DE2341424C3

DE2341424C3 - Process for increasing the durability of basic refractory linings in hearth furnaces

Info

Publication number: DE2341424C3
Application number: DE19732341424
Authority: DE
Inventors: Helmut Prof. Dr.-Ing.; Brotzmann Karl Dr.-Ing.; Fassbinder Hans-Georg Dipl.-Phy s.Dr .rer.nat.; 8458 Sulzbach-Rosenberg-Hütte Knüppel
Original assignee: Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg
Filing date: 1973-08-16
Publication date: 1976-02-12

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Haltbarkeitserhöhung von basischen Feuerfest-Auskleidungen in Herdofen, bei denen unterhalb der Badoberfläche durch eine oder mehrere Düsen aus koaxialen Rohren Sauerstoff und Kohlenwasserstoff in die Schmelze eingeleitet werden.The invention relates to a method for increasing the durability of basic refractory linings in hearth furnace, in which one or more nozzles come from below the bath surface Coaxial pipes oxygen and hydrocarbons are introduced into the melt.

Das Frischen von Roheisen zu Stahl in Konvertergefäßen, bei dem unterhalb der Badoberlläche, vorzugsweise durch den Boden, Sauerstoff, umgeben von gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen, in die Schmelze eingeleitet werden, ist hinreichend bekannt und wird beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3706549 beschrieben. Aus der britischen Patentschrift 1264539 ist es weiterhin bekannt, den Sauerstoff mit Schlackenbildnern zu beladen. Die kurzen Frischzeiten bei bodenblasenden Sauerstoff-Konvertern erfordern das Zuführen von Schlackenbildnern, vorzugsweise Kalk, zusammen mit dem Frischgasstrom. So beträgt beispielsweise in einem •HKM-Werter die Gesamtfrischzeit 10 min. wahrend der der Schmelze 12 t Kalk zügelührt werden müssen. Bei der üblichen Zugabetechnik bedeutetThe refining of pig iron to steel in converter vessels, preferably below the bath surface through the soil, surrounded by gaseous or liquid hydrocarbons, in oxygen the melt are introduced is well known and is, for example, in the USA patent 3706549 described. From British patent specification 1264539 it is also known to load the oxygen with slag formers. the short fresh times for bottom-blowing oxygen converters require the addition of slag formers, preferably lime, together with the fresh gas stream. For example, in one • HKM-Werter the total refreshment time for 10 minutes 12 tons of lime are added to the melt have to. With the usual addition technique means

s dies zeitweise eine Fördermenge uib ^. Kg. ..im. Neben den genannten Sauerstoif-Fr.schverlahren. die in großem Maßstab in der stahlerzeugenden Industrie angewendet werden, ist in letzter Zeit ein Herdfrischverfahren bekanntgeworden, bei dem Sauer-s this temporarily a delivery rate uib ^. Kg ... im. In addition to the above-mentioned Oxygen Fr.schverlahren. those on a large scale in the steel making industry are applied, is a stove-freshening process lately became known at the Sauer-

stoff umgeben von einem Schutzmedium unterhalb der Badoberfläche in die Schmelze eingeleitet wird. Der besondere Vorteil dieses Verfahrens uesteht in der erheblichen Verkürzung der Frischzeit. Beispielsweise werden beim Frischen von Stah in einem Sie-substance surrounded by a protective medium is introduced into the melt below the bath surface. The particular advantage of this process is the considerable reduction in the fresh time. For example freshening steel in a

mens-Martin-Ofen mit Sauerstolf nach diesem Verfahren Frischzeiten von 2 bis 4 Stunden gegenüber den üblichen Frischzeiten von 6 bis 8 Stunden erreicht Der Sauerstoff wird bei diesem Verfahren durch Düsen, die ungefähr waagerecht in der feuerfestenmens-martin furnace with oxygen according to this process Fresh times of 2 to 4 hours compared to the usual fresh times of 6 to 8 hours In this process, the oxygen is supplied through nozzles that are roughly horizontal in the refractory

*o Mauerung des Herdofens eingebaut sind, unterhalb des Badspiegels in die Schmelze eingeblasen. Die Düsen bestehen üblicherweise aus mindestens zwei konzentrischen Rohren, durch deren zentrales Rohr Sauerstoff und durch den umgebenden Ringspalt ein* o Masonry of the hearth furnace are built in below the bath level is blown into the melt. The nozzles usually consist of at least two concentric ones Pipes, through their central pipe oxygen and through the surrounding annular gap

Schutzmedium geleitet wird. Das Schutzmedium besieh' im allgemeinen aus flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen. Das Schutzmed.um setzt den Verschleiß der Düsenrohre und des feuertesten Futters' ^Jn direkter Umgebung der Düse beträchtlichProtective medium is passed. The protective medium was generally made up of liquid or gaseous hydrocarbons. The Schutzmed.um sets the wear of the nozzle pipes and the fire test feed ^'J n immediate vicinity of the nozzle considerably

so herab Die Wirkweise des Schutzmediums ist mit seinem Einsatz im bodenblasenden Konverter vergleich-so down The mode of action of the protective medium is with his Use in the bottom blowing converter comparative

^aßei der Anwendung des neuen Frischverfahrens im Siemens-Martin-Ofen ist die Cnargierzeit und -tech- ^a SSEI the application of the new refining process in the open hearth furnace is the Cnargierzeit and -tech-

« nik im wesentlichen beibehalten worden. lediglich die eigentliche Frischzeit ließ sich durch den Einsatz von Sauerstoff erheblich verkürzen. So liegen die mit dem neuen Verfahren erzielten tap-to-tap-Zeiten bei 50^fV der sonst erreichbaren Chargenfolgezeiten, selbst un-«Nik has essentially been retained. only the actual fresh time could be shortened considerably through the use of oxygen. The tap-to-tap times achieved with the new process are 50 ^f V of the otherwise achievable batch follow-up times, even if

ter Berücksichtigung der üblichen Sauerstotfanwendung, mit Aufblaslanzen oder Anreicherung der Verbrennungsluft. taking into account the usual oxygen application, with blow-up lances or enrichment of the combustion air.

Neben diesen erheblichen Vorteilen weist das Herdfrischverfahren mit Sauerstoffdüsen unterhalbIn addition to these significant advantages, the stove-freshening process with oxygen nozzles has below

4S der Badoberfläche allerdings auch einen Nachteil auf. Es hat sich gezeigt, daß die feuerfeste Auskleidung im weiten Bereich um und insbesondere oberhalb der Düsen stärker verschleißt. In welchem Bereich dieser voreilende Verschleiß hauptsächlich auftritt, wird4S of the bathroom surface, however, also has a disadvantage. It has been shown that the refractory lining in the wide area around and especially above the Nozzles more worn. In which area this leading wear mainly occurs

nachfolgend am Beispiel eines 250-t-Siemcns-Martin-Ofens näher erläutert.below using the example of a 250 t Siemcns-Martin furnace explained in more detail.

In dem 250-t-Siemens-Martin-Ofen waren in der Rückwand beiderseits des Abstichloches je zwei Düsen zum Einleiten von Sauerstoff, umgeben von Propan eingebaut. Die Ausmauerung des Ofens entsprach dem Stand der Technik, d. h. die mit Magnesitsteinen gemauerten Wände wiesen zur Herdseite hin eine mm starke Verschleißdichte aus Dolomitmasse auf. Bereits nach H) Schmelzen zeigte sich oberhalb derIn the 250 t Siemens Martin furnace were in the Back wall on both sides of the tapping hole, two nozzles each for introducing oxygen, surrounded by propane built-in. The furnace lining corresponded to the state of the art, i. H. the ones with magnesite bricks The masonry walls showed a mm thick wear density made of dolomite mass on the hearth side. Already after H) melting was shown above the

Düsen und seitlich bis zu 2 in Entfernung von den Düsen, eine starke Erosion im Bereich der Herdrückwand. Die Dolomitstampf ung war, ausgehend von der Düsenmündung, die keinen nennenswerten Verschleiß aufwies, in zunehmendem Maße abgetragen und ungefähr in Höhe der Schlackenlinie nahezu vollständig verschlissen.Nozzles and up to 2 on the side at a distance from the nozzles, strong erosion in the area of the pushing wall. The dolomite ramming, starting from the nozzle mouth, did not show any noteworthy wear exhibited, increasingly worn away and almost completely at about the level of the cinder line worn.

Der Einsatz von höherwertigen Massen, wie beispielsweise eisenarmer Magnesit, brachte eine Ver-The use of higher-quality masses, such as low-iron magnesite, brought an increase in

³ 4 ³ 4

besseiung Jer Haltbarkeit auf 50 Schmelzen. jedrdi ießablauf auf. und damit läßt sich nunmehr die überist dieses Ergebnis unbefriedigend und wirkt sich raschende Wirkung der Staubkalkzugabe zum Frischnachteilig auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens sauerstoff auf die Haltbarkeilsverbesserung der aus; denn es steigen einmal die Kosten für den Ver- basischen Feuerfest-λ ^kieidun» f-rklären
brauch an feuerfesten Matenahen und zum anderen 5 Beim üblichen SM-Verfahren Tst die Badbewegung resultiert aus den erforderlichen Reparaturarbeiten an nicht sehr stark, da sie in erster Linie durch die CO-der Ausmauerung beispielsweise durch Torkretieren Entwicklung beim Entkohlen hervorgerufen wird. In der Verschleißstellen nut Magnesitmasse, ein Zeitver- bestimmten Phasen des Prozeßablaufes wird die lust, der den Ausnutzungsgrad des Ofens verschlech- Kochbewegung der Schmelze beispielsweise durch tert. ίο Erz- und/oder Kalksteinzugabe besonders angeregt,Better life for 50 melts. jedrdi ießstrom on. and thus the overist this result can now be unsatisfactory and the sudden effect of the addition of powdered lime for freshness has a detrimental effect on the economy of the process oxygen on the improvement in shelf life; for once the costs for the ver-basic refractory λ ^ kieidun »r clarify
Use of refractory materials and, on the other hand, 5 With the usual SM process Tst the bath movement does not result from the necessary repair work very much, as it is primarily caused by the CO of the brickwork, for example through gate locking development during decarburization. In the wear points of the magnesite mass, a time-determined phase of the process sequence, the pleasure that worsens the degree of utilization of the furnace. ίο ore and / or limestone addition particularly encouraged,

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- um unerwünscht hohe Konzentrationsunterschiede zu steht demzufolge dann, unter Beibehaltung der Vor- vermeiden. Unter diesen Bedingungen vollzieht sich teile des neuen Herdfrischverfahrens, bei dem Sauer- die Siliziumverschlackung zu Beginn der Oxydationsstoff, umgeben von Kohlenwasserstoff, unterhalb der phase hinreichend gleichmäßig über die gesamte Badoberfläche in die Schmelze eingeleitet wird, den 15 Herdfläche. Demzufolge werden auch die Desoxyda-Nachteildes voreilenden Verschleißes der feuerfesten tionsprodukte aus der Schmelze weitgehend gleich-Auskleidung im Bereich um und insbesondere ober- mäßig in der gesamten Schlackenschicht verteilt, und halb der Düsen zu vermeiden. starke örtliche Konzenlrationsunterschiede werdenThe object on which the invention is based entails undesirably high differences in concentration is therefore then, while maintaining the previous avoid. Under these conditions takes place parts of the new stove-freshening process, in which the sour- the silicon slag at the beginning of the oxidizing substance, surrounded by hydrocarbons, below the phase sufficiently evenly over the whole Bath surface is introduced into the melt, the 15 hearth surface. As a result, the Deoxyda disadvantage also becomes premature wear of the refractory products from the melt largely the same lining distributed in the area around and in particular excessively throughout the entire slag layer, and avoid half of the nozzles. strong local concentration differences

Überraschenderweise konnte diese Aufgabe erlin- vermieden. Die im Vergleich zum direkten, gasförmidungsgemäß durch ein Beladen des Sauerstoffs mit 2° gen Sauerstoffeinspeisen mit geringerer Geschwinpulverformigem Kalk gelöst werden. Die Kalkbela- digkeit und gleichmäßiger ablaufende Sauerstoffzudung erwies sich als verschleißmindernd hinsichtlich fuhr der Schmelze über die Schlackenphase wirkt der feuerfesten Zustellung in dem kritischen Wandbe- ebenfalls einer örtlich bevorzugten Oxydation der reich oberhalb der Düsen. Es ließ sich überraschen- Eisenbegleiter entgegen.Surprisingly, this task could be avoided. Compared to the direct, gaseous form by loading the oxygen with 2 ° gene feeds of oxygen at a lower speed Lime can be dissolved. The limescale load and more evenly flowing oxygen supply proved to reduce wear in terms of driving the melt over the slag phase the refractory lining in the critical wall area also a locally preferred oxidation of the rich above the nozzles. It was a surprise - iron companion against.

derweise mit der Kalkzugabe zum Sauerstoff, vor- »5 Völlig -mders ist der Prozeßabiaul beim Hinleiten rugsweise am Anfang und Ende des Frischem,, die von Sauerstoff, waagerecht unterhalb der Badoberi Iavoreilende Erosion des Herdfutters vollständig ver- ehe, in einem Herdofen. Zunächst wird dem Bad ein meiden. Es konnte sogar auf die übliche feuerfeste Eintrittsimpuls der Gase aufgeprägt und damit eine Zustellung zurückgegriffen werden, und der Einsatz Umlaufbewegung hervorgerufen. Zusätzlich kommt von teuren Feuerfest-Materialien erübrigte sich. 3° es zu einer heftigen Reaktion des Sauerstoffs mit derThus with the addition of lime to the oxygen, the process is slow down when it is carried out Roughly at the beginning and end of the freshness, that of oxygen, horizontally below the Badoberi Iavorehende Erosion of the hearth fodder completely disappears in a hearth furnace. First, the bathroom is one avoid. It could even be imprinted on the usual refractory entry impulse of the gases and thus a Infeed are used, and the use orbital movement is caused. Additionally comes there was no need for expensive refractory materials. 3 ° there is a violent reaction of the oxygen with the

Für die überraschende Haltbarkeitssteigerung der Roheisen-Schrott-Schmelze, und die Reaktionsgase, basischen Auskleidung von Herdofen bei der erfin- zusammen mit dem gasförmigen Schutzmedium, verdungsgemäßer Anwendung von Staubkalk ließ sich Ursachen im Bereich der Düsenmündungen eine zunächst ebensowenig eine plausible Erklärung fin- starke Kochbewegung. Die Zufuhr von Sauerstoff den, wie für den beschriebenen, voreilendcn Ver- 35 über die Schlackenphase spielt bei diesem Verfahren schleiß der Feucrfest-Auskleidung im Wandbereich nur eir.c untergeordnete Rolle, da der FeO-Gehalt oberhalb der Sauerstoffeinleitungsdüsen. der Schlacke deutlich niedriger liegt als beim SM-Ver-For the surprising increase in durability of the pig iron scrap melt and the reaction gases, basic lining of hearth furnace in the case of the invention, together with the gaseous protective medium, digestible The use of powdered lime could be the causes in the area of the nozzle mouths, which was initially just as implausible as a fin-strong boiling movement. The supply of oxygen which, as for the one described, takes place over the slag phase in this process Wear of the refractory lining in the wall area only plays a minor role, since the FeO content above the oxygen inlet nozzles. the slag is significantly lower than with the SM

Die Art des nichtkontinuierlichen Verschleißes und fahren.The type of discontinuous wear and tear.

das gesamte Verschleißbild erlaubten keinen eindeu- Sobald die Sauerstoffzufuhr unterhalb der Bad-the overall wear pattern did not allow any clear- As soon as the oxygen supply below the bath

tigen Rückschluß auf seine Ursache. Nach dem Aus- 4° oberfläche beginnt, oxydiert zuerst das Silizium, und maß und dem Aussehen der Erosion konnte es sich die dabei entstehende Kieselsäure steigt im Bad auf um Auswaschungen auf Grund eines mechanischen Im Reaktionsraum oberhalb der Düsenmündungen. Angriffs, auf Grund großer Strömungsgeschwindig- einschließlich der darüberliegenden Schlackenzone. keit der Schmelze genauso handeln, wie um einen kommt es zu einer starken Anreicherung von SiO,, Schlackenangriff oder ein Abschmelzen infolge zu ho- 45 d.h. mindestens zeitweise örtlich zu einer sauren her Temperatur. Schlacke, die wiederum zu einem erhöhten Verschleißconclusions about its cause. After the 4 ° surface begins to oxidize first the silicon, and measured and the appearance of the erosion, the resulting silica rises in the bath around washouts due to a mechanical In the reaction space above the nozzle mouths. Attack, due to the high flow velocity, including the slag zone above. The ability of the melt to act in the same way as there is a strong accumulation of SiO ,, Slag attack or melting as a result of too high 45 i.e. at least temporarily locally to an acidic one fro temperature. Slag, which in turn leads to increased wear and tear

Gegen einen Schlackenangriff sprach zunächst die der feuerfesten Auskleidung führt. Durch die frühe unveränderte Schlackenpraxis bei dem neuen Verfall- SiO₂-Bildung ist die Schlackenschicht oberhalb der ren gegenüber dem herkömmlichen SM-Verfahren; Schmelze noch weitgehend krümelig, d. h. nicht verdenn es werden der Schmelze die gleichen Mengen 50 flüssigt; sie folgt aus diesem Grund auch nicht der Kalk bzw. Kalkstein zugeführt wie beim herkömmli- Umlaufbewegung der Schmelze. Somit kann aber die chen SM-Verfahren. Da ebenfalls die gleiche Menge örtliche Kieselsäure-Anreicherung nicht abgebaut Eisenbegleiter aus der Schmelze herauszufrischen werden.The refractory lining was the first to speak against a slag attack. Due to the early unchanged slag practice with the new decay SiO ₂ formation, the slag layer is above the ren compared to the conventional SM process; The melt is still largely crumbly, ie the melt does not get the same amount of liquid; For this reason, it does not follow the lime or limestone supplied as in the conventional circulating movement of the melt. Thus, however, the chen SM process. Since the same amount of local silica enrichment is also not broken down, iron companions have to be freshened out of the melt.

wai, lag kein Grund vor. daß die Desoxydationspro- Die feuerfeste Ausmauerung in nahezu allen Herd-wai, there was no reason. that the deoxidation pro- The refractory lining in almost all stove

dukte zu ungünstigeren Schlackenzusammensetzun- 55 öfen ist basisch und besteht vorzugsweise aus Dolomit gen führten. Zum Beispiel entsprach der Kalksatz, be- und Magner.it. Saure Ausmauerungen aus Silika, wie zogen auf den Siliziumgehalt der Stahlschmelzen. sie früher üblich waren, entsprechen nicht mehr dem einem Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von 4. Stand der Technik, da sie den höheren Prozcßtempc-It is basic and preferably consists of dolomite genes. For example, the lime set corresponded to, be and Magner.it. Acid linings made of silica, like drew on the silicon content of the steel melts. they used to be common no longer correspond to this a lime-silica ratio of 4. State of the art, as it corresponds to the higher process temperature

Beobachtungen und Untersuchungen während des raturen nicht gewachsen sind.Observations and examinations during the temperature have not grown.

Frischens, soweit sie sich unter Produktionsbedingun- 60 Die Wirkung einer sauren Schlacke auf ein basigen in einem Stahlwerk durchführen lassen, haben schcs Futter ist bekannt und läßt sich vereinfacht unter schließlich zu der Erkenntnis geführt, daß offenbar Zugrundelegung des Drei-Stoff-Systems CaO-MgO-die völlig andersartig ablaufende Oxydation des Silizi- SiO₂ diskutieren. Die Beteiligung weiterer Metallums beim Einleiten von Sauerstoff durch Düsen un- oxyde wie z. B. FeO, MnO und P,O_S beschleunigt den terhalb der Badoberfläche im Vergleich zum üblichen 65 Schlackenangriff, da diese zur Bildung flüssiger Reak-SM-Verfahren für den voreilenden Verschleiß der tionsprodukte bei tieferen Temperaturen führen. Für feuerfesten Auskleidung verantwortlich ist. Sehr den Angriff von CaO-SiOj-Schlacken auf Magnesit wahrscheinlich treten folgende Unterschiede im Pro- ist in erster Linie das CaO/SiO₂-Verhältnis im Reak-Frischens, insofar as they can be carried out under production conditions. MgO - discuss the completely different oxidation of silicon SiO _2. The involvement of other Metallums when introducing oxygen through nozzles un- oxyde such. B. FeO, MnO and P, O _S accelerates the below the bath surface in comparison to the usual slag attack, since this lead to the formation of liquid Reac-SM processes for the premature wear of the tion products at lower temperatures. Is responsible for refractory lining. The attack of CaO-SiOj slag on magnesite is very likely to occur, the following differences in the pro - is primarily the CaO / SiO ₂ ratio in the reac-

tionsbereich maßgebend. Sobald dieses CaO/SiO_r Verhältnis im Reaktionsbereich unter 1,87 sinkt, ist neben Dikalziumsilikat auch Menvinii mit einem inkongruenten Schmelzpunkt von 1575° C beständig; damit nimmt der Verschleiß der basischen feuerfesten Materialien stark zu. In der Praxis wird deshalb ein hohes Kalk-Kieselsäure-Verhältnis von mindestens > 2 angestrebt.decisive area. As soon as this CaO / SiO _r ratio falls below 1.87 in the reaction area, Menvinii with an incongruent melting point of 1575 ° C is resistant in addition to dicalcium silicate; this increases the wear and tear on the basic refractory materials considerably. In practice, a high lime-silica ratio of at least> 2 is therefore aimed for.

Eir erhöhter KalksaU im SM-Ofen, der zunächst zur Haltbarkeitssteigerung der kritischen Ausmauerungsbereiche erprobt wurde, und aus dem sich auf Grund der großen Mengen von CaO und SiO₂ im Herdofen ein Kalk-Kieselsäure-Verhältnis > 4 errechnet, konnte gemäß der später gewonnenen Erkenntnis in bezug auf die Änderung bei der Silizium-Verschlackung, zu keiner Verbesserung der Futterhaltbarkeit in dem kritischen Wandbereich beim Einsatz von Sauerstoff unterhalb der Badoberfläche führen. Erst mit der Anwendung der Lehre der Erfindung konnte überraschenderweise der vorzeitige Verschleiß der feuerfesten Auskleidung im kritischen Wandbereich beseitigt und durch die neuen Kenntnisse über den wahrscheinlichen Ablauf der Si-Verschlackung eine gewisse Erklärung dafür gefunden werden.An increased lime-silica ratio in the SM furnace, which was initially tested to increase the durability of the critical lining areas, and from which _{a lime-silica ratio> 4 is calculated due to the large amounts of CaO and SiO 2} in the hearth furnace, could according to the knowledge gained later with regard to the change in the silicon slagging, do not lead to any improvement in the feed storage life in the critical wall area when using oxygen below the bath surface. It was only with the application of the teaching of the invention that it was surprisingly possible to eliminate the premature wear of the refractory lining in the critical wall area and to find a certain explanation for this due to the new knowledge about the likely course of Si slagging.

Unter dieser Voraussetzung ließ sich das neue Verfahren, bei dem Sauerstoff durch nahezu waagerecht bzw. schwach bis zu 20° gegenüber der Horizontalen in Richtung Badspiegel geneigt eingebaute Düsen unterhalb der Badoberfläche in die Schmelze geleitet wird, voll wirtschaftlich auswerten. Die Schmelzzeit konnte beispielsweise im Siemens-Martin-Ofen um die Hälfte verkürzt werden, ohne nachträglich durch Futter-Reparaturen einen Teil der gewonnenen Zeit wieder investieren zu müssen.Under these prerequisites, the new process, in which oxygen through almost horizontally or slightly inclined up to 20 ° to the horizontal in the direction of the bathroom level, built-in nozzles below the bath surface is fed into the melt, fully economically evaluate. The melting time could, for example, be shortened by half in the Siemens-Martin furnace without having to go through later Forage repairs having to invest some of the time gained again.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung besteht darin, eine große Teilmenge staubförmigen Kalks gleich zu Beginn der Sauerstoffzufuhr - also während der Siliziumverschlackung - einzublasen. Es ließen sich beispielsweise mit der folgenden Einblastechnik gute Ergebnisse in bezug auf die Feuerfest-Haltbarkeit und die metallurgische Wirkung des Staubkalkes erzielen. Bei Frischbegiinn mit Sauerstoff wurden gleichzeitig 3 kg StaubkaUJNm¹ Sauerstoff, teilweise variierend bis hinunter zu etwa 1,5 kg CaO/ Nm' Sauerstoff, eingeblasen. Während dieser ersten Einblasphase muß die Kalkstaubmenge dem Siliziumgehalt und der Menge des Roheisens angepaßt werden; es sind mindestens 3 kg Staubkalk/O, 1 % Si und 1 Roheisen zuzugeben.A particularly advantageous application of the invention consists in blowing in a large partial amount of powdered lime right at the start of the oxygen supply - that is, during the silicon slagging. For example, the following blowing technique can be used to achieve good results with regard to the refractory durability and the metallurgical effect of the powdered lime. When freshly started with oxygen, 3 kg of dust caU ^{/ Nm 1} oxygen, sometimes varying down to about 1.5 kg CaO / Nm 2 oxygen, were blown in at the same time. During this first injection phase, the amount of lime dust must be adapted to the silicon content and the amount of pig iron; at least 3 kg powdered lime / O, 1% Si and 1 pig iron are to be added.

Metallurgisch wirkt es sich besonders günstig beispielsweise auf die Phosphor- und Schwefel-Endgehalte des gefrischten Stahls aas, wenn gegen Ende des Frischens ein weiterer Anteil Kalkstaub zusammen mit dem Sauerstoff unterhalb der Badoberfläche eingeblasen wird. Die Mengen können dabei in der gleichen Größenordnung wie in der Anfangsphase liegen, d. h. bis 5 kg Staubkalk/Nm³ Sauerstoff betragen.In terms of metallurgy, for example, it has a particularly favorable effect on the final phosphorus and sulfur content of the refined steel if, towards the end of refining, a further proportion of lime dust is blown in together with the oxygen below the bath surface. The amounts can be in the same order of magnitude as in the initial phase, ie up to 5 kg powdered lime / Nm ³ oxygen.

Obwohl die Dauer der Kalkeinblasperiode weder zu Beginn noch gegen Ende des Frischprozesses zeitlich begrenzt werden muß, hat es sich doch als zweckmäßig erwiesen, wenn die erste Kalk-Einblasperiode ungefähr bis 25% der Frischzeit, gerechnet vom Beginn des Sauerstoffeinleitens an, und die zweite Kalk-Einblasperiode Ende des Frischens ebenfalls ungefähr bis 25% der Frischzeit ausmacht.Although the duration of the lime blowing period neither at the beginning nor at the end of the fresh process must be limited, it has proven to be useful if the first lime blowing period up to approximately 25% of the fresh time, calculated from the beginning of the introduction of oxygen, and the second Lime blowing period at the end of freshening also makes up approximately 25% of the freshness time.

Die Korngröße des Kalkes orientiert sich in erster Linie an handelsüblichen Kornfraktionen. Normalerweise beträgt bei Staubkalk der Gcv.iclitsanii.il mil einer Korngröße unter 0,1 mm etwa W,Ί. Der Feinkornanteil ist bei der erfindungsgemäßen Anwendung von Staubkalk vorteilhaft, um eine große Reaktions-The grain size of the lime is primarily based on commercially available grain fractions. Normally the Gcv.iclitsanii.il with a grain size of less than 0.1 mm is about W, Ί in powdered lime. The fine grain fraction is advantageous in the inventive use of powdered lime in order to have a large reaction

5 oberfläche zu erhalten. Erfahrungsgemäß entsteht bei den üblichen Kalk-Mahlverfahren auch dünn noch ein hinreichend großer Feinkernanteil, wenr das Maximalkorn bis maximal 2 mm beträgt.5 surface. Experience has shown that the usual lime grinding processes also produce a thin layer Sufficiently large proportion of fine grains if the maximum grain is up to a maximum of 2 mm.

In der Praxis hat s-ch die Zugabe von MgO-] rä-In practice, the addition of MgO-] rä-

Jo gern, iasbesondere Dolomit oder Magnesit, zum Staubkalk bis zu MgO-Gehalten von maximal 10'r in der Mischung bewährt. 1 lauptsächlich konnte damit die Haltbarkeit der gesamten Herdausmauerung bei höheren Si-Gehalten im Roheisen verbessert werden.Jo like, especially dolomite or magnesite, for Dust lime up to MgO contents of a maximum of 10'r proven in the mix. 1 was mainly able to increase the durability of the entire hearth lining higher Si contents in pig iron can be improved.

Sobald die Siliziumanteile im Roheisen in der Größenordnung von 1% und darüber lagen, machte sich der geringere Verschleiß der Ausmauerung bei MgO-Zugabe zum Kalk bemerkbar.As soon as the silicon content in pig iron was in the order of magnitude of 1% and above, it made itself felt the lower wear of the lining is noticeable when MgO is added to the lime.

Die Sauerstoffeinleitungsdüsen, die normalerweiseThe oxygen injection nozzles that normally

»ο aus 2 bzw. 3 konzentrischen Rohren bestehen, sind aus konstruktiven Gründen, d. h. aus Platzgründen, meistens im unteren Wandbereich zu beiden Seiten des Abstichloches angeordnet. Die Einbaulage ist vorwiegend waagerecht, jedoch haben sich auch schwache Neigungen der Düsen in Richtung Badspiegel bis 30° bewährt. Der Einbauwinkel richtet sicli nach der Herdofengeometrie. Generell läßt sich sagen: bei großer Herdbreite erweisen sich kleinere Winkel bzw. die waagerechte Einbaulage als günstiger. Neben diesem Höhenwinkel, d. h. der Abweichung von der Waagerechten, sind die Düsen meistens in Richtung Abstichloch, d. h. zur Herdmitte hin gedreht, eingebaut. Die Einbaulage senkrecht zur Herdwand, d. h. parallel mit dem Abstichloch, ist selten.»Ο consist of 2 or 3 concentric tubes, are mostly arranged in the lower wall area on both sides of the tapping hole for structural reasons, ie for reasons of space. The installation position is predominantly horizontal, but slight inclinations of the nozzles in the direction of the bathroom surface of up to 30 ° have also proven effective. The installation angle is based on the furnace geometry. In general it can be said: with a large stove width, smaller angles or the horizontal installation position prove to be more favorable. In addition to this angle of elevation, ie the deviation from the horizontal, the nozzles are usually installed in the direction of the tapping hole, ie rotated towards the center of the hearth. The installation position perpendicular to the hearth wall, ie parallel to the tapping hole, is rare.

meistens werden die Düsen aus dieser Lage in Richtung Abstichloch gedreht angeordnet. Der Winkel gegenüber der Einbaulage senkrecht zur Wand kann bis zu 60° betragen.Usually the nozzles are rotated from this position in the direction of the tapping hole. The angle opposite the installation position perpendicular to the wall can be up to 60 °.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Auiführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In einem 200-t-SM-Ofen wurde Sauerstoff mindestens zeitweise mit Kalkstaub beladen und unterhalb der Badoberfläche in die Schmelze eingeblasen. Dadurch wurde die Abstichfolgezeit von 8 Stunden beimIn a 200 t SM furnace, oxygen was at least temporarily loaded with lime dust and below the bath surface is blown into the melt. As a result, the tapping sequence was 8 hours for

♦5 üblichen Siemens-Martin-Verfahren auf 4 Stunden nach dem neuen Verfahren herabgesetzt. Neben den durch das Sauerstoffeinblasen unterhalb der Badoberfläche nicht verkürzbaren Zeiten, wie z. B. Abstich und Einrichtzeiten für die nächste Charge inklusive Kurzreparaturen, haben sich die nachstehenden Teilzeiten, insbesondere für die Frischperiode, in der Praxis einhalten lassen.♦ 5 standard Siemens-Martin procedures reduced to 4 hours according to the new procedure. In addition to the times that cannot be shortened by blowing in oxygen below the bath surface, such as B. racking and set-up times for the next batch, including short repairs, have the following Have part-time work in practice, especially for the fresh season.

Es werden ungefähr in 1 Stunde 70 t Schrott und anschließend in 20 min 1501 Roheisen chargiert, dessen Siliziumgehalt 0,9% betrug. Nach einer kurzen Einschmelzphase von 20 min folgte die eigentliche Frischzeit von 1 Stunde, bei der etwa 8000 Nm³ Sauerstoff durch je zwei Düsenpaare unterhalb der Badoberfläche in die Schmelze eingeleitet wurden.70 t of scrap are charged in approximately 1 hour and then 150 l of pig iron with a silicon content of 0.9% in 20 minutes. After a short melting phase of 20 minutes, the actual fresh time of 1 hour followed, during which about 8000 Nm ^{3 of} oxygen were introduced into the melt through two pairs of nozzles each below the bath surface.

Während der ersten und der letzten 10 min dieser Frischphase wurde der Sauerstoff jeweils mit 500 kg Staubkalk pro min beladen.During the first and last 10 minutes of this fresh phase, the oxygen was each 500 kg Load dusty lime per minute.

Die Düsen bestanden aus einem Sauerstoffrohr aus rostfreiem Stahl mit einem inneren Durchmesser von 18 mm und aus zwei konzentrischen Rohren aus üblichem Flußstahl mit einer Wandstärke von etwa 3 mm. Die beiden sich ergebenden Ringräume waren je 1 mm breit und wurden mil ^ Volumprw nt Propan,The nozzles consisted of a stainless steel oxygen tube with an inner diameter of 18 mm and from two concentric tubes made of usual Mild steel with a wall thickness of about 3 mm. The two resulting annuli were each 1 mm wide and with a volume of propane,

bezogen auf die Sauerstoffmenge, beschickt. Als rostfreier Stahl für das Sauerstoffeinleitungsrohr kommen Qualitäten mit vorzugsweise mehr als 15'%. Cr-Antcil in Frage, z. B. ein Stahl der Zusammensetzung \H7c Chrom, 1% Molybdän. \% Mangan. \^r/t. Silizium. 0.9% Kohlenstoff. Rest Eisen.based on the amount of oxygen charged. The stainless steel used for the oxygen inlet pipe is preferably more than 15%. Cr-Antcil in question, e.g. B. a steel with the composition \ H7c chromium, 1% molybdenum. \% Manganese. \ ^{r /} t. Silicon. 0.9% carbon. Remainder iron.

Die Kalkbeladung des Sauerstoffs zu Beginn der Frischperiode hat sich in zweifacher Hinsicht besonders bewährt. Einmal ließ sich damit während des Entsilizieren!) stets ein Kalk-Kieselsäure-Verhältnis inThe lime loading of the oxygen at the beginning of the fresh season has been special in two respects proven. Once during the desiliconization process, a lime-silica ratio could always be achieved

der Schlacke von j- 2 sicher aufrechterhalten und zu η anderen wirkte die Kalkbeladung beruhigend auf du Kochbewegung. Ohne Kalkbeladung zeigte sich in ei nem größeren Bereich der Schmelze oberhalb der Du sen eine heftige Spritzerbildung und Kochbewegung Mit der Kaikiteladung konnte diese Spritzerbildunj vollkommen unterdrückt werden. Bei dem als Beispie angegebenen 200-t-SM-Ofen war die Badoberflä chenzone, in der die Spritzerbildung und die stark«the slag of j- 2 safely maintained and to η others the lime load had a calming effect on the boiling movement. Without lime loading, violent splattering and boiling motion was evident in a larger area of the melt above the nozzle. With the quay charge, this splattering could be completely suppressed. In the case of the 200 t SM furnace given as an example, the bath surface zone was where the formation of spatter and the strong «

ίο Kochbewegung zu beobachten war, etwa 10 nr großίο cooking movement was observed, about 10 no

Claims

Patent claims:

1. Process for increasing the skin-ability of basic Refractory linings of hearth furnaces for steel production, in particular Siemens-Martin furnaces, in those below the bath surface through nozzles oxygen surrounded by hydrocarbons, is passed into the melt, characterized in that with the fresh oxygen Fine lime is introduced into the melt.

2. The method according to claim I. characterized in that that the Kalkbeiadung varies during the fresh time.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that during the desilication or from the fresh start to a maximum of 25% of the fresh time at least 3 kg dust lime per 0.1% Silicon and per t of pig iron are entered.

4. The method according to one or more of claims i to 3, characterized in that during the last phase of freshening of a maximum of 25% of the freshness time, a high level of lime load is set.

5. Method according to one or more of the Claims 1 to 4, characterized in that the lime loading is up to 5 kg / Nm 'oxygen.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the fine lime an MgO carrier with a maximum amount of 10%, based on the total amount of lime, is added.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the oxygen preferably horizontally and in this plane parallel to the tapping channel and up to is blown in rotated by 60 ° in the direction of the tapping hole.

8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the oxygen is blown up to 20 ° deviating from the horizontal in the direction of the bath level will.