DE3149415C2

DE3149415C2 -

Info

Publication number: DE3149415C2
Application number: DE3149415A
Authority: DE
Inventors: Goeran Vaesteraas Se Grimfjaerd
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1981-12-14
Publication date: 1990-09-06
Also published as: DE3149415A1; US4395281A; JPH026806B2; SE448741B; SE8009116L; GB2092465B; JPS57131305A; GB2092465A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entschwefelung von Roheisen in Torpedopfannen, bei dem Reaktionsmittel in das flüssige Roheisen eingeblasen werden.

Bei der Roheisenherstellung ist man bestrebt, im Zusammen hang mit der Entschwefelung einen möglichst guten Kontakt zwischen dem Entschwefelungsmittel und der Schmelze herzu stellen. Ferner möchte man die Anhäufung von Schlacke und Eisen in bestimmten Bereichen des üblichen Behandlungsbe hälters, nämlich der Torpedopfanne, verhindern. Solche An häufungen von Schlacke und Eisen verkleinern das effektive Volumen der Torpedopfanne, verursachen einen ungleichmäßigen Verschleiß des Futters und verschlechtern die Strömungsver hältnisse in der Torpedopfanne, was sich besonders bei der ge nannten Schwefelreinigungsbehandlung nachteilig bemerkbar macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten nachteiligen Verhältnisse möglichst weitgehend zu beseiti gen und den Wirkungsgrad der Entschwefelungsreaktion zu ver bessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Ober begriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungs gemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach der Er findung sind in den Ansprüchen 2 und 3 genannt.

Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist im An spruch 4 genannt, während die Ansprüche 5 bis 7 vorteilhaf te Weiterbildungen der Anordnung enthalten.

Durch die Anordnung von einem oder mehreren Umrührern am Außenteil einer Torpedopfanne erhält man eine kräftige Um rührung der Eisenschmelze. An den Stellen, an denen die Um rührer an der Torpedopfanne plaziert sind, sollen antima gnetische Fenster in der Wand der Torpedopfanne vorhanden sein, durch welche das magnetische Feld der Umrührer leicht hindurchtreten kann. Durch das Umrühren wird der Kontakt zwischen dem Entschwefelungsmittel und der Schmelze bei der Entschwefelung erhöht, wobei das Reaktionsmittel in die Tor pedopfanne injiziert wird. Auf diese Weise wird eine ver stärkte Reaktion erzielt, und die Behandlungskosten pro Tonne Schmelze werden erheblich gesenkt. Man verhindert zu gleich die eingangs genannte Ansammlung von Schlacke und Eisen in der Torpedopfanne. Solche Ansammlungen haben bis her das effektive Volumen (Nutzvolumen) der Torpedopfanne verringert, einen ungleichmäßigen Verschleiß des Futters bewirkt und die Strömungsverhältnisse in der Torpedopfanne ungünstig beeinflußt, und zwar vor allem bei der genannten Behandlung zur Entschwefelung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen anhand der Zeichnung näher erläutert wer den. Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 2 und 3 Ausführungsbeispiele für die Pla zierung von Umrührern, wobei die Torpedo pfanne in Fig. 2 von der Seite und in Fig. 3 von oben gesehen wird.

Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung von Umrührern an einer Torpedopfanne 11 für Roheisen, um eine Schmelzen strömung in Richtung des Pfeils A zur Reaktionszone 12 oder in umgekehrter Richtung zu erhalten. Die Torpedo pfanne 11 ist im Längsschnitt gezeigt, und der Pfeil A zeigt die Bewegung der Schmelze auf ihrem Weg zur Reak tionszone 12, in welche auch mittels einer Lanze 13 oder auf andere Weise Reaktionsmittel eingeblasen werden. Die schraffiert dargestellten Bereiche 14 und 15 zeigen die üb lichen Aufhäufungszonen, an denen die Strömung der Schmelze gering ist. Die unter der Torpedopfannenwand angebrachten Räder 16 ermöglichen es, die Torpedopfanne zu oder von den Umrührern weg zu transportieren. Ein oder mehrere induktive Umrührer werden auf solche Weise an der Torpedopfannenwand plaziert, daß man zum einen den größtmöglichen Materialfluß von Metall zur Reaktionszone 12 hin, also dort, wo die In jektion durch die Lanze 13 erfolgt, und zum andern eine Umrührung an solchen bekannten Stellen erzielt, wo eine Anhäufung verhindert werden kann.

Die Fig. 2 und 3 zeigen geeignete Plazierungen der Um rührer. Diese können entweder an dem mit 1 bezeichneten Bereich längs der einen Seite (siehe Fig. 2) oder auf bei den Seiten der Torpedopfanne plaziert werden. Fig. 2 zeigt die Torpedopfanne von der Seite und Fig. 3 von oben. Man kann die Umrührer jedoch auch an dem mit 2 bezeichne ten Bereich plazieren, d. h. unter der Torpedopfanne. Die Umrührer können sich dabei unter der Pfanne erstrecken und an beiden Seiten nach oben erstrecken.

Eine andere Plazierung der Umrührer zeigt Fig. 3, wo die Umrührer auf den Außenkonen der Torpedopfannen-Oberseite angeordnet sind. Die Figur zeigt auch den Bereich, in dem ein seitlich angeordneter Umrührer untergebracht werden kann. Von den beiden Umrührern 3 kann natürlich auch einer entfallen, so daß nur in einer der beiden Lagen ein Umrüh rer vorhanden ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Entschwefelung in Torpedopfannen, was mengenmäßig z. Zt. sehr stark angewendet wird, treten normalerweise die folgenden Nachteile auf:

Die Form der Torpedopfanne ist hinsichtlich der Möglichkeit ungünstig, eine genügend gute Umrührung der Schmelze zu erzielen, damit der Kontakt zwischen Entschwe felungsmittel und Schmelze akzeptabel wird. Um die Um rührung zu verbessern, hat man bisher die Umrührung durch Impulse von injiziertem Gas mit Pulver durch die Lanzenspit ze, beispielsweise die Lanze 13 in Fig. 1, vorgenommen und hierbei beispielsweise Pulverzusätze, die eine gute Um rührung durch Gasentwicklung bewirken, sowie eine spezielle Lanzenausführung verwendet, wie z. B. doppelte oder kreuz weise gelegte Lanzen, senkrechte Lanzen mit zwei entgegen gerichteten Öffnungen oder gebogene Lanzen. Auch wurde eine Lanze an jeder Kurzseite der Torpedopfanne erprobt, und ge legentlich wurden auch zusätzliche Gasspüllanzen oder Gasspülsteine benutzt.

Diese Maßnahmen gehören zum Stand der Technik, und ihnen sind die gleichen praktischen Probleme gemeinsam, die sich dahin auswirken, daß das Strömungsbild schwer zu beeinflussen oder vorher zu bestimmen ist. Die Strömung wird beispiels weise stark von den Anhäufungen in der Torpedopfanne be einflußt. Es ist auch schwer, mit Gas die gewünschte Umrühr richtung, beispielsweise in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1, zu erhalten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem man durch die Anwendung einer induktiven Umrührung mit einer Umrühr richtung beispielsweise gemäß dem Pfeil A in Fig. 1 eine be deutend effektivere Strömung erzielt, die gerichtet und au ßerdem reproduzierbar ist und die gegenüber den obengenann ten Störeinflüssen kaum empfindlich ist. Der Kern des Prob lems besteht darin, daß die Reaktionszone während der Ent schwefelung mehr und mehr an Schwefel verliert, da der Aus tausch zwischen der Schmelze in der Reaktionszone und den übrigen Teilen der Schmelze zu niedrig ist. Da es schwierig ist, den Fluß an Entschwefelungsmittel in einem hierzu im Verhältnis stehenden Maße zu verringern, sollten der Reak tionszone 12 eigentlich mit sinkendem Schwefelgehalt wäh rend der Behandlung immer größere Mengen mehr oder weniger unbehandelter Schmelze zugeführt werden. Dies geschieht je doch nicht, und der Wirkungsgrad des Entschwefelungsmittel sinkt normalerweise immer schneller mit abnehmendem Schwe felgehalt. Außerdem vergeht eine gewisse Initialzeit vom Beginn der Injektion bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Im puls von der Lanzenspitze eine gewisse Bewegung der Schmelze in Gang gesetzt hat, wodurch das Ergebnis der Reaktion weiter verringert wird.

Dadurch, daß die Schmelze gemäß der Erfindung induktiv um gerührt wird, womit unmittelbar vor Beginn der Injektion begonnen wird, wird der Austausch zwischen der Schmelze in der Reaktionszone und der übrigen Schmelze erhöht, wo durch die Verarmung an Schwefel in der Reaktionszone ver hindert wird. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Ent schwefelungsreaktion erheblich größer, wodurch der Ver brauch an Entschwefelungsmittel gesenkt werden kann, was für die Behandlungskosten von großer Bedeutung ist. Eine Ent schwefelung auf besonders niedrige Schwefelgehalte (ca. 0,005%) wird heute immer häufiger vorgenommen, jedoch mit einem entsprechend niedrigeren Wirkungsgrad der Entschwefe lungsreaktion. Hier wird durch die induktive Umrührung nach der Erfindung eine erhebliche Verbesserung erzielt.

Beim Entleeren der Torpedopfanne in eine Zwischenpfanne kön nen auch Umrührer verwendet werden, um zu verhindern, daß die Schlacke mit in die Zwischenpfanne gelangt. Hierdurch wird die Präzision beispielsweise bei einer anschließenden Sauerstoffkonvertereinblasung wesentlich erhöht. Eventuell kann auf eine Schlackenabziehung aus der Zwischenpfanne ver zichtet werden.

Claims

1. Verfahren zur Entschwefelung von Roheisen in Torpedopfan nen, bei dem Reaktionsmittel in das flüssige Roheisen einge blasen werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen oder mehrere elektromagnetische Umrührer an der Außenwand der Torpedopfanne dem Roheisen eine Bewe gungsrichtung in Längsrichtung (A) der Torpedopfanne ver liehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Roheisen zusätzlich eine Bewe gungsrichtung senkrecht zur Längsrichtung der Torpedopfanne verliehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Umrührfeld beim Entleeren der Torpedopfanne so gerichtet wird, daß ein Mitfließen von Schlacke in die Gießpfanne verhindert wird.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß an einer oder an einigen der Seiten der Torpedo pfanne (11) ein oder mehrere elektromagnetische Umrührer (1 bis 3) derart plaziert sind, daß sie eine Umrührkraft in Längsrichtung der Torpedopfanne hervorrufen, und daß an den Plazierungsstellen der Umrührer die Wand der Torpedopfanne antimagnetische Fenster hat.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß ein oder mehrere Umrührer (1 bis 3) der art plaziert sind, daß sie eine Umrührkraft senkrecht zur Längsrichtung der Torpedopfanne hervorrufen.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß zumindest einer der Umrührer (1 bis 3) derart beweglich und/oder drehbar angeordnet ist, daß die Umrührrichtung veränderbar ist und/oder die geeignetste Plazierung der Umrührer an der Außenhülle der Torpedopfanne einstellbar ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Umrührer (1 bis 3) fest installiert sind und daß die Torpedopfanne zu den Umrührern hin oder von diesen weg transportierbar ist.