Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes einer Schmelze an Phosphor und/oder
Mangan beim Windfrischen Beim Windfrischprozeß ist es für die Güte des erzeugten
Stahles und auch für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens von besonderer Wichtigkeit,
während der hierbei gegebenen nur kurzen Schmelzzeit den Ablauf der maßgebenden
metallurgischen Vorgänge in der Schmelze möglichst rasch und zuverlässig festzustellen,
um auf Grundlage der Ergebnisse dieser Radüberwachung den Schmelzverlauf zu beeinflussen.Method for determining the phosphorus and / or content of a melt
Manganese in wind freshening In the wind freshening process, it is for the quality of what is produced
Steel and also for the economic efficiency of the process of particular importance,
during the only short melting time given here the course of the decisive
determine metallurgical processes in the melt as quickly and reliably as possible,
in order to influence the melting process on the basis of the results of this wheel monitoring.
Es hat an Versuchen nicht gefehlt, die sich die Aufgabe gestellt haben,
eine kontinuierliche Überwachung des Windfrischverfahrens zu schaffen, insbesondere
den Phosphor- und/oder Mangangehalt des Bades kontinuierlich zu verfolgen. Wegen
der Vielzahl der sich während der kurzen Frischzeit im Konverter überschneidenden
Einflußfaktoren ist diese Aufgabe bisher nicht befriedigend gelöst worden. Man hat
sich vielmehr darauf beschränkt, Verfahren auszuarbeiten, mit denen ein charakteristischer
Punkt innerhalb des Entphosphorungsverlaufes erfaßt werden kann, um hieraus eine
Vorhersage über den voraussichtlichen Blasendpunkt zu gewinnen. So ist insbesondere
ein Verfahren zur Festlegung des Blasendpunktes bekannt, das im,grundsätzlichen
darin besteht, durch Messungen an der Konverterflamme (z. B. Flammenstrahlungs-
oder Extinktionsmessung) Meßkurven aufzunehmen, in denen ein charakteristischer
Punkt auftritt, bei dem die Schmelze einen definierten Phosphorgehalt hat. Die nach
Erreichen dieses Punktes notwendige Blasezeit wird sodann aus dem im allgemeinen
bekannten Entphosphorungsverlauf zum Blasende abgeleitet. Dieses Verfahren führt
zwar für manche Problemstellungen zu befriedigenden Ergebnissen, doch stellt es,
wie eingangs ausgeführt, nur eine Teillösung des Gesamtproblems dar.There has been no lack of attempts that have set themselves the task of
to provide continuous monitoring of the wind freshening process, in particular
to continuously track the phosphorus and / or manganese content of the bath. Because
the large number of overlap in the converter during the short fresh time
Influencing factors, this task has not yet been satisfactorily solved. One has
rather it restricts itself to working out procedures with which a characteristic
Point within the dephosphorization process can be detected to make a
Gain prediction of the probable end point of the blow. So is particular
a method for determining the bubble end point is known in the, fundamental
consists of measuring the converter flame (e.g. flame radiation
or absorbance measurement) record measurement curves in which a characteristic
Point occurs at which the melt has a defined phosphorus content. The after
Reaching this point necessary bubble time is then from the in general
known dephosphorization process derived at the end of the blister. This procedure leads
results can be satisfactory for some problems, but it
as stated at the beginning, only represents a partial solution to the overall problem.
Im übrigen hat man aus dem Konverterrauch bereits Staub abgesaugt
und sind Untersuchungen des Konverterrauches bekannt, und es ist beispielsweise
vermutet worden, daß der Konv erterrauch in der heißen Reaktionszone über den Winddüsen
als Ergebnis der primären Windfrischreaktion gebildet wird. Man hat angenommen,
daß an den Berührungsstellen des Windes mit dem Bad unter Wärmeentwicklung zunächst
überwiegend Eisenoxydul entstünde, welches beim Aufsteigen durch das Bad mit den
Eisenbegleitern, die höhere Affinität zum Sauerstoff: haben, reagieren. An den Stellen
höchster Reaktionstemperatur verdampfen dann alle anwesenden Phasen im Verhältnis
ihrer Dampfdrucke und die Zusammensetzung dieser Dämpfe entspräche dem Stand der
Reaktion, die in Richtung auf das Gleichgewicht des Oxyds mit Bad und Schlacke ablaufe.
In dem verdampften Oxyd wären dann die Elemente mit hoher Affinität zum Sauerstoff,
wie Mangan und Phosphor, stark angereichert. Man hat außerdem vermutet, daß die
Gehalte der Staubteilchen im Konverterabgas an Begleitelementen des Bades proportional
den Konzentrationen dieser Begleitelemente in der Konverterschmelze seien. Die Bemühungen
um die fortlaufende Bestimmung des Gehaltes einer Schmelze an Phosphor und/oder
Mangan sind durch diese Vermutungen jedoch nicht beeinflußt worden, die sich im
übrigen als tatsächlich nicht zutreffend herausgestellt haben.Otherwise, dust has already been extracted from the converter smoke
and studies of converter smoke are known, and it is for example
it has been suspected that the convector smoke was in the hot reaction zone above the tuyeres
is formed as a result of the primary wind freshening reaction. It was assumed
that at the point of contact of the wind with the bath with heat development initially
predominantly iron oxide would arise, which when ascending through the bath with the
Iron companions that have a higher affinity for oxygen: react. In the places
the highest reaction temperature then evaporate all the phases present in proportion
their vapor pressures and the composition of these vapors would correspond to the state of
Reaction going towards the equilibrium of the oxide with the bath and slag.
In the vaporized oxide there would be the elements with a high affinity for oxygen,
like manganese and phosphorus, highly enriched. It has also been suggested that the
The content of dust particles in the converter exhaust gas on accompanying elements of the bath is proportional
the concentrations of these accompanying elements in the converter melt. The effort
the continuous determination of the phosphorus and / or content of a melt
Manganese were not influenced by these assumptions, which are in the
others have proven to be actually incorrect.
Die Erfindung lehrt, zur Bestimmung des Gehaltes einer Schmelze an
Phosphor und/oder Mangan beim Windfrischen, insbesondere zur kontinuierlichen Gehaltsbestimmung,
in bekannter Weise aus den Konverterabgasen Staub abzusaugen und den Gehalt des
Staubes an den zu bestimmenden Elementen zu ermitteln, aus denen sich über einen
annähernd linearen Funktionszusammenhang der Phosphor- und/oder Mangangehalt der
Schmelze ergibt.The invention teaches to determine the content of a melt
Phosphorus and / or manganese in wind freshening, especially for continuous determination of the content,
suction in a known manner from the converter exhaust dust and the content of the
To determine dust on the elements to be determined that make up a
approximately linear functional relationship of the phosphorus and / or manganese content of the
Melt results.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Elemente Eisen,
Mangan und Phosphor, nicht aber deren Oxyde, in der primären Reaktionszone, dem
sogenannten Brennfleck, verdampfen, daß aber die Alkalimetalle, wie Kalium und Natrium,
aus der Schlacke verdampfen. An sich wäre es durchaus denkbar gewesen, daß Phosphor
und Mangan aus der Schlacke verdampfen, in der sie in wesentlich höherer Konzentration
vorliegen. Da sie jedoch in der Reaktionszone verdampfen, ist überraschenderweise
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Bestimmung des Gehaltes einer Schmelze au
Phosphor und/oder Mangan möglich. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
liegt darin, daß eine kontinuierliche
Gehaltsbestimmung möglicht
ist, wozu die Staubabsaugung zweckmäßig während des gesamten Frischvorganges vorgenommen
und der gesamte Verlauf des Frischvorganges aus der Staubanalyse ermittelt wird.
Die Staubanalyse kann dabei in Anwendung bekannter Untersuchungsmethoden spektroskopisch,
kernresonanz-spektroskopisch oder auch auf naßchemischem Wege vorgenommen werden.
Jedenfalls empfiehlt es sich, die Ergebnisse der Analyse automatisch zu registrieren
und die Registriervorrichtung in Prozenten des zu bestimmenden Elementes in der
Schmelze, d. h. in Phosphor- oder Manganprozenten, zu eichen.The invention is based on the knowledge that the elements iron,
Manganese and phosphorus, but not their oxides, in the primary reaction zone, the
so-called focal point, evaporate, but that the alkali metals, such as potassium and sodium,
evaporate from the slag. In itself it would have been entirely conceivable that phosphorus
and manganese evaporate from the slag, in which they are in a much higher concentration
are present. However, since they evaporate in the reaction zone, it is surprising
with the method according to the invention, the determination of the content of a melt au
Phosphorus and / or manganese possible. A particular advantage of the method according to the invention
is that a continuous
Determination of content possible
is why the dust extraction is expediently carried out during the entire freshening process
and the entire course of the fresh process is determined from the dust analysis.
The dust analysis can be carried out using known investigation methods spectroscopically,
be carried out by nuclear resonance spectroscopy or by wet chemical methods.
In any case, it is advisable to automatically register the results of the analysis
and the registration device as a percentage of the element to be determined in the
Melt, d. H. in phosphorus or manganese percentages.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung ausführlicher
erläutert; es zeigt Fig. 1 den gesetzmäßigen Zusammenhang zwischen der emittierten
Phosphormenge, ermittelt aus dem Staub und dem Phosphorgehalt der Schmelze, und
Fig. 2 den Zusammenhang zwischen dem Phosphorgehalt im Staub und in der Schmelze.In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing
explained; It shows Fig. 1 the legal relationship between the emitted
Amount of phosphorus, determined from the dust and the phosphorus content of the melt, and
2 shows the relationship between the phosphorus content in the dust and in the melt.
Die Figuren lassen eindeutig die erwähnte Gesetzmäßigkeit im Sinne
einer Proportionalität erkennen und bedürfen im einzelnen nicht der Beschreibung.
Sie gelten ähnlich auch für Mangan und ermöglichen im Ergebnis das erfindungsgemäße
Verfahren.The figures clearly leave the aforementioned regularity in mind
recognize a proportionality and do not need to be described in detail.
They also apply similarly to manganese and, as a result, enable the inventive method
Procedure.