DE1433686C - Verfahren zur Gewinnung der beim Frischen von Roheisen durch Aufblasen von reinem Sauerstoff gebildeten unverbrannten Abgase - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung der beim Frischen von Roheisen durch Aufblasen von reinem Sauerstoff gebildeten unverbrannten Abgase, bei welchem das Abgasleitungssytem mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, zwecks Verhinderung der Entstehung explosiver Gasgemische vor dem Einblasen des Frischsauerstoffs gespült wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, durch das nur das Abgas, das sehr reines CO enthält, rückgewonnen werden kann.

Es ist bekannt, daß das Abgas aus einem Konverter, insbesondere wenn der Konverter großräumig ist, CO bis zu 80 bis 90% enthält. Dieses Gas hat einen unabschätzbaren potentiellen.Wert, da es nach Abkühlen auf Normaltemperatur und sorgfältiger Reinigung als ein nützlicher Rohstoff in der chemischen Industrie verwandt werden kann.

Dieses Abgas aus einem Konverter neigt jedoch dazu, bei plötzlicher Berührung mit Luft zu explodieren, so daß es unerläßlich ist, notwendige Schritte zu unternehmen, um einer Explosion vorzubeugen, was für ein sicheres Arbeiten des Konverters und zum Schutz der Abgasrückgewinnungseinrichtung unbedingt erforderlich ist.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem zur Verminderung des Sauerstoffgehaltes in den Abgasen von Konvertern und damit zur Verminderung der Staubentwicklung beim Windfrischen von Metallbädern den Abgasen ein Fremdgas, z. B. Stickstoff, während des ganzen Windfrischvorganges des Konverters beigemischt wird. Dieses Verfahren wird zu dem Zweck angewandt, um möglichst wenig Eisenoxyd und hauptsächlich Stiekoxyde in den Abgasen zu erzeugen, da die Stiekoxyde leichter als Eisenoxyde aus Gasen auszuscheiden sind.

Es ist auch bereits ein Verfahren zur Gewinnung eines brennbaren Gases beim Frischen von Roheisen

ίο im Vorfrisch- oder Stahlkonverter bekanntgeworden, wobei reiner Sauerstoff von oben auf oder in das Roheisen geblasen wird und die aus dem Frischprozeß entstehenden Gase unter Ausschaltung der Luftzufuhr beim oder nach dem Austritt aus dem Konverter aufgefangen und zur Verwertung als Brenngas auf-• bereitet, insbesondere gereinigt und gespeichert werden, wobei so verfahren wird, daß in den durch eine gekühlte Haube mit Abzug abgeschlossenen Konverter in bekannter Weise kalter Stickstoff oder ein anderes nicht oxydierendes Gas zwecks Regelung der Temperatur der Abgase eingeführt wird.

Aus solchen bekannten Verfahren läßt sich jedoch kein Verfahren entnehmen, mit dem in kostensparender Weise die beim Frischen von Roheisen durch Aufblasen von reinem Sauerstoff gebildeten unverbrannten Abgase nutzbringend aufgefangen werden können, ohne daß dabei die Gefahr einer Explosion besteht.

Im folgenden soll in der Beschreibung unter dem Begriff »reiner Sauerstoff« Sauerstoff von industriellem Reinheitsgrad, unter »Gasrückgewinnungsvorgang« der Abgasrückgewinnungsvorgang in Verbindung mit einem reinen Sauerstoffaufblasvorgang in dem Konverter von oben her und unter »Folge« die Reihe der einzelnen Verfahrensschritte beim Gasrückgewinnungs-Vorgang verstanden werden. :

Bei dem Verfahren zur Rückgewinnung des Rohgases, das durch Frischen mit reinem Sauerstoff in einem Konverter erzeugt wird, muß mit größter Vorsicht vorgegangen werden, um eine Explosion ebenso wie eine Gehaltsminderung der Gaszusammensetzung zu verhindern. Aus diesem Grunde muß der Gäsrückgewinnungsvorgang in einem besonderen Verfahren und in der Folge von einzelnen Verfahrensschritten ausgeführt werden. In der Anfangsstufe des Sauerstoffblasens steigt der CO-Gehalt des erzeugten Abgases schnell von 0% an, und in der letzten Stufe einer solchen Frischung sinkt der CO-Gehalt rasch wieder auf 0% ab. Andererseits fällt der Sauerstoffgehalt des Abgases schnell vom Maximum in der Anfangsstufe der Frischung und steigt in der Endstufe der Frischung vom Minimum rasch wieder an. Es wird angenommen, daß in der Anfangsstufe der Frischung die Entkohlungsreaktion in dem geschmolzenen Eisen sich verzögert und somit der CO-Gehalt des Abgases gering ist, während andererseits nicht umgesetztes O₂ ausströmt, das sich mit dem Abgas vermischt, wodurch der O₃-Gehalt ansteigt. Ebenso dürfte in der letzten Stufe der Frischung das vorher vorhanden gewesene C in dem geschmolzenen Eisen durch die Reaktion nahezu verbraucht sein, und der aufgeblasene Sauerstoff bleibt als Überschuß und mischt sich mit dem Abgas, wodurch der Oj-Gehalt des Abgases ansteigt. Übersteigt der Sauerstoffgehalt bis zu einem gewissen Grad den CO-Gehalt, so ist die Explosionsgefahrgrenze erreicht, so daß durch eine Reaktion des CO mit dem O₂ eine Explosion verursacht werden kann.

Das in dem Konverter erzeugte Abgas wird einmal in einem Gaskühler gekühlt, und das gekühlte Gas

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wird durch einen Staubabscheider geleitet und dann Das Verfahren zur Rückgewinnung des Abgases in mittels eines Sauggebläses abgesaugt, wobei nur das unverbranntem Zustand ist gemäß der Erfindung in Abgas, das einen großen CO-Gehalt aufweist, in dem vier Verfahrensschritte unterteilt:
Gasbehälter gespeichert wird, und das Abgas, das arm (1) Bevor reiner Sauerstoff in ein in dem Konverter an CO-Gehalt ist und das in der Anfangs- und End- S befindliches Metallbad eingeblasen wird, werden bei stufe der Einblasfrischung erzeugt wird, wird von einem der Abgasrückgewinnung alle Spalten in dem Luftaus-Ablaßturm ausgeschieden. In diesem Abgasrückge- trittssystem und dem Ofenhals durch einen Vorhang winnungssystem ist der wichtigste Teil die Abgas- inerten Gases, z. B. N₂, abgedichtet, um vorzubeugen, drucksteuerung in dem Gaskühler mittels eines Gas- daß Luft in das Abgasrückgewinnungssystem ejnströmungssteuerventils. i° dringen kann. Die Abdichtung der Spalten kann auch

Wenn dieses Gasströmungssteüerventil aus irgend- durch andere geeignete Mittel vorgenommen werden, einem Grund nicht empfindlich genug arbeitet, so · (2) Nach dem Abdichten der Spalten in dem Abwird der Abgasdruck in dem Gaskühler nicht gut ge- gasrückgewinnungssystem wird inertes Gas, beispielssteuert, so daß Abgas aus den abgedeckten Teilen am weise N₂, durch die Einlaßöffnungen für inertes Gas an Konverterhals und am Bodenteil des Gaskühlers 15 einer geeigneten Stelle in die. Abgasrückgewinnungsdurchsickert oder Luft in den Gaskühler eindringen vorrichtung eingeführt, wobei gleichzeitig mit dem kann. Dieses Eindringen von Außenluft kann jedoch Herausblasen des Gases aus dem System mittels einer bereits eine Explosion in dem Abgas auslösen. · Saugvorrichtung und dessen Ableiten durch einen

Die obengenannten Nachteile werden nunmehr Kamin vorgenommen wird..

durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewin- 20 (3) Auf diese Weise wird Luft durch N₂-GaS in dem nung der beim Frischen von Roheisen durch Aufblasen Abgasrückgewinnungssystem ersetzt oder daraus entvon reinem Sauerstoff gebildeten unverbrannten Ab- fernt, und wenn das. O₂-Volumen in dem Abgasrückgase beseitigt, bei welchem das Abgasleitungssystem gewinnungssytem unter den Wert der Explosionsgrenze mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, zwecks Verhin-: des CO vermindert wird, wenn es mit dem durch die derung der Entstehung explosiver Gasgemische vor 25 Frischung erzeugten Gas gemischt wird, kann das dem Einblasen des Frischsauerstoffs gespült wird, das Volumen von O₂ in dem Abgasrückgewinnungssystem sich dadurch auszeichnet, daß zu Beginn des Auf- mittels eines O₂-Detektors, der in der Rohrleitung anblasens von Sauerstoff auf das in den Ofen einge- . geordnet ist, festgestellt werden. Sobald das Aufblasen gossene Roheisenbad das Inertgas dem dabei gebilde- von Sauerstoff in das Eisenbad erfolgt, wird das Einten, unverbrannten Abgas beigemischt wird, wobei das 30 bringen von inertem Gas (N₂-GaS in diesem Beispiel), Inertgas im Verhältnis zur gebildeten Abgasmenge das die Luft in der Abgasrückgewinnungsvorrichtung veränderlich, und zwar in solcher Weise eingemischt ersetzen soll, gestoppt und inertes Gas nach und nach wird, daß unter der vermehrten Gasströmungsmenge eingeblasen, um die Durchströmgeschwindigkeit des die stabilisierte Regelung des Druckes des Abgases im Gases in der Abgasrückgewinnungsvorrichtung zu Gaskühler mittels des Gasströmungsreglers im Gas- 35 behalten. Die Durchströmgeschwindigkeit des Gases gewinnungssystem vor sich gehen kann, und dann in der Abgasriickgewinnungsvorrichtung soll vorzugsdas Mischgas in die Außenluft abgeführt wird, daß die weise auf einer bestimmten Höhe gehalten werden, Beimischung des Inertgases eingestellt wird, nachdem um einen geeigneten statischen Druck in dem System das gebildete, unverbranrite Abgas mit dem vorher- aufrechtzuerhalten und um eine richtige Durchströbestimmten CO-Gehalt erhalten worden ist, und nur 40 mungsgeschwindigkeit des Gases in dem System zu dieses Abgas im Gasgewinnungssystem aufgefangen erzielen. -.. .■
wird, und daß am Ende des Frischens von Roheisen, Da die Durchströmungsgeschwindigkeit des erzeugwenn der CO-Gehalt des gebildeten, unverbrannten ten Gases durch das Einblasen ansteigt, wird die DurchAbgases unter den vorherbestimmten Wert sinkt, das strömungsgeschwindigkeit des eingeblaseneh inerten Inertgas wieder im Verhältnis zur Verminderung des 45 Gases allmählich reduziert, und wenn die Durchgebildeten Abgases dem Abgas beigemischt wird, um strömungsgeschwindigkeit des erzeugten Gases einen die Gasströmungsmenge, zu vermehren, indem das vorbestimmten Betrag erreicht (die Durchströmungs-Gasgewinriungssystem zum Gasabführungssystem um- geschwindigkeit des Gases oder der statische Gasdruck geschaltet und das Mischgas wieder in die Außenluft wird mit Instrumenten gemessen, wobei sich die Gasabgeführt wird. - . . 50 Strömgeschwindigkeit , entsprechend der Kapazität

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in den des Abgasrückgewinnungssystems in geeigneter Weise

Zeichnungen erläutert. verändern kann), oder wenn die Gaszusammensetzung

A b b. 1 zeigt die gesamte Betriebsanlage, in der der einen bestimmten Gehalt erzielt hat, wird das EinVerlauf der Gasströmung dargestellt ist; blasen zusätzlichen inerten Gases gestoppt und gleich-

A b b. 2 bis 4 beinhalten den Verlauf der möglichen 55 zeitig das Abgasrückgewinnungssystem .,über .ein

Abgasmengen in Abhängigkeit von der Blaszeit und Schaltventil mit dem Gasbehälter^ der das gewonnene

die anmeldungsgemäße Unterteilung der Blaszeit in Gas aufspeichert, verbunden..

bezug auf den Rückgewinnungsabschnitt; , (4) Der Gasaustritt aus dem Konverter in den Gas-

A b b. 5 ist eine graphische Darstellung, die die behälter für das gewonnene Gas wird eingeleitet, und

Änderung der Abgasbestandteile zeigt, wenn.eine Ver- 60 wenn die Durchströmgeschwindigkeit des erzeugten

dünnung mit inertem Gas, N₂, nicht vorgenommen Gases in der letzten Stufe des Aufblasens unter einen

wurde; _x- gegebenen Wert absinkt, wird zusätzliches inertes Gas

Abb. 6 ist die graphische Darstellung, die die durch Schalten des Ventils eingeblasen, und das Abgas

Änderung der Abgasbestandtejle zeigt, wenn das Gas wird durch den Kamin ins Freie geleitet. Wenn sich

mit inertem Gas, N₂, verdünnt wurde, und 65 andererseits das Volumen des erzeugten Gases ver-

A b b. 7 ist eine schaubildliche Darstellung der Folge ringert, so wird das Volumen des inerten Gases allin bezug auf die graphische Darstellung des Ver- mählich erhöht, und darüber hinaus werden alle Einfahrens gemäß F i g. 3. laßöffnungen, die an mehreren Plätzen in dem Abgas-

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system angeordnet sind, geöffnet, so daß das erzeugte Nutzwert hat. Das unverdünnte, nützliche Gas währer Gas in dem Gasrückgewinnungssystem völlig abge- der Spitzendauer des Aufblasens wird über dalassen wird, womit ein Arbeitsgang des Abgasrückge- Dreiwegeschaltventil 11 dem Gasbehälter 10 zugefüh winnungsVerfahrens beendet ist. Nachdem' das er- und darin gespeichert.

zeugte Gas aus dem Abgasrückgewinnungssystem 5 A b b. 2 zeigt in graphischer Darstellung den Ve

abgelassen wurde, kann das Einblasen inerten Gases fahrensablauf der Abgasverdünnung gemäß der Erfir

nunmehr gestoppt werden, jedoch im Hinblick auf den dung.

nächsten Gasrückgewinnungsvorgang kann inertes In den Anfangs- und Endstufen des Blasens wir

Gas hindurchgeführt werden, um das Eindringen freier das Abgas in dem Gaskühler wirksam mit einer

Luft von außen zu verhindern, wobei, um ein Durch- io inerten Gas gemischt und verdünnt, und auch di

sickern inerten Gases in dem System zu verhindern, starke Strömungsgeschwindigkeit des Gases steigt ar

alle Einlasse und Auslässe in ,dem Abgasrückge- Für die Strömungsgeschwindigkeit des inerten Gase.^c

winnungssystem gesperrt werden. das in den Anfangs- und Endstufen des Einblasen

A b b. 1 zeigt einen Konverter 1, einen Vorhang 2 gemischt werden soll, sowie für das Mischverhältni aus inertem Gas, eine Hauptleitung 3 zum Einlassen 15 und die Punkte, bei denen die Mischung mit inerten" von Verdünnungsgas, eine Konstruktion, durch die der Gas beginnt und aufhört, wird ein bestimmtes Volumer vertikale Rand 4 mit Wasser abgedichtet wird, ein im voraus festgelegt, das von der Kapazität des Kon Differentialmanometer 5 zur Anzeige des Drucks in verters abhängt und unter eine automatische Kontrollt dem Gaskühler und im Konverter, einen Gaskühler 6, gestellt wird, und zwar in Verbindung mit dem Pro einen Staubabscheider?, ein Gasströmungssteuerven- so grammgeber, der auf das Gebläse, den festgestellter til 8 (ζ. B. ein Klappenventil), ein Sauggebläse 9, einen Gehalt der Abgaszusammensetzung oder die Abgas-Gasbehälter 10, ein Dreiwegeschaltventil 11 und einen strömungsgeschwindigkeit anspricht. Gasabzug 12. Beim Ersetzen des unverbrannten Abgases durch

Um in dem Gaskühler das von dem Konverter 1 inertes Gas, beispielsweise Stickstoff, durch den ganzer kommende Abgas von freier Luft isoliert zu erhalten, 35 Bereich der Rückgewinnungseinrichtung hindurch ist der vertikale untere Rand 4 des Kühlers luftdicht treibt dieses die in dem unteren Teil des Kühlers verabgeschlossen, so daß das Abgas von der freien bliebene Luft durch die Rohrleitung, den Staubab-Atmosphäre einerseits durch den Rand und anderer- scheider, durch die daran anschließende Rohrleitung seits durch einen kreisförmigen Vorhang inerten und das Gebläse zu dem Dreiwegeschaltventil. Aus Gases, z. B. Stickstoff, der in der Nähe des Konverter- 30 einem Versuch hat es sich gezeigt, daß, wenn die Vorhalses vorgesehen ist, isoliert wird. Die Verbindung richtung an einen Konverter von etwa 1301 Kapazität zwischen dem Gaskühler und dem Kranz ist, wie vor- angeordnet ist, dieser Austausch von Luft mit Gas stehend ausgeführt, mittels Wasser abgedichtet, wobei etwa 15 bis 20 Sekunden beansprucht, wobei während diese Konstruktion erlaubt, daß die Entfernung dieser Zeit zum Reinigen stets Stickstoff zugeführt zwischen dem Konverterhals und dem Rand in Ab- 35 werden muß. Daher muß die Strömungsgeschwindighängigkeit von der Kraft des Gasvorhangs, der die keit des Stickstoffs für die Reinigung mengenmäßig freie Luft isoliert, eingestellt werden kann. Wenn z. B. ausgedrückt einen Überschuß eines gegebenen Proder Vorhang kraftvoll ist und eine große Luftabdicht- zentsatzes haben oder das Mehrfache der Kapazität der Wirksamkeit hat, kann der Rand angehoben werden, gesamten Rückgewinnungsvorrichtung betragen. Da in um die öffnung zu vergrößern. Wenn der Vorhang 40 einigen Teilen der Abgasdurchführung tote Ströhingegen schwach ist und gering in seinem Luftab- mungszonen vorhanden sind, ist es sehr schwer, die dichtungseffekt, kann der Rand gesenkt werden," um verbliebene Luft lediglich durch den Stickstofffiuß die Öffnung zu vermindern. Im schlimmsten Fall, aus dieser Zone zu vertreiben.

bei dem nur ein geringer Luftabdichteffekt von dem Da, wie vorstehend ausgeführt, eine zufrieden-Vorhang zu erwarten ist, wird der Rand so weit ge- 45 stellende Ersetzungswirkung lediglich durch Stickstoffsenkt, bis er den Hals des Konverters berührt. fluß nicht erwartet werden kann, ist es vorteilhaft, ein

In dem unteren Teil des Kiniers ist eine Haupt- Verfahren zur örtlichen Ersetzung der Luft durch leitung 3 für Verdünnungsgas vorgesehen, und das Stickstoff anzuwenden, bei dem alle toten Räume in Verdüunungsgas, z. B. Stickstoff, wird zwangsweise der ganzen Rückgewinnungsvorrichtung vermieden mit dem Abgas gemischt, unmittelbar, nachdem das 50 werden und bei dem Stickstoff beispielsweise durch letztere von dem Konverter ausgeschieden wird, so- zusätzliche Verdünnungsgaseinlaßrohre 3' eingeblasen wohl mittels Dutzenden von Einblasleitungen, die in wird, die bei solchen Zonen angeordnet sind, der Innenwand des Kühlers angeordnet sind, als auch Das inerte Gas, beispielsweise Stickstoff, dessen durch Verdünnungsgas-Blasleitungen 3', die an ge- Verwendung bei der Reinigung einer Explosion voreigneten Stellen in dem Rückgewinnungssystem vor- 55 beugen soll, wird als ein Nebenprodukt des Verfahrens gesehen sind, um Explosionen des Abgases vor und der Sauerstofftrennung für das Gebläse erhalten, und nach dem Einblasen vorzubeugen sowie die Steuer- seine Zufuhr ist begrenzt, und zwar in Abhängigkeit tätigkeit des Strömungssteuerventils zu verbessern von der Kapazität des Separators. Da die Produktionsund auch den statischen Druck im Gaskühler Ah auf kosten des Stickstoffs groß sind, muß bei seinem Vereinen positiven statischen Druck, der nicht über 60 brauch soweit als möglich gespart werden. Daher soll einigen mm Wassersäule liegt, zu steuern. der Beginn des Einblasens von Stickstoff in die toten

Der ermittelte Druck Ah wird dem Strömungssteuer- Zonen mittels der zusätzlichen Verdünnungsgasein-

ventil 8 und dem automatischen Steuerventil über- blasrohre allmählich verzögert werden, da diese tote

mittelt. Das reine Abgas, das von dem Gebläse 9 Zone weiter vom Gaskühler entfernt ist, so daß die

kommt, wird über den Abzug 12 in die freie Luft ge- 65 zusätzliche Reinigung schwach begonnen wird» bevor

leitet, durch das Dreiwegeschaltventil 11, und zwar der Hauptstickstoffstrom von dem Stickstoffhauptein-

während der Dauer vor und nach dem Aufblasen, führungsrohr in dem unteren Teil des Gaskühlers jeden

wenn das Gas verdünnt ist und nur einen geringen toten Raum erreicht hat. Wenn die Dauer des Ein-

blasens von zusätzlichem Verdünnungsgas mittels einer automatischen Steuereinrichtung gesteuert wer-.den kann, und zwar in der Weise, daß genügend Zeit zur Verfügung steht, um in der Rückgewinnungseinrichtung die Luft völlig mit Stickstoff zu ersetzen, so wird der Verbrauch von Stickstoff zur Reinigung beachtlich reduziert. .

A b b. 3 ist die graphische Darstellung der Durch-. Strömgeschwindigkeit des erzeugten Abgases in unverbranntem Zustand und die Verfahrenszeit gemäß der Erfindung. In diesem Beispiel wurde mit dem Sauerstoffeinblasen nach dem Reinigen des gesamten Raumes der. Rückgewinnungseinrichtung mit inertem Gas begonnen, und in der Anfangsstufe des Einblasens wurde das inerte Gas zur Verdünnung des Abgases beigemischt.*

Sobald der Gehalt der Zusammensetzung des Abgases einen zweckmäßigen Wert erreicht, wird die Verdünnung durch ein inertes Gas gestoppt, und nur das nützliche Gas wird durch Schalten des Dreiwegeschaltventils dem Gasbehälter zugeleitet und darin gespeichert.

In der letzten Stufe des Einblasens wird die Arbeitsweise wie in der Anfangsstufe wiederholt und das weniger nützliche Abgas ausgeschieden. Die Durch-Strömgeschwindigkeit des zu mischenden inerten Gases in den Anfangs- und Endstufen des.Einblasens, der Mischungsgrad, die Zeitpunkte, in denen das Mischen des inerten Gases begonnen und gestoppt werden soll, sowie das Arbeiten des Dreiwegeschaltventils zur Speicherung und eine gewisse Strömungsgeschwindigkeit können im voraus gemäß der Kapazität des Konverters sowie die Verwendung einer automatischen Steuerung mittels eines Programmgebers, der auf den Gebläsestrom anspricht, bestimmt werden. Die festgestellten Gehalte der Abgaszusammensetzung oder die bestimmte Abgasgeschwindigkeit erleichtern das Verfahren.

Wie vorstehend ausgeführt wurde, hängt die Zufuhr von Stickstoff zur Verhinderung der Explosionsgefahr vom Nebenprodukt des Verfahrens zur Abtrennung von Luftsauerstoff für das Gebläse ab, und sie ist durch die Kapazität der Abtrenneinrichtung begrenzt, wobei auch seine Herstellungskosten nicht übersehen werden dürfen. Daher ist es außerordentlich wichtig, den Stickstoffverbrauch durch verbesserte wirksame Reinigung, oder mit anderen Worten, durch die Verkürzung des Reinigungsprozesses soweit als nur möglich einzuschränken, um den Preis pro Tonne produzierten Stahls zu reduzieren. Von diesem Gesichtspunkt ausgehend, weist die Erfindung ein verbessertes Gasgewinnungssystem auf, bei dem ein Teil des ganzen Verfahrens zum Reinigen und Verdünnen durch das inerte Gas gleichzeitig durchgeführt wird, so daß die vorgenannten Erfordernisse in einem einzigen Arbeitsvorgang erfüllt sind.

A b b. 4 zeigt eine graphische Darstellung der · Strömungsgeschwindigkeit des erzeugten Abgases bei . dem Versuch, bei dem Reinigen und Verdünnen durch inertes Gas gleichzeitig vorgenommen werden und das Sauerstoffeinblasen während des Verlaufs der Reinigung beginnt. Hierbei sind in der letzten Stufe des Blasens die gleichen Ergebnisse erzielt worden.

A b b. 5 und 6 zeigen die Versuchsergebnisse mit der Abgasgewinnungseinrichtung für einen 2-t-Konverter.

A b b. 5 zeigt die Änderung der Abgaszusammensetzung, wenn keine Verdünnung mit Stickstoff vorgenommen wurde.

A b b. 6 zeigt die Änderung der Abgaszusammensetzung, wenn mit Stickstoff verdünnt wurde.

Wie offensichtlich aus den graphischen Darstellungen ersehen werden kann, sinkt, wenn mit Stickstoff verdünnt wird, in den Anfangs- und Endstufen der O₂-Gehalt, so daß die Explosionsgefahr von CO beachtlich reduziert wird.

In Abb. 7 ist der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.

Beim Sauerstoffaufblasen im Konverter, durch "das Abgas gewonnen wird, werden vor dem Sauerstoffaufblasen alle Lücken im Gasgewinnungssystem abgedichtet, und gleichzeitig wird die im Abgasgewinnungssystem vorhandene Lütt durch inertes Gas ersetzt. Unmittelbar danach wird mit eiern Aufblasen von Sauerstoff begonnen, wobei inertes Gas in einem Ausmaß zugegeben wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit oder der statische Druck des erzeugten Gases auf einem bestimmten Wert gehalten wird. Sobald die Strömungsgeschwindigkeit des erzeugten Gases oder wenn der CO-Gehalt oder der O₂-Gehalt einen bestimmten Wert erreicht haben, wird das Abgasgewinnungssystem mit dem Speicherbehälter verbunden. Wenn der verwendbare Anteil im Abgas in der letzten Stufe des Einblasens unter einen bestimmten Wert fällt, wird das Abgasgewinnungssystem vom Speicherbehälter abgetrennt. Da die Durchströmungsgeschwindigkeit des erzeugten Gases sinkt, wird inertes Gas wieder zugeführt, und ein Sauggebläse beginnt mit einer vorzugsweise bestimmten, konstanten Drehzahl zu lauf en, und die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden durch den automatischen Steuermechanismus ausgeführt.

B e i spi el 1

(ohne Verdünnung mit Stickstoff)

Gewicht des schmelzflüssigen

Eisens 2190 kg

Erzeugter Stahl 2050 kg

Blaszeit 22 Minuten

0 Sekunden

Temperatur des schmelzflüssigen
Eisens nach dem Aufblasen ... 1620⁰C

Sauerstoff-Aufblasdruck ....... 8 kg/cm² ..

Verbrauchter Sauerstoff 140 m³

Bestandteile des schmelzflüssigen Eisens: ;

C ..

P ··

Si ..
S ..
Mn

4,04%

0,215%

0,75%

0,028%

0,85%

Bestandteile des abgestochenen Stahls:

P 0,024% :

' Si ..... 0,01% '

S ..... 0,015%

. Mn ... 0,015%

Nach dem Blasbeginn:

Temperatur des Gases am Abgasauslaß des Gaskühlers 150⁰C

Temperatur des Gases am Einlaß

des Gebläses 28⁰C

Druck im Kühlerinneren +1 mm WS

Strömungsgeschwindigkeit des
Abgases 425 Nm'/h

209 646/15

Zusammensetzung des Abgases: CO₂... 35,07„

:;n₂ .... 42,27o O₂..... 21,07_e CO.... 1,8%

12 Minuten nach Blasbeginn:

Temperatur des Gases am Auslaß des Abgaskühlers 25O⁰C

Temperatur des Gases am Einlaß des Gebläses I.. 33°C

Druck im Kühlerinnern ........ +1 mm WS

Strömungsgeschwindigkeit des Abgases .....!;...,.......... 940Nm7h

Zusammensetzung des Abgases.· CO₂... 23,8%'/-

CO.... 73,27«, 20 Minuten nach Blasbeginn: ^!

Temperatur des Gases am Auslaß '·„',.'

des Abgaskühlers 320⁰C

Temperatur des Gases am Einlaß des Saugbehälters , 46° C

Druck im Kühlerinneren ... +1 mm WS

Strömungsgeschwindigkeit des

Abgases 330Nm³/h

Zusammensetzung des Abgases:

CO₂... 1,0% N₂ .... 77,47o O₂ .... 15,97o CO.... 5,7%

Beispiel 2

(Die Verdünnung mit Stickstoff wurde vor und ' nach dem Aufblasen vorgenommen)

Gewicht des schmelzflüssigen _T

Eisens ................ „ Λ . 2200 kg ·

Gewicht des erzeugten Stahls ..''. 2130 kg

Blaszeit 23 Minuten

0 Sekunden Temperatur des schmelzflüssigen

Eisens nach dem Aufblasen... 1620⁰C Sauerstoff-Aufblasdruck ......! 8 kg/cm² Verbrauchter Sauerstoff........ 144 m³

Zusammensetzung des schmelzflüssigen Eisens:

Si 0,337₀

S ..... 0,0247a

Mn ... 0,477„ U

3o

45

Zusammensetzung des abgestochenen Stahls:

P ..... 0,051 %

Si..... 0,01%

s .v::--. 0,024% · ■

Mn ... 0,05 7o

70° C

4 Minuten nach Blasbeginn:

Temperatur des Gases am Auslaß

des Gaskühlers

Temperatur des Gases am Einlaß

des Saugbehälters . :..... .28⁰C

Druck im Kühlerinneren + 1 mm WS

Strömungsgeschwindigkeit des

Abgases ... / ....:... 625 Nm7h

_ao Zusammensetzung des Abgases: ■> CO₂... 4,7%

N2 ....	86,2	/0
O2 ....	2,8	0/ /0
CO....	6,3	/0

12 Minuten nach Blasbeginn:

Temperatur des Gases am Auslaß des Abgaskühlers ..:.... 300° C

Temperatur des Gases am Einlaß des Saugbehälters .......... ' 30°C

Druck im Kühlerinneren . '..'.".'..'. + mm WS

Strömungsgeschwindigkeit des Abgases .„...:.. 980 Nm7h

Zusammensetzung des Abgases: · ^: ί CO₂... 27,2% -.Λ.... ." '"·

N₂ ....:2o,o% ·■■.;; r ::. ■

;■■ co":'.'.'. 52,8%^r i: ;■■■■"' ■' . ■"■·./''..

20 Minuten nach Blasbeginn: '

Temperatur des Gases am Einlaß

des Abgaskühlers 370°C

Temperatur des Gases am Einlaß -'..·'

des Saugbehälters _v;. 33⁰C; . \

Druck im Kühlerinneren ....':,..-(- i mm WS

Strömungsgeschwindigkeit des _L

Abgases .7..;.,....;.....,.. 620Nm7h.

Zusammensetzung des Abgases: ν π

ν₂,·:.:.3ο,6%
o₂-;v;· ■ 4,8%
co.... 53,6%

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Verfahren zur Gewinnung der beim Frischen von Roheisen durch Aufblasen von reinem Sauerstoff gebildeten unverbrannten Abgase, bei welchem das Abgasleitungssystem mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, zwecks Verhinderung der Entstehung explosiver Gasgemische vor dem Einblasen des Frischsauerstoffs gespült wird, .dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Aufblasens von Sauerstoff auf das in den Ofen eingegossene Roheisenbad das Inertgas dem dabei gebildeten, unverbrannten Abgas beigemischt wird, wobei das Inertgas im Verhältnis zur gebildeten Abgasmenge veränderlich, und zwar in solcher Weise eingemischt wird, daß unter der vermehrten Gasströmungsmenge die stabilisierte Regelung des Druckes des Abgases im Gaskühler mittels des Gasströmungsreglers im Gasgewinnungssystem vor sich gehen kann und dann das Mischgas in die Außenluft abgeführt wird, daß die Beimischung des Inertgases eingestellt wird, nachdem das gebildete, unverbrannte Abgas mit dem vorherbestimmten CO-Gehalt erhalten worden ist, und nur dieses Abgas im Gasgewinnungssystem aufgefangen wird, und daß am Ende des Frischens. von Roheisen, wenn der CO-Gehalt des gebildeten, unverbrannten Abgases unter den vorherbestimmten Wert sinkt, das Inertgas wieder im Verhältnis zur Verminderung des gebildeten Abgases dem Abgas beigemischt wird, um die Gasströmungsmenge zu vermehren, indem das Gasgewinnungssystem zum Gasabf ührungssystem umgeschaltet und das Mischgas wieder in die Außenluft abgeführt wird.