DE4007390A1 - Verfahren und vorrichtung zum einbringen von pulverfoermigen reagenzien in eine schmelzpfanne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung ge­ mäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 8 zum Einbringen von pulverförmigen Reagenzien in eine Schmelzpfanne.

Bei der Schmelzenbehandlung mit injizierten pulverför­ migen Reagenzien, beispielsweise bei der Roheisen- oder Stahlbehandlung, kommt es darauf an, die Reagenzien möglichst gleichmäßig verteilt in die Schmelzen einzu­ blasen.

Ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1 sowie eine Vorrichtung entsprechend dem Gat­ tungsbegriff des Anspruches 8 sind bereits durch die EP-A 03 42 395 bekannt. Hierbei werden die pulverförmi­ gen Reagenzien mit Hilfe eines Transportgases über eine Lanze in eine Schmelzpfanne eingebracht. Die Lanze ist dabei exzentrisch zur Pfannenachse angeordnet, und de­ ren Austrittsdüsen sind in den die Pfannenachse ein­ schließenden größeren Bereich der Pfanne gerichtet. Da­ bei wird eine Strömung durch das Transportgas und die zum Einsatz kommenden Reagenzien aufgebaut, so daß eine gute Einmischung der zugegebenen Reagenzien erreicht wird.

Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen hat es sich gezeigt, daß der Ausnutzungsgrad der zum Ein­ satz kommenden Reagenzien insbesondere von der Trans­ portgasmenge abhängt.

Eine hohe Transportgasmenge bewirkt eine hohe Auf­ triebsgeschwindigkeit der Reagenzien. Dadurch verkürzt sich in unerwünschter Weise die Verweilzeit, in der sich die Reagenzien mit der Schmelze vermischen können. Eine geringe Transportgasmenge bewirkt andererseits gleichfalls eine schlechte Einmischung der Reagenzien in die Schmelze, da hierbei die Schmelzbadbewegung nicht ausreicht, um die Reagenzien gut zu verteilen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend zu verbessern, daß die Einmischung der Reagenzien in die Schmelze vergleichmäßigt und gleich­ zeitig die Transportgasmenge verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Un­ teransprüche und werden anhand der Zeichnung und der folgenden Beschreibung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines er­ sten Ausführungsbeispieles,

Fig. 2 eine schematische Aufsicht des ersten Ausfüh­ rungsbeispieles,

Fig. 3 eine schematische Aufsicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispieles.

Fig. 1 zeigt eine mit einer Schmelze 3, beispielsweise aus Roheisen oder Stahl befüllte Schmelzpfanne 1. In die Schmelze 3 ist eine exzentrisch zur Schmelzpfannen­ achse 1a angeordnete Lanze 2 eingeführt. An dem in der Schmelze befindlichen Ende der Lanze 2 ist wenigstens eine Austrittsöffnung 2a vorgesehen.

Die Lanze 2 ist dabei um das 0,2- bis 0,8fache, vor­ zugsweise um das 0,4- bis 0,6fache des Schmelzpfannen­ radius R gegenüber der Schmelzpfannenachse 1a versetzt. Im Rahmen der Erfindung ist neben der zur Pfannenachse 1a parallelen Anordnung auch eine leicht schräge Ein­ führung möglich.

Die Lanze 2 ist außerdem über einen nicht veranschau­ lichten Antrieb um ihre Achse 2b in einem Winkelbereich von 180° drehbar. Bei der Stellung der Lanze 2 in der Mitte des Winkelbereichs soll die Austrittsöffnung 2a auf die Schmelzpfannenachse 1a ausgerichtet sein. Sind mehrere Austrittsöffnungen im unteren Bereich der Lanze 2 vorgesehen, sind diese Öffnungen symmetrisch zu der aus der Schmelzpfannenachse 1a und der Achse 2b gebil­ deten Ebene anzuordnen, wenn sich die Lanze in der Stellung in der Mitte des Winkelbereichs befindet.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 und 2 das erfin­ dungsgemäße Verfahren an einem ersten Ausführungsbei­ spiel näher erläutert.

Zunächst wird die Lanze 2 mit einer nicht veranschau­ lichten Förderleitung verbunden und mit einer ebenfalls nicht veranschaulichten Vorrichtung in die Schmelze 3 eingefahren. Vor Eintritt des unteren Endes der Lanze 2 in die Schmelze 3, jedoch spätestens nach Erreichen der tiefsten Stellung der Lanze in der Schmelze wird der nicht veranschaulichte Antrieb aktiviert, wodurch sich die Lanze in ihrem vorgegebenen Winkelbereich hin und her dreht.

Die pulverförmigen Reagenzien werden zusammen mit einem Transportgas über die Förderleitung herangeführt und durch die Austrittsöffnung 2a der Lanze 2 in die Schmelze 3 eingeblasen. Während des Einblasens schwenkt bzw. dreht die Lanze bis an das eine Ende des vorbe­ stimmten Winkelbereichs und dreht nach Ablauf einer einstellbaren Haltezeit wieder in umgekehrter Richtung zurück. Die Haltezeit hängt dabei von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise von der Größe und Form der Schmelzpfanne und von der Ausführung der Lanze. Sie kann stufenlos beispielsweise zwischen 0 und 60 Sekun­ den, entsprechend der individuellen Anwendung, einge­ stellt werden. Weiterhin kann auch die Geschwindigkeit der Drehbewegung der Lanze eingestellt werden; sie be­ trägt vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Drehbewegungen pro Sekunde.

Bei einer individuellen Anwendung kann die Drehge­ schwindigkeit und die Haltezeit so eingestellt werden, daß sich eine optimale Schmelzbadbewegung ergibt, wo­ durch sich die zugegebenen pulverförmigen Reagenzien optimal einmischen können.

In der Aufsicht des in Fig. 2 dargestellten ersten Aus­ führungsbeispieles ist ersichtlich, daß die Austritts­ düse durch die Drehbewegung der Lanze 2 in den der Lan­ ze nahen Umfangswand 1b der Schmelzpfanne 1 abgewand­ ten, die Schmelzpfannenachse 1a einschließenden größe­ ren Bereich der Schmelzpfanne 1 gerichtet ist, so daß sich der durch die Fläche 4 gekennzeichnete Spülfleck ergibt.

In der Aufsicht eines zweiten Ausführungsbeispieles ge­ mäß Fig. 3 überstreicht die Austrittsöffnung mit der Drehbewegung der Lanze 2 den entgegengesetzten Bereich in Richtung der der Lanze nahen Umfangswand 1b. Ob die erste Ausführungsform gemäß Fig. 2 oder die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 3 für eine individuelle An­ wendung besser geeignet ist, hängt wiederum von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise von der Form und Größe der Schmelzpfanne, der Ausführung der Lanze, der ver­ wendeten Schmelze usw.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich wird, beschreibt das Trans­ portgas 6 auf seinem Weg von der Austrittsöffnung 2a der Lanze 2 zur Oberfläche 3a der Schmelze einen etwa s-förmigen Weg, der sich durch die Drehbewegung der Lanze 2 ergibt. Die mit dem Transportgas 6 mitgeführten pulverförmigen Reagenzien können dabei optimal mit der Schmelze vermischt werden. Die Haltezeiten an den Wen­ depunkten der Drehbewegung der Lanze 2 können dabei die Schmelze, insbesondere die am Rand der Schmelzpfanne 1 befindliche Schmelze, noch zusätzlich in Bewegung brin­ gen, wodurch sich die Einmischung der Reagenzien noch weiter verbessert.

Die optimale Bewegung der Schmelze ermöglicht es, die Transportgasmenge zu minimieren. Bei einer geringeren Transportgasmenge haben die mitgeführten pulverförmigen Reagenzien mehr Zeit, sich mit der Schmelze zu vermi­ schen. Dies setzt jedoch voraus, daß die Schmelze in eine ausreichende Bewegung versetzt wird, was durch die sich drehende Lanze gewährleistet ist.

Die Drehbewegung der Lanze endet dabei entweder, wenn die ausreichende Menge an pulverförmigen Reagenzien in die Schmelze 3 eingeblasen ist oder wenn die Lanze 2 aus der Schmelze 3 fährt oder wenn die Lanze nach dem Einblasvorgang wieder ihre oberste, außerhalb der Schmelze befindliche Stellung erreicht hat.

Claims (9)

1. Verfahren zum Einbringen von pulverförmigen Reagen­ zien in eine Schmelze (3), wobei die Reagenzien un­ terhalb der Oberfläche (3a) mittels eines gasförmi­ gen Transportgases (6) in die Schmelze (3) einge­ bracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasrichtung während des Einblasens der pulverförmigen Reagenzien wiederholt geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einblasrichtung jeweils um einen be­ stimmten Winkelbereich, vorzugsweise 120 bis 240°, insbesondere 150 bis 210°, gleichsinnig ändert und dann umgekehrt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einblasrichtung am Ende des Winkelbe­ reichs erst nach einer einstellbaren Haltezeit än­ dert.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit, mit der sich die Einblas­ richtung ändert, einstellbar ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzien außerhalb der Mittelachse der Schmelze (3) eingeblasen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzien in Richtung des größeren, die Mittelachse der Schmelze (3) einschließenden Bereich der Schmelze (3) eingeblasen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzien in Richtung des kleineren, die Mittelachse der Schmelze (3) nicht einschließenden Bereiches der Schmelze (3) eingeblasen werden.

8. Vorrichtung zum Einbringen von pulverförmigen Rea­ genzien in eine Schmelzpfanne (1), enthaltend eine zur pneumatischen Zuführung der Reagenzien dienende Lanze (2), die an ihrem in der Schmelze (3) befind­ lichen Ende wenigstens eine Austrittsöffnung (2a) aufweist und exzentrisch zur Schmelzpfannenachse (1a) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze (2) um ihre Achse (2b) drehbar gela­ gert und mit einer die Lanze (2) während des Ein­ blasvorgangs um einen vorgegebenen Winkel hin und her drehenden Antriebseinrichtung verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze (2) um das 0,2- bis 0,8fache, vorzugs­ weise um das 0,4- bis 0,6fache des Schmelzpfannenra­ dius (R) gegenüber der Schmelzpfannenachse (1a) ver­ setzt ist.