<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zum Vorfrischen von Roheisen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Vorfrischen von Roheisen, bestehend aus einem einen schalenförmigen Herd und ein als Deckel ausgebildetes Gewölbe aufweisenden Reaktionsgefäss, das um eine es durchquerende Achse kippbar und mit Durchlässen für den Einsatz von Frischmittel-Zuführungsrohren sowie mit einem Aufguss versehen ist. Das in der Einrichtung vorgefrischte Roheisen kann darauffolgend in Herd- oder Elektroöfen zu Stahl fertiggemacht werden. Die Einrichtung kann aber auch zur direkten Stahlerzeugung herangezogen werden, wenn dies die jeweils gegebenen Verhältnisse zulassen.
Beim bekannten, zur Stahlerzeugung dienenden Bessemer-Prozess werden die im Roheisen enthaltenen Verunreinigungen und Metalloide vorwiegend durch Oxydation einiger dieser Substanzen ausgeschieden, worauf der Sauerstoff- überschuss entfernt wird. Die Oxydation wird hiebei durch Hindurchblasen von sauerstoffhältigem Gas durch das flüssige Rohmetall oder durch Aufblasen auf dessen Oberfläche vorgenommen.
Bekanntlich beginnt beim basischen BessemerProzess mit bodenblasendem Konverter die Entfernung des Phosphors aus dem Metall erst dann, bis praktisch der gesamte Kohlenstoff ausgeschieden ist. Die Oxydation des Phosphors wird während des sogenannten Nachblasens bewirkt, wobei sich dieses Stadium des Frischprozesses durch Flammenbildung kenntlich macht. Beim Aufblasen auf die Badoberfläche beginnt indessen die Ausscheidung des Phosphors gerade vor dem Zeitpunkt, in dem der gesamte Siliziumgehalt ausgeschieden worden ist, und verläuft mehr oder weniger gleichzeitig mit der Kohlenstoffausscheidung. Das mit Hilfe von Zuführungsrohren oder beispielsweise mittels sogenannter Lanzen vorgenommene Oberflächenblasen ist deshalb viel anpassungsfähiger und kann in jedem gewünschten Stadium und bei irgendeinem Kohlenstoffgehalt abgebrochen werden.
Solcherart ist Roheisen mannigfaltigster Zusammensetzung behandelbar, und der Frischer hat die Gewissheit, regelmässige Eisenzusammensetzungen und richtig beschaffene Chargen zu erhalten. Bei der Herstellung von Stählen mit hohem Siliziumgehalt fällt eine gewisse Menge von in erheblichem Ausmass Silizium enthaltendem Giessgrubenschrott an, u. zw. in Form von Giesspfannenresten, Ingotenden und Blockköpfen. Diese können mittels des besagten Verfahrens wirksam aufgeschmolzen und zwecks Verminderung oder Entfernung ihres Siliziumgehaltes behandelt werden. Solcherart können Herd- oder Elektroöfen mit einem sehr wünschenswerten Rohmaterial bei einer Temperatur desselben beliefert werden, die mindestens 200 0 C höher liegt als jene des normalen Roheisens.
Das Aufblasen des Frischmittels auf die Oberfläche des Schmelzgutes lässt aber an und für sich keine Bewegung des Metallbades zustandekommen, die eine gleichmässige Behandlung desselben gewährleisten würde. Man hat daher bereits das Reaktionsgefäss um eine es durchquerende Achse kippbar angeordnet, so dass es Schaukelbewegungen vollführen kann, wodurch das Auflösen schlackenbildender Stoffe und der allgemeine Fortschritt der Reaktion begünstigt werden sollen. Bei bekannten Ausführungen dieser Art sind jedoch die Frischmittel-Zuführungsrohre in das Gewölbe des Reaktionsgefässes fest eingesetzt und machen somit die Kippbewegungen mit, wofür sie an die Frischmittelquelle mittels flexibler Schläuche angeschlossen sein müssen.
Mag nun solcherart eine Frischmittelzufuhr auch während der Schaukelbewegungen des Reaktionsgefässes möglich sein, so ergibt sich dabei immerhin die Unzukömmlichkeit, dass die Zuführungsrohre während der Gefässbewegungen ihre Lage in bezug auf die Oberfläche des Metallbades ständig ändern, u. zw. nicht nur hinsichtlich ihres Neigungswinkels, sondern auch hinsichtlich ihrer Eindringtiefe, die bei grösseren Gefässverdrehungen überhaupt wegfallen kann. Dadurch ist aber während der Gefässbewegungen eine sachgerechte Behandlung des Bades unmöglich gemacht, denn diese setzt eine annähernd gleich-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
wölbe aufgesetzt.
Mit 13 ist der Gasabzug, mit 14 der Ausguss bezeichnet, der quer zu der das Reaktionsgefäss 10, 11, 12 durchsetzenden
Achse 22 verläuft, um welche das Gefäss kippbar ist. 15 ist eine Beschickungstür zum Einbringen der Charge, 16 der Schlackenabnuss. Der normale
Flüssigkeitsspiegel des im Herd befindlichen geschmolzenen Metalls ist durch die Linie 17 angedeutet. Das Reaktionsgefäss ist in an sich bekannter Weise auf Rollen 18 montiert und mittels eines Paares elektrisch oder hydraulisch betätigbarer Streben 19 und 20 kippbar, wodurch man seinen Inhalt fallweise auch abfliessen lassen kann, u. zw. in einen Auffangbehälter 21 (Fig. 2).
Das um die Achse 22 kippbare Reaktiongefäss 10, 11, 12 ist mit Durchlässen 23, 24 für den Einsatz von Frischmittel-Zuführungsrohren versehen. Der Durchlass 24 durchsetzt hiebei das Reaktionsgefäss im Bereich der Kippachse 22 desselben, so dass das durch diesen Durchlass in das Gefässinnere vorragende, ausserhalb des Gefässes gehalterte Frischn1Îttel-Zuführungs- rohr 25 (Fig. 2) auch während der Kipp- und
Schaukelbewegungen des Gefässes in bezug auf den Flüssigkeitsspiegel 17 des Metallbades stets annähernd dieselbe Lage einnimmt. Der in der seitlichen Begrenzungswand 11 vorgesehene Durchlass 24 verläuft dabei in der Zeichenebene der Fig. 2 schräg abwärts und gleichzeitig radial in bezug auf den Herdkörper.
Der andere Durchlass 23 verläuft im Grundriss gesehen gegenüber dem ihm entsprechenden Radius des Herdes in schräger Richtung oder überhaupt tangential zur seitlichen Begrenzungswand 11. Mittels der über die Durchlässe 23,24 in das Gefässinnere vorragenden Zuführungsrohre können Sauerstoff, gasförmige Medien von höherem Sauerstoffgehalt als Luft, aber auch andere Mittel, wie pulverförmige Substanzen, in Richtungen eingebracht werden, die eine gute Zirkulation des Metallbades gewährleisten. Die Geschwindigkeit, mit der das gas-oder pulverförmige Mittel durch die Zuführungsrohre eingeblasen wird, ist zweckmässig so zu wählen, dass das betreffende Medium verhältnismässig tief in das im Schmelzfluss befindliche Metall eindringt, um solcherart neben einer guten Zirkulation auch eine kräftige Durchwirbelung desselben zu erzielen.
Im Bedarfsfall können auch mehr als zwei Zuführungrohre verwendet werden. Die Rohr- und Lanzendüsen werden dabei vorzugsweise so eingestellt, dass sie sich beim Frischen oberhalb oder knapp unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls befinden.
Mit 25 und 27 (Fig. 1) ist ein Paar lochartiger Ausnehmungen bezeichnet, in die zur Innenbeheizung des Reaktionsgefässes oder zu dessen Vorerhitzen dienende Brenner einfügbar sind. Substanzen, wie auf entsprechende Stückgrösse gebrachter Kalk, Kalkstein und Erz, können durch die Beschickungstür eingebracht bzw. auf pneumatischem Wege durch die Zuführungsrohre oder durch zusätzliche, zueinander parallel oder koaxial angeordnete Rohre eingepresst werden.
<Desc/Clms Page number 3>
Mittels der erfindungsgemässen Einrichtung ist bei Verkleinerung des Schlackenvolumens, Verbesserung der basischen Eigenschaften der Schlacke und Vermeidung des Zustandekommens sogenannter Erznester das Frischen bei Erhalt richtig beschaffener Chargen in wesentlich kürzerer Zeit durchführbar, was erhöhte Produktivität ergibt. Die Einrichtung bietet auch ein Höchstmass an Anpassbarkeit und Kontrollmöglichkeit und ist auch für die direkte Stahlerzeugung geeignet, wobei ein Reserve- oder getrennter Reaktionsbehälter unnötig ist, so dass die Anlagekosten verhältnismässig niedrig sind.
Der gewölbt ausgeführte Deckel des Reaktionsgefässes kann auf bequeme Art entfernt und bei nur kurz andauerndem Betriebsausfall durch einen vorher zurechtgemauerten ersetzt werden.
Die Möglichkeit einer raschen Entfernung des Gefässdeckels erleichtert auch eine allfällig erforderliche Ausbesserung des Mauerwerks des Reaktionsgefässes. Das Ausfüttern des schalenförmigen Herdes kann durch eine Beschickungstür hindurch in der bei Elektroöfen bekannten Weise durchgeführt werden. Die zum Ausfüttern und Instandhalten erforderliche Zeit ist jedenfalls wesentlich herabgesetzt, desgleichen auch der Dolomitverbrauch. Die Einrichtung ist dadurch für längere Zeit benutzbar als dies bei andern Ofentypen der Fall ist.
Im folgenden sind drei Aufstellungen wiedergegeben, aus denen die mittels der erfindungs-
EMI3.1
EMI3.2
<tb>
<tb> :1.
<tb>
Verwendete <SEP> Stoffe <SEP> : <SEP>
<tb> Sauerstoff <SEP> 34 <SEP> m3 <SEP> pro <SEP> Tonne <SEP> Metall
<tb> CaO <SEP> 87, <SEP> 5 <SEP> kg
<tb> Erz/Zunder <SEP> 75 <SEP> kg <SEP>
<tb> Vor <SEP> dem <SEP> Blasen <SEP> : <SEP> Nach <SEP> dem <SEP> Blasen <SEP> : <SEP>
<tb> % <SEP> %
<tb> C <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 85 <SEP>
<tb> Si <SEP> 0, <SEP> 84 <SEP> 0 <SEP>
<tb> s <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0, <SEP> 040 <SEP>
<tb> P <SEP> 0, <SEP> 80 <SEP> 0, <SEP> 024 <SEP>
<tb> Mn <SEP> 1, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 26 <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> 1280 <SEP> C <SEP> 1540 <SEP> C. <SEP>
<tb>
I1.
<tb>
Verwendete <SEP> Stoffe <SEP> : <SEP>
<tb> Sauerstoff <SEP> 39 <SEP> m3 <SEP> pro <SEP> Tonne <SEP> Metall
<tb> CaO <SEP> 87, <SEP> 5 <SEP> kg <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,,
<tb> Erz <SEP> 50 <SEP> kg <SEP> ,,
<tb> Zunder <SEP> 50 <SEP> kg <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,,
<tb>
EMI3.3
<tb>
<tb> Vor <SEP> dem <SEP> Blasen <SEP> : <SEP> Nach <SEP> dem <SEP> Blasen <SEP> : <SEP>
<tb> ozon
<tb> /o/o
<tb> C <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 90 <SEP>
<tb> Si <SEP> 0, <SEP> 88 <SEP> 0 <SEP>
<tb> s <SEP> 0, <SEP> 056 <SEP> 0, <SEP> 036 <SEP>
<tb> p <SEP> 0, <SEP> 78 <SEP> 0, <SEP> 010 <SEP>
<tb> Mn <SEP> 1, <SEP> 30 <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> 1280 <SEP> C <SEP> 1560 <SEP> C <SEP>
<tb> III.
<tb>
Verwendete <SEP> Stoffe <SEP> : <SEP>
<tb> Sauerstoff <SEP> 49 <SEP> m3 <SEP> pro <SEP> Tonne <SEP> Metall
<tb> CaO <SEP> 100 <SEP> kg <SEP> 35 <SEP>
<tb> Erz <SEP> 75 <SEP> kg <SEP> 33 <SEP>
<tb> Vor <SEP> dem <SEP> Blasen <SEP> : <SEP> Nach <SEP> dem <SEP> Blasen <SEP> : <SEP>
<tb> 0/0/
<tb> /0/0
<tb> C <SEP> 3, <SEP> 90 <SEP> 1, <SEP> 90 <SEP>
<tb> Si <SEP> 1, <SEP> 15 <SEP> Spuren
<tb> S <SEP> 0, <SEP> 062 <SEP> 0, <SEP> 040 <SEP>
<tb> P <SEP> 1, <SEP> 50 <SEP> 0, <SEP> 120 <SEP>
<tb> Mn <SEP> 1, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> 1300 <SEP> C <SEP> 1540 <SEP> C. <SEP>
<tb>
In allen Fällen lag die Zeitdauer des Blasens zwischen 25 und 45 Minuten bei mittleren Blasdrücken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Vorfrischen von Roheisen, bestehend aus einem einen schalenförmigen Herd und ein als Deckel ausgebildetes Gewölbe aufweisenden Reaktionsgefäss, das um eine es durchquerende Achse kippbar und mit Durchlässen für den Einsatz von Frischmittel-Zuführungsrohren sowie mit einem Ausguss versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchlass (24) das Reaktionsgefäss (10, 11, 12) im Bereich der Kippachse (22) desselben durchsetzt, so dass das durch diesen Durchlass in das Gefässinnere vorragende, ausserhalb des Gefässes gehalterte Frischmittel-Zuführungsrohr (25) auch während der Kippbewegungen des Gefässes in bezug auf den Flüssigkeitsspiegel
EMI3.4
Schmelzgut während der Kippbewegungen des Gefässes auch abgezogen werden kann.