DE2511862A1

DE2511862A1 - Verfahren und vorrichtung zum einblasen von strahlen unterschiedlicher impulse in metallschmelzen

Info

Publication number: DE2511862A1
Application number: DE19752511862
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1974-04-11
Filing date: 1975-03-18
Publication date: 1975-10-23
Also published as: BE827867A; SU592366A3; DE2511862B2; LU72254A1; FR2267376A1; US3992194A; GB1498276A; FR2267376B1; JPS50137805A; IT1030439B; CA1029560A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die zur Verarbeitung von Metallen im schmelzflüssigen Zustand, z. B. zur oxydierenden Raffination (Frischen) von Roheisenschmelze zu Stahl geeignet sind. Dabei wird nicht von aus Lanzen austretenden, sondern nur von aus Düsen austretenden Blasstrahlen Gebrauch gemacht, die in der Dicke der Wand oder des Bodens des metallurgischen Behälters angeordnet sind.

Es sind bereits zahlreiche verschiedene Arten von Düsen bekannt, die sich zum Einblasen oder zur Injektion eines oder mehrerer Fluide in eine schmelzförmige metallische Masse eignen, um deren Zusammensetzung entweder durch oxydierende Reak-

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tionen oder durch reduzierende Reaktionen oder durch Rührwirkung zu ändern. Diese Düsen sind durch die Wand oder den Boden des Schmelzenbehälters hindurch angeordnet, d. h. daß sie sowohl den metallischen Mantel des Schmelzenbehälters als auch seine feuerfeste Auskleidung durchsetzen. Solche Düsen können entweder vertikal oder schräg von unten nach oben (z. B. wenn sie im Boden des metallurgischen Behälters oder auch im unteren Bereich seiner Seitenteile angeordnet sind) oder horizontal oder von oben nach unten und dabei meistens schräg blasen.

Allgemein münden solche Düsen unterhalb der Schmelzenoberfläche, doch können sie in einzelnen Fällen auch oberhalb derselben münden.

Diese Düsen können weiter in Einfachdüsen, Doppeldüsen und Mehrfachdüsen unterteilt werden.

Eine Einfachdüse mit einem einzigen Leitungsquerschnitt kann nur mittels einer einzigen Strömung, und zwar aus einem einzigen Fluid oder aus einem Gemisch verschiedener Fluide gespeist werden.

Eine Doppeldüse mit zwei getrennten Leitungsquerschnitten kann mittels zweier verschiedener Strömungen gespeist werden.

Eine Mehrfachdüse mit mehreren getrennten Leitungsquerschnitten kann dementsprechend mittels mehrerer verschiedener Strömungen gespeist werden.

So verwendet man beispielsweise zum Frischen von flüssigem Roheisen zu Stahl manchmal aus zwei konzentrischen Rohren zusammengesetzte Düsen, wobei das zentrale Rohr mit Sauerstoff

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und das ümfangsrohr mit einem Fluid zum Schutz der Düse gegen Hitzekorrosionsverschleiß in oxydierendem Medium gespeist wird.

Eine allgemeine Eigenschaft aller aus bekannten Düsen austretender Blasstrahlen ist, daß es für eine bestimmte, mit einem Fluid (oder einem Gemisch von Fluiden) gespeiste Leitung in jedem Augenblick eine eindeutige Abhängigkeit zwischen dem Durchsatz und dem Druck gibt und daß man den einen nicht ändern kann, ohne auch den anderen zu verändern. Diese Durchsatz-Druck-Abhängigkeit kennzeichnet die Durchlässigkeit der betrachteten Leitung oder auch ihre "Druckverluste" in einem gegebenen Augenblick.

Eine wichtige Folge dieser Sachlage ist, daß man den Durchsatz eines durch eine Düse in eine Metallschmelze eingeführten Fluidstrahls nicht ohne gleichzeitige Änderung seines Impulses ändern kann.

Es ist bekannt, daß der Ausdruck des Impulses G eines aus einer Leitung austretenden Fluidstrahls im allgemeinsten Fall folgender ist:

f_s (yoV² + ρ ) dS

G = / ο l/> V + P ) dS, (X)

f> = Volumenmasse des Fluids;

V* = Geschwindigkeit des Fluids;
ρ = statischer Druck;
S = Querschnittsfläche des Strahls.

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Der Impuls ist eine Kraft und wird in Newton-Einheiten ausgedrückt. Er ist die Reaktionskraft des an der Düse betrachteten Strahls, die manchmal auch Schub genannt wird. Er ist auch die Eindringkraft des Fluidstrahls in die Metallschmelze, am Ausgang der Düse betrachtet.

Man kann den Impuls unter Anwendung des Ausdruckes (X) als Funktion des Strömungsbereichs und der verschiedenen üblicherweise gemessenen Größen, wie Druck, Durchsatz, Durchlaßquerschnitt berechnen.

Man versteht leicht, daß ein Fluidstrahl mit starkem Impuls, der in eine Metallschmelze eintritt, Eigenschaften einerseits hydrodynamischer Art und andererseits metallurgischer Art aufweist, die von denen eines Strahls geringeren Impulses verschieden sind. Nun ist es bei den Düsen bekannter Art nicht möglich, den Impuls eines Fluidstrahls zu ändern, ohne auch seinen Mengendurchsatz zu ändern, wie es auch nicht möglich ist, seinen Mengendurchsatz zu ändern, ohne seinen Impuls zu ändern.

Diese gegenseitige Abhängigkeit dieser beiden Größen ergibt sich daraus, daß der Durchlaßquerschnitt am Ausgang der Düse ein für allemal festgelegt und nicht nach Wunsch regulierbar ist.

Dieser Zwang kann bei einer erheblichen Anzahl metallurgischer Metallschmelzenprozesse zu ernstlichen Nachteilen führen.

So wird beim Frischen einer Roheisenschmelze zu Stahl der mittlere Durchsatz des Frischsauerstoffs oft durch die optimale Dauer des Vorgangs bestimmt, die andererseits durch die zum völligen Schmelzen des dem Roheisenschmelzbad zugesetzten Schrottes nötige Zeit oder aufgrund irgendeiner anderen örtlich vorliegenden Gegebenheit festliegt.

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Nun ist bei einer gegebenen Höhe des Metallschmelzbades oberhalb der Nase einer eingetauchten Düse das Anteilsverhältnis zwischen dem durch die Düse engeblasenen Sauerstoff und dem Sauerstoff, der aus dem Schmelzbad austritt und das Kohlenmonoxid im Inneren des Konverters oberhalb des Schmelzbades und der Schlacke zu Kohlendioxid verbrennt, im wesentlichen Funktion des Impulses des eingeblasenen Sauerstoffstrahls. Dabei ist es sehr interessant, den Anteil von zu Kohlendioxid verbranntem Kohlenmonoxid unabhängig von der Regulierung des Sauerstoffdurchsatzes steuern zu können. Ebenso können die Bedingungen der Schlackenbildung und damit der Entphosphorung Funktion des Impulses der Strahlen von eingeblasenem Sauerstoff sein.

Es ist schon eine Vorrichtung zum Behandeln von Metallschmelzen durch Einblasen wenigstens eines Fluids mittels von direkt in der Wand oder dem Boden des metallurgischen Behälters fest angebrachten Düsen ausgehender Fluidstrahlen bekannt (DT-OS 2 321 853), bei der die Zuführung des Fluids in zwei gesonderten Leitungsquerschnitten jeder Düse erfolgt, deren jeder mit einem vom Einspeisungsdruck des anderen Leitungsquerschnitts verschiedenen Einspeisungsdruck derart speisbar ist, daß der Gesamtimpuls der von den beiden Leitungsquerschnitten der Düse abgegebenen Fluidstrahlen von deren Mengendurchsatz unabhängig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unabhängig voneinander den Impuls und den Mengendurchsatz des Hauptfluids zur Verarbeitung, insbesondere zum Raffinieren einer Metallschmelze regeln zu können, um die Wirkungen hydrodynamischer Art (Rührwirkung, Badbewegungen) und die Wirkungen rein metallurgischer Art nach Belieben zu beherrschen, ohne auf die genannten Düsen mit zwei Leitungsquerschnitten für ein und dasselbe Fluid angewiesen zu sein.

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Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe verfahrensmäßig gelöst wird, ist ein Verfahren zur Verarbeitung von Metallschmelzen durch Einblasen wenigstens eines Fluids (das chemische, und zwar reduzierende, neutrale oder oxydierende Wirkungen und Wirkungen hydrodynamischer Art, wie z. B. Rühren, Homogenisierung, Badbewegungen, usw. ..., hervorruft) mittels aus die Wand oder den Boden des Schmelzenbehälters durchsetzenden und nicht durch einen gemeinsamen Windkasten gespeisten Düsen austretender Strahlen, mit dem Kennzeichen, daß die alle das gleiche Fluid durchsetzenden Fluidstrahlen auf wenigstens zwei gesonderte, mit dem Fluid bei voneinander unabhängig regulierbaren Drücken gespeiste Gruppen so aufgeteilt sind, daß während einer bestimmten Blasdauer die bei einem mäßigen Fluiddruck gespeiste eine Fluxdstrahlengruppe aus Strahlen mit verhältnismäßig geringem Impuls darstellbar ist, während eine oder die bei einem erheblich höheren Fluiddruck gespeiste andere Fluidstrahlengruppe aus Strahlen mit starkem Impuls besteht.

Die genannte Aufgabe wird außerdem durch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit die Wand oder den Boden des Schmelzenbehälters durchsetzenden und nicht durch einen gemeinsamen Windkasten gespeisten Düsen zum Einblasen wenigstens eines Fluids, von dem ein Teil mit starkem Impuls und ein anderer Teil mit schwächerem Impuls durchsetzbar ist, mit dem Kennzeichen gelöst, daß die Düsen auf wenigstens zwei gesonderte, mit je eigener Fluidzuführungs-Sammelleitung versehene Gruppen so aufgeteilt sind, daß jede Düsengruppe mit einem von dem Einspeisungsdruck der anderen Gruppe(n) unterschiedlichen Fluiddruck speisbar ist.

Nach einer besonderen Ausführungsart der Erfindung werden der Gesamtquerschnitt der Fluidstrahlen oder der Düsen der zur Erzeugung eines starken Impulses während bestimmter be-

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sonderer Blasperioden bestimmten Gruppe und der Gesamtquerschnitt der Fluidstrahlen oder der Düsen der zur Erzeugung eines schwachen Impulses während dieser Perioden bestimmten Gruppe derart berechnet, daß unter Berücksichtigung des stromauf maximal verfügbaren Fluiddrucks der mit starkem Impuls eingeführte Fluiddurchsatz für einen gegebenen Gesamtdurchsatz sämtlicher Fluidstrahlen den während dieser besonderen Blasperioden angestrebten metallurgischen oder hydrodynamischen Ergebnissen angepaßt ist und daß außerhalb dieser Blasperioden mit starkem Impuls der gesamte Fluiddurchsatz in allen dann bei gleichem Druck und mit geringem oder mäßigem Impuls gespeisten Düsen im Hinblick auf beispielsweise die angestrebte Blasdauer geeignet bleibt.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung wendet man das neue Verfahren insbesondere gut zum Frischen von Roheisen zu Stahl in reinen Sauerstoff vom Boden her einblasenden Konvertern an, und der gesamte Durchlaßquerschnitt des Sauerstoffs in der Gruppe von Strahlen mit starkem Impuls liegt dann vorzugsweise zwischen 10 und 40 % des Gesamtdurchlaßquerschnitts sämtlicher Sauerstoffstrahlen, wobei der maximale, stromauf der Düsen mit starkem Impuls gemessene Sauerstoffblasdruck zwischen 16 und 25 bar liegen kann.

Die Erfindung ist besonders gut auf Düsen für reinen Sauerstoff anwendbar, die gegen Hitzeverschleiß durch eine Umfangsinjektion von Kohlenwasserstoffen geschützt sind.

Nach einer besonderen Ausführungsart der Erfindung sind in dem Fall, wo die Blasdüsen im Boden eines Konverters angeordnet sind, die zum Blasen mit starkem Impuls eingerichteten Düsen nahe dem Mittelpunkt dieses Bodens angeordnet, damit ihr Verschleißeffekt auf die seitliche feuerfeste Auskleidung nicht merklich ist.

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Nach einer anderen besonderen Ausführungsart der Erfindung wird, wenn man Kalkpulver in Suspension in einem reinen Sauerstoffstrom verwendet, das Kalkpulver in dem Sauerstoff mit eingeblasen, der die Strahlen mit schwächerem Impuls speist, und nicht in dem die Strahlen mit starkem Impuls speisenden Sauerstoff, da die kinetische Energie der festen und somit dichten Kalkteilchen häufig zu leicht dazu führt, daß diese Teilchen nach Durchgang durch die Schmelze aus dieser heraus mitgerissen werden.

Wie man aufgrund vorstehender Ausführungen erkennt, besteht einer der Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens darin zu ermöglichen, daß man bei einem gleichen Gesamtmengendurchsatz des verwendeten Fluids den Impuls der Strahlen und folglich ihren Eindringungsgrad in die zu verarbeitende Metallschmelze variieren kann, indem man die Einspeisungsdrücke des Fluids für jede Strahlengruppe entsprechend einstellt. Die Durchlaßquerschnitte für das Fluid in jeder Gruppe müssen derart berechnet werden, daß:

- der Gesamtfluiddurchsatz in einer Periode gleichmäßigen Blasens bei einem die Gesamtheit der Strahlen speisenden mittleren Blasdruck für die beabsichtigte Dauer des metallurgischen Vorganges geeignet ist und

- in einer Periode "ungleichmäßigen" Blasens, d. h. mit starkem Impuls in einer Düsengruppe und mit schwächerem Impuls in der oder den anderen Düsengruppen, der Durchsatz mit starkem Impuls einen geeigneten Anteil für die zu erzielenden metallurgischen und hydrodynamischen Wirkungen bildet.

Einfach ausgedrückt, sind die Strahlen mit geringem Impuls "weiche* Strahlen, die vor allem in der Tiefe wirken, während die Strahlen mit starkem Impuls "harte" Strahlen sind, die mehr zur Oberfläche der Metallschmelze hin wirken.

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Dank der Erfindung erzielt man eine derjenigen ähnliche Wirkung, die bereits als mittels oberhalb der Metallschmelze blasender Lanzen erreichbar bekannt ist, wenn man die Höhe der Lanze variiert oder auch wenn man die aerodynamischen Eigenschaften des HauptsauerstoffStrahls vor oder direkt an seinem Austritt aus der Lanze durch eine variable Einschnürung variiert. Es ist bekannt, daß es mit Hilfe des einen oder¹ des anderen dieser beiden Mittel svariable Höhe der Lanze oder Lanze mit Einschnürung/ möglich ist, die Entphosphorungsgeschwindigkeit des Metallbades im Verhältnis zu seiner Entkohlungsgeschwindigkeit oder umgekehrt zu begünstigen.

Ebenso kann man dank der Erfindung trotz der Abwesenheit einer beweglichkeit der Düsen und trotz ihrer festen Durchlaßquerschnitte durch entsprechendes Einstellen der unterschiedlichen Einspeisungsdrücke der beiden Gruppen oder der verschiedenen Gruppen von Düsen unter Berücksichtigung der Höhe des oberhalb der Ausgangsquerschnitte der Strahlen liegenden Metallbades mit einem und demselben Gesamtsauerstoffdurchsatz oder mit fast gleichen Durchsätzen unterschiedliche hydrodynamische, chemische und metallurgische Wirkungen erzielen, je nachdem, ob bestimmte Strahlen im Vergleich mit den anderen einen starken Impuls aufweisen oder nicht.

Die Strahlen mit starkem Impuls können es insbesondere ermöglichen, die folgenden Faktoren zu beeinflussen (ohne daß diese Aufzählung vollständig sein soll):

a) die relativen Geschwindigkeiten der Entphosphorung und der Entkohlung,

b) die Bildung einer flüssigen Schlacke,

c) die Verbrennung des Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid oberhalb des Badniveaus,

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d) der Umrührungsgrad des Bades du-ch die Gasstrahlen •und durch die von den Reaktionen stammenden Stoffe, wie z. B. Kohlenmonoxid.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbexspxels einer Vorrichtung zum Frischen von Roheisen zu Stahl und eines entsprechenden Verfahrensbeispiels näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Verteilungsschema von 9 Blasdüsen im Boden eines Konverters; und

Fig. 2 ein Schema des Systems zur Speisung dieser 9 Düsen mit Sauerstoff.

Es soll nun die Blasvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel vor der näheren Erläuterung des Verfahrensbeispiels beschrieben werden.

Die Blasvorrichtung ist für einen Stahlwerkskonverter zum Gießen von 50 Tonnen Stahlschmelze bestimmt, die ausgehend von einem Thomas-Roheisen mit 1,8 % Phosphor und 3,7 % Kohlenstoff durch Blasen von reinem Sauerstoff mittels 9 am Umfang durch Heizöl geschützter Doppeldüsen erzeugt wird.

Das zentrale Rohr jeder Düse mit einem Innendurchmesser von 20 mm und einem Außendurchmesser von 25 mm weist einen Durchlaßquerschnitt für den reinen Sauerstoff von 314 mm² auf.

Es kann durchsetzen: ■

46 Nm³/min bei dem stromauf der Düse gemessenen maximalen Druck von 20 bar,

5 Nm³/min bei dem minimalen Druck von 2 bar, unterhalb

dessen das zentrale Rohr in Gefahr wäre, durch Metallschmelze während des Blasens verstopft zu werden.

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Ein zu dem zentralen Rohr konzentrischen äußeren Rohr hat seine Innenwand in großer Nähe der Außenwand des zentralen Rohres. Zwischen diesen beiden Rohren zirkuliert das Fluid zum Schutz der Nase der Düse gegen Hitzeverschleiß, das im vorliegenden Beispiel Heizöl ist.

Die Düsen sind in den Figuren mit 1 bis 9 beziffert. Sie sind auf zwei Gruppen aufgeteilt.

Die erste Gruppe besteht aus den Düsen 1,2 und 3, die am meisten zentral angeordnet sind. Sie werden durch die Sammelleitung 10 mit Sauerstoff gespeist.

Die zweite Gruppe besteht aus den Düsen 4 bis 9. Sie werden durch die Sammelleitung 11 mit Sauerstoff gespeist.

In diesem Beispiel stellt der Durchlaßquerschnxtt des Sauerstoffs in den drei Düsen der ersten Gruppe 33 % des Gesamtquerschnitts für die 9 Düsen dar, und der maximale Sauerstoff druck, über den man stromauf der Düsen verfügt, beträgt 20 bar.

Die erste Gruppe ist die Gruppe der Düsen, die den Sauerstoff während bestimmter besonderer Phasen des Blasens mit starkem Impuls blasen.

Praktisch wird die erste Gruppe im gesamten Bereich der genannten Sauerstoffdrücke von 2-20 bar gespeist, während in der zweiten Gruppe tatsächlich nur Drücke von 2-12 bar verwendet werden.

Außerdem wird diese zweite Gruppe von Düsen 4 bis 9 mit Sauerstoff gespeist, der Kalkpulver in Suspension mitführen kann.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die vorstehend beschrieben wurde, wird nun in ihrer Punktion anhand eines Beispiels zum Frischen von Roheisen zu Stahl gemäß der Erfindung erläutert.

Die Vorrichtung mit 9 Düsen gemäß diesem Beispiel wird nacheinander in zwei Sauerstoffdurchsatzbereichen eingesetzt.

a) Ein normaler, an allen Düsen gleichmäßiger Bereich mit mäßigem Gesamtimpuls. Die 9 Düsen werden denn mit einem Druck von 12 bar gespeist. Jede Düse setzt dabei 27 Nm³/min, Sauerstoff durch, was insgesamt 243 Nm³/min ausmacht. Diese erste Periode dauert 8 Minuten, während deren 1944 Nm³ Sauerstoff eingeblasen werden. Der Kohlenstoffgehalt des Bades, der anfänglich im Ausgangsroheisen 3,7 % betrug, ist 0,85 % geworden, während sich der Phosphorgehalt von 1,8 auf 1 % verändert hat.

b) Ein dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwirklichter Bereich mit starkem Impuls, der die gewünschte Einstellung der Frischbedingungen gemäß der Erfindung ermöglicht,

Ohne Kalkpulver in Suspension im Sauerstoff ist dieser Bereich in diesem Beispiel folgender:

Die drei mit 20 bar gespeisten Düsen 1, 2 und 3 setzen mit starkem Impuls je 46 Nm³/min Sauerstoff, d. h. alle drei zusammen 138 Nm³/min durch.

Die anderen sechs Düsen 4 bis 9, die mit 8 bar gespeist werden, setzen je 18 Nm³/min, d. h. alle zusammen 108 Nm³/min Sauerstoff durch.

Der Gesamtdurchsatz ist so 246 Nm³/min, d. h. praktisch der gleiche wie in der vorhergehenden Phase (243 Nm³/min),

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jedoch ist einerseits der Gesamtimpuls dank der drei Düsen 1, 2 und 3 stärker: etwa 6.000 Newton gegenüber 4.500 Newton in der vorhergehenden Phase, und andererseits ist vor allem der einzelne Impuls jeder der zentralen Düsen 1, 2 und 3 viel stärker (je 1.500 Newton) als der jeder der neun Düsen in der vorhergehenden Phase (je 500 Newton). Damit wird erreicht, daß die aus den drei Düsen 1, 2 und 3 austretenden Sauerstoffstrahlen stärker in das Bad eindringen und an sowie auch oberhalb der Oberfläche des Metallbades reagieren.

Weiter kann beim vorliegenden Beispiel der in den sechs Düsen mit schwachem Impuls eingeblasene Sauerstoff Kalkpulver in Suspension enthalten, und der tatsächliche, hier etwas über 8 bar liegende Blasdruck wird dann so reguliert, daß in jeder dieser sechs Düsen folgender Durchsatz gesichert wird:

a) der schon genannte Sauerstoffdurchsatz von 18 Nm³/min je Düse,

b) ein Durchsatz des Kalkpulvers von 72 kg je Minute und je Düse.

Unter diesen Bedingungen ermöglicht die zweite Phase des Frischens nach dem vorliegenden Beispiel der Erfindung bei einem Senken des Kohlenstoffgehaltes des Bades von 0,850 % auf 0,027 % eine gleichzeitige Senkung seines Phosphorgehalts von 1 % bis auf 0,1 %. Es genügt anschließend eine äußerst kurze Entphosphorung (einige Zehner von Sekunden) ohne Entkohlung, um den gewünschten Endphosphorgehalt, d. h. in diesem Beispiel 0,025 %, zu erreichen.

Die Dauer dieser zweiten Blasphase mit starkem Impuls beträgt 4 Minuten, und die Gesamtblasdauer der beiden Phasen beläuft sich daher auf 12 Minuten (ohne Unterbrechung des BIasens zwischen den beiden Phasen).

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Im vorliegenden Beispiel ergeben sich aus der Blasphase mit starkem Impuls die beiden Hauptvorteile:

a) eine Entphosphorung, die fast völlig bei der Entkohlung erfolgt und daher durch ein ausgezeichnetes Umrühren der Schlacke und des Metalls mittels vom Bad abgegebenen Kohlenmonoxids begünstigt wird;

b) eine teilweise Verbrennung von CO und CO₃ oberhalb des Bades dank eines Teils des durch die drei Düsen mit starkem Impuls geblasenen Sauerstoffs, der aus dem Bad auszutreten vermag. Diese sekundäre Verbrennung steigert die Wärmebilanz des Frischvorganges.

Selbstverständlich ist das vorstehende Beispiel nicht einschränkend zu verstehen. Es ist in einzelnen Fällen möglich, die Entphosphorung zur gleichen Zeit wie die Entkohlung zu vollenden oder auch die Entphosphorung bei einem Kohlenstoffgehalt des Bades über dem der extraweichen Zusammensetzung abzuschließen. Im letzteren Fall kann es nützlich sein, das Blasen während einiger Zehner von Sekunden unter Speisung sämtlicher Düsen mit dem maximal möglichen Druck zu beenden. So wird die Durchrührung zwischen Schlacke und Metall noch verstärkt, und man kann, wenn der Kohlenstoffgehalt des Bades in diesem Augenblick noch ausreichend ist, eine Reduktion des Eisenoxids der Schlacke durch den Kohlenstoff des Bades herbeiführen, was eine Trocknung der Schlacke bewirkt, die deshalb nicht mehr reaktiv ist, so daß eine Aufphosphorung durch Rückkehr zum Gleichgewicht zwischen Schlacke und Metall vermieden wird. Diese letztere Arbeitsweise ist besonders im Fall der Verarbeitung von Hämatit-Roheisen, anwendbar.

Selbstverständlich lassen sich im Rahmen der Erfindung Varianten und Verbesserungen von Einzelheiten sowie die Verwendung äquivalenter Mittel vorstellen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Verarbeitung von Metallschmelzen durch Einblasen wenigstens eines Fluids mittels aus die Wand oder den Boden des Schmelzenbehälters durchsetzenden und nicht durch einen gemeinsamen Windkasten gespeisten Düsen austretender Strahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidstrahlen auf wenigstens zwei gesonderte, mit dem Fluid bei voneinander unabhängig regulierbaren Drücken gespeiste Gruppen so aufgeteilt sind, daß während einer bestimmten Blasdauer die bei einem mäßigen Fluiddruck gespeiste eine Fluidstrahlengruppe aus Strahlen mit verhältnismäßig geringem Impuls darstellbar ist, während eine oder die bei einem erheblich höheren Fluiddruck gespeiste andere Fluidstrahlengruppe aus Strahlen mit starkem Impuls besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Anwendung beim Frischen von Roheisen zu Stahl mit reinem Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Sauerstoffdruck stromauf der Gruppe der zur Erzielung eines starken Impulses bestimmten Blasstrahlen zwischen 16 und 25 bar liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Blasens von reinem Sauerstoff mit einem star*- ken Impuls durch die eine Strahlengruppe die andere Strahlengruppe mit geringerem Impuls Sauerstoff bläst, der Kalkpulver in Suspension enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von dem starken Impuls bestimmter Blasstrahlen nur während eines Teils des Frischvorganges Gebrauch gemacht wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem

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der Ansprüche 1 bis 4, mit die Wand oder den Boden des Schmelzenbehälters durchsetzenden und nicht durch einen gemeinsamen Windkasten gespeisten Düsen zum Einblasen wenigstens eines Fluids, von dem ein Teil mit starkem Impuls und ein anderer Teil mit schwächerem Impuls durchsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (1 - 9) auf wenigstens zwei gesonderte, mit je eigener Fluidzuführungs-Sammelleitung (10; 11) versehene Gruppen &1 - 3; 4-9) so aufgeteilt sind, daß jede Düsengruppe (1-3; 4-9) mit einem von dem Einspeisungsdruck der anderen Gruppe(n) unterschiedlichen Fluiddruck speisbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 4 mit im Boden eines Konverters angeordneten Blasdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (1, 2, 3) der Gruppe mit starkem Impuls so verteilt sind, daß sie dem Mittelpunkt des Bodens am nächsten sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 zur Verwendung beim Frischen von Roheisen zu Stahl mittels reinen Sauerstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtdurchlaßquerschnitt des Sauerstoffs in der Düsengruppe (1, 2, 3) mit starkem Impuls zwischen 10 und 40 % des Sauerstoff-Gesamtdurchlaßquerschnitts aller Düsen (1 - 9) liegt.

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