DE2331052A1 - Vorrichtung zur einfuehrung von niedrigsiedenden feststoffen in geschmolzenes metall - Google Patents
Vorrichtung zur einfuehrung von niedrigsiedenden feststoffen in geschmolzenes metallInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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Description
PATENTANWALT DR. HANS-ÜUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER
8 KÖLN Sl, OBERLANDER UFER 90
Köln, den 19. Juni 1973 Eg/Ax/pz/125
Foseco International Limited, 285 Lorig Acre, Nechellsf
Birmingham (England)
Vorrichtung zur Einführung von niedrigsiedenden Feststoffen
in geschmolzenes Metall
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einführung
von niedrigsiedenden Feststoffen in geschmolzenes Metall, insbesondere zur Einführung von niedrigsiedenden Metallen
in geschmolzene Eisenmetalle."
Für die Einführung von reaktionsfähigen Substanzen wie
Magnesium, Calcium, Natrium und Cer in Metallschmelzen sind zahlreiche Verfahren bekannt. Einige dieser Verfahren
sind auf die Einführung der reaktionsfähigen Substanz
selbst und andere auf die Einführung spezieller Behandlungsmittel, z.B. mit Metallen imprägnierten kohlenstoffhaltigen
Materialien, abgestellt. Zu diesen Verfahren gehören die Anwendung spezieller Einspritzmethoden und
die Verwendung von Tauchrohren für die Zuführung, speziell konstruierten Pfannen und Tauchglocken*
Bei der Entschwefelung von heißem Hochofeneisen ist es
zweckmäßig, das Entschwefelungsmittel, z.B. Magnesium in
Form von Koks, der mit Magnesium imprägniert ist, mit. Hilfe eines Tauchverfahrens einzuführen. Bei diesem
Verfahren wird gewöhnlich eine umgekehrte feuerfeste Glocke, die aus Werkstoffen wie Ton/Graphit, Silicium-
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carbid oder tonerdereichem Zement hergestellt ist, mit
Stücken von mit Magnesium imprägniertem Koks gefüllt. Die Glocke wird in die Eisenschmelze in der Pfanne getaucht
und unter der Oberfläche des geschmolzenen Eisens gehalten. Magnesiumdämpfe strömen durch Durchbrüche
im Mantel der Glocke und steigen durch die Eisenschmelze nach oben, wobei sie mit dem im Eisen enthaltenen
Schwefel reagieren. Wenn das gesamte Magnesium verdampft ist und die Reaktion aufhört, wird die Tauchglocke
herausgezogen, erneut mit Koks, der mit Magnesium imprägniert ist, gefüllt und in die nächste zu behandelnde
Pfanne getaucht.
Normale Tauchglocken weisen eine Reihe von Nachteilen auf, aufgrund derer sie vorzeitig unbrauchbar werden.
Metall und Schlacke erstarren in der Glocke und bilden zusammen mit ausgebrauchtem magnesium-imprägniertem Koks
einen Bären, der die erneute Füllung der Glocke verhindert. Eine Reinigung ist schwierig und kostspielig, und
selbst wenn der Bär entfernt werden kann, wird die Glocke häufig beschädigt. Im Gebrauch unterliegt die
Glocke dem Hitzeschock, da sie ständig auf die Temperatur von geschmolzenem Eisen erhitzt und wieder gekühlt
wird. Es bilden sich Wärmespannungen aus, die Rißbildung
der Glocke zur Folge haben. Ferner sind die heute verfügbaren Glocken nicht immer stark genug, um der
normalen täglichen Handhabung zu widerstehen. Aus den
vorstehend genannten Gründen können die Tauchglocken selten häufiger als achtmal verwendet werden. Sie sind
daher sehr teuer, da sie im Gebrauch nur dann wirtschaftlich wären, wenn sie ungefähr zwanzigmal gebraucht
werden könnten. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine wegwerfbare Tauchglocke verfügbar zu machen, die
sich zur Behandlung von Metallschmelzen eignet und die Nachteile ausschaltet, die die wiederverwendbaren oder
permanenten Tauchglocken aufweisen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine zur Einführung von
festem Material in geschmolzenes Metall dienende Tauchglocke,
die aus einem Innenbehälter und einem Außenbehälter mit einem mit abgebundenem, gegebenenfalls
Verstärkungsmaterial enthaltendem feuerfestem Material ausgefülltem Hohlraum zwischen Innenbehälter und Außenbehälter
und Mitteln zur Befestigung der Glocke an einer Tauchstange besteht.
Der Innenbehälter und der Außenbehälter sind normalerweise zylindrisch und können aus Metall, Kunststoffen,
Holz, Pappe oder Faserplatte hergestellt sein. Als feuerfestes Material eignen sich alle bekannten feuerfesten
Materialien, jedoch wird vorzugsweise mit Natriumsilicat abgebundener Silikasand verwendet. Beliebige
Bindemittel, die nicht den Zerfall des abgebundenen feuerfesten Materials bei der Temperatur der eu behandelnden
Metallschmelze verursachen, können verwendet werden. *
Als gegebenenfalls verwendete verstärkende Materialien eignen sich regellos verteilte Stahldrahtfasern, Stahldrahtnetze
oder Stahlringe. Bevorzugt werden regellos verteilte Stahldrahtfasern. Biese Fasern haben im allgemeinen
einen Durchmesser von 0,15 bis 0,76 mm und eine Länge von 12,7 bis 50,8 mm und machen 1,0 bis 10 YoI.-%
des abgebundenen feuerfesten Materials aus. Die Drahtfasern werden vor der Zugabe des Bindemittels mit dem
trockenen feuerfesten Material gut gemischt.
Verschiedene Formen von Befestigungsmitteln sind möglich,
jedoch wird das Befestigungsmittel unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit und der leichten Handhabung
gewählt. Beispielsweise wird eine große Mutter in das abgebundene feuerfeste Material am Boden des Behälters
eingesetzt (in der Praxis oben in die Glocke, wenn diese zum Gebrauch umgekehrt wird), und eine Tauchstange wird
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durch Einschrauben in die Mutter eingesetzt. Es ist auch
möglich, große Bolzen mit dem verstärkenden Material zu verbinden und im abgebundenen feuerfesten Material am
oberen Ende der Tauchglocke so zu verankern, daß ihre Enden herausragen. Diese Bolzen werden an einer Platte
befestigt, die ständig am Ende einer Tauchstange befestigt bleibt.
Es ist zweckmäßig, Kanäle oder Durchbrüche im abgebundenen feuerfesten Material zu bilden, bevor oder während
die Vorrichtung in die Metallschmelze getaucht wird. Diese Kanäle können in verschiedener Weise gebildet
werden. Beispielsweise können Polystyrolstäbe so in das feuerfeste Material eingesetzt werden, daß ihre Enden
mit dem Innenbehälter und dem Außenbehälter in Berührung sind. Wenn die Glocke in die Metallschmelze getaucht
wird, schmelzen die Behälter oder sie zersetzen sich oder verbrennen und das Polystyrol zersetzt sich, wobei
Löcher im abgebundenen feuerfesten Material gebildet werden. Durch die Durchbrüche in den Behälterwänden und
durch das feuerfeste Material können Holzblöcke geführt
und nach der Erhärtung des feuerfesten Materials entfernt werden. Normalerweise genügen 8 bis 16 Durchbrüche
in den Wänden der Glocke und 2 bis 4- Durchbrüche in der Oberseite, damit eine gelenkte und nicht heftige Behandlung
der Metallschmelze stattfinden kann.
Es wurde gefunden, daß im abgebundenen feuerfesten Material zurückgebliebene Feuchtigkeit eine vorteilhafte
Wirkung beim Gebrauch der Glocke haben kann. Wasserdampfblasen, die bei der Verdampfung des Wassers gebildet
werden, verursachen Turbulenz in der Pfanne, und diese Bewegung trägt mit dazu bei, eine gleichmäßige Temperatur
in der gesamten Metallschmelze aufrechtzuerhalten, und verbessert die Wirksamkeit der beim Behandlungsprozess
stattfindenden chemischen Reaktionen.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist besonders 309882/0598
vorteilhaft und zweckmäßig, da sie einem doppelten Zweck dienen kann, nämlich als Behälter zum Transport eines
Behandlungsmittels für geschmolzene Metalle und als Tauchglocke. Das Behandlungsmittel kann daher unmittelbar
dem Stahlwerk oder der Gießerei in einer für den unmittelbaren Gebrauch geeigneten Form geliefert werden.
Es ist ferner einfach, Tauchglocken der verschiedensten Größen herzustellen, die den verschiedenen Pfannengrößen
und den verschiedenen zu behandelnden Metallmengen angepaßt sind.
Sine Tauchglocke, die sich für 45,4 kg magnesium-imprägnierten
Koks für die Behandlung von 50»8 t geschmolzenem
Eisen eignet, kann aus einem Innenbehälter mit einem Innendurchmesser von 40,6 cm und einer Höhe von 53»3 cm
und einem Außenbehälter mit einem Innendurchmesser von 50,8 bis 58,4 cm und einer Höhe von 58,4 bis 63,5 cm
hergestellt werden. Die vergleichbaren Abmessungen für eine 90,8 kg-Glocke für die Behandlung von 101,6 t
geschmolzenem Eisen sind 45,7 cm Innendurchmesser und 86,4 cm Höhe für den Innenbehälter und 56 bis 63,5 cm
Innendurchmesser und 91,4 bis 96,5 cm Höhe für den Außenb ehält er.
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Claims (7)
1. Tauchglocke für die Einführung von festem Material in
Metallschmelzen mit einem Innenbehälter für das feste Material und einer Befestigungsvorrichtung für eine
Tauchstange, gekennzeichnet durch einen Außenbehälter, der den Innenbehälter umgibt und einen mit abgebundenem
feuerfestem Material ausgefüllten Hohlraum zwischen den beiden Behältern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens einer der Behälter aus Metall, Kunststoff, Holz, Pappe oder Faserplatte besteht.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das abgebundene feuerfeste Material aus Silikasand, der mit Natriumsilicat abgebunden ist,
besteht.
4-. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß das abgebundene feuerfeste Materials als Verstärkungsmaterial regellos verteilte Stahldrahtfasern,
Stahldrahtnetze oder Stahlringe enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verstärkungsmaterial 1 bis 10 }Ό des Volumens
des abgebundenen feuerfesten Materials ausmacht und aus regellos verteilten Stahldrahtfasern besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Löcher durch das abgebundene feuerfeste
Material von einem Behälter zum anderen führen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Stäbe aus einem Material, das bei der Tauchtemperatur schmilzt, verbrennt oder sich in
anderer Weise zersetzt, in das abgebundene feuerfeste
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Material in thermischem Kontakt mit den beiden Behältern eingearbeitet sind.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| OHJ | Non-payment of the annual fee |