Einrichtung zum Entgasen von Stahlschmelzen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zum Entgasen von Stahlschmelzen, die in bekannter Weise
aus einer Vakuumkammer und einem unter ihr befindlichen, mit dem zu entgasenden
Metall gefüllten Gefäß, z. B. einer Pfanne, besteht, in die sich ein vom Boden der
Vakuumkammer ausgehender Rohrstutzen erstreckt. Durch den Rohrstutzen wird stets
nur eine Teilmenge der Schmelze aus der Pfanne in die Vakuumkammer eingeführt, dort
entgast und durch den Stutzen wieder in die Pfanne abgelassen. Das Einleiten des
Stahls in die Vakuumkammer und deren Entleeren erfolgt durch einfaches Heben und
Senken unter Veränderung des Abstandes zwischen Vakuumkammer und Pfanne. Dieses
Arbeitsspiel führt man so oft durch, bis der zu entgasende Stahl den gewünschten
Reinheitsgrad angenommen hat.Device for degassing molten steel The invention relates
on a device for degassing molten steel, which in a known manner
from a vacuum chamber and one below it, with the one to be degassed
Metal-filled vessel, e.g. B. a pan, in which a from the bottom of the
Vacuum chamber extending pipe socket outgoing. Through the pipe socket is always
only a subset of the melt from the ladle is introduced into the vacuum chamber there
degassed and drained back into the pan through the nozzle. The initiation of the
Steel in the vacuum chamber and its emptying is done by simply lifting and
Lowering while changing the distance between vacuum chamber and pan. This
The work cycle is carried out until the steel to be degassed is the desired one
Has adopted the degree of purity.
Die Brauchbarkeit des vorstehend beschriebenen Entgasungsverfahrens
hängt nun entscheidend von der Ausbildung der in bekannter Weise, z. B. durch einen
Kohlestab oder durch Lichtbogen beheizten Vakuumkammer ab. Die bekannten Vakuumkammern
sind durchweg mit senkrechten Wänden ausgestattet, so daß sie im vertikalen Schnitt
eine praktisch rechteckige Gestalt haben. Die Heizkörper sind in möglichst geringem
Abstand über dem Badspiegel der in der Kammer befindlichen Schmelze angeordnet.
Bei einer derartigen Ausbildung der Vakuumkammer kommt es zu einem untragbar schnellen
Verschleiß der Heizkörper durch das zu entgasende Metall, das während der Entgasung
sprudelt und gegen die Heizkörper spritzt, so daß diese rasch abgespült und aufgelöst
werden. Dabei findet meist auch eine ungenügende Erhitzung des feuerfesten Mauerwerks
oberhalb der Stahlschmelze statt, so daß das in der Vakuumkammer aufsprudelnde und
in Tröpfchen geteilte Metall an den kälteren Wandungsflächen der feuerfesten Innenauskleidung
der Vakuumkammer erstarrt und dort Ansätze bildet. Diese sogenannten Bären nehmen
schon nach kurzer Betriebszeit den größten Teil des freien Raumes über dem Badspiegel
des Metalls ein und machen die Zugabe von Desoxydations- und Legierungsmitteln in
die Vakuumkammer durch im Gewölbe befindliche Öffnungen unmöglich.The usefulness of the degassing process described above
now depends crucially on the training of the known in a manner such. B. by a
Carbon rod or arc heated vacuum chamber. The well-known vacuum chambers
are all equipped with vertical walls so that they are in vertical section
have a practically rectangular shape. The radiators are in as little as possible
Distance above the bath level of the melt located in the chamber.
With such a design of the vacuum chamber there is an intolerably fast
Wear of the radiator due to the metal to be degassed, which occurs during degassing
bubbles and splashes against the radiators, so that they are quickly rinsed off and dissolved
will. In most cases, there is also insufficient heating of the refractory masonry
takes place above the molten steel, so that the bubbling up in the vacuum chamber and
Metal divided into droplets on the colder wall surfaces of the refractory inner lining
solidifies in the vacuum chamber and forms approaches there. Take these so-called bears
Most of the free space above the bathroom mirror after a short period of operation
of the metal and make the addition of deoxidizing and alloying agents in
the vacuum chamber impossible due to openings in the vault.
Diese Schwierigkeiten werden nun nach der Erfindung dadurch behoben,
daß die feuerfest zugestellte Vakuumkammer birnenförmig ausgebildet ist, indem sie
aus einem flachgekrümmten Herd, einem sich an den Herd anschließenden, sich geradlinig
verengenden Mittelteil, einem auf letzterem ruhenden zylindrischen Oberteil für
den Einbau einer sich in horizontaler Richtung erstreckenden elektrischen Beheizung
und einem Gewölbe besteht mit Öffnungen für den Anschluß an die Vakuumpumpenanlage
und die Zufuhr von Behandlungsstoffen.These difficulties are now resolved according to the invention by
that the refractory lined vacuum chamber is pear-shaped by
from a flat curved hearth, one adjoining the hearth, becomes straight
narrowing middle part, a cylindrical upper part resting on the latter for
the installation of an electrical heater extending in the horizontal direction
and a vault with openings for connection to the vacuum pump system
and the supply of treatment substances.
Zweckmäßig ist über dem Gewölbe der Vakuumkammer und in dem Raum zwischen
dem Gewölbe und dem das Gewölbe mit Abstand umgebenden vakuumdichten Stahlpanzer
der Kammer ein isolierendes Zusatzgewölbe angeordnet.It is useful above the vault of the vacuum chamber and in the space between
the vault and the vacuum-tight steel armor surrounding the vault at a distance
an additional insulating vault is arranged in the chamber.
Wie bei einer Birne verengt sich nun der vertikale Querschnitt der
Vakuumkammer nach der Erfindung zu ihrem Gewölbe hin ständig. Das im flachgekrümmten
Herd befindliche Metall bietet dem Vakuum eine große Oberfläche an. Stark schäumende
und sprudelnde Schmelzen können sich unbehindert in das große Volumen des geradlinig
verengten Mittelteils ausdehnen. Beides fördert bekanntlich den Entgasungsvorgang
erheblich. Im zylindrischen Oberteil, der den kleinsten horizontalen Querschnitt
der Kammer aufweist, ist die aus einem Kohlestab oder aus Elektroden bestehende
Heizvorrichtung angeordnet. Der Einbau der Heizvorrichtung an dieser Stelle bewirkt
eine intensive Beheizung des oberen Kammerabschnitts und dessen Mauerwerks, so daß
die Gefahr des Entstehens von Ansätzen und Bären nunmehr ausgeschlossen ist. Gleichzeitig
ist der Abstand der Heizeinrichtung von der Badoberfläche so groß, daß ein Verschloiß
der Heizelemente durch Metallspritzer nicht mehr eintritt. Trotz der größeren Entfernung
der Heizvorrichtung vom Badspiegel ist die Badbeheizung sehr wirksam, da die birnenförmige
Ausbildung der Vakuumkammer wegen des geringeren Querschnitts im oberen Teil der
Kammer wesentlich geringere Abstrahlungsverluste verursacht.As with a pear, the vertical cross-section of the
Vacuum chamber according to the invention to its vault constantly. That in the flat curved
Metal located in the stove offers the vacuum a large surface. Highly foaming
and bubbly melts can move freely into the large volume of the rectilinear
the narrowed middle part. Both of these are known to promote the degassing process
considerable. In the cylindrical upper part, which has the smallest horizontal cross-section
the chamber is composed of a carbon rod or electrodes
Heating device arranged. The installation of the heater at this point has the effect
intensive heating of the upper chamber section and its masonry, so that
the danger of the formation of approaches and bears is now excluded. Simultaneously
the distance between the heating device and the bath surface is so great that it becomes worn
the heating elements no longer enter due to metal splashes. Despite the greater distance
the heating device of the bathroom mirror, the bathroom heating is very effective, since the pear-shaped
Formation of the vacuum chamber because of the smaller cross section in the upper part of the
Chamber causes much lower radiation losses.
In der schematischen Zeichnung ist die Entgasungseinrichtung nach
der Erfindung im vertikalen Schnitt dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Entgasungseinrichtung
mit einer birnenförmigen Vakuumkammer,
F i g. 2 die birnenförmige
Vakuumkammer in einem zu F i g. 1 senkrechten Schnitt.In the schematic drawing, the degassing device is according to
the invention shown in vertical section. It shows F i g. 1 a degassing device
with a pear-shaped vacuum chamber,
F i g. 2 the pear-shaped
Vacuum chamber in a to F i g. 1 vertical cut.
Bei der Entgasungseinrichtung nach F i g. 1 ist die Vakuumkammer 1
ortsfest aufgestellt und zusammen mit einer Vakuumpumpenanlage 2 auf einer Bühne
3 angeordnet. Die Kammer ist mit feuerfestem Mauerwerk 4 ausgekleidet und von einem
vakuumdichten Stahlmantel s umgeben. Sie wird mittels des Kohlestabes 6 beheizt
und kann aus der Beschickungseinrichtung 7 Behandlungsstoffe aufnehmen. Der vom
Boden der Vakuumkammer ausgehende Rohrstutzen 8 erstreckt sich in die in einer Pfanne
9 befindliche Stahlschmelze 10. Die Pfanne 9 steht auf der Plattform 11 eines Transportwagens
12. Sie kann mit der Plattform zusammen durch die hydraulische Anlage 13 gehoben
und gesenkt werden. Beim Heben wird eine Teilmenge 14 der in der Pfanne befindlichen
Schmelze in die Vakuumkammer eingeführt. Beim Senken der Pfanne fließt das entgaste
Metall in die in der Pfanne verbliebene Schmelze zurück.In the case of the degassing device according to FIG. 1 is the vacuum chamber 1
Stationary set up and together with a vacuum pump system 2 on a stage
3 arranged. The chamber is lined with refractory masonry 4 and from one
surrounded by vacuum-tight steel jacket. It is heated by means of the carbon rod 6
and can receive treatment substances from the loading device 7. The from
The pipe socket 8 extending from the bottom of the vacuum chamber extends into a pan
9 located molten steel 10. The ladle 9 is on the platform 11 of a transport vehicle
12. It can be lifted together with the platform by the hydraulic system 13
and be lowered. When lifting, a subset 14 of the amount in the pan
Melt introduced into the vacuum chamber. The degassed flows when the pan is lowered
Metal back into the melt remaining in the ladle.
Im unteren Teil der birnenförmigen Vakuumkammer 1 nach F i g. 2 entsteht
ein flachgekrümmter Herd 15, in dem die Teilmenge 14 der Schmelze dem Vakuum eine
große Oberfläche 16 anbietet. Vom Boden der Kammer geht nach unten der Rohrstutzen
8 aus, der aus einem Stahlrohr 19 besteht, das im Innern mit feuerfester Masse
20 ausgekleidet ist. Über dem Herd 15 nimmt in einem sich geradlinig verengenden
Mittelteil 17 der horizontale Querschnitt der Vakuumkammer ständig ab. Daran schließt
sich ein zylindrischer Oberteil 18 an, in dem sich die aus dem Kohlestab 6 bestehende
Heizvorrichtung befindet, die durch das feuerfeste Mauerwerk 29 und den vakuumdichten
Stahlmantel 28 der Vakuumkammer durchgeführt ist.In the lower part of the pear-shaped vacuum chamber 1 according to FIG. 2, a flat-curved hearth 15 is created, in which the partial quantity 14 of the melt offers a large surface 16 to the vacuum. The pipe socket 8, which consists of a steel pipe 19 which is lined with refractory mass 20 on the inside, extends downward from the bottom of the chamber. Above the hearth 15, the horizontal cross-section of the vacuum chamber continuously decreases in a central part 17 which narrows in a straight line. This is followed by a cylindrical upper part 18 in which the heating device consisting of the carbon rod 6 is located, which is carried out through the refractory masonry 29 and the vacuum-tight steel jacket 28 of the vacuum chamber.
Nach oben ist die Vakuumkammer durch ein Gewölbe 21 abgedeckt. Um
das Gewölbe herum befindet sich in einigem Abstand eine mit dem Stahlmantel 8 der
Vakuumkammer vakuumdicht verbundene Haube 22 mit einem turmartigen Aufsatz 23. Über
eine im Gewölbe 21 der Kammer befindliche Öffnung 24 sowie die an die Haube 22 angeschlossene
Leitung 25 ist die Vakuumkammer an die nicht dargestellte Vakuumpumpenanlage angeschlossen.
Von einer Beschickungseinrichtung 7 aus können der in der Vakuumkammer befindlichen
Teilmenge 14 der Schmelze durch die in dem Kammergewölbe 21 befindliche Öffnung
26 (17! g. 1) hindurch Behandlungsstoffe zugegeben werden. In dem turmartigen
Aufsatz 23 der Gewölbehaube 22 befindet sich ein wärmeisolierendes Zusatzgewölbe
27, das die Wärmeabstrahlung des Hauptgewölbes und insbesondere dessen Öffnung 24
verringert.The vacuum chamber is covered at the top by a vault 21. Around the vault there is a hood 22 with a tower-like attachment 23 connected vacuum-tightly to the steel jacket 8 of the vacuum chamber at some distance. Via an opening 24 in the vault 21 of the chamber and the line 25 connected to the hood 22, the vacuum chamber is connected to the connected vacuum pump system, not shown. From a charging device 7, treatment substances can be added to the partial quantity 14 of the melt located in the vacuum chamber through the opening 26 (17 ! G. 1) located in the chamber vault 21. In the tower-like attachment 23 of the vaulted hood 22 there is a heat-insulating additional vault 27, which reduces the heat radiation of the main vault and in particular its opening 24.