DE2144962B2 - Verfahren und Anlage zur konti nuierhchen Stahlerzeugung - Google Patents

Description

ρ In ir 'iiid Silicium zusammen in diesem einen Acsregat nebeneinander durchgeführt werden müssen, was den \V.;kungsgrad der Einzelreaktion nachteilig beeinflußt. Die Folge davon ist. daß nur schwefel- und phosphorarme Gußeisen verarbeitet werden können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist cc, die Nachteile der obengei.annten Verfahren zu vermeiden and insbesondere Stahle von niedrigen Schwefel-. Phosphor- und Silieiumgehallcn zu erzeugen sowie den Einschluß nichtmetallischer Stoffe in den erzeugten Stahl weitgehend zu vermeiden. Eine weitere Auflebe besteht m der Erzielung eines besseren Wirkungsgrades der Siahlerzeusii ?g in bezug auf eine \ er'"ingerung der Eisenverlu . sowie eine Verringerung tier benötigten Zusäl/e und der zuzuführenden «vir.erstol'fmerie. Schließlich besteht die der F.rfin-(^:;ing zugrunde liegende Aufgabe auch darin, den W Vkungsgrad eines Stahlerzeugungsverfahrens dadurch zu erhohen, daß die sich heim Entkohlungspro-/eß ergebende Reaktionswärme in vor' -lihaf.er Weise dem Verfahren selbst zugeführt wird.

/ur Losung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß νoi^schlagen, daß bei einem eingangs erwähnten gattungsgemäßen Stahlerzeugungsverfahrcn die Entschwefelung mit üblichen Zuschlägen unmittelbar in der Abstichrinne des Roheisens aus dem Hochofen oder in einem Mischer und anschließend die Entfernung des Phosphors und des Siliciums und des Mangans durch Zerstäubung des Roheisens bei Temperaturen von 1320 bis 1450^c C mittels Druckluft bei 2 bis S Atmosphären erfolgt, dann das Roheisen durch hinblasen von Sauerstoff bei 1520 bis 1670° entkohlt durch Zugabe von gegebenenfalls vorgewärmten eisenhaltigen Zuschlagen die Schmelze abgekühlt, abschließend bei unberuhigten Stählen desoxydiert und legiert und bei beruhigten Stählen einer Vakuumbehandlung unterzogen wird.

Durch die Aufteilung des Stahlerschnielzungsverfahrens in vier bzw. fünf klar voneinander getrennte Verfahrensschritte, die in unterschiedlichen Aggregaten durchgeführt werden, können die jeweils für den betreffenden Verfahrensschritt günstigsten Bedingungen eingehalten werden, and es ergibt sich somit am Ende ein entsprechend hochwertiger Stahl, der darüber hinaus in seiner Zusammensetzung durch entsprechende Steuerung der Einzelschritte sehr genau festgelegt werJen kann, wobei gleichzeitig durch die Aufteilung der Verfahrensschritte auf verschiedene Aggregate die Zufuhr an Zusätzen und Sauerstoff in niedrigen Grenzen gehalten werden kann.

Eine Optimierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß bei der Entkohlung entstehende Verbrennungsgase mittels vorgewärmter Luft über den Endaggregalen verbrannt werden, wonach deren Wärmeinhalt in üblichen Rekuperatoren zurückgewonnen und die Schlußbehandlung der Schmelze unter einer pulverförmig zugeführten synthetischen Schlacke durchgeführt wird, die im Gegenstrom zum verschmolzenen Stahl bis zum Roheisenzerstäubungsaggregat geführt und abschließend granuliert wird. Durch die Gegenstromführung der Schlacke im Desoxydationsbehälter und von dort weiter zum Entkohlungsgefäß und schließlich zum Roheisenzerstäubungsaggregat, wo die in der betreffenden Phase ausgeschiedenen Silicnimoxyde aufgenommen werden, werden die nötigen Bedingungen einer vollständigen Ausnützung des Raffinierungsvermögens der Schlacke erfüllt. Durch die Gegenstromrüekfuhrung der Schlacke bis zum Zerstäuhungsaggregat und von dort heraus können sich die wahrend des Verfahrens mechanisch mitgerissenen Metalliropfen aus der Schlacke absetzen, wodurch sieh ein erhöhter Wirkungsgrad der Stahlerzeugung ergibt Außerdem weist die Schlacke bei der Abführung aus der Zerstäubuiigsarilage eine verhältnismäßig niedrige Rasizität au' und kann so als Baumaterial verwendet werden.

was wiederum die ν rtsehaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht.

Im weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Anlage zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist. daß eine von einem

¹S Hochofen ausgehende Rinne zu einem Mischer führt, dem ein kegelstumpfförmiges Zerstäubungsaggregat nachgeschalte! ist. das mit einem Trichter mit kalibrierter Zufuhröffnung fur die Metallschmelze, mit FlußmittelzuführuP-gseleiTu.iten. Druckluft leitungen und einem Herd versehen i>t. v.on dem aus ein Kanal für die Zufuhr der Schmelze zu einem zylinderförmigen Entkohlungsgefäß mit üblichen Sauerstoffeinblaslanzen und Offnungen für Zusätze führt, das minuestens das 15fache Fassungsvermögen der minütlichen Durchflußmenge der Metallschmelze aufweist ind das mit einem Ablagerungsgefäß in Verbindung steht, welchem über ein Siphon ein Enddeso.v.dations- und Legierungsgefäß direkt nachgeschaltet ist.

oder an das ein Vakuumverarbeiiungsaggregat mit länglicher Form angeschlossen ist. von dem aus eine Falleitung zum Enddesoxydations- und Legierungsgefäß führt und wobei für die Gegenstromführung der synthetischen Schlacke vom Gefäß ein Verbindungskanal zum Ablagerungsgefäß und von dort zum Zer- stäubungsaggregat führt.

Weitere Einzelheiten und Vorieile ies erfindungsgemäßen Verfahrens und der Anlage zur Durchführung des Verfahrens werden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

die einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Anlage darstellt, aufgezeigt.

Das von einem oder mehreren Hochöfen ankommende flüssige Roheisen 1 fließt durch eine Rinne 2. wo die Hochofenschlackenschicht 3 vermittels einer üblichen Vorrichtung 4 abgetrennt wird, in einen Mischer 5.

Der Mischer 5 und die Rinne 2 sind mit Mitteln zur Einfühlung von pulverförmigen Reagenzien, die vorzugsweise in einem Gas, wie Stickstoff oder Methangas suspendiert sind, sowie zur Abscheidung der tntschwefelungsschlacke versehen. In der ersten Phase des technologischen Vorgangs wird das im Mischer 5 oder direkt in der Rinne 2 enthaltene Roheisen mi' gewöhnlichen aktiven Entschwefelungsmit-

teln, wie z. B. Kalk, Natriumkarbonat, Kalziumkarbid, Aluminium u. dgl. behandelt, die vermittels eines Dosierungsapparates 6 eingeführt werden.

Nach der Entschwefelung wird das flüssige Roheisen mit Hilfe einer gewöhnlichen Vorrichtung von der ersten Schlackenschicht la geschieden und fließt stetig in. einen Trichter 9 mit kalibrierter Öffnung, durch die der Strom geschmolzenen Metalls hinsichtlich der Zerstäubung gedrosselt wird.

Die kalibrierte Trichteröffnung kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen, einschließlich eines kreisrunden, jedoch is* ein rechteckiger oder länglicher Querschnitt vorzuziehen, damit die Zerstäubung des Roheisenstrahles zu kleinen Tropfen durch Luft bei

einem Druck von 2 bis 8 Atmosphären vor sich geht.

Die Druckluft wird durch zwei zum flachen Gußeisenstrahl parallele Leitungen 10a und 10/' eingeführt, die wassergekühlt und mit je einer Radialneigung mit einem spitzen Winkel zwischen 10 bis 80° gegen die Senkrechte versehen sind. Der Innendurchmesser der Horizontalleitungcn 10a und lOfo ist um das 10- bis 50fache größer als die Schlitzweite, durch die die Druckluft hindurchgeblasen wird.

Oberhalb der waagerechten Leitungen 10a und 10h enden zwei gewöhnliche Vorrichtungen 11a und 11b zur Zuleitung üblicher pulverförmiger Flußmittel, wie Kalk, Erz usw., die zur Entphosphorung des zer stäubten Roheisens benötigt werden.

Das zerstäubte Roheisen 12 strömt in ein Zerstäubungsaggregat 13. Im Zerstäubungsaggregat 13 findet die zweite Verarbeitungsphase der Metallschmelze statt, in der das Silizium, das Mangan und der Phosphor praktisch vollkommen unter dem Einfluß von Zerstäubungsluft und Flußmitteln ausgeschieden werden und eine mäßige Temperatur - 1300 bis 1400° C- erzielt wird, während der im Roheisen enthaltene Kohlenstoff teilweise oxydiert, bis auf einen Gehalt oberhalb 2_:5 bis 3 7c. Als Folge der niedrigeren Temperatur wird auch ein verringerter Eisenverlust im Abgas gewährleistet sowie eine lange Lebensdauer der Auskleidung des Roheisenzerstäubungsaggregates 13.

Das Zerstäubungsaggregat 13 besitzt einen pyramidcnslumpiformigcn Metallkörper, der mii icuerfestem Material ausgekleidet ist, der den infolge des in tcnsiven Luftoxydationsreaktionen des Silizium-, des Mangan- und des Phosphorgehaltes des Gußeisens und eines Teiles des Gußeisenkohlenstoffs, sowie bei der vollkommenen Verbrennung des entstehenden Kohlenmonoxydes sich entwickelnden Temperaturen gegenüber beständig ist. Dieser befindet sich über einem Herd 14, auf dem sich die Metallschmelze mitsamt Schlacke ansammelt, und der an einem Ende in einen Kanal 15 zur stetigen Abführung der Schmelze nach der kontinuierlichen Abscheidung einer zweiten Schlackenschicht Ib übergeht, über welchen Knal 15 die Metallschmelze in ein Entkohlungsgefäß 16 eingeleitet wird. Am anderen Ende endet der Herd 14 des Zerstäubungsaggregates 13 in eine verlängerte Rinne 17, in der die Ablagerung der Metalltropfen aus der Schlacke und die Reduktion der in dieser enthaltenen Eisenoxyde stattfinden. Die abgeführte Schlacke Ib wird in eine - nicht dargestellte - Wasserstrahl-Granulationsvorrichtung eingeführt.

Vom tiefstgelegenen Teil des Herdes 14 ist eine Abführöffnung 18 des Gußeisens vorgesehen, die gewöhnlich geschlossen ist, jedoch zwecks Abführung der gesamten Metallschmelz- und Schlackenmenge geöffnet wird, wenn aus irgendwelchen Gründen der kontinuierliche Betrieb der Anlage auf längere Zeit unterbrochen wird. Die während dieser Verarbeitungsphase der Metallschmelze entstehenden Gase werden durch eine Leitung 19 abgeführt.

Das Entkohlungsgefäß 16 ist vorzugsweise zylinderförmig, senkrecht und besitzt ein Fassungsvermögen, das mindestens das fünfzehnfache der minütlichen Liefermenge des Metallbades beträgt. Der Kanal 15, durch den die Metallschmelze in das Gefäß 16 fließt, kann jedwelche Querschnittsform besitzen und eine beliebige Höhenlage, jedoch ist die Einführung der Schmelze tangential zum Herdboden des Gefäßes 16 vorzuziehen, um eine gute Durchmischung des Metallbades im Gefäß 16 und dadurch eine schnelle Entfernung des Kohlenstoffs aus dem Metallbad zu gewährleisten.

Das Entkohlungsgefäß 16 ist mit einer oder mehreren üblichen Lanzen 20 zum Einblasen des technisch reinen Sauerstoffs versehen sowie mit Öffnungen 21 und den üblichen - nicht dargestellten - Vorrichtungen zum Beschicken mit pulveriörmigen Flußmitteln -Flußspat, Erz. Zunder usw. - und mit eisenhaltigen Zuschlagen zur Abkühlung des Bades in der Form von Schrott, metallisierten Pellets oder Eisen schwamm.

Im Entkohlungsgefäß 16 findet die dritte Verarbeitungsphase der Metallschmelze statt, die intensiv mit

•5 Sauerstoff und Flußmitteln reagiert, wobei eine Stahl- und Schlackenemulsion entsteht, die durch die seitliche Öffnung 22 des Gefäßes 16 in ein Ablagerungsgefäß 23 abgeleitet wird. Durch Konstanthaltung des Kohlcnstoffgehaltes im Entkohlungsgefäß 16 zwisehen 0,2 und 0,8% C, je nach der zu erschmelzenden Stahlsorte werden die Eiscnvcrlustc in den Brenngasen auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

Da die Entkohlungsreaktion exotherm ist, überhitzt sich das Metallbad. Um eine konstante Temperatur

*5 zwischen 1520 und 1670° C, je nach der zu erschmelzenden Stahlsorte aufrechtzuerhalten, ist die Einführung von Abkühlstoffen erforderlich. Hierfür werden in das Gefäß 16 durch die Öffnung 21 notwendige Eisenoxydmengen, z. B. Zunder und metallisches Eisen in der Form von kalibrierten Größe" vnn Schrott und metallisierten Pellets oder Eisenschwamm stetig eingeführt. Auf diese Weise wird eine weilgehende Ausnutzung der Reaktionswärme, eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Stahlcrschmelzung und eine raschere Entkohlung der im Entkohlungsgefäß 16 befindlichen Metallschmelze erzielt.

Die Beständigkeit der feuerfesten Ausfütterung des Entkohlungsgcfäßes 16 und des Ablagerungsgefäßcs 23 wird durch vollständige Beseitigung der saueren Silizium- und Phosphoroxyde aus der vorhandenen Schlacke gesichert, die der gänzlichen Oxydation des Siliziums und des Phosphors im Roheisenzerstäubungsaggregat 13 zuzuschreiben ist.

Das Entkohlungsgefäß 16 ist für etwaige langzeitige Betriebsunterbrechungen mit einer - nicht dargestellten- Abfübröffnung versehen, die ständig geschlossen gehalten wird.

Das Ablagerungsgefäß 23 besitzt eine mit dem Entkohlungsgefäß 16 gemeinsame Kuppel 24, in der eine

Öffnung 25 für das Einblasen vorgewärmter Luft vorgesehen ist, die zur Verbrennung der in der Entkohlungsphase entstehenden kohlenmonoxydhaltigen Gase notwendig ist. Die Luft wird in einem - nicht dargestellten - Abwärmeverwerter vorgewärmt. Die verbrannten Gase werden über einen am oberen Teil des Ablagerungsgefäßes 23 vorgesehenen Kanal 26a zur Desoxydations- und Legierungsphase des Stahles geleitet.

Das Ablagerungsgefäß 23 ist zur Abführung der bei der Entkohlung entstehenden Schlackenschicht Tc ebenfalls mit einem weiteren Kanal 26fr versehen sowie mit einer ständig geschlossenen öffnung 28 für die Abführung des Stahles bei etwaigen Betriebsunterbrechungen der Anlage, ferner mit einem Siphon 29 zur Ableitung des unberuhigten Stahles zur Gießanlage und mit einer öffnung 30, an die eine ' .p.it-.ing 31a eines Aggregates 32 zur Vakuumverarbeitung der Metallschmelze angeschlossen ist, für den Fall, daß

die Gewinnung des beruhigten Stahles beabsichtigt ist.

Das Vakuumverarbeilungsaggregat 32 besitzt eine längliche, gegebenenfalls ovale Vakuumeinfassung, zwei Leitungen 31« und 31b zur Zu- und Ableitung aei Stahles, eine an die Dampfstrahl-Vakuumpumpe angeschlossene Leitung 31c zur Ableitung er Gase sowie die Schleusen 33, die für etwaige Zuschläge von Eisenlegierungen und Flußmitteln bei Vakuumbetrieb erforderlich sind. Es ist die Möglichkeit einer Parallelmontage zweier oder mehrerer Vakuumverarbeitungsaggregate 32 vorgesehen, so, daß bei Bedarf ohne andauernde Betriebsunterbrechung der stetigen Stahlerschmelzungsanlage von einem Aggregat zum anderen übergegangen werden kann.

Die vierte technologische Phase erfolgt bei der Erschmelzung des beruhigten Stahles in dem Vakuumverarbeitungsaggregat 32 und besteht in der Desoxydation vermittels des in der Metallschmelze enthaltenen Kohlenstoffs sowie in der Entgasung dieser Schmelze. Auf diese Weise wird ein geringer Gehalt an Gasen und nichtmetallischen Einschlüssen im erschmolzenen Stahl gewährleistet.

Zu diesem Behuf besitzt das Vakuumgefäß, wie bereits erwähnt, einen ovalen, länglichen Querschnitt, etwa siebenmal langer als seine Breite, so daß die Einwirkungszeit des Vakuums auf dieselbe Stahlmenge t- bis 4mal langer ist als die eines einzigen Durchgangs des Stahles durch eine gewöhnliche Vakuumanlage, odei gleich der Summe der Einwirkungszeiten des Vakuums auf den Stahl bei wiederholtem Durchzug nach dem Umlauf durch die Anlagen dieser Art.

Die fünfte technologische Phase, die Legierung des beruhigten Stahles, erfolgt in einem separaten Gefäß 34, in welchem der Stahl durch eine zweite, eine Ausgangsleitung 31b des Vakuumaggregates 32 eindringt und in die durch eine öffnung 35 a die nötigen Eisenlegierungen - Ferromangan, Ferrosilizium u. a. — granuliert oder geschmolzen, in den der vorgeschriebenen chemischen Zusammensetzung der verschiedenen zu erschmelzenden Stahlsorten, einschließlich der legierten, entsprechenden Mengen eingeführt werden.

Nach der Auflösung dieser Zuschläge wird der Stahl vorzugsweise in Stranggießmaschinen 37 geleitet, kann jedoch auch in übliche Gießpfannen gefüllt und danach in Block- oder in Gießformen vergossen werden.

Es ist die Möglichkeit eines notfalls erforderlich werdenden Überganges von einer ersten Stranggießmaschine zu einer zweiten oder mehreren, ohne den Stahlerschmelzungsbetrieb zu unterbrechen, vorgesehen.

Das Desoxydations- und Legierungsgefäß 34 des beruhigten Stahles hat die längliche Form einer Rinne und ist, wie bereits gesagt, mit der Öffnung 35a versehen zur Beschickung mit pulverförmigen oder flüssigen Eisenlegierungen, ferner mit einer öffnung 35 & zur Zuleitung einer pulverförmigen Mischung zur Bildung einer desoxydierenden Schlacke, mit einem Siphon 36 zur Ableitung des Stahles ohne das Mitreißen der Schlacke zu den stetigen oder gewöhnlichen Gießmaschinen 37, mit einer öffnung 35, die ständig verschlossen ist, zur Ableitung des Stahles bei längerer Betriebsunterbrechung der Anlage und mit einem Kanal 38 zur Ableitung zum Schornstein der Verbrennungsgase, die von der Entkohlungsphase her durch den Kanal 26a geleitet werden.

Infolge der Einführung durch die Öffnung 35 ft der pulverförrnigen Schlackenbildungsmischung entsteht eine Schicht Id synthetischer Desoxydations- und Entschwefelungsschlacke, die durch die Öffnung 35c im Gegenstrom zum Metall abgeführt und durch einen - nicht dargestellten - Kanal zum Ablagerungsgefäß 23 geleitet wird und zusammen mit der in der Entkohlungsphase sich ergebenden Schlackenschicht 7c über einen Kanal zum Roheisenzerstüiibungsaggregat 13 geleitet wird, welch letzteres für den Schlackenumlauf eine Öffnung 40 besitzt. Auf diese Weise werden die nötigen Bedingungen einer vollständigen Ausnützung des Raffinierungsvermögens, das die Schlacke besitzt, erfüllt. Aus dem Roheisenzerstäubungsaggregat 13 durchströmt die Schlacke die Ablagerungsrinnc 17 für die mechanisch mitgerissenen Metalltropfen,

»5 wonach sie erst abgeführt wird. In dieser Rinne können gleichfalls die Eisenoxyde in der Schlacke vermittels des Kohlenstoffs im Metallbad oder nötigenfalls von Kohlenstoff zu diesem Zwecke eigens eingeführter reduzierender Stoffe - Kohlenwasserstoffe u. a. -

»° reduziert werden.

Durch diese Mittel wird ein geringster Eisengehalt der Endschlacke sowie ein Höchstwirkungsgrad der Stahlerschmelzung gewährleistet.

Bei der Fortleitung weist die Schlacke eine verhalt-

^a5 nismäßig niedrige Basizität 1,8 bis 2,2% infolge der Aufnahme der in der Zerstäubungsanlage erzeugten Siliziumoxyde auf und kann als Baumaterial verwendet werden, was die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage noch erhöht.

Die Anlage kann mit verschiedener! öffnungen zur sieht- und apparatemäßigen Kontrolle der Arbeitsweise sämtlicher Aggregate versehen werden sowie mit Mitteln zur zentralen Aufsicht und Steuerung der Anlage von einer oder mehreren Steuerungsstellen aus und auch mit Mitteln zur Verwendung elektronischer Rechner in statischem oder dynamischem Betrieb zur Leitung des Stahlerzeugungsvorgangs in der betreffenden Anlage.

Es wird bemerkt, daß infolge der Entschwefelung in der ersten Phase mit Hilfe der üblichen Entschwefeler und unter obigen Bedingungen im Mischer 5 der Schwefelgehalt von den Anfangswerten von 0,039 bis 0,130% auf Werte herabsinkt, die zwischen den Grenzen 0,013 bis 0,042 liegen.

In der zweiten Phase sinkt im Roheisenzerstäubungsaggregat 13 der Siliziumgehalt auf Endwerte zwischen 0,048 bis 1,03, der Mangangehalt vom Anfangswert 0,83 bis 1,22% zu Werten unterhalb 0,05 % der Phosphorgehalt vom Anfangswert 0,051 bis 0,107% auf 0,008 bis 0,036%, der Schwefelgehal fortlaufend von 0,013 bis 0,042% auf den Endwer 0,002 bis 0,028% und der Kohlenstoffgehalt vom An fangswert 3,79 bis 4,21% auf 2,48 bis 3.09%. Mithii besteht beim Austritt aus dem Zerstäubungsaggrega 13 die Metallschmelze praktisch lediglich aus Eisei und Kohlenstoff.

Infolge der Aiiflösung dieser Schmelze in der 15 im größeren Masse des Metallbades des Entkohlungsge fäßes 16 sinkt der Kohlenstoffgehalt beispielsweis auf 0,2 %; dieser Wert hält sich in diesem Gefäß ur verändert. Im weiteren Verlauf sinkt der Kohlenstoß gehalt der Metallschmelze dank der intensiven Real tion mit der emulgierten Schlacke, so daß sich ii Ablagerungsbad im gegebenen Beispiel einounverä derlicher Kohlenstoffgehalt von 0,1(I^ aufrechte hält.

Die vorgeschriebene endgültige Zusammensetze des erschmolzenen Stahles wird durch Hinzufügen d

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erl orderlichen Mengen Eisenlegierungen in das Dcsoxydations- und Lcgierungsbad 34. was zur vorausbe-"Uimmten Erhöhung der Gehalte an Kohlenstoff, Silizium, Mangan und anderen Legierungselementen führt, erreicht.

Vorliegende Erf'ndung weist folgende Vorteile auf:

— Es wird für alle beruhigten und unberuhigten Stahlsorten durch niedrige Gehalte an Schwefel, Phosphor, Gasen und nichtmetallischen Einschlüssen sowie durch eine die Normvorschriften für die Stahlsorten befolgende chemische Zusammensetzung eine optimale Qualität gewährleistet;

- es wird ein erhöhter Wirkungsgrad der Stahlerzeugungin bezug auf die Metallcharge erzielt, indem die Eisenverluste in der abgeführten Schlacke und den Abgasen auf ein äußerst mögliches Minimum herabgesetzt werden, sowie durch Verarbeitung im Stahl einer beträchtlichen Menge Schrott, metallisierter Pellets, Eisenschwamm, Zunder und anderer metallischer, Eisen als Oxyde enthaltender Materialien, die eingeführt und unter Ausnützung der Abgaswärme vorgewärmt werden können;

- es wird eine gute Ausnützung der sich direkt oder indirekt - durch Verbrennen des CO-Gases - im EnI-kohlungsprozeß ergebenden Reaklionswärme gewährleistet.

- es wird ein niedrigster Sauerstoffverbrauch pro Tonne Stahl gewährleistet, nachdem die Oxydationsvorgänge des Siliziums, des Mangans und des Phosphors sowie etwa 25% der Oxydation des Kohlenstoffs im Roheisen mit Hilfe des bei der Zerstäubung des Roheisens verwendeten Sauerstoffs durchgeführt werden. Gleichfalls wird bei der Oxydation des Kohlenstoffs im Entkohlungsgefäß ein Teil des von den Eisenoxyden im Zunder und anderen Zuschlagstoffen mitgebrachten Sauerstoffs benützt;

- es wird ein Mindestverbrauch an Flußmitteln durch vollständige Ausnutzung der entstehenden Schlacke gewährleistet, infolge deren Strömung im Gegenstromprinzip zur Metallschmelze und gleichzeitig die Erzielung einer zweckentsprechenden Zusammensetzung der aus dem Aggregat abgeführten Schlacke, die deren Granulierung und Verwendung als Baumaterial ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Pa'_ ntansprüehe:

   !. Verfahren zur koniinuierlichen Stahlerzeugung, bei dem Jas aus dem Hochofen kommende Roheisen mehreren meiallurgischen Aggregaten zugeführt wird, wo die Umwandlung /u Stahl stattfinde;. wobei das Roheisen in einem ersten Aggregat, gegebenenfalls in einem Mischer einschwefelt und in einem /weiten Aggregat mit Druckluft behandelt wird, wahrend in einem dritten Aggregat eine Oxidation stattfindet und in den nachfolgenden Aggregaten der Stahl desowdieii und einsprechend der geforderten Stahlzusammensetzuns legiert und fertiggemacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschwefelung nut üblichen Zuschlagen unmittelbar in der Abstichnnne des Roheisens aus dem Hochofen oder in einem M.: -^-her und anschließend die Entfernung des Phosphors, des Siliciums und des Mangans durch Zerstäubung des Roheisens bei Temperaturen von 1320 bis 1450 C mittels Druckluft bei 2 bis 8 Atmosphären erfolgt, dann das Roheisen durch Einblasen von Sauerstoff bei 1 520 bis !6" ι entkohlt, durch Zugabe von gegebenenfalls vorgewärmten eisenhaltigen Zuschlagen die Schmelze abgekühlt, abschließend bei unberuhigten Stahlen desoxydiert und legiert und bei beruhigten Stahlen einer Vakuumbehandlung unterzogen wird.
2. 2. Verfahren nach Anrpruch '. dadurch gekennzeichnet, daß die bei de Entkohlung entstehenden Verbrennungsgase mittels orgewärmter Luft iib^r den Endaggregaten verbrannt werden, wonach deren Wärmeinhalt in üblichen Rekuperatoren zurückgewonnen und die Schlußbehandlung der Schmelze unter einer pulverförmig zugeführten synthetischen Schlacke durchgeführt wird, die im Gegenstrom zum erschmolzenen Stahl bis zum Roheisenzerstäubungsaggregat geführt und abschließend granuliert wird.
3. 3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem Hochofen ausgehende Rinne (2) zu einem Mischer (5) führt, dem ein kegelstumpfförmiges Zerstäubungsaggregat (13) nachgeschaltet ist, das mit einem Trichter (9) mit kalibrierter Zufuhröffnung für die Metallschmelze, mit Flußmittelzuführungselementen (11a, lib). Druckluftleitungen (10a, 106) und einem Herd (14) versehen ist. von dem aus ein Kanal (15) für die Zufuhr der Schmelze zu einem zylinderförmigen Entkohlungsgefäß (16) mit üblichen Sauerstoffeinblaslanzen (20) und Öffnungen (21) für Zusätze führt, das mindestens das 15fache Fassungsvermögen der minütlichen Durchf'iußmengc der Metallschmelze aufweist, und das mit einem Ablagerungsgefäß (23) in Verbindung steht, welchem über ein Siphon (29) ein Desoxydations- und Legierungsgefäß (34) direkt nachgeschaltet ist oder an das ein Vakuumverarbeitungsaggregat (32) mit länglicher Form angeschlossen ist, von dem aus eine Falleitung (31έ>) zum Desoxydations- und Legierungsgefäß (34) führt, und wobei für die Gegenstromführung der synthetischen Schlacke vom Gefäß (34) ein Verbindungskanal (Öffnung 35c) zum Ablagerungsgefäß (23, Öffnung 33) und von dort zum Zerstäubungsaggregat (13, Öffnung 40) führt.

   Die \i .'liegende Erfindung bezieht sich auf ein ^λ ' rfahren und eine Anlage zur kontinuierlichen Stahier zeucnm:. bei dem das aus dem Hochofen kommende Roheisen mehreren metallurgischen Aggregaten /ii-

   S -geführt wird, wo lie I'mvaiidlung zu Sialil stattfindet, wobei das Rohei.-en in einem ersten Aggregat, gegebenenfalls in einem Sucher enischwetelt und in einem zweiter. Aggregat mit Druckluft behandelt wird, -während in einem Jritten Aggregat eine Oxydation stanfindet und i;i dt;: nachfolgenden Aggregaten der S'.ahi desoxydiert und entsprechend der geforderten Stahlzusammcnsetzung legiert '-ηύ fertiggemacht " ir.j.

   _L.s ist ein solches Verfuhren bekanntgeword- n. bei Jem die Schmelze aus einem Hochofen einem Mischer

   '5 .lud danach \ier aufeinanderfolgenden Herden -.i\:! verschiedenen Hoheiistiifen zugeführ! wird (britische pAientschntt 54? 245). Dabei findet im ersten He^: bei hoher 1 cmpera'ur die Entkohlung durch Zugabe von Eisener/ stan. Im zweiten Herd bei etwas niedngerer Temperatur durch Zugabe von Eisenerz und Kalk die Entphosphorung, im dritten Herd bei wiederum hoher Temperatur und Zugabe von Kalk die Ausscheidung des Schwefels. Schließlich wird im vierten Herd eine Reinigung des Stahls durchgeführt. Der Hauptnachteil Jieses · orbekannten Verfahrens besteht darin, daß sehr hohe Temperaturen auftreten, die die Lebensdauer der feuerfesten Verkleidungen und der benutzten Aggregate herabsetzen. Als weiterer Nachteil ist anzuführen, daß bei diesen Verfahren auf Grund der Reihenfolge der Verfahrensschritte relativ große Mengen an Zuschlagen und an zuzuführendem Sauerstoff gebraucht werden.

   Es ist auch ein Verfahren und eine Anlage zur kontinuierlichen Stahlerzeugung bekanntgeworden (britische Patentschrift 1 125 005), bei dem das Roheisen kontinuierlich in einem Wannenofen geschmolzen wird und danach in einer ersten Wann. Schwefel und Silicium aus dem flüssigen Gußeisen entfernt, in einer zweiten Wanne Kohlenstoff und Phosphor ausgeschieden und in einer dritten Wanne die Frischung vollendet wird. Dabei sind die drei Raffinationswannen durch ein gemeinsames Gewölbe verbunden, so daß die während des Prozesses in den drei Wannen entwickelten Gase in einem Rekuperator aufgefangen werden und auf diese Weise zum Vorwärmen benützt werden. Die in der letzten Raffinationswanne entstandene Schlacke wird im Gegenstrom zu dem geschmolzenen Stahl in die erste Wanne zurückgeführt und von hier abgezogen.

   Der Hauptnachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß durch die starke Zufuhr von Sauerstoff in allen drei Raffinationswanncn bei teilweise sehr hohen Temperaturen hohe Eisenverluste entstehen und daß zusätzlich die Zufuhr von so großen Sauerstoffmengen sich kostenerhöhend auf das Stahlerschmelzungsverfahren auswirkt.

   Schließlich ist ein weiteres Verfahren zur kontinuierlichen Stahlerzeugung bekanntgeworden, bei dem das Frischen der Metallschmelze durch Zerstäubung

   6a eines Strahles von flüssigem Metall in einem Behälter durch Einblasen eines Sauerstoffstromes oder eines Raffinationsgasstromes mit hohem Sauerstoffgehalt erfolgt, wobei alle physikalisch-chemischen Vorgänge in einem einzigen Aggregat erzielt werden (britische Patentschrift 949 610). Durch die Verwendung von nur einem Aggregat ergibt sich vor allem der Nachteil, daß die physikalisch-chemischen Reaktionen zur Entfernung der Verunreinigungen wie Schwefel, Phos-