DE2438611A1

DE2438611A1 - Verfahren und durchfuehrungsanordnung zum abgiessen von schmelze

Info

Publication number: DE2438611A1
Application number: DE2438611A
Authority: DE
Inventors: Bengt Fredrikson; Karl-Erik Dr Ing Oeberg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1973-08-23
Filing date: 1974-08-12
Publication date: 1975-03-06
Also published as: GB1475713A; JPS5051036A; IT1016860B; FR2241363A1; DE2438611C3; FR2241363B1; US3971547A; SE381586B; SE7311464L; DE2438611B2

Description

Dlpl.-Ing. Helmut Missling 63 Giessen 24. 7. 1974

Dipl.-lng. Richard Schlee Blemarckstraeee 43

^{K a} Telefon: (0641) 71019

Dr.-Ing. Joachim Boecker

Böe/Prs 12.159

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Verfahren mad Durchführungsanordnung zum Abgießen von Sclimelze

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abgießen von Schmelze, wie es im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Eine übliche Art der Raffinierung in einem Konverter ist das Entschwefeln mittels Einblasen von Kalkpulver in flüssiges Roheisen. Man hat versucht, Behälter mit Rinnenofeninduktor als Konverter zu verwenden, wobei in die Schmelze im Konverter Fluide, wie Gas, Flüssigkeiten oder suspendierte Substanzen,zum Zweck der Raffinierung eingeblasen werden, beispielsweise in die in einem Rinnenofen verwahrte Stahlschmelze. Zur Vermeidung einer Oxydation hat man auch versucht, Argon oder ein anderes Inertgas einzublasen, und zwar auch vor dem Einfüllen unraffinierter Schmelze in den Konverter.

Der Konverter ist mit einem Abstichloch versehen, das während der Chargierung und Raffinierung geschlossen und auch geschützt ge-

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halten wird. Nach abgeschlossener Chargierung wird dem Induktor Strom zugeführt, nachdem ein Deckel auf den Konverter gesetzt wurde. Während dieses Vorgangs soll der Konverter in einer von der Abstichlage abweichenden lage gehalten werden, beispielsweise mit der Längsachse schräg nach oben gerichtet.

Während und unmittelbar vor der Raffinierung wird eingeblasenes Gas durch die Schmelze transportiert, die dadurch homogenisiert wird. Zu den Einblasöffnungen für Inertgas und/oder Raffinierungsmittel wird während des Raffinierungsverlaufs beispielsweise Pulver zusammen mit Inertgas geführt·(siehe die schwedische Patentanmeldung 7303382-1), wodurch man einen raffinierten Stahl erhält.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit Durchführungsanordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der das Abgießen der raffinierten Schmelze iii einer kontrollierten Weise und ohne Verlust des zuvor erzielten Raffinierungseffektes erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale aufweist. Mit dem Verfahren nach der Erfindung können also die Abgußgeschwindigkeit und die Temperatur auf einstellbaren Werten konstant gehalten werden, wodurch man eine hohe und homogene Qualität des Endproduktes bei einer gleichzeitig hohen Produktionsgeschwindigkeit erhält.

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Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens weist die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 genannten Merkmale auf Vorteilhafte Weiterbildungen der Durchführungsanordnung .sind in den Ansprüchen 3-6 genannt.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens mit einem Konverter- und einer Abgußvorrichtung mit Steiggußkokillen,

Fig. 2-6 einen Rinnenofen in verschiedenen Stadien

während der Raffinierung und des Abgießens,

Fig. 7 ein Einblas- und Umrührschema für einen Rinnenofen, -."...

Fig. δ eine Teilansicht des Abstichteils des Konverters.

In Figur 1 wird ein Konverter 11 mit einer oder mehreren Rinnenofeneinheiten 12 gezeigt. Der Konverter ist mit einem.druckdichten Deckel 13, der mit verschließbaren Gasablaufleitungen versehen ist, verschließbar. Figur 1 zeigt die Entschlackung der Schmelze bei abgenommenem Deckel 13. Der Konverter 11 ist mit einem verschließbaren Abstichloch 14 versehen,, welches in

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horizontaler Lage des Konverters über eine Dichtung an eine Gießflasche 15 in einer versetzbaren SSteiggußeinheit mit Steiggußkokillen 16 angeschlossen werden kann. Der Konverter 11 ist kippbar und wird in der Figur in horizontaler Abgießlage gezeigt. Beim Chargieren usw. wird der Konverter, beispielsweise ein Rinnenofen mit einer oder mehreren Induktoreinheiten, in einer Lage gehalten, in der seine Längsachse schräg nach oben gerichtet ist.

¥±g, 2 zeigt den Konverter 11 mit seiner Rinnenofeninduktoreinheit 12 in Wartelage (V»armhalte) und mit eingeschalteter Induktoreinheit. Das Abstichloch wird bei 14 gezeigt und ist hier verschlossen. Mit 17 sind die Zufuhrleitungen für Inertgas 18 und Raffinierungsmittel 19» wie z.B. Pulver, bezeichnet.

Um die Ausfütterung zu schützen, wird auf dem durch die Pfeile 20 und 21 angedeuteten Weg Argongas eingeblasen. Der druckdichte Deckel 13 ist bei diesem Vorgang aufgesetzt, und die Ablaufleitungen sind geschlossen. Die Rinne ist mit Schmelze 23, z.B. Stahlschmelze, in einem solchen Maße gefüllt, daß man einen Sumpf erhält und daß bei eingeschaltetem Strom im Primärkreis ein geschlossener Sekundärkreis im Induktor entsteht.

Das Abstichloch 14 ist, beispielsweise durch einen Stahlblock und/oder durch ein Ventil (siehe unten), geschlossen.

Beim Chargieren des Konverters über den in Pig. 3 mit dem Pfeil 24 angedeuteten Weg mit zu raffinierender Schmelze wird der

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Deckel 13 abgenommen und der Konverter - wie aus Pig. 3 ersichtlich - etwas geneigt.

Beim Raffinieren (figur 4) wird Raffinierungsmittel 19 und
Inertgas in den Fokus für die Umrührkräfte 25 eingeblasen, die man aufgrund des Pinch-Effekts in den Rinnen erhält. Der Konverter 11 ist senkrecht angeordnet und der Deckel 13 ist aufgesetzt. Beim Raffinieren gebildetes Gas strömt über die Leitung 22 ab. Der Spule 12 des Induktors wird Strom zugeführt. Das
Abstichloch 14 ist fortwährend geschlossen.

In Figur 7 wird dieser Teil der Raffinierung detaillierter gezeigt, In der Rinne erfolgt an der Stelle 26 ein Brodeln des Gases (Inertgas und/oder reduzierendes Gas), wodurch man eine in derselben Richtung wirkende Badbewegung in der Rinne sowie einen Reinigungseffekt an den Innenwänden des Induktors erhält. Hierdurch wird eine Verstopfung und eine Überhitzung in der Rinne vermieden.
Das Brodeln des Gases verstärkt somit die Badbewegung und verringert die Gefahr, daß pulverförmiges Material, beispielsweise aus der Pfeilrichtung 19a, in die Rinne gelangt und sich an den Rinnenwänden festsetzt. (Dies ist an und für sich durch'die
Deutsche Offenlegungsschrift 2 007 081 bekannt). Das Pulver 19 wird in den Fokus für die Umrührkräfte 25 eingeblasen und schnell mit der Schmelze vermischt, wodurch die Raffinierung beschleunigt wird.

In Figur 5 wird das Abgießen gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Abstichloch wird geöffnet, und der Abstich kann ge-

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schehen (Pfeil 27), nachdem der Konverter 11 in horizontale Lage gekippt wurde. Argon oder ein anderes Inertgas 18 wird eingeblasen, nachdem die Einblasöffnung 17 geöffnet wurde. Das Einblasen geschieht unter kontrolliertem Druck und kontrollierter Erwärmung durch den Induktor 12 (die Öffnungen 22 sind geschlossen), wodurch man die .gewünschte Abstichgeschwindigkeit und Temperatur, beispielsweise eine konstante Geschwindigkeit und Temperatur, ohne unnötiges Spritzen und ohne Gefahr des Erstarrens erhält.

Es ist wichtig, daß die Atmosphäre während des Abgießens inert ist und in der Regel auch die genannten Variablen konstant sind. Die Oxydierungsgefahr wird eliminiert.

Nachdem eine ausreichende Schmelzmenge abgelassen wurde (Figur 6), verbleibt eine kleinere Menge Schmelze 28 im Konverter 11 (Ofen), und man muß darauf achten, daß die Kippachse 29 und die lage -des Abstichloches und Induktors so angeordnet sind, daß dies automatisch geschieht. Durch weitere Argongaszufuhr bei 18 verbleibt die Atmosphäre inert. Danach nimmt der Konverter bis zu einer neuen Chargierung die Wartelage (Figur 2) ein.

Das Abstichloch 14 kann mit einem Abdeckblech aus Stahl, einem anderen Metall oder einer anderen Legierung versehen sein. Alternativ kann das Abstichloch mit einem Schiebeventil 30 oder einem anderen steuerbaren Verschlußorgan (Figur 8), gesteuert von einem Betätigungsventil 31, versehen sein. Um den Strahl herum wird

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- 7 ein Schutzschirm 32 angeordnet.

Die Argongaszuführleitungen sind mit (nicht gezeigten) steuerbaren Ventilen versehen, die an Reglerverstärker angeschlossen sind,' welche von Vorrichtungen gesteuert werden, die die Abstichgeschwindigkeit und/oder das Niveau in der Abgußanordnung messen. Die Energiezufuhr zum Rinneninduktor wird über Temperaturmeßvorrichtungen im Konverter oder an der Abstichstelle gesteuert.

Als Beispiel für Meßorgane für die Strömung kommen dezidierende itichtmesser für die Fotozellenvorrichtung der Abgieß anordnung am Strahlweg, Rörit gentries se r usw. an sich bekannter Art in Betracht.

Die vorgenannte Anordnung kann auf verschiedene an sich bekannte Weisen variiert werden.

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Claims

- 8 Patentansprüche;

1. Verfahren zum Abgießen von Schmelze aus einem kippbaren Konverter mit mindestens einem Rinneninduktor, in welchem Konverter Schmelze, beispielsweise Stahlschmelze, zunächst raffiniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverter in eine solche Lage gebracht wird, daß mindestens eine Zuführöffnung für das Gas freigelegt ist, daß dann über diese Zuführöffnung unter Überdruck Inertgas zugeführt wird und daß dann eine Abstichöffnung für Schmelze geöffnet wird und das Abgießen unter Kontrolle der Gaszufuhr und unter Erwärmung durch den Induktor oder die Induktoren geschieht, wobei das Abgießen mit einer hauptsächlich konstanten Geschwindigkeit und Temperatur erfolgt.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem kippbaren Konverter mit mindestens einem Kinneninduktor, beispielsweise einem Mnnenofen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zuführleitung (17) für Inertgas (18) und raffinierende Fluide (19) vorhanden ist, die so angeordnet ist, daß sie durch Kippen des Konverters (11) von Schmelze (11) freigelegt werden kann, und daß sie mit einen verschließbaren Abstichloch versehen ist, wobei mittels Gaszufuhr ein steuerbarer Überdruck im Konverterraum erzeugbar ist, wodurch der Abstich unter V/armhaltung durch den Induktor steuerbar ist.

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3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rinneninduktor derart relativ zur Kippachse und dem Abstichloch angeordnet ist, daß beim Abstich in der Rinne oder den Rinnen des Induktors in ausreichender Menge Schmelze für den erforderlichen Sumpf verbleibt.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitungen so angeordnet und gerichtet sind, daß Fluide und Gas ungefähr im Fokus der Umrührströmungen, die durch den Pinch-Effekt im Induktor erzeugt werden, einblasbar sind. '

l3. Anordnung nach einem der Patentansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schmelzrinne mindestens eine Zuführleitung (26) für Inert- und/oder Reaktionsgas zum Verhindern von Ablagerungen an den Rinnenwänden und zur Verstärkung der Umrührwirkung des Induktors angeordnet ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schutzventil oder ein anderes Ventilorgan in der Abstichöffnung angeordnet ist.

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