DE1228291B

DE1228291B - Method and device for the subsequent degassing of molten steels

Info

Publication number: DE1228291B
Application number: DEST21343A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Messing
Original assignee: STANDARD MESSO DUISBURG
Current assignee: STANDARD MESSO DUISBURG
Priority date: 1963-11-20
Filing date: 1963-11-20
Publication date: 1966-11-10
Also published as: US3306731A; GB1092051A; NL143991B; AT261652B; ES305193A1; BE655523A; NL6412483A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

C21cC21c

Deutsche Kl.: 18 b-7/08 German class: 18 b -7/08

Nummer: 1228 291Number: 1228 291

Aktenzeichen: St 21343 VI a/18 bFile number: St 21343 VI a / 18 b

Anmeldetag: 20. November 1963Filing date: November 20, 1963

Auslegetag: 10. November 1966Opening day: November 10, 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum nachträglichen Entgasen geschmolzener Stähle durch stufenweise Gießstrahlentgasung, bei welcher der Gießstrahl einer Vorentgasungskammer mit geringem Vakuum in einzelne Tröpfchen auseinandergerissen und anschließend in einer Nachentgasungskammer mit höherem Vakuum ohne wesentliches Auseinanderreißen des Strahles entgast wird.The invention relates to a method and an apparatus for the subsequent degassing of molten steels through gradual pouring jet degassing which the pouring stream of a pre-degassing chamber tore apart into individual droplets with a low vacuum and then in a post-degassing chamber with a higher vacuum without significant Tearing apart the jet is degassed.

Die Stahlentgasung im Vakuum ist zu einem für die Stahlwerke wichtigem Verfahren geworden, bei dem man sich die Eigenschaft zunutze macht, daß der Gasgehalt von Stahl, insbesondere der Gehalt an Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, vom Druck abhängig ist. Bei normalen Bedingungen beginnt der Stahl unterhalb eines Druckes von 300 bis 100 mm QS absolut Gas abzugeben.Steel degassing in a vacuum has become an important process for steelworks which one makes use of the property that the gas content of steel, in particular the content of Hydrogen, oxygen and nitrogen, depending on the pressure. Under normal conditions the begins To release steel below a pressure of 300 to 100 mm QS absolute gas.

Die Drucksenkung zur Abgabe von Gas aus schmelzflüssigem Stahl gewährleistet jedoch nicht ohne weiteres eine dem Druck entsprechende Entgasung, weil die Gesetzmäßigkeiten der Diffusion im wesentlichen die während der Vakuumbehandlungszeit abzugebende Gasmenge bestimmen. Hiernach ist die Gasabgabe bei einem vorgegebenen Vakuum im wesentlichen abhängig von der Behandlungszeit und von dem Weg, den das Gas innerhalb der Stahlschmelze bis zur gasabgebenden Stahloberfläche zurücklegen muß.However, lowering the pressure to discharge gas from molten steel does not ensure easily a degassing corresponding to the pressure, because the laws of diffusion in the essentially determine the amount of gas to be released during the vacuum treatment time. After that is the gas release at a given vacuum essentially depends on the treatment time and from the path that the gas travels within the steel melt to the gas-emitting steel surface got to.

Es sind mehrere Verfahren bekannt, mit denen das für den günstigsten Gasgehalt erforderliche hohe Vakuum erzeugt, die Einwirkungszeit des hohen Vakuums so lange wie möglich und die Diffusionswege so kurz wie möglich festgesetzt werden. Diese Verfahren sind auch im Hinblick auf die für die jeweils gegebenen Verhältnisse günstigste Anwendungsmöglichkeit entwickelt worden, wobei ein besonderes Anwendungsgebiet die Herstellung von schweren Schmiedeblöcken und das Begießen von Kokillen im Vakuum ist. Bei diesem Verfahren wird der schmelzflüssige Stahl in eine Zwischenpfanne gegossen, die auf ein unter Vakuum stehendes Gefäß aufgesetzt ist. Durch den Stopfenstein dieser Zwischenpfanne fließt der Strahl in eine im vakuumdichten Gefäß aufgestellte Kokille. Die Vakuumkammer muß vor der Benutzung evakuiert werden, wobei sich die Höhe des Vakuums nach den durch die Aufgabe gegebenen Randbedingungen richtet. Weiterhin ist es erforderlich, den Stahl so in die Zwischenpfanne einzugießen, daß das Stopfenloch immer durch den ausfließenden Stahl bedeckt bleibt, damit ein Eintritt der atmosphärischen Luft in das Vakuumgefäß vermieden wird. Zu diesem Zweck sind der Abfluß aus der Zwischenpfanne und der Zufluß zur Gießpfanne so auf-Verf ahren und Vorrichtung zum nachträglichen
Entgasen geschmolzener StähleSeveral methods are known with which the high vacuum required for the most favorable gas content is generated, the exposure time of the high vacuum is set as long as possible and the diffusion paths are set as short as possible. These processes have also been developed with a view to the most favorable possible application for the given circumstances, a particular field of application being the production of heavy forging blocks and the casting of molds in a vacuum. In this process, the molten steel is poured into a tundish placed on top of a vessel under vacuum. The jet flows through the stopper of this tundish into a mold set up in the vacuum-tight vessel. The vacuum chamber must be evacuated before use, whereby the level of vacuum depends on the boundary conditions given by the task. Furthermore, it is necessary to pour the steel into the tundish in such a way that the stopper hole is always covered by the flowing steel, so that the atmospheric air is prevented from entering the vacuum vessel. For this purpose, the outflow from the tundish and the inflow to the pouring ladle are so on-procedural and device for subsequent
Degassing of molten steels

Anmelder:Applicant:

Standard-Messo DuisburgStandard Messo Duisburg

Gesellschaft für Chemietechnik m. b. H. & Co.,Society for chemical engineering m. B. H. & Co.,

Duisburg, Düsseldorfer Str. 29Duisburg, Düsseldorfer Str. 29

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Theodor Messing,
Mülheim/Ruhr-SpeldorfNamed as inventor:
Dr.-Ing. Theodor Messing,
Mülheim / Ruhr-Speldorf

einander abgestimmt, daß immer eine flüssige Stahlmenge in der Zwischenpfanne verbleibt.coordinated so that a liquid amount of steel always remains in the tundish.

Beim Durchtritt des Stahles durch das Stopfenloch und beim Einfließen in den Vakuumraum tritt jedoch eine plötzliche Drucksenkung vom Atmosphärendruck auf das Vakuum ein, wobei der Stahl je nach Gasgehalt und gewähltem Vakuum mehr oder weniger auseinandergerissen wird und als Tropfenschauer in die Kokille einfällt. Auf dem Fallweg findet während der Fallzeit eine Entgasung des Stahles statt. Die Diffusionswege des Gases im Stahl werden hierbei durch die Größe der Tropfen bestimmt.However, when the steel passes through the plug hole and flows into the vacuum space a sudden drop in pressure from atmospheric pressure to the vacuum, the steel depending on Gas content and selected vacuum is more or less torn apart and as a shower of drops falls into the mold. On the fall path, the steel is degassed during the fall time. The diffusion paths of the gas in the steel are determined by the size of the droplets.

Es hat sich herausgestellt, daß je nach der Stahllegierung und der Stahlvorbehandlung die Gasgehalte im Stahl und damit die aus dem Stahl herauszuholenden Gasmengen sehr unterschiedlich sind. Daraus ergibt sich, daß die ungesteuerte Expansion des Stahles aus der Zwischenpfanne in den Vakuumraum nur dann zur Qualitätsverbesserung der zu gießenden Produkte, z. B. der gegossenen Blöcke, führt, wenn die Ausgasung aus dem Stahl nicht zu groß ist.It has been found that, depending on the steel alloy and the steel pretreatment, the gas contents in the steel and thus the amounts of gas to be extracted from the steel are very different. From this it follows that the uncontrolled expansion of the steel from the tundish into the vacuum space only then to improve the quality of the products to be cast, e.g. B. the cast blocks, if the outgassing from the steel is not too great.

Die Qualität des Erzeugnisses wird nämlich bei zu großer Gasabgabe des Stahls dadurch schlecht, daßThe quality of the product is in fact poor if the steel releases too much gas that

609 710/199609 710/199

der Stahl in feinste Tröpfchen zerrissen wird, die einen breiten Sprühstrahl erzeugen und dazu führen, daß viele Tröpfchen an die Kokillenwand spritzen, bevor der flüssige, in der Kokille aufsteigende Stahl diese Wandstelle erreicht. Durch die Abkühlungswirkung der kalten Kokillenwand erstarren diese Tropfen und werden erst später vom aufsteigenden flüssigen Stahl umspült, wodurch nach der Erstarrung die Oberflächenbeschaffenheit des Blockes schlecht ist. Außerdem kann es sehr leicht vorkommen, daß die erstarrten Tropfen, die sich in Agglomeraten ansammeln, sich von der Wand lösen und in den Schmelzfluß zurückfallen. Da auch ein Stoffaustausch der erstarrenden Tropfen mit der Kokillenwand nicht ausgeschlossen werden kann, können mit den eingelagerten Agglomeraten Verunreinigungen im gegossenen Block auftreten. Weiterhin führt ein zu stark versprühter Tropfenschauer dazu, daß Stahl über die Kokille hinaus spritzt und zu Verlusten führt oder Bartansätze an den oberen Kanten der Kokille bildet, wodurch nicht selten bei zu starker Sprühwirkung und nach Erkalten des Blockes ein Aufhängen des Blockes in der Kokille erfolgt und eine erhebliche Rißgefahr verursacht wird.the steel is torn into the finest droplets, which generate a wide spray jet and lead to that many droplets spray onto the mold wall before the liquid steel rising in the mold reached this wall point. These drops solidify due to the cooling effect of the cold mold wall and are only later washed around by the rising liquid steel, causing after solidification the surface quality of the block is poor. In addition, it can very easily happen that the solidified droplets that collect in agglomerates, detach themselves from the wall and into the Melt flow fall back. There is also no exchange of material between the solidifying droplets and the mold wall can be excluded, impurities in the cast with the embedded agglomerates Block occur. Furthermore, an excessively sprayed shower of droplets leads to steel being damaged splashes over the mold and leads to losses or beard roots on the upper edges of the Mold forms, which often occurs when the spray effect is too strong and after the block has cooled down The block is suspended in the mold and there is a considerable risk of cracking.

Diese Gegebenheiten konnten erst dadurch in ihrer vollen Wirkung festgestellt werden, daß in neuerer Zeit mit verstärkten Pumpenleistungen nach dem Dampfstrahlprinzip beliebig hohe Gießleistungen mit Stahl beliebig hohen Gasgehaltes bei äußerst niedrigem Druck erzielt werden können. Bei den ohne verstärkte Pumpen betriebenen bisherigen Anlagen sind durch die begrenzte Saugleistung der mechanischen Pumpe diese Erscheinungen nicht zutage getreten. These facts could only be determined in their full effect by the fact that in more recent Time with increased pump performance according to the steam jet principle with any high casting performance Steel of any high gas content can be achieved at extremely low pressure. With those without Reinforced pumps operated previous systems are due to the limited suction power of the mechanical Pump these phenomena did not come to light.

Um die infolge des geringen Druckes auftretenden Nachteile zu vermeiden, wird in den bekannten Anlagen die Größe des Vakuums den gegebenen Verhältnissen, insbesondere der Sprühwirkung des Strahles, angepaßt. Dies geschieht durch Verschlechterung des Vakuums, so daß gerade die durch ein günstigeres Vakuum bezweckte bessere Entgasung des Stahles, um zu einem guten Endgasgehalt zu gelangen, verschlechtert wird.In order to avoid the disadvantages occurring as a result of the low pressure, in the known systems the size of the vacuum under the given conditions, in particular the spray effect of the jet, customized. This is done by worsening the vacuum, so that just by a more favorable The purpose of a vacuum was to improve the degassing of the steel in order to achieve a good final gas content, is worsened.

Es ist ein Verfahren zur Gießstrahlentgasung mit der dazugehörigen Vorrichtung bekannt, bei dem unter Aufrechterhaltung eines Vakuums von mindestens 0,5 mm QS in der Vakuumkammer der Strahl des zu entgasenden Stahles bei seinem Eintritt in die Vakuumkammer zunächst in einer ringförmigen Vorkammer in konischer Form versprüht, auseinandergerissen und dabei entgast wird, bei dem anschließend der versprühte Strahl innerhalb der Vorkammer wieder gebündelt und der Stahl in Form eines zylindrischen, in sich geschlossenen Strahles in die Form übergeführt wird. Der Unterdruck in der Vorkammer muß etwa in der gleichen Größenordnung des Unterdruckes in der eigentlichen Vakuumkammer liegen, weil die Austrittsöffnung der Vorkammer nur zur Bündelung des verspritzten Stahles dient und zur darunterstehenden Kokille einen wesentlich größeren Querschnitt aufweisen muß, als es der Menge des sie durchfließenden Stahlstrahles und Gasstroms entspricht. Eine Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und der eigentlichen Vakuumkammer soll weder vorhanden sein noch erstrebt werden.A method for pouring jet degassing with the associated device is known in which while maintaining a vacuum of at least 0.5 mm QS in the vacuum chamber of the beam of the steel to be degassed as it enters the vacuum chamber, initially in an annular antechamber sprayed in a conical shape, torn apart and degassed in the process, in which then the sprayed jet is bundled again within the antechamber and the steel in the form of a cylindrical, self-contained beam is transferred into the form. The negative pressure in the antechamber must be about the same order of magnitude as the negative pressure in the actual vacuum chamber lie because the outlet opening of the antechamber only serves to bundle the sprayed steel and to underneath the mold must have a much larger cross-section than the amount of it the flowing steel jet and gas flow. A pressure difference between the antechamber and the actual vacuum chamber should neither exist nor be sought.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform des bekannten Verfahrens und seiner Vorrichtung sollen unterschiedliche Drücke in der Vorkammer und in der eigentlichen Entgasungskammer herrschen. Dabei soll der Druck in der Vorkammer 2,5 mm QS nicht überschreiten und der Druck in der eigentlichen Vakuumkammer auf einem Wert von unter 1,0 mm QS gehalten werden. Ferner sind zwei Vakuumaggregate vorhanden, eins zum Absaugen des Gases aus dem eigentlichen Vakuumbehälter und ein weiteres zum Absaugen der Gase aus einer Zwischenkammer, die sich über dem Deckel der eigentlichenIn a modified embodiment of the known method and its device different pressures prevail in the antechamber and in the actual degassing chamber. Included the pressure in the antechamber should not exceed 2.5 mm QS and the pressure in the actual Vacuum chamber must be kept below 1.0 mm QS. There are also two vacuum units available, one for sucking the gas out of the actual vacuum container and another for sucking off the gases from an intermediate chamber, which is located above the lid of the actual

ίο Vakuumkammer befindet. Dabei bildet die bekannte Vorrichtung zur Bündelung des aufgerissenen Gießstrahles einen Teil dieser Zwischenkammer. Das eine Pumpenaggregat dient dazu, den größten Teil des aus dem Gießstrahl austretenden Gasgehaltes aus der Anlage zu entfernen und den Druck in der Vorkammer so einzustellen, daß der in die eigentliche Vakuumkammer austretende, wieder gebündelte Gießstrahl nicht zerplatzt. Auch mit dieser bekannten Vorrichtung wird mit Hilfe der Vakuumpumpe inίο vacuum chamber is located. The well-known Device for bundling the torn pouring stream a part of this intermediate chamber. The one The pump unit is used to remove most of the gas content emerging from the pouring stream from the To remove the system and adjust the pressure in the antechamber so that the into the actual The re-bundled pouring stream emerging from the vacuum chamber does not burst. Also known with this one The device is operated with the help of the vacuum pump in

der Vorkammer und somit auch in der Vorrichtung, die zur Bündelung des Gießstrahles beim Übertritt in die eigentliche Vakuumkammer dient, ein Unterdruck aufrechterhalten, der nach Möglichkeit gleich dem in der Entgasungskammer gehalten wird. Wenn der Druck in der Vakuumkammer auf vorzugsweise 0,5 mm QS eingestellt ist, soll der Druck in der Vorkammer vorzugsweise unter 2,5 mm QS gehalten werden.the antechamber and thus also in the device that is used to focus the pouring stream when it passes over in the actual vacuum chamber is used to maintain a negative pressure that is equal if possible which is held in the degassing chamber. When the pressure in the vacuum chamber is on preferably 0.5 mm QS is set, the pressure in the antechamber should preferably be kept below 2.5 mm QS will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum nachträglichen Entgasen geschmolzener Stähle in einem Vakuumbehälter zu schaffen, bei dem die durch die verstärkten Pumpenleistungen erzielbaren niedrigen Drücke im Vakuumbehälter voll ausgenutzt werden können, ohne daß das Erzeugnis infolge des zu großen Druckgefälles verschlechtert wird.The invention is based on the object of a method for subsequent degassing of molten To create steels in a vacuum container, in which the achievable through the increased pump performance low pressures in the vacuum container can be fully exploited without affecting the product is deteriorated due to the excessive pressure drop.

Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Vor- und Nachentgasungskammer durch nur eine, auch mehrstufige Dampfstrahl-Vakuumpumpe mit Anschluß an die Nachentgasungskammer evakuiert wird, wobei das schlechtere Vakuum der Vorkammer durch Auslegung der Zu- und Auslaufquerschnitte der Vorkammer und durch in die Vorkammer eingeleitetes Fremdgas .auf einem Wert gehalten wird, der etwa 50 bis 250 Torr über dem in der Nachentgasungskammer herrschenden Druck von etwa 0,5 bis 5 Torr eingeregelt wird.This is achieved according to the invention in that the pre- and post-degassing chamber by only a multi-stage steam jet vacuum pump with connection to the post-degassing chamber evacuated the lower vacuum of the antechamber due to the design of the inlet and outlet cross-sections the antechamber and by foreign gas introduced into the antechamber which is about 50 to 250 Torr above the pressure prevailing in the post-degassing chamber about 0.5 to 5 Torr is regulated.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren werden die bekannten Vorteile der Gießstrahlentgasung mit der günstigen Wirkung eines hohen Vakuums verbunden, ohne daß dabei auf den Gasgehalt des Stahles und die Geschwindigkeit Rücksicht genommen werden muß. Der geringe Druck in dem Vakuumbehälter wird hierbei mit Hilfe von Dampfstrahl-Vakuumpumpen hoher Saugleistung erzeugt und in allen Phasen der Vakuumbehandlung aufrechterhalten. Dabei genügt nur ein Vakuumaggregat zur Absaugung der Gase, die beim.Eintritt des Stahles in das Vakuum aus dem Stahl austreten, und die Vorkammer braucht zur Regelung des in ihr herrschenden Unterdruckes nicht mit einem Anschluß für eine besondere Vakuumpumpe versehen zu sein.With this method according to the invention, the known advantages of pouring jet degassing are also achieved connected to the beneficial effect of a high vacuum without affecting the gas content of the Steel and speed must be taken into account. The low pressure in that The vacuum container is created with the help of steam jet vacuum pumps high suction power and maintained in all phases of the vacuum treatment. All that is needed is a vacuum unit to extract the gases that occur when the steel enters exit into the vacuum from the steel, and the antechamber needs to regulate the prevailing in it Negative pressure not to be provided with a connection for a special vacuum pump.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung benutzt, bei der erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise in einem Vakuumbehälter über der Kokille am Behälterdeckel unter einer Zulauf öffnung im Behälterdeckel eine Kammer mit einer Auslauföffnung befestigt ist, deren Querschnitt größer ist alsTo carry out the method, a device is used in which, according to the invention, in per se known way in a vacuum container above the mold on the container lid under an inlet opening a chamber with an outlet opening is fixed in the container lid, the cross-section of which is larger than

der Querschnitt der Zulauföffnung und in die ein Gasrohr mündet.the cross section of the inlet opening and into which a gas pipe opens.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die an sich bekannte Gießstrahlentgasungseinrichtung besteht aus einem Vakuumbehälter 1, in dem auf Lagerböcken 8 eine Kokille 2 angeordnet ist und der mit einem Behälterdeckel 5 luftdicht .abgeschlossen ist.The invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment. The casting jet degassing device, known per se, consists of a vacuum container 1 in which a mold 2 is arranged on bearing blocks 8 and which is airtight with a container cover 5.

Auf dem Deckel 5 des Vakuumbehälters 1 ist eine Zwischenpfanne 3 angeordnet. Die Zwischenpfanne 3 wird mit Hilfe einer Gießpfanne 13 mit geschmolzenem Stahl gefüllt und ist über eine Zulauföffnung 11, die durch einen Stopfenstein 10 verschließbar ist, mit dem Vakuumbehälter 1 verbunden. Das Vakuum im Inneren des Behälters 1 wird von nicht dargestellten Saugpumpen erzeugt und aufrechterhalten, die über ein Saugrohr 6 mit dem Vakuumbehälter 1 verbunden sind.An intermediate pan 3 is arranged on the cover 5 of the vacuum container 1. The intermediate pan 3 is filled with molten steel using a ladle 13 and is via an inlet opening 11, which can be closed by a plug 10, with connected to the vacuum container 1. The vacuum inside the container 1 is not shown Suction pumps are generated and maintained, which are connected to the vacuum container 1 via a suction pipe 6 are.

Gemäß der Erfindung ist im Behälter 1 über der Kokille 2 eine Kammer 4 vorgesehen, die über die Zulauföffnung 11 mit der oberhalb des Vakuumbehälters 1 angeordneten Zwischenpfanne 3 verbunden ist. Die Kammer 4 ist mittels Halterungen 7 am Behälterdeckel 5 befestigt und mit einer Auslauf öffnung 12 versehen, deren Querschnitt größer ist als der Qerschnitt der Zulauföffnung 11. In die Kammer 4 mündet ein Gasrohr 14, durch das von außen Inertgas zur Erhöhung des Druckverlustes eingeblasen werden kann.According to the invention, a chamber 4 is provided in the container 1 above the mold 2, which over the Inlet opening 11 is connected to the intermediate pan 3 arranged above the vacuum container 1 is. The chamber 4 is fastened to the container lid 5 by means of brackets 7 and has an outlet opening 12, the cross section of which is larger than the cross section of the inlet opening 11. In the chamber 4 opens a gas pipe 14 through which inert gas is blown in from the outside to increase the pressure loss can be.

Die Kammer 4 ist ausschließlich dazu angeordnet, den aus der Zwischenpfanne 3 in den Vakuumbehälter 1 einlaufenden Stahl aufzunehmen und gleichzeitig wieder auslaufen zu lassen, wobei die Abmessungen der vom Stahl zu durchlaufenden Ein- und Auslaufquerschnitte so gerechnet sind, daß der Stahl mit einem vorherbestimmten Widerstand und damit mit einem vorherbestimmten Druckverlust sie durchströmt. Zur Gewährleistung der einwandfreien Durchströmung ist es erforderlich, daß die Auslauföffnung 12 der Kammer 4 größer ist als die Einlauföffnung 11. Die Auslauföffnung 12 muß jedoch so klein sein, daß der sie durchströmende Stahl einschließlich der vorentgasten Gasbestandteile in der Lage ist, auf Grund bekannter Strömungsgleichungen einen Druckverlust zu verursachen.The chamber 4 is arranged exclusively for the purpose of moving from the intermediate pan 3 into the vacuum container 1 to pick up incoming steel and at the same time to let it run out again, with the dimensions the inlet and outlet cross-sections to be passed through by the steel are calculated in such a way that the steel with a predetermined resistance and thus with a predetermined pressure loss it flows through. To ensure proper flow, it is necessary that the outlet opening 12 of the chamber 4 is larger than the inlet opening 11. However, the outlet opening 12 must be so small that that the steel flowing through it, including the pre-degassed gas components, is able to To cause a pressure loss based on known flow equations.

Da bei der Berechnung dieser Verhältnisse die gewünschte Wirkung nur annähernd getroffen werden kann, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die den Betriebsverhältnissen entsprechende genaue Einhaltung der Druckabsenkung dadurch zu erzielen, daß in die Kammer 4 von außen Inertgas eingeblasen wird, dessen zusätzliche Strömung den Widerstand und damit den Druck frei wählbar verändert.Since when calculating these ratios, the desired effect can only be approximated can, is proposed according to the invention, the exact compliance corresponding to the operating conditions to achieve the pressure reduction in that inert gas is blown into the chamber 4 from the outside whose additional flow changes the resistance and thus the pressure in a freely selectable manner.

Ein günstiges Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird bei einem Druck in der Kammer 4 erzielt, der in einem Druckbereich liegt, der der wesentlichen Sauerstoffentgasung bzw. CO-Reaktion zugemessen ist. Je nach Zusammensetzung des Stahles liegt dieser Druckbereich zwischen 50 und 300 mm QS_abs?lut.A favorable result of the method according to the invention in the device according to the invention is achieved at a pressure in the chamber 4 which is in a pressure range which is assigned to the essential oxygen degassing or CO reaction. Depending on the composition of the steel, this pressure range is between 50 and 300 mm QS _absolute .

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird der Stahl aus der Gießpfanne 13 in die Zwischenpfanne 3 gegossen, aus der er nach öffnen des Stopfens 10 durch die Zulauföffnung 11 austritt und zuerst in die zusätzlich eingebaute Vorentgasungskammer 4 innerhalb des Vakuumbehälters 1 eintritt. In der Vorentgasungskammer 4 herrscht nur beim Angießen das gleiche Vakuum wie im Vakuumbehälter 1 und in derIn the method according to the invention, the steel is transferred from the ladle 13 into the tundish 3 poured, from which it exits after opening the plug 10 through the inlet opening 11 and first into the additionally built-in pre-degassing chamber 4 inside the vacuum container 1. In the pre-degassing chamber 4 is the same vacuum as in the vacuum container 1 and in the only when pouring

60 Kokille 2. Die Auslauföffnung 12 der Vorentgasungskammer 4 ist zwar größer als die verschließbare Zulauföffnung 11, so daß der Stahl bei geöffnetem Zwischenpfannenstopfen 10 die Vorkammer 4 ohne Aufstauung durchlaufen kann, sie ist jedoch klein genug, um einen Druckverlust zu verursachen. 60 mold 2. The outlet opening 12 of the pre-degassing chamber 4 is larger than the closable inlet opening 11, so that the steel can pass through the antechamber 4 without damming when the tundish plug 10 is open, but it is small enough to cause a pressure loss.

Der geschmolzene Stahl wird auf diese Weise beim Eintritt in den Vakuumbehälter 1 zwar in einzelne Tröpfchen auseinandergerissen und entgast, wobei sich die Tröpfchen jedoch wieder sammeln und als gebündelter Strahl die Vorkammer 4 verlassen. Durch den Strömungswiderstand des in das höhere Vakuum in der Nachentgasungskammer austretenden Stahlgasgemisches stellt sich in der Vorkammer 4 ein Überdruck gegenüber dem hohen Vakuum ein, der beispielsweise mit Hilfe einer Fremdgasmenge reguliert werden kann. Der teilweise entgaste Stahl wird nun in höherem Vakuum wesentlich weniger breit versprüht, wodurch die störenden und eine bestmögliche Entgasung verhindernden Erscheinungen vermieden werden. Bei durchgeführten Versuchen hat sich herausgestellt, daß bei einem Druck von 0,5 bis 5 Torr in der Nachentgasungskammer im Vakuumbehälter 1 ein Druck von 50 bis 250 Torr in der Vorentgasungskammer 4 ein günstiges Ergebnis bringt.The molten steel is in this way when entering the vacuum container 1 in individual Droplets torn apart and degassed, whereby the droplets collect again and as bundled beam leave the antechamber 4. Due to the flow resistance of the in the higher A vacuum in the steel gas mixture exiting the post-degassing chamber is established in the pre-chamber 4 Overpressure compared to the high vacuum, which regulates, for example, with the help of an amount of foreign gas can be. The partially degassed steel is now much less wide in a higher vacuum sprayed, which avoids the disruptive phenomena that prevent the best possible degassing will. In tests carried out it has been found that at a pressure of 0.5 to 5 Torr in the post-degassing chamber in the vacuum vessel 1, a pressure of 50 to 250 Torr in the pre-degassing chamber 4 brings a favorable result.

Durch die stufenweise Gießstrahlentgasung der geschmolzenen Stähle in einem Vakuumbehälter gemäß der Erfindung wird die zerstäubende Wirkung des austretenden Stahles vermieden. Da der Stahl aus der Vorkammer 4 vorentgast in die Nachentgasungskammer im Vakuumbehälter 1 eintritt, ist es möglich, in diesem ein besseres Vakuum anzuwenden und hierdurch eine günstigere Entgasung zu erzielen. Weiterhin wird die Entgasungswirkung gemäß der Erfindung dadurch günstiger beeinflußt, daß durch die Vorkammer 4 je nach dem Flüssigkeitsinhalt dieser Kammer die Gesamtfallzeit des Stahles vergrößert und hierdurch die Diffusion günstig beeinflußt wird.By gradually degassing the molten steel in a vacuum container according to the invention avoids the atomizing effect of the exiting steel. Since the steel from the Pre-degassed pre-chamber 4 enters the post-degassing chamber in the vacuum container 1, it is possible to use a better vacuum in this and thereby achieve a more favorable degassing. Furthermore, the degassing effect is influenced more favorably according to the invention that by the antechamber 4 increases the total fall time of the steel depending on the liquid content of this chamber and thereby the diffusion is favorably influenced.

Selbstverständlich kann an Stelle der dargestellten Kokille 2 auch eine mit einem Verschluß versehene Pfanne im Vakuumbehälter angeordnet werden, wie auch die Erfindung nicht auf die skizzierte bauliche Ausführung beschränkt sein soll. Of course, instead of the mold 2 shown, a pan provided with a closure can also be arranged in the vacuum container, as the invention is not intended to be restricted to the structural design outlined.

Claims

Patent claims:

1. Process for the subsequent degassing of molten steels by stepwise pouring jet degassing, in which the pouring stream is torn apart into individual droplets in a pre-degassing chamber with a low vacuum and then in a post-degassing chamber with a higher vacuum without significant tearing apart of the jet is degassed, thereby characterized in that the pre- and post-degassing chamber by only one, also multi-stage The steam jet vacuum pump with connection to the post-degassing chamber is evacuated, the poorer vacuum in the antechamber due to the design of the inlet and outlet cross-sections of the antechamber and is maintained by foreign gas introduced into the antechamber at a value which is about 50 to 250 Torr regulated above the pressure prevailing in the post-degassing chamber of about 0.5 to 5 Torr will.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that in a manner known per se in a vacuum container (1) above the mold (2) on the container lid (5) a chamber (4) with an outlet opening under an inlet opening (11) in the container lid (12) is attached, the cross-section of which is larger

ßer than the cross section of the inlet opening and into which a gas pipe (14) opens.

Documents considered: German Patent No. 1 082 706; "Stahl und Eisen" magazine, 1962, p. 852.

1 sheet of drawings