DE1286059B

DE1286059B - Process for refining pig iron

Info

Publication number: DE1286059B
Application number: DE1962R0032391
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred; Latour
Original assignee: ROECHLING SCHE EISENWERKE; STAHLWERKE GmbH
Current assignee: ROECHLING SCHE EISENWERKE; STAHLWERKE GmbH
Priority date: 1962-03-30
Filing date: 1962-03-30
Publication date: 1969-01-02

Description

Bei den bekannten Stahlherstellungsverfahren, bei denen Sauerstoff stetig auf das Metallbad aufgeblasen wird, verlaufen die Reaktionen zwischen Sauerstoff und Metallbad einerseits, Schlacken und Metallbad andererseits verhältnismäßig langsamer als beim Frischen des Roheisens ün bodenblasenden Konverter. Vor allem ist für die Entphosphorung die Badbewegung zu gering, so daß sich die Reaktion zwischen Eisen- und Schlackenbad verzögert.In the known steelmaking processes in which oxygen is constantly inflated on the metal bath, the reactions between oxygen take place and metal bath on the one hand, slag and metal bath on the other hand relatively slower than when refining the pig iron using a bottom-blowing converter. Above all is for that Dephosphorization the bath movement is too low, so that the reaction between iron and slag bath delayed.

Zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeiten beim Frischvorgang ist deshalb die Verwendung von Drehöfen und Rotoren vorgeschlagen worden. Als nachteilig aber hat sich hierbei die geringe Futterhaltbarkeit und die Störanfälligkeit der kostspieligen mechanischen Ausrüstung erwiesen.To increase the reaction rates during the freshening process therefore the use of rotary kilns and rotors has been suggested. As disadvantageous but here has the low forage shelf life and the susceptibility of the expensive mechanical equipment.

Dasselbe gilt für den bekannten Vorschlag, das Konvertergefäß nicht rotieren zu lassen, es vielmehr kardanisch aufzuhängen und zu schütteln oder hin und her zu schwenken. Durch bloßes Rotieren oder Schwenken des Gefäßes wird die Mischung von Metall und Schlacke aber nur wenig gefördeft Es ist auch schon ein Verfahren zum Frischen von schmelzflüssigen Metallbändem bekanntgeworden, bei dem in gleichmäßigen Zeitabständen die Blasbedingungen (Aufblasdruck, Lanzenabstand, Auftreffstelle) geändert werden, um das Reaktionszentrum zu verlagern. Dieses Verfahren ist nicht geeignet, eine in allen Phasen des Frischprozesses ausreichende Bewegung des Bades herbeizuführen.The same applies to the well-known proposal that the converter vessel is not to let it rotate, rather gimbal it and shake it or down and to pan. By simply rotating or swiveling the vessel, the Mixture of metal and slag but only slightly funded It is already a Process for refining molten metal strips has become known in which the blowing conditions (inflation pressure, lance spacing, Impact point) can be changed in order to shift the reaction center. This method is not suitable for sufficient movement in all phases of the freshening process of the bath.

Erfindungsgemäß wird dagegen vorgeschlagen, den Frischprozeß in der Weise zu beschleunigen, daß dem Bad durch Resonanz kurzzeitige, die Durchmischung begünstigende und die metallurgischen Reaktionen beschleunigende schwingende Bewegungen aufgezwungen werden, die durch ein rhythmisch pulsierendes Aufblasen des Frischgases auf die Badoberfläche erzeugt werden, wobei die Impulsfrequenz annähernd der von der Viskosität abhängigen Eigenschwingung bzw. Rücklaufgeschwindigkeit des Bades entspricht. Dabei steht das Konvertergefäß ruhig und das Bad schaukelt zwischen Gefäßwand und -mitte hin und zurück. Diese pendelartige Bewegung kann auch durch zusätzliches, pulsierendes Aufblasen eines Hilfsgases erzeugt werden, wobei dann der Frischsauerstoff stetig zugeführt werden muß.According to the invention, however, it is proposed that the fresh process in the Way to speed up the bath by resonance briefly, the mixing Swinging movements that favor and accelerate the metallurgical reactions be forced by a rhythmically pulsating inflation of the fresh gas are generated on the bath surface, the pulse frequency being approximately that of the viscosity-dependent natural oscillation or return speed of the bath is equivalent to. The converter vessel stands still and the bath rocks between Vessel wall and center there and back. This pendulum-like movement can also go through additional, pulsating inflation of an auxiliary gas can be generated, in which case the fresh oxygen must be supplied continuously.

Die pulsierende Zuführung des Aufblasgases kann mittels einfacher Durchfluß-, Absperr- oder Drosselorgane oder durch schnell aufeinanderfolgendes Heben und Senken der Blasdüsen bewerkstelligt werden, wobei die Düsen neben- oder ineinander angeordnet sein können. Es hat sich hierbei als zweckmäßig erwiesen, den Konverterbodenteil etwa halbkugelartig auszubilden, damit die Bodenmitte tiefer liegt und in Richtung zur Gefäßwandung ansteigt. Hierdurch wird erreicht, daß das Bad beim Aufblasen des Gases zur Gefäßwandung hin getrieben wird und bei Verminderung des Gasdruckes in die Gefäßmitte zurückläuft, wobei sich die hierdurch entstehenden Badwellen gegenseitig überschlagen. Eine maximale Schwingungsbewegung des Bades wird dann erreicht, wenn das Verhältnis zwischen maximaler Badtiefe zum inneren Gefäßdurchmesser etwa zwischen 1 : 2 und 1 : 4 liegt.The pulsating supply of the inflation gas can be accomplished by means of simple flow, shut-off or throttling devices or by rapidly successive raising and lowering of the blowing nozzles, the nozzles being arranged next to or inside one another. It has proven to be expedient here to make the converter base part approximately hemispherical so that the center of the base is lower and rises in the direction of the vessel wall. This ensures that when the gas is inflated, the bath is driven towards the vessel wall and, when the gas pressure is reduced, runs back into the center of the vessel, the resulting bath waves overturning one another. A maximum oscillatory movement of the bath is achieved when the ratio between the maximum bath depth and the inner vessel diameter is approximately between 1: 2 and 1: 4.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, bei einem im Querschnitt länglichen Konvertergefäß das Gas durch zwei parallel zueinander angeordnete Lanzen abwechselnd rhythmisch aufzublasen, um das Bad quer hin und hin schwingen zu lassen.In a further embodiment of the invention it is proposed in a in cross-section elongated converter vessel the gas through two parallel to each other Arranged lances to alternately inflate rhythmically to cross the bathroom back and forth to swing.

In Ab b. 1 und 2 ist ein Frischbehälter 1 dargestellt. Mit Hilfe der Lanze 2 wird das Frischgas oder Rührgas pulsierend auf die Badoberfläche auf-Ge , blasen, wodurch das Bad in Schwingung gerät. Die mit 3 bezeichnete Badoberfläche nimmt abwechselnd die mit a und b bezeichneten Formen an. In A b b. 3 ist ein im Querschnitt längliches Konvertergefäß 1 a dargestellt, in welchem zwei parallel zueinander verlaufende Lanzen 2 angeordnet sind. Bei abwechselndem, pulsierendem Aufblasen des Gases durch die eine und die andere Lanze nimmt die waagerechte Badoberfläche 3 abwechselnd die mit c bezeichneten Kurvenformen an.In Ab b. 1 and 2, a fresh container 1 is shown. With the aid of the lance 2, the fresh gas or agitation gas is pulsed onto the bath surface to Ge, bubbles, device whereby the bath to vibrate. The bath surface designated by 3 assumes the shapes designated by a and b alternately. In A b b. 3 shows a converter vessel 1 a which is elongated in cross section and in which two lances 2 extending parallel to one another are arranged. With alternating, pulsating inflation of the gas through one and the other lance, the horizontal bath surface 3 alternately assumes the curve shapes denoted by c.

Die Frequenz des pulsierenden Aufblasstrahls muß schließlich der Badschwingungsfrequenz mit einer Phasendifferenz voraneilen.The frequency of the pulsating inflation jet must ultimately be the bath vibration frequency lead with a phase difference.

Durch Resonanzeffekt gelingt es, mit geringer Energie des Aufblasgases das Bad in Schwingung zu halten.The resonance effect makes it possible to use the inflation gas with little energy keep the bath vibrating.

Bei kleiner Antriebsfrequenz schwingt das Bad mit kleiner Amplitude hin und her. Mit steigender Antriebsfrequenz spricht das Bad immer stärker an. Wenn die Antriebsfrequenz des Aufblasgasstromes gleich der Eigenfrequenz des Bades ist, pendelt dieses mit der größten Stärke, d. h. mit größter Amplitude. Wird aber die Antriebsfrequenz über die Resonanz weiter gesteigert, dann fällt die Amplitude wieder ab. Das Resonanzverhalten hängt von der inneren Reibung, d. h. von der Viskosität des flüssigen Metallbades ab. Die Viskosität des Bades ist groß genug, so daß Antriebsfrequenzen genügen, die annähernd der Eigenfrequenz des Bades gleich sind, um das Bad in Pendelbewegung zu versetzen; d. h., man kann die Antriebsfrequenz des Blasstrahls konstant halten, das Bad gerät in Schwingung und verliert diese Schwingung wieder, sie steigt an und klingt wieder ab. Diese Erscheinung ist als »Schwebung« bekannt.When the drive frequency is low, the bath oscillates back and forth with a small amplitude. As the drive frequency increases, the bathroom becomes more and more responsive. If the drive frequency of the inflation gas flow is equal to the natural frequency of the bath, it oscillates with the greatest strength, ie with the greatest amplitude. If, however, the drive frequency is increased further via the resonance, then the amplitude drops again. The resonance behavior depends on the internal friction, i.e. H. on the viscosity of the liquid metal bath. The viscosity of the bath is high enough that drive frequencies which are approximately the same as the natural frequency of the bath are sufficient to set the bath in a pendulum motion; d. In other words, the drive frequency of the blower jet can be kept constant, the bath starts to vibrate and then loses this vibration again, it rises and then subsides again. This phenomenon is known as "beat".

Claims

Claims: 1. A method for refining pig iron by blowing the fresh gas onto the bath surface, characterized in that the bath is imposed by resonance with brief oscillating movements that promote the mixing and accelerate the metallurgical reactions, which are caused by a rhythmically pulsating blowing of the fresh gas onto the Bath surface are generated, the pulse frequency roughly corresponding to the viscosity-dependent natural oscillation or return speed of the bath.

2. The method according to claim 1, characterized in that the oscillating bath movement is achieved by additionally blowing in an auxiliary gas, the fresh gas being inflated steadily. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the oscillating bath movement is caused by two blowing lances arranged in the two focal points of an oval or elongated converter vessel cross-section alternately applying the fresh and / or stirring gas to the bath surface in a brief rhythm inflation.