DE2329807B1

DE2329807B1 -

Info

Publication number: DE2329807B1
Application number: DE19732329807
Authority: DE
Inventors: Takamichi Ito; Akira Kujime; Takasuke Ashiya Mori; Kiichi Kobe Narita; Yoshitomo Akashi Sato
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1973-06-12
Filing date: 1973-06-12
Publication date: 1974-10-03
Also published as: DE2329807C2

Description

Bevorzugt ist, daß der zurückfallende Metallstrahl bei seinem Austritt aus dem Rohr umgelenkt wird und ein Drehmoment um die Rohrachse erzeugt. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der zurückfallende Metallstrahl bei seinem Austritt aus dem Rohr umgelenkt wird, eine Kraft auf das Metallbad ausübt und dieses in Drehung um die Rohrachse versetzt. Wesentliche Vorteile ergeben sich auch dadurch, wenn die relative Bewegung des zurückfallenden Metallstrahls zum Badspiegel mittels eines Motors erzeugt wird. It is preferred that the falling metal beam at its exit from the pipe is deflected and a torque about the pipe axis generated. According to a special embodiment it is provided that the falling back Metal beam is deflected as it exits the pipe, exerts a force on the Exercises metal bath and this is set in rotation around the pipe axis. Major advantages also arise when the relative movement of the falling metal beam to the bathroom mirror is generated by means of a motor.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht in einem um seine Mittelachse drehbaren säulenförmigen Teil, der senkrecht in das Bad eingebracht wird, der wenigstens eine Axialbohrung, wobei die Axialbohrung unten offen ist und oben mit der Querbohrung in Verbindung steht, und wenigstens eine Querbohrung, wobei die Achse der Querbohrung in bezug auf eine radiale Linie des säulenförmigen Teils geneigt ist, hat, und in einem in dem säulenförmigen Teil vorgesehenen Gasdurchgang, der im Innern der Axialbohrung in der Nähe des unteren Endes mündet. The device according to the invention for carrying out this method consists of a columnar part rotatable about its central axis, the vertical is introduced into the bath, the at least one axial bore, the axial bore is open at the bottom and communicates with the cross hole at the top, and at least a transverse bore, the axis of the transverse bore with respect to a radial line of the columnar part is inclined, and in one in the columnar part provided gas passage inside the axial bore near the lower End flows.

In einer besonderen Ausführungsform ist bei dieser Vorrichtung der säulenförmige Teil mit einem Motor und einem Getriebe zur Drehung um seine Mittelachse versehen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis des Durchmessers der Axialbohrung zur Eintauchtiefe der Axialbohrung in das Bad kleiner als ein Drittel ist. In a particular embodiment of this device is the columnar part with a motor and a gear for rotation about its central axis Mistake. Furthermore, it is advantageous if the ratio of the diameter of the Axial bore for the depth of immersion of the axial bore in the bath less than a third is.

Durch das eingeblasene Gas wird die scheinbare spezifische Dichte des Materials in dem säulenförmigen Teil reduziert; das Material wird in dem säulenförmigen Teil infolge der hydrostatischen Kräfte nach oben befördert und oben der Metallschmelze so wieder zugeführt, daß es mit großer Kraft auf die Oberfläche der Schmelze auftrifft. Dabei wird die Ausstoßstellung mit Bezug auf die Schmelzenoberfläche infolge einer Relativbewegung der Strömung der Metallschmelze kontinuierlich geändert, so daß sich eine gesteigerte Bewegung des Bades, ein verbesserter Kontakt und eine verbesserte Vermischung von Metallschmelze und Behandlungsmittel ergeben. Das Material in dem säulenförmigen Teil steht unten hydrostatisch mit der Schmelze in Verbindung. The apparent specific density is determined by the gas blown in reducing the material in the columnar part; the material is in the columnar Part as a result of the hydrostatic forces transported upwards and above the molten metal so fed back that it strikes the surface of the melt with great force. The ejection position with respect to the melt surface is due to a Relative movement of the flow of the molten metal changed continuously, so that An increased movement of the bath, an improved contact and an improved Mixing of molten metal and treatment agent result. The material in that The columnar part is hydrostatically connected to the melt at the bottom.

Die erzeugte Zirkulationsströmung führt zu intensiver Bewegung im gesamten Grenzgebiet zwischen Schmelze und Behandlungsmittelschicht, so daß das gesamte Behandlungsmittel mit großer Kraft in den Schmelzhauptteil eingebracht und eine gleichförmige Zusammensetzung aufrechterhalten wird. The generated circulation flow leads to intense movement in the entire boundary area between melt and treatment agent layer, so that the entire treatment agent introduced into the main enamel part with great force and a uniform composition is maintained.

Der säulenförmige Teil der Vorrichtung kann auch mehrere Axialbohrungen und/oder Querbohrungen haben; weiterhin kann die Anzahl der Querbohrungen gleich der Anzahl der Axialbohrungen sein; es kann auch eine Axialbohrung in Verbindung mit einer Mehrzahl von Querbohrungen stehen. Zur Erzielung der Anderungen in der Ausstoßstellung der Metallschmelze ist die Achse der Querbohrung mit Bezug auf eine radiale Linie des die Metallschmelze enthaltenden Konverters geneigt. Dadurch erhält die aus der Querbohrung austretende Metallschmelze eine Impulskomponente, die die relative Drehbewegung zwischen dem säulenförmigen Teil und dem Schmelzenhauptteil und so eine Wirbelbewegung verursacht. The columnar part of the device can also have several axial bores and / or have cross bores; furthermore, the number of cross bores can be the same be the number of axial bores; there can also be an axial hole in connection stand with a plurality of transverse bores. To achieve the changes in the The ejection position of the molten metal is the axis of the transverse bore with respect to a inclined radial line of the converter containing the molten metal. This gets the molten metal emerging from the transverse bore has an impulse component which the relative rotational movement between the columnar part and the main melt part and so causing a whirling motion.

Sowohl der säulenförmige Teil als auch der Konverter können mit Hilfe z. B. eines Motors gedreht werden. Ferner kann auch die Ausstoßströmung der Metallschmelze mit Bezug auf den Schmelzhauptteil zick-zack-förmig oder in anderen Bewegungen gelenkt werden. Both the columnar part and the converter can with the help z. B. a motor can be rotated. Furthermore, the discharge flow of the Molten metal with respect to the main enamel part in a zigzag shape or directed in other movements will.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher veranschaulicht. Es zeigt: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Konverter in einem üblichen Verfahren, F i g. 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Veranschaulichung des Verfahrens, F i g. 3 eine Draufsicht auf die in F i g. 2 gezeigte Vorrichtung, Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform, Fig. 5 eine Draufsicht gemäß F i g. 4, F i g. 6 einen Vertikalschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, Fig.7 einen Schnitt längs Linie VII-VII von Fig. 6, F i g. 8 schematisch einen Vertikalschnitt durch eine Anlage zur Behandlung einer Metallschmelze unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig.9 bis 12 Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung. The invention is illustrated below with reference to the drawing. It shows: FIG. 1 a vertical section through a converter in a conventional method, F i g. 2 is a sectional view of a device according to the invention with an illustration of the procedure, F i g. 3 is a top view of the FIG. 2 device shown, FIG. 4 shows a sectional view according to FIG. 2 in a further embodiment, FIG. 5 is a plan view according to FIG. 4, fig. 6 is a vertical section of another Embodiment according to the invention, FIG. 7 a section along line VII-VII of FIG. 6, fig. 8 schematically shows a vertical section through a system for treating a Metal melt using the device according to the invention, FIGS. 9 to 12 Representations to explain the mode of operation of the device according to the invention.

In F i g. 2 und 3 bezeichnet 1 einen Konverter, der ein Bad 2 aus geschmolzenem Metall enthält. In das Bad 2 ist praktisch vertikal und längs der Achse des Konverters 1 eine Bewegungsvorrichtung eingesetzt, die mit 3 bezeichnet ist. Die Bewegungsvorrichtung 3 besteht aus einem säulenförmigen Teil 4 mit einer Axialbohrung 5 und zwei Querbohrungen 6. Die Axialbohrung 5 ist unten offen und steht mit den inneren Enden der beiden Querbohrungen 6 an dem oberen Ende in Verbindung; die äußeren Enden der Querbohrung öffnen sich so, daß sie Düsen bilden, die so angepaßt sind, daß sie die Metallschmelze ausstoßen können. Der säulenförmige Teil 4 ist weiterhin mit einem Gasdurchgang 7 versehen, der an dem unteren Ende mit einer ringförmigen Gruppe 8 in Verbindung steht, die sich mit Hilfe einer Vielzahl von kleinen Öffnungen 9 zum unteren Ende der Bohrung 5 hin öffnet. In Fig. 2 and 3, 1 denotes a converter, which has a bath 2 from Contains molten metal. In the bathroom 2 is practically vertical and along the Axis of the converter 1, a movement device is used, which is denoted by 3 is. The moving device 3 consists of a columnar part 4 with a Axial bore 5 and two cross bores 6. The axial bore 5 is open at the bottom and communicates with the inner ends of the two transverse bores 6 at the upper end; the outer ends of the transverse bore open so that they form nozzles which are so adapted are that they can eject the molten metal. The columnar part 4 is further provided with a gas passage 7, which at the lower end with an annular Group 8 communicates with the help of a multitude of small openings 9 to the lower end of the bore 5 opens.

In der praktischen Anwendung wird ein komprimiertes Gas, das zweckentsprechend ausgewählt ist und z. B. nicht mit dem Metall oder dem Behandlungsmittel (Schwebeschicht 10) reagieren soll, durch die Gaszuführung eingebracht; es tritt dann durch die Düsen 9 in den Bodenteil der Bohrung 5 ein; das Gas bildet viele kleine Blasen, die durch den säulenförmigen Teil der Metallschmelze 11, der sich in der Axialbohrung 5 befindet, aufsteigen. Beim Mischen der Gasblasen in dem säulenförmigen Teil 11 wird die scheinbare spezifische Dichte dieses Schmelzenteils im Vergleich mit dem Hauptteil der Schmelze reduziert, wodurch auf Grund der hydrostatischen Kräfte eine Aufwärtsbewegung eintritt. Die Geschwindigkeit, mit der die Blasen in der Metallschmelze nach oben gelangen, ist relativ gering; das bedeutet, daß die Verweilzeit der Blasen relativ lang ist; der die Gasblasen enthaltende säulenförmige Teil 11 wird dann so weit nach oben befördert, daß dieser Schmelzenteil durch die Querbohrungen 6 und deren geneigte Ausstoßöffnungen so strömt, daß er auf die Behandlungsmittelschicht 10 gegossen wird. In practical use, a compressed gas is used appropriately is selected and z. B. not with the metal or the treatment agent (floating layer 10) should react, introduced through the gas supply; it then occurs through the Nozzles 9 in the bottom part of the bore 5; the gas forms many small bubbles, through the columnar part of the molten metal 11, which is in the axial bore 5 is located, ascend. When the gas bubbles are mixed in the columnar part 11 becomes the apparent specific gravity of this melt portion compared to that Main part of the melt reduced, which due to the hydrostatic forces a Upward movement occurs. The speed at which the bubbles in the molten metal getting to the top is relatively low; that means the residence time of the bubbles is relatively long; the columnar part 11 containing the gas bubbles then becomes promoted so far up that this melt part through the transverse bores 6 and the inclined discharge ports thereof flows to hit the treating agent layer 10 is poured.

Dieser Hebevorgang erfolgt kontinuierlich durch stetige weitere Zufuhr des Gases, so daß der in der Axialbohrung 5 befindliche säulenförmige Teil 11 praktisch durchgehend mit den Gasblasen gefüllt bleibt. Das in der Metallschmelze in Blasenform enthaltene Gas wird aus der Metallschmelze abgegeben, wenn dieser Schmelzenteil auf die Schicht 10 oder die freie Oberfläche des Bades 2 beim Ausstoßen mit großer Kraft auftrifft, wodurch das Bad in starker Bewegung bleibt. Wenn der säulenförmige Teil 11 der Schmelze durch die Axialbohrung 5 aufsteigt, kommt von unten ständig Material nach, um das Volumen aufzufüllen, das oben austritt; auf diese Weise wird eine zirkulierende Strömung der Metallschmelze erzielt, wie von den Pfeilen in F i g. 2 dargestellt. Infolge der Durchdringung von geschmolzenem Metall und Behandlungsmittelschicht 10 erreicht man starke Bewegung, verbesserten Kontakt und besseres Mischen zwischen der Metallschmelze und dem Behandlungsmittel; ferner wird durch das Ausstoßen oben auf die Badoberfläche vermieden, daß das dem geschmolzenen Metall in der Axialbohrung 5 beigemischte Gas in den übrigen Teil des Bades gelangt; es kann also nicht die Rückströmung der Metallschmelze begleiten und so auch nicht etwa die Dichtendifferenz nachteilig beeinflussen; das ist für die Zirkulation wichtig.This lifting process is carried out continuously by a steady further supply of the gas, so that the columnar part 11 located in the axial bore 5 practically remains continuously filled with the gas bubbles. That in the molten metal in bubble form contained gas is released from the molten metal when this melt part on the layer 10 or the free surface of the bath 2 when ejecting with large Force hits, which keeps the bathroom in strong motion. If the columnar Part 11 of the melt rises through the axial bore 5, comes from below constantly Material to replenish the volume exiting at the top; that way will a circulating flow of molten metal is achieved as indicated by the arrows in F i g. 2 shown. As a result of the penetration of molten metal and treatment agent layer 10 one achieves strong movement, improved contact and better mixing between the molten metal and the treatment agent; furthermore, by ejecting it is above on the bath surface avoided that the molten metal in the axial bore 5 admixed gas enters the rest of the bath; so it cannot die Accompany the return flow of the molten metal and thus not the density difference adversely affect; this is important for circulation.

Wie man Fig. 3 entnehmen kann, ist die Achse der Querbohrung 6 so angeordnet, daß sie mit Bezug auf eine radiale Linie des Konverters 1 geneigt ist, so daß die Strömung des aus der Querbohrung 6 ausgestoßenen geschmolzenen Metalls eine Impulskomponente erhält, wodurch eine rotierende Strömung des Bades 2 um die Achse des Konverters 1 entsteht. As can be seen from Fig. 3, the axis of the transverse bore 6 is like this arranged to be inclined with respect to a radial line of the converter 1, so that the flow of molten metal ejected from the transverse hole 6 receives a momentum component, creating a rotating flow of the bath 2 around the Axis of converter 1 arises.

Im Betrieb ergießt sich der Schmelzenstrom aus der Querbohrung 6 fortlaufend jeweils auf einen anderen Teil der Behandlungsmitteffläche 10; dadurch wird der Bewegungseffekt erheblich verbessert.During operation, the stream of melt pours out of the transverse bore 6 continuously each on a different part of the treatment center surface 10; thereby becomes the Significantly improved movement effect.

F i g. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, wobei die mit 3' bezeichnete Einrichtung mit zwei parallel zueinander angeordneten Axialbohrungen 5 ausgebildet ist, von denen jeweils eine zu einer Querbohrung 6 führt. Die in Fig.4 und 5 gezeigte Vorrichtung arbeitet praktisch in derselben Weise wie die in F i g. 2 und 3 gezeigte Vorrichtung. F i g. 4 and 5 show a further embodiment of the device, the device designated by 3 'having two arranged parallel to one another Axial bores 5 are formed, one of which in each case leads to a transverse bore 6 leads. The device shown in Figures 4 and 5 operates in practically the same way like that in Fig. 2 and 3 shown device.

Die übrigen Teile gemäß F i g. 4 und 5, die denen gemäß F i g. 2 und 3 entsprechen, haben dementsprechend dieselben Bezugszeichen. The remaining parts according to FIG. 4 and 5, which correspond to those according to FIG. 2 and 3 have accordingly been given the same reference numerals.

F i g. 6 und 7 zeigen eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform, die mit einem Motor um ihre Achse gedreht werden kann. Die Bezugszeichen entsprechen ansonsten denjenigen von F i g. 2 bis 5. Mit 12 ist eine Bewegungsvorrichtung bezeichnet; der säulenförmige Teil 4 ist mit drei Axialbohrungen 5 versehen, die - wie vorstehend beschrieben - arbeiten. In diesem Fall ist jedoch die Querbohrung 6 relativ kurz ausgeführt, um keine aus einem Impuls resultierende Antriebskraft auf das Bad auszuüben, wenn der Schmelzenstrom auf das Bad auftrifft. F i g. 6 and 7 show another embodiment of the invention, which can be rotated around its axis with a motor. The reference numbers correspond otherwise that of FIG. 2 to 5. Numeral 12 denotes a moving device; the columnar part 4 is provided with three axial bores 5, which - as above described - work. In this case, however, the transverse bore 6 is relatively short designed so that no driving force resulting from an impulse is exerted on the bath, when the melt stream hits the bath.

Statt dessen ist ein Antrieb mit Motor 13 und Kegelgetriebe 14, 15 vorhanden. Der säulenförmige Teil4 wird drehbar von einem Rahmen 16 getragen, der gleichzeitig als Deckel dient und so angepaßt ist, daß er mit Hilfe eines Lagers 17 auf den Umfang des Konverters paßt. Das Kegelgetriebe 15 ist fest mit dem säulenförmigen Teil4 verbunden und kommt mit dem Kegelgetriebe 14 in Eingriff, das von einer Welle des Motors 13 getragen wird. Der Motor 13 ist auf dem Rahmen 16 befestigt. Es ergibt sich im Betrieb folgendes: Wenn der Motor 13 während des Betriebes läuft, wird der Strom der aus der Querbohrung 6 austretenden Metallschmelze fortlaufend auf jeweils andere Teile der Behandlungsmittelschicht, die sich auf der Oberfläche des Bades befindet, gegossen.Instead, there is a drive with motor 13 and bevel gear 14, 15 available. The columnar part 4 is rotatably supported by a frame 16 which at the same time serves as a cover and is adapted so that it is with the help of a bearing 17 fits the size of the converter. The bevel gear 15 is fixed to the columnar Part 4 connected and comes into engagement with the bevel gear 14, which is of a shaft of the engine 13 is carried. The motor 13 is mounted on the frame 16. It results the following occurs during operation: If the motor 13 during the Operation is running, the Flow of the molten metal emerging from the transverse bore 6 continuously increases in each case other parts of the treatment agent layer that are on the surface of the bath located, cast.

F i g. 8 zeigt weitere Einzelheiten einer entsprechenden Gesamtvorrichtung; die Bezugszeichen sind dieselben, wie vorher erläutert. Gemäß F i g. 8 ist die Bewegungsvorrichtung 3 am Deckel 16 befestigt und mit Hilfe des Deckels 16 durch geeignete Vorrichtungen 27, wie z. B. Draht und Ketten, aufgehängt. F i g. 8 shows further details of a corresponding overall device; the reference numerals are the same as previously explained. According to FIG. 8 is the moving device 3 attached to the cover 16 and with the help of the cover 16 by suitable devices 27, such as B. wire and chains, suspended.

Der Deckel 16 ist weiterhin mit einer Schüttröhre 18 zur Einführung des Behandlungsmittels versehen, das die Schicht 10 bildet, die sich dann auf der Oberffäche des Schmelzenbades 2 befindet. Durch das Gasrohr 19 wird Gas zugeführt, das durch die Öffnungen 9 ausgeblasen wird; es ist mit dem Gasdurchgang 7 mit Hilfe eines drehbaren Gelenks 20 verbunden, um die Drehung des säulenförmigen Teils 4 um seine Achse zu ermöglichen. Das der Metallschmelze beigemischte und anschließend wieder freigegebene Gas, wenn der die Gasblasen enthaltende Schmelzenstrom aus der Querbohrung 6 austritt und mit großer Kraft auf die Behandlungsmittelschicht 10 auftrifft, wird in dem Raum gesammelt, der durch den Deckel 16 über der Oberfläche des Schmelzenbades gebildet wird; das Gas wird dann durch das Abgasrohr 21 entweder abgeleitet oder erneuter Verwendung zugeführt.The lid 16 is also provided with a chute 18 for insertion of the treatment agent provided, which forms the layer 10, which is then on the Surface of the melt bath 2 is located. Gas is supplied through the gas pipe 19, which is blown out through the openings 9; it is with the gas passage 7 with the help a rotatable joint 20 connected to the rotation of the columnar part 4 to enable its axis. That added to the molten metal and then Released gas when the melt stream containing the gas bubbles leaves the Transverse bore 6 emerges and with great force on the treatment agent layer 10 is collected in the space created by the lid 16 above the surface the molten bath is formed; the gas is then through the exhaust pipe 21 either diverted or recycled.

Die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung arbeitet trotz ihres einfachen Aufbaus mit nur einer Axialbohrung ausgezeichnet, z. B. bei der Behandlung einer Metallschmelze von etwa 200 t. Man kann dabei aber auch eine Mehrzahl von Axialbohrungen, z. B. 2 bis 5 Bohrungen, die parallel zueinander liegen, anwenden, wodurch die Wirkungsweise noch gesteigert werden kann. The device shown in Fig. 8 operates in spite of its simplicity Structure with only one axial hole excellent, e.g. B. in the treatment of a Molten metal of around 200 t. But you can also have a plurality of axial bores, z. B. 2 to 5 holes, which are parallel to each other, apply, whereby the mode of action can still be increased.

Beim Arbeiten z. B. mit drei Axialbohrungen hat sich aber ein etwa gleicher Wirkungsgrad wie beim Arbeiten mit nur einer Axialbohrung herausgestellt. When working z. B. with three axial bores but has an approximately same efficiency as when working with only one axial bore.

Ferner hat sich ergeben, daß bei Verwendung einer Bewegungsvorrichtung, wie in F i g. 8 gezeigt, wo die Länge einer Querbohrung relativ gering ist, die Anzahl der Querbohrungen 6, die mit einer Axialbohrung 5 verbunden sind, eine geringe Wirkung auf die umgewälzte Menge der Metallschmelze ausübt, solange der in der vertikalen Bohrung auftretende strömungsdynamische Widerstand gleich ist. Zurweitestgehend möglichen Ausnutzung des Behandlungsmittels, das sich als Schicht auf der Oberffäche des Schmelzenbades befindet, und zur Verkürzung der Arbeitszeit ist es vorteilhaft, den Schmelzenstrom an möglichst vielen verschiedenen Stellen auf der gesamten Badoberfläche auszustoßen; dann soll eine Mehrzahl von Querbohrungen in Verbindung mit einer Axialbohrung angewendet werden. Die in F i g. 2 bis 5 gezeigten Vorrichtungen werden vorzugsweise bei kleinen oder mittleren Anlagen eingesetzt. Dabei liegt dann die Neigung der Querbohrung 6 mit Bezug auf eine radiale Linie des säulenförmigen Teils 4 oder des Konverters 1 bevorzugt im Bereich zwischen 10 und 60 Grad. Bei großen Anlagen zur Behandlung von Badschmelzen von etwa 100 bis 200 t ist jedoch z. B. ein Motor bevorzugt, wie in F i g. 6 bis 8 gezeigt. Die Drehgeschwindigkeit kann bei mehreren Drehungen pro Minute liegen; 1 PS kann dafür ausreichen.Furthermore, it has been found that when using a movement device, as in Fig. 8 shown where the length of a transverse bore is relatively small, the The number of transverse bores 6 which are connected to an axial bore 5 is low Effect on the circulated amount of molten metal as long as it is in the vertical The fluid dynamic resistance occurring in the bore is the same. As far as possible possible utilization of the treatment agent, which appears as a layer on the surface of the molten bath, and to shorten the working time it is advantageous to the melt flow at as many different points as possible on the entire surface of the bath to expel; then a plurality of transverse bores in connection with an axial bore be applied. The in F i g. Devices shown in FIGS. 2 to 5 are preferred used in small or medium-sized systems. There is then the inclination of the Transverse bore 6 with respect to a radial line of the columnar part 4 or of the Converter 1 preferably in the range between 10 and 60 degrees. With large systems for Treatment of bath melts from about 100 to 200 t is, however, z. B. preferred a motor, as in Fig. 6 to 8 shown. The speed of rotation can be adjusted for multiple rotations per minute lie; 1 hp can be enough for this.

Da die Zirkulation der Metallschmelze von der hydrostatischen Druckdifferenz abhängt, die sich aus der Differenz der scheinbaren spezifischen Dichten innen und außen am säulenförmigen Teil 4 ergibt, hängen Zirkulation und Wirkungsgrad der Bewegungsvorrichtung im wesentlichen von den Dimensionen des säulenförmigen Teils, insbesondere von dessen Axialbohrung, und auch von den.Bedingungen, unter denen das Gas eingeblasen wird, ab. Die Beziehungen zwischen diesen Faktoren sind in F i g. 9 bis 11 dargestellt. Since the circulation of molten metal from the hydrostatic Pressure difference depends, resulting from the difference of the apparent specific Sealing inside and out on the columnar part 4 results in circulation and hanging Efficiency of the movement device essentially on the dimensions of the columnar Part, in particular from its axial bore, and also from the conditions, under which the gas is injected from. The relationships between these factors are in Fig. 9 to 11 shown.

Wem bei konstanten Größen für Durchmesser der Axialbohrung und Eintauchtiefe die Menge des eingeblasenen Gases graduell erhöht wird, nimmt zunächst die strömende Schmelzenmenge in Proportion mit der Menge des eingeblasenen Gases zu; wenn die Menge des eingeblasenen Gases weiter erhöht wird, nähert sich die Strömungsmenge graduell einem Sättigungspunkt, wie man Fig. 10 entnehmen kann. Das resultiert daraus, daß es eine obere Grenze für die Anzahl Gasblasen gibt, die unabhängig voneinander in der flüssigen Schmelzenphase gehalten werden kann, um die scheinbare spezifische Dichte zu reduzieren, so daß sich dann diese Sättigungsgrenze ergibt. Wenn Gas über diese obere Grenze hinausgehend eingeblasen wird, beginnen die Gasblasen sich unter Überwindung der Oberflächenspannung der Metallschmelze zusammenzuschließen; dann tritt in der vertikalen Bohrung der Effekt auf, daß das Gas hindurchgeblasen wird. Wenn dieser Durchblas-Effekt auf Grund weiteren Anstiegs der Gasmenge noch stärker wird, nimmt die strömende Schmelzenmenge eher ab, als daß eine ausgeglichene obere Grenze eingehalten wird. Erhöht man die Eintauchtiefe des säulenförmigen Teils, wird der Punkt, wo die ausgestoßene Schmelzenmenge eine ausgeglichene obere Grenze erreicht, in Richtung einer größeren Menge eingeblasenen Gases verschoben, wie in Fig. 10 dargestellt; so wird dann der absolute Wert der ausgeglichenen oberen Grenze natürlich entsprechend erhöht. Eine Vergrößerung des Durchmessers der Axialbohrung hat die gleiche Wirkung wie eine Erhöhung der Eintauchtiefe der Axialbohrung mit Bezug auf das Verhältnis des von dem Gas in der vertikalen Bohrung eingenommenen Volumens; deshalb wird dabei die Wirkung des eingeblasenen Gases in einen günstigeren Bereich verschoben. Da die Menge der Metallschmelze, die aufsteigen bzw. zirkulieren soll, proportional mit der Querschnittsfläche der Bohrung ansteigt, wird jedoch das Anstiegsniveau des säulenförmigen Schmelzenteils in der Axialbohrung nicht erhöht, sondern eher reduziert. Um das gleiche Niveau des Anstiegs, wie bei kleinerem Durchmesser der Axialbohrung, zu erhalten, muß deshalb die Eintauchtiefe des säulenförmigen Teils erhöht werden. Whom with constant sizes for the diameter of the axial bore and immersion depth The amount of blown gas is gradually increased, the flowing decreases first Amount of melt in proportion to the amount of gas blown in; if the The amount of blown gas is further increased, the flow amount approaches gradually to a saturation point, as can be seen from FIG. This results from that there is an upper limit to the number of gas bubbles that are independent of each other can be kept in the liquid melt phase to the apparent specific To reduce density, so that this saturation limit then results. When gas is over is blown in beyond this upper limit, the gas bubbles begin to subside Overcoming the surface tension of the molten metal to join together; then the effect occurs in the vertical bore that the gas is blown through. If this blow-through effect is even stronger due to a further increase in the amount of gas the amount of melt flowing decreases rather than a balanced upper one Limit is observed. If the immersion depth of the columnar part is increased, becomes the point where the amount of melt expelled has a balanced upper limit reached, shifted in the direction of a larger amount of blown gas, as in Fig. 10 is shown; so then becomes the absolute value of the balanced upper limit naturally increased accordingly. An increase in the diameter of the axial bore has the same effect as increasing the immersion depth of the axial bore with Regarding the ratio of the gas taken up in the vertical bore Volume; therefore, the effect of the blown gas thereby becomes more favorable Area moved. Since the Amount of molten metal that rises or circulates should, increases proportionally with the cross-sectional area of the hole, however the level of rise of the columnar melt part in the axial bore does not increase, but rather reduced. By the same level of rise as with the smaller diameter the axial bore, must therefore be the immersion depth of the columnar Partly be increased.

Fig. 11 veranschaulicht die Relation zwischen dem Durchmesser der Axialbohrung, der Eintauchtiefe und der Gießmenge der Metallschmelze. Die Gießmenge kann bei einem kleineren Durchmesser der Axialbohrung in einem Gebiet geringer Eintauchtiefe größer werden. Es wurde festgestellt, daß das Verhältnis des Durchmessers der Axialbohrung zur Eintauchtiefe kleiner als ein Drittel (DIHd < 1/3) sein soll. Fig. 11 illustrates the relation between the diameter of the Axial drilling, the immersion depth and the pouring amount of the molten metal. The pouring amount can with a smaller diameter of the axial bore in an area of low immersion depth grow. It was found that the ratio of the diameter of the axial bore the immersion depth should be less than a third (DIHd <1/3).

Die nachstehende Tabelle zeigt beispielsweise die Ergebnisse von Entschwefelungsbehandlungen bei geschmolzenem Roheisen unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach F i g. 8 mit einem säulenförmigen Teil mit einer Axialbohrung, wobei die Drehung durch einen Motor erfolgt. Die Dimension und die Betriebsbedingungen sind in der Tabelle angegeben. Stickstoff (N2) wurde als Gas verwendet; die Düsen zum Einblasen des Gases befinden sich 100 mm über dem unteren Ende der Axialbohrung. For example, the table below shows the results of Desulfurization treatments on molten pig iron using those of the present invention Device according to FIG. 8 with a columnar part with an axial bore, the rotation being carried out by a motor. The dimension and the operating conditions are given in the table. Nitrogen (N2) was used as the gas; the nozzles for blowing in the gas are 100 mm above the lower end of the axial bore.

Damit wird vermieden, daß durch Drehen des unteren Endes des säulenförmigen Teils Gas austreten kann.This avoids having to turn the lower end of the columnar Partial gas can escape.

Zum Vergleich ist in der Tabelle das Ergebnis einer Behandlung nach einer konventionellen Methode angegeben, bei der zur Entschwefelungsbehandlung wiederholt geschmolzenes Roheisen von einem Konverter in einen anderen Konverter umgegossen wurde. For comparison, the table shows the result of one treatment specified a conventional method in which to desulfurization treatment repeatedly molten pig iron poured from one converter into another converter became.

F i g. 12 zeigt die Beziehung zwischen dem Schwefelgehalt und der Behandlungszeit bei der Entschwefelungsbehandlung von geschmolzenem Roheisen. F i g. 12 shows the relationship between the sulfur content and the Treatment time in the desulfurization treatment of molten pig iron.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung können nicht nur zur Entschwefelungsbehandlung angewendet werden, sondern auch zur Entfernung von Phosphor und Silizium, zur Entgasung sowie zur Legierungsbildung oder zur Einstellung der Komponenten der Metallschmelze. The method according to the invention and the associated device can can be used not only for desulfurization treatment but also for removal of phosphorus and silicon, for degassing as well as for alloying or adjustment of the components of the molten metal.

Vergleich einer Behandlung nach der Erfindung mit einem konventionellen Verfahren unter Wechsel des Konverters bei der Entschwefelung 1 2 3 4 5 tionelle 1 2 3 4 5 tionelle Behandlung Einzelheiten der Ausrüstung Zahl der Axialbohrungen 3 3 l l l Durchmesser der Axialbohrungen (mm) .................. ...... |150 | 150 | 600 | 600 | 600 | - Länge der Axialbohrungen (mm) 1250 1250 2600 2600 2600 - Zahl der Querbohrungen 3 3 4 4 4 - Drehgeschwindigkeit (rpm) . 4 0 5,5 5,5 5,5 - Behandlungsmenge des geschmolze- nen Roheisens (Tonnen) . 5,2 4,9 204 194 187 200 Entschwefelungsmittel . CaC2 CaC CaC2 CaC2. CaC2 Na2CO3 Menge des Entschwefelungsmittels (kg/Tonne Roheisen) . . . 19 10 4,9 5,2 5,4 7,0 Fortsetzung der Tabelle Konven- 1 2 3 4 5 tionelle Behandlung Eingeblasenes Gas .. ..... .... N2 N2 N2 N2 N2 - Menge des eingeblasenen Gases (Nm²/min)....... ............. | 0,7 | 0,7 | 10,8 | 12,5 | 10,0 | - Zirkulationsrate des geschmolzenen Roheisens Conne/min) . . .. 2,0 2,0 110 117 104 - Behandlungszeit (min) ............ | 16,5 | 18 | 12 | 12 | 17 | 10 Temperatur des geschmolzenen Roheisens, °C vor der Behandlung... .. 1400 1390 1330 1315 1310 1340 nach der Behandlung 1345 1340 1313 1300 1290 1320 Zusammensetzung des geschmolze- nen Roheisens, % vor der Behandlung C.. . . .. 4,43 4,45 4,52 4,50 - 4,50 Si.. ... 0,36 0,37 0,48 0,45 0,51 0,50 S... .. 0,061 0,056 0,033 0,025 0,056 0,045 N ............. . .. - - 0,0043 0,0040 - - nach der Behandlung C.. . .. 4,45 4,45 4,52 4,48 - 4,45 Si.. .. 0,39 0,40 0,47 0,44 0,48 0,37 S... .. 0,003 0,004 0,003 0,004 0,004 0,015 N. . ... . .. - - 0,0039 0,0042 - - Grad der Entschwefelung. % ..... 95 93 91 84 93 67 Comparison of a treatment according to the invention with a conventional method with changing the converter during the desulfurization 1 2 3 4 5 functional 1 2 3 4 5 functional treatment Equipment details Number of axial bores 3 3 lll Axial bore diameter (mm) .................. ...... | 150 | 150 | 600 | 600 | 600 | - Length of the axial bores (mm) 1250 1250 2600 2600 2600 - Number of cross holes 3 3 4 4 4 - Speed of rotation (rpm). 4 0 5.5 5.5 5.5 - Treatment amount of the melted of pig iron (tons). 5.2 4.9 204 194 187 200 Desulphurising agents. CaC2 CaC CaC2 CaC2. CaC2 Na2CO3 Amount of desulfurizing agent (kg / ton of pig iron). . . 19 10 4.9 5.2 5.4 7.0 Continuation of the table Conventional 1 2 3 4 5 functional treatment Injected gas .. ..... .... N2 N2 N2 N2 N2 - Amount of gas injected (Nm² / min) ....... ............. | 0.7 | 0.7 | 10.8 | 12.5 | 10.0 | - Circulation rate of the molten Pig iron conne / min). . .. 2.0 2.0 110 117 104 - Treatment time (min) ............ | 16.5 | 18 | 12 | 12 | 17 | 10 Temperature of the melted Pig iron, ° C before treatment ... .. 1400 1390 1330 1315 1310 1340 after treatment 1345 1340 1313 1300 1290 1320 Composition of the molten of pig iron,% before treatment C ... . .. 4.43 4.45 4.52 4.50-4.50 Si .. ... 0.36 0.37 0.48 0.45 0.51 0.50 S ... .. 0.061 0.056 0.033 0.025 0.056 0.045 N .............. .. - - 0.0043 0.0040 - - after treatment C ... .. 4.45 4.45 4.52 4.48-4.45 Si .. .. 0.39 0.40 0.47 0.44 0.48 0.37 S ... .. 0.003 0.004 0.003 0.004 0.004 0.015 N. ... .. - - 0.0039 0.0042 - - Degree of desulfurization. % ..... 95 93 91 84 93 67

Claims

Claims: 1. Method for stirring molten metal, at that in a part of the melt that protrudes into the melt vessel open pipe is located, a conveying gas is introduced, this part of the melt rises in the pipe and from a height above the bath level out of the pipe the bath level falls back, characterized in that the falling metal beam is moved relative to the bathroom mirror.

2. The method according to claim 1, characterized in that the falling back Metal beam is deflected when it emerges from the pipe and a torque generated around the pipe axis.

3. The method according to claim 1, characterized in that the falling back Metal beam is deflected as it exits the pipe, exerts a force on the Exercises metal bath and this is set in rotation around the pipe axis.

4. The method according to claim 1, characterized in that the relative Movement of the returning metal beam to the bathroom mirror generated by means of a motor will.

5. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 4, characterized by a columnar rotatable about its central axis Part (4) which is introduced vertically into the bath (2), the at least one axial bore (5), with the axial bore (5) open at the bottom and with the transverse bore (6) at the top is in communication, and at least one transverse bore (6), the axis of the transverse bore (6) is inclined with respect to a radial line of the columnar part (4), and through a gas passage (7) provided in the columnar part (4), the opens inside the axial bore (5) near the lower end.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the columnar Part (4) with a motor (13) and a gear (14, 15) for rotation about its central axis is provided.

7. Device according to claim 5, characterized in that the ratio the diameter of the axial bore (5) to the immersion depth of the axial bore (5) in the bath (2) is smaller than a third.

The invention relates to a method for moving a molten metal, in order to treat them physically, chemically or metallurgically, as z. B.

is required for degassing, desulfurization or alloying.

When treating molten metal, be it iron, a non-ferrous metal or an alloy, with or without the addition of additives for degassing, desulfurization, Alloying, etc., how the molten metal is moved is essential; it has to be done as intensely and evenly as possible. As a method of moving molten metal will be Licherweise proposed a mechanical movement device such. B. to use a propeller or a stirrer. The mechanical movement devices however, generally involve difficulties caused by the high temperature to which they are subject; this results because of the relatively short Equipment life high cost.

According to another conventional method of moving molten metal a gas or gases are blown into the bath. The gas forms bubbles leading to the surface rising up. These bubbles move the molten metal, especially the surface areas of the bath when they penetrate the surface layer. In most cases the Treatment of molten metal is the surface layer of a treatment agent, such as B. a desulfurizing agent formed. That is why the pervasive Blow the effect that the molten metal and the treating agent together be mixed. However, this procedure takes a long time to complete all parts to bring the molten metal into contact with the treatment agent.

Therefore the efficiency of the treatment is relatively low.

According to another common method of moving molten metal it has been suggested to create a natural circulation of the bath by one blows in a gas or gases in order to create an apparently reduced specific To generate density in the part of the melt containing the bubbles. If you put z. B. a columnar area in the melt by means of a tubular part fixed, as shown in Fig. 1, and blows a gas into the lower part of the tube, then causes the reduced apparent specific gravity of the melt in the tube a natural circulation of the bath. With this method, however, the total movement is sufficient not off, especially if the molten metal through the contact and mixing with a treating agent that is near the surface area the bath floats, should be treated because doing so by the natural circulation generated flow of molten metal always to the same part of the floating layer the treatment agent is passed; one cannot achieve that the treatment agent is wholly and effectively brought into contact with the molten metal; it result also here a poor efficiency and a lot of time.

The object of the invention is therefore to create a method and a device for moving a molten metal, wherein with high efficiency in particular the mixing of the main part of the molten metal with that on the surface of the melt pending treatment agent takes place.

According to the invention, this object is achieved by a method for stirring of metal melts, in which part of the melt that is in a Open tube protruding into the melting vessel, a conveying gas is introduced, this part of the melt rises in the tube and from a height above the bath level falls back from the tube onto the bathroom mirror, solved by the fact that the falling back Metal beam is moved relative to the bathroom mirror.