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Verfahren zum Frischen von Roheisen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Frischen von Roheisen, insbesondere solchem mit höherem Phosphorgehalt von etwa 0, 5 bis 2, 00%, wobei reiner Sauerstoff oder ein mit Sauerstoff angereichertes Frischgas auf die Oberfläche des schmelzflüssigen Roheisens geblasen wird.
Verfahren dieser Art, die in neuerer Zeit entwickelt worden sind, werden als sogenannte Aufblaseverfahren bezeichnet. Sie zielen darauf ab, die wirtschaftlichen und betriebstechnischen Vorteile der Konverterverfahren auszunutzen, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Durch das Aufblasen von reinem Sauerstoff oder von sauerstoffreichen Gasen auf die Oberfläche des schmelzflüssigen Roheisenbades wird ein qualitativ hochwertiger, stickstofffreier Stahl hergestellt, der in seinen Eigenschaften den Herdofenstählen vergleichbar oder diesen sogar überlegen ist.
Ein charakteristisches Merkmal derartiger Verfahren ist es, durch Wahl geeigneter Blasbedingungen (tiegelförmiges Frischgefäss mit einer Füllung von etwa 1/s bis 1/"Sauerstoffdruck 5-15 atü, Entfernung der Düse von der Badoberfläche über 50 cm) ein tiefes Eindringen des Sauerstoffstrahles zu vermeiden und eine Badbewegung zu erzeugen, welche jeweils die im oberflächigen Reaktionsfeld gefrischten Anteile der Schmelze mit noch nicht gefrischten Anteilen in Berührung bringt.
Diese Badbewegung geht ohne Zuhilfenahme äusserer Bewegungsenergie und ohne mechanischen Impuls des Gasstrahles vor sich ; sie wird hauptsächlich durch die chemischen Reaktionen im Auftreffeld des Gasstrahles auf die Badoberfläche verursacht und ist ziemlich lebhaft, so dass beispielsweise bei einem 30-t-Tiegel der Frischprozess in etwa 20 Minuten beendet ist, worauf die Badbewegung zum Stillstand kommt und der Stahl abgegossen werden kann.
Bei Stahlroheisen und bei Einsätzen, die eine nicht zu grosse Menge an Verunreinigungen (Begleitelemente) enthalten, führt dieses Verfahren zu ausgezeichneten Ergebnissen ; es kann jedoch wünschenswert sein, bei der Verarbeitung von Roheisensorten mit einem höheren Gehalt an Begleitelementen, z. B. mit einem Gehalt von 0, 5 bis 2, 0% Phosphor, dem Bad eine zusätzliche Bewegung zu erteilen, ohne gleichzeitig die Blasbedingungen tiefgreifend zu ändern. Mechanische Rührer oder Bewegungen des Tiegels haben sich nicht bewährt, weil diese Einrichtungen umständlich zu handhaben sind und einen unverhältnismässig grossen Anlage- und Bedienungsaufwand erfordern.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, unter Beibehaltung der charakteristischen Blas- und Reaktionsbedingungen des bekannten Aufblaseverfahrens (LD-Prozess) eine zusätzliche Steuerungsmöglichkeit zu schaffen. Dies wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass dem Bad auf elektroinduktivem Wege eine Rührbewegung senkrecht zur Längsachse des Tiegels erteilt wird.
Die erfindungsgemäss vorgeschlagene elektroinduktiv erzeugte Rührbewegung in horizontaler Richtung soll ohne merkliche Erhitzung des Bades vorgenommen werden ; damit unterscheidet sich das Verfahren von einem älteren bekannten Vorschlag, bei welchem zur Erhöhung der Temperatur des Bades eine zusätzliche elektroinduktive Heizung empfohlen wurde. Eine zusätzliche Erhitzung muss erfindungsgemäss vermieden werden, weil sonst die charakteristischen Reaktionsbedingungen des LD-Prozesses, der durch ein sehr heisses Reaktionsfeld an der Oberfläche bei sonst relativ kühlerem Bad charakterisiert ist, gestört werden würden.
In der Zeichnung ist eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens näher erläutert. Fig. l zeigt einen Vertikalschnitt, Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch einen Tiegel.
Der Tiegel 1 ist mit einer feuerfesten Auskleidung versehen, die aus einem Dauerfutter 2, einem Verschleissfutter 3 und einer Verschleissfutter-Hinterstampfung 4 besteht. Im unteren Teil der Auskleidung ist ein Ring 5 aus Sintermagnesit eingesetzt. Zwischen dem Dauerfutter 2 und dem Verschleissfutter 3 ist eine Drehstromwicklung, die als Dreistabwicklung 6 ausgebildet ist, angeordnet. Die Dreistabwicklung besitzt als Sternverbindung einen aus Armcoeisen bestehenden Kurzschlussring 7, der auf dem Sintermagnesitring 5 aufliegt. Am andern Ende sind alle Stäbe gleicher Phase wiederum zu je einem Ring 8, 9, 10 verbunden.
Die Anschlüsse dieser drei Ringe können zweckmässigerweise durch die als Hohlwelle ausgebildeten Achsstummel des Tiegels als flexible Leitungen oder über Schleifringe auf den Stummeln an einen regelbaren Niederspannungstransformator angeschlossen werden.
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EMI2.1
(bis zu etwa 8 V) ein Drehfeld erzeugt, das dem Bad eine horizontale Rührbewegung erteilt.