CZ286188B6

CZ286188B6 - Apparatus for carrying out chemical heating

Info

Publication number: CZ286188B6
Application number: CZ19973374A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Baier; Bohuslav Ing. Kotas; Henryk Ing. Huczala; Robert Ing. Bischop; Jiří Ing. Szlauer; Bohdan Ing. Irmler
Original assignee: Třinecké Železárny Inženýring, A. S.
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 2000-02-16
Also published as: CZ337497A3

Abstract

In the present invention there is disclosed an apparatus for carrying out chemical heating of molten steel in a ladle (1) being provided with bottom inlet of argon (14) and consisting from both a working platform (2) below which a ceramic cylindrical screen is suspended on a lifting device (10) and a filled section feeder (11), whereby in said ceramic cylindrical screen (5) one supersonic water-cooled nozzle (4)with four holes a with blowing height range of 200 to 300 m and cooling water pressure ranging from 1.0 to 1.2 MPa is led out from above through an access hole (3) in the ladle (1). At the same time the ceramic cylindrical screen (5) bottom edge is situated very close to the molten metal level.

Description

Vynález se týká zařízení pro provádění chemického ohřevu roztavené oceli v pánvi v průběhu metalurgických procesů.The invention relates to an apparatus for carrying out chemical heating of molten steel in a ladle during metallurgical processes.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Při výrobě oceli, zejména při dalším zušlechťování roztavené oceli v pánvi při jejím mimopecním zpracování je obvykle nutné provádět dohřev oceli na potřebnou teplotu. Jedním ze způsobů provádění tohoto dohřevu je tak zvaný chemický nebo též reakční ohřev, který se docílí exotermickou reakcí, způsobenou oxidací hliníku nebo křemíku, přidávaného do taveniny, působením plynného kyslíku, přiváděného tryskou nad její hladinu. Současně se do taveniny, zejména za účelem míchání oceli, vhání argon, a to střídavě nebo současně jak homí tryskou, tak i spodní dmýchací tvárnicí, umístěnou ve dnu pánve, přičemž spodní dmýchání argonu slouží obvykle jen pro pomocné míchání. Argon, přiváděný shora za účelem hlavního míchání, přitom rovněž slouží k rozehnání strusky na hladině roztavené oceli v pánvi a k vytvoření tak zvaného reakčního oka.In the production of steel, especially in the further refining of molten steel in a ladle during its off-furnace processing, it is usually necessary to heat the steel to the required temperature. One way of performing this heating is the so-called chemical or reaction heating, which is achieved by an exothermic reaction caused by the oxidation of aluminum or silicon added to the melt by the action of oxygen gas supplied by the nozzle above its level. At the same time, argon is injected into the melt, in particular for the purpose of mixing steel, alternately or simultaneously, both by the upper nozzle and the lower blowing block located in the bottom of the ladle, the lower blowing of argon usually serving only for auxiliary stirring. The argon supplied from above for the main mixing also serves to disperse the slag on the surface of the molten steel in the ladle and to form the so-called reaction eye.

V zásadě se provádějí dva základní systémy chemického ohřevu, označované jako IR-UT (Injection Refming - Up Temperature) proces a CAS-08 (Composition Adjustement by Scaled argon bubbling with Oxygen Blowing) proces. Způsoby a zařízení k provádění těchto systémů chemického ohřevu jsou známé například zjaponského patentového spisu JP 62203259, amerického patentového spisu US 4761178 nebo PCT přihlášky WO 89/01984. Společným znakem všech těchto zařízení je skutečnost, že pro vhánění argonu nebo kyslíku využívají soustavy různých ponorných trysek a pro udržení reakčního oka na hladině taveniny vyžadují použití zvláštní ochranné keramické trubice s drátěnou výztuží, označované obvykle jako snorkel, rovněž částečně ponořené do taveniny. Hloubka ponoření snorkelu přitom činí 10 až 20 cm, argonová tryska bývá ponořena vnitřkem snorkelu až na dno pánve, a to během celého procesu ohřevu. Nevýhoda těchto dosud známých zařízení pak spočívá v tom, že v důsledku vysokých teplot dochází k velmi rychlému opotřebovávání ponořených částí jak trysek, tak i snorkelu, například úbytek keramické trysky pro vhánění kyslíku činí najeden ohřev až 30 cm. To samozřejmě znamená nutnost častých výměn těchto součástí s dalšími negativními důsledky na zvýšené provozní náklady, náklady na údržbu a časté odstávky zařízení z provozu.Basically, two basic chemical heating systems, known as the Injection Refming-Up Temperature (IR-UT) process and the CAS-08 (Composition Adjustment by Scaled Argon Bubbling with Oxygen Blowing) process, are carried out. Methods and apparatus for carrying out such chemical heating systems are known, for example, from JP 62203259, US 4761178 or PCT application WO 89/01984. A common feature of all these devices is that they use a plurality of submersible nozzles to inject argon or oxygen and require the use of a special wire reinforced protective tube, usually referred to as a snorkel, also partially immersed in the melt to maintain the reaction eye. The immersion depth of the snorkel is 10 to 20 cm, while the argon nozzle is immersed inside the snorkel to the bottom of the pan during the entire heating process. The disadvantage of these hitherto known devices is that the submerged parts of both the nozzles and the snorkel wear very rapidly due to the high temperatures, for example the loss of the ceramic oxygen injection nozzle is up to 30 cm per heating. Of course, this necessitates frequent replacement of these components with additional negative consequences for increased operating costs, maintenance costs, and frequent downtime.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedenou nevýhodu dosavadního stavu techniky odstraňuje do značné míry zařízení pro provádění chemického ohřevu roztavené oceli v pánvi, opatřené spodním přívodem argonu, sestávající jednak z pracovní plošiny, pod níž je na zvedacím zařízení upevněna keramická válcová clona, a jednak z podavače plněných profilů do pánve, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do keramické válcové clony je shora přes přístupový otvor v pracovní plošině zaústěna nad hladinu taveniny v pánvi pouze jedna čtyřotvorová supersonická vodou o tlaku 1,0 až 1,2 MPa chlazená tryska s výškou foukání 200 až 300 mm, přičemž keramická válcová clona je svým spodním okrajem spuštěna těsně nad hladinou taveniny.The aforementioned disadvantage of the prior art is largely eliminated by the apparatus for carrying out chemical heating of molten steel in a ladle, provided with a lower argon feed, consisting of a working platform below which a ceramic cylindrical diaphragm is mounted on the lifting device and , according to the invention, characterized in that only one four-hole supersonic water at a pressure of 1.0 to 1.2 MPa is cooled into the ceramic cylindrical orifice from above through the access opening in the working platform at a pressure of 1.0 to 1.2 MPa. up to 300 mm, the ceramic cylindrical diaphragm being lowered just above the melt surface with its lower edge.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že na pracovní plošině je umístěn dávkovači skluz přísad, spojený vážícím dopravním pásem s hlavními zásobníky přísad. Pracoviště je přitom vybaveno automatickým dávkovacím systémem přísad.The invention is furthermore based on the dispensing chute of the additives which is connected to the main additive containers by a weighing conveyor belt. The workplace is equipped with an automatic dosing system for additives.

-1 CZ 286188 B6-1 CZ 286188 B6

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že pod pracovní plošinou je uspořádáno odsávací potrubí z prostoru nad pánví.The invention is furthermore characterized in that an exhaust duct is provided below the working platform from above the pan.

Základní výhodou zařízení pro provádění chemického ohřevu podle vynálezu oproti všem dosud známým zařízením pro tento účel je, že jeho konstrukční řešení neobsahuje žádné ponorné tiysky a že nevyžaduje žádné ani částečné ponoření keramické válcové clony, sloužící k udržení čisté hladiny taveniny bez jakýchkoli částic strusky a společně s kyslíkem, dmýchaným ze čtyřotvorové vodou chlazené trysky, sloužící k vytvoření reakčního oka. K promíchávání oceli přitom plně dostačuje dmýchání argonu do lázně dnem pánve. Při splnění všech parametrů, kladených na chemický ohřev, nedochází tak k žádnému nadměrnému opotřebení jeho základních částí. Výhodou zařízení podle vynálezu je i optimální vyřešení dávkování přísad do roztavené oceli a odsávání spalin z prostoru nad pánví.The basic advantage of the chemical heating device according to the invention over all prior art devices for this purpose is that its design does not contain any immersion rods and does not require any or partial immersion of the ceramic cylindrical diaphragm to keep the melt level clean without any slag particles and with oxygen blown from a four-hole water-cooled nozzle to form a reaction eye. Blowing argon into the bath through the bottom of the ladle is fully sufficient to mix the steel. If all the parameters required for chemical heating are met, there is no excessive wear of its basic parts. An advantage of the device according to the invention is also an optimal solution of dosing of additives into molten steel and exhausting of flue gases from the space above the ladle.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Vynález bude dále blíže objasněn pomocí výkresu konkrétního příkladu provedení zařízení pro provádění chemického ohřevu podle vynálezu, na němž je schematicky a v částečném řezu znázorněna celá jeho sestava.The invention will be further elucidated by means of a drawing of a particular embodiment of the chemical heating device according to the invention, in which the whole assembly is shown schematically and in partial section.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zařízení pro provádění chemického ohřevu podle znázorněného příkladného provedení sestává z pracovní plošiny 2, která je umístěna nad pánví J. Pod pracovní plošinou 2 je na zvedacím zařízení 10 zavěšena keramická válcová clona 5 s drátěnou výztuží, do níž je shora přes přístupový otvor 3 v pracovní plošině 2 zaústěna nad hladinu taveniny 17 v pánvi 1 jedna čtyřotvorová supersonická vodou chlazená tryska 4, napojená na kyslíkový přívod 12 plynného kyslíku a chladicí přívod 13 vody. Keramická válcová clona 5 je svým spodním okrajem umístěna těsně nad hladinou taveniny 17, a to ve výšce 100 až 150 mm. Výška foukání vodou chlazené trysky 4 činí 250 mm; tlak chladicí vody je 1,0 MPa. Nad přístupovým otvorem 3 je na pracovní plošině 2 umístěn podavač 11 plněných profilů a skluz 6 legur, spojený přes reverzační pás 16 a vážící dopravní pás 7 s hlavními zásobníky 8 přísad. Pod pracovní plošinou 2 je uspořádáno odsávací potrubí 9 zplodin z prostoru nad pánví L Pánev 1 je pod pracovní plošinou 2 umístěna na převážecím voze 15 a je opatřena argonovým přívodem 14, tvořeným dmýchací tvárnicí ve dnu pánve 1.The apparatus for carrying out the chemical heating according to the illustrated embodiment consists of a working platform 2, which is located above the pan J. Below the working platform 2, a ceramic cylindrical screen 5 with wire reinforcement is suspended on the lifting device 10. a four-hole supersonic water-cooled nozzle 4 connected to the oxygen supply 12 of the gaseous oxygen and the cooling supply 13 of the water. The ceramic cylindrical orifice 5, with its lower edge, is positioned just above the surface of the melt 17 at a height of 100 to 150 mm. The blow height of the water-cooled nozzle 4 is 250 mm; cooling water pressure is 1.0 MPa. Above the access opening 3, on the work platform 2 there is a feeder 11 of filled profiles and an alloy slide 6 connected via a reversing belt 16 and a weighing conveyor belt 7 to the main additive containers 8. Under the working platform 2 there is arranged exhaust gas line 9 from the space above the ladle 1. The ladle 1 is placed under the working platform 2 on the transport car 15 and is equipped with an argon inlet 14, formed by a blowing block in the bottom of the ladle 1.

Funkce zařízení a vlastní proces chemického ohřevu je již obdobný, jako u dosud známých zařízení.The function of the device and the actual process of chemical heating is already similar to the known devices.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení podle vynálezu je široce využitelné zejména v oblasti mimopecního zpracování oceli.The device according to the invention is particularly applicable in the field of off-furnace steel processing.

Claims

PATENT CLAIMS

Apparatus for carrying out chemical heating of molten steel in a ladle, comprising a lower argon inlet, comprising a working platform below which a ceramic cylindrical curtain is suspended on a lifting device, and a feeder of filled profiles into a ladle, characterized in that the cylindrical orifice (5) is from above, through the access opening (3) in the working platform (2), above the surface of the melt (17) in the ladle (1) one four-hole supersonic water cooled 1.0 to 1.2 MPa nozzle ( 4) with a blowing height of 200 to 300 mm, with the ceramic cylindrical orifice (5) lowered just above the surface of the melt (17) by its lower edge.

Device according to claim 1, characterized in that an additive chute (6) is connected above the access opening (3) in the working platform (2), connected to the main additive containers (8) by a weighing conveyor belt (7).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that an exhaust duct (9) is provided below the working platform (2) from the space above the ladle (1).