DE1804748U

DE1804748U - DEVICE FOR DEGASSING STEEL MELT.

Info

Publication number: DE1804748U
Application number: DED15704U
Authority: DE
Original assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Current assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Priority date: 1958-02-22
Filing date: 1958-02-22
Publication date: 1960-01-28

Description

"Vorrichtuntt zum Entgasen von Stahlschmalzen". Zum großtechnischen Entgasen von Stahlschmelzen ist vorgeschlagen worden, das in einer Gießpfanne befind- liche. Metall in einen Entgasungabehälter einzusetzen und es dort der Einwirkung eines verminderten Druckes zu un- erziehen. Ifach der Entgasung wird die Pfanne aus dem Ent- gasungsbehälter herausgehoben und die Schmelze an Luft oder unter Schutzgas abgegossen. "Device for degassing steel melts". For large-scale degassing of steel melts it has been suggested that the liche. Insert metal in a degassing container and there the action of a reduced pressure is too un- raising. After degassing, the pan is removed from the degassing the gas tank is lifted out and the melt is poured off in air or under protective gas.

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung, mit der das bekannte Verfahren zum Entgasen von Stahlschmelzen dadurch weiterentwickelt wird, daß Mittel vorgesehen sind, durch die in der Stahlschmelze, während sie im Entgasungsgefäß unter vermindertem Druck steht, eine vorzugswei- se vertikal gerichtete Ruhrbewegung hervorgerufen wird. Durch ein solches vertikales Rühren des flüssigen Metalls wird einmal erreicht. daß auch die in tieferen Bereichen der Pfanne befindlichen Anteile der Schmelze an die Oberfläche gelangen und hier, unbeeinträchtigt durch den mit größer werdendem Abstand von der Erdoberfläche zunehmenden ferrostatischen Druck, zum Entgasen kommen. Die Entgasungsbehandlung erstreckt sich dann gleichmäßig auf den ganzen Pfanneninhalt und nicht nur auf den unmittelbar unter der Badoberfläche befindlichen Anteil, wie das bei einem ruhenden Bad überwiegend der Fall ist. Die Erfassung der ganzen Schmelze ist jedoch bei den großen Badtiefen, wie sie gießpfannen aufweisen, eine entscheidende Voraussetzung für eine optimale Entgasung. Durch eine vertikal gerichtete Rührbewegung wird auch das Entstehen von Temperaturunterschieden in der Schmelze vermieden, die durch die stärkere Wärmeabstrahlung der unter dem Einfluß der Entgasung lebhaft bewegten Bandoberfläche sonst auftreten.The innovation relates to a device with which the known method for degassing molten steel is further developed in that means are provided by which, in the molten steel while it is under reduced pressure in the degassing vessel, a preferably se vertically directed Ruhr movement is caused. By such vertical stirring of the liquid metal is reached once. that also those in deeper areas The proportion of the melt located in the ladle reach the surface and degassing occurs here, unaffected by the ferrostatic pressure, which increases with increasing distance from the surface of the earth. The degassing treatment then extends evenly to the entire contents of the pan and not only to the portion located directly below the bath surface, as is mostly the case with a resting bath. However, with the large bath depths of the pouring ladle, the detection of the entire melt is a decisive prerequisite for optimal degassing. A vertically directed stirring movement also avoids the occurrence of temperature differences in the melt, which otherwise occur due to the stronger heat radiation from the belt surface, which is vigorously moved under the influence of the degassing.

Ein bedeutsamer, sich aus der vertikalen Rührbewegung ergebender Vorteil ist folgender : Weil beim Abgießen einer entgasten Schmelze für die Zugabe von Desoxydationsmitteln nur beschränkte Möglichkeiten bestehen, ist es vielfach notig, die Desoxydationsmittel ganz oder mindestens teilweise schon vor dem Entgasen und beim Einlaufen der Schmelze in die Pfanne zuzusetzen. Wenn. was anzustreben ist, die Desoxydationsbehandlung so gehandhabt wird, daß sich leicht abscheidende Desoxydationsprodukte entstehen, dann werden diese unter dem Einfluß der neuerungsgemäß anzuwendenden vertikalen Rührbewegung praktisch vollständig aus der Schmelze entferne. Auch wenn der durch die Kohlenoxydreaktion, d. h. durch die Wirkung des Vakumas entfernbare Saueratoffanteil geringer ist, nimmt beim Verfahren nach der Neuerung die Gesamtwirkung nicht ab, weil die Desoxydation bei vertikalem Rühren ein zusätzliches Mittel zur Senkung des Sauerstoffgehaltes darstellt, d. h. ein Mittel, das sich zu derUber die Bildung von Kohlenoxyd gehenden Wirkung dee Vakuuae addiert. Bezüglioh der Entfernung dee Sauerstoffs lä8t eich daher die Leietung einer gegebenen Entgasunge- apparaturnicht unerheblich vergrößern. A significant advantage resulting from the vertical stirring movement is the following: Because there are only limited possibilities for adding deoxidizing agents when pouring off a degassed melt, it is often necessary to completely or at least partially remove the deoxidizing agents before degassing and when the melt flows into the add the pan. If. What is to be striven for is that the deoxidation treatment is handled in such a way that easily separating deoxidation products arise, then these are practically completely removed from the melt under the influence of the vertical stirring movement to be used according to the invention. Even if the proportion of oxygen that can be removed by the carbon oxide reaction, i.e. by the effect of the vacuum, is lower, the overall effect does not decrease in the method according to the innovation, because the deoxidation with vertical stirring represents an additional means of lowering the oxygen content, i.e. a means that is to the effect going beyond the formation of carbon monoxide Vacuums added. Regarding the removal of oxygen can therefore the line of a given degassing do not increase the size of the equipment insignificantly.

Diese sich durch ein Rühren der Schmelze ergebenden Vorteile hinsichtlich des im Stahl enthaltenen Sauerstoffe kommen besondere bei niedrig gekohlten Schmelzen zur Geltung Hier sind einmal die zu entfernenden Sauerstoffmengen besonderz groß, zum anderen aber auch die Bedingungen für die Abscheidung von Desoxydationsprodukten aus der Schmelze günstig.. Das schnelle Ausseigern von oxydischen Schlacken gerade aus niedriggekohlten Schmelzen liegt offenbar daran, daß die höhere Sauerstoffkonzentra- tion zu größeren und daait leichter abscheidbaren inechlüs- senfahrt. These advantages with regard to the oxygen contained in the steel, which result from stirring the melt, come into their own particularly in the case of low-carbon melts. The rapid segregation of oxidic slag, especially from low-carbon melts, is evidently due to the fact that the higher oxygen concentration tion to larger and therefore more easily separable inclusions senfahrt.

Die Herstellung einer vertikalen Rührbewegung während der Vakuumbehandlung hat noch den Vorteil, daß sich unter geeigneten Schlacken eine weitgehendere und auch raschere Entschwefelung der Schmelze erreichen läßt. The creation of a vertical stirring movement during the vacuum treatment still has the advantage that a more extensive and can also achieve faster desulfurization of the melt.

Das Entgasen von stahlschmelze unter vertikalem Rühren des in der Pfanne befindlichen Metalls gestattet schließlich die Zugabe von Deaoxydationsmitteln in der Pfanne. Wenn die Desoxydationsstoffe z. B. in bekannter Weise über Rohre, in die sie eingeschmolzen sind, in die Schmelze eingeführt werden, dann kommt durch das Rühren eine gleichmäßige Verteilung des rohrinhaltes in der Schmelze zustande. The degassing of molten steel with vertical stirring of the in the The metal in the pan finally allows the addition of deaoxidants in the pan. If the deoxidizers z. B. in a known manner via pipes, into which they are melted, introduced into the melt, then comes through the stirring ensures an even distribution of the pipe contents in the melt.

Das ist wichtig, weil es nicht möglich ist, während dea anschließenden Vergießens der Schmelze noch nennenswerte Zusätze zu machen.This is important because it is not possible during the subsequent session Pouring the melt still to make noteworthy additives.

Die Vorrichtung zum Entgasen von Stahlschmelzen nach der Neuerung ist in den Fig. 1 bis 5 in Ausführungbeispielen dargestellt: eig. 1 zeigt den Entgasungsbehälter 1 mit Deckel 2, in dem sich die mit der zu entgasenden Schmelze gefüllte Pfanne 3 befindet. Am Deckel des Behälters ist ein Stutzen 4 zum Anschluß der Vakuumpumpen und ein mit feuerfestem Material umkleideter Rohrstutzen 5 angebracht, der in die zu entgasende Schmelze eintaucht. Nach dem Einstellen des erforderlichen Unterdrucks im Entgasungsgefäß und über den Rohrstutzen 4a in dem von dem Rohrstutzen umschlossenen Raum, werden in letzterem periodische Druckschwankungen erzeugt. Sie bewirken ein Auf-und Abschwingen der in dem Rohrstutzen stehenden Säule flüssigen Stahles und in der Schmelze die durch die Pfeile gekennzeichnete vertikale Ruhrbewegung. Besonders wirksam läßt sich diese Rührbewegung gestalten, wenn die Druckschwankungen in Resonanz mit der Eigentrequenz der schwingenden Stahlsäule erfolgen. The device for degassing molten steel according to the innovation is shown in FIGS. 1 to 5 in exemplary embodiments: proper. 1 shows the degassing container 1 with lid 2, in which the pan filled with the melt to be degassed is located 3 is located. On the lid of the container there is a connector 4 for connecting the vacuum pumps and a refractory material clad pipe socket 5 attached, which is in the immersed melt to be degassed. After setting the required vacuum in the degassing vessel and via the Pipe socket 4a in that of the pipe socket enclosed space, periodic pressure fluctuations are generated in the latter. she cause the liquid column standing in the pipe socket to swing up and down Steel and in the melt the vertical agitation indicated by the arrows. This stirring movement can be made particularly effective when the pressure fluctuations in resonance with the natural frequency of the vibrating steel column.

Eine andere Vorrichtung zur Erzeugung der Rührbewegung zeigt Po. 2* In die unter vermindertem Druck stehende Schmelze taucht ein zylindrischer Schwingkörper 6 aus feuerfestem Werkstoff ein, der in der Schmelze periodisch auf-und abgehende Bewegungen vollführt. Dadurch entsteht in dem Metall der durch die Pfeile angedeutete, vorwiegend senkrecht gerichtete Badumlauf. Auch in diesem Fall ist die Rührwirkung besonders stark, wenn der zylindrische Korper seine auf-und abgehenden Schwingungen in der Eigenfrequenz der ihn umgebenden Schmelze ausführt. Another device for generating the stirring movement is shown in Po. 2 * A cylindrical vibrating body is immersed in the melt, which is under reduced pressure 6 made of refractory material, which periodically increases and decreases in the melt Movements. This creates the metal indicated by the arrows, predominantly vertically directed bath circulation. In this case, too, is the stirring effect especially strong when the cylindrical body has its up and down vibrations performs in the natural frequency of the melt surrounding it.

In bestimmten Fällen kann es zweckmäßig sein, Schwingungen hoher Frequenz, z. B. Ultraschall, zu überlagern. Hierdurch wird in bekannter Weise ein zusätzlicher Abscheidungseffekt bewirkt. In certain cases it can be useful to have higher vibrations Frequency, e.g. B. Ultrasound to superimpose. This is a known way causes additional separation effect.

ZA. 3a stellt eine Vorrichtung dar, bei der ein mit feuerfestem Material umkleideter, beiderseits offener zylindrischer Körper 7 eo in die in diesem Fall stets unberuhigte oder höchstens teilberuhigte Schmelze eintaucht, daß seine Oberkante kurz unterhalb der Bandoberfläche liegt. ZA. Figure 3a illustrates a device in which a refractory material more cased, more open on both sides cylindrical body 7 eo in the in this case, immersed melt that has not been calmed or at most partially calmed, that its upper edge is just below the belt surface.

Der in dem zylindrischen Körper 7 befindliche Stahl wird durch die Zugabe z. B. von Aluminium desoxydiert und beruhigt. Nach dem Einschalten der Vakuumpumpen findet in der übrigen, d. h. von dem Körper 7 nicht umschlossenen Schmel- ze infolge der mit abnehmendem Druck einsetzenden Reaktion zwischen dem gelösten Kohlenstoff und Sauerstoff eine lebhafte Gasentwicklung statt. Das mittlere spezifische Gewicht des außerhalb des Ringkörpers 7 befindlichen, mit Gasblasen durchsetzten Stahles ist geringer als dasjenige des innerhalb des Ringes befindlichen Stahles. Dadurch bildet sich eine Badumlaufstromung aus derart, daß die Schmelze innerhalb des Ringes absinkt und außerhalb des Ringes hochsteigt. Ist die Strömung erst einmal angelaufen, dann geht sie von selbst weiter, da in den Ring stets neue, außerhalb des Ringes an die Oberfläche gestiegene und dort entgaste Schmelze nachströmt.The steel located in the cylindrical body 7 is by adding z. B. deoxidized by aluminum and calmed. After switching on the vacuum pumps, the remaining melt, ie not enclosed by the body 7 As a result of the reaction between the dissolved carbon and oxygen, which begins with decreasing pressure, a vigorous evolution of gas takes place. The mean specific weight of the steel located outside the ring body 7 and interspersed with gas bubbles is lower than that of the steel located inside the ring. This creates a bath circulating flow in such a way that the melt sinks inside the ring and rises outside the ring. Once the flow has started, it continues by itself, since new melt that has risen to the surface outside the ring and degassed there flows into the ring.

Der Anlauf der Strömung wird mit dem in Fig. 3b veranschaulichten Mittel bewirkt. Beim Eintauchen in die Schmelze ist der Ringkörper 7 von einer aus Blech bestehenden Haube 8 umgeben die nach unten spitz zuläuft und hier den Ringkörper verschließt. In der Haube befindet sich das zur Beruhigung benötigte Aluminium. Die Haube sorgt dafür, daß beim Eintauchen des Ringkörpers 7 in die Schmelze die Schlacke beiseitegeschoben wird und daß das Aluminium nach dem Aufschmelzen der Haube, ohne durch die Schlacke gestört zu werden, in den Stahl gelangen kann. The start of the flow is illustrated with that in Fig. 3b Means causes. When immersed in the melt, the ring body 7 is from one Sheet metal existing hood 8 surrounds which tapers downwards and here the ring body locks. Located in the hood that needed to calm down Aluminum. The hood ensures that when the annular body 7 is immersed in the melt the slag is pushed aside and that the aluminum after melting the hood can get into the steel without being disturbed by the slag.

Ein weiteres Mittel, die vertikale RUhrbewegung der zu entgasenden Schmelze zu erzeugen, besteht in dem Einleiten von inertem Gas. Fig. 4a bis 4c zeigen das am Beispiel einer mit feuerfestem Werkstoff umkleideten Blaslanze 9, die höhenverschiebbar (Fig. 4a) oder fest (Fig. Another means of the vertical stirring movement of the to be degassed To generate melt consists in the introduction of inert gas. Figures 4a to 4c show using the example of a lance 9 lined with refractory material, which can be adjusted in height (Fig. 4a) or fixed (Fig.

4b) in den Ge. täßdeokel eingebaut ist. Die Mündung der Lanze wird zweckmäßig durch einen Holzstopfen 10 verschlossen.4b) in the Ge. täßdeokel is installed. The mouth of the lance will expediently closed by a wooden stopper 10.

Dadurch ist ein Einführen der Lanze in die Schmelze möglich, ohne von vorneherein den vollen Gasdruck anwenden zu müssen. Eine andere Lösung zeigt Fig. 4o, wo die Mündung der Blaslanze 9 durch einen porösen feuerfesten Stein 11 verschlossen ist, durch den hindurch das Blasgas in die Schmelze, letztere jedoch nicht in das Blasrohr eintreten kann.This enables the lance to be inserted into the melt without having to use the full gas pressure from the outset. Another solution shows 4o, where the mouth of the blowing lance 9 is passed through a porous refractory brick 11 is closed, through which the blown gas into the melt, the latter however cannot enter the blowpipe.

Bei der Einrichtung nach Pig. 5 erfolgt das Einblasen von inertem Gas in bekannter Weise durch einen im Pfannenboden angebrachten Stein 12 aus porösem feuerfestem Werkstoff. Nach dem Einsetzen der Pfanne in den Entgasungsbehälter wird die Zuführung für das inerte Gas mit ihrer Dichtung selbsttätig gegen den Pfannenboden gepreßt. When setting up according to Pig. 5 is the injection of inert Gas in a known manner through a stone 12 made of porous material in the bottom of the pan refractory material. After inserting the pan into the degassing container the feed for the inert gas with its seal automatically against the pan bottom pressed.

Claims

Protection claims 1. Device for degassing molten steel, consisting from a ladle containing the molten steel and a vacuum container are used the pan, which is indicated on the lid of the vacuum container and / or in the bottom of the pan containing the metal means for generating a are preferably arranged vertically directed bath movement.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r o h g e k e n nz e i o h n e t that in the melt a connected to the cover of the degassing container Pipe socket immersed, in which pressure fluctuations are generated periodically.

3. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i o h n e t that in the melt an up and down swinging body made of refractory material immersed.

4. Device according to claims 2 and 3, characterized marked that up to the surface

In the surface of the melt, a refractory material encased in a ring-shaped body that is open on both sides is immersed. 5 * Device according to claim 4, dadurchgeken n- , teiohnet that the underside of the annular Body is covered with a bleo hat, in which des- oxidizing agents are located. 6. Apparatus according to claim 1. zei 0 hnet that through the cover of the degassing a white lance is inserted into the vessel. 7. Apparatus according to claim 6, dadurohgeken n-

It is clear that the mouth of the lance is closed by a porous, refractory stone.

8. Device according to claim 1, d u r c h g e n nz e i o h n e t that in the bottom of the pan serving to receive the melt to be degassed A stone made of porous refractory material is built in for blowing inert Pressurized gas.