DE2527785A1 - Oxygen refining of steel - monitored by changes of sound during refining - Google Patents

Oxygen refining of steel - monitored by changes of sound during refining

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DE2527785A1
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steel
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Jacques Reginals Claes
Pierre Hubert Dauby
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing

Abstract

In a method for oxygen refining of steel, in which a jet with two concentric nozzles is placed under the surface of the molten metal in an oxygen converter, through the central nozzle of which jet passes oxygen and through the outer nozzle of which passes an endothermic liquid hydrocarbon which serves to protect the refractory surface of the jet, the oxygen input to the converter is controlled to produce steel with the desired low P content. A constant rate of O2 input which is dependent on the Si content of the metal is fed into the converter. When the CO content of the gas from the converter falls suddenly, the O2 input is raised to the maximum possible. The level of sound from the converter will subsequently drop; at this time, the iron content of the slag is measured. From this value, the quantity of O2 required to refine the steel to the desired P content may be determined from a graph. This quantity of oxygen is fed into the converter at maximum rate, and teh steel is then reduced in P content to the desirable level. The advantage of this method is that residual P contents are more consistent than with methods derived from mathematical models.

Description

Verfahren zur Steuerung des Frischvorgangs von Roheisen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Frischvorganges bei Roheisen, das die Einblasung industriell reinen Sauerstoffs mit mindestens einer unter der Metallbadoberfläche, beispielsweise im Konverterboden, angeordneten Blasdüse vorsieht. Diese Blasdüse besteht im wesentlichen aus zwei koaxialen Leitungen, wobei die zentrale Leitung der Führung von Sauerstoff und der Raum zwischen der zentralen und der äußeren Leitung der Förderung eines möglichst endotherm zerfallenden Mediums, beispielsweise eines flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffs, zum Schutze der Düse bzw. der feuerfesten Materialien gegen die Wirkung oder den Angriff des reinen Sauerstoffs dienen. Method for controlling the refining process of pig iron The invention relates to a method for controlling the refining process for pig iron, the injection industrially pure oxygen with at least one below the metal bath surface, for example in the converter base, provides arranged air nozzle. This air nozzle consists essentially of two coaxial lines, with the central line the conduction of oxygen and the space between the central and the outer conduit the promotion of an endothermic decomposing medium as possible, for example one liquid or gaseous hydrocarbons, to protect the nozzle or the refractory Materials serve against the action or attack of pure oxygen.

Es wurden bereits eine bestimmte Zahl von Verfahren zur Steuerung des Frischvorgangs bei Roheisen mit Sauer stoffblasen vom Konverterboden aus vorgeschlagen. Diesbezüglich sind beispielsweise die auf Stoffs oder Wirmec bilanzen basierenden Verfahren zu nennen, bei denen ein mathematisches Modell zur Berechnung der Einsätze realisiert wird.A certain number of methods of control have already been used the fresh process for pig iron with oxygen bubbles proposed from the converter base. In this regard, for example, those based on Stoffs or Wirmec balances are To name procedures in which a mathematical model to calculate the stakes is realized.

Im Prinzip sind mit diesen Verfahren beim Abstich des Konverters regelmEssig die für das gefrischte Metali Jeweils gewünschte Zasammensetzung und Temperatur erziehbar In der Praxis Jedoch ist bei den solcherart ge zeitigten Ergebnissen eine gewisse Streuung festzustellen. Diese Abweichung kann bedingt sein durch mangelhafte Kenntnis der eingesetzten Materialien, beispiels weise des genauen Gewichts und der genauen Zusammensetzung von Roheisen, Schrott bzw. Kalk.In principle, these procedures are regular when tapping the converter the composition and temperature required for the fresh metal Educable In practice, however, with the results produced in this way, there is one determine a certain spread. This deviation can be due to inadequate Knowledge of the materials used, for example, the exact weight and the exact composition of pig iron, scrap or lime.

Um diesen Nachteil auszuschalten, wird im allgemeinen ein vorzeitiger Abstich des Konverters vorgenommen, der Eisengehalt und die Temperatur der Schlacke schnell gemessen, und die Blasarbeit mit oder ohne ZusZtze(n) während der zur Beistellung der Jeweils gewünschten Metallzusammensetzung und -temperatur Zeit wiederaufgenommen.In order to eliminate this disadvantage, a premature one is generally used The converter is tapped, the iron content and the temperature of the slag measured quickly, and the blowing work with or without additive (s) during the provision the metal composition and temperature desired in each case.

Die so erzielten Ergebnisse haben sich als zufriedenstellend erwiesen und konnten weitgehend dazu beitragen, die bei einem nichtvorzeitigen Abstich im allgemeinen festzustellenden Abweichungen stark zu reduzieren.The results obtained in this way have proven to be satisfactory and were able to largely contribute to the prevention of premature tapping in the to greatly reduce general discrepancies.

Trotzdem bestehen immer noch gewisse Schwierigkeiten, ohne Störungen oder Fehler (2berschreitung) sowie zuverlässig die jeweils gewünschte Temperatur und Zusammensetzung des Stahls am Ende des Frischvorgangs zu erzielen. Diese Schwierigkeiten können auf der Tatsache beruhen, dass die Blasbedingungen nicht reproduzierbar sind.Even so, there are still certain difficulties without interference or error (2 exceeded) as well as reliably the desired temperature in each case and composition of the steel at the end of the refining process. These difficulties can on the fact are based that the blowing conditions are not are reproducible.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahre ns, mit dem sich diese Nachteile ohne vorzeitigen Abstich des Konverters ausschalten lassen.The present invention aims to provide a method with which these disadvantages are eliminated without premature tapping of the converter permit.

Völlig unerwartet wurde festgestellt, dass sich durch Messung des aus dem Konverter kommenden Schalls nämlich der Augenblick feststellen lässt, an dem die intensive Enotphosphorung des Roheisens stattfindet.Quite unexpectedly it was found that by measuring the The sound coming from the converter can be determined at the moment where the intensive phosphorous treatment of the pig iron takes place.

Ausserdem konnten die Urheber der vorliegenden Erfindung auf experimentellem Wege die Existenz einer Wechselbeziehung zwischen einerseits der von dem Augenblick an, da die Entphosphorung stattfindet, eingeblasensen Sauerstoffmenge und andererseits dem Eisengehalt der Schlacke nachweisen.In addition, the inventors of the present invention could rely on experimental Ways the existence of a correlation between the one hand that of the moment on, since the dephosphorization takes place, the amount of oxygen blown in and on the other hand prove the iron content of the slag.

Folglich ist bekannt, dass der genaue Augenblick der Beendigung des Frischvorgangs einem gegebenen Eisengehalt der Schlacke entspricht, der im Falle des Frischens von phosphorhaltigem Roheisen eng mit dem Phosphorgehalt des Roheisens verknüpft ist.Hence, it is known that the exact moment of the termination of the Fresh process corresponds to a given iron content of the slag, which in the case the refining of phosphorus-containing pig iron is closely related to the phosphorus content of the pig iron is linked.

Infolgedessen lässt sich durch Messen des aus dem Konverter kommenden Schalls der genaue Augenblick bestimmen, an dem der Frischvorgang beendigt ist.As a result, by measuring the coming out of the converter Schalls determine the exact moment at which the freshening process is finished.

Auf der Grundlage dieser Uberlegungen ist das erfindungse gemässe Verfahren im wesentlichen gekennzeichnet durch Messung der Stärke des aus dem Konverter kommenden Schalls zumindest am Ende der Phase des Sauerstoff~ blasens; Erfassung des Augenblicks, da sich die Schallstärke abrupt und stark verringert; sowie von diesem Augenblick an durch Einblasung derjenigen Sauer stoffmenge in den Konverter, die erforderlich ist, um genau den Augenblick der Beendigung des Frnschvorgangs entsprechend der gewünschten Stahlqualität zu erreichen.On the basis of these considerations, this is according to the invention Method essentially characterized by measuring the strength of the from the converter coming sound at least at the end of the oxygen blowing phase; Capture the moment when the sound intensity drops sharply and abruptly; as well as from at this moment by blowing the amount of oxygen into the converter which is required at the exact moment of the termination of the To achieve the desired steel quality.

Nach einer ersten ^abwandlung des erfindungsgemässen Verfahrens entspricht beim Frischen von phosphorhaltigem Roheisen der Augenblick, wo die aufgezeichnete Schallstärke eine plötzliche Verringerung erfährt, dem Moment, da die intensive Entphosphorung des Metalls, bades stattfindet. Nach dieser Variante wird von diesem Augenblick an die zum Erreichen des genauen Augenblicks der beendigung des Frischvorgangs entspre chend der gewünschten Stahlqualität erforderliche Sauerstoffmenge in den Konverter eingeblasen. Diese Sauerstoffmenge wird bestimmt mit Hilfe des vorher für die jeweils benutzte Anlage festgelegten Verhältnisses zwischen dem Eisengehalt der Schlacke und der im Anschluss an die intensive Entphosphorung eingeblasenen Sauerstoffmenge.According to a first modification of the method according to the invention when refining phosphorus-containing pig iron, the moment when the recorded Sound strength experiences a sudden decrease, the moment the intense Dephosphorization of the metal, bath takes place. According to this variant, this The moment to reach the exact moment of the end of the freshening process accordingly the desired steel quality required amount of oxygen in the Blown converter. This amount of oxygen is determined with the help of the beforehand the ratio between the iron content specified for the system used in each case the slag and the one that is blown in after the intensive dephosphorization Amount of oxygen.

Wie bereits erwähnt handelt es sich bei dem vorgenannten Eisengehalt der Schlacke um denjenigen Gehalt, welcher dem Ende des Frischvorgangs entspricht. Er wird vorher nach den verschiedensten Methoden entweder experimentell mit Hilfe von bei anderen Frischvorgängen erzielten Ergebnissen oder mathematisch mit Hilfe eines Modells zur Berechnung der Beschickungen (statisches Modell) ermittelt.As already mentioned, it is the aforementioned iron content the slag by the content that corresponds to the end of the refining process. He is either experimentally using a variety of methods beforehand from results obtained in other fresh processes or mathematically with the help of a model for calculating the loads (static model).

i4ach einer weiteren Abwandlung der Erfindung wird die im genauen Augenblick der Beendigung des Frischvorgangs erhaltene Stahlqualität über ihre chemische Zusammensetzung definiert.According to a further modification of the invention, the detailed The steel quality obtained at the moment of the end of the refining process via its chemical quality Composition defined.

Gemäss einer anderen Abwandlung der Erfindung erfolgt die Bestimmung der im genauen Augenblick der Beendigung des Frischvorgangs erhaltenen Stahlqualität über die Stahltemperatur, Auch wurde festgestellt, dass die empfangene Schallstärke im Frequenzbereich 20 bis 50 IIz für die Bestimmung besonders geeignet ist.The determination takes place according to another modification of the invention the steel quality obtained at the exact moment the refining process was completed about the steel temperature, it was also found that the received sound strength is particularly suitable for the determination in the frequency range 20 to 50 IIz.

Die beigefügten Figuren 1 und 2, die lediglich als Beispiel und in einem nicht einschränkenden Sinne zu betrachten sind, sollen das Verständnis um das erfindungsgemässe Verfahren vereinfachen. Es bedeuten: Figur 1 ein Schema, welches die Entwicklung der Stärke des aus dem Konverter kommenden Schalls (auf der Ordinate) als Funktion der Zeit (auf der Abszisse) darstellt, und Figur 2 ein Schema, welches das für die benutzte Anlage bestehende Verhältnis zwischen dem Eisengehalt der Schlacke (Abszisse) und der nach der Phase der intensiven Entphosphorung in das Bad eingeblasenen Sauerstoffmenge (Ordinate) aufzeigt.The attached Figures 1 and 2, which are only used as an example and in are to be viewed in a non-limiting sense, the understanding is intended to order simplify the inventive method. It denotes: Figure 1 a scheme which the development of the strength of the sound coming from the converter (on the ordinate) as a function of time (on the abscissa), and Figure 2 is a diagram which the relationship between the iron content of the slag for the plant used (Abscissa) and that blown into the bath after the phase of intensive dephosphorization Shows the amount of oxygen (ordinate).

Gemäss Figur 1 lässt sich die Entwicklung der Schalls stärke in drei Phasen, die in einem engen Verhältnis mit den metallurgischen Umwandlungsphasen stehen, unter teilen, nämlich: Phase I : Entkohlungsphase, die sich über etwa drei Viertel der Umwandlungszeit erstreckt.According to Figure 1, the development of the sound intensity can be divided into three Phases closely related to the metallurgical transformation phases stand, under divide, namely: Phase I: Decarburization phase, which extends over about three Quarter of the conversion period.

Phase LI : Entphosphorungsphase, die sich bis &uf etwa 95 ß der Umwandlungszeit fortsetzt und je nach Art des gefrischten Roheisen : (phosphorhaltiges Roheisen oder Hämatit) länger oder kürzer sein kann.Phase LI: dephosphorization phase, which extends to about 95 ß of the Transformation time continues and depending on the type of pig iron being refined : (phosphorus pig iron or hematite) can be longer or shorter.

Phase III : Eisenoxydationsphase, welche den Restphosphor im Stahl bestimmt und die Umwand~ lung abschliesst.Phase III: Iron oxidation phase, which removes the residual phosphorus in the steel determined and the conversion completed.

Das Ende der Phase II, d.h. das Ende der Phase der in tensiven Entphosphorung, ist gekennzeichnet durch den steilen und starken Abfall (A B) der Stärke des aus dem Konverter kommenden Schalls. Diese Veränderung lässt sich vom Bedienungsmann ohne weiteres auf dem Schallregistrierstreifen bestimmen, wozu nicht und engt ein elektronischer Baustein erforderlich ist, es sei denn im Rahmen einer automatischen Regelschaltung.The end of phase II, i.e. the end of the phase of intensive dephosphorization, is characterized by the steep and strong drop (A B) in the strength of the sound coming from the converter. This change can be made by the operator determine without further ado on the sound recording strip, why not and narrow it down electronic module is required, except as part of an automatic Control circuit.

Über die Menge des während der Phase III eingeblasenen Sauerstoffs kann mit guter Genauigkeit der Eisengehalt der Schlacke beim Abstich des Konverters vorbestimmt werden. Dieses Verhältnis zeigt die Figur 2, wobei über entnommene Proben durchgeführte Kontrollen gezeigt haben, dass dieses Verhältnis effektiv einer Folge çor reproduzterbaren Metallbad zuständen entsprach.About the amount of oxygen blown in during phase III can with good accuracy the iron content of the slag when tapping the converter be predetermined. This relationship is shown in FIG. 2, with over samples taken The checks carried out have shown that this ratio is effectively a consequence çor reproducible metal bath conditions.

Über das Gewicht des eingesetzten Siliziums als Parameter lässt sich die Resultatstreuung reduzieren, die nicht nur durch Messungen innewohnende Ungenauigkeiten, sondern auch durch Schwankungen zwischen den Einsätzen bedingt ist.The weight of the silicon used can be used as a parameter reduce the scatter of results, the inaccuracies not only inherent in measurements, but is also due to fluctuations between uses.

Das Verhältnis gemäss Figur 2 ist besonders geeignet, das Ende der Umwandlung phosphorhaltiger Roheisen zu bestimmen.The ratio according to Figure 2 is particularly suitable, the end of the To determine the conversion of phosphorus-containing pig iron.

Es ist bekannt, dass sich die registrierte Schallstärke am Ende eines Frischvorgangs tatsächlich sehr stark verringert, Es konnte festgestellt werden, dass diese Verringerung nicht allein, wie bereits an anderer Stelle ausgeführt, mit dem Phosphorgehalt des Metalls, sondern auch mit dem Eisengehalt der Schlacke in einem direkten Verhältnis steht. Von diesem Augenblick an besteht also unter gleich welchen Beschickungsbedingungen die Möglichkeit, die zur Erreichung des vorgesehenen Eisengehalts der Schlacke (bei Hämatit roheisen) noch einzublasende Sauerstoffmenge entsprechend den zwischen diesen Grössen gegebenen eindeutigen und reproduzierbaren Relationen zu bestimmen.It is known that the registered sound strength at the end of a The freshness process is actually very much reduced, it could be determined that this reduction is not only, as already stated elsewhere, with the phosphorus content of the metal, but also with the iron content of the slag is in a direct relationship. From this moment on there is therefore under regardless of the loading conditions, the possibility of achieving the intended Iron content of the slag (in the case of hematite pig iron) the amount of oxygen still to be injected according to the unambiguous and reproducible values given between these quantities To determine relations.

aufgrund dieser Beobachtungen wurde von der Anmelderin eine zweite Abwandlung des Verfahrens konzipiert, die dadurch gekennzeichnet ist, dass am Ende des rapiden und starken Abfalls der Stärke des aus dem Konverter kommenden Schalls in den Konverter eine Sauerstoffmenge einer blasen wird, die erforderlich ist, um den genauen Augenblick der Beendigung des Leischorgangs entsprechend Oem gewünschten Eisenendgehalt der Sc>lacke zu erzielen.based on these observations, a second Conceived modification of the procedure, which is characterized in that at the end the rapid and severe decrease in the strength of the sound coming from the converter an amount of oxygen will be blown into the converter that is required to the exact moment of the termination of the bodywork process according to the Oem desired To achieve the final iron content of the paints.

Was den eigentlichen Ablauf der Reaktionen während des Frisctens betrifft, wurden ausserdem gewisse Schwierigkeiten in Verbindung mit der Starke der Auswürfe sowie der Bildung Tron Mündungsbar beobacitet. Diese Erscheinungen habe ganz offensichtlich einen negativen Einfluss auf die Produktionsleistung eines Stahlwerks.As for the actual course of the reactions during fritting, there were also certain difficulties related to the severity of the expectorations as well as the formation of the Tron muzzle bar. These appearances got quite obvious a negative impact on the production output of a steel mill.

Dio vorliegende Erfindung hat ausserdem eine weitere Variante des vorbeschrieber.n Verfahrens zum Gegenstand, mit welcher sich diese Nachteile ausschalten lassen und das bisher unvollkommene Wissen über die Qualität der eingesetzten Stoffe, die Genauigkeit der Measfühler usw. verbessert werden kann.The present invention also has a further variant of the vorbeschrieber.n method on the subject with which these disadvantages are eliminated and the previously imperfect knowledge of the quality of the substances used, the accuracy of the measure sensors, etc. can be improved.

Diese auf den nachfolgenden Uberlegungen beruhende Abwandlung sieht vor, in der unten beschriebenen Art und Weise die Frischphase unmittelbar vor dem Augenblick, da eine rapide Verringerung der Stärke des aus dem Konverter kommenden Schalls registriert wird, zu steuern.This modification based on the following considerations sees before, in the manner described below, the fresh phase immediately before Moment when there is a rapid decrease in the strength of what is coming out of the converter Sound is registered to control.

Im Zuge von seitens der Urheberin der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen wurde die Dicke des rmndungsbärs gemessen und festgestellt, dass einerseits dieses Merkmal eng mit dem Umfang der Aus~ würfe während des Blasens verbunden ist und andererseits die Stärke der Auswürfe direkt von der Entkohlungsge schwindigkeit abhängt, sofern während der ersten Phase der Umwandlung eine konstante Sauerstoffmenge vorgehalten wird.In the course of carried out by the author of the present invention Investigations, the thickness of the muzzle was measured and found that on the one hand, this characteristic is closely related to the extent of the ejection during blowing is connected and on the other hand the strength of the ejections directly from the decarburization ge speed depends, provided a constant during the first phase of the conversion Amount of oxygen is reserved.

Folglich wird zunächst vorgeschlagen, das Frischen in zwei Phasen durchzuführen wie folgt: a) Erste Phase : Einblasung von Sauerstoff in konstante ter Menge, b) Zweite Phase : Einblasung von Sauerstoff in der technisch maximalen Menge.Consequently, it is initially suggested that freshening should be carried out in two phases to be carried out as follows: a) First phase: injection of oxygen in constant ter amount, b) Second phase: injection of oxygen in the technically maximum Lot.

Die Parameter, welche einen Einfluss auf die Grösse der während der ersten Phase eingeblasenen Sauerstoffmenge haben, sind zum Beispiel das Alter des Konnerters, der Siliziumgehalt des Roheisens, die Art der Konvertercharge, das Gewicht des eingesetzten Erzes. Durch Erstellung eines Diagramms, das diese Einflüsse erfasst, kann praktisch diejenige konstante Sauerstoffmenge festgelegt werden, mit welcher während der ersten Frischphase geblasen werden muss.The parameters that have an impact on the size of the during the The amount of oxygen injected in the first phase are, for example, the age of the Konnerters, the silicon content of the pig iron, the type of converter charge, the weight of the ore used. By creating a diagram that captures these influences, practically that constant amount of oxygen can be determined with which must be blown during the first fresh phase.

Ausserdem lässt sich der Uebergang zwischen diesen beiden Frischphasen leicht mit Hilfe eines Analysators ermitteln, welcher den Kohlenoxydgehalt des aus dem Konverter austretenden Gases bestimmt. Dieser Ubergangszeitpunkt fällt nämlich mit dem Anfang einer rapiden und starken Verringerung der Entkohlungsgeschwindigkeit und des Kohlenoxydgehalts der aus dem Konverter austretenden Gase zusammen.In addition, the transition between these two fresh phases can be made easily determine with the help of an analyzer, which the carbon oxide content of the the converter escaping gas determined. This is because this transition point falls with the beginning of a rapid and strong decrease in the rate of decarburization and the carbon dioxide content of the gases exiting the converter.

Auf der Grundlage dieser Uberlegungen wurde seitens der Anmelderin diese letztgenannte Variante des erfinc dungsgemässen Verfahrens konzipiert, die im wesentlichen durch die folgenden Massnahmen vor dem Augenblick, da ein rapid er Abfall der Stärke des aus dem Konverter kommenden Schalls zu verzeichnen ist, gekennzeichnet ist: a) Durchführung der ersten Phase des Frischvorgangs unter Einblasung von Sauerstoff in konstanter Menge, die mit Hilfe eines Diagramms, in dem die Einflüsse von Parametern wie beispielsweise des Konverteralters, des Siliziumgehalts des Roheisens, der Art der Konvex~ tercharge und des Gewichts des eingesetzten Erzes auf diese Menge erfasst und berücksichtigt sind, festgelegt wurde; b) Messung des Kohlenoxydgehalts der aus dem Konverter austretenden Gase; Erfassung des Augenblicks, wo dieser Gehalt eine rapide und starkc Verringerung erfährt; und im Anschluss an diese Verringerung Beendigung der ersten Phase des Frischvorgangs durch Veränderung der Sauerstoffmenge, die bis auf den technisch grösstmöglichen Wert erhöht wird; und c) Durchführung der zweiten Phase des Frischvorgangs unter Konstanthaltung der technisch grösstmöglichen Sauer stoffmenge.On the basis of these considerations, the applicant this last-mentioned variant of the process according to the invention designed the essentially by the following measures before the moment when a rapid there is a drop in the strength of the sound coming from the converter, is characterized: a) Carrying out the first phase of the freshening process with blowing of oxygen in constant quantity, with the help of a diagram in which the influences of parameters such as the converter age, the silicon content of the pig iron, the type of convex charge and the weight of the ore used on this Quantity are recorded and taken into account, has been determined; b) Measurement of the carbon oxide content the gases emerging from the converter; Capture the moment where this salary undergoes a rapid and severe reduction; and following this reduction Completion of the first phase of the freshness process by changing the amount of oxygen, which is increased to the technically greatest possible value; and c) execution the second phase of the freshening process while keeping the technically largest possible constant Amount of oxygen.

Nach einer besonders vorteilhaften betrieblichen Abwandlung dieser Variante wird die Menge des während der ersten Phase des Frischvorgangs eirgeblasenen Saucrstoffs mit Hilfe einer graphischen Kurve unter Berücksichtigung des Konverteralters und des Siliziumgehalts des Roheisens bestimmt.After a particularly advantageous operational modification of this Variation is the amount of blown in during the first phase of the freshening process Oxygen with the help of a graphical curve taking into account the converter age and the silicon content of the pig iron is determined.

Die Figuren 3 bis 5 gemäss Anlage, die als Beispiel und in einem nicht einschränkenden Sinne zu betrachten sind, dienen dem besseren Verständnis der Zielsetzung der vorliegenden Erfindung.Figures 3 to 5 according to the attachment, as an example and not in one are to be considered in a restrictive sense, serve for a better understanding of the objective of the present invention.

Figur 3 besteht aus den Diagrammen a, b, c und d, Diagramn a zeigt die Veränderung der eingeblasenen Sauer~ stoffmenge während der beiden Phasen des Frischvorga s.Figure 3 consists of the diagrams a, b, c and d, Diagramn shows a the change in the amount of oxygen blown in during the two phases of the Fresh process s.

Aus Diagramm b ist ersichtlich, wie die während der ersten Phase des Frischvorgangs eingeblasene Sauerstoff~ menge (Q1) mit Hilfe der beiden Parameter: Konverteralter und Gehalt an Silizium im eingesetzten Roheisen bestimmt wurde. Diagramm c betrifft die Erfassung des jenigen Augenblicks, in dem die erste Phase des Frischvorgangs zu Ende gehen muss, und Diagramm d die Erfassung des Zeitpunktes, von dem ab die Sauerstoff-Rückrechnung bei Ende des Frischvorgangs laufen muss.From diagram b it can be seen how the during the first phase of the Fresh process injected oxygen quantity (Q1) with the help of the two parameters: Converter age and content of silicon in the pig iron used was determined. diagram c concerns the recording of the moment in which the first phase of the freshness process must come to an end, and diagram d shows the point in time from which the Oxygen recalculation must run at the end of the fresh process.

Figur 4 zeigt für eine gegebene Anlage das bestehende Verhältnis zwischen dem Phosphorgehalt des Stahls und der nach dem rapiden Abfall des SchallstärkeMeßsignals eingeblasenen Sauerstoffmenge.Figure 4 shows the existing relationship between for a given installation the phosphorus content of the steel and after the rapid drop in the sound intensity measurement signal amount of oxygen blown in.

Aus Figur 5 ist das für eine gegebene Anlage bestehende Verhältnis zwischen dem Eisengehalt der Schlacke und der nach dem rapiden Abfall des Schallstärke-Meßsignals eingeblasenen Sauerstoffmenge ersichtlich.From Figure 5 is the existing relationship for a given plant between the iron content of the slag and that after the rapid drop in the sound intensity measurement signal The amount of oxygen blown in can be seen.

Gemäss Figur 3a, in welcher die Mengen in Nm3/Min auf der ordinate und der eingeblasene Sauerstoff in Nm² auf der Abszisse aufgetragen sind, erfolgt die erste Phase des Frischvorgangs unter Einblasung einer konstanten Menge O.1. Am Ende dieser ersten Blasphase wird die Sauerstoffmenge von Ql Q1 auf den Wert 42, den Wert der technisch grösstmöglichen Menge, verändert.According to Figure 3a, in which the quantities in Nm3 / min on the ordinate and the injected oxygen in Nm² are plotted on the abscissa the first phase of the fresh process with blowing in a constant amount O.1. At the end of this first blowing phase, the amount of oxygen from Ql Q1 is equal to 42, the value of the technically largest possible amount.

Diese menge -2 wird während der zweiten Phase des Frischvorgangs konstant gehalte.This amount -2 becomes constant during the second phase of the freshening process hold.

Figur 3b ist eine Kurve, in welcher die Mengen Nm3/Min auf 2r Ordinate und das Alter des Konverters als Anzahl der mit einem Futter durchgeführten Abgüsse auf der Abszisse aufgetragen sind, wobei die Kurven in Abhängigkeit vom Siliziumgehalt des Roheisens erstellt sind. Da das Alter des Konverters und der Siliziumge halt des eingesetzten Roheisens bekannt sind, lässt sich auf einfache Weise der Wert Ql, d.h. die während der ersten Phase des Frischvorgangs einzublasende Sauerstoffmenge, ermitteln.Figure 3b is a curve in which the amounts Nm3 / min on the 2r ordinate and the age of the converter as the number of casts made with a chuck are plotted on the abscissa, the curves depending on the silicon content of pig iron are created. As the age of the converter and the silicon content of the pig iron used are known, the value Ql, i.e. the amount of oxygen to be injected during the first phase of the freshening process, determine.

In Figur 3c sind die Kohlenoxydgehalte (in %) der aus dem Konverter austretenden Gase auf der Ordinate und die eingeblasene Sauerstoffmenge (in N 2 ) auf der Abszisse aufgetrage. Das Ende der ersten Frischphase entspricht dem Augenblick, wo sich dieser Kohlenoxydgehalt rapide zu verringern beginnt.In FIG. 3c, the carbon oxide contents (in%) are those from the converter escaping gases on the ordinate and the amount of oxygen blown in (in N 2 ) plotted on the abscissa. The end of the first freshness phase corresponds to the moment where this carbon dioxide content begins to decrease rapidly.

In Figur 3d stellt die Ordinate die Stärke des aus dem Konverter kommenden Schalls, beispielsweise in mV, und die Abszisse die Menge (in Nm3) des eingeblasenen Sauer stoffs dar. Das Ende des Frischvorgangs entspricht dem Augenblick, wo sich eine rapide und starke Verringerung der Schallstärke einstellt.In Figure 3d, the ordinate represents the strength of the coming from the converter Sound, for example in mV, and the abscissa the amount (in Nm3) of the blown Oxygen. The end of the freshening process corresponds to the moment when sets a rapid and strong reduction in sound intensity.

In Figur 4 sind die Phosphorgehalte (in %) des behandelten Stahls auf der Ordinate und die eingeblasene Sauerstoffmenge (in Nu;3) auf der Abszisse aufgetragen.In Figure 4 are the phosphorus contents (in%) of the treated steel on the ordinate and the amount of oxygen blown in (in Nu; 3) on the abscissa applied.

Wie ersichtlich fällt der-Phosphorgehalt des Stahls in Abhängigkeit von der nach der rapiden Schallstärkeverringerung eingeblasenen Sauerstoffmenge auf einen Mindestwert ab. Durch diese Relation kann auf einfache Weise diejenige Sauerstoffmenge bestimmt werden, die nach dem rapiden. Abfall des Meßsignals noch eingeblasen werden mussJ um einen bestimmten Phosphor, gehalt zu erzielen. Oft entspricht der zu erreichende Endphosphorgehalt dem vorgenannten Mindestwert.As can be seen, the phosphorus content of the steel falls as a function the amount of oxygen blown in after the rapid reduction in sound strength to a minimum value. Through this relation, the Amount of oxygen can be determined after the rapid. The measurement signal is still falling must be blown in to achieve a certain phosphorus content. Often corresponds the final phosphorus content to be achieved corresponds to the aforementioned minimum value.

In Figur weist die Abszisse die Eisengehalte (in ) der Schlacke und die Ordinate die eingeblasene Sauerstoffmenge (in Nm³) aus. Es zeigt sich, dass der Eisen gehalt der Schlacke in Abhängigkeit von der nach dem rapiden Abfall des Schallstärke-Meßsignals eingeblasenen Sauerstoffmenge zunimmt. Diese Relation ermöglicht eine einfache Bestimmung derjenigen Sauerstoffmenge, die nach dem rapiden Abfall des Meßsignals noch eingeblasen werden muss, um einen bestimmten Eisengehalt in der Schlacke sieherzusteflen.In the figure, the abscissa indicates the iron content (in) of the slag and the ordinate shows the amount of oxygen blown in (in Nm³). It shows, that the iron content of the slag as a function of the after the rapid decline of the Sound strength measurement signal injected oxygen quantity increases. This relation enables a simple determination of the amount of oxygen that will be used after the rapid decline of the measurement signal still has to be blown in to achieve a certain iron content in to produce the slag.

PATENTANS PRffCHEPATENTAL CHECK

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Steuerung des Frischvorganges bei Roheisen unter Einblasung industriemässig reinen Sauerstoffs mit mindestens einer unter der Metallbadoberfläche angeordneten Blasdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des während der Sauerstoffblasphase aus dem Konverter kommenden Schalls gemessen und der Zeitpunkt der abrupten und starken Verringerung dieser Schallstärke erfasst wird, und daß von diesem Augenblick an eine Sauerstoffmenge in den Konverter eingeblasen wird, die erforderlich ist, um den genauen Zeitpunkt der Beendigung des Frischvorganges entsprechend der gewünschten Stahlqualität zu erreichen.PATENT CLAIMS: 1. Method for controlling the fresh process at Pig iron with injection of industrially pure oxygen with at least one Blowing nozzle arranged under the metal bath surface, characterized in that the strength of the sound coming out of the converter during the oxygen blowing phase measured and the time of the abrupt and sharp decrease in this sound strength is detected, and that from that moment on, an amount of oxygen in the converter is blown in, which is required to the exact time of termination of the fresh process according to the desired steel quality. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Steuerung des Frischvorganges bei phosphorhaltigem Roheisen, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Zeitpunkt der Verringerung der Schall stärke an die einzublasende Sauerstoffmenge über das für die betreffende Anlage vorher festgelegte Verhältnis zwischen dem Eisengehalt der Schlacke und der nach diesem Zeitpunkt eingeblasenen Sauerstoffmenge bestimmt wird.2. The method according to claim 1 for controlling the fresh process Phosphorus pig iron, characterized in that from the time of reduction the sound strength to the amount of oxygen to be injected over that for the relevant Predefined ratio between the iron content of the slag and the plant after this point in time the amount of oxygen blown in is determined. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der Stahlqualität zum Zeitpunkt der Beendigung des Frischvorganges über die chemische Zusammensetzung des Stahls vorgenommen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the determination of the steel quality at the time of the termination of the refining process is made through the chemical composition of the steel. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der Stahlqualität zum Zeitpunkt der Beendigung des Frischvorganges über die Stahltemperatur vorgenommen wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the determination of the steel quality at the time of the termination of the refining process is made via the steel temperature. 5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfang der Schallstärke im Frequenzbereich 20 bis 50 Hz erfolgt.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that that the reception of the sound strength takes place in the frequency range 20 to 50 Hz. 6. Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Steuerung des Frischvorganges bei Hämatitroheisen, dadurch gekennzeichnet, daß vom Zeitpunkt der Schallstärkeverringerung an die einzublasende Sauerstoffmenge über das für die betreffende AnlagwVorher festgelegte Verhältnis zwischen dem Eisengehalt der Schlacke und der nach diesem Zeitpunkt eingeblasenen Sauerstoffmenge bestimmt wird.6. The method according to claim 1 for controlling the fresh process Hematite hot iron, characterized in that from the time the sound intensity is reduced to the amount of oxygen to be injected above that previously determined for the relevant system Relationship between the iron content of the slag and that injected after this point in time Oxygen amount is determined. 7. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischbehandlung vor dem Zeitpunkt der rapiden und starken Verringerung der Stärke des aus dem Konverter kommenden Schalls in die beiden folgenden Phasen vorgenommen wird: a) in einer ersten Phase, während der Sauerstoff in konstanter Menge eingeblasen wird, deren Bestimmung mit Hilfe eines Diagramms erfolgt, das die diese Größe beeinflussenden Parameter, wie beispielsweise das Alter des Konverters, der Siliziumgehalt des Roheisens, die Art der Konvertercharge und das Gewicht des eingesetzten Erzes berücksichtigt, wobei diese Phase in dem Augenblick zu Ende geht, in welchem durch Messung des Gehaltes an Kohlenoxyd in den aus dem Konverter austretenden Gasen festgestellt wird, daß sich dieser Gehalt rapide und stark verringert, und b) in einer zweiten Phase, während der die Sauerstoffmenge auf dem technisch größtmöglichen Wert gehalten wird 7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that that the fresh treatment before the time of rapid and severe reduction the strength of the sound coming from the converter in the following two phases is carried out: a) in a first phase, while the oxygen in constant Amount is blown in, which is determined with the help of a diagram that the parameters influencing this size, such as the age of the converter, the silicon content of the pig iron, the type of converter charge and the weight of the ore used, whereby this phase ends at the moment in which by measuring the content of carbon dioxide in the exiting from the converter Gases is found that this content decreases rapidly and greatly, and b) in a second phase, during which the amount of oxygen is technically greatest possible Value is held 8. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennseichnet, dass die während der ersten Phase des Frischvorgangs eingeblasene Sauerstoffmenge mit Hilfe einer graphischen Kurve bestimmt wird, die den Einfluss des Konverteralters und des Siliziumgehaltes des Roheisens berücksichtigt.8. The method according to claim 7, characterized in that that the amount of oxygen blown in during the first phase of the freshening process is determined with the help of a graphical curve that shows the influence of the converter age and the silicon content of the pig iron are taken into account. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114018187A (en) * 2021-10-29 2022-02-08 衡阳镭目科技有限责任公司 Converter steelmaking slag thickness detection method and device and electronic equipment

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