DE1433452A1 - Verfahren zum Einschmelzen von festen metallischen Einsatzstoffen in metallurgischen OEfen,z.B. in Sauerstoffaufblas-Konvertern - Google Patents

Description

Verfahren zum "ilinschriielzen von festen metallischen Sinsatzstoffen in metallurgischen Öfen, z.B. in Sauerstoffaufblas-Konvertern

Bei den bekannten Sauerstoffaufblas-Verfahren wird durch Aufblasen von technisch reinem Sauerstoff oder sauerstoffangereicherten Gasen auf ein entweder phosphorreiches oder auch phosphorarmes Hoheisenbad in einem senkrecht fest- f stehenden oder in einem in Schräglage rotierenden Konverter Stahl erzeugt. Dabei wird zusammen mit dem Anteil an flüssigem Roheisen je nach der Zusammensetzung des Eoheisens eine bestimmte llenge an festen metallischen TUinsatzstoffen, z.B. Schrott, Ürz, Roheisen, Luppen, Sisenschwamm, die als Kühlmittel dienen, verarbeitet. Die Menge der Kühlmittel, die zugegeben werden kann, wird nach den .Yärmebilanzen der verschiedenen Sauerstoffaufblas-Verfahren berechnet. Sie beträgt normalerweise beim irischen von phosphorarmem "oheisen zu Stahl im senkrecht stehenden Konverter

?.^r bis zu etwas 25 ■;> Schrott, jeweils bezogen auf den gesamten metallischen üünsatz. Vielfach besteht die Aufgabe, je nach a dem Kostenverhältnis der 'Jinsatzstoffe einen über das normale Haß hinausgehenden Anteil an festen 'üinsatzstoffen zu vorarbeiten· T3s sind daher schon Vorfahren zur Erhöhung des

' i, Mnoatzes an foaten metallischen Stoffen vorgeschlagen wor-'hr,, bei denen Schrott und/odor <5rz und ggf. auch Schlacken-'Γ/1'l.'jnir ita Konverter durch mit gasförmigem, flüssigem oder ■'. %h. ab fa* rial gem Brennstoff betriebene Brenner vorgewärmt und

f¥f .... t uör -^oheisenschmelze vamnigt werden, worauf das Gemisch

-O ^{Δ> itair/J}- gefrischt wird. Ferner wurde auch schon ein Verfah- ^ i'.u vo ΖΊ',β öchlagen, boi dem ein das übliche Haß übe rs ehre i te n-O ^iT einsatz von Kühlmitteln dadurch ermöglicht wird, dass mit Bronnern, die mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen und ^ tochniach reinem Sauerstoff betrieben werden, im Prischgefäss v/ährend des Prischens zusätzliche Wärme züge füi'. Da-

durch soll der Zusatz von Schrott als Kühlmittel auf mehr als 38 '.j der Schmelze erhöht werden können. Offen geblieben, ist jedoch bei diesen bekannten Verfahren, mit welcher Flammenführung des Brennstoff-Sauerstoff-Brenners die zusätzliche YTärme den festen Einsatzstoffen zugeführt werden soll, um eine bestmögliche Wärmeausnutzung zu erreichen.

Den Gegenstand der Erfindung bildet daher ein Verfahren, bei dem unter Beheizung mittels eines Brennstoff-Sauerstoff-Brenne rs eine beliebig grosse Menge von festen metallischen 3±nsatzstoffen in metallurgischen Öfen eingeschmolzen werden kann. Dieser Zweek wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die üiinsatzstoffe in einer ersten Periode mit einer breiten, kurzen Flamme bis auf Weissglut vorgewärmt, in einer zweiten Periode mit einer schmalen, langen Flamme eingeschmolzen werden Lind die Brenner abstände während der einzelnen Perioden so eingestellt werden, dass diese den bei den verschiedenen Flammenformen auftretenden Abständen der heissesten Flammenzonen von der Brennermündung entsprechen.

Die Erfindung ist in dar Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. 3s zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Frischgefäss während der Vorwärmeperiode und

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch ein Frisch-" gefäss während der Einschmelzperiode.'

¥/ie Fig. 1 zeigt, wird in das Frischgefäss 1 mit der-feuerfesten Ausmauerung 2 der feste metallische Einsatz 3 gleichen massig chargiert, worauf der Brennstoff-Sauerstoff-Brenner 4 ^2 in die Arbeitsstellung gefahren wird. Die Düseneinstellung des ο Brenners 4 wird so vorgenommen, dass eine breite, kurze Form c^ 5 der Flamme erreicht wird, die die gesamte Oberfläche des ^ Einsatzes 3 bestreicht. Der Abstand des Brenners 4 von der *** Oberfläche des Einsatzes 3 wird dabei so eingestellt, dass die heisseste Zone der Flamme die Einsätζoberfläche berührt. In dieser Stellung des Brenners 4 wird der Einsatz 3 in äs einer

BADORJGINAL

ersten Periode, der Vorwäxmspex'iode, solange erwärmt, bis e.r gleiehmässig auf Weissglut, entsprechend einer ^rJeiaperatur von etwa 1200° C, erhitzt ist.

An diese erste Periode schliesst sich, wie ligur 2 zeigt, eine zweite Periode, die iinschmelsperioi.e, an. In diossr 5inschmelzperiode wird die Düseneinstellung des Brenners 4 so verändert, dass eine schmale, lange Form 6 der Hamms artsteht, während der Abstand des Brennars 4 von dsr Oberfläche des Einsatzes 3 ebenfalls so eingestellt wird, dass die lieissesta Zone der Flamme die "Jlinsatsoberflu-che berührt und dazait der "iinschmelzvorgang eingeleitet wird. !lit fortschreitendem "Tieder- Λ schmelzen des Einsatzes 3 wird, auch der !Brenner 4 in entsprechend kurzen 2eitabständen nachgefahren.

Kurz nach Beginn der ^inschmelzperioäe billet sieh, ju-rveban voa noch festem Einsatz 3> ein zentraler Krater 7 mit verflüssigtem iinsatz. Der am Hand dieso.3 !.raters 7 liegende, noch nicht verflüssigte Sinsatz 3. wird durch die umgelenkten heissen, aufsteigenden Abgase, die durch Tanien δ angedeutet sind, weiter erhitzt und ganz oder teilweise eingeschmolzen.

Zum ikide der Sinschmelzperiode wird die DüsonHXHstellung des Brenners 4 nochmals so verändert, dass eine breite, kurze 7iorni der Flamme entsteht, wodurch die restlichen, noch festen !eile ™ des Einsatzes 3 an den äussersten !landpartien vollständig eingeschmolzen werden.

In einem 3 t-Sauerstoffaufblas-Konverter, der eine ""emperatur

von etwa 1150 "! aufwies, wurden 17C0 lcf; Stahlsehrott einceo> 3etzt und der Öl-Sauerstoff-Prennor in di^ Arbeitsstellun.-·. ein- ^2 gefahren. Die Düseneinstellung wurde so gewählt, dass in der ° Vorwärmeperioüe eine breite, karse Ponn d3r Ilara:i3 ;ait eimern ^>» Durchmesser von 1COO mn erreicht wurde, wobei der Abstand der O₀ Brennerdüse von der S ehr ο t tob? r flachs 250 um betr-rji^·., 30 dass ^ die heisse3te Jlammenzone die Schrottoberfläche bsx'ülirt-;, "ach «> dem Zünden der Flamme wurde mit ciisser Brenne rs te 11 .mg 2,5 !!in. vorgewärmt, danach der Brennerab"tana fritepreclieiid äer:

kau des Schrotx°3 -χι ε- tv;a 1CC :::.".. '.:.- -Λ ϊ^.:Λ :t :.-..;. '.,vi::r

BAD ORIGfNAL

geheizt. Facii diesel" Yorwärmeperiode war der Sehrott gleichmässig auf T/aissglut, entsprechend einer Temperatur von etwa 1200° 3, erhitzt.

Die !Brennerdüse wurde nunmehr automatisch von einem Steuer— stand so eingestellt, dass eine lange, sehmale fflammenform erzielt wurde. Der Abstand der Brennerdüse von der '3insatzo"berflache wurde auf 4OC mm erhöht und mit dem 'iJinschmelzen des Einsätze3 "begonnen. ^Jährend einer Ilaizdauer von 10 Min. wurde dabei dieser Abstand ständig "baihehalten. Hit dem Yer-

1C flüssigen des Schrottes an der" Oberfläche wurde daher der 3renner ständig nachgefahren, d.h. der Abstand des Brenners wurde konstant auf 4GC mti gehauen. !Bis auf einige P.andhroeken war nach dieser 2eit der grösste !Beil des Schrottes eingeschmolzen. ⁷Jm auch diesen Sehrott an den ^;2ändern zu verflüs— sigen, wurde die Brennerdüse abermals so eingestellt, dass wieder eine "breite, kurze Plaumonform entstand, !lach weiteren 3 IHn. war dann auch der Sehrott an den ^!ändern verflüssigt.

Der Brenner wurde nun aus^efähigen, der Konverter gekippt und mit einem >intauehpyrou.eter die !Badtemperatur mit 1610° laittelt. l^Taeh dem Abst-sclien der Seli-nelze und dem J'or^ duroh ü-ucahe von 3je_;5ieru.ii';sEiitteln vrxrae der auf diese Weise hergestellte Stahl ahge^ossan.

3ei einem ölverlDraaeii von oC kg Öl pro Tonne Schrott Toe trug somit die ^riesamteinseliKiel2;zeit 18 1.1In,

"2as Terfahren gemäss dar "5ifi.nc.urii?; hat den Vorteil, dass ein fester metallischer Einsatz "eis zu 1CC i, bezogen auf den ^esamteinsatz, eingsseliniolzeii werden kann- Durch den sieh !bsi diesem Terfahraii erc-ahandan grosssn .Tarmeüher'raarj· und· hohen

c*? ^äriaewirkungsgraa vrerdsn -weiterhin kürzeste jinsehmelziseiten

)0o erreicht- AassercLen dringt ir. der zweiten Pari ode, der eigant—

^*" liehen linsehnelzperiode, die 3renner±*lamme in die ,.itte des

° Ansatzes ein und ist aabei von den hohex^gtehenden Trändern des

co noch fasten linsatzziatarials *jn=;el3en. "Dae.'.jrch τή-rol die feuer—

oo f3sto Avijsia'ies;^. c:^^ JinscJiijielrj.'-ciT:·-^-;';^ -ecehützt uxic äacl;jrcli

BADORIGtNAL

der Versohleiss erheblich herabgesetzt.

^s besteht auch die Uöglichkait, day 'lirischmelzen in einem gesonderten Gefäss durchzuführen und das verflüssigte i'insatzgut in das Keaktionsgefäss umzufüllen, in dem as zu otahl verarbeitet wird. Dadurch kann erreicht werden, dass der Produktionsablauf im stahlarzeugenden "ieaktionsgefäss durch das Einschmelzen nicht "behindert wird.

In Abweichung von dem Ausführungsbeispiel kann das Verfahren gemäss der "^Irfindung auch auf in Schräglage rotierende I'risch gefäase übertragen werden. "Oabei werden die beiden Perioden im senkrecht stehenden und nicht rotierenden "efäss durchgeführt, ^ürst nach der Verflüssigung des festen Einsatzes wird die Stahlerzeugung dann im in Schräglage rotierenden ?rischge fäss durchgeführt.

Patentansprüche t

BAD ORIGINAL

809807/0139

Claims (3)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Einschmelzen von festen metallischen

Einsatzstoff en in metallurgischen öfen, s.B. in ■Sauerstoff auf "blas-Konvertern, unter Beheizung mit einem Brennstoff-Sauerstoff-Brenner, dadurch gekennzeichnet, dass die üinsatzstoffe in einer ersten Periode mit einer ."breiten, kurzen !Flamme "bis auf Weissglut vorgewärmt, in einer zweiten Periode mit einer schmalen, langen j?lamme eingeschmolzen werden und die Brenne rabstände während der einzelnen Perioden so eingestellt werden, dass diese den "bsi den verschiedenen Flammenformen auftretenden Anständen der heissesten li'lammenzonen von der Brennermü^nung entsprechen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am 3nde der zweiten Periode eine "breite, kurze flamme eingestellt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es "bei einem in SchrsöLage rotierenden Konverter in dessen Senkrechtstellung ohne Rotation durchgeführt wird. .

168/64
Ks/Za BADORKaI

80 9807/0 139

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