DE2037213A1 - Verfahren zum kontinuierlichen Frischen von Roheisen und Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Dipl. Ing. Herbert Tischer
Büro München
München 2, Tal 71

Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft in Linz (Österreich)

Verfahren zum kontinuierlichen Frischen von Roheisen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen irischen von Roheisen in einem Frischgefäß, wobei ein sauerstoffhaltiges Frischgas, vorzugsweise reiner Sauerstoff, gegebenenfalls zusammen mit feinkörnigen Schlackenbildnern, wie Kalk, Flußspat, u. dgl., und einem feinkörnigen Kühlmittel, wie Erz, Kalkstein, Eisenpulver, u. dgl., mittels einer Blaslanze auf das flüssige Roheisen von oben aufgeblasen wird und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind zahlreiche Vorschläge für Verfahren zur kontinuierlichen Umwandlung von Roheisen in Stahl bzw. zum "Wörfrisehen von Roheisen bekannt geworden. Man hat versucht, das über Rinnen aus einem Hochofen auslaufende Roheisen durch Aufblasen von Sauerstoff zu frischen. Der Strömungsquerschnitt

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in solchen Rinnen ist relativ klein und Schwankungen unterworfen, so daß eine gleichmäßige Beaufschlagung des Roheisena mit dem Irischmittel nichtmöglich ist und infolge der hohen Reaktionstemperatur eine Zerstörung der feuerfesten Auskleidung der Rinnen in Kauf genommen werden muß. Durch Anordnung mehrerer Blasdüsen entlang der Rinnen vergrößerte sich der apparative Aufwand, ohne daß eine gleichmäßigere Frischwirkung zu erzielen gewesen wäre. Das Problem der Abfuhr und der Entstaubung der Frischgase ist bei diesem bekannten Verfahren sehr schwer und nur mit sehr aufwändigen Vorrichtungen lösbar, durch welche Vorrichtungen auch eine beträchtliche Behinderung im Eetriebsablauf einer Hochofenanlage unvermeidbar ist.

Es wurde auch versucht, flüssiges Roheisen zu versprühen, wobei ein oxydierendes Sprühgas verwendet -wird. Die Erfahrung zeigt, daß es schwierig ist, eine gleichmäßige Aufteilung des Roheisens in feinste Tröpfchen zu erreichen. Di^ Frisehwirkung ist nicht gleichmäßig. Eine Beeinflussung bzv/. Kontrolle des Reaktionsablaiafes ist nur schwer möglich.

Ein anderer Vorschlag, Roheisen kontinuierlich zu frischen, besteht darin, das Roheisen in ein Frischgefäß einzuleiten, in welchem ein tiefer Sumpf gebildet wird, auf das Roheisen ein Frischmittel aufzublasen und das gefrischte Metall ausfließen zu lassen. Auch bei diesem Verfahren bestehen nicht kontrollierbare Betriebsverhältnisse_s weil das Verhältnis der Mengen des zufließenden Roheisens und des abfließenden gefrischten Metalles zur aufzublasenden irisehmitte!menge nicht genau regelbar ist. Es ist keine gleichmäßige Beaufschlagung des zufließenden Roheisens mit dem Frisehmittei gegeben, so daß keine gleichmäßige Friseiiwirkung erreichbar ist ηηά AnalyBenschwankungen in der fertigen Metallschmelze auftreten»

Die Erfindung vermeidet diese laclrfceile und Schwierigkeiten dadurch, daß bei eines Verfahren der eingangs genannten

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Art das flüssige Roheisen durch eine Bodenöffnung des Frischgefäßes in dieses eingebracht wird, wobei die Blaslanze oberhalb der Bodenöffnung in Stellung gebracht ist, so daß das Roheisen unmittelbar nach seinem Einströmen in das Frischgefäß mit dem Frischgas in Berührung kommt.

Vorzugsweise wird das Roheisen unter pneumatischem Druck von einem Vorratsbehälter durch die Bodenöffnung in das Frischgefäß gefördert.

Zweckmäßig wird durch entsprechende Wahl der Blas-

bedingungen und Bemessung der Kühlmittel eine Temperatur von ^ etwa 1700° C in der Reaktionszone des Frischgefäßes aufrecht- ™ erhalten.

Eine bevorzugte Aue fühnmgs form einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Frischgefäß, einer zentral in diesem in Stellung gebrachten Blaslanze, einem Abstich für den erzeugten Stahl, elvx Jibetieh für die Schlacke und einem Gasabzug, sieht in Boden des !»rieelige» ■ fäßes eine zentrale Bodenöffnung zum Einbringen von flüssigen Roheisen vor, wobei die Bodenöffnung von einer ringförmigen Barriere aus feuerfestem Material umgeben ist, durch welche zwei konzentrische Reaktionsräume gebildet werden, wobei das flüssige Metall von dem inneren Reaktionsrattm durch Überlaufen μ über die Barriere in den äußeren gelangt.

Die Bodenöffnung des Frischgefäßes steht zweckmäßig durch eine Leitung mit einem Roheisenvorratsbehälter in Verbindung, wobei die Füllöffnung des Roheisenvorratsbehältere von einer lösbaren Haube gasdicht abgedeckt ist und die Haube mit einer pneumatischen Druckleitung verbindbar ist.

BIe Erfindung wird an Hand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Anlage scheeatisch im Vertikalschnitt dargestellt.

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Ein Roheisenvorratebehälter 1 für die Aufnahme flüssigen Roheisens 2 ist durch eine Leitung 3 mit einem Frischgefäß 4 verbunden. Das Frischgefäß 4 weist eine zentrale Bodenöffnung 6 auf, die von einer sich nach oben konisch erweiternden ringförmigen Barriere 10 aus feuerfestem Material umgeben ist. Durch die ringförmige Barriere 10 werden innerhalb des Frischgefäßes 4 zwei konzentrische Reaktionsräume 5» 12 gebildet. Über der Bodenöffnung 6 bzw, dem inneren Reaktionsraum 5, ist eine vertikale Blaslanze 7 für die Zufuhr des Frischgases zusammen mit feinkörnigen Schlackenbildner^ z. B. Kalk, Flußspat, u. dgl., und feinkörnigem Kühlmittel, wie Erz, Kalkstein, Eisenpulver, u. dgl., angeordnet; der aus der Blaslanze 7 austretende Blasstrahl ist mit 8 bezeichnet. Die Achse der Blaslanze 7 fällt mit der Achse der Bodenöffnung 6 zusammen, so daß das Roheisen in vertikaler^ in der Zeichnung durch, den Pfeil dargestellter Richtung von unten in das Frischgefäß 4 eingebracht wird, und unmittelbar mit dem Frischgas sowie"mit den Schlackenbildnern und dem Kühlmittel in Berührung kommt_o Das Roheisen wird im inneren Reaktionsraum 5 unter Ausbildung einer Reaktionszone 9 gefrischt unä läuft über, file Barriere in den äußeren Reaktionsraum 12 über® wobei es eine Schlackeaschicht 13 passiert. Im äußeren Heaktionsraiam 12 findet also noch eine Reaktion mit der Schlacke statt_o B©f erzeugte Stahl sammelt 'eich im äußeren Reaktionsraum 12 und fließt von dort durch den Abstich 14 über eine Rinne 15 in eine Pfanne 16 ab* Die Schlacke fließt durch den Abstich 17 ab_e Di® Abetiefee 14» 17 sind in einer solchen Höhe angeordnet^ da£ das Miveam eier Schmelze im äußeren Reaktionsraum 12 sieh unterhalb der Oberkante der ringförmigen Barriere 10 befindet. Die "Prisefagase entweichen durch den Rauchgaskanal 18, der nit einer Abhitzeverwertung»- rand Gasreinigungsanlage verbunden iste

Der Burchiassser der Reaktionszeit© 9 »s<S tionsbedingungen im inneren Seaktionsraim 5 w©ri©a sprechende Höheneinstellung der "Blaslanze 7 uafi Walil äe© Irisch-

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gasdruckes so beieinflußt, daß das Roheisen vor dem Überlaufen über die Oberkante der Barriere 10 gleichmäßig gefrischt und eine Beschädigung derselben vermieden wird. Der Durchmesser der Reaktionszone 9 wird vorteilhaft etwas kleiner gehalten als der der Bodenöffnung 5.

Der Roheisenvorratsbehälter 1 wird durch eine !Füllöffnung 19 mit Roheisen bis etwa auf das Niveau 20 gefüllt, welches etwa in der Höhe der Oberkante der Barriere liegt. Danach wird die Killöffnung 19 durch eine Haube 22 gasdicht abgedeckt und Druckluft durch die Leitung 23 eingeblasen. Das Roheisen 2 wird unter pneumatischem Druck über die leitung 3 in das Frischgefäß 4 gefördert. Der Roheisenvorratsbehälter 1 kann auch unterhalb des Frischgefäßes 4 angeordnet sein und mit diesem durch eine Steigleitung in Verbindung stehen. Das Fassungsvermögen des Roheisenvorratsbehälters 1 kann mehrere tausend Tonnen betragen, so daß in jedem Fall ein kontinuierlicher Arbeitsablauf gewährleistet ist. Es können auch mehrere Roheisenvorratsbehälter miteinander durch leitungen verbunden werden, in denen geeignete Absperrorgane vorgesehen sind.

Eine andere Möglichkeit, Roheisen in das Frischgefäß zu fördern, besteht darin, das Roheisen im Roheisenvorratsbehälter 1 auf ein Niveau 21 einzustellen, welches über der Oberkante der Barriere 10 liegt; infolge des Höhenunterschiedes zwischen den Niveaus 20, 21 fließt das Roheisen in das Frischgefäß 4. In dem Maß, wie das Roheisen aus dem Vorratsbehälter 1 ausfließt, muß neues Roheisen kontinuierlich durch die Füllöffnung 19 zugegeben werden.

Durch die Zufuhr von feinkörnigen Kühlmitteln, wie Erz, Kalkstein, Eisenpulver u. dgl. kann die Temperatur in der Reaktionszone 9 beliebig eingestellt werden. Es ist zweckmäßig, diese Temperatur unter etwa 1700 ° C zu halten. Die Menge

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des beia Frischprozeß anfallenden Staubes wird durch Kühlung der Reaktionszone vermindert. Dieser Effekt ist auch durch
eine geeignete Zusammensetzung des iriscligases, welches z. B. aus einer Mischung aus freiem und gebundenem Sauerstoff, wie Sauerstoff und Kohlendioxyd, Sauerstoff, Kohlendioxyd und Wasserdampf u. dgl. bestehen kann, erreichbar.

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Claims (4)

ra te ntans prüche :

1. Verfahren, sun kontinuierlichen Prischen von Roheisen

in einem ?rischgefä3, wobei ein sauerstcffhaitiges Frischen, vorzugsweise reiner Sauerstoff, gegebenenfalls zusar..T.cn nit feinkörnigen Schiaclrenbildnern, wie Kalk, Flußspat, u. dgl., und einem feinkörnigen Kühlmittel, wie Erz, Kalkstein, Eisenpulver, u. dgl., mittels einer Blaslanze auf aas flüssige Roheisen von oben aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, da3 das flüssige Roheisen durch eine Bodenöffr.ung des Prischgefä2es in dieses eingebracht wird, wobei die Blaslanze oberhalb der Bodenöffnung in Stellung gebracht ist, so daß das Roheisen unmittelbar nach seinem Einströmen in das Frischgefäß mit den Frischgas in Berührung kommt·

2. Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, IaS ias Roheisen unter pne-UEatiscilien Druck von elisa Y^r&tsbehalter durch die Bodenöffnung In iac Frischtet*ä2 gefori-ssri wird

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2_S a&durch gekennzeichnet , daß durch entsprechende Wahl der Blasbedingungen und . Bemessung der Kühlmittel eine Temperatur von etwa 1700 ⁰C in der Reaktionszone des Frischgefäßes aufrechterhalten wird.

4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einem Frischgefäß, einer zentral in diesem in Stellung gebrachten Blaslanze, einem Abstich für den erzeugten Stahl, einem Abstich für die Schlacke und einem Gasabzug, dadurch gekennzeichnet, daß zentral im Boden des Frisch gefäßes (4) eine Bodenöffnung (6) zum Einbringen von flüssigem Roheisen vorgesehen ist und daß die Bodenöffnung (6)

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von einer ringförmigen Barriere (10) aus feuerfestem Material umgeben ist, durch welche zwei konzentrische Heaktionsräume (5, 12) gebildet werden, wobei das flüssige Metall von dem inneren Reaktionsraum (5) durch Überlaufen über die Barriere (10) in den äußeren gelangt.

Anlage sur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenöffnung (6) des Irischgefäßes (4) durch eine Leitung mit einem Roheisenvorratsbehälter (l) in Verbindung steht, wobei die Füllöffnung (19) des Roheisenvorratsbehälters (1) von einer lösbaren Haube (22) gasdicht abgedeckt ist und die Haube (22) mit einer pneumatischen Druckleitung (23) verbindbar ist.

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