DE1270059B - Hearth furnace, especially Siemens-Martin furnace - Google Patents

Hearth furnace, especially Siemens-Martin furnace

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DE1270059B
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Edward F Kurzinski
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    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/22Arrangements of air or gas supply devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/16Introducing a fluid jet or current into the charge

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Description

Herdofen, insbesondere Siemens-Martin-Ofen Die Erfindung betrifft einen Herdofen, insbesondere Siemens-Martin-Ofen, mit einem durch die Stirnwand geführten Brenner, dessen Flamme diagonal nach unten auf die Charge im Ofen gerichtet ist, und mit einer Sauerstoffstrahlvorrichtung mit einer durch die Wand unter dem Brenner verlaufenden Leitung für gasförmigen Sauerstoff, um die Brennerflamme mit Sauerstoff anzureichern, ohne daß das Gewölbe oder andere Teile des Ofens beschädigt werden.Hearth furnace, in particular Siemens-Martin furnace The invention relates to a hearth furnace, in particular a Siemens-Martin furnace, with one through the end wall guided burner, the flame of which is directed diagonally downwards towards the batch in the furnace is, and with an oxygen jet device with one through the wall under the Burner running conduit for gaseous oxygen to use the burner flame Enrichment of oxygen without damaging the vault or other parts of the furnace will.

Es war früher allgemein üblich, die Erwärmungszeit dadurch abzukürzen und damit die Strahlproduktion von Siemens-Martin-Öfen zu erhöhen, daß gasförmiger Brennstoff in den Ofen zusammen mit einer Brennstoffmischung eingeleitet wurde, die von an der Stirnwand angebrachten Brennern oder durch das Gewölbe des Ofens vermittels Düsen oder Düsenrohren eingeleitet wurde. Nach der Besckikkung eines Ofens mit Schrott ist es z. B. üblich, die Brennerfiamrnen durch Zugabe von Sauerstoff anzureichern. Dadurch wird die Flammentemperatur erhöht und die Zeit für das Niederschmelzen verkürzt und der Schrott oxydiert, so daß Sauerstoff für die Oxydation der Metalloide des Blockeisens beim Zusatz von heißem Metall frei wurde. Durch die erhöhte Wärme, die zum Schmelzen des Schrotts beiträgt, wird jedoch auch das Gewölbe geschädigt und dessen Lebensdauer merklich verkürzt. Darüber hinaus werden, wenn der Sauerstoff nach üblicher Praxis durch übliche, an der Stirnseite offene Brenner eingeleitet wird, die Feuerbrücke und die Wände in der Nähe dieser Feuerbrücke ebenfalls der hohen Temperatur der mit Sauerstoff angereicherten Flamme ausgesetzt.It used to be common practice to shorten the heating time by doing this and thus to increase the beam production of Siemens-Martin furnaces that gaseous Fuel has been introduced into the furnace together with a fuel mixture, from burners attached to the front wall or through the vault of the furnace was introduced by means of nozzles or nozzle pipes. After filling one Oven with scrap it is z. B. usual, the Brennerfiamrnen by adding oxygen to enrich. This increases the flame temperature and the time for melting down shortened and the scrap oxidized, leaving oxygen for the oxidation of the metalloids of the ingot was released when hot metal was added. Due to the increased warmth, which contributes to the melting of the scrap, however, the vault is also damaged and its service life is noticeably shortened. In addition, if the oxygen in accordance with normal practice, initiated by conventional burners that are open at the front will, the fire bridge and the walls near this fire bridge also the exposed to high temperature of oxygen enriched flame.

In einer späteren Stufe des Erwärmungsvorgangs, während der Bearbeitungs- oder Reinigungsperiode, wenn die Beschickung geschmolzen ist und die geschmolzene Beschickung weiter erwärmt wird, damit der Kohlenstoffgehalt verringert und der fertige Stahl gebildet wird, war es häufig üblich, gasförmigen Sauerstoff auf die Oberfläche der Beschickung mit Sauerstoffstrahlrohren aufzublasen oder gasförmigen Sauerstoff unter die Oberfläche der Beschickung von Sauerstoffrohren aus einzuleiten. Auf diese Weise wird die Oxydation von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxyd stark beschleunigt, und die Dauer der Raffinierung bzw. Reinigung wird vermindert.At a later stage of the heating process, during the machining or cleaning period when the load is melted and the melted Charge is further heated so that the carbon content is reduced and the When finished steel is formed, it was common practice to add gaseous oxygen to the Surface of the charge inflated with oxygen jet tubes or gaseous Introduce oxygen below the surface of the feed from oxygen tubes. In this way the oxidation of carbon to carbon monoxide is greatly accelerated, and the refining time is reduced.

Durch die Freisetzung von Kohlenmonoxyd wird die Beschickung in einem Ausmaß zum Kochen gebracht, das von der Menge des zugeführten Sauerstoffs abhängt. Die Tatsache, daß durch diesen Sauerstoff während der Raffinierung ein Kochen verursacht wurde, begrenzte bisher die Geschwindigkeit, mit der Sauerstoff zum Entkohlen eingeleitet werden konnte, da in der Beschickung ein übermäßiges Spritzen auftrat, wenn der Kochvorgang zu intensiv wurde, wodurch die Lebensdauer des Gewölbes stark vermindert wurde und auch andere Teile des Ofens geschädigt wurden.Due to the release of carbon monoxide, the feed is in one Boil to the extent that depends on the amount of oxygen supplied. The fact that this oxygen causes boiling during refining has limited the rate at which oxygen is introduced for decarburization due to excessive splashing in the load when the The cooking process has become too intense, which greatly reduces the service life of the vault and other parts of the furnace were also damaged.

Die gleichen Umstände, durch welche eine wirksame Oxydation von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxyd durch Verwendung von Sauerstoffstrahlen gefördert wird, fördern auch die Oxydation von Eisen zu Eisen(II)-oxyd, das aus dem Bad in Form eines dichten, braunen Rauches austritt. Dieser Rauch hat offensichtlich eine stark zerstörende Wirkung auf die feuerfesten Materialien der Wände und des Gewölbes des Ofens, und bei besonders ungünstigen Verhältnissen brach das Gewölbe zusammen.The same circumstances by which there is an effective oxidation of carbon to promote carbon monoxide through the use of oxygen jets also the oxidation of iron to iron (II) oxide, which from the bath in the form of a dense, brown smoke escapes. This smoke obviously has a very destructive effect Effect on the refractory materials of the walls and the vault of the furnace, and in particularly unfavorable conditions the vault collapsed.

Das von der Beschickung an die Ofenatmosphäre abgegebene Kohlenmonoxyd wird mit dem in der Ofenatmosphäre vorhandenem Sauerstoff zu Kohlendioxyd oxydiert. Diese exotherme Reaktion lief bisher nicht so vollständig ab, daß die gesamte Wärme aus der Ofenatmosphäre gewonnen werden konnte, und es traten verhältnismäßig große Mengen nicht umgesetztes Kohlenmonoxyd und Sauerstoff aus dem Ofen aus und gingen für den Betrieb verloren.The carbon monoxide given off by the charge to the furnace atmosphere is oxidized to carbon dioxide with the oxygen present in the furnace atmosphere. This exothermic reaction has so far not proceeded so completely that all of the heat could be obtained from the furnace atmosphere, and it occurred relatively large Quantities don't converted carbon monoxide and oxygen from the furnace out and were lost for operation.

Wenn während der Raffinierung Sauerstoff durch ein Strahlrohr eingeleitet wird, so trat bisher ein bestimmtes Spritzen auf, das zwar die Wände und das Gewölbe des Ofens nicht erreichte, jedoch auf den Strahlrohren Überzüge bildete. Diese Überzüge können so stark werden, daß sie die Auslaßöffnungen der Rohre verstopfen und daß das Rohr nicht aus dem Ofen herausgezogen werden kann. In den bisherigen Vorrichtungen bildet das Sauerstoffstrahlrohr zusammen mit dem Brenner eine Einheit und kann nur als Ganzes mehr oder weniger weit in den Ofen hineingeschoben werden, oder es kann bei einer anderen Anordnung zwar das Sauerstoffstrahlrohr vertikal und horizontal geschwenkt werden, jedoch nicht mehr oder weniger weit in das Ofengewölbe eingeschoben werden.When oxygen is introduced through a jet pipe during refining so far there has been a certain spattering, although it affects the walls and the vault of the furnace, but formed coatings on the radiant tubes. These coatings can become so strong that they clog the outlet openings of the pipes and that the pipe cannot be pulled out of the oven. In the previous devices The oxygen jet pipe and the burner form a unit and can only as a whole can be pushed more or less far into the oven, or it can in another arrangement, the oxygen jet pipe is vertical and horizontal be pivoted, but not pushed more or less far into the furnace vault will.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Ofen so ausgebildet, daß das Strahlrohr axial gegen den Brenner auf die Charge zu und von ihr weg in Stellungen bewegbar ist, in denen die Strahlvorrichtung eine wesentlich größere Strecke in den Ofen ragt als der Brenner.According to the present invention, the furnace is designed so that the radiant tube axially against the burner towards the charge and away from it in positions is movable, in which the blasting device in a much greater distance the stove protrudes as the burner.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist so ausgebildet, daß das Ausströmende des Sauerstoffstrahlrohrs in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Strahlrohrs abgewinkelt und daß das Sauerstoffstrahlrohr um seine Achse drehbar ist.Another preferred embodiment of the invention is designed so that the outflow end of the oxygen jet pipe at an acute angle to the longitudinal axis of the jet pipe angled and that the oxygen jet pipe is rotatable about its axis is.

In einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Sauerstoffstrahlrohr um eine Achse quer zu seiner Längsachse auf den Brenner zu und von ihm weg geschwenkt werden.In a third preferred embodiment of the invention that can Oxygen jet pipe towards the burner about an axis transverse to its longitudinal axis and be swung away from him.

Durch eine entsprechende Verstellung des Sauerstoffstrahlrohrs und durch Zuführung des Sauerstoffstrahls an der Unterseite der Brennerflamme in einem Abstand vor der Brennerspitze, wobei der Strahl wenigstens bis zur Kante der Beschickung reicht, wird eine sehr hohe Sauerstoffanreicherung der Flamme erzielt, ohne daß das Gewölbe geschädigt wird. Da weiterhin der Sauerstoff innerhalb der Flamme auf den heißesten Teil des Bades auftrifft, erfolgt die Oxydation des Kohlenstoffs zu Kohlenmonoxyd mit der größten Geschwindigkeit und Wirksamkeit. Ferner werden die schädlichen Auswirkungen des aus Eisen(II)-oxyd bestehenden schweren braunen Rauches verhindert, da bei der Durchführung der Erfindung dieser Rauch innerhalb der Flamme auftritt, rasch zu Eisen(II)-oxyd oxydiert und zur Oberfläche des Bades zurückgeführt wird, wo er sich mit der Schlacke verbindet.By adjusting the oxygen jet pipe accordingly and by feeding the oxygen jet to the underside of the burner flame in one Distance in front of the burner tip, with the jet at least up to the edge of the charge is enough, a very high oxygen enrichment of the flame is achieved without the vault is damaged. As the oxygen continues to rise within the flame hitting the hottest part of the bath, the oxidation of the carbon takes place too Carbon monoxide with the greatest speed and effectiveness. Furthermore, the harmful effects of the heavy brown smoke consisting of ferrous oxide prevented, as in the practice of the invention, this smoke within the flame occurs, quickly oxidized to iron (II) oxide and returned to the surface of the bath becomes where it connects with the slag.

In der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Sauerstoffstrom während des Frischens in der gleichen Richtung wie die Flamme auf die Oberfläche der geschmolzenen Beschickung gerichtet. Dadurch kann gasförmiger Sauerstoff mit wesentlich höherer Strömungsgeschwindigkeit als bisher angewendet werden. Weiterhin wird in dem Gebiet, auf das die rasch strömende Flamme und der rasch strömende Sauerstoff auftreffen, eine starke Zirkulation der Beschickung erzielt, wodurch der Frischprozeß wesentlich beschleunigt wird.In the second preferred embodiment of the invention, the Oxygen flow during freshening in the same direction as the flame directed the surface of the molten charge. This can be gaseous Oxygen with a much higher flow rate than previously used will. Furthermore, in the area on which the rapidly flowing flame and the meet rapidly flowing oxygen, a strong circulation of the feed is achieved, whereby the fresh process is significantly accelerated.

Durch die Zuführung des Sauerstoffstroms an die Unterseite der Flamme wird ein Teil des aus der Oberfläche der geschmolzenen Beschickung austretenden Kohlenmonoxyds in die Flamme geführt, wo er rasch auf Reaktionstemperatur erwärmt und über die ganze Länge des Ofens geführt wird. Auf diese Weise steht ihm eine lange Reaktionszeit bei Reaktionstemperatur zur Verfügung, wodurch - verglichen mit älteren Verfahren - eine fast vollständige Oxydation von Kohlenmonoxyd in Kohlendioxyd im Ofen erreicht wird.By delivering the flow of oxygen to the underside of the flame becomes part of the leakage from the surface of the molten charge Carbon monoxide led into the flame, where it quickly heated to reaction temperature and is guided over the entire length of the furnace. In this way one suits him long reaction time available at reaction temperature, which - compared with older methods - an almost complete oxidation of carbon monoxide into carbon dioxide is achieved in the oven.

Weiterhin wird während des Frischens der Sauerstoffstrom an der Unterseite der Flamme etwa parallel zur Richtung der Flammengase auf die Beschickung gerichtet. Dadurch tritt das Spritzen fast nur innerhalb und unterhalb desjenigen Gebietes der Badoberfläche auf, auf welches die Flamme auftrifft, wodurch die Flamme als Schirm wirkt und praktisch alle Spritzer vom Gewölbe des Ofens abhält. Die Spritzer fallen entweder durch ihr Eigengewicht auf die Oberfläche der Beschickung zurück oder werden durch die Flamme zurückgeführt. Spritzer in der Nähe des Brenners gelangen in denjenigen Teil der Ofenatmosphäre, in dem diese am sauerstoffreichsten ist, und werden daher weitgehend oxydiert. Durch die Stellung der Strahlrohrspitze direkt in den Teilen der Flammen, in denen hohe Geschwindigkeit herrscht, wird die Ausbildung von Krusten vermieden und durch die dort herrschende hohe Temperatur eine Verfestigung der Spritzer an dieser Spitze unterbunden.Furthermore, during the freshening, the oxygen flow is at the bottom the flame is directed towards the charge approximately parallel to the direction of the flame gases. As a result, the splash occurs almost only within and below that area the bath surface on which the flame impinges, whereby the flame as The screen works and keeps practically all splashes from the vault of the stove. The splash either fall back on the surface of the load due to their own weight or are returned by the flame. Splash near the burner in that part of the furnace atmosphere in which it is most oxygen-rich, and are therefore largely oxidized. Directly through the position of the nozzle tip in the parts of the flame where there is high speed, the training of crusts avoided and solidification due to the high temperature prevailing there the splash prevented at this point.

Während der Schlackenfrischreaktion steigt die Schlacke durch das Bad oft in Form von großen Klumpen nach oben, die sich nicht auflösen oder leicht in der Schlacke fließen. In diesem Zustand wird die schwimmende Schlacke dadurch zum Fließen gebracht, daß ein Sauerstoffstrahl darauf gerichtet wird, was nach der dritten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine Schwenkbewegung des Sauerstoffstrahlrohrs durchgeführt werden kann.During the slag fresh reaction, the slag rises through the Bath often in the form of large lumps that do not dissolve or dissolve easily flow in the slag. In this state, the floating slag is thereby made to flow so that a jet of oxygen is directed at what after the third preferred embodiment of the invention by a pivoting movement of the Oxygen jet pipe can be carried out.

Andere Merkmale der Erfindung erkennt man aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen F i g. 1 in einem Seitenriß einen Teil eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Siemens-Martin-Ofens darstellt; F i g. 2 ist ein Grundriß des Inneren eines Teiles eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Siemens-Martin-Ofens, und F i g. 3 ist ein Teilaufriß des Grundgestells für das Sauerstoffrohr, gesehen von der Stirnseite des Ofens. Der in der Zeichnung dargestellte Ofen 1 enthält zwei Stirnwände 3, von denen nur eine dargestellt ist, und die an gegenüberliegenden Enden des Ofens, angebracht sind und um die Länge des Ofens voneinander entfernt sind. Die Stirnwände 3 sind durch eine Rückenwand 5 und durch eine vordere Wand 7 verbunden, die mit einer Mehrzahl von Beschikkungsöffnungen 9 ausgestattet ist. Der Boden des eigentlichen Ofens besteht aus dem üblichen Herd 11, der die Masse des in Stahl zu konvertierenden Materials 13 enthält. Die Beschickung im Ofen wird durch die üblichen Brücken und Wände einschließlich der Brückenwand 14 und der Brückenwand 15 begrenzt. Der Ofen ist oben durch das übliche Gewölbe 16 verschlossen.Other features of the invention will be apparent from the following description in conjunction with the drawings in which F i g. 1 a part in a side elevation shows a Siemens-Martin furnace designed according to the invention; F i g. 2 Figure 3 is a plan view of the interior of a portion of one formed in accordance with the invention Siemens-Martin furnace, and F i g. 3 is a partial elevation of the base for the Oxygen tube seen from the front of the furnace. The one shown in the drawing Furnace 1 contains two end walls 3, only one of which is shown, and the on opposite ends of the furnace, attached and spaced the length of the furnace from each other are away. The end walls 3 are through a back wall 5 and a front Wall 7 connected, which is equipped with a plurality of loading openings 9 is. The bottom of the actual oven consists of the usual stove 11, which the Contains mass of material 13 to be converted into steel. The loading in the oven is through the usual bridges and walls including bridge wall 14 and the bridge wall 15 is limited. The furnace is closed at the top by the usual vault 16.

Durch die Stirnwand 3 führt der übliche Stirnbrenner 17, von dem eine Brennstoffmischung abgegeben wird, z. B. Luft und Gas oder zu Dampf zerstäubtes Öl, das bei dem Entzünden eine Flamme 19 ergibt, die diagonal nach unten in Längsrichtung des Ofens gerichtet ist, so daß diese Flamme auf einem Gebiet der Oberfläche der Beschickung neben der verbundenen Stirnwand des Brenners auftritt, z. B. in dem Gebiet innerhalb der in F i g. 2 eingezeichneten Linie 21. Der Brenner 17 ist in nach abwärts geneigter diagonaler Lage dargestellt, jedoch ist es nicht wesentlich, daß dieses Brennerrohr geneigt ist, sondern daß wenigstens ein Teil der Flamme in geneigter Richtung verläuft. Da die Flamme von der Brennerachse aus divergiert, so kann der Brenner selbst sogar horizontal angeordnet sein.The usual front burner 17 leads through the end wall 3, one of which Fuel mixture is dispensed, e.g. B. air and gas or atomized into steam Oil which, when ignited, results in a flame 19 running diagonally downwards in the longitudinal direction of the furnace is directed so that this flame is on an area of the surface of the Loading next to the connected front wall of the burner occurs, z. B. in the area within the in F i g. 2 drawn line 21. The burner 17 is shown in a downwardly inclined diagonal position, but it is not essential that this burner tube is inclined, but that at least a part the flame runs in an inclined direction. Because the flame from the burner axis diverges, the burner itself can even be arranged horizontally.

Ein langes Sauerstoffstrahlrohr 23 führt durch die Stirnwand 3 des Ofens. Auf diese Weise ist das Strahlrohr 23 ein Stirnwandstrahlrohr im Unterschied von den Gewölbestrahlrohren und den Rückwandstrahlrohren, wie man sie früher verwendete. Das Rohr 23 mündet mit seinem freien Ende innerhalb des Ofens in eine Spitze 25, die in einem Winkel von etwa 15° gegen die Achse des eigentlichen Strahlrohrs geneigt ist. Der Zweck dieses Strahlrohrs besteht darin, einen Strom gasförmigen Sauerstoffs in das Innere des Ofens zu liefern, und hierzu ist das äußere Ende des Strahlrohrs 23 mit einer Zuführungsleitung 27 verbunden, die zu einer in der Zeichnung nicht dargestellten Drucksauerstoffquelle führt. Wenn hier der Ausdruck »Sauerstoff« verwendet wird, dann soll darunter nicht ausschließlich 1.0011/oig reiner Sauerstoff verstanden werden. Handelsüblicher, reiner Sauerstoff mit einer Reinheit von 99,5 % wird bevorzugt, jedoch können auch andere Sauerstoffmischungen. verwendet werden, die kleinere Anteile anderer Gase enthalten. Das Strahlrohr wird üblicherweise durch Kühlwasser gekühlt, das durch Leitungen geführt wird, die längs des Strahlrohres verlaufen und damit verbunden sind, wobei das Kühlwasser durch Leitungen 29 zu- und abgeführt wird.A long oxygen jet pipe 23 leads through the end wall 3 of the Furnace. In this way, the jet pipe 23 is a front wall jet pipe in contrast from the vaulted jet pipes and the rear wall jet pipes as they were used in the past. The tube 23 opens with its free end inside the furnace in a tip 25, which is inclined at an angle of about 15 ° to the axis of the actual jet pipe is. The purpose of this jet pipe is to create a stream of gaseous oxygen into the interior of the furnace, and this is the outer end of the radiant tube 23 connected to a feed line 27, which is not one in the drawing leads shown pressurized oxygen source. When the term "oxygen" is used here then it should not be understood exclusively as 1.0011% pure oxygen will. Commercially available, pure oxygen with a purity of 99.5% is preferred, however, other oxygen mixtures can also be used. used the smaller proportions contain other gases. The jet pipe is usually cooled by cooling water, which is led through lines that run along the nozzle and thus are connected, the cooling water being supplied and discharged through lines 29.

Auf dem Boden 31 am Beschickungsende des Ofens ist eine einstellbare Stütze für das Sauerstoffrohr dargestellt, die allgemein mit 33 bezeichnet ist. Diese Stütze enthält zwei lange, nach unten offene U-Profile 35, die am Boden 31 aufliegen und von. der Stirnwand 3 aus, weg vom Ofen, parallel zur Ofenlängsachse und parallel zueinander angeordnet sind. Zwei verhältnismäßig kurze U-Profilteile 37, deren Innenform der Außenform der Profilteile 35 entspricht, sind gleitend je auf einem der Profilteile 35 angeordnet. Die Profilteile 37 tragen ein verhältnismäßig langes, nach unten offenes U-Profilstück 39, das senkrecht zu den Profilteilen 35 angeordnet ist, wobei die Enden des Profilteils 39 z. B. durch Schweißung mit den oberen Flächen der Profilteile 37 verbunden sind. Ein verhältnismäßig kurzes U-Profilteil 41, dessen Innenform gleich ist wie die Außenform des Profilteils 39, ist gleitend auf dem Profilteil 39 gelagert. Die Profilteile 35 haben mehrere Öffnungen 43, die durch die äußeren vertikalen Flansche führen, und herausnehmbare Stifte 35 führen durch die Öffnungen in den äußeren vertikalen Flanschen der Profilteile 37 und in bestimmte öffnungen 43, so daß die Lage der aus den Profilteilen 37 und 39 bestehenden Anordnung in irgendeinem gewünschten Abstand von der Stirnwand 3 längs der Profilteile 35 festgelegt wird. Der Profilteil 39 ist mit einer Mehrzahl von Öffnungen 47 längs wenigstens eines seiner Vertikalflansche versehen, und herausnehmbare Stifte 49 führen durch die Öffnungen in dem entsprechenden Flansch oder den Flanschen des Profilteils 41 und in bestimmte Öffnungen 47, wodurch die Lage des Profilteils 41 quer zur Längsrichtung des Ofens in gewünschter Weise festgelegt werden kann.On the floor 31 at the charging end of the furnace there is an adjustable one Support for the oxygen tube is shown, which is indicated generally at 33. This support contains two long U-profiles 35 which are open at the bottom and which are attached to the floor 31 rest and from. the end wall 3, away from the furnace, parallel to the furnace longitudinal axis and are arranged parallel to each other. Two relatively short U-profile parts 37, the inner shape of which corresponds to the outer shape of the profile parts 35, are sliding each arranged on one of the profile parts 35. The profile parts 37 wear a relatively long, downwardly open U-profile piece 39, which is perpendicular to the profile parts 35 is arranged, the ends of the profile part 39, for. B. by welding with the upper surfaces of the profile parts 37 are connected. A relatively short U-profile part 41, the inner shape of which is the same as the outer shape of the profile part 39, is sliding stored on the profile part 39. The profile parts 35 have several openings 43 that pass through the outer vertical flanges and guide removable pins 35 through the openings in the outer vertical flanges of the profile parts 37 and in certain openings 43, so that the position of the profile parts 37 and 39 existing Arrangement at any desired distance from the end wall 3 along the profile parts 35 is set. The profile part 39 is longitudinal with a plurality of openings 47 at least one of its vertical flanges and removable pins 49 lead through the openings in the corresponding flange or the flanges of the Profile part 41 and in certain openings 47, whereby the position of the profile part 41 can be set transversely to the longitudinal direction of the furnace in the desired manner.

Mit der oberen Fläche des Profilteils 41 ist eine Kreisplatte 51 fest verbunden, die die untere Hälfte eines Drehtisches darstellt, der weiterhin eine Kreisplatte 53 enthält, die drehbar mit der Platte 51 verbunden ist, so daß sie koaxial zur Platte 51 um eine vertikale Achse gedreht werden kann. Die Platten 51 und 53 sind mit einer Mehrzahl vertikaler, durch diese Platten führenden Öffnungen versehen, wobei durch zwei in Deckung liegende Öffnungen ein herausnehmbarer Stift 57 eingesetzt wird, so daß die Platten 51 in gewünschter Winkelstellung relativ zueinander festgehalten werden können. Ein hohles Ständerrohr 59 ist fest und koaxial mit der oberen Fläche der Platte 53 verbunden und trägt an seinem oberen Ende einen mit einem Innengewinde versehenen Kragen, der vermittels eines Handrades 63 gedreht werden kann. Eine mit Schraubengewinde versehene Heberstange 65 greift in das Innengewinde des Kragens 61 ein, wird dadurch geführt und erstreckt sich bis in den Ständer 59, so daß die Säule 65 beim Drehen des Handrades 63 gehoben oder gesenkt wird.A circular plate 51 is fixed to the upper surface of the profile part 41 connected, which represents the lower half of a turntable, which continues to have a Includes circular plate 53 which is rotatably connected to the plate 51 so that they can be rotated coaxially to the plate 51 about a vertical axis. The plates 51 and 53 have a plurality of vertical openings through these plates provided, with a removable pin through two congruent openings 57 is used so that the plates 51 in the desired angular position relative can be held to each other. A hollow stand tube 59 is solid and coaxial connected to the upper surface of the plate 53 and carries a at its upper end with an internally threaded collar which is rotated by means of a handwheel 63 can be. A screw-threaded lifter rod 65 engages the internal thread of the collar 61, is guided through it and extends into the stand 59, so that the column 65 is raised or lowered when the handwheel 63 is turned.

Die Hebersäule 65 endet oben in einem Kopf 67, der an seinem oberen Ende ein Gelenk 69 trägt, an dem eine Stützplatte 61 so befestigt ist, daß sie um eine horizontale Achse geschwenkt werden kann. Die Stützplatte 71 hat Fächerform und ist mit einem Schlitz 73 ausgestattet, der bogenförmig um die Schwenkachse 69 verläuft. Eine Schraube 75 führt von dem Kopfteil 67 nach der Seite durch den Schlitz 73 und trägt eine Mutter 77, so daß die Stützplatte 71 in irgendeiner gewünschten Schwenklage um den Schwenkpunkt 69 festgeklemmt werden kann. Die Stützplatte 71 endet oben in einer abnehmbaren Klammer 79, deren beide Hälften das Strahlrohr 23 umfassen, und sie sind durch Schrauben und Muttern 81 lösbar miteinander verbunden.The lifting column 65 ends at the top in a head 67, which is at its upper End carries a hinge 69 to which a support plate 61 is attached so that they around a horizontal axis can be pivoted. The support plate 71 has a fan shape and is equipped with a slot 73 which is arcuate around the pivot axis 69 runs. A screw 75 leads from the head part 67 to the side through the slot 73 and carries a nut 77, so that the support plate 71 in any desired Pivot position about the pivot point 69 can be clamped. The support plate 71 ends at the top in a removable bracket 79, both halves of which the jet pipe 23 include, and they are detachably connected to each other by bolts and nuts 81.

Ein Teil des Strahlrohrs 23, der einen merklichen Abstand von der Klemme 79 in Richtung zur Spitze 25 hat, führt durch eine Eingangskammer 83, die in der Stirnwand 3 ausgebildet ist. Die Kammer 83 kann gewünschtenfalls mit Wasser gekühlt werden, und sie hat nach außen abgeschrägte, der Strahldüse 23 gegenüberliegende Wände, die zu einer Kreisöffnung konvergieren, die nicht viel größer ist als das Strahlrohr 23, so daß dieser Teil des Strahlrohrs 23 tatsächlich für eine Universalschwenkung gelagert ist.A part of the jet pipe 23 which is a noticeable distance from the Terminal 79 has in the direction of the tip 25, leads through an entrance chamber 83, the is formed in the end wall 3. The chamber 83 can if desired with water be cooled, and it has outwardly sloping, the jet nozzle 23 opposite Walls that converge to a circular opening not much larger than that Jet pipe 23, so that this part of the jet pipe 23 actually allows universal pivoting is stored.

Eine universelle Gleit- und Schwenkbewegung des Strahlrohrs 23 relativ zur Kammer 83 wird durch die verschiedenen möglichen Einstellungen der Stütze 33 möglich gemacht. Um das Strahlrohr 23 aus dem Ofen herauszunehmen, muß lediglich die Klemme 79 geöffnet werden und das Strahlrohr 23 aus, der Kammer 83 herausgezogen werden. Damit die Stellung des Strahlrohres 23 in Längsrichtung eingestellt werden kann, muß lediglich die Schraubenmutter 77 gelockert und müssen die Stifte 45 herausgezogen werden, worauf die Stütze längs der Profilteile 35 so weit verschoben werden kann, daß das Strahlrohr 23 so weit, wie es gewünscht ist, in den Ofen reicht. Das Handrad 63 kann so lange gedreht werden, bis das Strahlrohr den gewünschten Winkel mit der Horizontalen bildet, worauf die Schraubenmutter 73 angezogen wird. Um das Strahlrohr von einer Seite zur anderen zu schwenken, werden die Stifte 49 und 57 herausgenommen, und der Profilteil 41 wird gleitend längs des Profilteils 39 so weit verschoben, bis die gewünschte seitliche Schwenkung zur oder von der Vorderwand oder der Rückwand erreicht ist, worauf die Stifte 49 und 57 wieder in neue Öffnungen eingesetzt werden. Wie oben bereits ausgeführt, ist die Spitze 25 gegen die Achse des Strahlrohrs 23 goneigt, und diese Anordnung ist bei gewissen Arbeitsweisen zweckmäßig, bei denen der Winkel zwischen dem Sauerstoffstrahl und der Horizontalen dadurch geändert werden soll, daß das Strahlrohr um seine Achse geschwenkt wird. Hierzu wird die Klemme 79 gelockert und das Strahlrohr innerhalb der Klemme gedreht. Eine begrenzte Einstellung des Strahlrohres in Längsrichtung kann durch Lockern der Klemme und durch eine Axialverschiebung des Strahlrohres innerhalb der Klemme erreicht werden. Das Strahlrohr 23 ist axial drehbar, axial verschiebbar und in seiner Gesamtheit in jede Richtung beweglich und universell schwenkbar, einschließlich einer Schwenkung nach oben und nach unten und von einer Seite zur anderen Seite, und es können auch kombinierte Bewegungen ausgeführt werden.A universal sliding and pivoting movement of the jet pipe 23 relative the chamber 83 becomes through the various possible settings of the support 33 made possible. In order to remove the jet pipe 23 from the furnace, only has to the clamp 79 is opened and the jet pipe 23 is pulled out of the chamber 83 will. So that the position of the jet pipe 23 can be adjusted in the longitudinal direction only the nut 77 has to be loosened and the pins 45 have to be pulled out are, whereupon the support along the profile parts 35 can be moved so far, that the jet pipe 23 extends as far as is desired into the furnace. The handwheel 63 can be turned until the nozzle reaches the desired angle with the Forms horizontal, whereupon the nut 73 is tightened. Around the nozzle from one side to the another to pivot, pins 49 and 57 is taken out and the profile part 41 is slid along the profile part 39 Moved until the desired side pivot to or from the front wall or the rear wall is reached, whereupon the pins 49 and 57 again in new openings can be used. As already stated above, the tip 25 is against the axis of the jet pipe 23 gone, and this arrangement is useful for certain working methods, at which the angle between the oxygen jet and the horizontal thereby should be changed that the jet pipe is pivoted about its axis. For this the clamp 79 is loosened and the jet pipe rotated within the clamp. One Limited adjustment of the lance lengthways can be done by loosening the clamp and achieved by an axial displacement of the jet pipe within the clamp will. The jet pipe 23 is axially rotatable, axially displaceable and in its entirety Movable in any direction and universally pivotable, including pivoting up and down and side to side and it can too combined movements are performed.

Wenn das Strahlrohr 23 in der gewünschten Lage eingestellt ist, dann werden die Klemme 79 und die Schraubenmutter 77 angezogen und die Stifte 45, 49 und 57 eingesetzt, so daß die ganze Stütze 33 starr ist und das Strahlrohr 23 in der gewünschten Lage gehalten wird. In diesen festen Stellungen zeigt das Strahlrohr 23 in die gleiche Richtung wie der zugeordnete Brenner 17, worunter hier verstanden werden soll, daß es allgemein die Richtung zur gegenüberliegenden Stirnwand hat, jedoch nicht notwendigerweise genau parallel zum Brenner 17 verlaufen muß.If the jet pipe 23 is set in the desired position, then the clamp 79 and the nut 77 are tightened and the pins 45, 49 and 57 inserted so that the whole support 33 is rigid and the jet pipe 23 in is held in the desired position. In these fixed positions the nozzle shows 23 in the same direction as the associated burner 17, which is understood here should be that it generally has the direction to the opposite end wall, however, it does not necessarily have to run exactly parallel to the burner 17.

An Stelle einer Verstellung von Hand kann die Stütze 33 auch durch Motorkraft bewegt werden, und ihre Teile können durch Motoren eingestellt werden.Instead of an adjustment by hand, the support 33 can also through Motor power can be moved, and their parts can be adjusted by motors.

Der Ofen und die oben beschriebene Einrichtung dieses Ofens sind bisymmetrisch um die mittlere Querebene des Ofens. Die Brenner an den gegenüberliegenden Enden des Ofens brennen abwechselnd, und die entsprechenden Sauerstoffstrahlrohre treten dann in Tätigkeit, wenn der zugeordnete Brenner brennt.The oven and the equipment of this oven described above are bisymmetrical around the middle transverse plane of the furnace. The burners on opposite ends The furnace burns alternately, and the corresponding oxygen jet pipes come in then in operation when the assigned burner is burning.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in der Weise, in welcher die Sauerstoffanreicherung der Flamme des Stirnwandbrenners unter Verwendung eines Sauerstoffstrahlrohrs durchgeführt wird. Während des Niederschmelzens, wenn der Schrott auf die größtmögliche Temperatur ohne Schädigung des Daches gebracht werden soll, ist die Sauerstoffstrahldüse 23 so angeordnet, wie es in F i g. 1, in ausgezogenen Linien, dargestellt ist. Das Strahlrohr liegt unterhalb des Brenners 17 und reicht ein gutes Stück über das Ende des Brenners 17 innerhalb des Ofens, und es endet oberhalb der Beschickung über der Kante der Beschickung, d. h. direkt über der Beschickung und über den freien Teil der benachbarten Feuerbrücke 15 hinaus. Die Spitze 25 des Strahlrohrs 23 ist von der Achse des Strahlrohres nach oben geneigt, und sie ist gegen die Unterseite der Flamme 19 gerichtet. Auf diese Weise wird der aus dem Strahlrohr 23 austretende Sauerstoffstrahl gegen die Unterseite der Flamme 19 in merklichem Abstand von der Stelle gerichtet, an welcher die Flamme austritt, d. h. vom Austrittsende des Brenners über die Feuerbrücke 15 hinaus und direkt über der Beschickung. Der Sauerstoff, der auf die Unterseite der Flamme auftrifft, vermischt sich mit dem unteren Teil der Flamme, die in F i g. 1 schematisch durch den Bereich angedeutet ist, der unterhalb der Linie 85 liegt. In diesem Gebiet ist die Flamme viel leuchtender als im restlichen Gebiet, und sie hat eine wesentlich höhere Temperatur in diesem Gebiet als im übrigen Teil der Flamme. Die Strahlungswärme, die von diesem Teil der Flamme ausgeht, ist viel größer als die, die von der restlichen Flamme ausgesandt wird, und diese größere Strahlungswärme wird durch den Schrott aufgenommen. Der leuchtende Teil der Flamme unterhalb der Linie 85 ist jedoch durch die oberen Teile der Flamme 19 vom oberen Teil des Ofens und insbesondere vom Ofengewölbe abgeschirmt, so daß die Strahlungswärme, die das Gewölbe erreicht, nicht meßbar größer ist, als wenn keine Sauerstoffanreicherung der Flamme 19 durchgeführt würde. Darüber hinaus liegt das leuchtende Gebiet oberhalb der Beschickung und nicht über der Brückenwand, was der Fall wäre, wenn der Sauerstoff in üblicher Weise durch den Stirnbrenner eingeführt würde. Auf diese Weise wird der größte Teil der Wärme aus dem Leuchtgebiet durch die Beschickung und nicht durch die umgebenden Wände und Brücken aufgenommen, und eine Beschädigung der Wände und Brücken infolge überhitzung wird vermieden. Auf diese Weise wird die Flamme nur da angereichert, wo dies notwendig ist, und die durch diese Anreicherung entstehende Wärmestrahlung kommt nur da zur Geltung, wo sie angewendet werden soll. Die Geschwindigkeit der Flamme ist an der Stelle, an der der Sauerstoff auftritt, etwa 15 bis 60 m/Sek. Unterhalb dieses Geschwindigkeitsbereichs ist der Strömungsimpuls der Flamme nicht ausreichend, damit vermieden wird, daß der Sauerstoff durch die Flamme hindurchtritt und eine überhitzung des Gewölbes bewirkt. Oberhalb dieses Bereichs der Strömungsgeschwindigkeit ist der Strömungsimpuls der Flamme zu groß, so daß das geschmolzene Material auf die vordere und rückwärtige Wand gespritzt wird.An important feature of the invention is the manner in which the oxygenation of the flame of the end wall burner using a Oxygen jet pipe is carried out. During the melting down when the Scrap can be brought to the highest possible temperature without damaging the roof is to be, the oxygen jet nozzle 23 is arranged as shown in FIG. 1, in undressed Lines, is shown. The jet pipe lies below the burner 17 and is sufficient well over the end of the burner 17 inside the furnace and it ends above the load above the edge of the load, d. H. directly above the loading and beyond the free part of the adjacent fire bridge 15. The tip 25 of the Jet pipe 23 is inclined upward from the axis of the jet pipe, and it is directed against the underside of the flame 19. In this way, the one from the nozzle 23 exiting oxygen jet against the underside of the flame 19 in noticeable Distance directed from the point where the flame emerges, d. H. from the exit end of the burner beyond the fire bridge 15 and directly above the feed. Of the Oxygen hitting the bottom of the flame mixes with that lower part of the flame shown in FIG. 1 indicated schematically by the area which is below line 85. In this area the flame is much brighter than in the rest of the area, and it has a much higher temperature there Area than the rest of the flame. The radiant heat emanating from this part the flame emitted is much larger than that emitted by the rest of the flame and this greater radiant heat is absorbed by the scrap. Of the The luminous part of the flame below the line 85, however, is through the upper parts the flame 19 is shielded from the upper part of the furnace and in particular from the furnace vault, so that the radiant heat that reaches the vault is not measurably greater than if oxygen enrichment of the flame 19 was not carried out. Furthermore is the illuminated area above the loading area and not above the bridge wall, which would be the case if the oxygen passed through the forehead burner in the usual way would be introduced. In this way, most of the heat is removed from the lighted area absorbed by the loading and not by the surrounding walls and bridges, and damage to the walls and bridges due to overheating is avoided. In this way, the flame is only enriched where it is necessary and the thermal radiation resulting from this enrichment only comes into its own when where to apply it. The speed of the flame is at the point at which the oxygen occurs, about 15 to 60 m / sec. Below this speed range the flow impulse of the flame is not sufficient to avoid that the oxygen passes through the flame and overheating of the vault causes. The flow momentum is above this range of flow velocity the flame too big, so that the molten material on the front and rear Wall is sprayed.

Das geschmolzene Rohstahleisen wird dann in den Ofen eingefüllt, und anschließend erfolgt die Erzfrischreaktion und die Schlackenfrischreaktion. Während der Schlackenfrischreaktion steigt die Schlacke durch das Bad nach oben, oft in Form von großen Klumpen oder Schwimmstücken, die sich nicht auflösen oder leicht in der Schlacke fließen. In diesem Zustand ist es üblich, die schwimmende Schlacke dadurch zum Fließen zu bringen, daß ein Sauerstoffstrahl darauf gerichtet wird, was durch die Universalbefestigung des Strahlrohres möglich wird.The molten raw steel iron is then poured into the furnace, and then the ore-freshening reaction and the slag-freshening reaction take place. While the slag fresh reaction, the slag rises up through the bath, often in Form of large lumps or floating pieces that do not dissolve or dissolve easily flow in the slag. In this state it is common for the floating slag to make it flow by directing a jet of oxygen on it, which is made possible by the universal fastening of the jet pipe.

Nach dem Niederschmelzen, der Zugabe des heißen Metalls,, der Erzfrischreaktion und der Schlakkenfrischreaktion erfolgt die Frischarbeit oder die Läuterung. Während dieser Zeit erfolgt die Reduktion des Kohlenstoffgehalts der geschmolzenen Beschickung in erster Linie durch Oxydation des Kohlenstoffs zu Kohlenmonoxyd, das zur unteren Lage der Ofenatmosphäre aufsteigt. Die Gase oberhalb des Bades werden in Längsrichtung des Ofens. in der gleichen Richtung wie die Flammen gespült, und sie treten durch die überhitzer am Ende des Ofens gegenüber dem gerade in Betrieb befindlichen Brenner aus. Während dieses in Längsrichtung des Ofens erfolgenden Durchgangs wird das Kohlenmonoxyd wenigstens zum Teil weiter zu Kohlendioxyd oxydiert. Diese Reaktion ist exotherm, wodurch eine Wärmemenge zu der Beschickung zurückgeführt wird und der gesamte Brennstoffbedarf für die Läuterung vermindert wird. Gleichzeitig wird bei der Reaktion Sauerstoff verbraucht, so daß die Sauerstoffkonzentration zunehmend vom Ende, an dem der Brenner in Tätigkeit ist, zum anderen Ende des Ofens hin abnimmt.After melting down, the addition of the hot metal, the ore freshening reaction and the slag freshness reaction takes place the freshness work or the purification. While during this time the carbon content of the molten charge is reduced primarily by oxidation of the carbon to carbon monoxide, that of the lower Position of the furnace atmosphere rises. The gases above the bath are longitudinal of the furnace. flushed in the same direction as the flames and they step through the superheater at the end of the furnace compared to the burner currently in operation the end. During this taking place in the longitudinal direction of the furnace Passage the carbon monoxide is at least partially further oxidized to carbon dioxide. These The reaction is exothermic, which causes an amount of heat to be returned to the feed and the total fuel requirement for the purification is reduced. Simultaneously oxygen is consumed in the reaction, so that the oxygen concentration increasing from the end where the burner is in use to the other end of the furnace decreases towards.

Ein sehr wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in der Handhabung des Sauerstoffstrahlrohrs und in der Anordnung des Sauerstoffstrahls, der aus diesem Strahlrohr austritt, wenn die Beschickung klar geschmolzen ist und wenn Sauerstoff zum Entkohlen der geschmolzenen Beschickung verwendet werden soll. Zu diesem Zeitpunkt wird das Strahlrohr um l80° um seine Achse gedreht, und es wird aus der mit ausgezogenen Linien dargestellten, in F i g. 1 gezeigten Stellung in die durch strichpunktierte Linien angedeutete Stellung gebracht. Auf diese Weise wird der Sauerstoffstrahl nach unten gerichtet, und die Spitze des Strahlrohres wird in die Flamme so vorgeschoben, daß sie in die Flamme eintaucht. In dieser letzteren Stellung hat die Ausströmstelle des Sauerstoffs, d. h. das freie Ende des Strahlrohrs, keinen Abstand über 30 cm von der oberen Fläche der geschmolzenen Beschickung. Der Sauerstoffstrom wird so gegen ein Flächengebiet der Oberfläche gerichtet, wie dies durch die Linie 87 in F i g. 2 angedeutet ist. Dieses Flächengebiet liegt innerhalb der Oberfläche der geschmolzenen Beschickung, auf welche die Flamme auftrifft, wobei dieses Gebiet durch die Linie 21 angedeutet ist.A very important feature of the invention is handling of the oxygen jet pipe and in the arrangement of the oxygen jet emanating from it Jet pipe exits when the feed is clearly melted and when oxygen to be used to decarburize the molten charge. At this time the lance is rotated 180 ° around its axis, and it is pulled out from the Lines shown in FIG. 1 in the position shown by dash-dotted lines Lines indicated position brought. This is how the oxygen jet becomes directed downwards, and the tip of the jet pipe is pushed forward into the flame that she is immersed in the flame. In this latter position, the outflow point of oxygen, d. H. the free end of the nozzle, no distance more than 30 cm from the top surface of the molten charge. The flow of oxygen will be like this directed towards an area of the surface, as indicated by line 87 in FIG F i g. 2 is indicated. This area lies within the surface of the molten charge hit by the flame, this area is indicated by the line 21.

Die Geschwindigkeit der Flamme, in welche die Spitze des Strahlrohrs eintaucht, liegt zwischen etwa 15 und etwa 60 m/Sek. In diesem Bereich ist der Strömungsimpuls der Flamme so groß, daß die Spitze des Strahlrohres frei von Material gehalten werden: kann, das vom Bad aus auf diese Spitze spritzt. Durch den Impuls der Flamme wird zusammen mit dem Impuls des Sauerstoffstroms eine wünschenswerte starke Zirkulation im Bad bewirkt. Oberhalb dieses Bereichs wird die geschmolzene Beschickung gegen die Vorder- und Rückwand gespritzt. Das Gebiet der Badoberfläche, auf welches die Flamme auftrifft, erstreckt sich in Längsrichtung des Ofens und hat eine etwa ovale Form. Vorzugsweise liegt das Gebiet, auf welches der Sauerstoffstrom auftritt, näher an der dem Brennerende benachbarten Grenze der Fläche.The speed of the flame at which the tip of the jet pipe immersed is between about 15 and about 60 m / sec. The flow impulse is in this area the flame so large that the tip of the nozzle is kept free of material: can splash onto this tip from the bathroom. By the momentum of the flame becomes together with the momentum of the oxygen flow, a desirable strong circulation in the bathroom. Above this range the molten feed is countered sprayed the front and rear walls. The area of the bath surface to which the Flame strikes, extends in the longitudinal direction of the furnace and has an approximately oval shape Shape. Preferably the area to which the oxygen flow occurs is closer at the boundary of the surface adjacent to the burner end.

Die Oxydation von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxyd an und: unterhalb der Badoberfläche ist eine exotherme Reaktion, und die Badtemperatur wird dadurch erhöht. Während des letzten Abschnitts der Erwärmung kann die Badtemperatur wirksam dadurch reguliert werden, daß Eisenerz, Schlacke oder Wasser in pulverisierter oder zerstäubter Form in den Sauerstoffstrom einsgeführt wird. Die Reduktion von Eisenerz, die Kalzinierung von Kalkstein und die Wassergasreaktion sind alles endotherme Reaktionen, und dadurch, daß diese Materialien in den Sauerstoffstrom gegeben werden, kann die Temperatur des Bades unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs reguliert werden.The oxidation of carbon to carbon monoxide at and: below the The bath surface is an exothermic reaction and this increases the bath temperature. During the final section of the heating, the bath temperature can be effectively adjusted regulated that iron ore, slag or water in powdered or atomized Form is introduced into the oxygen stream. The reduction of iron ore, the calcination of limestone and the water gas reaction are all endothermic reactions, and thereby, that these materials are added to the oxygen stream, the temperature of the bath is regulated independently of the oxygen flow rate will.

Um dem Fachmann die Durchführung der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, wird das folgende Beispiel gegeben: Ein basischer Siemens-Martin-Ofen für 440 t wird anfänglich mit 182 000 kg Schrotteisen beschickt, das einen durchschnittlichen Kohlenstoffgehalt von 0,25 % hat, und es werden 20 800 kg Kalkstein zugegeben. Der Ofen ist mit ölbrennern ausgestattet und hat an den Stirnseiten gemäß der Erfindung ausgebildete Sauerstoffstrahlrohre. Zu Dampf zerstäubtes Brennöl wird in die Brenner mit einer Geschwindigkeit von 1890 I/Std. eingeführt, und es wird mit erwärmter Zweitluft gemischt, die durch das Vorwärmsystem zugeführt wird. Der Brennstoff wird entzündet, und die Flammen bestreichen den Schrott, so daß das Niederschmelzen eingeleitet wird. Der Brenner wird dann diagonal nach unten auf den Schrott in einem Winkel von etwa 5° gegen die Horizontale gerichtet. Ein an der Stirnseite angeordnetes Strahlrohr für Sauerstoff wird so eingerichtet, daß es diagonal nach unten auf den Schrott in einem Winkel von 10° gegen die Horizontale geneigt ist. Die Spitze des Sauerstoffstrahlrohrs ist gegen die Achse des übrigen Rohrs in einem Winkel von 20° geneigt, und für den ersten Teil des Betriebs zeigt die Spitze nach oben und bildet einen Winkel von 10° oberhalb der Horizontalen, und die Spitze liegt direkt über der Beschickung. Sauerstoff mit einer Reinheit von 99,5% und mit einem Druck von etwa 5,3 atü wird mit einer Geschwindigkeit von 1130 0001/Std. in das Strahlrohr eingeleitet und tritt durch eine Düse, die durch eine zylindrische Bohrung gebildet wird, und verläßt das Strahlrohr mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 m/Sek. Dieser Strom des gasförmigen Sauerstoffs trifft auf die Unterseite der Flamme in einer Entfernung von etwa 2,4 m von der Brennerspitze, wo die Flamme eine Geschwindigkeit von etwa 23 m/Sek. hat, so daß eine Leuchtfläche entsteht, die vom Gewölbe des Daches aus nicht gesehen werden kann, von der jedoch Strahlungswärme auf den Schrott abgestrahlt wird. Die Stirnwandbrenner zu beiden Seiten des Ofens werden abwechselnd entzündet, und die Schmelzdauer beträgt etwa 210 Minuten.In order to make it easier for the person skilled in the art to carry out the present invention, the following example is given: A basic Siemens-Martin furnace for 440 t is initially loaded with 182,000 kg of scrap iron, which is an average Has a carbon content of 0.25%, and 20 800 kg of limestone are added. Of the Furnace is equipped with oil burners and has on the end faces according to the invention trained oxygen jet pipes. Fuel oil atomized into steam is fed into the burners at a speed of 1890 l / h. introduced and it is heated with Second air mixed, which is supplied by the preheating system. The fuel will ignites, and the flames brush the scrap, so that melting down is initiated will. The burner will then point diagonally down on the scrap at an angle directed from about 5 ° to the horizontal. One arranged at the front Oxygen jet pipe is set up in such a way that it faces diagonally downwards Scrap is inclined at an angle of 10 ° to the horizontal. The top of the Oxygen jet pipe is at an angle of from the axis of the remainder of the pipe Inclined 20 °, and for the first part of the operation the tip points upwards and forms an angle of 10 ° above the horizontal and the apex is straight above the loading. Oxygen with a purity of 99.5% and at a pressure of about 5.3 atü is at a speed of 1130 0001 / h. into the nozzle initiated and passes through a nozzle formed by a cylindrical bore is, and leaves the jet pipe at a speed of about 300 m / sec. This Stream of gaseous oxygen hits the bottom of the flame in a Distance of about 2.4 m from the burner tip, where the flame has a velocity of about 23 m / sec. has, so that a luminous surface arises from the vault of the roof cannot be seen from, but from which radiant heat is radiated onto the scrap will. The front wall burners on both sides of the stove are ignited alternately, and the melting time is about 210 minutes.

Gegen Ende dieser Schmelzzeit werden 183 700 kg geschmolzenes basisches Hochofeneisen, das etwa 4,2 % Kohlenstoff enthält, in den Siemens-Martin-Ofen eingeführt. Während der Zugabe des heißen Metalls und während der Erzfrischreaktion und der Schlackenfrischreaktion sind die Stirnbrenner weiterhin abwechselnd in Betrieb, jedoch wird ihnen etwas weniger Brennstoff zugeführt.Towards the end of this melting time, 183,700 kg of molten basic become Blast furnace iron, which contains about 4.2% carbon, is introduced into the Siemens-Martin furnace. During the hot metal addition and during the ore freshening reaction and the In response to the fresh slag reaction, the forehead burners continue to operate alternately, however, they are fed a little less fuel.

Das an der Stirnseite angeordnete Sauerstoffstrahlrohr wird dann um 180° um seine Achse gedreht, und es wird durch seine Klemmhalteeinrichtung geschoben und weiter in den Ofen eingeführt, so daß seine Achse an der gleichen Stelle bleibt, die Spitze dieses Rohrs jedoch nunmehr in einem Winkel von 30° gegen die Horizontale nach unten zeigt, und einen Abstand von etwa 25 cm von der Oberfläche der geschmolzenen Beschickung hat. Sauerstoff wird dann durch das Strahlrohr mit einer Geschwindigkeit von 566 0001/Std. unter einem Zuführdruck von etwa 3,5 atü geführt, und dieser Sauerstoff tritt mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 m/Sek. aus dem Strahlrohr aus. Der Kohlenstoffgehalt der geschmolzenen Beschickung beträgt in diesem Augenblick etwa 1,80%. Das freie Ende des Strahlrohrs wird etwa 60 cm tief in die Flamme eingeführt, und der Sauerstoff tritt aus dem Strahlrohr an einer Stelle aus, wo die Flamme eine Geschwindigkeit von etwa 23 m/Sek. hat. Der Sauerstoffstrom trifft auf die Oberfläche des Bades innerhalb des Gebietes, das von den Flammen bespüblt wird. Es wird weiterhin auf diese Weise 345 Minuten lang Sauerstoff zugegeben, bis der Kohlenstoffgehalt 0,07% erreicht, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Strahlrohr austretenden Sauerstoffs auf etwa 1700 0001/Std. erhöht wird und der Kohlenstoffgehalt etwa 0,451/o beträgt. Am Ende der Erwärmungsperiode hat die geschmolzene Beschickung eine Temperatur von 1621° C, wobei diese Temperatur ohne Entkohlung erreicht wird. Der Ofen wird dann abgelassen, und man erhält eine Ausbeute von 420 t Stahl.The oxygen jet pipe arranged at the front is then turned around Rotated 180 ° around its axis, and it is pushed through its clamping device and inserted further into the furnace so that its axis stays in the same place, however, the tip of this tube is now at an angle of 30 ° to the horizontal facing down, and a distance of about 25 cm from the surface of the molten Has loading. Oxygen is then passed through the jet pipe at one rate from 566 0001 / h guided under a feed pressure of about 3.5 atmospheres, and this oxygen occurs at a speed of about 300 m / sec. out of the nozzle. Of the The carbon content of the molten charge at this point is about 1.80%. The free end of the jet pipe is inserted about 60 cm deep into the flame, and the oxygen exits the jet pipe at a point where the flame has a Speed of about 23 m / sec. Has. The stream of oxygen hits on the surface of the bath within the area covered by the flames will. Oxygen continues to be added in this manner for 345 minutes until the carbon content reaches 0.07%, the flow rate of the out the oxygen exiting the jet pipe to about 1700,0001 / hour. is increased and the carbon content is about 0.451 / o. At the end of the warming period, the molten charge has a temperature of 1621 ° C, this temperature without Decarburization is achieved. The furnace is then drained and a harvest is obtained of 420 t of steel.

Am Ende des Erwärmungsvorgangs kann man beobachten, daß das Spritzen auf das Gewölbe sehr gering war, daß der Umlauf der geschmolzenen Beschickung stark und vollständig war und daß die Spitze des Sauerstoffstrahlrohrs frei von Überzügen und Abscheidungen von Feststoffen ist, daß die Abgabe von schwerem Rauch an die Ofenatmosphäre praktisch verhindert wurde und daß die Wärmebilanz nahe am theoretisch günstigsten Wert liegt.At the end of the heating process one can observe that the splashing on the vault was very slight that the circulation of the molten charge was strong and was complete and that the tip of the oxygen jet tube was free of coatings and sedimentation of solids is that the discharge of heavy smoke to the Furnace atmosphere was practically prevented and that the heat balance close to the theoretical the most favorable value.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Herdofen, insbesondere Siemens-Martin-Ofen, mit einem durch eine Seitenwand geführten Brenner, dessen Flamme diagonal nach unten auf die Charge im Ofen gerichtet ist, und mit einer Sauerstoff-Strahlvorrichtung mit einer durch die Wand unter dem Brenner verlaufenden Leitung für gasförmigen Sauerstoff, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Strahlrohr axial gegen den Brenner auf die Charge zu und von ihr weg in Stellungen bewegbar ist, in denen die Strahlvorrichtung eine wesentlich größere Strecke in den Ofen ragt als der Brenner. Claims: 1. Hearth furnace, in particular Siemens-Martin furnace, with a burner led through a side wall, its flame diagonally downwards aimed at the batch in the furnace, and with an oxygen blasting device with a gaseous line running through the wall under the burner Oxygen, d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t that the jet pipe is axial can be moved towards the burner towards and away from the charge in positions, in which the blasting device protrudes a much greater distance into the furnace than the burner. 2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausströmende der Strahlvorrichtung in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Strahlvorrichtung abgewinkelt und die Strahlvorrichtung um ihre Achse drehbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1015 023, 1052617. 2. Oven according to claim 1, characterized in that the outflow end of the blasting device is angled at an acute angle to the longitudinal axis of the blasting device and the blasting device is rotatable about its axis. Publications considered: German Auslegeschriften No. 1015 023, 1052617.
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