Vorrichtung zum Abschlacken von in metallurgischen Gefässen befindlichen Metallschmelzen und Verfahren zum Abschlacken mittels dieser Vorrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschlacken von in metallurgischen Gefäßen befindlichen Metallschmelzen, insbesondere von in Roheisen- und Stahlgießpfannen befindlichen Eisenschmelzen, bei dem die auf der Metallschmelzen-Oberfläche schwimmende Schlacke in üblicher Weise von dem angekippten Gefäß abgezogen wird. Kennzeichen der Erfindung ist es, daß zur Untersützung des Abschlackvorganges ein Spülgas von oben in die Metallschmelze eingeleitet wird zur Erzeugung eines Spülfleckes an jeder gewünschten Stelle der Metallschmelzen-Oberfläche. Ferner umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschlacken von in metallurgischen Gefäßen befindlichen Metallschmelzen, insbe­sondere von in Roheisen- und Stahlgießpfannen befindlichen Eisenschmelzen, bei dem die auf der Metallschmelzen-Oberfläche schwimmende Schlacke in üblicher Weise von dem angekippten Gefäß abgezogen wird. Die Erfindung betrifft ferner eine zuge­hörige Vorrichtung in Form einer an sich bekannten Abschlack­maschine. Diese ist ein steuerbarer Manipulator, an dessen frei beweglichem Ausleger ein Kratzblech (Krätzer) befestigt ist. Frei beweglich bedeutet, daß der Ausleger in Längsrichtung vor- und zurück- und in Querrichtung hin- und herbewegt werden kann; ferner kann der Ausleger gehoben und gesenkt werden.

[0002] Beim Abschlacken von Metallschmelzen mit der bekannten Abschlack­maschine wird die Schlacke von der angekippten Pfanne mit dem Krätzer heruntergezogen. Das Herunterziehen von dünnflüssigen Schlackenteilen und von Schlackenmengen im Bereich der rückwan­digen Pfannenwandung mit einer solchen Abschlackmaschine ist jedoch schwierig. Weiterhin fließen bei dem langwierigen Ab­schlackvorgang häufig nicht unerhebliche Mengen an Roheisen und Stahl zusammen mit der Schlacke aus der angekippten Pfanne heraus. Diese Mengen können einen merklichen Metallverlust darstellen.

[0003] In der deutschen Patentschrift 10 25 922 und der deutschen Offen­legungsschrift 14 33 551 sind Abschlackvorrichtungen beschrieben worden, mit denen die Schlacke berührungslos durch Gas von der Schmelze abgeblasen werden sollen. Dabei tritt das Gas durch Düsen aus, die in einem Querrohr angeordnet sind; da das Quer­rohr zum Abschlacken dicht über der Metallschmelze geführt wird, besteht die Gefahr, daß sich die Düsenöffnungen durch Metall- oder Schlackenspritzer zusetzen und die Vorrichtung nicht mehr betrieben werden kann. Außerdem ist der Wirkungsgrad pneuma­tischer Abschlackvorrichtungen zu gering. Solche Vorrichtungen haben sich daher in der Praxis nicht durchgesetzt.

[0004] Aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 32 188 ist eine Ab­schlackmaschine für Schmelzöfen bekannt, bei der der das Kratz­blech tragende Ausleger wassergekühlt ist. Auch mit dieser Abschlackmaschine gestaltet sich das Abziehen der Schlacke im Bereich der rückwandigen Pfannenwandung schwierig.

[0005] Schließlich ist in der deutschen Patentschrift 25 39 512 eine Vorrichtung zum Abschlacken offenbart worden, bei der das Kratz­blech aus mehreren gegeneinander verstellbaren Teilstücken besteht. Mit dieser Vorrichtung sollen die bekannten Schwie­rigkeiten beim Abziehen der Schlacke, insbesondere im Bereich der Rückwand des angekippten metallurgischen Gefäßes beseitigt werden. Als Nachteile sind zu sehen, daß es sich hierbei um eine sehr aufwendige Konstruktion handelt und daß sich die Handhabung schwierig gestalten dürfte.

[0006] Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur Unterstützung des Abschlackvorganges von in metallurgischen Gefäßen befind­lichen Schmelzen der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, mit dem insbesondere das Abziehen von dünnflüssigen Schlacken­anteilen und von Schlackenmengen im Bereich der rückwandigen Pfannenwandung ohne Schwierigkeiten möglich ist. Ferner soll der Abschlackvorgang mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens/­der Vorrichtung verkürzt und die Roheisen- und Stahlverluste durch Abziehen von Schmelze zusammen mit der Schlacke ver­ringert werden.

[0007] Die Erfindung löst diese Aufgabe verfahrensgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen und vorrichtungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 2.

[0008] Beim Eintauchen der Spüllanze in die abzuschlackende Roheisen- oder Stahlschmelze und beim Einleiten des Spülgases entsteht ein Spülfleck in der Schmelze, der die Schlacke aus dem Bereich der rückwandigen Pfannenwandung heraus und nach vorne in Rich­tung zur ausgußseitigen Pfannenwandung treibt. Der Bedienungs­mann kann mit geringeren Schwierigkeiten als bisher mit dem Kratzblech am Ausleger der Abschlackmaschine die Schlacke er­fassen und diese durch Manipulation des frei beweglichen Aus­legers von dem angekippten Gefäß herunterziehen, ohne daß wesentliche Mengen an Roheisen oder Stahl zusammen mit der Schlacke mitfließen. Da auch der Ausleger der steuerbaren Spül­vorrichtung frei beweglich ist, ist es möglich, die Spüllanze an jeder gewünschten Stelle in die Schmelze einzutauchen und einen Spülfleck zu erzeugen.

[0009] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abschlacken einer Roheisenpfanne,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit in die Roheisenschmelze eingetauchter Spüllanze,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Spüllanze und

Fig. 4 eine Ansicht einer Befestigung der Spüllanze am zu­gehörigen Ausleger.

[0011] Fig. 1 zeigt eine abzuschlackende Roheisenpfanne 1, die am Kranhaken 2 eines nicht dargestellten Deckenkrans vor einer Abschlackanlage hängt. Die Abschlackanlage weist eine Ab­schlackmaschine 3 auf, die einen Ausleger 4 mit einem Kratz­blech 5 besitzt. Der Ausleger 4 ist von einem Bedienungsmann in Richtung der Pfeile 6, 7 und 8 frei manipulierbar.

[0012] Oberhalb der Abschlackmaschine 3 ist eine zweite Maschine 9 angeordnet, die im wesentlichen wie die Abschlackmaschine 3 ausgebildet ist. Am Ausleger 10 dieser Maschine ist jedoch anstelle eines Kratzbleches 5 eine Spüllanze 14 angeordnet, die mit einer Rohrleitung 15 zur Zuführung eines Spülgases verbunden ist. Die Rohrleitung 15 ist am Ausleger 10 befestigt, der entsprechend der Pfeilen 11, 12 und 13 vom Bedienungsmann frei manipuliert werden kann.

[0013] Fig. 1 zeigt weiter, daß die Roheisenpfanne zum Abschlacken angekippt ist und daß das Kratzblech 5 am Ausleger 4 in die Schlackenschicht 1b, die sich auf der Roheisenschmelze 1a befindet, eingetaucht ist. Beim Manipulieren des Auslegers 4 bestehen jedoch Schwierigkeiten, die Schlacke im Bereich der hinteren Wand der Roheisenpfanne 1 zu erfassen. Das Abziehen der Schlacke gestaltet sich somit langwierig und schwierig; dadurch werden nicht unerhebliche Mengen an Roheisen zusammen mit der Schlacke abgezogen und gehen somit verloren.

[0014] Fig. 2 zeigt die Abschlackanlage gemäß Fig. 1. Der Ausleger 4 mit dem Kratzblech 5 ist in Richtung des Pfeiles 6 vom Bedie­nungsmann zurückgezogen worden. Anschließend hat der Bedie­nungsmann den Ausleger 10 der oberen Maschine 9 in Richtung des Pfeiles 13 nach unten geschwenkt und die Spüllanze 14 in die Roheisenschmelze eingeführt bei gleichzeitiger Einleitung von Spülgas in die Rohrleitung 15. Das in die Roheisenschmelze 1a eintretende Spülgas bildet einen Spülfleck und treibt die Schlacke 1b in Richtung der Abgußschnauze 1c der Pfanne 1. Der Bedienungsmann kann jetzt durch Manipulation des Auslegers 4 der Abschlackmaschine 3 die Schlacke 1b von der Oberfläche der Roheisenschmelze 1a abziehen, ohne das wesentliche Mengen von Roheisen mitlaufen. Die schwierige Handhabung des Auslegers 4 im Bereich der hinteren Wand der Roheisenpfanne 1 entfällt, so daß der Abschlackvorgang in verkürzter Zeit abgeschlossen werden kann .

[0015] Durch Bewegung des Auslegers 10 in Richtung der Pfeile 11 und 12 kann die Spüllanze 14 auch an anderen Stellen in die Roh­eisenschmelze 1a eingetaucht werden und eine Spülfleck er­zeugen.

[0016] Fig. 3 zeigt die Ausführungsform einer Spüllanze 14, bestehend aus einem inneren Stahlrohr 16 und einem äußeren Mantel 17 aus einer feuerfesten Masse. Die feuerfeste Masse selbst kann an die unterschiedlichen Schmelzen- und Schlackenzusammenset­zungen angepaßt werden. Die dargestellte Spüllanze 14 weist im vorderen Abschnitt des Stahlrohres 16 einen feuerfesten Einsatz 18 auf, durch den das Stahlrohr auch von innen gegen flüssige Schlacke, Stahl oder Roheisen geschützt wird.

[0017] Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform über die Befestigung der Spüllanze 14 gemäß Fig. 3 am Ausleger 10 der Maschine 9 bzw. der Rohrleitung 15 zur Zuführung des Spülgases. Zu diesem Zweck ist am Ausleger 10 ein Aufnahmekörper 19 gefestigt, der eine Längsbohrung 20 aufweist. Die Längsbohrung 20 ist über eine Verschraubung 22 mit der Rohrleitung 15 verbunden. Die Bohrung 20 weist im unteren Teil des Aufnahmekörpers einen sich erwei­ternden Durchmesser auf. Wie Fig. 3 zeigt, besitzt die Spül­lanze 14 an ihrem rückwärtigen Ende einen Abschnitt 16 a des Stahlrohres 16, der nicht mit feuerfester Masse umkleidet ist. Dieser Abschnitt 16 a wird in die Bohrung 20 des Aufnahmekör­pers eingeführt. Der äußere Durchmesser des Abschnittes 16 a der Spüllanze 14 stimmt mit dem inneren Durchmesser der Bohrung 20 des Aufnahmekörpers überein. Mit einem Klappverschluß 21, der über einen Keil 23 die Festklemmung des Abschnittes 16 a der Spüllanze im Aufnahmekörper 19 bewirkt, wird die Spüllanze lösbar im Aufnahmekörper 19 befestigt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Abschlacken von in metallurgischen Gefäßen befindlichen Metallschmelzen, insbesondere von in Roheisen­und Stahlgießpfannen befindlichen Eisenschmelzen, bei dem die auf der Metallschmelzen-Oberfläche schwimmende Schlacke in üblicher Weise von dem angekippten Gefäß abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung des Abschlack­vorganges ein Spülgas von oben in die Metallschmelze einge­leitet wird zur Erzeugung eines Spülfleckes an jeder gewünsch­ten Stelle der Metallschmelzen-Oberfläche.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in Form einer an sich bekannten Abschlackmaschine (3) an deren frei beweglichem Ausleger (4) ein Kratzblech (5) be­festigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter frei beweglicher Ausleger (10) vorgesehen ist, mit einer an seiner Spitze befestigten feuerfesten Spüllanze (14) und daß die Spüllanze (14) mit einer am Ausleger (10) befestigten Rohrleitung (15) zur Zuführung von Inertgas ausgerüstet und der Ausleger (10) so angeordnet ist, daß die Spüllanze (14) an jeder Stelle der Schmelzbadoberfläche eintauchbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (10) Teil einer zweiten Abschlackmaschine (9) ist, die oberhalb der ersten Abschlackmaschine (3) angeord­net ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (10) Teil einer zweiten Abschlackmaschine (9) ist, die neben der ersten Abschlackmaschine (3) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abschlackmaschine (9) Teil der ersten Ab­schlackmaschine (3) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüllanze (14) aus einem inneren Stahlrohr (16) und einem äußeren Mantel (17) aus feuerfestem Material besteht und das Stahlrohr (16) an seiner Spitze einen Feuerfestein­satz (18) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Stahlrohr (16) an seinem rückwärtigen Ende einen Abschnitt (16a) aufweist, der über den äußeren Mantel (17) aus feuerfestem Material hinausragt und daß der Ausleger (10) der Abschlackmaschine (9) an seinem freien Ende einen mit der Rohrleitung (15) zur Zuführung von Inertgas verbun­denen Aufnahmekörper (19) besitzt mit einer Bohrung (20) zur Aufnahme des Abschnittes (16a) der Spüllanze (14) und mit einem Verschluß (21) zum lösbaren Befestigen der Spüllanze (14).

Zeichnung