在金属熔体中产生泡沫熔渣的方法技术

本发明专利技术涉及一种在冶金熔炉中（３）的金属熔体（２）上制备泡沫熔渣（１）的方法，其中含有至少一种金属氧化物和碳的混合物（４）被投入熔炉（３）中，此时在熔渣（１）下面金属氧化物被碳还原，并且在还原过程中产生的气体在熔渣中形成气泡，使得熔渣被泡沫化。为了最优地形成泡沫熔渣，按照本发明专利技术设想，混合物（４）被投入熔炉（３），以形成或保持泡沫熔渣（１）层的理想高度（ｈ）或理想高度范围（ｈ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本专利技术涉及一种在冶金熔炉中的金属熔体上产生泡沫烙渣的方法，其中含有至少一种金属氧化物和碳的混合物被^A至ij格炉中，此时在熔渣下面金属氧化物被碳还原，并且在还原过程中产生的气條熔渣中形成气泡，使得熔渣被泡沫化。这种类型方式的方法由WO 2004/104232 Al可知。通过己公知的方法可以 在金属熔体中，例如由不生锈的金属构成的熔体中制备泡沫熔渣。当固体金属 在电弧炉中熔化时形成了熔渣，其可以包括大量的氧化铬组分。这种组分的浓 度通常达到大于30%的值。由于其组成，这种熔M51已公知的方法并不能理 想地液化和泡沫化。这里由，文献中公知的是，向金属熔体中加入含有至少一种金属氧化物 和碳的混合物。此外，混合物可以具有铁载体材料和粘结材料。混合物可以被 压縮并以熔体小球或团块形式加入。如果混合物被SA金属熔体和烙渣层之间 的区域，其可以在那里进行化学反应，此时进行金属氧化物的还原过程。用碳 还原金属氧化物的过程产生了气态的一氧化碳(CO)，其弓l起气泡形成和使得熔 繊包沫。产生泡沫熔渣的优点如下在电弧炉运转时，批料，例如熔化的废铁 (Schrott)在炉中借助于电极的电弧被;)^七。其中，熔渣除了实m/人金属熔体中 去除不理想的成分的主要功能之外，还实现了基于发泡状态的保护功能。其中， 泡沫熔渣至少部分填充了电极末端和金属表面之间的空间并且保护耐火的炉衬 抵御电-电弧的辐射能量。鉴于泡沫化熔渣的导热性制氐，对电炉壁的电弧辐射急剧减少，因此改善 了金属熔体中的能量输入。泡沫熔渣的进一步优点在于，其有降噪的功能。被包裹或围起的电弧向环 境发出较少的噪音，使得炉子周围区域的环境劍牛得以改善。用已经公知的方法虽然可以制备泡沫烙渣，但是其的缺点在于难以精确地 控制泡沫熔渣的量。因此本专利技术的任务在于，提出一种开始时所说类型的方法，该方法育,避 免这醜点。这种泡沫熔渣形成过程应当可以以更好的方式被控制或操纵，以 便育^多提供最优量的泡沫熔渣。该任务ffiil本专利技术被解决，向炉中以如下方式加入具有至少一种金属氧化 物和碳的混合物使得形成或保持泡沫M层的理想高度或理想高度范围。也可以说，由泡沫烙渣构成的层高有意地保持在理想的水平，其中高度范 围理解为泡沫熔渣层高的容许容限范围。这里加入混合物可以连续进行，也可以是在预定时间间隔内进行。本专利技术的特殊意义在于选择混合物的准确计量添加。已经证实，每辦中向每吨金属熔体加入3-20kg量的混合物，是对于泡沫形成最优的条件。特别, 每吨金属熔体中每射中加入5-15kg。已经证实，混合物的比面积(flachenspezifisch)装料是一个重要的参数。因 此，本专利技术的一个舰方案设想，如此添加混合物使得金属熔体表面上混合 物的量保持为15-35kg/m2。特别im这个值在20至30kg/m2之间。重要的是混合物能够在正确的位置发挥功效。因此在金属熔体和熔渣之间SAi昆合物是有利的。作为冶金熔炉使用至少有一个电弧炉或带电极熔炼设备。此时，可以特别 地设想，在俯视图中基本上呈圆形构造的炉壁和在基本上中心设置的至少 一个炉电极瞎况下，将混合物添加至电极和壁之间的圆环区域。将混合物添加 到圆环区域径向中点范围经证实是有利的。如上面公知的，可以使用具有除了金属氧化物和碳之外还具有由铁和铬构 成的载体材料的混合物。此外其还具有粘结材料。当其构造成团块或小球时， 混合物的处理将更加容易。禾,按照本专利技术的方法可以达到泡沫熔渣的量保持在期望的范围内，以便 育,最j尤地利用泡沫熔渣的有利效果。附图中展示了本专利技术的工作实施例，其中 附图说明图1示出了根据图2按照截面A-B的电弧炉 图2示出了根据图1按照截面C-D的电弧炉 图3 按照图1的细节X 图4由泡沫熔渣的层高h对时间的曲线在图1和2中描述的电弧炉3用于i^f七金属物质，也就是说用于制备金属 烙体2。在熔体2上存在熔渣1层，其应当以泡沫化存在，以实现战的优点。为了这个目的，经合适的输入设备7添加具有金属氧化物和碳的混合物。 此外，混合物还可以具有含铁的载体以及粘结材料。混合物tt^压缩为团块或 小球。输入设备7的虚线表示在朝向熔体2的方向，小球或团块被&AJt^或 熔体的表面上。如tt择混合物4的比重或压制密度(Pressdichte):以便肖,根据反应强 度和过程持续时间最优地形成气泡。如 择比重以便混合物4在加入炉3 后停留在金属熔体2和熔渣1之间。这在图3中可以看出，虽然混合物4的小 職团块下落到泡沫熔渣1的下面，然而其纟糊^^属熔体1上。相关的细节可以参考WO 2004/104232A1 。由图1和图3可见，泡沫化的熔渣l具有高度h，该高度h应当保持期望值 或保持在预定容限范围。为了实现这种高度，根据上面的详细说明单位时间基 于炉3中熔体2的质量SA相应量的混合物4。其可以连续进行也可以给定的时 间间隔进行。图4表示在定期的时间间隔下混合物4被&A^施加于炉3中并 由此SA或者施加于金属熔体2上(参见附图标记4表示出的箭头)。每次加入混 合物4都导致化学反应，该反应过程由虚线表示的曲线给出。所有反应的重叠 得到了总体反应，其导致了限定的泡沫层高度。特别是如图4所示，高度h保 持在容限范围Ah内。这里如lt腿择加入混合物4的时间间隔以便确保尽可能连续地产生泡沫， 这由與虫的部分反应的叠加获得。通常地，混合物的反应非线性进行，并产生泡沫條查。在泡沫熔渣1和金 属熔体2之间加入的混合物4经受溶解过程和平行的氧化铁还原。混合物颗粒 在其由小球或团块溶解后由于环境、温度立即被凝固的金属外壳包裹。这样由于 颗粒的平均熔点低于金属熔点，在壳的内部发生材料的熔化过程和化学反应。 取决于温度的差异，壳内部的反应可以在壳熔化前结束，化后结束。在第一 种瞎况下，该过程导娜粒麟，这导致了爆炸性地释放出CO气泡。在另一 种情况下在金属中自由产生CO气泡。其中发生了下面的化学反应(FexOy) + y = y {CO} + x(CaC03) = (CaO)+{C02}当向每吨(1000kg)金属熔体中每射中加入5-15kg混合物时，育,获得最优 的结果。此时，使用含40重fiV70重量％的FeCrHC的混合物，尤其是含 50重*%~60重fiT。的FeCrHC的混合物。由图2可见，这里描述的4 ，入设备7将混，施加至圆环状的熔渣1 或金属熔体2的表面上。环面径向内侧由电极6或多个电极的圆形覆盖 (gedachte)包裹8构爽内圆)。环面的外圆9临近炉3的壁5。这时混合物也在 炉壁5和至少一个电极6之间环状加入。此时，混合物4雌大约应当在内圆8 与外圆9之间的径向中点处被加入，如图2所示。相应的备用方案为借助于侧 面^S的输入设备加入。同样，混合物4的面积比重量装料也被认为是一个重要的参数。为此该值 雌为每平絲面提供20-30kg混合物。如果一方面有利地魏加入混合物的平與即，单位时间单位金属熔体中混 合物的量)，另一方面尽可能使混合物环状地分布在熔渣或金属熔体的表面并且 最终混合物基于表面积以战的特定量加入，则也获得最优的发泡$媒。因此期望的泡沫熔渣高度得以随时间涼邀保持，其具有战的有利安媒。附图tH己列表.-1 熔衝泡沫熔渣 2金属熔体 3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在冶金熔炉（３）中的金属熔体（２）中产生泡沫熔渣（１）的方法，其中含有至少一种金属氧化物和碳的混合物（４）被投入到炉（３）中，在位于炉中的熔渣（１）下面的所述金属氧化物被碳还原，并且在还原过程中产生的气体在熔渣中形成气泡，由此使得熔渣被泡沫化，其特征在于，混合物（４）以如下方式投入炉（３）中：以便形成或保持泡沫熔渣（１）层的理想高度（ｈ）或理想高度范围（ｈ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J赖切尔，L罗斯，M卡鲍尼泽克，
申请(专利权)人：SMS迪马格股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]