DD253645A5 - Verfahren zur stahlerzeugung in einem sauerstoff-blaskonverter - Google Patents

Verfahren zur stahlerzeugung in einem sauerstoff-blaskonverter Download PDF

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Vadim I Baptizmansky
Petr I Jugov
Jury N Borisov
Serafin Z Afonin
Alexei G Zubarev
Vyacheslav A Sinelnikov
Vladimir I Trubavin
Boris M Boichenko
Gennady S Kolganov
Viktor P Cherevko
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Dnepropetrovsky Metallurgichesky Institut Imeni L.Y. Brezhneva,Su
Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie "Tulachermet",Su
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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Metallurgie. Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter zu schaffen, durch welches der Prozess der Stahlerzeugung beschleunigt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter mit einer solchen Menge an Fe-Traegern und dem festen Energietraeger in jeder Charge sowie mit einer solchen Temperaturfuehrung beim Erhitzen des Einsatzes zu entwickeln, durch welche die Schmelzdauer verkuerzt wird. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass in einem Verfahren zur Stahlerzeugung aus festen metallischen Fe-Traegern in einem Sauerstoff-Blaskonverter der Einsatz in drei Chargen in den Konverter aufgegeben, nach jeder Chargierung erhitzt und zu Fertigstahl geschmolzen wird. Die erste Einsatzcharge enthaelt von 30 bis 35 Ma.-% des fuer die Schmelze erforderlichen festen Energietraegers und von 50 bis 60 Ma.-% der Fe-Traeger, die zweite - von 48 bis 52 Ma.-% der restlichen Fe-Traeger, die dritte - die restliche Einsatzmenge. Das Verhaeltnis des spezifischen Oxydationsmittelverbrauchs betraegt nach dem Aufgeben der ersten Einsatzcharge 1:(1,5 bis 2), der zweiten Einsatzcharge - 1:(0,9 bis 1), der Oxydationsmittelverbrauch fuer die Erhitzung jeder der beiden ersten Einsatzchargen betraegt von 15 bis 25 Ma.-% des fuer die Schmelze erforderlichen Oxydationsmittels.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf die Metallurgie, betrifft Stahlerzeugungsverfahren und zwar ein Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter. .
Die Erfindung kann bei der Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter aus einem Einsatzgut zur Anwendung kommen, das zu 100% aus festen metallischen Fe-Trägern, wie Schrott (Altmetall, Walzabfälle, Metallabfälle von Gießereien und Maschinenbaubetrieben), Pellets und Eisenschwamm besteht.
Charakteristik bekannter technischer Lösungen
Ein wichtiges Problem der modernen Metallurgie ist die Verarbeitung von Schrgttmetall, dessen Menge in der Welt ständig zunimmt. Das Hauptverfahren zur Erzeugung von Massenstahl ist das Sauerstoffkonverterverfahren. Bei dem konventionellen Verfahren zur Konverterstahlerzeugung werden bis zu 30% Schrott verwendet:
Gegenwärtig werden in den industriell entwickelten Ländern an der Entwicklung von Verfahren zur Stahlerzeugung aus metallischem Einsatz gearbeitet, der zu 100% aus Schrott besteht.
Die Erfährungen des Konverterbetriebs unter Ausnutzung von festem Einsatz haben gezeigt, daß im Vergleich zum traditionellen Stahlerzeugungsverfahren· die Leistung des Konverters sich wesentlich verringert und die Masse des Einsatzes, mit dem der Konverter beschickt wird, sich verkleinert hat, d.h. der Ausnutzungsgrad des Konverterarbeitsumfanges vermindert worden ist.
So hat sich die Masse des festen Einsatzes, der in den Konverters aufgegeben wird, um 30 bis 50% verringert. Das ist durch die Notwendigkeit bedingt, Schrott mit einer geringen Schüttdichte (oft weniger als 1,0t/m3) einzusetzen.
Bekannt ist ein Verfahren zur Stahl erzeugung aus festen metallischen Fe-Trägern in einem Sauerstoff-Blaskonverter, bei dem der gesamte Einsatz, der Fe-Träger und einen festen Energieträger enthält, als Einzelcharge aufgegeben, dann erhitzt und in nichtoxydierender Atmosphäre geschmolzen wird.
Die Aufgabe des Fe-haltigen Einsatzes als Einzelcharge, die eine geringe Schüttdichte besitzt, hat eine unwirksame Ausnutzung des Konverterarbeitsumfanges zur Folge. Dadurch wird die Konverterleistung um 30 bis 50% herabgesetzt. Da der gesamte Einsatz als Einzelcharge aufgegeben wird, entsteht außerdem das Problem einer gleichmäßigen Erhitzung des Einsatzes auf der gesamten Dicke. Die unteren und die oberen Einsatzschichten, die mit dem eingeblasenen Sauerstoff und Brennstoff in unmittelbarem Kontakt stehen, werden überhitzt und an Flammeneindringstellen lokal geschmolzen, während im mittleren Teil der Einsatz wesentlich schwächer erhitzt wird. In der Mitte können sich große Einsatzmassen verschweißen, deren Schmelzen erschwert ist und einen großen Verbrauch an Energieträgern erfordert, wobei die Konverterleistung reduziert und das Schmelzen verlängert wird. Bei einer vergrößerten Zufuhr des Oxydationsmittels von unten bilden sich im oberen Teil des Einsatzes verschweißte „Brücken", welche die Einführung der Sauerstoff- und Brennstoffdüse verhindern; das Aufblasen ist folglich unwirksam und der Brennstoff und der Sauerstoff werden über den Hals ausgetragen.
Bekannt ist ebenfalls ein Verfahren zur Stahlerzeugung aus festen Fe-Trägern in einem Sauerstoff-Blaskonverter, bei dem der Einsatz, der feste metallische Fe-Träger und einen festen Energieträger enthält, in drei Chargen aufgegeben und nach jeder Chargierung erhitzt und unter Verbrennung des festen Energieträgers geschmolzen wird, wobei das Oxydationsmittel und der kohlenwasserstoffhaltige Brennstoff bis zur Erzeugung von Fertigstahl von oben und von unten in den Konverter zugeführt werden.
Dabei ist die Menge an dem Fe-Träger in jeder der Einsatzchargen ungefähr gleich. Als fester Energieträger werden 40 Ma.-% Koksund 60Ma.-%Ferro-Silizium verwendet. Die gesamte Koksmenge und 20Ma.-% Ferro-Silizium werden mit der ersten Einsatzcharge und die restliche Menge an Ferro-Silizium zu je 20 Ma.-% mit der zweiten und der dritten Einsatzcharge entsprechend eingebracht. Das heißt, der Anteil des festen Energieträgers beträgt in der ersten Einsatzcharge 60 Ma.-% und in der zweiten und der dritten Charge je 20 Ma.-% des gesamten festen Energieträgers. Dabei wird der Einsatz nach Aufgabe jeder Charge bis zum Schmelzen der metallischen Fe-Träger erhitzt. Dabei wird jede nachfolgende Charge ins Schmelzbad eingebracht. Die Schlacke im Schmelzbad enthält eine große Menge an Eisenoxiden. In Zusammenhang damit können bei jeder nachfolgenden Chargierung Metall und Schlacke aus dem Konverter ausgeworfen werden, deswegen soll der Einsatz mit Vorsicht ins Schmelzbad eingeführt und langsam in den Konverter aufgegeben werden. Dadurch wird die Dauer einer Schmelze im Konverter vergrößert, wodurch die Konverterleistung verringert wird.
Außerdem ist das Schmelzen der ersten Charge der metallischen Fe-Träger ziemlich kompliziert, weil die Schicht der Fe-Träger eine geringe Dicke hat und in dem in den Konverter eingebrachten Einsatz an den Eindringstellen des Oxydationsmittels Durchgangskanäle gebildet werden, über die-Verbrennungsprodukte, das nicht aufgenommene Oxydationsmittel und Brennstoff aus dem Konverterarbeitsraum ausgetragen werden. Dadurch wird der Wärmeausnutzungskoeffizient des Energieträgers herabgesetzt und die Schmelzdauer verlängert. Dabei steigt ebenfalls das Oxydationspotential der Gasphase, wodurch eine Überoxydation der Fe-Träger verursacht und die Standzeit des Futters verkürzt wird.
Ziel der Erfindung
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter zu entwickeln, durch welches der Stahlerzeugungsprozeß beschleunigt wird.
Darlegung des Erfindungswesens
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter mit einer solchen Temperaturführung beim Erhitzen des Einsatzes sowie mit einer solchen Menge an Fe-Trägem und dem festen Energieträger in jeder Charge zu entwickeln, durch das die Schmelzdauer verkürzt und dadurch die Konverterleistung vergrößert wird.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Verfahren zur Stahlerzeugung aus festen metallischen Fe-Trägem in einem Sauerstoff-Blaskonverter, bei dem der Einsatz, der feste metallische Fe-Träger und einen festen Energieträger enthält, in drei Chargen in den Konverter aufgegeben, nach jeder Chargierung erhitzt und durch die Verbrennung des festen Energieträgers unter Zufuhr eines Oxydationsmittels und eines kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffs in den Konverter von oben und von unten bis zur Erzeugung von Fertigstahl geschmolzen wird, erfindungsgemäß die erste Einsatzcharge von 30 bis 35 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen festen Energieträgers sowie von 50 bis 60 Ma.-% der für die Schmelze erforderlichen festen Fe-Träger, die zweite Charge von 48 bis 52 Ma.-% der restlichen Fe-Träger und die dritte Charge die restliche Menge der Fe-Träger und des festen Energieträgers enthält, wobei die erste Einsatzcharge bis zum plastischen Zustand der Fe-Träger bei einem Verhältnis des spezifischen Oxydationsmittelverbrauchs von unten und von oben entsprechend von 1:(1,5 bis 2,0), die zweite Charge bis zum plastischen Zustand bei einem Verhältnis des spezifischen Oxydationsmittelverbrauchs von unten und von oben entsprechend von 1: (0,9 bis 1 !erhitzt wird, und derOxydationsmittel verbrauch für die Erhitzung jeder der beiden ersten Chargen von1 5 bis 25 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Oxydationsmittels beträgt.
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Stahlerzeugung aus festen metallischen Fe-Trägem in einem Sauerstoff-Blaskonverter wird die Schmelzdauer verkürzt, weil die Zeit für die Aufgabe jeder Einsatzcharge in den Konverter sowie die Stillstandszeit des Konverters vor der Aufgabe jeder nachfolgenden Einsatzcharge verkürzt wird. Dabei wird der Wärmeausnutzungsgrad des Energieträgers vergrößert, wodurch die Konverterleistung letzten Endes um ca. 20% gesteigert wird.
Ausführungsbeispiele
Das Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter besteht darin, daß in den Konverter die erste Charge aufgegeben wird, die von 30 bis35Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen festen Energieträgers, als welcher Steinkohle (Anthrazit) verwendet wird, sowie von 50 bis 60 Ma.-% der für die Schmelze erforderlichen metallischen Fe-Träger enthält. Dabei wird auf den Konverterboden zuerst der feste Energieträger und dann die Fe-Träger aufgegeben. Dadurch wird das Futter des Konverterbodens gegen die bei der Erhitzung der Fe-Träger entstehenden Eisenoxide geschützt sowie eine intensive Erhitzung der unteren Einsatzschichten gewährleistet. Bei der Aufgabe der gesamten für die Schmelze erforderlichen Menge des festen Energieträgers in der ersten Charge wird er ungleichmäßig über dem Konverterboden verteilt, wodurch seine Verbrennung erschwert und die Konverterleistung verringert wird. Wenn aber der Anteil des festen Energieträgers in der ersten Einsatzcharge unter 30Ma.-% der Energieträgermenge liegt, wird die Wirksamkeit der Erhitzung der unteren Einsatzschichten verringert, was eine verminderte Konverterleistung zur Folge hat. Das führt ebenfalls zu einem erhöhten Verschleiß des Futters im Bodenteil des Konverters.
Zweckmäßig soll die erste Einsatzcharge von 50 bis 60 Ma. -% der festen metallischen Fe-Träger, bezogen auf die für die Schmelze erforderliche Menge der Fe-Träger, enthalten. Bei einem Anteil der Fe-Träger in der für die Schmelze erforderlichen Menge der Fe-Träger unter 50 Ma.-% wird der Wärmeausnutzungskoeffizient während der Erhitzung und folglich die Konverterleistung verringert.
Bei einer Vergrößerung des Anteils der Fe-Träger in der ersten Einsatzcharge über 60 Ma.-% der für die Schmelze erforderlichen Menge wird die Erhitzung erschwert, weil die festen metallischen Fe-Träger, und insbesondere der Schrott, die eine geringe Schüttdichte haben, einen großen Umfang einnehmen und die obere Sauerstoff-und Brennstoffdüsesich in unmittelbarer Nähe vom Konverterhals befindet, wobei die Wärme mit den Abgasen in den Gaszug entweicht, wodurch der Koeffizient der Wärmeausnutzung des Energieträgers verringert, die Erhitzung der Fe-Träger bis zum plastischen Zustand sowie die Schmelze im ganzen verlängert werden.
Nach der Beschickung des Konverters mit der ersten Einsatzcharge wird dem Konverter ein Oxydationsmittel zugeführt, als welches Sauerstoff bzw. Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch verwendet wird. Für die Zufuhr des Oxydationsmittels wird das kombinierte Blasen, u.zw. von oben und von unten, angewandt.
Die maximale Konverterleistung wird bei einem Verhältnis des spezifischen Oxydationsmittelverbrauchs von oben und von unten von 1 :(1,5 bis 2,0) erreicht. Wenn der Oxydationsmittelverbrauch von oben den Oxydationsmittelverbrauch von unten mehr als um das 2fache überschreitet, wird die Konverterleistung infolge schlechter Aufnahme des aufgeblasenen Oxydationsmittels verringert. Dabei wird die Standzeit des Futters im Oberteil des Konverters und des Halses verkürzt. Bei einem vergrößerten Oxydationsmittelverbrauch von unten nimmt der Oxydationsgrad des Fe-Trägers im Konverterunterteil infolge verzögerter Entflammung des festen Energieträgers zu, wodurch die Standzeit des FütterS im Bodenteil vermindert wird. Die Erhitzung des Einsatzes wird bis zum plastischen Zustand der Fe-Träger durchgeführt, der aufgrund des beginnenden Absinkens des in den Konverter eingebrachten Einsatzes visuell festgestellt wird. Nach dem Einblasen von 15 bis 25 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Oxydationsmittels wird seine Zufuhr abgestellt und die zweite Einsatzcharge aufgegeben. Die zweite Einsatzcharge enthält von 48 bis 52 Ma.-% der restlichen Fe-Träger oder von 19,2 bis26Ma.-%derfürdie Schmelze erforderlichen Fe-Träger. Unter der Einwirkung der Masse der zweiten Einsatzcharge sinkt die bis zum plastischen Zustand erhitzte erste Einsatzcharge tiefer ab. Bei dieser Menge der metallischen Fe-Träger in der zweiten Einsatzcharge wird ein wirksames Nachbrennen des Kohlenstoffmonooxyds zu Kohlenstoffdioxid im freien Konverterarbeitsraum unter hohem Ausnutzungsgrad der Brennstoffwärme ermöglicht. In dem Fall, wenn die Menge der metallischen Fe-Träger über 52 Ma.-% der restlichen Fe-Träger liegt, ist der Stand des in den Konverter eingebrachten Einsatzes ziemlich hoch, wodurch der freie Umfang des Konverterarbeitsraums verkleinert wird, wobei der Ausnutzungsgrad der Brennstoffwärme und folglich die Konverterleistung verringert werden. Ein Gehalt der Fe-Träger in der zweiten Charge unter 48 Ma.-% der restlichen Fe-Träger ist ungünstig, weil bei einer vergrößerten Menge der Fe-Träger in der dritten Charge die Konverterleistung herabgesetzt wird. Um die Oxydationsmittelverluste herabzusetzen, wird nach dem Einbringen der zweiten Einsatzcharge der Oxydationsmittelverbrauch von oben verringert. Dabei beträgt das Verhältnis des spezifischen Oxydationsmittel Verbrauchs von oben und von unten 1:(0,9 bis 1). Durch eine weitere Verringerung des spezifischen Oxydationsmittelverbrauchs von oben wird der Eisenbrand vergrößert und die Standzeit des Konverterbodenfutters verkürzt.
Die dritte Einsatzcharge, u.zw. die Restmenge der metallischen Fe-Träger und des festen Energieträgers, wird nach dem Einblasen von 15 bis 25 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Oxydationsmittels und nach der Erhitzung der zweiten Einsatzcharge bis zum plastischen Zustand aufgegeben.
Das Einbringen der dritten Schrottcharge ist unzweckmäßig, bevor 15Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Oxydationsmittels verbraucht worden sind, weil der Schrott im Konverter schlecht durchwärmt ist und einen großen Umfang einnimmt. Deswegen wird nach dem Aufgeben der letzten Schrottcharge die Zufuhr des Oxydationsmittels über die obere Düse erschwert, wodurch die Konverterleistung herabgesetzt wird. Durch eine Vergrößerung des Oxydationsmittelverbrauchs über 25Ma.-% derfür die Schmelze erforderlichen Menge wird der Ausnutzungsgrad der Brennstoffwärme wesentlich vermindert, weil die Höhe der filtrierenden Einsatzschicht verringert, ihre Temperatur und der Wärmeinhalt der Abgase vergrößert und folglich die Konverterleistung herabgesetzt wird.
Nach der Erhitzung der zweiten Einsatzcharge bis zum plastischen Zustand werden die restlichen Fe-Träger und der Energieträger, wobei zuerst die Fe-Träger und dann der Energieträger, eingebracht.
Nach dem Einbringen der dritten Einsatzcharge wird das Oxydationsmittel weiter zugeführt, der Einsatz erhitzt und die metallischen Fe-Träger bis zur Erzeugung von Fertigstahl mit dem erforderlichen Kohlenstoffgehalt geschmolzen. Dabei beträgt das Verhältnis des spezifischen Oxydationsmittelverbrauchs von oben und von unten 1 :(1 bis 2).
Zum besseren Verständnis des Wesens der anzumeldenden Erfindung werden nachstehend konkrete Durchführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Stahlerzeugung aus festen metallischen Fe-Trägern in einem Sauerstoff-Blaskonverter erläutert. Die Aufgaben gelten für einen Sauerstoff-Blaskonverter mit höchstens 1 000kg Fassungsvermögen.
Beispiel 1.
Der Konverter mit kombiniertem Blasen wird mit der ersten Einsatzcharge beschickt, die 19,5 kg Anthrazit, was 32,5 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen festen Energieträgers ausmacht, und 502 kg Fe-Träger in Form eines metallischen Schrottes, was ca.
55 Ma.-% der für die Schmelze erforderlichen Fe-Träger ausmacht, enthält. Der Sauerstoff wird von unten mit einem spezifischen Verbrauch von 1 m3/min und von oben mit 1,75m3/min (Verhältnis des spezifischen Verbrauchs beträgt 1:1,75) zugeführt. Der spezifische Erdgasverbrauch von unten beträgt 0,375m3/min und von oben -0,69m3/min. Der Sauerstoffverbrauch für die Erdgasverbrennung ist um 45Ma.-% größer als der stöchiometrische Verbrauch.
Nach dem Verbrauchen von 24m3 Sauerstoff, was ca. 20Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Sauerstoffs entspricht, begann nach ca. 8 min das Absinken des Einsatzes, d.h. der Schrott wurde bis zum plastischen Zustand erhitzt. Die Zufuhr von Sauerstoff und Erdgas wird abgestellt. Danach wird die zweite Einsatzcharge eingebracht, die 205 kg Schrott enthält, was 50 Ma.-% des restlichen bzw. 22,5 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Schrotts ausmacht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von oben beträgt 1,46m3/min, der spezifische Sauerstoffverbrauch von unten -1,54m3/min, der spezifische Erdgasverbrauch von unten und von oben sind je 0,52m3/min gleich.
Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben sind jeO,52m3/min gleich.
Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben beträgt entsprechend 1 zu 0,95. Nach dem Verbrauchen von 48 m3 Sauerstoff wird 16 min nachdem Blasbeginn die restliche Menge, u.zw. 205 kg Schrott und darauf 40,5 kg Anthrazit (67,5%), eingebracht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von oben beträgt 1 m3/min. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von unten beträgt 2 m3/min. Der spezifische Erdgasverbrauch wird von 0,52 m3/min langsam herabgesenkt und nach 30 min beträgt der Erdgasverbrauch über die Bodendüsen nur noch 0,1 m3/min und nach 34 min wird die Erdgaszufuhr über die oberen Düsen abgestellt.
Die Schmelzdauer ist 40 min lang. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl beträgt 0,1 %. Der Gesamtverbrauch von Sauerstoff für die Schmelze beträgt 120m3. Die Flüssigstahlausbeute ist 848kg. Die Konverterleistung ist 1 272 kg/h.
Beispiel 2
In den Konverter mit kombiniertem Blasen wird die erste Einsatzcharge aufgegeben, die 18,0 kg Anthrazit, was 30,0 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen festen Energieträgers ausmacht, und 502 kg Fe-Träger in Form eines metallischen Schrottes, was ca.
55 Ma.-% der für die Schmelze erforderlichen Fe-Träger ausmacht, enthält. Dann wird der Sauerstoff von unten mit einem spezifischen Verbrauch von 1 m3/min und von oben — von 1,75m3/min (Verhältnis des spezifischen Verbrauchs —1:1,75) eingeblasen. Der spezifische Erdgasverbrauch von unten beträgt 0,375 m3/min, von oben — 0,69m3/min. Der Sauerstoffverbrauch für die Verbrennung von Erdgas ist um 45 Ma.-% größer als der stöchiometrische Verbrauch. Nach dem Verbrauchen von 24 m3 Sauerstoff (was.ca. 20Ma.-% desfür die Schmelze erforderlichen Sauerstoffs entspricht) begann der Einsatz nach ca. 8min abzusinken, d. h. der Einsatz wurde bis zum plastischen Zustand erhitzt. Danach wird die zweite Einsatzcharge eingebracht, die 205 kg Schrott enthält, was 50 Ma.-% des restlichen bzw. 22,5 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Schrotts ausmacht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von oben beträgt 1,46m3/min, von unten -1,54m3/min (Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs ist 1:0,95). Der Erdgasverbrauch von oben und von unten beträgt je 0,52m3/min. . "
Nach Verbrauchen von ca. 48m3 Sauerstoff wird 16min nach dem Blasbeginn die dritte Einsatzcharge, u.zw. die restliche Schrottmenge (205kg) und darauf 42,0kg Anthrazit (7Ma.-%), eingebracht. Weiter wird das Schmelzen wie im Beispiel 1 bis zu Ende geführt.
Die Schmelzdauer betrug 40 min. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl ist 0,06%. Der Gesamtverbrauch von Sauerstoff ist 120 m3. Die Flüssigstahlausbeute beträgt 810kg. Die Konverterleistung ist 1 215kg/h.
Beispiel 3
Die erste Einsatzcharge enthält 502 kg Schrott (55Ma.-%) und 21,0 kg Anthrazit (35Ma.-%). Der spezifische Sauerstoffverbrauch von unten ist 1,00m3/min, von oben — 1,75m3/min (Verhältnis des spezifischen Verbrauchs 1:1,75). Der spezifische Erdgasverbrauch von oben beträgt 0,69 m3/min, von unten —0,375 m3/min. Der Sauerstoffverbrauch für die Erdgasverbrennung ist um 45 Ma.-% größer als der stöchiometrische Verbrauch.
Cirka8min nachdem Blasen, wenn der Sauerstoffverbrauch 24 m3, d.h. ca. 20 Ma.-% der für die Schmelze erforderlichen Menge erreicht hat, wurde die zweite Einsatzcharge, u. zw. 205 kg Schrott (50 Ma.-% des restlichen bzw. 22,5 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Schrotts) eingebracht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von oben beträgt 1,46m3/min, von unten -1,54m3/min (Verhältnis des spezifischen Verbrauchs ist 1:0,95). Der spezifische Erdgasverbrauch von unten und von oben beträgt je 0,52 m3/min.
Nachdem Verbrauchen von ca. 48 m3 Sauerstoff wird ca. 16 min nach dem Blasbeginn die dritte Einsatzcharge, u.zw. die restliche Schrottmenge (250 kg) und darauf 39,0kg Anthrazit (65Ma.-%), aufgegeben. Weiter wird das Schmelzen wie im Beispiel 1 bis zu Ende geführt.
Die Schmelzdauer betrug 40 min. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl ist 0,09%. Der Sauerstoffverbrauch für die Schmelze ist 120 m3.
Die Flüssigstahlausbeute beträgt 815kg. Die Konverterleistung ist 1 220kg/h.
Beispiel 4
Die erste Einsatzcharge enthält 456 kg Schrott (50 Ma.-%) und 19,5 kg Anthrazit (32,5 Ma.-%). Der spezifische Sauerstoffverbrauch von unten beträgt 1,0m3/min, von oben — 1,75m3/min, das Verhältnis des spezifischen Verbrauchs von unten und von oben beträgt entsprechend 1:1,75. Der spezifische Erdgasverbrauch von oben ist 0,69 m3/min, von unten -0,375 mVmin. 8,3 min nach dem Einblasen von 23 m3 Sauerstoff (20 Ma.-% der für die Schmelze erforderlichen Menge) wurden 228 kg Schrott (50Ma. -% des restlichen Schrotts) eingebracht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von oben beträgt 1,46.m3/min, von unten 1,54m3/min (Verhältnis des spezifischen Verbrauchs 1:0,95). Der spezifische Erdgasverbrauch von unten und von oben beträgt je 0,52m3/min. Nach 16,7 min, wenn der Sauerstoffverbrauch 46m3 erreicht hat, wurde die zweite Einsatzcharge, u.zw. 228kg Schrott und darauf 40,5 kg Anthrazit (67,5Ma.-%) eingebracht. Weiter wird das Schmelzen wie im Beispiel 1 bis zu Ende geführt. Die Schmelzdauer betrug 41,7 min. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl ist 0,06%. Der Sauerstoffverbrauch für die Schmelze ist 125m3. Die Flüssigstahlausbeute beträgt 825kg. Die Konverterleistung ist 1187 kg/h.
Beispiel 5
Die erste Einsatzcharge enthält 548 kg feste metallische Fe-Träger (Schrott), was.60 Ma.-% der Fe-Träger entspricht, sowie 19,5kg Anthrazit, d.h. 32,5 Ma.-% des festen Energieträgers. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von unten beträgt 1,75m3/min, von oben-1,0m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben ist 1:1,75. Der spezifische Erdgasverbrauch von oben beträgt 0,69 m3/min, von unten — 0,375m3/min. 8,2min nach dem Einblasen von 25m3 Sauerstoff (20Ma.-%derfürdie Schmelze erforderlichen Menge) wurden 182 kg Schrott (50 Ma.-% der restlichen Fe-Träger) eingebracht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch nach dem Einbringen der zweiten Einsatzcharge von oben beträgt 1,46m3/min, von unten -1,54m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben ist 1:0,95. Der spezifische Erdgasverbrauch von unten und von oben beträgt je 0,52 m3/min. Nach 16,4 min, wenn der Sauerstoffverbrauch 50 m3 erreicht hat, wurde die dritte Einsatzcharge, u.zw. die restliche Menge der Fe-Träger (182kg) und des Energieträgers (40,5kg Anthrazit oder 67,5 Ma.-%), eingebracht. .
Weiter wird das Schmelzen wie im Beispiel 1 bis zu Ende geführt.
Die Schmelzdauer beträgt 41,6 min. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl beträgt 0,06%. Der Sauerstoffverbrauch für die Schmelze ist 125m3. Die Flüssigstahlausbeute beträgt 820kg. Die Konverterleistung ist 1 200kg/h.
Beispiel 6
Die erste Einsatzcharge enthält 502 kg feste metallische Fe-Träger, was 55 Ma.-% der Fe-Träger ausmacht, und 19,5 kg Anthrazit, was 32,5Ma.-% des festen Energieträgers ausmacht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von unten beträgt 1,2m3/min, von oben — 1,8m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von oben und von unten beträgt 1:1,5. Der spezifische Erdgasverbrauch von oben beträgt 0,69m3/min, von unten -0,375m3/min. 8,0min nach dem Einblasen von 24m3 Sauerstoff, was 20 Ma.-% desfür die Schmelze erforderlichen Sauerstoffs entspricht, wird die zweite Einsatzcharge, u.zw. 205 kg Fe-Träger (50 Ma.-% der restlichen Fe-Träger) eingebracht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch nach dem Einbringen der zweiten Einsatzcharge von oben beträgt 1,46m3/min, von unten — 1,54m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von oben und von unten ist 1:0,95. Der spezifische Erdgasverbrauch von unten und von oben beträgt 0,52 m3/min. Nach 16 min, wenn der Sauerstoffverbrauch 48m3 erreicht hat, wurde die dritte Einsatzcharge, u.zw. 205kg Fe-Träger und 40,5kg Anthrazit (67,5Ma.-%) aufgegeben. Weiter wird das Schmelzen wie im Beispiel 1 geführt. Die Schmelzdauer ist 40 min lang. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl beträgt 0,06%. Der Sauerstoffverbrauch für die Schmelze beträgt 120 m3. Die Flüssigstahlausbeute ist 815kg. Die Konverterleistung beträgt 1 222kg/h.
Beispiel 7
Die erste Einsatzcharge enthält 502kg feste metallische Fe-Träger, was 55Ma.-% der Fe-Träger ausmacht, und 19,5kg Anthrazit, was 32,5Ma.-% des festen Energieträgers ausmacht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von unten beträgt 1,0m3/min, von oben — 2,0m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben ist 1:2. Der spezifische Erdgasverbrauch von oben beträgt 0,69m3/min, von unten — 0,375m3/min. 8,1 min nach dem Einblasen von 24,5m3 Sauerstoff, was 20Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Sauerstoffs entspricht, wird die zweite Einsatzcharge, u.zw. 205kg Fe-Träger • (50 Ma.-% der rechtlichen Fe-Träger) eingebracht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch nach dem Aufgeben der zweiten Einsatzcharge von oben beträgt 1,46m3/min, von unten — 1,54m3/min. Das Verhältnis des Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben ist 1:0,95. Der spezifische Erdgasverbrauch von unten und von oben ist 0,52m3/min. Nach 16,2 min, wenn der Sauerstoffverbrauch 49 m3 erreicht hat, wurde die dritte Einsatzcharge, u. zw. 205 kg Fe-Träger und 40,5kg Anthrazit (67,5 Ma.-%), eingebracht. Weiter wird das Schmelzen wie im Beispiel 1 geführt. Die Schmelzdauer ist 41 min lang. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl beträgt 0,06%. Der Sauerstoffverbrauch für die Schmelze ist 123m3. Die Flüssigkeitsstahlausbeute ist 817kg. Die Konverterleistung ist 1196kg/h.
Beispiel 8
Die erste Einsatzcharge enthält 502 kg feste metallische Fe-Träger, was 55Ma.-% der Fe-Träger ausmacht, und 19,5 kg Anthrazit, was 32,5Ma.-% des festen Energieträges ausmacht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch von unten beträgt 1,0m3/min, von oben -1,75m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben beträgt 1:1,75. Der spezifische Erdgasverbrauch von oben beträgt 0,69 m3/m in, von unten — 0,375m3/min. 8min nach dem Einblasen von 24m3 Sauerstoff, was 20 Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Sauerstoffs entspricht, wird die zweite Einsatzcharge, u.zw. 205 kg Fe-Träger (50 Ma.-% der restlichen Fe-Träger), eingebracht. Der spezifische Sauerstoffverbrauch nach dem Aufgeben der zweiten Einsatzcharge von oben beträgt 1,42m3/min,von unten — 1,58m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Verbrauchs ist 1:0,9. Der spezifische Erdgasverbrauch von unten und von oben -0,52m3/min. Nach 16min, wenn der Sauerstoffverbrauch 48m3 erreicht hat, wurde die dritte Einsatzcharge, u.zw. 205kg Fe-Träger und 40,5kg Anthrazit (67,5Ma.-%), eingebracht. Weiter wird das Schmelzen wie im Beispiel 1 geführt. Die Schmelzdauer ist 40min lang. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl beträgt 0,06%. Der Sauerstoffverbrauch für die Schmelze ist 120m3. Die Flüssigstahlausbeute ist 817 kg. Die Konyerterleistung beträgt 1 225kg/h.
Beispiel 9
Die erste Einsatzcharge enthält 502 kg feste metallische Fe-Träger, was 55 Ma.-% der Fe-Träger ausmacht, und 19,5kg Anthrazit, was 32,5 Ma.-% des festen Energieträgersausmacht. Der spezifische Sauerstpffverbrauch von unten beträgt 1,0m3/min, von oben -1,75m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben ist 1:1,75. Der spezifische Erdgasverbrauch von oben beträgt 0,69m3/min, von unten -0,375m3/min. 8,1 min nach dem Einblasen von 24,5m3 Sauerstoff, was20Ma.-%desfürdie Schmelze erforderlichen Sauerstoffs entspricht, wird die zweite Einsatzcharge, u.zw. 205kg Fe-Träger (50 Ma.-% der restlichen Fe-Träger), eingebracht.
Der spezifische Sauerstoffverbrauch nach dem Aufgeben der zweiten Einsatzcharge von oben beträgt 1,5m3/min, von unten -1,5m3/min. Das Verhältnis des spezifischen Sauerstoffverbrauchs von unten und von oben ist 1:1. Der spezifische Erdgasverbrauch von unten und von oben beträgt 0,52 m3/m in. Nach 16,2 min, wen η der Sauerstoffverbrauch 49 m3 erreicht hat, wurde die dritte Einsatzcharge, u.zw. 205 kg Fe-Träger und 40,5 kg Anthrazit (67,5Ma.-%), eingebracht. Weiter wird das Schmelzen wie im Beispiel 1 geführt. Die Schmelzdauer ist 40,5min lang. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl beträgt 0,06%. Der Sauerstoffverbrauch für die Schmelze ist 122 m3. Die Flüssigstahlausbeute ist 816 kg. Die Konverterleistung beträgt 1 209 kg/h.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Stahlerzeugung aus festen metallischen Fe-Trägern in einem Sauerstoff-Blaskonverter, bei dem der Einsatz, der feste metallische Fe-Träger und einen festen Energieträger enthält, in drei Chargen in den Konverter aufgegeben, nach dem Aufgeben jeder Charge durch die Verbrennung des festen Energieträgers unter Zufuhr eines Oxydationsmittels und eines Kohlenwasserstoffbrennstoffs in den Konverter von oben und von unten erhitzt und zu Fertigstahl geschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einsatzcharge von 30 bis 35Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen festen Energieträgers und von 50 bis 60 Ma.-% der für die Schmelze erforderlichen festen Fe-Träger, die zweite Charge von 48 bis 52 Ma.-% der restlichen Fe-Träger und die dritte Charge die restliche Menge der Fe-Träger und des festen Energieträgers enthält, wobei die erste Einsatzcharge bis zum plastischen Zustand der Fe-Träger bei einem Verhältnis des spezifischen Oxydationsmittelverbrauchs von unten und von oben von 1 :(1,5 bis 2,0) und die zweite Charge bis zum plastischen Zustand bei einem Verhältnis des spezifischen Oxydationsmittelverbrauchs von unten und von oben von 1:(0,9 bis 1) erhitzt wird und der Oxydationsmittelverbrauch für die Erhitzung jeder der beiden ersten Chargen von 15 bis 25Ma.-% des für die Schmelze erforderlichen Oxydationsmittels beträgt.
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