CZ279926B6 - Způsob zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli - Google Patents

Způsob zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli Download PDF

Info

Publication number
CZ279926B6
CZ279926B6 CS821448A CS144882A CZ279926B6 CZ 279926 B6 CZ279926 B6 CZ 279926B6 CS 821448 A CS821448 A CS 821448A CS 144882 A CS144882 A CS 144882A CZ 279926 B6 CZ279926 B6 CZ 279926B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
melt
scrap
oxygen
converter
supplied
Prior art date
Application number
CS821448A
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Dr.-Ing. Brotzmann
Original Assignee
Klöckner Cra Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Klöckner Cra Patent Gmbh filed Critical Klöckner Cra Patent Gmbh
Publication of CZ144882A3 publication Critical patent/CZ144882A3/cs
Publication of CZ279926B6 publication Critical patent/CZ279926B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34Blowing through the bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/32Blowing from above
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

Zvýšení podílu šrotu při zkujňování oceli v konvertoru, případně výroby oceli pouze ze šrotu či jiných pevných železonosných látek, při kterém se současně přivádí kyslík shora a spodem a podstatná část struskotvorných látek se přivádí pod povrch taveniny, spočívá v tom, že se kyslík dmýchá shora z odstupu alespoň 2 m nejméně jedním volným paprskem směrovaným na povrch taveniny a do taveniny se současně přivádí uhlík obsahující paliva. ŕ

Description

Způsob zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli v konvertoru za přivádění paliva, obsahujícího uhlík.
Dosavadní stav techniky
Při výrobě oceli v konvertoru se k tavení šrotu využívá tepelná energie, vzniklá oxidací látek, jež jsou přimíšeny v surovém železu. Množství šrotu závisí tedy v podstatě na složení surového železa a na použité technice zkujňování, tedy například na tom, zda se kyslík přivádí dmyšnou na hladinu kovové lázně, nebo zda se do lázně dmýchá tryskami ve dnu konvertoru. Protože šrot je obvykle levnější než surové železo, vyráběné ve vysoké peci, je snaha vsázet co nejvíce šrotu, aby se výroba oceli zhospodárnila. Zvýšení podílu šrotu ve vsázce přes obvyklé množství vyžaduje, aby se do konvertoru přivádělo přídavné teplo.
Jednou z možností je předehřívání šrotu. Jinou možností je přivádět do taveniny vhodné palivo. Je známo množství různých způsobů, jak zvýšit energetickou hladinu taveniny přiváděním látek, obsahujících uhlík.
V železné tavenině lze využít pouze teplo, vzniklé vytvořením oxidu uhelnatého z uhlíku, obsaženého v přiváděném palivu. Podíl vodíku, obsažený například v uhlí, opustí železnou taveninu jako plyn, aniž reaguje s kyslíkem. Vlivem této termodynamické rovnováhy železné taveniny je tepelně technická účinnost, vztažená na úplné spálení paliva na oxid uhličitý a vodní páru, poměrné nízká.
Podle druhu uhlí je tepelná účinnost mezi 7 až 12 %, při použití čistého uhlíku činí 17 %. Ke zvýšení vsázky šrotu o 1 t nad chladicí množství nutno vsadit cca 500 kg uhlí o výhřevnosti 29 000 J/kg, což odpovídá účinnosti cca 10 %. Koksu stačí vsadit pouze 300 kg, z čehož vyplývá tepelná účinnost cca 17 %. Z tohoto poměrně malého využití tepelné energie přiváděného paliva vyplývá poměrně malý hospodářský zájem na zvyšování vsázky šrotu. Náklady na přiváděné palivo jsou při této účinnosti přibližně stejné, jako náklady na tavení šrotu v obloukové peci a ve srovnání s náklady na výrobu se nedosáhne žádné větší výhody šrotu ve srovnání s vysokopecním surovým železem. Další nevýhodou zvýšeni podílu šrotu ve vsázce prodloužení doby tavby a zkujňování vsázky, což snižuje výrobní kapacitu konvertoru.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je vytvořit způsob přivádění tepla při výrobě oceli v konvertoru, umožňující hospodárně zvýšit podíl šrotu ve vsázce.
Uvedený úkol, totiž zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli v konvertoru, při kterém se současně přivádí kyslík shora a spodem a podstatná část struskotvorných látek se přivádí pod povrch taveniny, byl vyřešen tak, že se kyslík dmýchá shora z odstupu
-1CZ 279926 B6 alespoň 2 m jedním nebo několika volnými paprsky, směrovanými na povrch taveniny a do taveniny se přivádí palivo, obsahující uhlík.
Výhodně se podle vynálezu kyslík přivádí na hladinu i pod hladinu železné taveniny rovným dílem.
Kyslík se dmýchá na hladinu železné taveniny bočními tryskami ve stěnách konvertoru, umístěnými nad čepem konvertoru a to nejméně 2 m nad klidnou hladinou železné taveniny v nově vyzděném konvertoru. Tyto trysky jsou nasměrovány tak, že vystupující paprsek kyslíku směřuje na střed hladiny železné taveniny, aniž se dotýká stěn konvertoru. Boční trysky, obdobně jako trysky ve dně konvertoru, jsou složeny ze dvou do sebe zasunutých trubek, přičemž vnější mezerou se k ochraně trysek přivádějí uhlovodíky v množství 0,5 až 3 % obj. dmýchaného množství kyslíku.
Tato dráha je ve srovnání s dosavadními technikami dmýchání neobvykle veliká a zaručuje v souvislosti s dmýcháním struskotvorných látek pod povrch taveniny odpovídajícím způsobem dlouhou nasávací dráhu. Tato nasávací dráha zaručuje, že horké spaliny z dodatečného spalování neopouštějí konvertor, ale nejprve se přivádějí do kontaktu s taveninou. Tímto způsobem se dosáhne podstatného zlepšení tepelné bilance.
Způsob podle vynálezu je možno provádět i tak, že kyslík se dmýchá na hladinu železné taveniny dmyšnou a pod hladinu železné taveniny se přivádí tryskami. To je účelné zejména tehdy, když konvertor je dmyšnou již opatřen. Vzdálenost mezi výstupním otvorem dmyšny a hladinou železné taveniny se volí obdobně, jako v předešlém případě a bývá větší jak 2 m. Přitom paprsek dmýchaného kyslíku musí směřovat na hladinu železné taveniny a nesmí se dotýkat stěn konvertoru.
Vynález směřuje k tomu, vytvořit v konvertorovém prostoru nad taveninou takové podmínky, při nichž volný paprsek nasává odpadní plyny, obsahující oxid uhelnatý, který spálí a dopraví k povrchu lázně. To nečiní potíže, pokud struska na tavenině zachovává obvyklou, nepěnící podobu. Teprve, když vlivem zkujňování podstatně poklesne podíl uhlíku, například na 0,06 % hmot., může vznikat pěnivá struska. Tato pěna se rozpíná do prostoru konvertoru a obklopí volný paprsek. Tím volný paprsek ztrácí svůj účinek, protože příčná výměna plynu je znemožněna. Mimo to zpěněná struska izoluje a stíní volný paprsek a znemožňuje tak přenášení tepla do taveniny.
Způsob podle vynálezu vytváří podmínky pro příčný pohyb a přenášení tepla, získaného dodatečným spalováním, do taveniny dvěma opatřeními. Především vytváří pro volný paprsek dostatečně dlouhou dráhu nad taveninou, během níž paprsek nasaje konvertorové odpadní plyny. Když konvertorové odpadní plyny jsou jednou strženy volným paprskem, dostanou se díky velké kinetické energii na hladinu taveniny, pokud takový paprsek není obklopen pěnovou struskou, takže není vyfukován do plynného prostoru, ale do emulze, tvořené plynem, struskou a železem. Aby se tomu zabránilo, dmýchá se v tomto případě kyslík pod hladinu taveniny spolu se struskotvornými látkami, jejichž úkolem je zabránit vzniku pěnové strusky a zajistit, že proud plynu se pohybuje nad tekutou fází
-2CZ 279926 B6 jako volný paprsek a může nasávat odpadní plyny, vystupující z taveniny.
Aby byl vynález technicky zcela jasný, je třeba uvést, že volný paprsek je známý fyzikální jev, jehož znalost se předpokládá, a který není předmětem vynálezu. Pod pojmem volný paprsek se zde rozumí o sobě známé vytvoření paprsku plynu, jak je zřejmé z odborné publikace - Werner Albrig Angewandte Strómungslehre, Verlag von Theodor Steinkopff, Dresed und Leipzig, 1962, str. 328-330.
Podle vynálezu se jako plnivo obsahující uhlík, přivádí kamenouhelný koks, hnědouhelný koks, uhlí různých jakostí a to bud’ jednotlivě, nebo ve směsi.
Zvláště výhodně se podle vynálezu jako palivo, obsahující uhlík, přivádí jemná koksová drť.
Pro další zvýšení účinnosti způsobu se podle vynálezu jako palivo, obsahující uhlík, přivádí hořlavý prach, který se před přiváděním pod hladinu železné taveniny vysusuje.
Způsob přivádění tepla při zkujňování oceli podle vynálezu má četné výhody.
Při přivádění kyslíku ve stejném množství na hladinu železné taveniny i pod ní shoří podstatná část uhlíku na oxid uhličitý. Tím se podstatně zvýši tepelně technická účinnost přiváděného paliva ve srovnání se známými způsoby, kdy se palivo přivádí do železné taveniny, nebo se pomocí dmyšny dmýchá jen na hladinu železné taveniny. Při provádění způsobu podle vynálezu obsahují odpadni plyny z konvertoru až 20 % obj. oxidu uhličitého. Tepelně technická účinnost přiváděného paliva stoupá až na 31 %, takže stačí asi 150 kg paliva na tunu šrotu, vsazeného nad obvyklé chladicí množství šrotu. Tento účinek se projeví zejména tehdy, když se palivo přivádí do železné taveniny ve formě prásku, unášeného nosným plynem, jako dusíkem, oxidem uhelnatým, případně metanem, případně zemním plynem nebo inertním plynem, například argonem.
Vlivem této skutečnosti se snižují náklady na přiváděné palivo, potřebné ke zpracování zvýšeného množství šrotu, asi na pouhou polovinu ve srovnání se známými způsoby.
Při použití způsobu podle vynálezu lze zvyšovat podíl šrotu ve vsázce libovolně, takže je možno vsázet i pouze šrot. Zvláště výhodná je skutečnost, že při vsázce šrotu, jež činí 50 % hmotnosti hotové tavby, nevzniká žádné významné prodloužení doby tavby. Při vyšším podílu šrotu se doba tavby prodlužuje a při výhradním použití šrotu se tato doba asi zdvojnásobuje.
Příklady provedení vynálezu
Možnosti užití způsobu přiváděni tepla při výrobě oceli v konvertoru podle vynálezu jsou popsány v dále uvedených příkladech, avšak neomezují se jen na tyto příklady.
-3CZ 279926 B6
Příklad 1
Jako porovnávací zkouška se do konvertoru o kapacitě 60 t vsadilo 18 t šrotu a 49 t surového železa o hmotnostním složení 3,5 % uhlíku, 0,7 % křemíku, 1 % manganu, 3 % fosforu, zbytek železo. Za dobu zkujňování, která činila cca 12 minut, se spotřebovalo 3 000 m3 kyslíku, přičemž časová frekvence taveb činila 35 minut. To odpovídá hodinové spotřebě kyslíku 15 000 až 18 000 m3, vždy měřeno za normálních podmínek. Přiváděný kyslík byl rozváděn rovnoměrně mezi 10 trysek ve dně konvertoru.
Příklad 2
Další zkouška byla provedena s využitím způsobu podle vynálezu. Do téhož konvertoru se vsadilo 34 t šrotu a 33 t surového železa o stejném složení, jako v předcházejícím případě. Při zkujňování se přiváděl kyslík v množství 10 000 m3 za normálních podmínek za hodinu tryskami ve dnu konvertoru, a přibližně totéž množství kyslíku se dmýchalo dvěma bočními tryskami ve formě volného paprsku. Souběžně s tím se tryskami ve dnu konvertoru přiváděl práškový koks v množství 180 kg za minutu. Při zkujňování, trvajícím asi 18 minut, což odpovídá frekvenci taveb 40 minut, se do konvertoru přivedlo 6 000 m3 kyslíku za norm. podmínek a 3 200 kg koksu. Hmotnost odpíchnuté tavby činila 60 t ocele a ocel měla hmotnostní složení : 0,03 % uhlíku, 0,1 % manganu, 0,025 % fosforu, zbytek železo, což je složení obvykle v konvertoru dosahované.
Příklad 3
Třetí tavba byla vyrobena jen ze šrotu, bez přídavku surového železa. Bylo vsazeno 67 t šrotu ve dvou dávkách. Tento šrot se předehřál spálením 25 litrů oleje na tunu šrotu. Po 10 minutách předehřívání se začalo s přiváděním práškového koksu a množství dmýchaného kyslíku se zvýšilo ze stechiometrického množství pro spalování oleje na množství potřebné pro zkujňování, přičemž se kyslík začal dmýchat ve formě volného paprsku tryskami nad hladinu vsázky. Předehřívání i zkujňování trvalo celkem 50 min. načež se vsázka odpíchla. Spotřeba paliva činila 25 litrů oleje a 65 kg koksu na tunu šrotu.

Claims (4)

1. Způsob zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli v konvertoru, při kterém se současně přivádí kyslík shora a spodem a podstatná část struskotvorných látek se přivádí pod povrch taveniny, vyznačující se tím, že se kyslík dmýchá shora z odstupu alespoň 2 m jedním nebo několika volnými paprsky, směrovanými na povrch taveniny, a do taveniny se přivádí palivo obsahující uhlík.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kyslík se přivádí na hladinu i pod hladinu železné taveniny rovným dílem.
3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že se jako palivo, obsahující uhlík, přivádí kamenouhelný koks, hnědouhelný koks, grafit, uhlí různé jakosti, a to bud’ jednotlivě, nebo ve směsi.
4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se jako palivo, obsahující uhlík, přivádí jemná koksová drť.
CS821448A 1978-09-07 1982-03-03 Způsob zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli CZ279926B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2838983A DE2838983C3 (de) 1978-09-07 1978-09-07 Verfahren zur Erzeugung von Stahl im Konverter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ144882A3 CZ144882A3 (en) 1995-04-12
CZ279926B6 true CZ279926B6 (cs) 1995-08-16

Family

ID=6048894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS821448A CZ279926B6 (cs) 1978-09-07 1982-03-03 Způsob zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ279926B6 (cs)
DE (1) DE2838983C3 (cs)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6023182B2 (ja) * 1979-12-01 1985-06-06 新日本製鐵株式会社 中炭素高クロム溶湯の溶製方法
DE2949794C2 (de) * 1979-12-11 1984-01-19 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg Verfahren, einer Eisenschmelze im Konverter Kohlenstoff zuzuführen
DE2949803C2 (de) * 1979-12-11 1986-10-09 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Verbesserung der Wärmeausnutzung bei der Stahlerzeugung aus festen Eisenmaterialien
DE3031680A1 (de) * 1980-08-22 1982-03-11 Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg Verfahren zur gaserzeugung
DE3133575C2 (de) * 1980-08-22 1987-05-07 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Eisenherstellung aus Stoffen, die Eisen mindestens teilweise in oxidischer Form enthalten
LU83247A1 (de) * 1981-03-23 1983-02-22 Arbed Verfahren und vorrichtung zum behandeln von metallschmelzen im rahmen metallurgischer prozesse
DE3415622C2 (de) * 1984-03-28 1986-07-10 Denka Consultant & Engineering Co., Ltd., Tokio/Tokyo Wechselschieber
JPS60205075A (ja) * 1984-03-28 1985-10-16 Kawasaki Steel Corp 溶融金属保持器への流体吹込み用切換弁
DE3542829A1 (de) * 1985-12-04 1987-06-11 Kloeckner Cra Tech Verfahren und duese zur stahlherstellung aus festen einsatzstoffen
DE3607777A1 (de) 1986-03-08 1987-09-17 Kloeckner Cra Tech Verfahren zur stahlherstellung aus schrott
DE3735150A1 (de) * 1987-10-16 1989-05-03 Kortec Ag Verfahren zum zufuehren von waermeenergie in eine metallschmelze
DE68915298T2 (de) * 1988-02-12 1994-09-08 Kloeckner Cra Patent Verfahren und Vorrichtung zur Nachverbrennung.
DE4238970C1 (de) * 1992-11-19 1994-04-21 Kct Tech Gmbh Verfahren zum Einblasen oxidierender Gase in Metallschmelzen
RU2296799C1 (ru) * 2005-09-07 2007-04-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ нагрева плавки в конвертере

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE409277C (de) * 1923-08-09 1925-02-04 Fried Krupp Akt Ges Friedrich Vorrichtung zum Herstellen von Stahl
DE1002374B (de) * 1955-01-05 1957-02-14 Thyssen Huette Ag Vorrichtung zum Oberwindfrischen in in Zapfen drehbarem Konvertergefaess und Verfahren zum Betreiben dieser Vorrichtung
FR1292748A (fr) * 1961-06-22 1962-05-04 Beteiligungs & Patentverw Gmbh Procédé pour l'affinage de masses fondues de fonte, par soufflage d'oxygène en plusieurs jets
GB1277083A (en) * 1968-06-25 1972-06-07 Columbia Gas Syst Improvements in method for refining solid ferrous metal to steel
DE2316768B2 (de) * 1973-04-04 1977-03-03 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren zum frischen von metallen, insbesondere roheisen, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2346087B2 (de) * 1973-09-13 1977-06-16 Verfahrenstechnik Dr.-Ing. Kurt Baum, 4300 Essen Verfahren zum betrieb eines bodenblasenden sauerstoff-konverters
DE2520883B2 (de) * 1975-05-10 1979-07-05 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshuette Mbh, 8458 Sulzbach-Rosenberg Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Vergasung von Kohle oder kohlenstoffhaltigen Brennstoffen in einem Eisenbadreaktor
GB1586762A (en) * 1976-05-28 1981-03-25 British Steel Corp Metal refining method and apparatus
DE2755165C3 (de) * 1977-12-10 1988-03-24 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Erhöhung des Schrottsatzes bei der Stahlerzeugung

Also Published As

Publication number Publication date
DE2838983A1 (de) 1980-03-20
CZ144882A3 (en) 1995-04-12
DE2838983B2 (de) 1980-09-25
DE2838983C3 (de) 1986-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3460934A (en) Blast furnace method
CZ279926B6 (cs) Způsob zvýšení vsázky šrotu při výrobě oceli
CS253561B2 (en) Method of gas production
IE46157B1 (en) Improvements in and relating to the production of steel from iron carbide
JPH0433841B2 (cs)
SU1118292A3 (ru) Способ получени жидкого чугуна или стального полупродукта из железосодержащего материала и установка дл его реализаций
JPS6254163B2 (cs)
CS221943B2 (en) Method of continuous production of non-corroding steel
EP0116720A1 (en) Method of and apparatus for melting scrap
NO142312B (no) Fremgangsmaate ved fremstilling av flytende raajern
EP0209861B1 (en) Melt-reductive iron making method from iron ore
US2938782A (en) Method and operation of blast furnaces and metallurgical fuels therefor
US3772000A (en) Method for converting solid ferrous metal to steel
CZ182995A3 (en) Coke-heated cupola and process of melting materials based on iron metals
US3734717A (en) Production of phosphorus and steel from iron-containing phosphate rock
US4772318A (en) Process for the production of steel from scrap
GB2082621A (en) Production of gas in a ferrous- bath-reactor
US4908059A (en) Process for melting cold iron material
US3832158A (en) Process for producing metal from metal oxide pellets in a cupola type vessel
US4925489A (en) Process for melting scrap iron, sponge iron and/or solid pig iron
US3511644A (en) Process for reducing and carburizing melting of metallic material in a rotary furnace
JP3286114B2 (ja) 屑鉄から高炭素溶融鉄を製造する方法
JP2606234B2 (ja) 溶銑製造方法
US3157489A (en) Method for reducing metal oxides
RU1827386C (ru) Способ нагрева и плавлени твердой металлошихты в конвертере с комбинированным кислородно-топливным дутьем