 in der im vorstehenden Satz beschriebenen Art und Weise verringert man die Wahrscheinlichkeit von Durchflußbeschränkungen aufgrund der Veränderung in der Strömungsrichtung an der Verbindungsstelle der Rohrabschnitte 50 und 51. Solche Durchflußbeschränkungen würden wahrscheinlicher auftreten, wenn die Rohrabschnitte 50 und 51 in einem scharfen Winkel zusammengehalten würden. Stattdessen ist die Veränderung in der Strömungsrichtung, wie in den Figs. 1 und 3 dargestellt, allmählich und glatt.
Wie in Fig. 2 dargestellt, unterliegt der zweite Strom 27 bei Austritt aus dem Auslaßende 41 von Düse 24 einer Divergenz. Zu dem Zeitpunkt, wenn der zweite Strom 27 seine Zusammenflußstelle 28 mit dem ersten Strom 21 erreicht, ist die Breite des zweiten Stroms wesentlich größer als die Breite, die er besitzt, wenn er Düse 24 verläßt. Wenn die Breite des zweiten Stromes 27 an der Zusammenflußstelle 28 größer ist als die Breite des ersten Stroms 21, werden die festen Teilchen an den äußersten Enden der Divergenz im zweiten Strom den ersten Strom 21 verpassen, was zu einer übermäßigen Rauchbildung und Oxidation dieser festen Teilchen führt.
Das Problem übermäßiger Divergenz, das im vorstehenden Absatz beschrieben ist, wird durch die vorliegende Erfindung vermieden. Die Vermeidung übermäßiger Divergenz wird erleichtert, indem der zweite Strom 27, unmittelbar bevor der zweite Strom Auslaßende 42 von Düse 24 verläßt, einem Konvergierschritt unterzogen wird. Der Konvergierschritt wird im sich verengenden Innendurchlaß 45 am stromabwärtigen Ende des inneren rohrförmigen Teils 30 durchgeführt. Zusätzlich ist das Auslaßende 41 von Düse 24 genügend nahe am ersten Strom 21 angeordnet, so daß die Breite des zweiten Stroms 27 zu dem Zeitpunkt, wenn er die Zusammenflußstelle 28 erreicht, nicht größer ist als die Breite des ersten Stroms 21 an der Zusammenflußstelle 28 (siehe Fig. 7).
Weil der zweite Strom 27 einem Konvergierschritt unterzogen wird, kann das Auslaßende 41 von Düse 24 weiter vom ersten Strom 21 weg positioniert werden, als dies der Fall wäre, wenn es keinen Konvergierschritt gäbe. Eine erhöhte Distanz zwischen dem Düsenauslaßende und dem ersten Strom 21 ist wünschenswert, weil dies die Wahrscheinlichkeit verringert, daß Tröpfchen aus geschmolzenem Metall, die von der Zusammenflußstelle 28 im ersten Strom 21 wegspritzen, in Düse 24 durch deren Auslaßende eindringen werden, wodurch das Potential zur Blockierung entweder im stromabwärtigen Abschnitt 31 des äußeren rohrförmigen Teils oder im sich verengenden Abschnitt 45 des inneren rohrförmigen Teils verringert wird. Zusätzlich ist die Temperatur, der die Düse unterworfen ist, umso niedriger und die Wahrscheinlichkeit umso geringer, daß Probleme, die von einer Einwirkung höherer Temperaturen herrühren, auftreten werden, je weiter weg Düse 24 vom ersten Strom 21 ist. Die Positionierung von Düse 24 relativ zum ersten Strom 21 kann durch Einstellen der Länge von Transportleitung 25 stromabwärts von Manschette 23 (Fig. 1) gesteuert werden. Eine andere geeignete Konstruktion zur Positionierung von Düse 24 kann eingesetzt werden.
Der sich verengende Abschnitt 45 auf dem inneren rohrförmigen Teil 30 und die Konstruktion zur Positionierung von Düse 24 umfaßt eine Konstruktion zur Sicherstellung, daß der zweite Strom 27 eine gewünschte Breite aufweist, die nicht größer ist als die Breite des ersten Stromes 21 an der Zusammenflußstelle 28.
Die Zusammenflußstelle 28 liegt vorzugsweise bei zwischen 1/3 und 1/2 der Entfernung zwischen Oberfläche 20 von Bad 19 zu unterem Rohrende 24 des vertikalen Rohres 13. Das untere Rohrende 14 wird vorzugsweise im wesentlichen unterhalb der oberen Öffnung 17 von Zwischenpfanne 16 angeordnet. Der Abstand zwischen dem unteren Rohrende 14 und der Badoberfläche 20 übersteigt die Breite des zweiten Stroms 27 an der Zusammenflußstelle 28.
Wie in Figs. 1 und 2 dargestellt, ist das Auslaßende von Düse 24 nicht höher angeordnet als das untere Rohrende 14 und sowohl das untere Rohrende 14 als auch das Auslaßende von Düse 24 sind der Atmosphäre ausgesetzt, die die Gießpfanne 10 und Zwischenpfanne 16 umgibt.
Wie oben angemerkt, ist das Auslaßende 37 des inneren rohrförmigen Teils 45 geringfügig stromaufwärts des Auslaßendes 41 des Kühlmantels 31 angeordnet (Figs. 2 und 4). Als ein Ergebnis sind die festen Teilchen im zweiten Strom 27 wenigstens teilweise mit abgegebenem, nicht-oxidierenden Kühlgas an einer Umhüllungsstelle benachbart zum Auslaßende 41 von Düse 24 umhüllt. Obgleich das umhüllende Gas sich verteilt, wenn der zweite Strom 27 sich zur Zusammenflußstelle 28 hin bewegt, gibt es wenigstens anfänglich einen gewissen Schutz gegen Oxidation für die festen Teilchen im zweiten Strom.
Der ringförmige Durchlaß 43 zwischen dem Kühlgaseinlaß 44 und dem Auslaßende 41 ist geradlinig, ohne Kurven und Biegungen, und im wesentlichen unverstellt (mit Ausnahme der Abstandhalter 46, was unwesentlich ist), und daher folgt das Kühlgas, das durch den ringförmigen Durchlaß 43 strömt, einem geradlinigen Weg, bis das Gas am Auslaßende 41 abgegeben wird. Es gibt keine Veränderung in der Strömungsrichtung des Kühlgases von (a) der stromaufwärtigen Düsenkühlstelle benachbart Einlaß 44 bis zu (b) der Abgabestelle an Auslaßende 41. Als ein Ergebnis wird die Geschwindigkeit des Kühlgases, das durch Durchlaß 43 strömt, im wesentlichen von (a) der Düsenkühlstelle benachbart Einlaß 44 bis (b) zur Abgabestelle an Auslaß 41 im wesentlichen aufrechterhalten.
Wenn der ringförmige Durchlaß 43 Biegungen oder Kurven zwischen Gaseinlaß 44 und Abgabeauslaß 41 hätte, wäre die Kühlwirkung, die vom Gasstrom durch Durchlaß 43 erhältlich ist, verringert, verglichen mit der Kühlwirkung, wenn das Gas entlang eines geradlinigen Weges strömt, wie in der vorliegenden Erfindung.

Claims

1. Verfahren zur Zugabe von festen Teilchen eines Legierungsbestandteils zu einem ersten Strom aus geschmolzenem Sta hl, der vertikal von einem oberen Behälter zu einem unteren Behälter herunterkommt, wobei besagtes Verfahren die Schritte umfaßt:

daß, in besagtem unteren Behälter, ein Bad aus geschmolzenem Metall gebildet wird, das eine Oberfläche aufweist;

daß besagter erster Strom in besagten unteren Behälter durch ein vertikal angeordnetes Rohr geleitet wird, das ein unteres Ende aufweist, das oberhalb besagter Oberfläche des Bades angeordnet ist;

daß derjenige Teil besagten ersten Stromes unterhalb besagten unteren Endes des Rohres und oberhalb der Oberfläche des Bades der Außenatmosphäre ausgesetzt ist, die besagten oberen und unteren Behälter umgibt;

daß eine Düse mit einem Auslaßende zur Verfügung gestellt wird;

daß ein zweiter Strom zur Verfügung gestellt wird, der ein Gemisch aus besagten festen Teilchen und einem Trägergas umfaßt;

daß besagter zweiter Strom durch besagte Düse und in besagten freiliegenden Teil besagten ersten Stroms gelenkt wird;

daß besagte Düse und die festen Teilchen darin mit einem nicht-oxidierenden Gas gekühlt werden, das sich benachbart und getrennt zu besagtem zweiten Strom in einer Richtung bewegt, die parallel zur Bewegungsrichtung besagten zweiten Stromes durch besagte Düse verläuft;

und daß besagtes Kühlgas in besagte Außenatmosphäre an einer Stelle banchbart zu besagtem Auslaßende der Düse abgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagter zweiter Strom bei Austritt aus dem Auslaßende der Düse Divergenz durchläuft und besagtes Verfahren zur Zugabe von Teilchen umfaßt:

daß besagter zweiter Strom, unmittelbar bevor der zweite Strom das Auslaßende besagter Düse verläßt, konvergiert wird und daß besagtes Auslaßende genügend nahe an besagtem ersten Strom positioniert wird, so daß die Breite besagten zweiten Stroms nicht größer ist als die Breite besagten ersten Stroms an der Zusammenflußstelle der zwei Ströme.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagter unterer Behälter eine obere Öffnung aufweist und besagtes Verfahren zur Zugabe von Teilchen umfaßt:

daß das untere Ende besagten Rohres an einer Stelle positioniert wird, die nicht höher ist als besagte obere Öffnung des unteren Behälters.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Verfahren zur Zugabe von Teilchen umfaßt:

daß besagtes Auslaßende der Düse nicht höher positioniert wird als das untere Ende besagten Rohres;

und daß besagtes Auslaßende der Düse besagter Außenatmosphäre ausgesetzt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei:

besagter zweiter Strom zu einer Zusammenflußstelle mit besagtem ersten Strom gelenkt wird, wobei besagter Zusammenfluß bei zwischen 1/3 und 1/2 der Entfernung von der Oberfläche besagten Bades zum unteren Ende besagten Rohres liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei:

das untere Ende besagten Rohres im wesentlichen unterhalb besagter oberer Öffnung des unteren Behälters angeordnet i st;

und die Entfernung zwischen besagtem unteren Rohrende und der Oberfläche des Bades die Breite besagten zweiten Stromes an besagter Zusammenflußstelle übersteigt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei besagter zweite Strom bei Austritt aus dem Auslaßende der Düse Divergenz durchläuft und besagtes Verfahren zur Zugabe von Teilchen umfaßt:

daß besagter zweiter Strom, unmittelbar bevor der zweite Strom das Auslaßende besagter Düse verläßt, konvergiert wird und daß besagtes Auslaßende genügend nahe an besagtem ersten Strom positioniert wird, so daß die Breite besagten zweiten Stroms nicht größer ist als die Breite besagten ersten Stroms an die Zusammenflußstelle der zwei Ströme.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagtes Verfahren zur Zugabe von Teilchen umfaßt:

daß besagte feste Teilchen aus besagtem zweiten Strom wenigstens teilweise mit besagtem abgegebenen, nicht-oxidierenden Kühlgas umhüllt werden, an einer Umhüllungsstelle benachbart zu besagtem Auslaßende der Düse.

9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagtes Verfahren zur Zugabe von Teilchen umfaßt:

daß die Geschwindigkeit besagten Kühlgases von (a) einer Düsenkühlstelle stromaufwärts des Düsenauslaßendes bis zu (b) der Stelle, an dem besagtes Kühlgas abgegeben wird, aufrechterhalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei:

besagtes Kühlgas benachbart zu besagtem Auslaßende der Düse abgegeben wird, ohne daß die Strömungsrichtung besagten Kühlgases von (a) besagter stromaufwärtiger Düsenkühlstelle bis zu (b) besagter Abgabestelle verändert wird.

11. Vorrichtung zur Zugabe von festen Teilchen eines Legierungsbestandteils zu geschmolzenem Metall, wobei besagte Vorrichtung umfaßt:

einen oberen Behälter (10) zur Aufnahme von geschmolzenem Metall;

einen unteren Behälter (16), der unterhalb besagten oberen Behälters angeordnet ist;

ein vertikal angeordnetes Rohr (13), das ein unteres offenes Ende (14) aufweist und Mittel umf ßt, um einen herunterkommenden ersten Strom aus geschmolzenem Metall aus besagtem oberen Behälter in besagten unteren Behälter zu lenken;

wobei besagter unterer Behälter (16) Mittel zur Bildung eines Bades (19) aus geschmolzenem Metall mit einer Oberfläche (20) umfaßt;

wobei der Raum unterhalb besagten unteren Endes des Rohres und oberhalb der Oberfläche des Bades der Außenatmosphäre ausgesetzt ist, die besagten oberen und unteren Behälter umgibt;

wobei besagtes vertikal angeordnetes Rohr (13) Mittel umfaßt, um besagten ersten Strom durch besagten freiliegenden Raum hindurch zu lenken;

eine Düse (24) mit einem Einlaßende und einem Auslaßende;

Leitungsmittel (25) zum Einführen eines zweiten Stroms, der ein Gemisch aus besagten festen Teilchen und einem Trägergas umfaßt, in besagtes Düseneinlaßende;

wobei besagte Düse Mittel umfaßt, um besagten zweiten Strom durch besagtes Düsenauslaßende und in den Teil (21) besagten ersten Stroms in besagtem freiliegenden Raum zu lenken;

wobei besagte Düse einen äußeren Kühlmantel (31) aufweist, der einen Einlaß (44) zur Aufnahme eines Kühlgases und Durchlaßmittel (43) zum Lenken besagten Kühlgases in eine Richtung parallel zur Bewegungsrichtung besagten zweiten Stroms durch besagte Düse umfaßt, um besagte Düse und die festen Teilchen darin zu kühlen;

und Auslaßmittel (41) auf besagtem Mantel zum Abgeben besagten Kühlgases aus besagtem Mantel in besagte Außenatmosphäre, benachbart zu besagtem Auslaßende der Düse.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei:

besagtes unteres Rohrende (14) von einer dieses umgebenden Gießhülse nicht umschlossen ist und besagten umgebenden Atmosphäre ausgesetzt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei:

die Form besagter Düse (24) und die Position besagten Düsenauslaßendes relativ zu besagtem ersten Strom Mittel umfaßt, um sicherzustellen, daß besagter zweiter Strom (27) eine gewünschte Breite besitzt, die nicht größer ist als die Breite besagten ersten Stroms an der Zusammenflußstelle (28) der zwei Ströme.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei:

besagte Düse (24) so ausgebildet ist, das sie besagten zweiten Strom unmittelbar stromaufwärts besagten Auslaßendes der Düse konvergiert;

wobei besagtes Düsenauslaßende genügend nahe an besagtem ersten Strom angeordnet ist, um besagte gewünschte Breite an besagter Zusammenflußstelle (28) zu erhalten.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei:

besagter untere Behälter (16) eine obere Öffnung (17) aufweist;

besagtes untere Ende (14) des Rohres (13) an besagter oberen Öffnung oder unterhalb angeordnet ist;

und besagte Vorrichtung Mittel, einschließlich besagter Düse (24), umfaßt um besagten zweiten Strom (27) zu einer Zusammenflußstelle (28) mit besagtem ersten Strom (21) zu lenken, wobei besagte Zusammenflußstelle bei zwischen 1/3 und 1/2 der Entfernung von der Oberfläche (20) des Bades (19) zum unteren Ende (14) des Rohres liegt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei:

das untere Ende (14) besagten Rohres wesentlich unterhalb besagter oberer Öffnung (17) des unteren Behälters (16) angeordnet ist;

und die Entfernung zwischen besagtem unteren Rohrende (14) und der Oberfläche (20) des Bades (19) die Breite besagten zweiten Stromes (27) an besagter Zusammenflußstelle (28) übersteigt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei:

besagter unterer Behälter (16) eine obere Öffnung (17) aufweist;

besagtes Auslaßende der Düse (24) besagter Außenatmosphäre ausgesetzt ist;

und besagte Vorrichtung Mittel (22, 24, 25) zur Positionierung besagten Düsenauslaßendes unterhalb des unteren Endes (14) des Rohres umfaßt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei:

besagtes Auslaßende (41) des Mantels (31) so angeordnet ist, um wenigstens teilweise besagte Festteilchen aus dem zweiten Strom mit besagten abgegebenen Kühlgas zu umhüllen, an einer Umhüllungsstelle benachbart zu besagtem Auslaßende der Düse.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei:

besagter Durchlaß (43) so ausgebildet ist, daß die Geschwindigkeit besagten Kühlgases von (a) einer Düsenkühlstelle stromaufwärts des Düsenauslaßendes bis zu (b) der Stelle (41), an der besagtes Kühlgas abgegeben wird, aufrechterhalten wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei:

besagter Durchlaß (43) so ausgebildet ist, daß besagtes Kühlgas benachbart zu besagtem Auslaßende der Düse abgegeben wird, ohne daß die Strömungsrichtung besagten Kühlgases von (a) besagtem stromaufwärtigen Düsenkühlstelle bis zu (b) besagter Abgabestelle (41) verändert wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei besagte Düse umfaßt:

ein inneres rohrförmiges Teil (30), das eine Außenfläche (35), ein offenes, stromaufwärtiges Einlaßende (36), ein offenes, stromabwärtiges Auslaßende (37) und einen Innendurchlaß (45), der sich zu besagtem Auslaßende hin verengt, aufweist;

ein äußeres rohrförmiges Teil (32, 33), das besagtes inneres rohrförmiges Teil umgibt und wenigstens teilweise besagten Kühlmantel (31) definiert;

wobei besagtes äußeres rohrförmiges Teil eine Innenfläche (39), ein geschlossenes, stromaufwärtiges Ende (40) und ein sich nicht verjüngendes, offenes, stromabwärtiges Auslaßende (41) benachbart zu besagten Auslaßende (37) des inneren rohrförmigen Teils (30) aufweist;

einen ringförmigen Durchlaß (43) zwischen besagter Außenfläche (35) des inneren rohrförmigen Teils und besagter Innenfläche (39) des äußeren rohrförmigen Teils;

und Einlaßmittel (44) auf besagtem äußeren rohrförmigen Tfeil stromaufwärts des Auslaßendes (41) desselben.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei:

besagtes Auslaßende (37) auf dem inneren rohrförmigen Teil (30) stromaufwärts des Auslaßendes (41) auf dem äußeren rohrförmigen Teil (32, 33) endet.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei:

besagte Einlaßmittel (44) auf dem äußeren rohrförmigen Teil benachbart zum stromaufwärtigen Ende (40) desselben angeordnet sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei:

besagtes äußere rohrförmige Teil einen stromaufwärtigen Abschnitt (32) und einen separaten und von besagten stromaufwärtigen Abschnitt getrennten stromabwärtigen Abschnitt (33) umfaßt;

besagter stromaufwärtiger Abschnitt (32) des äußeren rohrförmigen Teils direkt auf besagtem inneren rohrförmigen Teil (30) angebracht ist;

und besagter stromabwärtiger Abschnitt (33) des äußeren rohrförmigen Teils lösbar mit besagtem stromaufwärtigen Abschnitt desselben verbunden ist;

wobei es keine direkte Befestigung besagten stromabwärtigen Abschnitts (33) des äußeren rohrförmigen Teils auf besagtem inneren rohrförmigen Teil (30) gibt;

wobei besagter stromabwärtiger Abschnitt des äußeren rohrförmigen Teils vom Rest besagter Düse (24) trennbar ist, wenn der stromabwärtige Abschnitt (33) von besagtem stromaufwärtigen Abschnitt (32) abgenommen wird.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei:

besagtes Auslaßende (37) auf dem inneren rohrförmigen Teil (30) stromaufwärts des Auslaßendes (41) auf dem äußeren rohrförmigen Teil endet;

besagtes Auslaßende auf dem inneren rohrförmigen Teil relativ unzugänglich ist, wenn besagter stromabwärtiger Abschnitt (33) des äußeren rohrförmigen Teils mit dem stromaufwärtigen Abschnitt (32) desselben verbunden ist;

und besagtes Auslaßende auf dem inneren rohrförmigen Teil zugänglich ist, wenn der stromabwärtige Abschnitt des äußeren rohrförmigen Teils vom stromaufwärtigen Abschnitt desselben abgenommen ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 und umfassend:

Abstandshaltermittel (46) , die sich zwischen der Außenfläche (35) des inneren rohrförmigen Teils und der Innenfläche (39) des äußeren rohrförmigen Teils erstrecken.

27. Vorrichtung nach Anspruch 24 und umfassend:

eine lösbare rohrförmige Kupplung (34), die ein stromaufwärtiges Ende (47), das mit besagtem stromaufwärtigen Abschnitt (32) des äußeren rohrförmigen Teils verbunden ist, und ein stromabwärtiges Ende (48), das mit Schraubgewinde mit besagtem stromabwärtigen Abschnitt (33) verbunden ist, aufweist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 21 und umfassend:

eine Leitung (25) zur Förderung besagten zweiten Stroms zu besagter Düse;

wobei besagte Leitung einen stromabwärtigen Abschnitt (50) aufweist, der mit dem Einlaßende (36) besagten inneren rohrförmigen Teils (30) kommuniziert;

wobei besagter stromabwärtiger Leitungsabschnitt (50) sich in einer Richtung mit einer nach unten gerichteten Komponente erstreckt;

wobei besagte Leitung (25) einen horizontal angeordneten Abschnitt (51) stromaufwärts besagten stromabwärtigen Leitungsabschnitts (50) aufweist;

und einen konvex gebogenen Leitungsabschnitt (52), der besagten horizontal angeordneten Leitungsabschnitt (51) mit besagtem stromabwärtigen Leitungsabschnitt (50) verbindet.

29. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei:

besagtes inneres rohrförmiges Teil (30) einen Innendurchlaß (45) aufweist, der sich zu besagtem Auslaßende desselben hin verengt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 21 und umfassend:

eine Leitung (25) zur Förderung besagten zweiten Stroms zu besagter Düse (24);

wobei besagte Leitung (25) einen stromabwärtigen Abschnitt (50) aufweist, der mit dem Einlaßende (36) besagter Düse kommuniziert;

wobei besagter stromabwärtiger Leitungsabschnitt sich in einer Richtung mit einer nach unten gerichteten Komponente erstreckt;

wobei besagte Leitung einen horizontal angeordneten Abschnitt (51) stromaufwärts besagten stromabwärtigen Leitungsabschnitts aufweist;

und einen konvexgebogenen Leitungsabschnitt (52), der direkt besagten horizontal angeordneten Leitungsabschnitt (51) mit besagtem stromabwärtigen Leitungsabschnitt (50) verbindet.

31. Düse zum Lenken eines Stroms, der ein Gemisch aus Festteilchen eines Legierungsbestandteils und einem Trägergas umfaßt, zu einem Strom aus geschmolzenem Metall, wobei besagte Düse umfaßt:

ein inneres rohrförmiges Teil (30), das eine Außenfläche (35), ein offenes, stromaufwärtiges Einlaßende (36), ein offenes, stromabwärtiges Auslaßende (37) und einen Innendurchlaß (45), der sich zu besagtem Auslaßende hin verengt, umfaßt;

einen Kühlmantel (31) der besagtes inneres rohrförmiges Teil umgibt;

wobei besagter Kühlmantel ein äußeres rohrförmiges Teil (32, 33) umfaßt, das einen Innenfläche (39), die von besagter Außenfläche (35) des inneren rohrförmigen Teils mit Abstand angeordnet ist, ein geschlossenes, stromaufwärtiges Ende (40) und ein sich nicht verjüngendes, offenes, stromabwärtiges Auslaßende (41) benachbart zu besagtem Auslaßende (37) des inneren rohrförmigen Teils aufweist;

und Einlaßmittel (44) auf besagtem äußeren rohrförmigen Teil stromaufwärts des Auslaßendes desselben.

32. Düse nach Anspruch 31, wobei:

besagtes Auslaßende (37) aus dem inneren rohrförmigen Teil stromaufwärts des Auslaßendes (41) auf dem äußeren rohrförmigen Teil endet.

33. Düse nach Anspruch 31, wobei:

besagte Einlaßmittel (44) auf dem äußeren rohrförnigen Teil benachbart zum stromaufwärtigen Ende (40) desselben angeordnet sind.

34. Düse nach Anspruch 31, wobei:

besagtes äußere rohrförmige Teil einen stromaufwärtigen Abschnitt (32) und einen separaten und von besagtem stromaufwärtigen Abschnitt getrennten stromabwärtigen Abschnitt umfaßt;

besagter stromaufwärtiger Abschnitt (32) des äußeren rohrförmigen Teils direkt auf besagtem inneren rohrförnigen Teil (30) angebracht ist;

und besagter stromabwärtiger Abschnitt (33) des äußeren rohrförmigen Teils lösbar mit besagtem stromaufwärtigen Abschnitt (32) desselben verbunden ist;

wobei besagter stromabwärtiger Abschnitt (33) des äußeren rohrförmigen Teils vom Rest besagter Düse (24) trennbar ist, wenn der stromabwärtige Abschnitt von besagtem stromaufwärtigen Abschnitt (33) abgenommen ist.

35. Düse nach Anspruch 34, wobei:

besagtes Auslaßende (37) auf dem inneren rohrförmigen Teil stromaufwärts des Auslaßendes (41) auf dem äußeren rohrförmigen Teil endet;

und besagtes Auslaßende (37) auf dem inneren rohrförmigen Teil zugänglich ist, wenn der stromabwärtige Abschnitt (33) des äußeren rohrförmigen Teils vom stromaufwärtigen Abschnitt (32) desselben abgenommen ist.

36. Düse nach Anspruch 34 und umfassend:

Abstandshaltemittel (46), die sich zwischen der Außenfläche (35) des inneren rohrförmigen Teils und der Innenfläche (39) des äußeren rohrförmigen Teils erstrecken.

37. Düse nach Anspruch 34 und umfassend:

lösbare Verbindungsmittel, die eine rohrförmige Kupplung (34) umfassen, die ein stromaufwärtiges Ende (47), das mit besagtem stromaufwärtigen Abschnitt (32) des äußeren rohrförmigen Teils verbunden ist, und ein stromabwärtiges Ende (48), das mit Schraubgewinde mit besagtem stromabwärtigen Abschnitt (33) verbunden ist, aufweist.

38. Düse nach Anspruch 31, wobei:

besagtes inneres rohrförmiges Teil (30) Durchlaßmittel zur Aufnahme, Leitung und Verteilung eines Stroms umfaßt, der ein Gemisch aus festen Teilchen und einem Trägergas umfaßt, ohne den Durchfluß besagten Stroms zu stören;

besagtes äußeres rohrförmige Teil (32, 33) Durchlaßmittel zur Leitung eines Kühlgases umfaßt;

und besagte Auslaßenden (37, 41) auf besagtem inneren und besagtem äußeren rohrförmigen Teil so angeordnet sind, daß sie wenigstens teilweise besagte feste Teilchen aus besagtem Strom mit besagtem Kühlgas umhüllen, an einer Umhüllungsstelle benachbart zu wenigstens dem Auslaßende (37) des inneren rohrförmigen Teils.

39. Düse nach Anspruch 38, wobei:

besagtes Auslaßende (37) auf dem inneren rohrförmigen Teil (30) stromaufwärts des Auslaßendes (41) auf besagtem äußeren rohrförmigen Teil endet.

40. Düse nach Anspruch 39, wobei:

besagte Umhüllungsstelle ebenfalls benachbart zum Auslaßende (41) des äußeren rohrförmigen Teils liegt.