AT402641B - Verfahren zum erschmelzen von stahl sowie verfahren zum erschmelzen von stahl sowie einrichtung zur durchführung dieses verfahrens einrichtung zur durchführung dieses verfahrens - Google Patents

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  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description


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   Zur Erzeugung einer flüssigen Stahlschmelze aus Schrott und/oder metallhaltigen, müllähnlichen Stoffen, insbesondere organisch oder anorganisch kontaminiertem Schrott, sind eine Reihe von Verfahren bekanntgeworden.   Schrottschmeizverfahren   verwenden als Einsatz Schrott bzw. weitgehend vorreduziertes Ausgangsmaterial und es ist bekannt, Schmeizreaktoren als Wirbelschichtreaktoren auszubilden, wobei in der Wirbelschicht unter reduzierenden Bedingungen geschmolzen wird. Bei derartigen Wirbelschichtreaktoren kann eine Reduktion des weitgehend   vorreduz ! erten Ausgangsmatenais ! n   der Wirbelschicht erzielt werden.

   Wenn auf eine derartige weitergehende Reduktion des Ausgangsmaterials mit Rücksicht auf den hohen Metallisationsgrad verzichtet werden kann, kann die   Schmelzwärme meinem Schmelzreaktor   in weitgehend beliebiger Weise aufgebracht werden. So ist es Insbesondere bekannt, Schmelzreaktoren mit Erdgasbrennern zu beheizen. Es ist weiters bekannt, die Schmelzwarme durch elektrische Energie oder andere Energieträger aufzubringen. 



   Bel bekannten Schmelzreaktoren wurde bisher zur Verringerung des Energieverbrauches eine saure Schlackenführung gewählt. Durch eine derartige Schlackenführung wurde ein Rohstahl mit relativ geringem Kohlenstoffgehalt erschmolzen, wobei allerdings eine relativ aufwendige Reinigung der entstehenden Abgase erforderlich war. 



   Aus der   EP-A-0   152 674 ist ein Verfahren zur Herstellung von Stahl in einem Konverter unter Einsatz von eisenhaltigen   Kaltmaterialien   bekanntgeworden, wobei wenigstens zwei Konverter Verwendung finden. 



  Es werden grosse Mengen von eisenhältigen, kalten Materialien und   kohlenstoffhältlgen   Materialien in einem Konverter In Anwesenheit von geschmolzenem Eisen oder einem vorbehandelten geschmolzenen Eisen durch Einblasen von Sauerstoff erschmolzen, um eine vorbehandelte   Elsenschmelze   mit relativ hohem Kohlenstoffgehalt zu erhalten, wobei eine Nachbehandlung der heissen Schmelze In dem weiteren Konverter unter Einblasen von Sauerstoff erfolgt, um eine Stahlschmelze mit einer vorgegebenen Zusammensetzung zu erhalten. 



   Die DD-251 894 A sowie die GB-2   142 655   A betreffen jeweils ein Verfahren zur Gewinnung von Stahl aus Metallschrott in einem Konverter mit kombiniertem Blasen. Bei der Gewinnung des Stahls aus Metallschrott im Konverter mit kombiniertem Blasen wird die Steinkohle beim Erwärmen und beim Schmelzen des Metallschrotts In einzelnen Portionen zugegeben, wobei die Intensität der Sauerstoffzufuhr zum Nachverbrennen der flüchtigen Bestandteile verstärkt wird. Zusätzlich kann dabei der Steinkohle, die dem Konverter unmittelbar nach der Zufuhr des Schrotts zugesetzt wird, Salpeter zugegeben werden. Dabei wird sauerstoffhältiges Gas sowohl über Bodendüsen als auch über seitlich angeordnete Düsen dem Konverter zugeführt, wobei bei fortschreitendem Verfahren der über die Bodendüsen eingebrachte Sauerstoffanteil erhöht wird. 



   Aus der DE-25 04 889 B2 ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Einschmelzen von Schrott, Eisenschwamm od. dgl. in einem Schachtofen bekanntgeworden, wobei die Einsatzmaterialsäule im Gegenstrom von unten mit einer mittels Brennstoff/Sauerstoffverbrennung erzeugten Flamme beaufschlagt wird. Dabei wird ein reduzierender Bereich unterhalb der oxidierenden Einschmeizzone durch Beimischen von reaktionsträgen, grossen Kohlenstücken zum Einsatzmaterial erzeugt, wobei die Kohlestücke eine solche Grösse aufweisen, dass sie den Einschmelzbereich durchlaufen und sich am Boden des Schachtofens ansammeln. 



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit weichem die Prozesssteuerung erleichtert wird und die Treffsicherheit bei der Stahlherstellung verbessert wird. 



  Insbesondere zielt die Erfindung hiebei gleichzeitig darauf ab, den Feuerfestmaterialverbrauch zu senken und den Eisenabbrand bei gleichzeitiger Einhaltung der gewünschten Stahlzusammensetzung zu verringern. 



  Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das   erfmdungsgemässe   Verfahren im wesentlichen darin, dass die   Metallträger   in einem Festbett vorgewärmt und aufgeschmolzen werden, wobei eine   Schlackenbasizität   zwischen 1, 8 und   3,   insbesondere 2 bis 2, 2, eingestellt wird, dass die Schmelze In ein Raffinationsgefäss übergeführt wird, und dass der C-Gehalt der Schmelze durch Zusatz von   Kohlenstoffträgern,   insbesondere durch Zusatz von Kohlenstoff oder Roheisen, angehoben wird.

   Durch die Einstellung der   Schlacken basIzität   auf Werte zwischen 1, 8 und   3,   vorzugsweise 2 bis 2, 2, wie sie durch Zugabe von Kalk erzielt werden kann, und durch entsprechende Aufkohlung des Bades zur Gewährleistung der Eisenoxidreduktion in einem nachgeschalteten Raffinationsgefäss wird eine Leistungserhöhung im nachgeschalteten Raffinationsgefäss sichergestellt, wobei der Feuerfestmaterialverbrauch verringert wird. Die Leistungserhöhung des Raffinationsprozesses führt hiebei zu einer Verbesserung der Rohstahlqualität und mit Rücksicht auf die Aufkohlung zu einer Absenkung der Liquidustemperatur des den Schmelzreaktor verlassenden Bades, wobei gleichzeitig ein geringerer Eisenabbrand sichergestellt wird.

   Der theoretische Nachteil einer Erhöhung des Energieverbrauches beim Betrieb des Schmelzreaktors wird hiebei durch die Vorteile bei der Führung des Verfahrens im nachfolgenden Raffinationsprozess übertroffen, wobei die erfindungsgemässe Verfahrensfüh- 

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 rung nicht nur zu einer Verbesserung der Stahlqualität führt, sondern gleichzeitig auch die Möglichkeit bietet, durch entsprechende Gasführung, insbesondere die Rückführung von brennbaren Reaktionsgasen aus dem nachfolgenden Raffinationsprozess, die Energiebilanz wesentlich zu verbessern.

   Aus dem Schmelzreaktor kann ein ständiger Schmelzfluss in ein nachfolgendes Konvertergefäss bzw. ein nachfolgendes
Raffinationsgefäss aufrechterhalten werden, wobei die mit dem geschmolzenen Schrott mitlaufende Schlacke bei der Frischreaktion auch eine gute Entphosphorung und Entschwefelung sicherstellt. 



   Eine Verbesserung der Energiebilanz lässt sich insbesondere, wie es einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens entspricht, dadurch erzielen, dass in die Schmelze Kohlenstoff und Sauerstoff in einer die Menge für die gewünschte Aufkohlung übersteigenden Menge eingebracht wird und dass das gebildete Kohlevergasungsprodukt zumindest teilweise als Brenngas für das Vorwärmen und Aufschmelzen des Festbettes eingesetzt wird. Bel einer derartigen Verfahrensführung kann der Raffinations-   prozess im Raffinationsgefäss zweistufig   geführt werden, wobei in einer ersten Verfahrensstufe eine Vergasungsreaktion und der Abbrand der Übermenge an   eingeblasenem   bzw. eingebrachtem Kohlenstoff abläuft und erst In einer zweiten Stufe die Fnschreaktion zu Ende geführt wird.

   Das auf diese Weise gebildete Kohlevergasungsprodukt zeichnet sich durch einen hohen Heizwert und hohe Reinheit aus und kann unmittelbar als Brenngas für das Vorwärmen und Aufschmelzen des Festbettes eingesetzt werden. 



   Die in der ersten Phase auf Grund erhöhter Kohlenstoff- bzw. Sauerstoffzufuhr durchgeführte   Kohlever-   gasung führt gleichzeitig zu einer Badaufkohlung, so dass unmittelbar auch der gewünschte Kohlenstoffehalt des Stahles im Raffinationsprozess eingestellt werden kann. Die für das Schrottschmelzen benötigte Energie kann mit dem erzeugten Kohlegas bei entsprechender Verfahrensführung weitestgehend abgedeckt werden. Durch eine kontinuierliche Betriebsweise der oben beschriebenen Art, lässt sich auch die Entsorgung der bei der Vergasung des Müllanteiles im Schrott anfallenden, staubbeladenden Abgase wesentlich erleichtern, wobei eine Teilentsorgung dieser Abgase durch Einblasen der Abgase in die Konverterschmelze, beispielsweise über Bodendüsen, oder durch Einblasen in den Unterteil des Schmelzreaktors erfolgen kann.

   Die Abwärme der Abgase kann zur Senkung des Gesamtenergiebedarfes auch beispielsweise durch Luftvorwärmung ausgenutzt werden. Durch die entsprechende Aufkohlung wird gleichzeitig der Eisenabbrand reduziert und   FeO   in der Schlacke von üblicherweise 60 bis 70   Gew.-%   auf 20 bis 30   Gew.-%   abgesenkt. Dieser Vorteil ergibt sich insbesondere in Kombination mit der basischen Schlackenführung. 



   Mit Vorteil wird das erfindungsgemässe Verfahren so geführt, dass Kohlenstoff in die Schmelze in einer Menge eingebracht wird, die, insbesondere nach Ablauf der Vergasungsreaktion, einen Badkohlenstoffgehalt zwischen   0, 3 Gew.-%   und   1, 8 Gew.-%,   vorzugsweise   0, 5 Gew.-%   und 1 Gew.-%, ergibt, wobei unmittelbar ein Produkt mit gleichbleibender und hoher Qualität erzielt werden kann. Soferne eine Vergasungsreaktion nicht gewünscht wird, kann die Einstellung eines derartigen Kohlenstoffgehaltes in der Regel durch Zusatz von Kohle in die Charge des Schmelzreaktors oder durch Zusatz von Roheisen erzielt werden und es kann die gewünschte Verringerung des Eisenabbrandes sichergestellt werden.

   Wenn die Vergasungsreaktion gewünscht wird, muss eine entsprechende Übermenge an Kohlenstoff eingebracht werden, welche auch nach Beendigung der Vergasungsreaktion noch den gewünschten Kohlenstoffgehalt von bevorzugt   0,   3 bis   1, 8 Gew.-%,   insbesondere von 0, 5 bis 1   Gew.-%, sicherstellt,   um in der Folge die oben beschriebenen Vorteile der Verringerung des Fe-Abbrandes beim Frischen sicherzustellen.

   Zu diesem Zweck wird mit Vorteil, Insbesondere nach Beendigung der Vergasungsreaktion, im   Frischprozess   der FeO-Gehalt der Schlacke zwischen 20 und 30   Gew.-% eingestellt   wird, wobei die durch die basische Schlackenführung bedingte Erhöhung des Energieverbrauches im   Schmelzprozess   in einfacher Weise dann kompensiert werden kann, wenn so vorgegangen wird, dass die Vergasungsreaktion der Kohle Im Raffinationsgefäss durchgeführt wird und dass mit dem Kohlenstoff   O2   in einer Menge in das Raffinationsgefäss eingeblasen wird, welche für die gewünschte Vergasung des Kohlenstoffes und den Frischprozess bemessen   1St.   



   Insgesamt lässt sich mit der erfindungsgemässen Verfahrensführung ein geschlossenes, metallurgisches System verwirklichen, wobei nur eine Abgas- und Entstaubungs- bzw. Entsorgungslinie für den Schmelzprozess und den Raffinationsprozess erforderlich ist. Der Grossteil der bei der Müllvergasung entstehenden Schadstoffe kann bei der   erfindungsgemässen     Verfahrensführung   durch Rückführung und Verbrennung Im Hochtemperaturbereich des Schmelzreaktors entsorgt werden und der Stahl kann aus dem Raffinationsgefäss schlackenfrei abgestochen werden.

   Um die Bedingungen für die Steuerbarkeit des Prozesses und insbesondere die Treffsicherheit der Stahlherstellung voll zu   gewährleisten,   wird mit Vorteil so vorgegangen, dass das Raffinationsgefäss durch, insbesondere über der Schmelze angeordnete, Brenner beheizt wird. 



   Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Hinblick auf die gewünschte Rückführung von Vergasungsprodukten aus dem Raffinationsgefäss im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das Raffinationsgefäss dicht mit dem Schmelzreaktor verbunden ist. Eine derartige dichte Ankopplung des Raffinationsgefässes an den Schmelzreaktor bietet die Möglichkeit, im Raffinationsgefäss gebildete Kohlevergasungsprodukte gegebenenfalls auch unter überatmosphänschem Druck In den 

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 Schmelzreaktor rückzuführen, wobei die dichte Anbindung bzw. Ankopplung eine Betnebsweise unter überatmosphärischem Druck sicherstellen soll.

   Die Konverterabgase, insbesondere die Produkte der Kohlevergasung, können aber auch in einer Nachverbrennungskammer genutzt werden und es kann eine Dampfkesselanlage zur Vorwärmung der   Sekundär- und Brennerluft   unter Nutzung des Energiepotentiales betrieben werden. Für die Rückführung der Konverterabgase bzw. der Vergasungsprodukte des Raffinationsreaktors in Düsen im Schmelzbereich des Schmeizreaktors bzw. zur Vorheizung des Schrottes im Schmelzreaktor, ist die erfindungsgemässe Einrichtung mit Vorteil so weitergebildet, dass an das Raffinationgefäss eine   Gasrückführungsleitung   angeschlossen Ist, welche mit den Brennern des Schmelzreaktors verbindbar ist.

   Um gegebenenfalls eine Betnebsweise unter überatmosphärischem Druck sicherzustellen, sind entsprechende Vorkehrungen bei der Ausgestaltung des Raffinationsgefässes zu treffen, wobei vorzugsweise das Raffinationsgefäss wenigstens eine mit einem Verschluss ausgestattete Abstichöffnung und die Einlassöffnung des Raffinationsgefässes für die Schmelze als Im Deckel geführter Kulissenschieber oder als Erker oberhalb der Schlackenabstichöffnung ausgebildet ist. 



   Für die Einstellung metallurgisch optimaler Bedingungen für den   Raffinattonsprozess   sind mit Vorteil im oberen Bereich des   Raffinationsgefässes   In wenigstens einer Ebene Brenner und/oder Nachverbrennungsdüsen angeordnet. Das Raffinationsgefäss ist hiebei im wesentlichen herdähnlich ausgebildet und weist einen 
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 mittels einesspeziellen Hebezeuges, beispielsweise einer Deckelhubeinrichtung, ausgeschwenkt werden. Im Deckel können hiebei weitere Öffnungen für Zuschläge, Lanzen sowie   die verschliessbare   Abgasöffnung zum Abziehen der Gase, angeordnet sein.

   Das Raffinationsgefäss kann in konventioneller Weise, wie bel Elektroöfen üblich, über eine Wiege oder eine definierte Drehachse, die möglichst nahe der Eingussöffnung liegt, in Richtung Absticherker gekippt werden, wobei das Gefäss zum Abschlacken in Richtung Abschlack- öffnung gekippt werden kann. Prinzipiell ist aber auch eine Wechselanlage für das Raffinationsgefäss möglich, wobei auch in diesem Falle ein entsprechend dichter Anschluss bzw. eine dichte Ankopplung an den Schmelzreaktor sichergestellt sein muss. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. 



   In der Zeichnung ist mit 1 ein   Festbett- bzw. Schmelzreaktor bezeichnet. In welchen   über eine Öffnung 2 Im Deckelbereich Schrott bzw. metallhaltige,   müllähnliche   Stoffe 3 sowie Kalk zur Einstellung einer   Schlackenbasizität   zwischen 1, 8 und   3,   insbesondere zwischen 2 und 2, 2, sowie gegebenenfalls Kohle über 4 aufgegeben werden. Weiters ist eine Falschluftzufuhr mit 5 angedeutet. Die für das Aufschmelzen des eingesetzten Schrottes bzw.   metallhaltigen Mülls erforderliche   Prozesswärme wird Im unteren Bereich des   Feststoff- bzw. Schmeizreaktors   1 durch Zufuhr von gasförmigen oder festen Brennstoffen zu Brennern 6 sichergestellt. Dabei ist eine Erdgaszufuhr mit 7 und eine Sauerstoffzufuhr mit 8 bezeichnet.

   Zur Einstellung der   Verbrennungsstöchiometne   wird weiters oberhalb der Schmelzzone Sekundärluft über Brenner 9 und 10 in unterschiedlichen Ebenen eingebracht. Zur Nutzung der bei der Vergasung des   nichtmetallhaitigen   Müllanteils anfallenden,   staubbeladenen   Abgase sowie zu einer Teilentsorgung derselben, werden Im Bereich des Kopfes die Abgase über eine Leitung 11 zumindest teilweise abgezogen und im Unterteil des Schmelzreaktors über Brenner 12 diesem wiederum zugeführt, wobei eine zusätzliche Zufuhr von Treibgas mit 13 angedeutet ist. Die im   Festbett- bzw. Schmelzreaktor   1 erzeugte Stahlschmelze sowie die anfallende Schlacke werden über den schematisch angedeuteten Austrag 14 in ein angeschlossenes Überhitzungsbzw.

   Raffinationsgefäss 15 übergeführt, wobei dieses Raffinationsgefäss 15 über eine dichte Verbindung 16 mit dem Schmelzreaktor 1 bzw. dessen Austrag 14 verbunden ist. 



   Weiteres, bel der Verbrennung bzw. Vergasung von Schrott und/oder   metallhaltigen, müllähnlichen   Stoffen anfallendes Abgas wird über eine Leitung 17 aus dem Bereich des Kopfes des Schmelzreaktors 1 ausgetragen und einem Thermoreaktor 18 zugeführt, in welchem die in dem Abgas enthaltenen, organischen Schadstoffe nahezu quantitativ zersetzt werden. Das aus dem Thermoreaktor 18 austretende Gas wird über eine Leitung 19 Wärmetauschern 20 und Abhitzekessel 21, 22 und 23 zugeführt und auf Temperaturen von unter   250. C abgekühlt,   um eine Rekombination von Dioxinen bzw. Dibenzofuranen zu verhindern. Die Abhitzekessel 21, 22 und 23 sind hiebei als Wärmetauscher ausgebildet, wobei in den   Kühlkreislauf   24 weiters ein Dampfumformer 25 sowie eine Pumpe 26 eingeschaltet sind.

   Das aus dem letzten Abhitzekessel 23 austretende Abgas wird über 27 in der Folge einer weiteren Abkühlung und Reinigung, beispielsweise in Filtern, zugeführt. 



   Im dem Thermoreaktor 18 nachgeschalteten ersten Wärmetauscher 20 wird dabei über eine Leitung 28 zugeführtes Treibgas von einer Temperatur von beispielsweise etwa   100. C   auf Temperaturen von beispielsweise etwa   600      C   erwärmt und in weiterer Folge über die Leitung 13 dem Schmelzreaktor zugeführt. 



   Das aus dem Schmelzreaktor 1 bei 14 abgezogene Bad aus Schmelze und Schlacke wird über im Deckel des Raffinationsgefässes 15 geführte Kulissenschieber oder als Erker ausgebildete Einlassöffnungen 

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 dem Raffinationsgefäss 15 zugeführt, wobei für eine Weiterbehandlung der Schmelze bel der dargestellten Ausführungsform über Bodendüsen 29 und 30 dem Raffinationsgefäss Kohlenstoff und gegebenenfalls Zuschläge über 31 sowie Sauerstoff über 32 zugeführt wird. 



   Falls darauf abgezielt wird, im Raffinationsgefäss 15 neben einer Aufkohlung der Schmelze zur 
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 auch eine Kohlevergasung vorzunehmen, so wird Kohlenstoff in einer entsprechenden Menge eingebracht, welche die für die gewünschte Aufkohlung erforderliche Menge übersteigt, wobei die Zufuhr von Sauerstoff ebenfalls auf diese zusätzliche Kohlevergasung abgestimmt wird. Das bei einer derartigen Kohlevergasung und bei der Behandlung der Schmelze im Raffinationsgefäss 15 entstehende Abgas wird über 33 abgezogen und gegebenenfalls nach Zusatz von Luft und/oder Sauerstoff 34 Brennern 35 Im unteren Bereich des Schmelzreaktors 1 zugeführt, wobei den Brennern unmittelbar wiederum Luft und/oder Sauerstoff zugeführt werden kann.

   Bei geeigneter Verfahrensführung im   Raffinationsgefäss   15 können dabei die den Brennern 6 zugeführten Brennstoffe zu einem Grossteil von den aus dem Raffinationsgefäss 15 abgezogenen Abgasen 33 ersetzt werden. 



   Im oberen Bereich des Raffinationsgefässes 15 sind weiters Nachverbrennungsdüsen 35 zum Einbringen von Luft und/oder Sauerstoff 36 sowie zusätzliche Brenner 37 zur Zufuhr von beispielsweise Erdöl oder Erdgas 38 und Luft und/oder Sauerstoff 39 vorgesehen. Den Brennern 37 kann darüberhinaus das über 11 abgezogene Abgas aus dem Schmelzreaktor 1 zugeführt werden, wie dies schematisch durch die Leitung 40 angedeutet ist
Aus dem Raffinationsgefäss werden über verschliessbare Abstichöffnungen 41 und 42 Rohstahl 43 sowie Schlacke 44 im Behälter 45 und 46 abgezogen. 



   Anstelle der Einbringung von Kohlenstoff und Sauerstoff über die Bodendüsen 29 und 30 in das Raffinationsgefäss 15 können auch im Deckel geführte Lanzen eingesetzt werden. Der für eine Aufkohiung notwendige Kohlenstoff kann darüberhinaus auch durch den Zusatz von Roheisen in den Schmelzreaktor oder in das Raffinationsgefäss eingebracht werden. 



   Es können mit der schematisch dargestellten Einrichtung Im wesentlichen zwei unterschiedliche Verfahrensweisen durchgeführt werden. Falls lediglich darauf abgezielt wird, den FeO-Gehalt der Schlacke auf einen Wert zwischen 20 und 30   Gew.-%   nach dem Frischprozess einzustellen, so kann mit wesentlich geringeren Mengen von Kohlenstoff das Auslangen gefunden werden. Durch einen Zusatz von beispielsweise 3 bis 18 kg, vorzugsweise 5 bis 10 kg, Kohlenstoff pro Tonne gelingt es, den FeO-Anteil in der Schlacke von ungefähr 60 bis 70   Gew.-%   in einer endothermen Reaktion auf etwa 20 bis 30   Gew.-%   abzusenken.

   Durch den Zusatz von Kohlenstoffträgern wird dabei der ursprüngliche Kohlenstoffgehalt des Einsatzmatenals von etwa 0, 1 %   Gew.-%   in einen Bereich von 0, 3 bis   1, 8 Gew.-%   angehoben und Im nachfolgenden Frischprozess wiederum auf einen Wert im Bereich des Ausgangswertes abgesenkt. Der Hauptteil der   Kohlenstoffträger   wird dabei mit dem Einsatzmaterial in den Schmelzreaktor durch Zusatz von Kohle oder Roheisen aufgegeben, wobei zur Korrektur bzw. Feineinstellung des Kohlenstoffgehaltes Im Raffinationsgefäss zusätzlich über die Bodendüsen bzw. nicht näher dargestellte Lanzen weiterer Kohlenstoff und Sauerstoff eingebracht werden kann. 



   Neben der durch die Aufkohlung des Bades vor dem Frischen durch Zusatz von Kohlenstoff bewirkten Verringerung des FeO-Gehaltes in der Schlacke sowie einer Reduktion des Eisenabbrandes beim Frischen kann im Raffinationsgefäss durch Einsatz einer die Menge für die Aufkohlung übersteigenden Menge von Kohlenstoff hochreines Gas in einer Vergasungsreaktion erzeugt werden, welches weitestgehend den Einsatz von zusätzlichen Brennstoffen, wie beispielsweise Erdgas, im Schmelzreaktor ersetzen kann. Zu diesem Zweck werden beispielsweise etwa 70 kg Kohlenstoff pro Tonne In den Schmelzreaktor aufgegeben und durch entsprechenden Einsatz einer grösseren Menge von Sauerstoff der die für eine Aufkohlung notwendige Menge um etwa eine Grössenordnung übersteigende Mengenanteil Kohlenstoff vergast, wobei in diesem Fall eine exotherme Reaktion abläuft.

   Der Kohlenstoffgehalt des Einsatzmaterials wird dabei ähnlich wie bei der vorangehenden Verfahrensweise nach der Vergasungsreaktion auf etwa 0, 3 bis   1, 8 Gew.-%,   vorzugsweise 0, 5 bis 1 Gew-%, angehoben und im nachfolgenden Frischprozess wiederum auf einen dem Ausgangswert Im wesentlichen entsprechenden Kohlenstoffgehalt abgesenkt. Auch in diesem Fall wird der Grossteil der benötigten Kohlenstoffmenge mit der Charge aufgegeben und über Bodendüsen oder Lanzen über Raffinationsgefässe die entsprechend günstigsten Verfahrensparameter eingestellt bzw. aufrechterhalten. 

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Claims (1)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Erschmelzen von Stahl aus Schrott und/oder metallhaltigen, müllähnlichen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallträger in einem Festbett vorgewärmt und aufgeschmolzen <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 die Schmelze in ein Raffinationsgefäss übergeführt wird, und dass der C-Gehalt der Schmelze durch Zusatz von Kohlenstoffträgern, insbesondere durch Zusatz von Kohlenstoff oder von Roheisen, angeho- ben wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass In die Schmelze Kohlenstoff und Sauer- stoff In einer die Menge für die gewünschte Aufkohlung übersteigenden Menge eingebracht wird und dass das gebildete Kohlevergasungsprodukt zumindest teilweise als Brenngas für das Vorwärmen und Aufschmelzen des Festbettes eingesetzt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kohlenstoff In die Schmelze in EMI5.2 der Vergasungsreaktion im Frischprozess der FeO-Gehalt der Schlacke zwischen 20 und 30 Gew.-% eingestellt wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergasungsreaktion der Kohle Im Raffinationsgefäss durchgeführt wird und dass mit dem Kohlenstoff 02 in einer Menge in das Raffinationsgefäss eingeblasen wird, welche für die gewünschte Vergasung des Kohlenstoffes und den Fnschprozess bemessen ist.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Raffinationsgefäss durch, Insbesondere über der Schmelze angeordnete, Brenner beheizt wird.
    7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Raffinationsgefäss (15) dicht mit dem Schmelzreaktor (1) verbunden 1St.
    8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an das Raffinationsgefäss (15) eine Gasrückführungsleitung (33) angeschlossen ist, welche mit den Brennern (35) des Schmelzreaktors (1) verbindbar ist.
    9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Raffinationsgefäss (15) wenigstens eine mit einem Verschluss ausgestattete Abstichöffnung (41, 42) aufweist.
    10. Einrichtung nach Anspruch 7,8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung des Raffinationsgefässes (15) für die Schmelze als Im Deckel geführter Kulissenschieber oder als Erker oberhalb der Schlackenabstichöffnung ausgebildet 1St.
    11. Einnchtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich des Raffinationsgefässes (15) in wenigstens einer Ebene Brenner (37) und/oder Nachverbrennungsdüsen (47) angeordnet sind.
AT169990A 1990-07-26 1990-08-16 Verfahren zum erschmelzen von stahl sowie verfahren zum erschmelzen von stahl sowie einrichtung zur durchführung dieses verfahrens einrichtung zur durchführung dieses verfahrens AT402641B (de)

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