DE1907543A1 - Process and device for refining metals - Google Patents
Process and device for refining metalsInfo
- Publication number
- DE1907543A1 DE1907543A1 DE19691907543 DE1907543A DE1907543A1 DE 1907543 A1 DE1907543 A1 DE 1907543A1 DE 19691907543 DE19691907543 DE 19691907543 DE 1907543 A DE1907543 A DE 1907543A DE 1907543 A1 DE1907543 A1 DE 1907543A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zone
- slag
- fresh
- round
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
- C21C5/567—Manufacture of steel by other methods operating in a continuous way
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S75/00—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
- Y10S75/957—Continuous refining of molten iron
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
1907543 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84 621907543 Patent attorney Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 Munich 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84 62
B 4099B 4099
Conzinc Riotinto of Australia Limited 95 Collins Street, Melbourne, Victoria / AustralienConzinc Riotinto of Australia Limited 95 Collins Street, Melbourne, Victoria / Australia
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Raffination von Metallen, bei dem nicht raffiniertes Metall und ein sauerstoffhaltiges Gas in einen Frischofen gegeben werden, der aus einer turbulenten Frischzone, in die das sauerstoffhaltige Gas gegeben und aus der das gefrischte Metall abgezogen wird, und einer weitgehend turbulenzfreien Schlackenabscheidungs zone besteht, in welche die Schlacke aus der Frischzone fließt und von der sie mit niedrigem Metallgehalt abgezogen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a process for the continuous refining of Metals, in which unrefined metal and an oxygen-containing gas are placed in a refining furnace, which consists of a turbulent refining zone, into which the oxygen-containing gas is added and from which the refined metal is drawn off, and a largely turbulence-free slag separation zone consists in which the slag flows from the fresh zone and from which it is withdrawn with a low metal content, as well as an apparatus for carrying out this method.
Dr. D/KDr. D / K
009884/0992 copy009884/0992 copy
■ 7- ■ 7-
a, 1 9075A3a, 1 9075A3
Gemäß der vorliegenden Erfindung soll eine verbesserte kontinuierliche Raffination in Vorschlag gebracht werden, die im Schmelzfluß durchgeführt wird. Ein derartiges Raffinieren oder Frischen von Rohmetallen, Legierungen oder Stein fr gl.:mattes) erfolgt durch Behandlung der flüssigen Schmelze mit einem sauerstoffhaltigen Gas und, wenn erwünscht, mit anderen Oxidationsmitteln, wie dem Oxid oder Oxiden des herzustellenden Metalls. Speziell soll sich die Verbesserung auf ein Verfahren und eine Anlage, wie sie im australischen Patent 48138/64 und 3170/66 angegeben sind, beziehen. Obwohl speziell für ein kontinuierliches Frischen von Roheisen zu Stahl verwendet, ist das Verfahren auch für kontinuierliche Raffination von anderen Rohmetallen, wie z. B. einer Zinn-Eisen-Legierung ("Härtlinge") geeignet.According to the present invention, an improved continuous refining process is sought be brought into proposal, which is carried out in the melt flow. Such refining or refining of raw metals, alloys or Stone for smooth: matt) is made by treating the liquid melt with a oxygen-containing gas and, if desired, with other oxidizing agents, such as the oxide or oxides of the metal to be produced. Specifically, the Improvement to a method and equipment as set out in Australian patents 48138/64 and 3170/66. Though specially for a continuous refining of pig iron to steel is the method used also for continuous refining of other raw metals, such as B. one Tin-iron alloy ("hardening") suitable.
Im folgenden wird der Bi^riff "Metall" für Rohmetalle, Legierungen und Stein verwendet.In the following the term "metal" is used for raw metals, alloys and stone used.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daßThis object is achieved in that
a) das nicht raffinierte Metall und das sauerstoffbaltige Gas in eine in etwa runde Frischzone eingegeben werden, in welcher die Schlacke, die sich in dieser Frischzone bildet, in gleicher Richtimg wie das geschmolzene Metall fließt,a) the unrefined metal and the oxygen-containing gas into one roughly round fresh zone are entered, in which the slag that is in this fresh zone forms, in the same direction as the melted Metal flows,
b) das teilweise gefrischte Metall von dieser runden Frischzone in eine längliche zweite Frischzone fließt, die mit der runden Frischzone verbunden ist und daß sauerstoffhaltiges Gas in diese zweite Frischzone eingegeben wird,b) the partially refined metal from this round refined zone into an elongated one second fresh zone flows, which is connected to the round fresh zone and that oxygen-containing gas is entered into this second fresh zone will,
4099 00988A/09S24099 00988A / 09S2
c) das gefrischte Metall kontinuierlich von dieser zw iten Frischzone abgezogen wird,c) the refined metal is continuously withdrawn from this second refining zone will,
d) der Schlackenfluß in der zweiten Frischzone hauptsächlich in entgegengesetzter Richtung zu der des geschmolzenen Metalls erfolgt und die Schlacke über die runde Frischzone in eine Schlackenabscheidungszone fließt, die mit der runden Frischzone verbunden ist,d) the slag flow in the second fresh zone mainly in the opposite direction Direction to that of the molten metal takes place and the slag flows over the round fresh zone into a slag separation zone, which with is connected to the round fresh zone,
e) ein Einfließen des geschmolzenen Metalls von der runden Frischzone . in die Schlackenabscheidungszone weitgehend vermieden wird,e) an inflow of the molten metal from the round fresh zone. is largely avoided in the slag separation zone,
f) das geschmolzene Metall, das sich aus der Schlacke in der Schlackenabscheidungszone absondert, zurück in die runde Frischzone fließt, undf) the molten metal that emerges from the slag in the slag separation zone secretes, flows back into the round fresh zone, and
g) eine Schlacke mit geringem Metallgehalt kontinuierlich von der SchlackenabscheidungS' one abgesogen wird.g) a slag with low metal content continuously from the slag separation S ' one is sucked off.
Diese kontinuierliche Raffination von Metallen erfolgt dabei in Öfen, die durch bestimmte neuartige Anordnungen charakterisiert sind, z.B. dadurch, daß sie vorzugsweise eine längliche, in etwa rechteckförmige und rinnenartige Frischzone (im folgenden immer als längliche Frischzone bezeichnet) enthalten, in der die Schlacke zu einer halbwegs dem Metall entgegenlaufenden Flußrichtung veranlaßt wird, eine näherungsweise runde Frischzone (im folgenden immer als runde Frischzone bezeichnet), in der die Schlacke zu einer im wesentlichen gleichförmigen Flußrichtung mit dem Metall gezwungen wird, und eine Zone, in der die Schlacke sich konditioniert und absetzt (im folgenden immer als Schlackenabscheidungszone bezeichnet), in welche die Schlacke von beiden Frischzonen fließt. Diese drei Ofenzonen sind im wesentlichen getrennte Kammern; die halbwegs in einer Ebene mit- This continuous refining of metals takes place in furnaces which are characterized by certain novel arrangements, for example in that they preferably contain an elongated, roughly rectangular and channel-like fresh zone (hereinafter always referred to as the elongated fresh zone) in which the slag becomes one is caused halfway counter to the flow direction of the metal, an approximately round fresh zone (hereinafter always referred to as the round fresh zone), in which the slag is forced to a substantially uniform flow direction with the metal, and a zone in which the slag is conditioned and settled (hereinafter always referred to as the slag separation zone), into which the slag flows from both fresh zones. These three furnace zones are essentially separate chambers; which are halfway on the same level
4099 00S864/09924099 00S864 / 0992
GOPYGOPY
einander in Verbindung stehen. Die Schlackenabscheidungszone ist bevorzugterweise so mit der runden Frischzone verbunden, daß ein gewisser Abstand zwischen dieser und der Einmündung der länglichen Frischzone besteht.communicate with each other. The slag separation zone is preferred so connected to the round fresh zone that there is a certain distance between it and the confluence of the elongated fresh zone.
Das geschmolzene, noch nicht raffinierte Metall wird vorzugsweise tangential zu den Wänden der runden Frischzone eingegeben; das gefrischte Metall wird an dem von der runden Frischzone entfernten Ende der länglichen Frischzone oder nahe an diesem Ende abgezogen.The molten, as yet unrefined metal preferably becomes tangential entered to the walls of the round fresh zone; the refined metal becomes at the end of the elongated refining zone remote from the round refining zone or withdrawn near that end.
Ofen von T-, L- oder U-förmiger Gestalt, werden vielfach geeignet verwendet. Es zeigte sich jedoch, daß eine Qfenanordnung,, bei der eine in etwa runde Frischzone und eine zweite längliche und rechteckförmige Frischzone zusammen mit einem länglichen Ausläufer für die Schlackenabscheidung verwendet wird, gewisse Vorteile bietet. Zu diesen Vorteilen gehört eine Erhöhung der Kontaktzeit zwischen Schlacke und Metall in der runden Frischzone, da diese beiden flüssigen Phasen in dieser Zone wegen der Gestalt der Frischzone und wegen des Strömungsbildes der Zirkulation einen größeren Weg zurücklegen müssen.Furnaces of T-, L- or U-shape are widely used suitably. It turned out, however, that a furnace arrangement, with the one approximately round Fresh zone and a second elongated and rectangular fresh zone, together with an elongated tail, used for slag separation has certain advantages. These advantages include an increase in the contact time between slag and metal in the round fresh zone, as this both liquid phases in this zone because of the shape of the fresh zone and because of the flow pattern of the circulation a longer distance have to.
Für die längliche Frischzone wirkt die runde Frischzone als Reservoir; kleine und kurzzeitige Schwankungen in der Zusammensetzung des Rohmetalles oder Steines werden auch dort ausgeglichen, so daß eine gleichförmige Schmelze in die längliche Frischzone einfließt. Um zu erreichen, daß die Schmelze lange genug in der runden Frischzone verweilt, sollte das Fassungsvermögen dieser runden Zone mindestens so groß sein, als das der länglichen Frischten©, vos·- zugsweise sollte es sogar doppelt so groß wie das letztere sein.The round fresh zone acts as a reservoir for the elongated fresh zone; small and short-term fluctuations in the composition of the raw metal or Stone are also compensated there so that a uniform melt flows into the elongated fresh zone. To make the melt long lingers enough in the round fresh zone, should the capacity of this round zone must be at least as large as that of the elongated fresh ©, vos - preferably it should even be twice as large as the latter.
009884/0992
4099 009884/0992
4099
Das Gegeneinander- und das Miteinanderfließen der beiden Schlackenströme und ihr abschließendes Ausströmen in die Schlackenabscheidungszone wird einmal durch die Gestaltung des Ofens selbst, zum anderen durch in geeigneten Winkeln angebrachte Düsen unterstützt, die sauerstoffhaltiges Gas auf die Schlacke in solcher Weise auftreffen lassen, daß die Ströme in die gewünschte Richtung gezwungen werden. Der Sauerstoff aus diesen Düsen unterstützt auch die Verbrennung von Kohlenmonoxyd oder anderen brennbaren Gasen, die aus dem Bad austreten. Auf diese Weise werden sowohl die Hitze wie auch der Impuls des Sauerstoffes auf die Schlacke übertragen.The opposing and co-flowing of the two streams of slag and its final outflow into the slag separation zone is determined on the one hand by the design of the furnace itself and on the other hand by suitable means Supports angled nozzles, the oxygen-containing gas impinge on the slag in such a way that the flows in the desired Direction to be forced. The oxygen from these nozzles also helps burn carbon monoxide or other flammable gases that come out exit the bathroom. In this way both the heat and the momentum of the oxygen are transferred to the slag.
Führt man ein Frischen von geschmolzenem Roheisen nach obigem Verfahren mit einer entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellten Anlage durch, so kann ein wenig des basischen Flußmittels in die runde Frischzone nahe der Eintrittsöffnung für das geschmolzene Roheisen zugegeben werden. Der grö ßere Anteil des basischen Flußmittels wird jedoch vorzugsweise näher an dem die Austrittsöffnung für den Stahl enthaltenden Ende der länglichen Frischzone zugegeben; die Schlacke, die sich nahe diesem Ende bildet, wird durch eine Wand oder ein Leitblech veranlaßt, entgegen dem Metall zu fließen. Hierdurch wird ein Ausfließen der Schlacke mit dem Metall verhindert.If molten pig iron is refined according to the above procedure with a system manufactured according to the present invention, a little of the basic flux can get into the round fresh zone near the Inlet opening for the molten pig iron are added. However, the larger proportion of the basic flux is preferably closer to that the outlet opening for the steel-containing end of the elongated refining zone is added; the slag that forms near this end is replaced by a Wall or baffle causes it to flow against the metal. This prevents the slag from flowing out with the metal.
Die runde Frischzone dient in erster Linie dazu, eine gleichförmige Entsilizierung zu erhalten, ferner dazu, die Entfernung des Kohlenstoffes einzuleiten. Auch Titan und andere rasch oxidierbare Elemente werden in dieser Zone entfernt.The main purpose of the round fresh zone is to ensure uniform desilicon removal to obtain, also to initiate the removal of the carbon. Titanium and other rapidly oxidizable elements are also found in this zone removed.
009884/0992009884/0992
-4--4-
% 1307543 % 1307543
Der größere Anteil des basischen Flußmittels wird bevorzugt an dem Ende der länglichen Frischzone, an dem der Stahl abgestochen wird, zugegeben. Dort ist die entstandene Schlacke hochbasisch und gut oxidiert, so daß sie möglicherweise mehr als 25% FeO und als Rest hauptsächlich CaO enthält. Diese gut oxidierte Schlacke reagiert heftig mit dem Kohlenstoff enthaltenden Metall und erzeugt beachtenswerte Mengen von Kohlenmonoxid, und dadurch auch ein heftiges Sieden des Bades. Für die Stahlbereitung ist dies eine günstige Erscheinung, weil damit eine richtige Durchmischung der hocüibasischen Frischungsschlacke mit dem Stahl gewährleistet wird, dem sie Schwefel und Phosphor entzieht.The greater proportion of the basic flux is preferred at the end added to the elongated fresh zone where the steel is tapped. The resulting slag is highly basic and well oxidized, so that it can possibly contains more than 25% FeO and the remainder mainly CaO. This well-oxidized slag reacts violently with the carbon-containing metal and produces considerable amounts of carbon monoxide, and thereby violent boiling of the bath. This is a favorable phenomenon for steel preparation, because with it a correct mixing of the hocüibasischen refining slag is guaranteed with the steel from which it removes sulfur and phosphorus.
Wenn man Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, wie z.B, beunruhigten Stahl herstellen will, ist es vorteilhaft., durch geeignete Mittel sin Einfließen von großen Schlackenmengen in das am Ausfhsßende des Stahls gelegene Gebiet mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt zu vermeiden, Dies erreicht man Verzugsw: ise durch sehr flach angebrachte Düsen oder durch eine Schlackenschüize. Durch diese Einrichtungen wird He Frischkammer in drei Frischzonen unterteilt, die runde Zone, in der die Schlacke mit dem Metall gleichgerichtet fließt, diejenige Frischzone, in der die Schlacke entgegengerichtet fließt und eine abschließende Frischzone mit nur wenig oder gar keinem Schlackenfluß. Diese dritte Frischzone nimmt das Metall mit geringem Kohlenstoffgehalt auf, aus dem Schwefel und Phosphor bereits durch Frischen entfernt sind. Hier tritt keine große Schlackenbildung auf, weil nur noch der Kohlenstoff entfernt werden muß, der das Bad in Form von Kohlenmonoxidblasen verläßt. Trotzdem bildet sich meistens ein dünner Schlackenfilm in dieser dritten Frischzone durch dieIf one wishes to produce steels with a low carbon content, such as distressed steel, it is advantageous to avoid, by suitable means, large amounts of slag flowing into the very low carbon area at the end of the steel very flat nozzles or by a slag nozzle. By this means, He fresh chamber is divided into three fresh zones, the circular zone, in which the slag flows rectified with the metal, that refining zone in which the slag flows in the opposite direction and a final refining zone with little or no slag flow. This third fresh zone receives the metal with a low carbon content, from which sulfur and phosphorus have already been removed by refining. No large slag formation occurs here because only the carbon that leaves the bath in the form of carbon monoxide bubbles has to be removed. Nevertheless, a thin film of slag usually forms in this third fresh zone due to the
009884/0992
4099 009884/0992
4099
Reaktion von Eisenoxid und basischem Flußmittel und ebenso auch durch kleinere Reaktionen mit dem feuerfesten Wandungsmaterial; dieser Schlackenfilm hilft die große Hitze zu reduzieren, welche von der heißen Metalloberfläche an die Decke der Frischkammer reflektiert wird.Reaction of iron oxide and basic flux as well as smaller ones Reactions with the refractory wall material; this film of slag helps to reduce the great heat that is emitted from the hot metal surface the ceiling of the fresh chamber is reflected.
Vorrichtungen, wie in flachen Winkein angeordnete Düsen oder Schlackenschützen, können angebracht werden, um den Schlackenfluß von der zweiten Frischzone in die dritte Frischzone zu vermeiden oder wenigstens so klein wie möglich zu halten. Andernfalls würde sich in dieser dritten Frischstufe ein Zubrand von Eisenox den in der Schlacke bemerkbar machen.Devices such as nozzles or slag collectors placed at shallow angles, can be installed in order to avoid the slag flow from the second fresh zone into the third fresh zone or at least to keep it as small as possible. Otherwise, in this third fresh stage, iron oxides would burn up in the slag.
Ein gewisses Schäumen der nach hinten fließenden Schlacke ist günstig, sehr starkes Schäumen in der einen oder anderen Frischzone kann jedoch durch Einsprühen oder Einspritzen (durch Lanzen oder andere Mittel) von geeignet fein verteilten Feststoffen, z.B. Kalk, Kalkstein oder Fluorid auf die Oberfläche der Sehlacke eingedämmt werden.Some foaming of the backward-flowing slag is beneficial, very strong foaming in one or the other fresh zone can, however, be caused by spraying or injecting (by lances or other means) suitably finely divided solids, e.g. lime, limestone or fluoride, onto the surface the optic varnish can be contained.
Die beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Sie zeigen typische Ofenanordnungen, in denen die runde Frischzone-mit 10, die längliehe Frischzone mit 11 and die Sciilackenabseheidungszone mit 12 beaeiehnet sind,The accompanying drawings serve to further explain the invention. They show typical oven arrangements in which the round fresh zone - with 10, the elongated fresh zone is marked with 11 and the lacquer separation zone with 12 are,
Fig, 1 zeigt die Schnitta^sicht ©ines Ofens gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem die rund© Frisehzone 10 in der Spitze eines rechten Winkels angebracht ist, der von der länglichen Frisehzone 11 und der Schlackenabscheidwigszone 12 gebildet wird; 009884/0932 1 shows the sectional view of a furnace according to the present invention, in which the round hairdressing zone 10 is arranged at the apex of a right angle which is formed by the elongated hairdressing zone 11 and the slag separation zone 12; 009884/0932
Fig. 2 zeigt die Schnittansicht eines Ofens, in dem die längliche Frischzone 11 und die Schlackenabsf heidungszone 12 parallel zueinander so verschoben angebracht sind, daß sie an zwei gegenüberliegenden Seiten der runden Frischzone 10 in diese einmünden;Fig. 2 shows the sectional view of an oven in which the elongated fresh zone 11 and the slag deposition zone 12 parallel to one another are attached so displaced that they open into this on two opposite sides of the round fresh zone 10;
Fig. 3 zeigt die Schnittansicht eines U-förmigen Ofens, in dem die längliche Frischzone 11 und die Schlackenabscheidungszone 12 die Schenkel des U und in der die runde Frisr hzone 10 in diesem U die Verbindung der beiden Schenkel bilden;Fig. 3 shows the sectional view of a U-shaped furnace in which the elongated fresh zone 11 and the slag separation zone 12 the Leg of the U and in which the round hair dryer zone 10 in this U die Form connection of the two legs;
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 2.FIG. 4 shows a cross section along line 4-4 of FIG. 2.
Die entsprechenden Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren dieselbe Bedeutung. In Fig. 1 mit 3 ist die Flußrichtung des Metalles durch ausgezogene Linien dargestellt, die Flußrichtung der Schlacke durch strichpunktierte Linien.The corresponding reference numbers have the same in the different figures Meaning. In Fig. 1 through 3, the flow direction of the metal is shown by solid lines, the flow direction of the slag by dash-dotted lines Lines.
Die in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Öfen enthalten alle eine runde Frischzone 10, in der die Schlacke und das Metall halbwegs in die gleiche Richtung fließen und eine längliche zweite Frischzone 11, in der die Schlacke halbwegs entgegengesetzt zu dem Metall fließt, sowie eine Schlackenabscheidungszone In diesen Figuren sind die Zonen 11 und 12 immer mit der Zone 10 verbunden. Die relative Anordnung der Zonen 11 und 12 gegeneinander und zu der Zone sind im wesentlichen beispielhalber gewählt und geben keine Begrenzungen des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung an. Die jeweilige Wahl derThe furnaces shown in FIGS. 1, 2 and 3 all contain a round refining zone 10 in which the slag and the metal flow halfway in the same direction and an elongated second refining zone 11 in which the slag flows halfway in the opposite direction to the metal, as well a slag separation zone. In these figures, zones 11 and 12 are always connected to zone 10. The relative arrangement of the zones 11 and 12 to one another and to the zone are chosen essentially by way of example and do not indicate any limitations of the method according to the present invention. The respective choice of
009884/0992009884/0992
ORJGfWAi. INSPECTEDORJGfWAi. INSPECTED
Ofenkonstruktion wird durch die speziellen Faktoren der einzelnen Anlagen bestimmt, wie z.B. durch den zur Verfügung stehenden Raum, die Bedienungsanordnung, Transportmöglichkeiten und die spezifischen Frischvorgänge, die mit der Anlage durchgeführt werden sollen. Ih Fig. 1 sind z.B. die Zonen 11 und 12 in rechten Winkeln zueinander angeordnet. Die offenen Anordnungen, die in Fig. 1 und 2 gezeigt sind, haben den Vorteil, daß die verschiedenen Teile des Ofens leicht für Wartung und Reparatur zugänglich sind, wogegen der durch Fig. 3 dargestellte Ofen eine geringe Grundausdehnung hat, die sich besonders für Anlagen mit begrenzter Größe eignet.Furnace design is determined by the special factors of each facility determined, e.g. by the available space, the operating arrangement, Transport options and the specific fresh processes that are to be carried out with the system. For example, in Fig. 1 there are zones 11 and 12 arranged at right angles to each other. The open arrangements shown in Figs. 1 and 2 have the advantage that the various parts of the furnace are easily accessible for maintenance and repair, whereas the Fig. 3 shown furnace has a small base size, which is particularly suitable for systems with limited size.
Das geschmolzene Metall, das einer Raffination unterworfen werden soll, wird tangential in den Ofen durch eine Al vine 13 eingegeben, das gefrischte Material wird durch die Abstichöffnung 14 abgezogen. Man kann jedoch auch andere als die gezeigten Öffnungen für die Beschickung des zu frischenden Materials verwenden. The molten metal to be refined becomes Tangentially entered into the furnace through an Al vine 13, the fresh material is withdrawn through the tap opening 14. However, openings other than those shown can also be used for charging the material to be freshened.
Sauerstoff strahlen oder Strahlen eines Sauerstoff enthaltenden Gases werden in das langsam dahinfließende geschmolzene Metall eingeblasen. Dies erfolgt in den Frischzonen 10 und 11 durch eine Vielzahl von Lanzen, z.B. 34, 15, 16, 17 und 18. Die Lanze 34 ist bevorzugterweise annähernd tangential an der Frischzone 10 angebracht. Den Lanzen kann eine geeignete Neigung gegeben werden, so daß sie den mit- oder entgegenströmenden Schlackenstrom in die Richtung der Schlackenäbscheidungszone 12 fließen lassen. Als Alternative zur Neigung der ganzen Lanzen genügt es, die Endstücke der gasführenden Bohrungen an denRadiate oxygen or become jets of an oxygen-containing gas blown into the slowly flowing molten metal. this happens in the fresh zones 10 and 11 by a plurality of lances, e.g., 34, 15, 16, 17 and 18. The lance 34 is preferably approximately tangential to the fresh zone 10 attached. The lances can be given a suitable inclination, so that they the co-flowing or counter-flowing slag flow in the direction of the Allow slag separation zone 12 to flow. As an alternative to the inclination of the whole lances it is sufficient to attach the end pieces of the gas-carrying holes to the
Q0988A/0992Q0988A / 0992
Lanzen in solchen Winkeln anzuordnen, daß der Sshlackenfliiß in die gewünschte Richtung gelenkt wird.To arrange lances at such angles that the flow of slag in the desired Direction is steered.
Ein wenig des basischen Flußmittels kann in die runde Frischzone 10 eingegeben werden (die Anordnung einer solchen Zuführung von derartigen Materialien ist nicht kritisch und deshalb ist sie in der Abbildung auch nicht gezeigt), der Großteil dieser Flußmittel wird jedoch bevorzugt durch die Lanze 17 oder durch zusätzliche Rohre in der Nachbarschaft dieser Düse eingesprte'·,A little of the basic flux can be added to the round fresh zone 10 be (is the arrangement of such a supply of such materials not critical and therefore it is not shown in the figure), but the majority of these fluxes are preferred by the lance 17 or by additional In the vicinity of this nozzle ',
in
In den/Fig. 1 und 3 gezeigteiAusführungsformen der Erfladung sind hiteefoestän»
dige Inseln 19 entlang der Wände der Frischzone 1! an geeigneten Stellen angebracht
(im allgemeinen in einem Abstand von susgsiliisr 2/3 bis 3/4 der Gesamtlänge
der länglichen Zone 11), Es ist günstig, in diese Einengung zwischen solchen
Inseln eine oder mehrere Düsen 23, 24 in ffc. chen Winkeln anzuordnen^ die
sauer stoff enthaltendes Gas auf die Flüssigkeitsoberfläche so blasen. daß ein
Schlackenfluß in die abschließende oder dritte Frischzone 22 vermiede© werden
kann. Die Inseln 19 können durch Metallröhren oder Blöcke (auf den Abbildungen
nicht gezeigt) ftüasigkeitsgekühlt sein. Ihre Gestalt ist mit glatten Oberflächen 21
zweckmäßig ausgebildet..in
In the / Fig. The embodiments of the loading shown in 1 and 3 are heat-resistant islands 19 along the walls of the fresh zone 1! attached in suitable places (generally at a distance of susgsiliisr 2/3 to 3/4 of the total length of the elongated zone 11), it is favorable to place one or more nozzles 23, 24 in ffc in this narrowing between such islands. At an angle to arrange it, blow the oxygen-containing gas onto the surface of the liquid. that a slag flow into the final or third fresh zone 22 can be avoided. The islands 19 may be liquid cooled by metal tubes or blocks (not shown in the figures). Their shape is expediently designed with smooth surfaces 21.
Die hitzebeständigen Inseln 19 können entweder als Teil der feuerfesten Auskleidung des Ofens hergestellt werden. Man kann sie auch aus hitzebeständigen Materialien, wie z.B. Dolomit-fclötzen aufbauen, die in den Ofen abgesenkt oder auf andere Weise durch geeignete Öffnungen eingebracht werden.The refractory islands 19 can either be used as part of the refractory lining of the furnace. They can also be made from heat-resistant materials, such as building up dolomite blocks that are lowered into the furnace or be introduced in another way through suitable openings.
009884/0992
4099 009884/0992
4099
-if--if-
In der Schlackenabseheidungszone 12 kann ein Schlackendamm 27 (in Fig. 4 zu sehen) errichtet werden, und ein Schlackenschacht 28, der zwischen dem Schlackendamm 27 und der Auslaßöffnung 29 für die Schlacke angeordnet ist. Der Schlackendar. m 27 kann durch Metallröhren oder Blöcke 35 flüssigkeitsgekühlt werden.In the slag separation zone 12, a slag dam 27 (in FIG. 4 can be seen), and a slag shaft 28, which is arranged between the slag dam 27 and the outlet opening 29 for the slag. The slag dart. m 27 can be liquid cooled by metal tubes or blocks 35 will.
In der Schlackenabseheidungszone 12 herrscht eine geringere Turbulenz als in den anderen Ofenzonen. Der Boden 30 der Schlackenabseheidungszone 12 (in Fig. 4 zu sehen) ist mit einem Gefälle ausgeführt, das sich durchgehend von dem Schlackendamm 27 nach unten zur Einmündung der Zone 12 in die Frischzone 10 des Ofens erstreckt. Dort ist auch das Bodenniveau ungefähr s,ui derselben Höhe wie die Metalloberfläche 31 in der Frischzone 10. Dadurch wird das Metall, das sich ana der Schlacke 31a in der Zone 12 absondert, veranlaßt, entlang dem Boden 30 ias die runde Frischzone 10 des Ofens zurückzufließen. Ein Fließen von Metall aus den Frischzonen 10 und 11 in die Schlackenabseheidungszone 12 wird hierdurch halbwegs verhindert.In the slag separation zone 12 there is less turbulence than in the other oven zones. The bottom 30 of the slag separation zone 12 (to be seen in Fig. 4) is designed with a gradient that runs continuously from the slag dam 27 down to the confluence of the zone 12 in the Fresh zone 10 of the oven extends. There the floor level is also approximately s, ui the same height as the metal surface 31 in the fresh zone 10. This means the metal that separates itself on the slag 31a in the zone 12 is caused, the round fresh zone 10 of the oven flows back along the bottom 30. A flow of metal from the fresh zones 10 and 11 into the slag separation zone 12 is prevented halfway through this.
Der Schlackenschacht 28 hat eine viel größere Tiefe und ein viel größeres Gesamtvolumen als der relativ flache und abschüssige Teil der Zone 12. Er läßt dadurch die V erweüzeit der langsam gegen das Schlackenabstichloch 29 fließenden Schlacke wirkungsvoll anwachsen. Dadurch hat die Schlacke größere Gelegenheit für eine Gravitationsabscheidung von feinen Metallgraupen aus der Schlacke. Das sich langsam am Boden des Schachts 28 ansammelnde Metall kann in geeigneten Intervallen abgestochen werden (was nur selten geschehen muß) und mit einer Gießpfanne in die Hauptfrischzone 10 zurückgebracht werden.The slag well 28 has a much greater depth and a much greater total volume than the relatively flat and sloping part of the zone 12. It thereby allows the dewing time of the slowly flowing towards the slag tapping hole 29 Grow slag effectively. This gives the slag greater opportunity for a gravitational separation of fine metal beads from the Slag. The metal slowly accumulating at the bottom of the shaft 28 can be tapped at suitable intervals (which only needs to be done rarely) and returned to the main freshening zone 10 with a pouring ladle.
00988A/0992 409900988A / 0992 4099
-tfc--tfc-
Es kann aber auch über dem Damm 27 gepumpt werden, so daß es infolge der Gravitation in die Frischzone 10 zurückfließt.But it can also be pumped over the dam 27, so that it is due to the Gravitation flows back into the fresh zone 10.
Das Gebiet der Schlackenabscheidung 12 ist auch geeignet, um Zusätze in die Schlacke zu geben (evtl. über den Durchlaß 33). Beim Frischen von Roheisen können diese Zusätze gegeben werden, um die Abscheidung des Eisens aus der Schlacke zu verbessern (z.B. durch die Zugabe von Ferrosilicium, Calciumcarbid, Kohle, Koks oder anderen reduzierenden Stoffen), oder um die Schlacke für andere Verwendungszwecke nach dem Abstechen geeignet zu machen (z.B. Kieselsäure, Soda usw., um die Sehlacke in Glas umzuwandeln).The area of the slag separation 12 is also suitable for adding additives to the To give slag (possibly via the passage 33). When refining pig iron, these additives can be added to prevent the iron from separating out To improve slag (e.g. by adding ferrosilicon, calcium carbide, coal, coke or other reducing substances), or to improve the slag to make it suitable for other uses after tapping (e.g. silica, soda, etc. to convert the lacquers into glass).
Ein Gasabgang 32 ist an einer geeigneten Stelle', in der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform über dem Schlackenschacht 28 angebracht.A gas outlet 32 is at a suitable point in that shown in FIG Embodiment mounted above the slag shaft 28.
Strahlen von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas werden von den Lanzen 25 und 34 erzeugt, um wenigstens einen Anteil des in den Ofengasen in merklichem Prozentsatz vorhandenen Kohlenmonoxids zu verbrennen, das aus dem kochenden Bad aufsteigt. Die Lanzen 34 unterstützen auch die Zirkulation der Flüssigkeiten in der runden Frischzone 10. Ferner helfen die Lanzen 25, die Schlacke von der runden Frischzone 10 in die Schlackenabscheidungszone zu befördern.Jets of oxygen or an oxygen-containing gas are emitted from the lances 25 and 34 generated to burn at least a portion of the carbon monoxide present in the furnace gases in a significant percentage, the out the boiling bath rises. The lances 34 also aid circulation of the liquids in the round fresh zone 10. Furthermore, the lances 25 help the slag from the round fresh zone 10 into the slag separation zone to transport.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wurde in den Werken der Sulphide Corporation, Cockle Creek, New South Wales drei Jahre lang ent-The method according to the present invention has been described in the works of Sulphide Corporation, Cockle Creek, New South Wales, for three years
009884/0992 4099009884/0992 4099
wickelt; in dieser Zeit wurden mehr als 25 Frischversuche durchgeführt. Ein typischer 6-stündiger Versuch wird im folgenden beschrieben;wraps; During this time, more than 25 fresh tests were carried out. A typical 6 hour experiment is described below;
Geschmolzenes Roheisen wurde in einen Ofen von dem in Fig. 1 gezeigten Typ mit einer Einfüllrate von 4 to/Stunde gegeben. Das Roheisen hatte die folgende Zusammensetzung:Molten pig iron was placed in a furnace of that shown in FIG Type given with a filling rate of 4 to / hour. The pig iron had the following composition:
C 3.75C 3.75
Si 1.15Si 1.15
Mn 0,8Mn 0.8
P 0.09P 0.09
S 0.06S 0.06
Fe Rest.Fe rest.
Als Flußmittel diente ein hochwertiger gebrannter Kalk (-1/16" Teilchendurchmesser), dem fein aermahlenes Fluorid zugegeben war. Dieses Flußmittel wurde über die Lanze 17 mit einer Rate von 120 lbs Kalk und 5 lbs Fluorid pro Tonne produzierten Stahles zugegeben. In der länglichen Frischzone wurde eine heftig schäumende Schlacke erzeugt. Diese Schlacke, mit einem anfänglich fast unendlichen Verhältnis von CaO zu SiO«, floß frei nach hinten in Richtung der runden Frischzone und durch diese hindurch. Mit einem abschließenden Basizitätsverhältnis (CaOtSiO0) von 2,2 bis 27 wurde sie in eine zerkörnernde RinneA high quality quicklime (-1/16 "particle diameter) to which finely ground fluoride was added was used as the flux. This flux was added via the lance 17 at a rate of 120 lbs of lime and 5 lbs of fluoride per ton of steel produced A vigorously foaming slag was produced in the fresh zone. This slag, with an initially almost infinite ratio of CaO to SiO «, flowed freely backwards in the direction of the round fresh zone and through it. With a final basicity ratio (CaOtSiO 0 ) of 2.2 to 27 it turned into a graining groove
(nicht gezeigt) abgestochen.(not shown) cut off.
009884/0892 4099009884/0892 4099
Während den beiden ersten Betriebsstundea wurde die des Sauerstoffes so gewählt, dall ©iia Stahl mit hohem K©hlenst©ffg<i halt (0,9 bis 1,0% C) erzeugt wurde. Die änderen Elemente waren hierbei mit folgenden Prozenten vertreten:During the first two operating hours, that of the oxygen was chosen so that steel with a high cooling resistance (0.9 to 1.0% C) was produced. The other elements were represented with the following percentages:
Si 0,06 Si 0.06
Mn 0,30Mn 0.30
P 0.008P 0.008
S 0.008S 0.008
Fe Rest,Fe rest,
Es wurden also über 90% üos Phosphors isasei aber 85% des Schwefels bei einer Kalkzugabe entfernt, ui& geringer als bei einer Stshlber© mit koEventionelier Speisosig war. Di® WirteaMkell des Emm war hocJij, da nur 1300 Kubikfui Ssn®irsl©ff auf di® Nettotöim© Stahles verwendet wurden.And there were 85% of the sulfur removed so more than 90% ueos phosphorus isasei at a lime addition, ui & as was lower at a Stshlber © with koEventionelier Speisosig. The Emm's host cell was hocJij, as only 1300 cubic fui Ssn®irsl © ff were used on di® Nettotöim © steel.
Ih den restlichen Stunden des 'Vsreiiclies wurde das glelclie Eoii verwendet, um einen Stähl mit geringem Kohlenstoffgehalt der die folgende Zusammensetzung aufwies:For the remaining hours of the 'Vsreiiclies the glelclie Eoii used to make a low carbon steel which had the following composition:
C 0.15C 0.15
Si 0,02Si 0.02
Mn Q. 03Mn Q. 03
P 0.004P 0.004
8 0.0068 0.006
Fe RestFe rest
Ih diesem Fall wurden Über 95% des Phosphors und @©% des SchwefelsIn this case, over 95% of the phosphorus and @ ©% of the sulfur
entfernt. 009884/0992removed. 009884/0992
Wegen des günstigen Einflusses des Frischens mit entgegenlaufender Schlacke
waren hier die Eisenverluste in der Schlacke kaum größer als 0,6% des erzeugten
Stahls, bei der Herstellung von Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt waren
diese Verluste kleiner als 0,5%. Die Hitzeerzeugung war so groß, daß eine Zugabe
von 12 bis 15% Kühlmittel in Form von kaltem zerkleinertem Schrott zugegeben werden konnte. Anzeichen deuten darauf hin, daß bei Durchführung dieses
Frischverfalirens in einer kommerziellen Größenordnung der Schrottverbrauch über 35f« liegen kann und auf diese Weise größer ist, als bei einer konventionellen
Stahlerzeugung unter Verwendung von Sauerstoff.Because of the favorable influence of freshening with slag running in the opposite direction
Here the iron losses in the slag were hardly greater than 0.6% of the steel produced, in the production of steel with a high carbon content these losses were less than 0.5%. The heat generated was so great that an addition of 12 to 15% coolant in the form of cold, crushed scrap could be added. Evidence suggests that when this fresh processing is carried out on a commercial scale, the scrap consumption can be in excess of 35 % , and thus greater than in conventional steelmaking using oxygen.
00988WQ99200988WQ992
Claims (23)
409900 98 84/0992
4099
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AU33751/68A AU422152B2 (en) | 1968-02-16 | 1968-02-16 | Method and apparatus for refining metals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1907543A1 true DE1907543A1 (en) | 1971-01-21 |
DE1907543B2 DE1907543B2 (en) | 1971-07-29 |
Family
ID=3721118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691907543 Pending DE1907543B2 (en) | 1968-02-16 | 1969-02-14 | PROCESS AND DEVICE FOR CONTINUOUS REFINING OF METALS |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3634065A (en) |
AU (1) | AU422152B2 (en) |
DE (1) | DE1907543B2 (en) |
GB (1) | GB1224594A (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3980283A (en) * | 1971-02-16 | 1976-09-14 | Gesellschaft Zur Forderung Der Eisenhuttentechnik Mbh | Apparatus for performing a continuous metallurgical refining process |
BE791287A (en) * | 1971-11-15 | 1973-05-14 | Int Nickel Canada | COPPER PYRO-REFINING PROCESS |
US4140521A (en) * | 1973-01-22 | 1979-02-20 | Galnbek Arnold A | Method of continuously converting metallurgical melts |
DE2749405C2 (en) * | 1977-11-04 | 1982-05-27 | Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden | Continuous metal casting process, in particular continuous steel casting process and device for carrying out the process |
US4457777A (en) * | 1981-09-07 | 1984-07-03 | British Steel Corporation | Steelmaking |
US4564388A (en) * | 1984-08-02 | 1986-01-14 | Intersteel Technology, Inc. | Method for continuous steelmaking |
US4609400A (en) * | 1984-08-02 | 1986-09-02 | Intersteel Technology, Inc. | Method and apparatus for preheating charge materials for continuous steelmaking |
US4543124A (en) * | 1984-08-02 | 1985-09-24 | Intersteel Technology, Inc. | Apparatus for continuous steelmaking |
US4932635A (en) * | 1988-07-11 | 1990-06-12 | Axel Johnson Metals, Inc. | Cold hearth refining apparatus |
DE3832843C1 (en) * | 1988-09-28 | 1989-10-19 | Vsesojuznyj Naucno-Issledovatel'skij Gorno-Metallurgiceskij Institut Cvetnych Metallov, Ust-Kamenogorsk, Su | Device for supplying a charging-oxygen mixture to a smelting furnace |
US5301620A (en) * | 1993-04-01 | 1994-04-12 | Molten Metal Technology, Inc. | Reactor and method for disassociating waste |
US5555822A (en) * | 1994-09-06 | 1996-09-17 | Molten Metal Technology, Inc. | Apparatus for dissociating bulk waste in a molten metal bath |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2862810A (en) * | 1950-02-02 | 1958-12-02 | Alexandrovsky Georges | Process and apparatus for reducing the silicon content and increasing the temperature of molten pig iron |
US2820706A (en) * | 1955-07-26 | 1958-01-21 | United States Steel Corp | Furnace and method for making steel |
US2975047A (en) * | 1956-11-07 | 1961-03-14 | Siderurgie Fse Inst Rech | Process for the continuous pre-refining of molten pig iron |
US3215424A (en) * | 1960-12-07 | 1965-11-02 | Kanamori Kuro | Apparatus for refining iron |
US3326671A (en) * | 1963-02-21 | 1967-06-20 | Howard K Worner | Direct smelting of metallic ores |
GB1003026A (en) * | 1963-02-21 | 1965-09-02 | Farnsfield Ltd | Continuous production of furnace products |
FR1418925A (en) * | 1964-10-12 | 1965-11-26 | Siderurgie Fse Inst Rech | Method and device for continuous refining of cast iron |
US3275432A (en) * | 1965-02-23 | 1966-09-27 | Alexandrovsky George | Oxygen steel making |
-
1968
- 1968-02-16 AU AU33751/68A patent/AU422152B2/en not_active Expired
-
1969
- 1969-02-07 GB GB6643/69A patent/GB1224594A/en not_active Expired
- 1969-02-10 US US797877A patent/US3634065A/en not_active Expired - Lifetime
- 1969-02-14 DE DE19691907543 patent/DE1907543B2/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3634065A (en) | 1972-01-11 |
DE1907543B2 (en) | 1971-07-29 |
GB1224594A (en) | 1971-03-10 |
AU422152B2 (en) | 1972-03-07 |
AU3375168A (en) | 1970-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69625187T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING METALS AND METAL ALLOYS | |
DE60031206T2 (en) | Method for starting a direct melting process | |
DE69914612T2 (en) | DIRECT FUSION | |
EP0302111B1 (en) | Method and furnace for making iron-carbon intermediate products for steel production | |
DE4234974C2 (en) | Process for increasing the turnover of materials in metallurgical reaction vessels | |
DE69914777T2 (en) | DIRECT MELTING METHOD AND DEVICE | |
DE69914613T2 (en) | DIRECT MELTING | |
DE60019680T2 (en) | direct smelting furnace | |
DE1458306B2 (en) | DEVICE AND METHOD FOR REFINING LIQUID METALS | |
DE1907543A1 (en) | Process and device for refining metals | |
DE1533061B1 (en) | Process and device for the continuous smelting of copper ores and for the extraction of raw copper | |
DE3616868C2 (en) | Process for the extraction of non-ferrous metals | |
DE2727618C2 (en) | ||
DE1758814A1 (en) | Method and apparatus for continuously refining a molten metal | |
DE2443177C2 (en) | Metallurgical process for the direct reduction of metal oxides to metal | |
DE3022790C2 (en) | Process for oxidizing molten low iron metal stone to raw metal | |
DE2507961C3 (en) | Process for making steel from pig iron | |
EP0252308B1 (en) | Process for treating metal melts and installation for performing the method | |
DE3650328T2 (en) | Method and device for heating molten metal. | |
DE69518436T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING STEEL FROM IRON CARBIDE | |
DE3885088T2 (en) | METHOD FOR HEATING MELTED STEEL IN A PAN. | |
DE2747586C2 (en) | Process and device for the continuous extraction of low-iron raw tin from iron-rich tin ore concentrates | |
DE69328791T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS METAL REFINING | |
DE1907543C (en) | Process and device for continuous refining of metals | |
DE2229097A1 (en) | PROCESS FOR CONTINUOUS REFRESHING OF METALS, IN PARTICULAR OF PIG IRON |