DE2535207C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von Stahl aus vorreduziertem kleinstückigem eisenhaltigem Material, insbesondere Pellets oder Stückerzen bzw. Eisenschwamm, in einem Elektroofen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von Stahl aus vorreduziertem kleinstückigem eisenhaltigem Material, insbesondere Pellets oder Stückerzen bzw. Eisenschwamm, in einem Elektroofen

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DE2535207C3 DE2535207A DE2535207A DE2535207C3 DE 2535207 C3 DE2535207 C3 DE 2535207C3 DE 2535207 A DE2535207 A DE 2535207A DE 2535207 A DE2535207 A DE 2535207A DE 2535207 C3 DE2535207 C3 DE 2535207C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Gewinnen von Stahl aus vorreduziertem kleinstückigem eisenhaltigem Material, insbesondere Pellets oder Stückerzen bzw. Eisenschwamm, in einem Elektroofen, bei dem das beschickte Material unter Verwendung einer durch ein? stauchte Elektroden
■»o beheizten Schlackenschicht sowie Aufrechterhaltung eines Sumpfes mit definiertem Querschnitt geschmolzen und als flüssiger Stahl abgezogen wird.
Zur Erzeugung von Stahl aus vorreduziertem Material, insbesondere aus Eisenschwamm, werden überwiegend Lichtbogenöfen verwendet
Der Wirkungsgrad der Lichtbogenöfen ist jedoch im allgemeinen nicht zufriedenstellend; insbesondere für eine Endreduktion ist der Lichtbogen nicht geeignet Durch die Begrenzung der Elektrodendurchmesser ist nämlich die Leistung des Ofens limitiert Darüber hinaus wird die Ausmauerung durch den offenen Lichtbogen sowie die Temperaturschwankungen beim chargenweisen Betrieb außerordentlich beansprucht wobei der Verschleiß der Ausmauerung um so stärker wird, je größer der Anteil des vorreduzierten Eisenschwamms im Verhältnis zum Stahlschrott in der Beschickung ist
Durch die Art der Beschickung entsteht zudem ein hoher Staubanteil, der Fe O enthält welches als Flußmittel auf die Ausmauerung wirkt Ebenso verur sacht der erhöhte FeO-Gehalt der Schlacke einen schnellen Verschleiß der Ausmauerung.
Ferner läßt sich in Lichtbogenöfen nur Eisenschwamm verarbeiten, der aus Eisenerzen mit besonderen Eigenschaften hergestellt wurde. Diese Erze müssen einen hohen Fe-Gehalt aufweisen und wenig Gangart enthalten. Solche Erze kommen jedoch nur in wenigen Ländern vor, so daß eine unerwünschte Abhängigkeit daraus erwächst.
Zur Verarbeitung eines vorreduzierten Materials, vornehmlich Eisenschwamms, zu Stahl, werden teils offene Lichtbogen benutzt, teils werden die Elektroden in die Schlackenschicht eingetaucht Die Wärme wird von der Schlacke durch Wärmeleitung an das Bad übertragen. Diese Verfahren werden entweder chargenweise oder halbkontinuierlich in mehreren nacheinander angeordneten Gefäßen ausgeführt, wobei die einzelnen Arbeitsgänge, nämlich Schmelzen, Reduzieren und Stahlerzeugung gesondert durchgeführt wer- den. Die Ofengefäße erfordern einen hohen Investitionsaufwand; bei der Oberführung der Halbprodukte bzw. Schlacke vom Gefäß zum Gefäß treten erhebliche Wärmeverluste auf.
So wird nach einem bekannten Verfahren (US-PS 28 05 930) in zwei Schritten gearbeitet Es hat sich jedoch gezeigt, daß die gewünschte Qualität des Endproduktes nicht erreicht werden kann. Die Vorbehandlungsstufe lieferte nämlich ein stark variierendes Zwischenprodukt und das nachgeschaltete Schmelzaggregat konnte bei direkter Verknüpfung nicht genügend schnell und genau auf die Schwankungen umgestellt werden.
Bei einem anderen bekannten Verfahren (GB-PS 9 61 408) werden die einzelnen Arbeitsgänge, nämlich Schmelzen, Reduzieren und Stahlerzeugung gesondert durchgeführt Dieses Verfahren kann nur mit sehr eisenreichen Schlacken durchgeführt werden.
Es ist weiterhin ein Verfahren vorgeschlagen worden (DE-AS 19 14 635). wonach das zu Eisenschwamm vorreduzierte Eisenerz einem mit einer Widerstandsheizung arbeitenden Schmelzofen zugeführt wird. Im Boden des trogförmig ausgeführten Ofens ist eine Rinne mit einem definierten Querschnitt angeordnet, die während des Betriebes ständig mit einem Bad flüssigen Stahl gefüllt ist Die Stromzuführungen sind im Bereich der beiden Stirnseiten vergesehen. Der elektrische Strom wird durch das Schmelzbad geleitet auf dem sich eine Schlackenschicht befindet
Man hat auch bereits ein Verfahren zum Erschmelzen von Stahl iir geschlossenen Elektrowiderstandsofen unter Verwendung einer das geschmolzene Metall bedeckenden Schlackenschicht in die die Elektroden eintauchen, vorgeschlagen (deutsche Patentanmeldung P 2415 9673-24). Bei diesem Verfahren wird ein Oxydationsmöller verwendet, wie z. B. Eisenschwamm und vorredtzierte Erze oder Agglomerate, wie Pellets, Briketts oder dergleichen. Es wird mit einer dicken Schlackendecke gearbeitet Die Schlackenschicht hat eine entkohlende, entphosphorende und entschwefelnde Wirkung. Das Ofengefiß ist so konstruiert, daß ein tiefes Metallbad aufrechterhalten wird, dessen Menge einer längeren Produktion entspricht
Bei den bisher bekannten Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Stahl aus vorreduziertem, eisenhaltigem Material kann ein optimaler Prozeßablauf nicht erreicht werden, weil die Möglichkeiten, die Prozeßbedingungen im Verlauf des Prozesses zu regeln, beschränkt sind. Deshalb sind die bekannten Verfahren hinsichtlich Technologie und Wirtschaftlichkeit nicht befriedigend.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung von flüssigem Stahl aus vorreduziertem Material vorzuschlagen, das günstigere Prozeßbedingungen ermöglicht, indem in einem einzifen Ofengefäß ein Materialfluß erzeugt wird, in dessen Verlauf die thermisclien sowie die chemischen Bedingungen gezielt beeinfluß« werden. Hierdurch soll auch eine kontinuierliche Prozeßführung erreicht werden. Die Auswahl der vorreduzierten Erze soll in Qualität Vorreduktionsgrad und Herkunft beträchtlich erweitert werden können. Schließlich soll der Wirkungsgrad des Prozesses verbessert werden. Der Ofen soll bei einer Erhöhung der Lebensdauer der Zustellung auch eine höhere Leistung bringen als die bisher bekannten öfen dieser Art Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß in einem einzigen Ofengefäß ein von der im Bereich der einen Gefäßstirnseite vorgesehenen Beschickungsstelle bis zum im Bereich der entgegengesetzten Gefäßstirnseite vorgesehenen Abstich der Stahlschmelze gerichteter, ununterbrochener im wesentlichen waagerechter Materialfluß erzeugt wird, in dessen Richtung die Elektroden angeordnet sind, wobei den einzelnen Elektroden bzw. Elektrodenpaaren die elektrische Energie jeweils in einem solchen Strom-Spannung-Verhältnis und einer solchen Menge zugeführt wird, die in dem Beschickungsbereich des Materialflusses für die Einstellung der thermischen Bedingungen für das Schmelzen und die Redulaion, in einem in Richtung des Materialflusses dem Btavhickungsbereich nachfolgenden Materialflußbereich für ate Einstellung der thermischen Bedingungen für die Trennung von Schmelze und Gangart und in einem, der Trennungszone in Richtung des Materialflusses nachfolgenden Materialflußbereich für die Einstellung der thermischen Bedingungen für die Stahlherstellung erforderlich sind und wobei außer dem Beschickungsmaterial kohlenstoffhaltige Materialien bzw. Zuschlags- und/oder Korrekturstoffe für die Reduktion in dem Beschickungsbereich des Materialflusses eingegeben werden, in dem Trennungsbereich ein Teil der vom Reduktionsbereich des Materialflusses kommenden Schlacke abgezogen wird und in diesem Bereich sowie dem nachfolgenden Stahlherstellungsbereich Material zur Bildung einer oxydierenden Schlacke bzw. Zuschlags- und/oder Korrekturstoffe eingegeben werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird in den Stahlherstellungsbereich ein sauerstoffhaltig^ Gas, im Grenzfall reiner Sauerstoff, in das Metallbad eingpblasen, um die Frischwirkung zu beeinflussen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Oxydationsmöller. Eisenschwamm oder auch ein vorreduziertes Material verwendet werden, desser Reduktionsgrad niedriger ist als derjenige des Eisenschwamms.
Der Feinanteil des Möllers kann erfindungsgemäß durch hohle Elektroden zugeführt werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein geräumiges Gefäß vorgesehen, wobei die Beschickungseinrichfungen im Bereich der Stirnseite des Gefäßes und die Absticheinrichtungen im Bereich der entgegengesetzten Gefäßstirnseite vorgesehen sind, wc bei die während des Prozesses in die Schlackenschicht eingetauchten Elektroden in in einer durch die Längsachse des Geiäßes gelegten senkrechten Ebene liegenden oder einer parallel zu dieser Ebene verlaufenden Reihe angeordnet sind und entlang des Ofens mehrere Zuführungseinrichtungen für Zuschlags- und/ oder Korrekturmaterial sowie in den Ofenseitenwänden mehrere Schlackenabsticheinrichtungen vorgesehen sind.
Das Gefäß kann erfindungsgemäß einen länglichen rechteckigen oder kreisförmigen oder kreisringförmigen oder dreieckiger Grundriß aufweisen; bei einem kreisringförmigen Grundriß sind die Elektroden etwa in der Rinnenachse angeordnet.
Bei einem kreis- bzw. kreisringförmigen oder dreieckigen Grundriß des Gefäßes sind der Beschikkungsbereich und der Abstichbereich einander unmittelbar benachbart, jedoch durch eine vertikale Wand voneinander getrennt.
Erfindungsgemäß vergrößert sich die Tiefe des Gefäßes in Richtung von der Beschickungsstelle zum Abstich.
Schließlich sind nach einem Erfindungsmerkmal die Schlackenabsticheinrichtungen höher als der Metallabstich angeordnet.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß in dem von der Beschikkungsstelle zum Abstich gerichteten Materialstrom in einzelnen Ofenzonen diejenigen Prozeßbedingungen eingestellt werden können, die für die jeweilige Phase des Prozesses am günstigsten sind. Die Wärme wird dem Materialstrom praktisch über seine ganze Länge durch in einer Reihe angeordnete Elektroden zugeführt, deren Leistungsgrööen einzeln oder paarweise eingestellt werden, so daß in den einzelnen Abschnitten des Materialstromes unterschiedliche Temperaturen aufrechterhalten werden können. Im Eingangsbereich des Materialstromes wird das Material durch Widerstandsheizung auf etwa 1400°C erhitzt. Bei dieser Temperatur wird das Beschickungsmaterial — wenn notwendig — weiter reduziert. Das Material wird anschließend in der nachfolgenden mittleren Ofenzone behandelt, in der ein Übergang vom Reduktionsbetrieb zum Stahlofenbetrieb erfolgt. Dementsprechend wird hier mit etwas höheren Temperaturen als im Reduktionsbereich gearbeitet. In dieser Zone wird die Energie an das Schlackenbad teilweise durch ohmsche Widerstandsheizung und teilweise durch Lichtbogenbildung übertragen. Von der Schlackenschicht wird das Metallbad beheizt. Im Verlauf des Materialstromes wird in diesem Bereich die vorher in der Reduktionszone gebildete Schlacke abgestochen, und durch eine sich im Laufe des Prozesses bildende neue Schlackenschicht ersetzt, die durch Zugabe von Zuschlagstoffen, wie z. B. Kalk und Quarz, auf die gewünschte Basizität eingestellt wird.
In dem Endbereich des Materialstromes wird eine Temperatur von etwa 16000C aufrechterhalten. Die Energie wird an die in diesem Bereich verhältnismäßig dick gehaltene Schlackenschicht über Lichtbogen zugeführt bzw. werden die Elektroden in die Schlacke eingetaucht. Die Schlacke erhält durch die Zugabe geeigneter Zuschlagstoffe Frischungseigenschaften. Das geschmolzene Material wird im Endbereich des Ofens kontinuierlich abgestochen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Aufrechterhalten-,., eines umfangreichen Metallbades, in dem sich die Unterschiede in der Zusammensetzung des zugeführten Möllers ausgleichen können, so daß der erzeugte Stahl eine gleichmäßige Zusammensetzung aufweist Aufgrund der das Metallbad im Endbereich des Materialstromes bedeckenden dicken Schlackenschicht nimmt der Stahl kaum Stickstoff aus der Luft auf. Durch den hohen Schlackenanteil ist auch die erforderliche Schlackenarbeit in diesem Bereich möglich. Um die Frischwirkung in dem Endbereich zu beeinflussen, kann ein sauerstoffhaltiges Gas, u.U. reiner Sauerstoff, zugeführt werden.
Durch die verringerte Abstrahlung in den Bereichen, in weichen die Elektroden in die Schlackenschicht eintauchen oder durch den auf dem Metallbad liegenden Möller abgedeckt sind, werden die starken thermischen Belastungen des Ofengefäßes erheblich reduziert Bei dem kontinuierlichen Betrieb fallen die wechselnden Wärmebeanspruchungen weg, die bei der diskontinuierlichen Betriebsweise auftreten. Somit ergibt sich für die Zustellung des Ofengefäßes eine wesentlich ·> höhere Lebensdauer. Ebenfalls entfallen aufgru.id des kontinuierlichen Betriebes starke Wechsel in der Energieversorgung. Durch den kontinuierlichen Betrieb, der e:ne gleichmäßigere Belastung der Energiequelle mit sich bringt, wird in den meisten Fällen die id Belieferung mit Strom bei Fremdbezug der elektrischen Energie zu einem geringeren Preis als bisher möglich sein. Es treten keine Belastungsspitzen auf und der Ofenbetrieb kann sich besser an die Elektrizitätsversorgung anpassen. Vor allem entfällt jegliche Totzeit, so !■> daß ein beträchtlich höherer Nutzungsgrad erreicht wird.
Die kontinuierliche Arbeitsweise wirkt sich auch
günstig auf die nachgeschalteten Weiterbearbeitungsanlagen aus, da deren Betrieb nicht mehr vom
2" interiniitierenden Betrieb eines Ofens herkömmlicher Art abhängig ist. Das Ofengefäß wird im Bereich des Schlackenspiegels verstärkt gekühlt. Hierdurch wird der Schlackenangriff am Mauerwerk des Ofens in dieser besonders beanspruchten Zone erheblich herabgesetzt, weil das Mauerwerk hier durch abgekühlte Schlacke geschützt wird.
Schließlich wird gegenüber dem Stahlerschmelzen im Lichtbogenofen die Umgebung weniger mit Verschmutzungen belastet, da bei dem erfindungsgemäßen jo Verfahren Verdampfungen von Metall an den sogenannten »Brennflächen« weitgehend unterbleiben und der Ofen mit einen; gasdichten Deckel versehen werden kann. Durch die feste Anordnung des Ofendeckels wird eine geschlossene Abgasleitung verwendet, so daß der J5 Ofen mit Unterdruck gefahren werden kann, um jeglichen Staubaustritt zu vermeiden.
In der Zeichnung ist ein Beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
Der Reduktionsofen (Fig. 1) weist ein viereckiges, längliches Gefäß auf, das mit einem Ofendeckel 2 abgedeckt ist. In der Nähe der Stirnseite la des Gefäßes 1 sind Beschickungsrohre 4 angeordnet. Die Absticheinrichtungen 6, 6' sind im Bereich der entgegengesetzten •»5 Gefäßstirnseite 1 b vorgesehen, wobei der Schlackenabstich 6 höher liegt als der Metallabstich 6'.
Der Boden des Gefäßes 1 ist so geneigt ausgeführt, daß die Tiefe des Gefäßes sich in Richtung von der Beschickungsseite la zur Abstichseite IZj vergrößert Dadurch wird die von der Beschickungsseite zur Abstichseite erfolgende Fließbewegung des geschmolzenen Materials gefördert
In das Ofengefäß 1 ragen sechs Elektroden 3 hinein. Durch die — gegenüber der bei Lichtbogenöfen üblichen Elektrodenanzahl — vergrößerte Anzahl der Elektroden wird erreicht, daß die Ofenleistung nicht durch den Elektrodendurchmesser begrenzt ist Die Elektroden 3 sind in einer geraden Reihe angeordnet die parallel zur Längsachse des Ofengefäßes verläuft Zwischen den Elektroden 3 sind fast in der ganzen Länge des Gefäßes zusätzliche Rohre 5 vorgesehen, durch die die Beschickung und/oder Zuschlag- und/oder Korrekturstoffe eingegeben werden.
Der Ofen nach dem dargestellten Beispiel hat eine Leistung von 60 bis 70 MW, was einer Tagesproduktion von etwa 12001 Stahl entspricht Als Beschickungsmaierial wird ein auf 70% vorreduzierter Möller mit Zusatz an Kohlenstoff verwendet
Der Ablauf des Verfahrens ist wie folgt:
Das Beschickungsmaterial wird dem Ofen durch die Beschickungsrohre 4 zugeführt. Das zugefiihrte Material wird in einer Reduktionszone A weiter reduziert, die sich im Eingangsbereich des Ofens befindet. Die Temperatur des Bades in der Reduktionszone beträgt etwa 14000C. Die Wärmezufuhr erfolgt durch Widerstandserwärmung. Dazu sind im Reduktionsbereich zwei Lijktroden 3a, 3b vorgesehen, die in den Möller eingetaucht sind. Unterhalb dieser abgedeckten Elektroden bilden sich bei 14000C Schlacke und Metall, die sich aufgrund unterschiedlicher spezifischer Gewichte separieren. An die in den Möller eingetauchten Elektroden 3a. 3b werden niedrigere Spannungen gelegt als an die Elektroden in den nachfolgenden Zonen.
Das Beschickungsmaterial — oder ein Teil davon — kann zur Kühlung der Ausmauerung auch entlang der Ofenwände eingegeben werden. Dazu sind die Beschikkungsrohre 14 und die Rohre 15 bzw. 5 — zumindest teilweise — entlang der Längswänue angeordnet.
In Richtung des Materialflusses, d. h. von der Stirnwand Xa zu Stirnwand Xb, folgt nach der Reduktionszone eine Ofenzone B, in der der Übergang vom Reduktionsbetrieb zum Stahlofenbetrieb erfolgt. In dieser Zone B kann das Bad noch mit einer dünneren Möllerschicht bedeckt sein. Die Elektroden 3c, 3d sind so eingestellt, daß sie die Schlackenschicht berühren oder in diese eintauchen. In diesem Fall wird ein Teil der Energie durch Lichtbogenbildung übertragen. Der größte Teil der Wärme wird jedoch von der Schlackenschicht auf das Metall durch Konvektion übertragen. Im Verlaufe des Prozesses wird in der Zone B durch die in den Seitenwänden des Gefäßes vorgesehenen Abstichöffnungen 8 die Schlacke bzw. ein Teil der Schlacke abgestochen, die sich vorher in der Reduktionszone A gebildet hat. Durch die Rohre 5 bzw. die Hohlelektrode 3d werden dann Zuschlagstoffe zugeführt damit sich eine für die Stahlherstellung geeignete Schlackenschicht bildet. Diese Schlacke soll eine Basizität von 1,6 bis 2 aufweisen. Dazu wird Kalk und Quarz in den entsprechenden Verhältnissen eingegeben. Ir der Zone A kann durch die hohlen Elektroden 3a und 3b auch feines Material (unter 5 mm Körnung) eingegeben werden. Somit kann der Feinanteil, der bei der Beschickung durch die Rohre 4 nicht chargiert werden kann, verwendet werden. Dies bedeutet weitgehende Ersparnisse, da das Material verwendet wird, ohne es stückig machen zu müssen. Außerdem wird durch die direkte Zuführung von Möller und Zuschlag- oder Korrekturstoffen in den Materialstrom über den gesamten Ofenbereich (d. h. durch die Elektroden 3e und 3f) die Analyse direkt beeinflußt, denn das zugeführte Material gelangt sofort zur Reaktion, während bei den bisher üblichen Verfahren es sehr lange dauerte, bis das Material zur Reaktion
kommt und den Prozeß beeinflußt.
Das Ofengefäß wird im ganzen Bereich des Schlackenspiegels stark gekühlt; durch eine sich bildende abgekühlte Schlackenkruste wird das Mauerwerk geschützt.
In der Endzone C, die sich im Bereich des Abstichs erstreckt, wird eine Temperatur von etwa 1600°C aufrechterhalten. Die Erwärmung des Bades erfolgt hier über Lichtbogen, die von den Elektroden 3e und 3/" erzeugt werden. Wenn es der Prozeß erfordert, werden die Elektroden auch in die Schlacke eintauchen. Von der Schlacke wird die Wärme an das Metallbad durch Konvektion übertragen. In dieser Endzone C verläuft eine intensive Reaktion zwischen der Schlacke und dem flüssigen Metall, wobei unerwünschte Metallbegleiter oxydiert werden. Durch die Elektroden 3e und 3/" bzw. durch die Rohre 5 werden dieser Zone auch Zuschlagstoffe zugeführt, so daß eine Schlacke mit Frischwirkung eingestellt wird. Das geschmolzene rviaiciiai wild ii'i'i Absiiciiuereicii kontinuierlich abgezogen, und zwar die Schlacke durch den Abstich 6, die Metallschmelze durch den Abstich 6'. Aus Fig. I ist ersichtlich, daß der Abstich 6 für die Schlacke höher als der Metallabstich 6' angeordnet ist.
Eine abweichende Ausführung des Ofens gemäß F i g. 2 weist ein Gefäß 11 in Form einer kreisringförmigen Rinne auf. Die Elektroden 13a bis 13/" sind in der Rinnenachse angeordnet. Im Beschickungsbereich sind mehrere Beschickungsrohre 14 angeordnet; zwischen jeweils zwei benachbarten Elektroden 13 befindet sich ein Rohr 15 durch das Möller, Zuschlag- oder Korrekturstoffe in den Materialstrom eingegeben werden. Der Boden 17 des Gefäßes neigt sich vom Beschickungsbereich zum Abstichbereich, so daß sich die Tiefe des Gefäßes allmählich vergrößert. Zwischen der Beschickungszone A und der in diesem Falle ihr benachbarten Abstichzone Cist eine vertikale Wand 19 angeordnet, die sich über den ganzen Querschnitt der Rinne erstreckt. An der seitlichen Gefäßwand sind Schlackenabstiche 18 vorgesehen. Der Schlackenabstich 16 ist höher angeordnet als der Metallabstich 16'.
Im übrigen erfolgt der Betrieb bei diesem Ofen genauso wie bei dem Ofen gemäß F i g. 1.
Die Ofengefäße können auch einen anderen, z. B. dreieckigen Grundriß aufweisen.
Der Boden des Gefäßes kann so ausgeführt sein, daß sich die Gefäßtiefe stufenweise vergrößert.
Bei einem viereckigen Gefäß können im Ofenraum mehrere quer zur Längsachse des Gefäßes angeordnete, nicht bis zum Gefäßboden reichende Wehre oder Vertikalwände vorgesehen sein, die die einzelnen Ofenzonen teilweise voneinander trennen. Bei einem kreisringförmigen Ofen sind die Wehre oder Vertikalwände radial angeordnet
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Gewinnen von Stahl aus vorreduziertem, kleinstückigem. eisenhaltigem Material, insbesondere Pellets oder Stückerzen bzw. Eisenschwamm, in einem Elektroofen, bei dem das beschickte Material unter Verwendung einer durch eingetauchte Elektroden beheizten Schlackenschicht sowie Aufrechterhaltung eines Sumpfes mit definiertem Querschnitt geschmolzen und als flüssiger Stahl abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem einzigen Ofengefäß ein von der im Bereich der einen Gefäßstirnseite vorgesehenen Beschickungsstelle bis zum im Bereich der entgegengesetzten Gefäßstirnseite vorgesehenen Abstich der Stahlschmelze gerichteter, ununterbrochener, im wesentlichen waagerechter Materialfluß erzeugt wird, in dessen Richtung die Elektroden angeordnet s.:*uL wobei den einzelnen Elektroden bzw. Elektrodeuijaaren die elektrische Energie jeweils in einem solchen Strom-Spannungs-Verhältnis und einer solchen Menge zugeführt wird, die in dem Beschickungsbereich des Materialflusses für die Einstellung der thermischen Bedingungen für das Schmelzen und die Reduktion, in einem in Richtung des Materialflusses dem Bescnickungsbereich nachfolgenden Materialflußbereich für die Einstellung der thermischen Bedingungen für die Trennung von Schmelze und Gangart und in einem der Trennungszone in Rich'ung des Materialflusses nachfolgenden Materialflußbereich für die Einstellung der thermischen Bedingungen far die ^»!!!herstellung erforderlich ist und wobei aa3er dem Bischickungsmaterial kohlenstoffhaltige Material ·η bzw. Zuschlags- und/oder Korrekturstoffe für die Reduktion in den Beschickungsbereich des Materialflusses eingegeben werden, in dem Trennungsbereich ein Teil der vom Reduktionsbereich des Materiaiflusses kommenden Schlacke abgezogen wird und in diesen Bereich sowie den nachfolgenden Stahlherstellungsbereich Material zur Bildung einer oxidierenden Schlacke bzw. Zuschlags- und/oder Korrekturstoffe eingegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stahlhersteilungszone ein sauerstoffhaltiges Gas, im Grenzfall reiner Sauerstoff, in das Metallbad eingeblasen wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oxydationsmöller, d. h. ein Möller mit Frischwirkung, eingegeben wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß ein vorreduziertes Material eingegeben wird, dessen Reduktionsgrad niedriger ist als derjenige des Eisenschwamms.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinanteil des Möllers durch hohle Elektroden zugeführt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ■ach den Ansprüchen 1 bis 5, bestehend aus einer Redüktiönsofenänläge, dadurch gekennzeichnet, daß ein geräumiges Gefäß (1, 11) vorgesehen ist, wobei die Beschickungseinrichtungen (4, 14) im Bereich der Stirnseite (la) des Gefäßes (1, 11) und die Absticheinrichtungen (6, 6'; 16, 16') im Bereich der entgegengesetzten Gefäßstirnseite (ltyvorgesehen sind, daß die während des Prozesses in die Schlackenschicht eingetauchten Elektroden (3,13) in
in einer durch die Längsachse des Gefäßes (1, 11) gelegten senkrechten Ebene liegenden oder einer parallel zu dieser Ebene verlaufenden Reihe angeordnet sind und daß entlang des Ofens mehrere Zuführungseinrichtungen (5, 15) für Zuschlag- und oder Korrekturmaterial sowie in den Ofenseitenwänden mehrere Schlackenabsticheinrichtungen (8, IS) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurd gekennzeichnet, daß das Gefäß einen länglichen rechteckigen oder kreisförmigen oder kreisringförmigen oder dreieckigen Grundriß aufweist
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dauurch gekennzeichnet daß das kreisringförmige Gefäß (11) rinnenförmig ausgebildet ist wobei die Elektroden (13) etwa in der Rinnenachse angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß bei dem kreisförmigen oder kreisringförmigen Gefäß (11) der Beschikkungsbereich und der Abstichbereich unmittelbar benachbart sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Tiefe des Gefäßes (1,11) sich in Richtung von der Beschickungsstelle (4, 14) zum Abstich (6,16) vergrößert
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekens zeichnet, daß die Schlackenabsticheinrichtungen (6,16) höher als der Metallabstich (6', 16') angeordnet sind
DE2535207A 1975-08-07 1975-08-07 Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von Stahl aus vorreduziertem kleinstückigem eisenhaltigem Material, insbesondere Pellets oder Stückerzen bzw. Eisenschwamm, in einem Elektroofen Expired DE2535207C3 (de)

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