Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
RUHRSTAHL-HERAEUS PROCESS WITHOUT LADLE TRANSPORT CART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/011951
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) and to a method for treating a metal melt, preferably for degassing in accordance with the Ruhrstahl-Heraeus process, the device (1) comprising: a treatment vessel (10) having one or more dipping tubes, which are designed to dip into the metal melt contained in a metal ladle (2) and to bring the metal melt into fluid communication with an interior of the treatment vessel (10) for treatment; and a treatment holder (12), which is designed to receive the metal ladle (2) and to retain the metal ladle during the treatment and which is stationary in the horizontal direction.

Inventors:
BÖNSCH ELMAR (DE)
MÜLLER HANS-CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/068755
Publication Date:
January 16, 2020
Filing Date:
July 11, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SMS MEVAC GMBH (DE)
International Classes:
C21C7/10; C22B9/05
Foreign References:
DE2733750A11978-02-02
US3062523A1962-11-06
US2893860A1959-07-07
GB1249897A1971-10-13
DE102009039260A12011-03-03
DE2744670C21985-06-20
DE10316139A12004-10-28
Attorney, Agent or Firm:
GROSSE, Wolf-Dietrich (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Behandlung einer Metallschmelze, vorzugsweise zur Entgasung nach dem Ruhrstahl-Heraeus-Verfahren, die aufweist:

ein Behandlungsgefäß (10) mit einem oder mehreren Tauchrohren, die eingerichtet sind, um in die Metallschmelze, die sich in einer Metallpfanne (2) befindet, einzutauchen und die Metallschmelze zur Behandlung mit einem Innenraum des Behandlungsgefäßes (10) in Fluidkommunikation zu bringen; und

eine Behandlungsaufnahme (12), die eingerichtet ist, um die Metallpfanne (2) aufzunehmen und während der Behandlung zu halten, und die in horizontaler Richtung stationär ist.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsgefäß (10) zwischen einer Behandlungsposition (B), in der die Behandlung der Metallschmelze durchzuführen ist, und einer Parkposition (P) verfahrbar ist, vorzugsweise in horizontaler Richtung.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ehandlungsaufnahme (12) im Wesentlichen unterhalb des Behandlungsgefäßes (10) angeordnet ist, wenn sich das Behandlungsgefäß (10) in der Behandlungsposition (B) befindet.

4. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsaufnahme (12) eine Hubeinrichtung (12a) aufweist, die eingerichtet ist, um die Metallpfanne (2) für die Behandlung so anzuheben, dass die Tauchrohre in die Metallschmelze in der Metallpfanne (2) eintauchen.

5. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die BehandSungsaufnahme (12) vollständig oder teilweise unter Hüttenflur installiert ist.

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch ekennzeichnet, dass das Behandlungsgefäß (10) zur Evakuierung des Innenraums desselben mit einem Vakuumsystem (11) verbunden oder verbindbar ist.

7. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchrohre des Behandlungsgefäßes (10) einen EinlaufrüsseS (10a) und einen AuslaufrüsseS (10b) umfassen, die so eingerichtet sind, dass Metallschmelze aus der Metallpfanne (2) durch den Einlaufrüssel (10a) in das Behandlungsgefäß (10) transportiert wird und die Metallschmelze nach der Behandlung im Behandlungsgefäß (10) durch den Auslaufrüssel (10b) in die Metallpfanne (2) zurückfließt, wobei das Behandlungsgefäß (10) vorzugsweise Mittel umfasst, die zum Einblasen eines Fördergases, vorzugsweise Argon oder Stickstoff, in den Einlaufrüssel (10a) eingerichtet sind.

8. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Kran (3) aufweist, der eingerichtet ist, um die Metallpfanne (2) für die Behandlung in die Behandlungsaufnahme (12) einzusetzen.

9. Verfahren zur Behandlung einer Metallschmelze, vorzugsweise zur Entgasung nach dem Ruhrstahl-Heraeus-Verfahren, das aufweist:

Einsetzen einer Metallpfanne (2) mit der Metallschmelze in eine in horizontaler Richtung stationäre Behandlungsaufnahme (12);

Eintauchen eines oder mehrerer Tauchrohre eines Behandlungsgefäßes 10) in die Metallschmelze der von der Behandlungsaufnahme (12) aufgenommenen und gehaltenen Metallpfanne (2), wodurch die Metallschmelze zur Behandlung mit einem Snnenraum des Behandlungsgefäßes (10) in Fluidkommunikation gebracht wird; und

Behandeln, vorzugsweise Entgasen, der Metallschmelze in dem

Behandlungsgefäßes (10).

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsgefäß (10) nach dem Einsetzen der Metallpfanne (2) in die BehandSungsaufnahme (12) aus einer Parkposition (P) in eine Behandlungsposition (B), in der sich die Behandlungsaufnahme (12) vorzugsweise im Wesentlichen unterhalb des Behandlungsgefäßes (10) befindet, verfahren wird, vorzugsweise in horizontaler Richtung.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallpfanne (2) für die Behandlung von einer Hubeinrichtung (12a) der Behandlungsaufnahme (12) so angehoben wird, dass die Tauchrohre in die Metallschmelze in der Metallpfanne (2) eintauchen.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Behandlungsgefäßes (10) für die Behandlung der Metallschmelze mittels eines Vakuumsystems (11) auf einen Unterdrück relativ zur äußeren Umgebung evakuiert wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchrohre des Behandlungsgefäßes (10) einen Einlaufrüssel (10a) und einen Auslaufrüssel (10b) umfassen, die Metallschmelze aus der

Metallpfanne (2) durch den Einlaufrüssel (10a) in das Behandlungsgefäß (10) transportiert wird und die Metallschmelze nach der Behandlung im Behandlungsgefäß (10) durch den Auslaufrüssel (10b) in die Metallpfanne (2) zurückfließt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Transport der Metallschmelze ein Fördergas, vorzugsweise Argon oder Stickstoff, in den Einlaufrüssel (10a) eingeblasen wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallpfanne (2) mittels eines Krans für die Behandlung in die

Behandlungsaufnahme (12) eingesetzt wird.

Description:
Ruhrstahl-Heraeus-Verfahren ohne Pfannentransportwagen

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Behandlung einer

Metallschmelze, insbesondere zur Entgasung nach dem Ruhrstahl-Heraeus-

Verfahren.

Hintergrund der Erfindung

Unter der Bezeichnung „Ruhrstahl-Heraeus-Verfahren“ (RH-Verfahren) ist ein

Verfahren zur Verbesserung der Reinheit von Stahl durch Entgasung der Stahlschmelze bekannt. Dazu wird Flüssigstahl aus der Stahlpfanne durch ein Steigrohr, das auch als„Einlaufrüssel“ bezeichnet wird, in ein Evakuierungsgefäß befördert, indem ein Fördergase, insbesondere Argon oder Stickstoff, über dem StahlbadspiegeS in das Steigrohr eingeblasen wird. Das Evakuierungsgefäß ist mittels einer Vakuumpumpe auf einen Unterdrück gebracht, wodurch der Flüssigstahl durch den Druckunterschied zwischen der äußeren Atmosphäre und dem Unterdrück im Evakuierungsgefäß und eine Volumenvergrößerung des Fördergases im Steigrohr in das Evakuierungsgefäß befördert wird. Die Fördergaskeime stellen Keime für die CO-Bildung dar, fördern die Desoxydation und die Abscheidung nichtmetallischer Partikel. Dadurch wird der Flüssigstahl im Evakuierungsgefäß entgast und entkohlt. Anschließend fließt die so behandelte Stahlschmelze durch einen anderen Kanal, der auch als „Auslaufrüssel“ bezeichnet wird, in die Stahlpfanne zurück, wodurch ein kontinuierlicher Umlauf der Stahlschmelze zwischen der Stahlpfanne und dem Evakuierungsgefäß stattfindet. Ein RH-Verfahren und eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art gehen beispielsweise aus der DE 10 2009 039 260 A1 hervor.

Um die Stahlschmelze der Vergütung durch das RH-Verfahren zu unterziehen, wird die Stahlpfanne mit dem Flüssigstahl entweder in einen Pfannentransportwagen oder einen Pfannendrehturm eingesetzt. Diese bewegen die Stahlpfanne anschließend in die Behandlungsposition unterhalb des Evakuierungsgefäßes. Sn der Behandlungsposition wird zur Durchführung des RH- Verfahrens entweder das Evakuierungsgefäß abgesenkt oder die Stahlpfanne angehoben, wodurch der Einlauf- und Auslaufrüsse! in den Flüssigstahl eintauchen und die Umlaufbehandlung durch Evakuierung des Evakuierungsgefäßes und Einblasen des Fördergases in den Einlaufrüssel durchgeführt werden kann.

Ein Pfannendrehturm der vorstehend erwähnten Art geht beispielsweise aus der DE 27 44 670 C2 hervor. Ein Pfannentransportwagen ist in der DE 103 16 139 A1 beschrieben.

Die technischen Mittel zum Transport der Stahlpfanne in die Behandlungsposition unterhalb des Evakuierungsgefäßes, so dass der Einlaufrüsse! und der Auslaufrüssel in den Flüssigstahl eintauchen können, stehen einer maschinenbaulichen Vereinfachung der RH-Anlage entgegen. Insbesondere die Anlagenbauhöhe kann nicht ohne weiteres reduziert werden.

Darstellung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Behandlung einer Metallschmelze, insbesondere eine Entgasung nach dem Ruhrstahl-Heraeus-Verfahren, zu verbessern. Gelöst wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs

1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte

Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Behandlung einer Metallschmelze, insbesondere Stahlschmelze. Die Behandlung ist vorzugsweise eine Entgasung nach dem Ruhrstahl-Heraeus-Verfahren. Die Bezeichnungen „Metallschmelze“ und „Flüssigmetai werden hierin synonym verwendet und beziehen sich auf flüssiges Schmelzgut, das nach der Behandlung beispielsweise zur Weiterverarbeitung zu Produkten oder Halbzeugen aus Metall, insbesondere Stahl, wie etwa Brammen, Bleche, Stäbe, Rohre usw. gegossen, etwa stranggegossen, wird. Die Metallschmelze kann vor der Behandlung durch Einschmelzen metallischer Einsatzmaterialen, wie etwa Schrott, Eisenschwamm, Pellets usw., gewonnen werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist ein Behandlungsgefäß mit einem oder mehreren Tauchrohren auf, die eingerichtet sind, um in die Metallschmelze, die sich in einer Metallpfanne befindet, einzutauchen und die Metallschmelze zur Behandlung mit einem Innenraum des Behandlungsgefäßes in Fluidkommunikation zu bringen. Die Metallpfanne ist vorzugsweise eine Gießpfanne für einen nachfolgenden Gießprozess des Flüssigmetalls. Die Vorrichtung weist ferner eine Behandlungsaufnahme auf, die eingerichtet ist, um die Metallpfanne aufzunehmen und während der Behandlung zu halten, und die in horizontaler Richtung stationär, d.h. nicht verfahrbar, ist. In anderen Worten, die Behandlungsaufnahme wird weder durch einen Pfannentransportwagen noch einen Pfannendrehturm realisiert. Die Behandlungsaufnahme ist zudem nicht eingerichtet, um einen solchen Pfannentransportwagen oder dergleichen aufzunehmen, sondern ist zum Tragen der Metallpfanne, vorzugsweise ohne weitere Zwischeneinrichtungen, ausgelegt.

Die räumlichen Bezeichnungen„horizontal“,„vertikal“,„unterhalb“ ,„oberhalb“ und dergleichen beziehen sich auf die Einbaulage der Vorrichtung, die hierin eindeutig ist. Insbesondere fällt die vertikale, nach unten gerichtete Richtung mit der Schwerkraftrichtung zusammen. Die horizontale Richtung und horizontale Ebene verlaufen im Wesentlichen parallel zur Hüttenflurebene.

Gemäß einem solchen Layout entspricht die Einsatzposition der Metallpfanne im Wesentlichen der Behandlungsposition, bis auf eine etwaige, nachstehend beschriebene Hubstrecke. Somit kann auf eine Pfannentransporteinrichtung, die zur Behandlung an die Behandlungsposition verfahren werden muss und während der Behandlung dort verbleibt, wie etwa einen Pfannentransportwagen oder Pfannendrehturm, verzichtet werden, wodurch die Vorrichtung maschinenbaulich vereinfacht wird, kompakt und zuverlässig ist. Der Wegfall einer solchen Pfannentransporteinrichtung reduziert zudem die Anlagenbauhöhe. Ferner kann ein etwaiger Pfannenhub minimiert werden, wodurch die Empfindlichkeit gegen einwirkende Querkräfte (beispielsweise in erdbebengefährdeten Zonen) reduziert wird. Eine etwaige Flüssigmetall-Auffanggrube für den Fall eines Pfannendurchbruchs in der Behandlungsposition kann bauartbedingt kleiner, d.h. mit einem geringeren Volumen, ausfallen. Da die Vorrichtung ohne Pfannentransportwagen auskommt, entfallen Schienen auf Hüttenflur und ferner der übliche Graben zwischen den Schienen zur Aufnahme von Flüssigmetall für den Fall eines Pfannendurchbruchs. Dadurch kommt es nicht zur Hallentrennung.

Vorzugsweise ist das Behandlungsgefäß zwischen einer Behandlungsposition, in der die Behandlung der Metallschmelze durchzuführen ist, und einer Parkposition verfahrbar. Die Trajektorie, entlang der das Behandlungsgefäß verfahrbar ist, liegt vorzugsweise im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene oder enthält vorzugsweise zumindest eine horizontale Vektorkomponente, um das Einsetzen der Metallpfanne in die Behandlungsaufnahme zu erleichtern, indem das

Behandlungsgefäß ein Einsetzen von oben nicht behindert. In der Parkposition können Wartungsarbeiten am Behandlungsgefäß durchgeführt werden; so erfolgt etwa die Pflege der Feuerfestzustellung des Einlaufrüssels und Auslaufrüssels vorzugsweise in der Parkposition des Behandlungsgefäßes. Bes einem herkömmlichen Layout erfolgt diese Pflege dagegen in der Behandlungsposition. Die Verfahrbarkeit kann beispielsweise mittels eines Gefäßtransportwagens realisiert werden, an dem das Behandlungsgefäß installiert ist und der beispielsweise rollen- und/oder schienengestützt das Behandlungsgefäß zwischen der Behandlungsposition und der Parkposition hin- und herfahren kann.

Vorzugsweise ist die Behandlungsaufnahme im Wesentlichen unterhalb des Behandlungsgefäßes angeordnet, wenn sich das Behandlungsgefäß in der Behandlungsposition befindet, wodurch die Tauchrohre einfach in die Metallschmelze eingetaucht werden können.

Vorzugsweise weist die Behandlungsaufnahme eine Hubeinrichtung auf, die eingerichtet ist, um die MetalSpfanne für die Behandlung so anzuheben, dass die

Tauchrohre in die Metallschmelze in der Metallpfanne eintauchen. Ein solcher Pfannenhub kann durch den Verzicht auf einen Pfannentransportwagen minimiert werden. Durch eine Hubeinrichtung kann zudem die Behandlungsaufnahme nach unten ausgebaut werden, d.h. in einem Bodenschacht oder dergleichen installiert werden. Dadurch kann die Vorrichtung insgesamt noch platzsparender konzipiert werden.

Aus dem gleichen Grund ist die Behandlungsaufnahme vorzugsweise unter Hüttenflur oder zumindest teilweise unter Hüttenflur installiert. Vorzugsweise ist das Behandlungsgefäß zur Evakuierung des Innenraums desselben mit einem Vakuumsystem verbunden oder verbindbar. Insbesondere ist das Behandlungsgefäß vorzugsweise in der Behandlungsposition mit dem Vakuumsystem verbunden. Sn der Behandlungsposition wird die Verbindung zum

Vakuumsystem hergestellt, sofern erforderlich, und der Innenraum des Behandlungsgefäßes auf einen Unterdrück evakuiert. Das Vakuumsystem weist beispielsweise eine Vakuumpumpe sowie eine oder mehrere Entgasungsleitungen auf und ist eingerichtet, um im Behandlungsgefäß einen Unterdrück gegenüber der äußeren Atmosphäre zu erzeugen.

Vorzugsweise umfassen die Tauchrohre des Behandlungsgefäßes einen Einlaufrüssel und einen Auslauf rüssel, die so eingerichtet sind, dass Metallschmelze aus der Metallpfanne durch den Einlaufrüssel in das Behandlungsgefäß transportiert wird und die Metallschmelze nach der Behandlung im Behandlungsgefäß durch den Auslaufrüssel in die Metallpfanne zurückfließt. Das Behandlungsgefäß umfasst zu diesem Zweck vorzugsweise Mittel, die zum Einblasen eines Fördergases, etwa Argon oder Stickstoff, in den Einlaufrüssel eingerichtet sind. Auf diese Weise wird eine effiziente Entgasung und somit Veredelung des Flüssigmetalls, insbesondere Stahls, realisiert.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Kran auf, der eingerichtet ist, um die Metallpfanne für die Behandlung in die Behandlungsaufnahme einzusetzen. Der Kran ist vorzugsweise ein Hallenkran in einem Stahlwerk. Auf diese Weise kann der normalerweise stets vorhandene Kran im Werk synergetisch als „Pfannentransporteinrichtung“ genutzt werden, um die Metallpfanne in die Behandlungsaufnahme einzusetzen, ohne Einsatz eines Pfannentransportwagens oder Pfannendrehturms.

Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Behandlung einer Metallschmelze, vorzugsweise zur Entgasung nach dem Ruhrstahl-Heraeus- Verfahren, gelöst. Das Verfahren weist auf: Einsetzen einer Metallpfanne mit der Metallschmelze in eine in horizontaler Richtung stationäre Behandlungsaufnahme; Eintauchen eines oder mehrerer Tauchrohre eines Behandlungsgefäßes in die Metallschmelze der von der Behandlungsaufnahme aufgenommenen und gehaltenen Metallpfanne, wodurch die Metallschmelze zur Behandlung mit einem Innenraum des Behandlungsgefäßes in Fluidkommunikation gebracht wird; und Behandeln, vorzugsweise Entgasen, der Metallschmelze in dem Behandlungsgefäßes.

Die Merkmale, technischen Wirkungen, Vorteile sowie Ausführungsbeispiele, die in Bezug auf die Vorrichtung beschrieben wurden, gelten analog für das Verfahren.

So wird aus den oben genannten Gründen das Behandlungsgefäß nach dem Einsetzen der Metallpfanne in die Behandlungsaufnahme vorzugsweise aus einer Parkposition in eine Behandlungsposition, in der sich die Behandlungsaufnahme vorzugsweise im Wesentlichen unterhalb des Behandlungsgefäßes befindet, verfahren, insbesondere in horizontaler Richtung bzw. in einer Richtung mit horizontaler Vektorkomponente. Das Verfahren des Behandlungsgefäßes aus der Parkposition in die Behandlungsposition erfolgt vorzugsweise vor dem Eintauchen der Tauchrohre in die Metallschmelze.

Vorzugsweise wird aus den oben genannten Gründen die Metallpfanne für die Behandlung von einer Hubeinrichtung der Behandlungsaufnahme so angehoben, dass die Tauchrohre in die Metallschmelze in der Metallpfanne eintauchen.

Vorzugsweise wird aus den oben genannten Gründen der Innenraum des Behandlungsgefäßes für die Behandlung der Metallschmelze mittels eines Vakuumsystems auf einen Unterdrück relativ zur äußeren Umgebung evakuiert. Vorzugsweise umfassen aus den oben genannten Gründen die Tauchrohre des Behandlungsgefäßes einen Einlaufrüsse! und einen Auslaufrüssel, und die Metallschmelze wird in diesem Fall aus der Metallpfanne durch den Einlaufrüssel in das Behandlungsgefäß transportiert, wobei die Metallschmelze nach der Behandlung im Behandlungsgefäß durch den Auslaufrüssel in die Metallpfanne zurückfließt. Der Transport der Metallschmelze wird vorzugsweise durch ein Fördergas, etwa Argon oder Stickstoff, unterstützt, das in den Einlaufrüssel eingeblasen wird. Auf diese Weise finden eine kontinuierliche Behandlung der Metallschmelze und ein kontinuierlicher Umlauf zwischen der Metallpfanne und dem Behandlungsgefäß statt.

Vorzugsweise wird die Metallpfanne aus den oben genannten Gründen mittels eines Krans, etwa eines Hallenkrans, für die Behandlung in die Behandlungsaufnahme eingesetzt.

Wenngleich die Erfindung besonders bevorzugt im technischen Umfeld der Ruhrstahl-Heraeus-Behandlung zur Anwendung kommt, kann die Erfindung auch in anderen Bereichen umgesetzt werden, sofern eine Metallschmelze zur Behandlung derselben in einem Pfannentransportwagen oder dergleichen an einen Behandlungsort zu transportieren ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale realisiert werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele erfolgt mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen. Kurze Beschreibung der Figuren

Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Entgasung einer Metallschmelze mit einer BehandSungsaufnahme; und

Figur 2 zeigt die Vorrichtung der Figur 1 in einer Vorderansicht, d.h. aus einer anderen Perspektive.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführunqsbeispiele

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholende Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.

Die Vorrichtung 1 zur Entgasung einer Metallschmelze, gezeigt in den Figuren 1 und 2, arbeitet nach dem „Ruhrstahl-Fleraeus-Verfahren“ (RH-Verfahren) und weist ein Behandlungsgefäß 10 auf, das zur Evakuierung des Innenraums mit einem Vakuumsystem 11 verbunden ist. Das Vakuumsystem 11 weist beispielsweise eine Vakuumpumpe sowie eine oder mehrere Entgasungsleitungen auf und ist eingerichtet, um im Behandlungsgefäß 10 einen Unterdrück gegenüber der äußeren Atmosphäre zu erzeugen.

Das Behandlungsgefäß 10 weist einen Einlaufrüssel 10a und einen Auslaufrüssel 10b auf, die als Tauchrohre in eine nachstehend beschriebene Metallpfanne 2 mit Flüssigmetall eintauchen und dieses mit dem evakuierten oder evakuierbaren Innenraum des Behandlungsgefäßes 10 in Fluidkommunikation bringen können.

Eines der beiden Tauchrohre, das hierin als„Einlaufrüssel“ 10a bezeichnet ist, fungiert als Steigrohr, durch das Flüssigmetall aus der Metallpfanne 2 in das Behandlungsgefäß 10 transportiert wird, indem ein Fördergase, vorzugsweise Argon oder Stickstoff, in den Einlaufrüssel 10a eingeblasen wird. Das Behandlungsgefäß 10 ist inzwischen durch das Vakuumsystem 11 auf einen Unterdrück gebracht, wodurch das Flüssigmetall durch den Druckunterschied zwischen der äußeren Atmosphäre und dem Unterdrück im Behandlungsgefäß 10 und eine Volumenvergrößerung des Fördergases im Einlaufrüssel 10a in das Behandlungsgefäß 10 befördert wird. Die Fördergaskeime stellen Keime für die CO-Bildung dar, fördern die Desoxydation und die Abscheidung nichtmetallischer Partikel. Dadurch wird das Flüssigmetall im Behandlungsgefäß 10 entgast und gegebenenfalls entkohlt. Anschließend fließt die so behandelte Metallschmelze durch den Auslaufrüssel 10b zurück in die Metallpfanne 2, wodurch eine kontinuierliche Behandlung der Metallschmelze und ein kontinuierlicher Umlauf zwischen der Metallpfanne 2 und dem Behandlungsgefäß 10 stattfindet.

Das Behandlungsgefäß 10 kann mit einer TOP-Lanze 10c ausgestattet sein, die etwa eine metallurgische Lanze oder eine Brennerlanze ist. Die TOP-Lanze 10c ist vorzugsweise eingerichtet, um die Schmelze im Behandlungsgefäß 10 direkt mit Sauerstoff zu beaufschlagen, wodurch die Entkohlung unterstützt wird.

Die Metallpfanne 2, die etwa eine Gießpfanne für einen nachfolgenden Gießprozess des Flüssigmetalls ist, wird mittels eines Krans 3, der vorzugsweise ein Hallenkran eines Stahlwerks ist, transportiert. Der Kran 3 kann als Teil der Vorrichtung 1 oder als externe Einrichtung angesehen werden. Der Kran 3 wird dazu genutzt, die Metallpfanne 2 in eine Behandlungsaufnahme 12 einzusetzen, die sich unmittelbar unterhalb des Behandlungsgefäßes 10 befindet, wenn sich dieses in der nachstehend beschriebenen Behandlungsposition B befindet.

Die Behandlungsaufnahme 12 umfasst Mittel zur Aufnahme und zum Halten der Metallpfanne 2 während der Behandlung des Flüssigmetalls. Vorzugsweise weist die Behandlungsaufnahme 12 eine Hubeinrichtung 12a auf, die eingerichtet ist, um die Metallpfanne 2 für die Behandlung anzuheben, so dass der Einlaufrüssel 10a und Auslaufrüssel 10b in das Flüssigmetall in der MetaSIpfanne 2 eintauchen können. Durch eine solche Hubeinrichtung 12a kann die Behandlungsaufnahme 12 nach unten ausgebaut, d.h. in einem Bodenschacht oder dergleichen installiert werden, wie es in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Dadurch ist die Vorrichtung 1 insgesamt platzsparender installierbar. Alternativ kann auf eine Hubeinrichtung 12a verzichtet werden, wenn das Behandlungsgefäß 10 so eingerichtet ist, dass es zum Zweck der Behandlung angehoben und abgesenkt werden kann.

Die Einsetz- und Entnahmeposition der Behandlungsaufnahme 12 kann demnach über oder unter Hüttenflur installiert sein. In beiden Fällen kann die Anlagenhöhe im Vergleich zur Verwendung einer herkömmlichen Pfannentransporteinrichtung, wie etwa eines Pfannentransportwagens oder Pfannendrehturms, reduziert werden.

Die Behandlungsaufnahme 12 ist in horizontaler Richtung, d.h. parallel zur Hüttenflurebene, im Wesentlichen stationär. In anderen Worten, die Behandlungsaufnahme 12 wird weder durch einen Pfannentransportwagen noch einen Pfannendrehturm realisiert. Ein etwaiger Transport der Metallpfanne 2 durch die Behandlungsaufnahme 12 erfolgt allenfalls in vertikaler Richtung zum Eintauchen des Einlaufrüssels 10a und Auslaufrüssels 10b in das Flüssigmetali.

Das Behandlungsgefäß 10 ist zwischen einer Behandlungsposition B, in der die vorstehend beschriebene RH-Behandlung des Flüssigmetalls durchgeführt wird, und einer Parkposition P verfahrbar. Die Verfahrbarkeit wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels eines Gefäßtransportwagens 13 realisiert, an dem das Behandlungsgefäß installiert ist und der beispielsweise rollen- und/oder schienengestützt das Behandlungsgefäß 10 zwischen der Behandlungsposition B und der Parkposition P hin- und herfahren kann. Die Figur 1 zeigt das Behandlungsgefäß 10 sowohl in der Behand!ungsposition B als auch der Parkposition P.

In der Parkposition P kann die Metallpfanne 2 vom Kran 3 in die

Behandlungsaufnahme 12 eingesetzt werden. Ferner können in der Parkposition P Wartungsarbeiten am Behandlungsgefäß 10 durchgeführt werden; so erfolgt etwa die Pflege der Feuerfestzustellung des Einlaufrüssels 10a und Auslaufrüssels 10b vorzugsweise in der Parkposition P des Behandlungsgefäßes 10. Bei einem herkömmlichen Layout erfolgt diese Pflege dagegen in der Behandlungsposition.

Für die RH-Behandlung wird die Metallpfanne 2 mit dem Flüssigmetall in die Behandlungsaufnahme 12 eingesetzt. Anschließend wird das Behandlungsgefäß 10 einschließlich der optionalen TOP-Lanze 10c, sofern vorhanden, aus der Parkposition P in die Behandlungsposition B verfahren. In der Behandlungsposition B wird die Verbindung zum Vakuumsystem 11 hergestellt, sofern erforderlich, und der Innenraum des Behandlungsgefäßes 10 auf einen Unterdrück evakuiert. Anschließend werden der Einlaufrüssel 10a und Auslaufrüssel 10b in das Flüssigmetall eingetaucht, vorzugsweise indem die Metallpfanne 2 unter dem Behandlungsgefäß 10 mittels der Hubeinrichtung 12a angehoben wird.

Gemäß einem solchen Anlagen-Layout entspricht die Einsatzposition der Metallpfanne 2 im Wesentlichen der Behandlungsposition, bis auf eine etwaige Hubstrecke. Somit kann auf eine Pfannentransporteinrichtung, die zur Behandlung an die Behandlungsposition verfahren werden muss und während der Behandlung dort verbleibt, wie etwa einen Pfannentransportwagen oder Pfannendrehturm, verzichtet werden, wodurch die Vorrichtung 1 maschinenbaulich vereinfacht wird, kompakt und zuverlässig ist. Der Wegfall einer Pfannentransporteinrichtung reduziert die Anlagenbauhöhe. Ferner kann der erforderliche Pfannenhub minimiert werden, wodurch die Empfindlichkeit gegen einwirkende Querkräfte (beispielsweise in erdbebengefährdeten Zonen) reduziert wird. Eine etwaige Flüssigmetall-Auffanggrube für den Fall eines Pfannendurchbruchs in der Behandlungsposition kann bauartbedingt kleiner, d.h. mit einem geringeren Volumen, ausfallen. Da die Vorrichtung 1 ohne Pfannentransportwagen auskommt, entfallen Schienen auf Hüttenflur und ferner der übliche Graben zwischen den Schienen zur Aufnahme von Flüssigmetall für den Fall eines Pfannendurchbruchs. Dadurch kommt es nicht zur Hallentrennung.

Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung zur Entgasung einer Metallschmelze

2 Metallpfanne

3 Kran

10 Behandlungsgefäß

10a Einlaufrüssel

10b Auslaufrüssel

10c TOP-Lanze

11 Vakuumsystem

12 Behandlungsaufnahme

12a Hubeinrichtung

13 Gefäßtransportwagen

B Behandlungsposition

P Parkposition