DE3129398C2

DE3129398C2 - Einblasverfahren zum Einführen von Feststoffen in das Stahlbad eines Herdofens, insbesondere zur Entphosphorung des Stahles

Info

Publication number: DE3129398C2
Application number: DE3129398A
Authority: DE
Inventors: Harald 5600 Wuppertal Graf; Norbert 4505 Bad Iburg Henning; Friedhelm 4500 Osnabrück Hillebrand; Klaus Dipl.-Ing. 4504 Georgsmarienhütte Schäfer
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1981-07-25
Filing date: 1981-07-25
Publication date: 1984-05-17
Also published as: DE3129398A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einblasverfahren zum Einführen von Feststoffen in Stahlbehälter von Herdöfen und ist insbesondere für die Entphosphorierung von Stahl in Herdöfen geeignet. Die Erfindung besteht darin, daß der Feststoff nur mit einem Förderstrahl eingeblasen wird und daß andere Gasstrahlen mit einer Geschwindigkeit gleichzeitig eingeblasen werden, die wesentlich höher liegt als die Geschwindigkeit des den Feststoff zuführenden Förderstrahles.

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einführen von Feststoffen in das Stahlbad eines Herdofens, insbesondere zur Entphosphorung des Stahles, sowie auf eine Blaslanze zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind (siehe z. B. DE-OS 28 55 903) Blasverfahren und Blaslanzen der eingangs genannten Art bekannt, die zum Einführen der Feststoffe in das Stahlbad eines Elektroofens dienen. Diese führen bei den bekannten Verfahren und Blaslanzenkonstruktionen zu erheblichen Schwierigkeiten, weil der Elektroofen oder sonstige Herdofen eine relativ geringe Badtiefe haben und damit eine relativ große Oberfläche aufweisen. Infolge der großen Oberfläche und der im Vergleich zu dieser meist punktförmigen Einführung der Feststoffe ist die Durchmischung bei derartigen Herdofen unvollkommen.

Das hauptsächliche Anwendungsgebiet der Zuführung von Feststoffen in Stahlbäder von Herdofen liegt bei der Entphosphorung. Hierbei werden die Feststoffe mit einem Treibgas in das Bad hineingetrieben, wobei bei einer Entphosphorung Sauerstoff, bei ek.sr Entschwefelung inerte Gase, z. B. Argon, Verwendung finden.

In diese Treibgase werden bei der Entphosphorung beispielsweise Gemische aus Kalk, Kalkstein und Rußspat eingemischt.

Das Einmischen geschieht dabei mit Blaslanzen, welche bei der Entschwefelung mit Schubförderung arbeiten. Dabei werden 100 bis 250 kg Feststoffe pro Minute bei 10 bar gefördert, wozu im allgemeinen 100 bis 2501 Treibgas benötigt werden. Wesentlich höher ist der Treibgasbedarf bei der Entphosphorung, weil der verwendete Sauerstoff gleichzeitig Reaktionspartner für die Entkohlung und Entphosphorung ist, so daß Verbrauche von 10 bis 20 nvVmin für Drücke und Feststoffmengen erforderlich sind, wie sie im Vorstehenden für die Entschwefelung genannt wurden.

Ist bei der Entschwefelung die Durchmischung bereits wegen der geringen Treibgasmengen unbefriedigend, so ergibt sich bei der Entphosphorung trotz des hohen Einsatzes von Treibgas ebenfalls eine ungünstige Durchmischung. Die Praxis hat gezeigt, daß beispielsweise im UHP-Ofen durch den Esnblasvorgang selbst nur eine geringe Direktdurchmischung der Schmelze erfolgt und dadurch eine wirksame Entphosphorung innerhalb der zur Verfügung stehenden Zeit nicht erfolgt

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reaktionszeit der Feststoffe mit dem Bad zu verringern und die im allgemeinen bei den bekannten Verfahren, soweit diese bei UHP-Öfen durchgeführt werden, relativ hohen viskosen Schlucken leichtflüssiger zu machen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Feststoff mit mindestens einem Gasstrahl (Förderstrahl) von relativ geringer Geschwindigkeit und an oder um den Gasstrahl mit geringer Geschwindigkeit mindestens ein Gasstrahl (Treibstrahl) von relativ hoher Geschwindigkeit in das Stahlbad eingeblasen wird, daß das Verhältnis der Geschwindigkeiten von Förderstrahlen zu Treibstrahlen zwischen 10 und 20 liegt und daß die Treibstrahlgeschwindigkeit in der Nähe aber unterhalb der Schallgeschwindigkeit liegt

Die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, daß eine direkte, schnell ablaufende Durchmischung des Feststoffes mit dem Bad entsteht Weiterhin hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Menge des Fördergases auch im Falle der Entphosphorung wesentlich reduziert werden kann. Insbesondere bei der Entphosphorung kann auch die Feststoffmenge vermindert werden, weil infolge der schnellen Durchmischung der Abiauf der Reaktion in einem Temperaturbereich vollzogen werden kann, in welchem das Gleichgewicht der Entphosphorung sehr günstig liegt. Es hat sich gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren die kinetische Energie der Teilchen innerhalb des Bades wesentlich erhöht werden kann, so daß ein vorzeitiges Hochsteigen der Feststoffe vermieden wird und ein maximaler Kontakt zwischen Feststoff und Bad stattfindet.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden drei konzentrisch um einen zentralen Förderstrahl

verlaufende Treibstrahlen eingesetzt, deren Geschwindigkeiten bis in die Nähe der Schallgeschwindigkeit gesteigert werden können. Das Verhältnis der Geschwindigkeit eines Treibstrahls zur Geschwindigkeit eines Förderstrahls liegt vorteilhafterweise zwischen 10 und 20.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird im Falle einer Entphosphorung d«is Stahls Sauerstoff als Gas für den Förderstrahl benutzt, während für die Treibstrahlen ein inertes Gas, z. B. Argon, ι ο Verwendung findet

Den Treibstrahlen können auch Feststoffe beigegeben werden, wobei jedoch immer der überwiegende A nteil der Feststoffe durch den oder die Förderstrahlen zugeführt werden soll.

Die Erfindung bezieht sich auch auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung wird um ein zentrales Förderrohr herum ein einen ringförmigen Austrittsspait bildendes Doppeirohr angeordnet, weiches zur Zuführung des als Mischgas dienenden Treibgasanuils dient.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein zentrales Fördergasrohr vorgesehen, um das herum jeweils um 120° versetzt und im gleichen Abstand vom Fördergasrohr verlaufend drei Treib-Strahlrohre vorgesehen sind. Die angestrebte Strahlgeschwindigkeit am Austritt der Treibstrahlrohre kann bei vorgegebenem Druck durch entsprechende Verengung des Rohrquerschnittes eingestellt werden. Hierdurch kann noch zusätzlich ein Venturieffekt erzielt werden.

Die Erfindung ist anhand der Figuren beispielsweise veranschaulicht

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig.2 ist ein Schnittbild längs-der Linie H-II der Fig.l.

F i g. 3 ist ein F i g. 2 entsprechendes Schnittbild durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Um ein zentrales Förderrohr 1 von relativ großem Durchmesser sind drei Treibstrahlrohre 2^2', 2" im Abstand von einem zentralen Förderrohr 1 in einer feuerfesten Masse 3 gelagert, siehe F i g. 1 und 2. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 umgibt ein feuerfester Mantel 4 zusätzlich die Gesamtheit der Lanze. Die Lanze wird für den Einblasvorgang vorzugsweise in das Stahlbad eingetaucht.

In der Fig.3 sind um das zentrale Förderrohr 1 herum zwei Treibstrahlrohre 5 und 5', die einen Ringspalt freilassen, durch den der Treibstrahl ringförmig um den Förderstrahl austritt, angeordnet. Die Treibstrahlrohre 5,5' und das Förderrohr 1 sowie der Mantel 4 werden in richtigem Abstand durch Zwischenschaltung von Feuerfestmasse 3 gehalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einblasverfahren zum Einführen von Feststoffen in das Stahlbad eines Herdofens, insbesondere s zur Entphosphorung des Stahles, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoff mit mindestens einem Gasstrahl (Förderstrahl) von relativ geringer Geschwindigkeit und an oder um den Gasstrahl mit geringer Geschwindigkeit mindestens ein to Gasstrahl (Treibstrahl) von relativ hoher Geschwindigkeit in das Stahlbad eingeblasen wird, daß das Verhältnis der Geschwindigkeiten von Förderstrahlen zu Treibstrahlen zwischen 10 und 20 liegt und daß die Treibstrahlgeschwindigkeit in der Nähe aber unterhalb der Schallgeschwindigkeit liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei gleichverteilt auf einem Kreisbogen um einen zentralen Förderstrahl verlaufende Treibstrahlsa gleichzeitig in das Bad geblasen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Entphosphorung von Stahl für den mindestens einen Förderstrahl als Gas Sauerstoff und für den mindestens einen Treibstrahl als Gas ein inertes Gas verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch der mindestens eine Treibstrahl einen gewissen und vorzugsweise geringen Feststoffanteil fördert.

5. Lanze zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche ·> bis 4,i^durch gekennzeichnet, daß um ein zentrales Förderrohr (1) herum ein Ringspaltrohr (5) angeordnet is welches zur Zuführung des einzigen Treibstrahles dient

6. Lanze zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentrales Fördergasrohr (1) vorgesehen ist, um welches herum um je 120° versetzt und in gleichem Abstand vom Fördergasrohr (1) und paral-IeI zu diesem drei Treibstrahlrohre (2,2', 2") verlaufen.

7. Lanze nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Förderstrahlrohre (1) und Treibstrahlrohre (2,2', 2"; 5,5') in einem gemeinsamen Feuerfestmaterial (3) in definiertem Abstand voneinander eingelagert sind.

8. Lanze nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstrahlrohre (2, 2', 2"; 5,5') an ihrem Ende eine düsenförmige Verengung aufweisen.