DE1458878A1

DE1458878A1 - Thermisch gesteuertes kontinuierliches Windfrisch-Verfahren

Info

Publication number: DE1458878A1
Application number: DE19651458878
Authority: DE
Inventors: Juan Kindelany Gomez D Bonilla; Vayssiere Pierre Metz Queuleu
Original assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Current assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Priority date: 1964-11-18
Filing date: 1965-10-29
Publication date: 1969-03-06
Also published as: GB1074220A; DE1458878C3; BE672264A; SE304297B; DE1458878B2; FR1423035A; OA01861A; NL6514239A; ES319495A1; US3406027A; CS150167B2; AT283405B

Description

OR.-INS. EUGEN MAIER - dipl.-ινθ. HANS VOLLBACH

PATENTANWÄLTE STUTTGART

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25.10.1965 ^*\l 458

i-Mi.

Institut de Recherches de la Siderurgie Prancaise,

185, rue President Roosevelt, SAIHT GERMAIN-en-(Seine-et-Oise) Prankreich.

Thermisch gesteuertes kontinuierliches Windfrisch-

Yerfahren.

Es ist bekannt, dass die beim Windfrischen erfolgende Oxydation von Kohlenstoff, Silicium und weiteren in der Roheisen&ehmelze enthaltenen Elementen eine merkliche Erwärmung des Schmelzbades hervorruft, die trot« der bei der Umwandlung in Stahl erfolgenden Erhöhung des Erstarrungspunktes die Aufrechterhaltung der flüssigen Phase ermöglicht. Beim diskontinuierlichen Windfrisohverfahren ist die Temperatursteigerung des Bades so erheblich, dass man unbedenklich kalte Peststoffe in die Schmelze einbringen kann. Die Zugabe

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solcher Stoffe hat den Zweck, bei einer maxiaalen Ereeugung unter annebmbaren Temperaturbedingungen ein Metall der gewünschten Qualität zu erhalten. So gibt man beispielsweise, um die die Entphosphorung bewirkenden Reaktionen zu erleichtern, Kalk bei. Zur Erhöhung des Gewichtes der Charge und damit zur Steigerung der Produktion gibt man vorzugsweise vorher

Frisohverf«hrens zu deeoxydieren, gibt man diesem ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise Eisenmanganers, bei. Sie Menge dieser Zuschlagstoffe wird jeweils so gewählt, dass man eine möglichst große Auebeute an gleichzeitig möglichst hochwertigem Stahl erzielt.

Bei Durchführung eines kontinuierlichen Windfrischverfahrene wirft das vorgenannte Problem noch zusätzlich besondere Fragen auf. In erster Linie ist man bestrebt, unter annehmbaren Temperaturbedingungen ein Produkt bestimmter Qualität zu erhalten/ darüber hinaus strebt man jedooh in bestimmten Fällen auch an, dass der Ausstoß an flüssigem Metall möglichst konstant ist, um sowohl bti der Beschickung als auch bei der Weiterverarbeitung möglichst gleiohmässige TernMltni»ae zu schaffen und um Wärmeverluste zu vermeiden. Venn nämlich der Ausstoß wesentlich absinkt, so steigern sioh die thermischen Verluste je Sonne

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Metall beträchtlich.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, zur Lösung dieses Problemes "bei einem kontinuierlichen Frischverfahren unabhängig von de& jeweils aus dem Ablauf des FrischverfahrenB sich ergebenden thermischen Bedingungen eine zufriedenstellende thermische Steuerung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst* dass die während der Durchführung des kontinuierlichen Windfrieohverfahrens in die Schmelze eingebrachten Zuschlagstoffe bei veränderlichen Temperaturen beigegeben werden, um auf diese Weise eine mit den im Bad herrschenden thermischen Bedingungen,d.h. der Enthalpie des Bades,sich ändernde Wärmemenge zu erzeugenο

Das erfindungsgemäese Verfahren weist vorteilhafterweise noch die folgenden zusätzlichen Merkmale auf:

a) ein und derselbe Zuschlagstoff wird gleichzeitig in kaltem und warmem Zustand beigegeben, wobei das Verhältnis von kaltem zu warmem Zuschlagstoff jeweils nach den thermischen Notwendigkeiten der Metallschmelze gewählt wird; -

b) der kalte Zuschlagstoff wird in Form eines Pulvere beigegeben;

q) der warme Zuschlagstoff wird in Form eines Pulvers beigegeben; · 9 09810/0432

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d) dft· warme Zuschlagstoff wird in flüssiger Form beigegeben.

RM der Zugabe eines Zuachlagntoffes muss die Gesamtmenge df>r in einen Prischbehälter eingebrachten Stoffe berücksichtigt werden, also beispielsweise der Abkühlung dienende Stoffe, wie zum Beispiel vorteilhafterweisp

Erz
zerkleinertenltbaDajaäjacteKfidBat, sohlackenbildende Stoffe,

z, B. KaTk, denr-xydierende stoffe, z. B. H

Schrott u. dg].

Die Erfindung beateht somit darin, bei einem kontinuierlichen Windfriachverfahren unabhängig von dem äiifgrund der Wjndfrischreaktionen sich ergebenen_ Bedingungen den thermischen Zustand der Metallschmelze zu steuern. Ganz allgemein gibt die Erfindung die Möglichkeit, die Zugabe der Zuschlagstoffe so zu steuern, dai38 das entstehende Metall unabhängig von der Menge des zu frischenden Roheisens eine bestimmte Zusammensetzung

und Temperatur aufweist,
co
ο
to Mitunter ist man jedoch auch daran interessiert, die

—» Menge des abgezogenen flüssigen Metalles im wesentlichen

^ konstant zu halten, um auf diese Weise einen optimalen ^ Wirkungsgrad, einen reibungslosen Ablauf des Verfahrens und eine gleichmässige Belastung der dem Frischbehälter vor- bzw. nachgeschalteten Einrichungen, beispielsweise

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einen gleichmässigen Metallabfluss, zu gewährleisten.

Sie Zuschlagstoffe können aomit nicht einfach unter Berücksichtigung der Endtemperatur des abgezogenen Metalles beigegeben werden, wie dies in der Regel bei Durchführung eines diskontinuierlichen Frischverfahrens der fell ist.

Bei Durchführung eines kontinuierlichen Windfrischverfahrens müssen die Mengen der Zuschlagstoffe so gesteuert werden, dass die jeweilige augenblickliche Menge des abgezogenen Metalles konstant bleibt.

Die im Folgenden angestellten Überlegungen erläutern diese Arbeitehypothese.

Es kann vorkommen, dass das aus dem Fischbehälter abgezogene Metall, beispielsweise als Folge eines zu geringen Sehaltes der Soheisenschmelze an Kohl. nstoff,eine zu niedrige Temperatur aufweist. Demzufolge müsste die Menge __ der der Abkühlung dienenden Zuschlagstoffe verringert werden, was Jedoch zur Folge hätte, dass sich auch die jeweilige augenblickliche Menge des erzeugten Stahles verringert« Bin solcher zeitweiliger Rückgang würde sich nicht nur auf die Einrichtungen, die dein'Frischbehälter vorgeschaltet sind, und deren Belastung, auswirken und auch hier eine^Verzögerung a$a Verfahrensablaufes bewirken, sondern gleichermaßen eine weitere Abkühlung der Metallschmelze in den nicht mit voller Leistung arbeitenden Behältern bewirken, in denen die ttierädschen Verluste

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ansteigen würden.

Biese Nachteile werden bei dem erfindungsgemäflen Verfahren vermieden. So genügt es beispielsweise, die in kaltem Zustand beigegebenen Zuschlagstoffe ganz oder teilweise durch entsprechende warme oder geschmolzene Stoffe zu ersetzen, die die Metallschmelze weniger oder überhaupt nicht abkühlen, wobei die Gesamtmenge der in die Schmelze eingebrachten Zuschlagstoffe gleich bleibt, so dass damit auch die Konstanz der Menge des kontinuierlich abgezogenen Metalles gewährleistet ist. Die Temperatur der Zuschlagstoffe kann eine unterschiedliche sein, beispielsweise Raumtemperatur oder auch eine Temperatur zwischen 800 und 1000⁰C für Peststoffe oder etwa 1500⁰C und darüber für Zuschlagstoffe in flüssiger Form» Auch kann derselbe Zuschlagstoff gleichzeitig in einer Mischung von kalten und warmen Anteilen beigegeben werden, oder es können auch verschiedenerlei Zuschlagstoffe im Wechsel in kaltem und warmem Zustand je nach dem thermischen Zustand der Metallschmelze beigegeben werden. Bas entscheidende Merkmal der Erfindung ist, dass die Enthalpie der Zuschlagstoffe dem ^angestrebten Zustand der dem Frischprozess unterworfenen Metallschmelze angepasst wird.

In bevorzugter Weise werden die Zuschlagstoffe in Pulverform beigegeben, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Zuschlagstoffe von der Metallschmelze ohne besondere Vorkehrungen und gleichmässig in der Metallschmelze verteilt

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aufgenommen werden. 7

Ee kann jedoch auch vorteilhaft sein, einen Zuschlagstoff in flüssiger Form in die Schmelze einzubringen; diese Form der Einbringung empfiehlt sich bei desoxydierenden Zuschlagstoffen, wie beispielsweise Manganeisenerz, das am Ende des Frischverfahrens im allgemeinen in einen Spezialbehälter eingebracht wird, bei dem häufig die Beigabe eines vorher erhitzten Zuschlagstoffes erwünscht ist. Umgeschmolzener Schrott und andere Abfälle können in flüssiger Form beigegeben werden« da deren Beigabe in fee te «Zustand bei einer Anlage zur Durch» führung des kontinuierlichen Frischverfahrens häufig Schwierigkeiten bereitet. Diese Stoffe werden vorzugsweise in. einem*~0fen geschmolzen der mit von dein Fri»chbehälter stammenden Gasen beaufschlagt wird.

Die Beigabe

aller dieser Zuschlagstoffe wird , in Abhängigkeit von der Temperatur des, dem Frischprossess unterworfenen Metalles gesteuert» Als Geber für diese Steuereinrichtungen können Thermoelemente verwendet werden» die in einer feuerfesten Umhüllung in die Schmelze eingetaucht werden, oder auch optische Py*ora»ter.

Diese ^Mßelilßgstoffe können in einem gewissen Umfange -als Regulatoren für die Menge des zu Frischenden Roheisens dienen. Wenn diese Menge der dem Frischbehälter zugeführten Röhelsenschmelsje. sich verringert^ wenden die Zuschlagstoffe

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in kaltem oder warmem Zustand beigegeben» βο dass die Menge des erzeugten Stahles hiervon nicht beeinflusst wird.

Bas erfindungsgemässe Verfahren wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, in der in schematischer Weise eine Anlage zur Durchführung eines kontinuierlichen Frisöhverfahrene dargestellt ist, die mit zusätzlichen Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens versehen ist.

Aus einem Behälter 1 wird der zur Durchführung dee kontinuierlichen Frischverfahrens dienende Behälter 2 über eine Leitung 3 mit flüssigem Roheisen gespeist. Mittels einer Lanze 4 wird einer nicht dargestellten Quelle über eine Leitu&g 5 entnommener Sauerstoff auf die Badoberfläche aufgeblasen. Aus einem Behälter 6,

reduziertes
der pulverförmiges^Eisenerz enthält, wird entweder unmittelbar über eine Leitung 8 oder unter Zwischen-·,=, schaltung eines Erhitzers 9 eine weitere Lanze 7 gespeiet. Dieser Erhitzer 9 weist eine von einem Heizmittel durchflossen Umhüllung 9a auf und ist über die Leitungen 8a und 8b mit der Leitung 8 verbunden. In dem Erhitzer 9 wird das Erz geschmolzen und auf eine Temperatur von etwa 1000° C gebracht. Der Prischbehälter 2 wird des weiteren von einem geschmolzenen Schrott enthaltenden Behälter 10 über eine Leitung 11

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gespeist. Nach der Lehre der Erfindung wird dier*2ü- f-sbv von kaltem oder erhitstss! Erz 2su der Lanze 7 ~~ in Abhängigkeit von dem thermischen Zustand der in dem Behälter 2 enthaltenen Schmelze gesteuert. Dasselbe trifft auf die Zufuhr von geschmolzenem Schrott aus dem Behälter 10 zu. Die Temperatur der im Behälter enthaltenen Schmelze ν±ν^^Λ%^ΐ3^^Ά&&-οψ^±Βϊήί§ΐϊ Pyro- iLCmBaea Behälters 2 gemessen.

Der Prischbehältsr 2 speist einen zusätzlichen Behälter 12 über eine Leitung 13» In diesem findet, eine weitere Behandlung des gefrischten Metalles statt, die in einer Desoxydierung mittels Eisenmangnnerz besteht« Dieses kann entweder in kaltem Zustand und in fester Form aus einem Vorratsbehälter 14 über eine Leitung 15 oder auch in flüssiger Form aus einem Behälter 16 über eina

werdejL/ Leitung 17 dem Behälter 12 zugeführt/ Selbstverständlich„ kann auch die gleichzeitige Zugabe in kaltem und heißem Zustand in Abhängigkeit des thermischen Zustandes des Inhaltes des Behälters 12 erfolgen, dessen Temperatur mittels eines Thermoelementes 18 bestimmt wird. Das behandelte !fetal! fllefit Über die Leitung 19 ab.

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Claims

A 10 166 -10- 25.10.1965 Patentansprüche

1. Verfahren zur 'Saermischen Steuerung eines kontinuierlichen Windfrischverfahrens, während dessen in die Metallschmelze Zuschlagstoffe eingebracht werden» dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe bei veränderlicher Temperatur beigegeben werden, um auf diese Weise eine mit den in der Metallschmelze herrschenden thermischen Bedingungen, d»h. der Entalpi© des Bades eich ändernde Wärmemenge zu erzeugen,

2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der zu frischenden Metallschmelze gleichzeitig derselbe Zuschlagstoff in kaltem und in heißem Zu·*· stand beigegeben wird, wobei das Verhältnis zwischen der kälten und der heißen Menge des Zuschlagstoffes nach Maßgabe der thermischen Gegebenheiten der Metallschmelze gewählt wird,

3· Yerfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des kalten Zuschlagstoffes in Pulverform erfolgt·

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4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das die Zugabe des erhitzten Stoffes in Pulverform erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des erhitzten Stoffes in flüssiger Form erfolgt.

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