DE1147611B

DE1147611B - Herdofen zum Frischen von Eisen, insbesondere von Roheisen, mittels technisch reinem Sauerstoff und Verfahren zum Herstellen von Stahl in diesem Ofen

Info

Publication number: DE1147611B
Application number: DEK27460A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Kocks
Original assignee: FRIEDRICH KOCKS DR ING
Current assignee: FRIEDRICH KOCKS DR ING
Priority date: 1955-11-29
Filing date: 1955-11-29
Publication date: 1963-04-25

Description

Herdofen zum Frischen von Eisen, insbesondere von Roheisen, mittels technisch reinem Sauerstoff und Verfahren zum Herstellen von Stahl in diesem Ofen Seit nahezu einem Jahrhundert unterscheidet man beim Frischen von Eisen, insbesondere von Roheisen, zwischen zwei grundsätzlich voneinander abweichenden Verfahren, nämlich dem sogenannten »Windfrischverfahren« und dem »Herdofenfrischen«. Beim Windfrischen wird dem Bad zusätzliche Wärme nicht zugeführt. Hier liefern die mit Luftsauerstoff verbrannten Eisenbegleiter, insbesondere der Kohlenstoff, das Silizium und der Phosphor, die Wärmemenge, die notwendig ist, das Bad auf die mit abnehmendem Kohlenstoffgehalt ansteigende Schmelztemperatur zu bringen. Als Frischgerät dient der Konverter, von dessen mit Düsen besetztem Boden her Wind, den man in neuerer Zeit auch mit Sauerstoff anreichert, durch das Bad hindurchgeblasen wird. Ein »Windfrischen« stellt auch das sogenannte »Oberwindfrischen« mit technisch reinem Sauerstoff dar, der aus einer Lanze von der Badoberfläche her mit hohem Druck in das zu frischende Eisen eingeblasen wird. Sowohl beim Unter- als auch beim Oberwindfrischen mit Sauerstoff bietet die Charge dem gasförmigen Frischmittel bei kleiner Oberfläche eine verhältnismäßig große Badhöhe an. Die Frischreaktion geht mit großer Lebhaftigkeit vor sich und läuft kurzfristig, d. h. in etwa 20 Minuten, ab.
Anders als beim »Windfrischen« wird beim klassischen »Herdofenfrischen« der Charge Wärme zugeführt und bei oxydierend wirkender Beheizung mit festen oder schmelzflüssigen Frischmitteln gearbeitet. Das geschieht auf großer Badoberfläche bei niedriger Badhöhe. Das Herdofenfrischen wickelt sich wesentlich langsamer ab als das Windfrischen, jedoch mit dem Vorteil, daß hier die Charge durch Schlackenarbeit besonders gut durchgearbeitet werden kann und dem verhältnismäßig ruhigen Bad durch Abstehenlassen und andere Maßnahmen schädliche Einschlüsse praktisch vollständig entzogen werden können. Obwohl die wärmewirtschaftlichen Verhältnisse beim Herdofenfrischen durch eine regenerative Beheizung der Öfen (Siemens-Martin-Öfen) wesentlich verbessert werden konnten, erfordert die Frischarbeit im Herdofen ein Vielfaches der beim Windfrischen benötigten Zeit, d. h. etwa 6 bis $ Stunden.
Bekannt sind nun aber auch Herdfrischverfahren, bei denen der Ofen wie üblich beheizt und zusätzlich Sauerstoff in kräftigem Strom in oder auf das Metallbad geblasen wird. Bekannt sind weiterhin entweder als Drehtrommel- oder Flachherde ausgebildete Ofen, in denen flüssiges Roheisen nur mit technisch reinem oder mit an Sauerstoff angereichertem Gas gefrischt wird, das von einer Stirnseite des Ofens her nach dem Rauchgasabzug zu über das Eisenbad geleitet wird. Auf letztere Weise kommt man zu einem unerwartet raschen Ablauf des Frischprozesses in einem kammerlosen Herdofen. Darüber hinaus entfallen hier alle die Schwierigkeiten, die zum Wesen des Windfrischens im Konverter gehören, wie z. B. die nicht unbedeutenden Verluste durch Auswurf und Abbrand sowie der starke, beim Windfrischen bisher nicht zu beherrschende Rauchanfall.
Bekanntlich muß nun aber eine in bekannter Weise windgefrischte Charge, wenn sie hochwertige Stähle und Stähle mit höherem Kohlenstoffgehalt ergeben soll, nach beendetem Frischen nachbehandelt, z. B. aufgekohlt werden. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Läuterungsbehandlung, bei der die Charge nicht auf großer Fläche ausgebreitet, sondern auf kleinerem Raum zusammengefaßt sein muß, in dem zum Frischen auf großer Oberfläche eingerichteten Flachherd durchzuführen.
Die Erfindung betrifft im wesentlichen einen Herdofen zum Frischen von Eisen, insbesondere von Roheisen, durch technisch reinen Sauerstoff, der von einer Stirnseite des kammerlosen und im wesentlichen unbeheizten Flachherdes her in Richtung des gegenüberliegenden Gasabzuges über den flüssigen Einsatz geblasen wird, welcher Herdofen dadurch gekennzeichnet ist, daß seine Herdsohle unter dem Frischmitteleintritt einen muldenförmig gestalteten Abschnitt aufweist, von dem aus sie nach der Abgasseite zu schräg ansteigend verläuft und der Herdofen um eine senkrecht zu seiner Längsachse verlaufende Achse nach dem Muldenabschnitt seines Herdes hin kippbar ist. Durch Schrägstellen eines mit einem solchen Herd ausgestatteten Ofens läßt sich die Badoberfläche in weitem Spielraum verkürzen. Während dem Frischmittel beim Sauerstofffrischen eine möglichst große Badfläche angeboten wird, kann nun weiter nach der Erfindung die Läuterungsbehandlung der Eisenschmelze im gleichen Ofen nach dessen Schrägstellung auf kleinerer Badoberfläche stattfinden. Zweckmäßig ist der Ofen im Bereich seiner Herdmulde z. B. durch Ölbrenner, die in einer Stirnseite des Ofens angeordnet sind, während der Läuterungsperiode beheizbar.
In der Zeichnung ist ein Herdofen nach der Erfindung schematisch und im senkrechten Längsschnitt dargestellt.
Fig.1 zeigt den Ofen in der Stellung während des Sauerstofffrischens und Fig. 2 in Schrägstellung mit verkürzter Badoberfläche während der Läuterungsbehandlung. Durch die von der Eintrittsseite des Sauerstoffs nach der gegenüberliegenden Seite schräg ansteigende Herdsohle 1 wird dem Frischmittel eine große Badoberfläche in Horizontalstellung des Ofens angeboten. Bringt man den Ofen dagegen in die in Fig. 2 gezeichnete Schrägstellung, dann verkürzt sich die Badoberfläche, wobei die Herdmulde 3 den zurücklaufenden Stahl wie ein Elektroofen od. dgl. aufnimmt. Durch an der Stirnseite des Ofens befindliche Ölbrenner 4 kann der Läuterungsabschnitt des Herdes während der Läuterungsbehandlung beheizt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Frischen von Eisen, insbesondere von Roheisen, unter Verwendung eines Herdofens nach Anspruch 1 oder 2 geht dem bekannten Windfrischverfahren gegenüber einen neuen, in besonderem Maße fortschrittlichen, aber auch eigenartigen Weg, dessen Möglichkeit bisher nicht erkannt wurde.

Claims

P.#\TENTANSPRÜCHE: 1. Herdofen zum Frischen von Eisen, insbesondere von Roheisen, durch technisch reinen Sauerstoff, der von einer Stirnseite des kammerlosen und im wesentlichen unbeheizten Flachherdes her in Richtung des gegenüberliegenden Gasabzuges über den flüssigen Einsatz geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Herdsohle (1) des Ofens unter dem Frischmitteleintritt einen muldenförmig gestalteten Abschnitt (3) aufweist, von dem aus sie nach der Abgasseite zu schräg ansteigend verläuft, und der Herdofen um eine senkrecht zu seiner Längsachse verlaufende Achse nach dem Muldenabschnitt seines Herdes hin kippbar ist.
2. Herdofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im Bereich seiner Herdmulde z. B. durch Ölbrenner, die in einer Stirnseite des Ofens angeordnet sind, beheizbar ist.
3. Verfahren zum Herstellen von Stahl im Herdofen unter Frischen des flüssigen Einsatzes in horizontaler Stellung des Ofens durch Aufblasen von technisch reinem Sauerstoff auf die Oberfläche des Eisenbades mittels in einer Stirnseite des Ofens angeordneter Blasdüsen unter Verwendung eines Herdofens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Frischen der Ofen nach dem Muldenabschnitt seines Herdes zu gekippt und die gefrischte Charge in dieser Stellung des Ofens einer Läuterungsbehandlung unterzogen und erforderlichenfalls aufgekohlt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 735196, 800 015, 843 097; österreichische Patentschriften Nr. 174 069, 174 071, 174 387; schweizerische Patentschrift Nr. 255 156; französische Patentschrift Nr. 1022 950; britische Patentschrift Nr. 712 616; USA.-Patentschriften Nr. 2 515 631, 2 523 475, 2598393.