DE1912410A1 - Process for protecting the lining of a ladle furnace and protective body for carrying out the process - Google Patents
Process for protecting the lining of a ladle furnace and protective body for carrying out the processInfo
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Description
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vom 15. März 1968 |of March 15, 1968 |
Verfahren zum Schutz der Auskleidung eines Gießpfannenofens und Schutzkörper zur Durchführung des VerfahrensMethod for protecting the lining of a ladle furnace and protective body for carrying out the method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz der Auskleidung eines Gießpfannenofens rund um eine auf der darin befindlichen Metallschmelze schwimmende Schlackenschicht.The invention relates to a method for protecting the lining of a ladle furnace around a lining located therein Molten metal floating slag layer.
In bestimmten metallurgischen Prozessen wird eine Kombination aus einer Gießpfanne und einem Ofen, ein sogenannter Gießpfannenofen benutzt. Stahl, der in einem gewöhnlichen Ofen geschmolzen ist, oder Roheisen, das durch Sauerstoffbehandlung veredelt ist, wird in den Gießpfannenofen überführt, wo dt« die notwendigen Reduktionsbehandlungen, wie bei der Stahlherstellung üblich, vorgenommen werden. Die Auskleidung des Gießpfannenofens ist für gewöhnlich sauer und besteht aus Mauersteinen mit einem hohen Gehalt von Al2O,. Diese Mauersteine haben sich für viele Zwecke als geeignet erwiesen, sie sind in der Lage, hohen Temperaturen zu widerstehen, und sie kühlen ohne Rißbildung ab. Falls es erwünscht ist, Schwefel aus dem Metall im Ofen zu entfernen, ist es notwendig, eine hochbasischeIn certain metallurgical processes, a combination of a ladle and a furnace, a so-called ladle furnace, is used. Steel melted in an ordinary furnace, or pig iron refined by oxygen treatment, is transferred to the ladle furnace, where the necessary reduction treatments, as is customary in steelmaking, are carried out. The ladle furnace lining is usually acidic and consists of bricks with a high Al 2 O content. These bricks have proven useful for many purposes, they are able to withstand high temperatures, and they cool without cracking. If it is desired to remove sulfur from the metal in the furnace, it is necessary to use a highly basic one
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Schlacke zu verwenden, deren Hauptbestandteil aus Kalkstein (CaO) besteht. Da der Pfannenofen im Vergleich zu einem Lichtbogenofen herkömmlicher Bauart eine sehr kleine Querschnittsfläche aufweist, fällt die Schlackenschicht entsprechend dicker aus, wenn die gleiche Schlackenmenge benutzt wird, wie sie zur Behandlung einer bestimmten Stahlmenge in einem herkömmlichen Lichtbogenofen erforderlich ist. Diese dicke Schlackenschicht erschwert die Wärmezufuhr von den elektrischen Lichtbögen und führt zu einer Überhitzung der Schlacke. Die sehr heisse Schlacke greift die Mauersteinauskleidung an der OberflächeTo use slag, the main component of which is limestone (CaO). Because the ladle furnace compared to an electric arc furnace conventional design has a very small cross-sectional area, the slag layer falls correspondingly thicker if the same amount of slag is used as it is used to treat a certain amount of steel in a conventional one Arc furnace is required. This thick layer of slag makes it difficult to supply heat from the electric arcs and leads to overheating of the slag. The very hot slag attacks the brick lining on the surface
w der Metallschmelze gefährlich in solcher Weise an, daß A^O, und ebenso SiO« von der Auskleidung weg aufgezehrt werden. Diese Komponenten zerstören die Schlacke durch Herabsetzung ihrer basischen Eigenschaften, wobei die Fähigkeit der Schwefelveredelung verlorengeht. Wenn eine basische Mauersteinauskleidung in Höhe der Oberfläche der Metallschmelze benutzt wird, treten Zerstörungen auf Grund des Umständes auf, daß die basischen Mauersteine den Temperaturänderungen nicht gewachsen sind und deshalb bersten, wenn der Ofen abkühlt. Dieses Problem der Zerstörung der Auskleidung an der Oberfläche der Metallschmelze ist ernst, und es ist bisher unmöglich gewesen, eine befriedigende Entschwefelung bei Gießpfannenöfen zuw of molten metal in such a way that A ^ O, and also SiO ”can be consumed away from the lining. These components destroy the slag by lowering its basic properties, with the ability of sulfur refining get lost. If a basic brick lining is used at the level of the molten metal surface, destruction occurs due to the fact that the basic Bricks cannot cope with temperature changes and therefore burst when the furnace cools down. This problem the destruction of the lining on the surface of the Molten metal is serious and it has heretofore been impossible to achieve satisfactory desulfurization in ladle furnaces
* erhalten^Aufgäbe der Erfindung ist es, diesen Mangel zu beseitigen, was erfindungsgemäss dadurch geschieht, daß in dem Ofen ein ringförmiger Schutzkörper aus feuerfestem Material von etwas geringerem Umfang als der Innenquerschnitt des Ofens in einer solchen Weise abgesenkt wird, daß der Körper um mindestens eine der Dicke der Schlackenschicht entsprechendes Maß eintaucht.* get ^ The task of the invention is to remedy this deficiency eliminate what happens according to the invention in that an annular protective body made of refractory material in the furnace of slightly smaller circumference than the internal cross-section of the furnace is lowered in such a way that the body immersed by at least an amount corresponding to the thickness of the slag layer.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Material des Schutzkörpers zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eine Dichte auf, die geringer als diejenige der zu behandelnden Metallschmelze ist«,In an advantageous embodiment of the invention, the material of the protective body for carrying out the inventive Process has a density that is lower than that of the molten metal to be treated «,
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen :The invention is described below with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. Show it :
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Gießpfannenofen, bei dem das erfindungsgemässe Verfahren aigewandt wird,Fig. 1 is a vertical section through a ladle furnace in which the inventive Procedure is used
d* \ im Schnitt zwei Ausführungsformen des Schutzkörpers für das erfindungsgemässe Verfahren.d * \ in section two embodiments of the protective body for the method according to the invention.
In der Zeichnung ist ein Gießpfannenofen mit 1 bezeichnet. Dieser Ofen ist mit einer feuerfesten Auskleidung 2 aus Mauersteinen versehen. Der Gießpfannenofen enthält eine λ A ladle furnace is denoted by 1 in the drawing. This furnace is provided with a refractory lining 2 made of brick. The ladle furnace contains a λ
Schmelze 3» beispielsweise aus Stahl, auf deren Oberfläche 4- eine Schlackenschicht 5 ruht. Zum Schütze der Auskleidung in Höhe der Schlackenschicht 5 ist ein Schutzkörper 6 in die Metallschmelze abgesenkt, der aus einem Ring aus feuerfestem Material besteht. Der Schutzkörper 6 setzt sich in der Hauptsache aus basischem Material wie Kalkstein(CaO), Magnesiumoxyd (MgO) oder Dolomit zusammen. Wenn eine saure Schlackenzusammensetzung gewünscht ist, kann der Schutzkörper stattdessen auch aus saurem Material wie Quarz oder Material mit einem hohen Tonerdegehalt (Al^O,) bestehen. ./Der Schutzkörper 6 wird hier als ringförmig beschrieben, muss jedoch nicht notwendig ringförmig sein. Seine Aussenkontur soll dem Querschnitt des Ofens etwa in Höhe der Schlackenschicht entsprechen. Die äusseren Abmessungen des Schutzkörpers sind etwas geringer als die inneren Abmessungen des Ofens in Schlackenhöhe. Der Schutzkörper kann aus geteertem Kalkstein, geteertem Dolomit oder geteertem Magnesium (Fig. 1) gemacht sein. Auch kann der Schutzkörper als ringförmiger Trog 7 aus Blech (Fig.3) ausgebildet sein, der aus zwei konzentrischen Blechringen mit einem horizontalen Boden besteht und mit feuerfestem Material ausgefüllt ist, das vorzugsweise mit einem geeigneten Material zur Absenkung der Sintertemperatur gemischt ist. Der Körper kann auch aus geformten MauersteinenMelt 3 »for example made of steel, on the surface 4- a layer of slag 5 rests. To protect the lining at the level of the slag layer 5, a protective body 6 is lowered into the molten metal, which consists of a ring made of refractory Material consists. The protective body 6 is mainly made of basic material such as limestone (CaO), magnesium oxide (MgO) or dolomite together. If an acidic slag composition is desired, the protective body can instead also consist of acidic material such as quartz or material with a high alumina content (Al ^ O,). ./The protective body 6 is described here as being ring-shaped, but need not necessarily be ring-shaped. Its outer contour should be Cross-section of the furnace correspond approximately to the level of the slag layer. The external dimensions of the protective body are slightly smaller than the internal dimensions of the furnace in Slag height. The protective body can be made of tarred limestone, tarred dolomite or tarred magnesium (Fig. 1) be. The protective body can also be designed as an annular trough 7 made of sheet metal (FIG. 3), which consists of two concentric Sheet metal rings with a horizontal bottom and is filled with refractory material, which is preferably with mixed with a suitable material to lower the sintering temperature. The body can also be made from molded bricks
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(Fig. 2) aufgebaut sein, die von einem Verstärkungsring 9 aus Blech getragen werden.(Fig. 2), which are supported by a reinforcing ring 9 made of sheet metal.
Wenn der Schutzkörper 6 in den Ofen abgesenkt wird, sinkt er in die Metallschmelze um einen durch sein Gewicht und die Dichte des Materials im Körper bestimmten Abstand ein, woraufhin der Körper auf der Metallschmelze schwimmt. Wenn das Metall des Bleches von gleicher Art ist wie das Metall in der Schmelze, wird es wegschmelzen, und das feuerfeste Material wird verbacken. Wenn die Körner des feuerfesten Materials die richtige Grosse und die richtigen Eigenschaften besitzen, wird der Körper vollständig durchsintern und sehr fest werden. Falls ein Körper ohne Metallblech verwendet wird, dann wird das feuerfeste Material durch ein geeignetes Bindemittel wie Teer gebunden. Der Körper wird dann um ein geeignetes inneres Versteifungsglied 10 herum aufgebaut, das ihn zur Handhabung in kaltem Zustand geeignet macht .When the protective body 6 is lowered into the furnace, it sinks into the molten metal by a distance determined by its weight and the density of the material in the body, whereupon the body floats on the molten metal. If the metal of the sheet is of the same type as the metal in the melt, it will melt away and the refractory material will bake up. When the grains of the refractory material die Having the right size and properties, the body will completely sinter and become very firm. If a body without sheet metal is used, then the refractory material is reinforced with a suitable binder such as tar bound. The body is then built up around a suitable internal stiffener 10 that enables it to be manipulated makes it suitable when cold.
Nachdem der Körper in den Ofen abgesenkt worden ist, werden die schlackebildenden Beimengungen in das Innere des Ringes eingegeben. Falls eine Entschwefelung gewünscht wird, enthalten die Beimengungen kalzinierten Kalkstein und Schmelzmittel, Die Schlacke mag zwar dann den Schutzkörper angreifen, dies wird Jedoch lediglich den Gehalt an basischem Material in der Schlacke erhöhen.After the body has been lowered into the furnace, the slag-forming impurities are introduced into the interior of the ring. If desulphurization is desired, the additions contain calcined limestone and flux, die Slag may then attack the protective body, but this will only reduce the content of basic material in the slag raise.
Der schwimmende Schutzkörper 6 übt einen weiteren vorteilhaften Einfluss aus. Wenn der Ring ausreichend hoch ist, wird er die Auskleidung auch oberhalb der Schlackenschicht gegenüber der von den Lichtbogen abgestrahlten Hitze schützen. Da der Schutzkörper nur für eine einmalige Benutzung bestimmt ist, ist eine Beschädigung desselben durch Überhitzung von untergeordneter Bedeutung. Die Dicke des Schutzkörpers wird so ausgewählt, dass er mindestens während der für die Veredelung erforderlichen Zeit erhalten bleibt.The floating protective body 6 has a further advantageous influence. When the ring is high enough, it becomes the Also protect the lining above the slag layer from the heat emitted by the arc. Since the Protective body is intended for one-time use only, damage to the same due to overheating of subordinate Meaning. The thickness of the protective body is selected so that it is at least during the time required for finishing Time is preserved.
Bei bestimmten Gelegenheiten kann es von Interesse sein, einen Stahl mit sauren Eigenschaften in einem Gießpfannenofen herzu-On certain occasions it may be of interest to have a Produce steel with acidic properties in a ladle furnace.
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stellen, der mit Mauersteinen aus A^O, ausgekleidet ist. In diesem Fall wird der Schutzkörper aus saurem Material, vorzugsweise Quarz vermischt mit Borsäure hergestellt, welcher die Sintertemperatur herabsetzt. Es ist dann möglich, mit einer sauren Schlacke innerhalb des vor Säure schützenden Körpers zu arbeiten und einen Stahl mit sauren Eigenschaften zu erhalten.place, which is lined with bricks from A ^ O. In this case, the protective body is made of acidic material, preferably quartz mixed with boric acid, which lowers the sintering temperature. It is then possible to protect against acid with an acidic slag inside the Body and get a steel with acidic properties.
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