DE2425947A1

DE2425947A1 - Verfahren und ofen zum frischen von metallen, insbesondere roheisen

Info

Publication number: DE2425947A1
Application number: DE19742425947
Authority: DE
Inventors: Robert W Smith
Original assignee: Eisenwerke Gesellschaf Maximilianshuette mbH
Current assignee: Eisenwerke Gesellschaf Maximilianshuette mbH
Priority date: 1973-05-31
Filing date: 1974-05-30
Publication date: 1974-12-19
Also published as: BR7404520D0; GB1419363A

Description

29. Mai 1974 29 436 K

2 4 2^ί; 9 4 7

Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg

"Verfahren und Ofen zum Frischen von Metallen, insbesondere Roheisen"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen Ofen zum Frischen von Metallen, insbesondere Roheisen unter Verwendung von Sauerstoff.

Das Frischen mit technisch reinem Sauerstoff hat in der Vergangenheit in zunehmendem Maße Eingang in die Praxis gefunden. Dabei werden auch Herdofenschmelzen mit Sauerstoff gefrischt, der üblicherweise mit Hilfe einer Lanze durch das Ofengewölbe in die Schmelze geblasen wird und infolge Verkürzung der Frischzeit um 50% und mehr zu einer erheblichen Kapazitätssteigerung führt.

Bekannt ist auch ein Frischen mit reinem Sauerstoff im bodenblasenden, basisch ausgekleideten Konverter, das im Vergleich zum Sauerstoffaufblas-Verfahren eine Reihe wesentlicher Vorteile besitzt. Während beim Sauerstoffaufblas-Verfahren der Sauerstoff mit Hilfe einer Lanze auf die Badoberfläche geblasen wird, gelangt der Sauerstoff beim bodenblasenden Konverter durch spezielle Düsen direkt in die Schmelze, wie das in der US-Patentschrift 3 706 549 beschrieben ist. Die zusammen im Konverterboden angeordneten Düsen bestehen dabei aus zwei konzentrischen Rohren, durch deren Innenrohr der Sauerstoff und durch deren Ringspalt zwischen Innen- und Außenrohr ein Schutzmedium, insbesonde-

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re flüssige oder gasförmige Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff, Inertgas, Kohlendioxyd, Wasserdampf und Stickstoff in die Schmelze eingeblasen bzw. eingeleitet werden. Das Schutzmedium, üblicherweise Erdgas oder Propan, umhüllt den aus dem Innenrohr austretenden Sauerstoff und schützt auf diese Weise die Düse und das umgebende Mauerwerk so, daß ein voreilender Verschleiß der Düsen und des umgebenden Mauerwerks vermieden wird.

Es sind auch bereits Versuche gemacht worden, Herdofen-Schmelzen unter Verwendung von im feuerfesten Mauerwerk unterhalb der Badoberfläche angeordneten Doppelrohrdüsen mit von einem Schutzmedium umgebenem Sauerstoff zu frischen, um die Vorteile des bodenblasenden Sauerstoff-Konverters auf den Herdofen zu übertragen. Da es jedoch Schwierigkeiten bereitet, die Düsen im Ofenherd anzuordnen, befinden sie sich üblicherweise in der Seitenwandung des Ofens. Wegen der schlechten Zugänglichkeit üblicher Öfen können sich jedoch auch dabei Schwierigkeiten ergeben. Aber selbst wenn die Seitenwände des Ofens gut zugänglich sind, ergeben sich Schwierigkeiten, weil, die Wände für das Einsetzen der Düsen aufgebohrt werden müssen und die Düsen verhältnismäßig komplizierte Anschlüsse erfordern. Ein weitaus schwererwiegender Nachteil besteht jedoch darin, daß die Verwendung von Seitenwanddüsen zu einem sehr schnellen Verschleiß des umgebenden Mauerwerks führt. So bewirken die auf den eingeblasenen Sauerstoff und das Metall wirkenden Kräfte Gas- und Metallströmungen, die trotz des den Sauerstoff umgebenden Schutzmediums zu einem erheblichen Verschleiß des Ofenfutters im Bereich der Düsen führen. Der Futterverschleiß kann dabei so stark sein, daß es erforderlich ist, nach jeder Charge das die Düsen umgebende Mauerwerk zu flicken. Der starke Futterverschleiß im Bereich der Düsen führt schließlich dazu, daß die Düsen selbst wesentlich schneller zurückbrennen als entsprechen-

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de Bodendüsen eines Konverters. Dabei ist zu berücksichtigen, daß ein Düsenwechsel nicht nur schwierig ist sondern auch erhebliche Stillstandzeiten bedingt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Ofen zum Frischen von Metallen, insbesondere Roheisen im Herdofen zu schaffen, bei dem von einem Schutzmedium gegebener Sauerstoff ohne die vorerwähnten Schwierigkeiten in die Schmelze eingeblasen wird. Dabei sollen der Herdofen möglichst wenig verändert werden und die Kosten für die Düsen möglichst gering sein₀ Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, zum Einblasen des Sauerstoffs und des umgebenden Schutzmediums eine möglichst preiswerte verlorene Düse zu verwenden, die vorzugsweise in das ohnehin vorhandene Stichloch eingesetzt und nach dem Frischen bzw. vor dem Abstechen entfernt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Querschnitt in der Stichlochebene eines Siemens-Martin-Ofens,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Düse,

Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch das Stichloch mit eingesetzter Düse und

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch den Ofen der Fig. 1 mit eingesetzter Düse nach der Linie 4-4.

Beim herkömmlichen Frischen wird der Siemens-Martin-Ofen mit Roheisen, Stahlschrott und/oder Eisenerz und einem Flußmittel, wie beispielsweise Kalkstein chargiert und die Charge alsdann gefrischte Der Frischsauerstoff stammt dabei

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aus den Eisenoxyden des Schrotts und des Erzes, dem Kohlendioxyd des Kalksteins und der Verbrennungsluft. Normalerweise wird zunächst der Kalkstein, alsdann der Schrott und/ oder das Erz chargiert und eingeschmolzen sowie mit Hilfe einer sauerstoffreichen Flamme oxydiert und der Kalkstein gebrannt. Danach wird das Roheisen chargiert, dessen Begleitelemente durch die in starkem Maße oxydierte Ofenbeschickung herausgefrischt werden. Beim Frischen werden zunächst Silizium und Mangan zu Kieselsäure und Manganoxyd oxydiert, die in die Schlacke übergehen. Danach setzt in verstärktem Maße die KohlenstoffOxydation und die Bildung von Kohlenmonöxyd ein. Gleichzeitig wird auch der Phosphor zu Phosphorsäure oxydiert, während der Schwefel mit dem Kalzium zu Kalziumsulfid reagiert und sämtliche Reaktionsprodukte in die Schlacke übergehen.

Das herkömmliche Frischen mit Sauerstoff im Herdofen erfolgt auf zweierlei Weise. Einerseits wird der Verbrennungsluft Sauerstoff beigemischt, um eine sauerstoffreiche Flamme mit hohem Wärmeinhalt zu erzeugen. Andererseits wird Sauerstoff mit Hilfe durch das Ofengewölbe geführter Lanzen in den Ofenraum über der Schmelze eingeblasen. Der Sauerstoff dient zur Beschleunigung der Oxydation der Schmelze und als zusätzliche Sauerstoffquelle beim Herausfrischen der Verunreinigungen.

Darüber hinaus wurde auch bereits mit in der Ofenrückwand angeordneten Doppelrohr-Düsen von einem Schutzmedium wie Erdgas umgebener Sauerstoff eingeblasen. Dabei haben sich jedoch im Gegensatz zum bodenblasenden Konverter insofern Schwierigkeiten ergeben, als trotz der Verwendung eines Schutzmediums die Düsen und das umgebende Mauerwerk einem raschen Verschleiß unterliegen. Dies führt zu erhöhten Verfahrenskosten und längeren Stillstandzeiten zwischen zwei Chargen. Außerdem ergeben sich beim Ausfall von unterhalb

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der Badoberfläche mündenden Düsen besondere Schwierigkeiten und Kosten. Hier schafft die Erfindung durch Verwendung einer einzigen, in den Abstichkanal eingeführten verlorenen Düse Abhilfe. Die Anordnung der Düse im Abstichkanal bietet besondere Vorteile, weil jeder Ofen ohnehin einen Abstichkanal besitzt und daher keinerlei besondere Maßnahmen erforderlich sind und der Ofen praktisch unverändert bleiben kann.

Der in Fig. 1 dargestellte Siemens-Martin-Ofen besteht im wesentlichen aus einem Gewölbe 10, einem Herd 12, einer Rückwand 14, einer Vorderwand 16 und einem Abstichkanal 20 mit einer Abstichwelle 22.

Eine erfindungsgemäße Düse 26 besteht aus einem Innenrohr 28, 30 und einem kürzeren, konzentrischen Außenrohr 32. Zwischen den Rohren 28, 32 ergibt sich dabei ein Ringraum 34. Über einen Anschlußstutzen 36 wird das Innenrohr 28, 30 mit Sauerstoff und über einen Anschlußstutzen 38 der Ringraum 34 zwischen Innenrohr 28 und Außenrohr 32 mit einem Schutzmedium versorgt. Die Enden der beiden Rohre 28 und 32 sind mit Deckeln 40, 42 verschlossen. Am in den Ofen hineinragenden Ende besitzt die Düse eine Öffnung 44, aus der der Sauerstoff austritt und eine konzentrische Ringöffnung 46, aus der das Schutzmedium austritt. Die Düse kann mit Abstandhaltern im Ringraum 34 zwischen den beiden Düsenrohren 28, 32 versehen sein. Das Auslaßende der Düse kann durch einen feuerfesten Überzug oder eine besondere Hülse 50 geschützt sein, insbesondere, wenn die Düsenspitze über das feuerfeste Material herausragt und in der Schmelze liegt.

Die erfindungsgemäße Düse 26 wird in einen Abstichkanal 20 eingeschoben und im Bereich der Düsenspitze mit Hilfe von Dolomit oder einem anderen feuerfesten Material im Abstich-

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kanal dicht eingebettet. Vorzugsweise wird der Ofenherd bis in das Innere des Abstichkanals 20 mit einer Schicht des feuerfesten Bettungsmaterials in einer Weise versehen, daß die Düsenspitze vom Ofenherd leicht nach oben verläuft, um einen vorschnellen Verschleiß des Ofenherdes zu vermeiden. Sobald die Düse 26 auf der feuerfesten Unterlage 48 ruht und sich die Düsenspitze etwa in der Ofenmitte befindet, während die Einlaßstutzen 36 und 38 nach oben weisen, wird der Abstichkanal 20 ausgefüllt. Danach werden die Anschlußstutzen 36 und 38 mit einer Sauerstoff- bzw. einer Schutzmedium-Zuleitung verbunden. Darüber hinaus können die beiden Anschlußstutzen 36 und 38 auch mit einer Inertgasleitung verbunden sein, um durch das Innenrohr 28 und den Ringraum 34 während eines Ofenstillstandes Inertgas einlassen zu können.

Die Düse wird nach dem Ofenabstich während des Fertigmachens in den Abstichkanal eingesetzt und mit feuerfestem Material umgeben. Hierfür ist keine zusätzliche Zeit erforderlich, da der Abstichkanal ohnehin nach dem Abstich geschlossen werden muß. Danach wird der Ofen in üblicher Weise mit Schrott chargiert. Während der Einschmelzphase muß die Düse mit Gas beschickt werden, um das Eindringen von Metall in die Düsenöffnungen zu verhindern und die Düsenmündung gegen ein Überhitzen zu schützen. Dies kann mit Inertgas geschehen, wenngleich vorzugsweise durch das Innenrohr 28 Sauerstoff und durch den Ringraum 34 vorzugsweise Kohlenwasserstoffe wie Erdgas, Propan oder Heizöl eingeleitet werden, um die Einschmelzperiode zu verkürzen. In diesem Fall dient der Sauerstoff lediglich zum Verbrennen der Kohlenwasserstoffe und wird das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenwasserstoff im Hinblick auf eine optimale Verbrennung eingestellt.

Nach dem Vorwärmen, Oxydieren oder auch Einschmelzen des

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festen Einsatzes wird das Roheisen chargiert "und mit Sauerstoff gefrischt. Der Sauerstoff geht in das Bad über und oxydiert die Eisenbegleiter. Obgleich das erfindungsgemäße Verfahren im Gegensatz zur herkömmlichen Praxis mit nur einer Düse arbeitet, wird die Schmelze mit Sauerstoff gesättigt, so daß sich keine Nachteile gegenüber der Verwendung mehrerer Rückwanddüsen ergeben. Wie beim bodenblasenden Konverter oder beim Herdofen mit Rückwanddüsen muß das Verhältnis zwischen Sauerstoff und Schutzmedium sorgfältig eingestellt werden, um einen vorschnellen Düsen- oder Mauerwerksverschleiß ebenso wie ein zu schwaches oder zu starkes Kühlen zu vermeiden. Vorzugsweise besteht das Schutzmedium aus Kohlenwasserstoffen in einer Menge von wenigen Prozent zum Verhindern eines Eindringens der Schmelze in den Ringraum 34 und zum Schütze der Düsen und des umgebenden Mauerwerks bis zu einer Menge, die gerade eben noch ein Überkühlen bzw. Anfrieren des Eisens an der Düsenmündung verhindert. Die Menge des Schutzmediums ist von dessen Natur abhängig; sie beträgt bei Erdgas 5 bis 20 Vol.%, vorzugsweise 8 Vol_o% bzw. 4 Gew.%, bezogen auf den Sauerstoff. Die zeitliche Menge beider Medien hängt naturgemäß vom Frischverlauf, der Kapazität der Abgasreinigung und anderen Gegebenheiten ab_e

Bei Frischende wird zweckmäßigerweise die Sauerstoff/ Schutzmedium-Zufuhr unterbrochen und stattdessen durch beide Öffnungen 30 und 34 mit Inertgas geblasen, um eine Art Spülgasbehandlung durchzuführen und eine Überoxydation des Eisens zu verhindern. In jedem Falle muß jedoch ein Gas und/oder eine Flüssigkeit durch die öffnungen 30 und 34 strömen, um das Eindringen flüssigen Metalls zu verhindern«,

Vor dem Abstechen braucht der Abstichkanal nicht mehr aufgebrannt oder aufgebohrt zu werden, wie bei den herkömmlichen Verfahren; vielmehr braucht lediglich die Medienzufuhr

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unterbrochen oder auf einen nicht ganz dem ferrostatischen Druck entsprechenden Druck reduziert zu werden. Ist der Druck der eingeblasenen Medien nicht ausreichend, um den ferrostatischen Druck im Ofen zu überwinden, dann dringt das Metall in die Düsenöffnungen 30 und 34 ein, zerstört die Düsenrohre 28 und 32 und tritt aus der Abstichöffnung aus. Demzufolge ist zum Abstechen lediglich die Unterbrechung oder Verringerung der Medienzufuhr zur Düse erforderlich, da dann der Abstichkanal von der Schmelze selbst aufgeschmolzen wird. Für die nächste Charge wird dann erneut eine verlorene Düse in den Abstichkanal eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Frischen einer Siemens-Martin-Schmelze mit einer um mindestens etwa zwei Stunden verkürzten Frischzeit. Obgleich die Frischdauer damit der Frischdauer beim Frischen mit eingetauchten Rückwanddüsen entspricht, ergeben sich andere, weiter oben erwähnte Vorteile. Da sich die Austrittsöffnungen der Düse etwa in der Ofenmitte befinden, liegen sie verhältnismäßig weit von den Seitenwänden des Ofens ab,- so daß keine Gefahr für einen örtlichen Mauerwerksverschleiß besteht, wie das bei der Verwendung von Seitenwanddüsen der Fall ist. Am nächsten kommt der Düsenspitze noch der Ofenboden und der Abstichkanaleinlaß. Diese unterliegen Jedoch keinem besonderen Verschleiß, da die Düse 26 schräg nach oben verläuft und die eingeblasenen Medien infolge des Auftriebs nach oben und vom Ofenherd weg geführt werden. Auch die Einlaßöffnung des Abstichkanals wird kaum beansprucht, weil sie hinter der Düsenspitze zurückliegt. In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, daß bei herkömmlichen Herdofen der Abstichkanaleinlaß wegen der dynamischen Kräfte beim Abstechen dem stärksten Verschleiß unterliegt. Aus diesem Grunde gibt es in der Praxis eine Reihe bewährter Reparaturverfahren₀ Ein etwaiger zusätzlicher Verschleiß der Einlaßöffnung des Abstichkanals läßt sich leichter ausbessern

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als ein Mauerwerksverschleiß an anderen, weniger zugänglichen Stellen.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, braucht die Düsenspitze nicht in der Flucht des Ofenmauerwerks zu liegen, wie das bei herkömmlichen Rückwanddüsen der Fall ist; vielmehr ragt sie über die Einlaßöffnung des Abstichkanals hinaus und weist eine freiliegende Mantelfläche auf. Demzufolge unterliegt die Düse selbst einem stärkeren Verschleiß als die bekannten Rückwanddüsen. Dem kommt jedoch keine besondere Bedeutung zu, da es sich um eine verlorene Düse handelt und für jede Charge ohnehin eine neue Düse eingesetzt werden muß. Ergibt sich jedoch ein zu starker Verschleiß des freiliegenden Teils der Düse, dann kann dieser ohne weiteres mit einem feuerfesten Material wie beispielsweise Magnesiumoxyd geschützt werden.

Da es sich um eine verlorene Düse handelt, brauchen an ihren Werkstoff keine besonderen Anforderungen gestellt zu werden* Demgegenüber müssen die nur schwer zugänglichen und unter Schwierigkeiten zu ersetzenden Rückwanddüsen eine lange Lebensdauer besitzen. Aus diesem Grunde besteht das Innenrohr üblicherweise aus einer teuren warmfesten Legierung wie beispielsweise aus dem rostfreien Stahl AISI 304. Im Gegensatz dazu braucht die Düse des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich eine einzige Schmelze zu überstehen und kann daher aus üblichem Kohlenstoffstahl oder niedrig gekohltem Stahl gefertigt sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich eine Reihe bekannter Maßnahmen ebenfalls anwenden; so kann der Sauerstoff beispielsweise mit Kalkstaub oder anderen Feststoffen beladen werden« Außerdem kann die Düse auch mit einer Stickstoffleitung verbunden sein, um durch das Innenrohr und/oder das Außenrohr während des Einschmelzens Stickstoff

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zu blasen und nicht Verbrennungssauerstoff in die Schmelze einblasen zu müssen. Darüber hinaus läßt sich auf diese Weise auch die Menge des metallurgischen Sauerstoffs den jeweiligen Verfahrensbedingungen entsprechend anpassen. Obgleich die Düse sehr unterschiedlich beschaffen sein kann, sollte sie in der aus Fig. 2 ersichtlichen einfachen Weise gestaltet sein, da sie ohnehin beim Abstechen verlorengeht. Selbstverständlich eignen sich auch Düsen aus mehr als zwei konzentrischen Rohren, d.h. mit mehreren Ringräumen. Außerdem können die Düsenrohre bei besonderer Beanspruchung auch mindestens teilweise aus einem feuerfesten Material bestehen. So hat es sich bewährt, die Düsenspitze durch eine angegossene feuerfeste Hülse aus Magnesiumoxyd mit einer Länge von etwa 45 bis 115 cm zu versehen. Selbstverständlich können auch die Düsenrohre selbst aus einem feuerfesten Material bestehen, sofern dadurch nicht das Abstechen beeinträchtigt wird.

Das Frischen von NE-Metallschmelzen wie beispielsweise Blei- oder Kupferschmelzen findet bei wesentlich geringeren Temperaturen als das Frischen von Roheisen statt, so daß es dabei ohnehin nicht zu einem unerwünschten Düsen- oder Mauerwerksverschleiß kommen kann. In diesen Fällen kann das Schutzmedium entfallen und wird der Sauerstoff durch ein einziges, in den Abstichkanal eingeführtes Rohr ohne die Gefahr einer Überhitzung eingeblasen. Das Schutzmedium dient beim Frischen von Stahl lediglich dazu, ein Überhitzen und einen vorzeitigen Verschleiß der Düse und des umgebenden feuerfesten Materials unter dem Einfluß des eingeblasenen Sauerstoffs zu verhindern,, Sofern eine diesbezügliche Gefahr nicht oder nur in geringem Maße besteht, ist die Verwendung eines Schutzmediums nicht mehr erforderlich. So kann beispielsweise auch Roheisen mit durch ein einfaches Rohr eingeblasenem Sauerstoff ohne Schutzmedium gefrischt werden, wenn das Rohr aus einem feuerfesten Werk-

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stoff besteht oder mit feuerfestem Material so geschützt ist, daß es eine Schmelze übersteht. Als feuerfester Werkstoff zum Herstellen oder Schützen von Düsenrohren eignen sich beispielsweise Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd und Mullit. Besonders geeignet ist eine Hülse aus Magnesiumoxyd mit einer Innenauskleidung aus gasdichtem Mullit oder Aluminiumoxyd, um ein hindurchtreten des Sauerstoffs zu verhindern. Darüber hinaus läßt sich ein Überhitzen auch durch Verringerung der Sauerstoffmenge oder durch die Verwendung eines sauerstoffhaltigen Gases vermeiden. Schließlich kann das Düsenrohr auch mit einem festen, sich endothern zersetzenden Werkstoff wie beispielsweise Teer oder Kalkstein umhüllt sein, die eine hinreichende Wärmekapazität besitzen. Schließlich kann der Sauerstoffstrom auch noch mit endotherm zersetzbaren pulverförmigen oder gasförmigen Substanzen beladen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen des näheren erläutert.

Bei einem Versuch A wurde in den Abstichkanal eines üblichen Siemens-Martin-Ofens eine Düse der in Fig. 2 dargestellten Art aus einem nahtlosen Rohr aus Kohlenstoffstahl eingesetzt. Der Außendurchmesser des Außenrohrs betrug 9,5 cm und der Innendurchmesser des Innenrohrs 7,3 cm_o Die Düsenspitze wurde mit einer 91 cm langen Hülse aus Magnesiumoxyd mit einem Durchmesser von 12,7 mm und einer Dichte von etwa 2,72 g/cm⁵ umgössen» Die Gesamtlänge der Düse einschließlich der beiden Anschlußstutzen betrug etwa 3,3 m bei einem Gewicht von 136 kg.

Die Düse wurde mithilfe eines Krans so in den Abstichkanal eingebracht, daß die Düsenspitze etwa 30 cm über die Ebene der Seitenwand über dem Abstichkanal hinausragte. Alsdann wurde der Zwischenraum zwischen der Düse und dem Abstichka-

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nal mit Dolomit ausgefüllt und die Düsenspitze in Rinnenton eingebettet. Die Düse wurde alsdann an mit Rückschlagventilen versehene Gaszuleitungen angeschlossen.

Während des Ghargierens wurde durch beide Rohre Stickstoff in einer Menge eingeblasen, die ein Eindringen der Schmelze in die Düsenöffnungen verhinderte. Etwa nach der halben Chargierzeit wurde durch das Innenrohr Sauerstoff in einer Menge von 71 000 dm /min und durch den Ringraum zwischen Innen- und Außenrohr Erdgas in einer Menge von 5700 dm /min eingeleitet, um das Einschmelzen des Schrotts zu beschleunigen. Auch nach dem Chargieren und während der Anfangphase des Frischens wurde mit den vorerwähnten Gasmengen weitergearbeitet. Der Sauerstoffdruck schwankte während des Frischens jedoch zwischen 2,39 und 2,81 bar, so daß auch die Menge des eingeblasenen Sauerstoffs etwas variierte. Der Frischablauf wurde durch Probennahmen verfolgt. Nach Erreichen eines Endkohlenstoffgehaltes von 0,05% wurde der Erdgaszustrom unterbrochen und der Sauerstoffdruck auf 0,56 bis 0,7 bar verringert. Schon nach 15 Sekunden war die Düse zerstört und trat die Schmelze aus der Abstichöffnung. Die Schmelze mit einem Gewicht von 381,9t konnte innerhalb von 15 Minuten abgestochen und zu Blöcken guter Qualität vergossen werden.

Eine weitere Schmelze B mit einem Gewicht von 412 t wurde etwa in derselben Weise gefrischt und ebenfalls zu Blöcken guter Qualität vergossen. Aus der nachfolgenden Tabelle sind die Parameter der Schmelzen A und B sowie teilweise auch die Parameter eines herkömmlichen Vergleichsverfahrens ersichtlich, bei dem der Sauerstoff mithilfe zweier durch das Gewölbe geführter Lanzen eingeblasen wurde.

Die Daten der vorstehenden Tabelle zeigen, daß die Frischzeit 3 Stunden übersteigt; sie war wegen einiger Schwierig-

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keiten nicht besonders kurz, läßt sich jedoch ohne weiteres durch gezielte Maßnahmen, insbesondere durch einen besseren Einbau der Düse verkürzen. Dies zeigt sich beispielsweise daran, daß die Frischzeit der Schmelze B 45 Minuten langer dauerte als die Frischzeit der Schmelze A, obgleich die Zeit von Abstich zu Abstich um 40 Minuten kürzer war. Dies ist vor allem auf einen geringeren Zeitaufwand für den Düseneinbau zurückzuführen. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft etwa so ab wie herkömmliche Verfahren, bei denen der Sauerstoff durch Gewölbelanzen eingeblasen wird, obgleich das Ausbringen der Schmelze A unter typischen Werten liegt, was jedoch nicht auf verfahrensspezifische Einflüsse zurückzuführen ist. Besonders beeindruckend ist die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verbundene merkliche Leistungssteigerung. So wurde die Leistung verdoppelt und der Brennstoffverbrauch um mehr als 50% verringert.

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Tabelle

	A	herkömmliche s	6:48
	12:55 Uhr	B SM-Verfahren	7:32
	1:30 »	1:15 Uhr
Chargierbeginn.	2:05 "	2:10 »
Chargierende	2:15 "	1:45 "
Sauerstoff/Erdgas "Ein"	2:25 "	2:30 »
Erste Pfanne (R E)	2:55 "	• 2:40 «
Zweite Pfanne (R E)	3:10 »	3:45 "	2760
Probe	3:35 "	4:00 w
	4:05 "	4:15 "
	4:12 «	4:35 "
	4:25 "	5:15 "
Abstichbeginn	3:30	5:25 "
Abstichende	7:08	4:15
Chargieren bis Abstechen(h:min)		6:35
Abstich - Abstich (h:min)	2,500
Sauerstoff	150,000	2,500
je Min. (m⁵)	2:00	150,000
je Stunde (m )	10,600	2:40
Zeit (h:min)	27,600	375,000
Menge (dm /min) ■*		25,800
je t Blockgewicht (dnr/t)

Erdgas

% der 0_o Menge

Menge (m ) ,
je t Blockgewicht (dnr/t)

Leistung

Chargieren bis Abstechen (t/h) Abstich - Abstich (t/h)

Blockgewicht

Ausbringen {%) c

Brennstoffverbrauch (10 KWh t Blockgew.) -τ

Stickstoff verbrauch (nr) Stickstoffverbrauch je

t Blockgew.)

9.67

8.00

36,000 30,000
2,670 2,060

109.1 53.8

381.9 77.6

0_e729
116.000

69.9
62.9

412.0
86.6

0.921
116.000

58.2 52.5

395.8 83.1

2.2

303.74 281.55

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Claims

Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg

Patentansprüche:

1· Verfahren zum Frischen von Metallen, insbesondere Roheisen im Herdofen, bei dem ein Frischgas durch eine im feuerfesten Mauerwerk angeordnete Düse unterhalb der Badoberfläche eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischgaszufuhr bei Frischende mindestens reduziert und die Schmelze durch die die Düse aufnehmende Mauerwerksöffnung abgestochen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze mit von einem Schutzmedium umgebenem Sauerstoff gefrischt wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischgas durch eine im Abstichkanal angeordnete verlorene Düse eingeblasen wird. *
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischgas von Kohlenwasserstoffen umgeben ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Kohlenwasserstoffe höchstens. 20 Gew.%, bezogen auf den Sauerstoff, beträgt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Frischende ausschließlich mit einem Inertgas geblasen wird.

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7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Ofeneinsatz mithilfe von durch die Düse eingeblasenem Sauerstoff und Kohlenwasserstoffen vorgewärmt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischgas mit Feststoffen beladen ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischgas mit Kalkstaub beladen ist.
10. Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, bestehend aus einem mit einem Abstichkanal versehenen Herd und Wänden sowie einem Gewölbe aus feuerfestem Material, gekennzeichnet durch eine im Abstichkanal (20) angeordnete Düse (26).
11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) in ein feuerfestes Material (48, 50) eingebettet ist.
12. Ofen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) aus einem an eine Frischgasleitung angeschlossenen Rohr (28) besteht,
13. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) mindestens teilweise aus hitzebeständigem Material bestehtc
14. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) aus einem keramischen Material besteht.

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15. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) aus einem Metall oder einer Metallegierung besteht.
16„ Ofen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,daß die Düse (26) aus Molybdän oder einer Molybdän-Legierung besteht.
17. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) über das feuerfeste Mauerwerk (20) hinausragt und über den herausragenden Teil mit feuerfestem Material umhüllt ist.
18. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) aus mindestens zwei konzentrischen Rohren (28, 32) besteht.
19. Ofen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenrohr (28) mit einer Sauerstoff zuleitung (36) und ein konzentrisches Außenrohr (32) mit einer Schutzmediumzuleitung (38) verbunden ist.
20. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich in den Zuleitungen (36 und 38) Regelventile befinden.

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