DE2325593B1

DE2325593B1 - Kontinuierliche Stahlerzeugung

Info

Publication number: DE2325593B1
Application number: DE2325593A
Authority: DE
Inventors: Hans Guenter Dr.-Ing. 5800 Hagen Geck; Hans Juergen Dr.-Ing. 2820 Bremen Langhammer
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1973-05-19
Filing date: 1973-05-19
Publication date: 1974-08-08
Also published as: IT1012319B; ZA742771B; CA1020359A; GB1470796A; BR7404023D0; BE812687A; DE2325593C2; FR2229771A1; FR2229771B1; AU6912374A

Description

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Brennerlanze erzeugt, die innerhalb der Achse des gekennzeichnet, daß zur Durchlaufüberhitzung Einschmelzgefäßes entweder durch die Schrottsäule sauberer Einsatzmaterialien nach vorheriger 20 oder von unten durch den Boden geführt ist.
Schlackenabscheidung die Beheizung induktiv in Das abfließende Schmelzgut kann bei diesem Verbasisch zugestellten Durchlaufgefäßen erfolgt. fahren direkt in ein Gefäß mit flüssigem Roheisen

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch eingespeist werden, um dann weiterverarbeitet zu gekennzeichnet, daß zur Durchlaufüberhitzung werden. Die Weiterverarbeitung dieses Vormetalls bei zusätzlicher Schlackenreaktion und FeO-Re- 25 wird üblicherweise so vorgenommen, daß ein Aufduktion die Erwärmung mittels Lichtbogen er- fanggefäß mit dem Vormetall zu einem SM-Ofen, folgt. Elektroofen, Konverter od. dgl. transportiert und das

5. Verfahren nach emem der Ansprüche 1 bis 4, Vormetall dort eingefüllt wird. Nachteilig ist hierbei dadurch gekennzeichnet, daß der im Durchlauf- jedoch, daß das flüssige Vormetall eine verhältnisgefäß eingestellte Stahl kontinuierlich im Strang- 30 mäßig niedrige Überhitzungstemperatur besitzt und gußverfahren vergossen wird. daher ohne Bildung von Ansätzen im Auffanggerät

6. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung nur kurze Standzeiten erlaubt bzw. über relativ kurze von Stahl zur Durchführung des Verfahrens nach Strecken transportiert werden kann. Diese Arbeitseinem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet weise ermöglicht nur eine chargenweise, d. h. diskondurch ein an sich bekanntes Einschmelzgefäß (20) 35 tinuierliche Stahlerzeugung.

mit einem den Einsatz von unten durch eine In »Stahl und Eisen«, 92 (1972), S. 515-518,

Flamme beaufschlagenden Brenner (1) und einem wurde vorgeschlagen, das kontinuierliche Schrottein-

am Boden des Gefäßes angeordneten Ausfluß schmelzen gemäß der DT-PS 1 800 610 mit einem

(17) und ein darunter angebrachtes, kippbares, kontinuierlichen Roheisenverfahren, beispielsweise

auswechselbares und heizbares Durchlaufgefäß 40 einem Kupolofen, zu verbinden, so daß man zu

(21, 22), das mit einer Schlackenabscheideein- einem kontinuierlichen Stahlerzeugungsverfahren

richtung versehen ist. . kommt, bei dem das Frischen, Feinen, Überhitzen,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- Legieren und Desoxydieren in einer Durchlaufanlage kennzeichnet, daß das Durchlaufgefäß (21) induk- erfolgen müßte. Jedoch ist hierbei immer Voraussettiv heizbar ist. 45 zung, daß Roheisen verwendet werden muß, das bei-

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- spielsweise aus einem Hoch- oder Kupolofen stammt kennzeichnet, daß das Durchlauf gefäß eine Licht- und demgemäß an derartige Öfen gebunden ist.
bogenbeheizung (19) aufweist. Ferner sind aus »Stahl und Eisen«, 90 (1970), S.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 1146 -1153, Stahlherstellungsverfahren bekannt, die bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassungs- 50 jeweils eine Reaktionskammer zum Frischen bzw. vermögen des Durchlaufgefäßes (21, 22) auf die Auskochen des roheisenähnlichen Durchlaufmate-Schmelzleistung des" Einschmelzgefäßes (20) ab- rials vorsehen, wobei außerdem ein Ein- bzw. Aufgestimmt ist und mittlere Verweilzeiten von 5 bis blasen von Sauerstoff zum Frischen notwendig ist. 20Minuten erlaubt:' " Die Ausgangsbasis aller dieser Verfahren ist eben-

10. Vorrichtung;Jiach einem der Ansprüche 6 55 falls Roheisen. Ein Einsatz von Schrott erfolgt hier bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ein- nur als Kühlmittel für das kontinuierlich frischende schmelzgefäß (20) und Durchlaufgefäß (21, 22) Roheisen. Jedoch ist hierbei gerade das kontinuiereine Kopplung (9) besteht, die den Zutritt von liehe bzw. ratierliche Zuführen von Kühlschrott eines Falschluft einschränkt. der ungelösten Probleme dieser vom kontinuierlich

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 60 zufließenden Roheisen ausgehenden Stahlherstelbis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch- lungsverfahren.

laufgefäße (21, 22) als Wechselgefäße ausgebildet Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein

sind. Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 kontinuierliche Weiterverarbeitung des eingeschmolbis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch- 65 zenen Schrotts ohne Zusatz von Roheisen ermöglilaufgefäße (21, 22) Zustellungen aus ganzbasi- chen.

sehen, feuerfesten Materialien besitzen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von

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Stahl unter Einsatz von Schrott, Eisenschwamm od. strom zu arbeiten. Infolge der geringen Badtiefen

dgl. und entsprechenden Eisenmetallen, das dadurch und der guten Badbewegung ergeben sich fast ideale

gekennzeichnet ist, daß die kontinuierlich von unten, Wärmewirkungsgrade.

insbesondere nach Patent 1800 610, in an sich be- Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in

kannter Weise aufgeschmolzenen Einsatzmaterialien 5 den Figuren dargestellten Ausfuhrungsbeispiele nä-

in ein beheiztes Durchlaufgerät gefüllt werden, in her erläutert.

dem kontinuierlich eine Schlackenabscheidung er- F i g. 1 zeigt im Schnitt eine Ausführangsform der

folgt, das im Gefäß befindliche Material überhitzt erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem induktiv

und durch Zugabe entsprechender Legierungs- und beheizten Durchlaufgefäß,

Desoxydationszuschläge die gewünschte Stahlanalyse io F i g. 2 zeigt im Schnitt eine weitere Ausführungseingestellt wird, form mit einem Durchlaufgefäß mit Lichtbogenbe-

Während des Einschmelzens wird das Beschik- heizung.

kungsmaterial stark oxydiert, wodurch die Begleiter Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus

ausbrennen, so daß praktisch während des Ein- einem allgemein mit 20 bezeichneten Einschmelzge-

schmelzens gefrischt wird und kein Auskochen mehr 15 rät und einem allgemein mit 21 bezeichneten kippba-

notwendig ist. ren Durchlaufgefäß.

Durch die kontinuierliche Arbeitsweise wird im Das Einschmelzgefäß 20 ist im Inneren im wesent-Einschmelzgefäß eine konstante Temperatur auf- liehen zylinderförmig und kann einen sich nach unrechterhalten, die günstig für das feuerfeste Material ten leicht vergrößernden Durchmesser aufweisen, ist, wobei das feuerfeste Material von flüssigem Me- 20 Die Chargieröffnung des Einschmelzgefäßes 20 weist tall bedeckt ist, so daß kein Schlackenangriff erfol- vornehmlich für das Einschmelzen von Feinschrott gen kann. oder vorreduziertem Eisenschwamm eine Glocke 3

Mit diesem Verfahren kann daher kontinuierlich auf, in die mit Hilfe eines Beschickungsbandes 2 Stahl aus Schrott in wirtschaftlicher Weise hergestellt Schrott, verdichteter oder unverdichteter Eisenwerden. 25 schwamm oder verdichtete oder unverdichtete vorre-

Die Überhitzung und Schlackenreduktion werden duzierte Pellets usw. eingefüllt werden. Von dieser

zweckmäßigerweise elektrisch vorgenommen. Bei Glocke 3 wird das Einsatzmaterial kontinuierlich

Vorliegen sauberer Einsatzmaterialien, bei denen dem Inneren des Einschmelzgefäßes zugeführt,

sich eine besondere metallurgische Raffination er- Durch die Glocke 3 ist mit Hufe einer Lanzenfüh-

übrigt und der Einsatz nur umgeschmolzen und ent- 30 rung 4 ein lanzettförmiger Öl-Sauerstoffbrenner 1 in

sprechend der gewünschten Stahlzusammensetzung das Innere des Einschmelzgefäßes in vertikaler Rich-

auflegiert werden muß, kann zur Durchlaufüberhit- rung beweglich eingeführt, wobei die von dem Bren-

zung die Beheizung nach vorheriger Schlackenab- nerl erzeugte Flamme das Einsatzmaterial von un-

scheidung induktiv in basisch zugestellten Durchlauf- ten beaufschlagt und kontinuierlich aufschmilzt,

gefäßen erfolgen. Für die Durchlaufüberhitzung bei 35 Durch einen Ringspalt 6 kann Luft zur Nachverbren-

zusätzlicher Schlackenreaktion und FeO-Reduktion nung der Einschmelzabgase eingeführt werden, die

ist dagegen eine Lichtbogenerwärmung zweckmäßig. zur Vorwärmung des einzuschmelzenden Materials

Der im Durchlaufgefäß eingestellte Stahl kann dienen. Die Abgase werden über eine Abgasleitung 5 vorzugsweise kontinuierlich im Stranggußverfahren entfernt. Der untere Teil des Einschmelzgefäßes bevergossen werden. 40 steht aus einem anflanschbaren Boden 7, der wie das

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vor- übrige Gefäß mit feuerfestem Material ausgekleidet richtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die ist und eine Abflußöffnung 17 besitzt,
durch ein an sich bekanntes Einschmelzgefäß mit Das Durchlaufgefäß 21 besitzt einen Fuchs-Durcheinem den Einsatz von unten durch eine Flamme be- lauf 11, so daß das aus dem Einschmelzgefäß 20 einaufschlagenden Brenner und einem am Boden des 45 laufende, eingeschmolzene Material zusammen mit Gefäßes angeordneten Ausfluß und durch ein daran- der ebenfalls zufließenden Schlacke in den durch den ter angebrachtes, kippbares, auswechselbares und Fuchs-Durchlauf 11 abgetrennten kleineren Auffangheizbares Durchlaufgefäß gekennzeichnet ist, das mit raum geringerer Tiefe des Durchlaufgefäßes 21 eineiner Schlackenabscheidevorrichtung versehen ist. fließt. Die Schlacke läuft über den Schlackenablauf

Das Fassungsvermögen des Durchlaufgefäßes wird 50 12 in ein Auffanggefäß 18 ab. Das mit einer hoch-

hierbei zweckmäßigerweise auf die Schmelzleistung wertigen, feuerfesten Auskleidung versehene Durch-

des Einschmelzgefäßes abgestimmt und soll eine laufgefäß besitzt an dem durch den Fuchs-Durchlauf

mittlere Verweilzeit von Fünf Minuten, falls nur eine 11 getrennten größeren Auffangraum für den Stahl

Überhitzung notwendig ist, bis zwanzig Minuten, eine Induktionsspule 14 zur induktiven Beheizung

falls Überhitzen und Schlackenreduktion notwendig 55 des Stahls. Über einen Legierungszuteiler 10 werden

sind, ermöglichen. Legierungszuschläge zu dem im Durchlaufgefäß be-

Zum Einschmelzgefäß und Durchlaufgefäß wird findlichen Stahl zugegeben, um die gewünschte Stahlvorzugsweise eine Kopplung vorgesehen, die den Zu- analyse einzustellen. Infolge des kontinuierlichen tritt von Falschluft einschränkt. Zulaufs des eingeschmolzenen Materials läuft der

Die Vorteile einer kontinuierlichen Arbeitsweise 60 Stahl kontinuierlich über einen Stahlablauf 13 ab. können bei diesem Verfahren voll genutzt werden. Zur vollständigen Entleerung des Durchlaufgefäßes Die Durchlaufgefäße sind bezogen auf die jeweilige 21 ist ein Entleerungsabstich 15 vorgesehen.
Erzeugungsleistung, die durch das Einschmelzgefäß Um den Zutritt von Falschluft im Einschmelzgebestimmt wird, vergleichsweise klein. Damit ergeben faß 20 einzuschränken oder zu verhindern, ist eine sich geringe Verbrauchswerte hinsichtlich des feuer- 65 Abdichtung 9, beispielsweise in Form einer Sandtafesten Materials sowie günstige metallurgische Über- sehe, vorgesehen.

hitzungs- und Abscheidungsbedingungen. Ferner be- Diese Vorrichtung eignet sich vorzugsweise zur

steht die Möglichkeit, transitorisch oder im Gegen- Durchlaufüberhitzung sauberer Einsatzmaterialien,

bei denen sich eine besondere metallurgische Raffination erübrigt. Das Fassungsvermögen des Durchlaufgerätes beträgt vorzugsweise 5 bis 201, wobei die notwendige Zuführung an Legierungs- und Desoxydationszusätzen kontinuierlich erfolgen kann.

Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung besteht aus einem Einschmelzgefäß, wie vorstehend beschrieben, und einem kippbaren Durchlaufgefäß 22 mit Deckel, das mit Hilfe einer Lichtbogenerwärmung 19 beheizbar ist. Das aus der Austrittsöffnung 17 des Einschmelzgefäßes austretende, aufgeschmolzene Material wird durch eine Öffnung im Deckel des Durchlaufgefäßes 22 in dieses eingefüllt, wofür eine Abdichtung 9 den Falschluftzutritt einschränkt. Über einen auf einer Stelle des Durchlaufgefäßes 22 unterhalb des Deckels angeordneten Schlackenablauf 12, wird die Schlacke abgeführt, während über einen Stahlablauf 13, der auf der anderen Seite des Durchlaufgefäßes 22 schräg nach unten in das Innere des Durchlaufgefäßes 22 als Fuchs 11 geführt ist, der fertige Stahl abläuft. Die Zugabe von Legierungsund Desoxydationszuschlägen erfolgt kontinuierlich. über einen Zuteiler 10. Diese Vorrichtung eignet sich vorzugsweise zur Durchlaufüberhitzung bei zusätzlicher Schlackenreaktion und FeO-Reduktion.

Die Durchlaufgefäße 21 und 22 werden zweckmäßigerweise als Wechselgefäße ausgebildet.

ίο Die fast gleichbleibende Temperatur im Durchlaufgefäß erlaubt eine Zustellung aus ganzbasischen, feuerfesten Materialien, die sonst bei diskontinuierlichen Elektroöfen, vornehmlich Induktionsöfen, kaum angewendet werden können. Entsprechend können die lichtbogenbeheizten Durchlaufgefäße 22 mit ganzbasischen Deckeln versehen werden, die nicht wie beim normalen Lichtbogenofen starken Temperaturwechselbelastungen ausgesetzt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Patentansprüche: Di? vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren r zur kontinuierlichen Herstellung von Stahl, unter

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung Einsatz von Schrott, Eisenschwamm od. dgl. und entvon Stahl unter Einsatz von Schrott, Eisen- sprechenden Eisenmetallen und eine Vorrichtung zur schwamm od. dgl. und entsprechenden Eisenme- 5 Durchführung dieses Verfahrens.

tallen, dadurch gekennzeichnet, daß In der DT-PS 1800610 wird ein Verfahren zum

die kontinuierlich von unten in an sich bekannter Einschmelzen von Schrott, insbesondere Stahlschrott, Weise aufgeschmolzenen Einsatzmaterialien in beschrieben, wobei die Schrottsäule von unten durch ein beheiztes Durchlaufgefäß gefüllt werden, in eine Flamme beaufschlagt wird. Hierbei wird eine dem kontinuierlich eine Schlackenabscheidung io zentral hegende tellerförmige Flamme verwendet, die erfolgt, das im Gefäß befindliche Material über- den größten Teil des Säulenquerschnittes einer hitzt und durch Zugabe entsprechender Legie- Schrottsäule von im wesentlichen gleichbleibendem rungs- und Desoxydationszuschläge die ge- Querschnitt überstreicht. Die tellerförmige Flamme wünschte Stahlanalyse eingestellt wird. wird dabei soweit über den Boden des Einschmelzge-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 fäßes geführt, daß das abfließende, flüssige Schmelzkennzeichnet, daß Überhitzung und Schlacken- gut einen Wärmeschutz für die feuerfeste Auskleireduktion elektrisch vorgenommen werden. dung bildet. Die Flamme wird mit Hufe einer