DE3340472A1

DE3340472A1 - LD CONVERTER WITH AFTERBURN

Info

Publication number: DE3340472A1
Application number: DE19833340472
Authority: DE
Inventors: Axel Friedrich 6670 St Ingbert Gonschorek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1983-11-09
Publication date: 1985-05-15
Also published as: EP0160690A1; WO1985002203A1

Abstract

LD-converter with additional nozzles for the temporary infeed of secondary oxygen intended to the post combustion of CO-containing reaction gas, wherein the additional nozzles (11) are arranged at the lower end of a hollow lance (8) which is concentric with respect to the oxygen blowing lance (5) and are so directed that the jets (12) of secondary oxygen can not impact the wall (2) of the converter (1) or the oxygen blowing lance. The hollow lance (8) is perpendicularly displaceable with respect to the oxygen blowing lance (5).

Description

LD-Konverter mit Nachverbrennung LD converter with afterburning

Die Erfindung betrifft einen LD- oder LDAC-Konverter zur Erzeugung von Stahl-mit einer zentralen, durch die Konvertermündung einführbaren Sauerstoffblaslanze und mit Zusatzdüsen oberhalb der Hauptdüsen der Sauerstoffblaslanze zum Einleiten von Sekundär-Sauerstoff in die sich beim Frischen bildenden CO-haltigen Reaktionsgase zwecks deren Nachverbrennung zu CO2. Eine solche Nachverbrennung verbessert den wärmetechnischen Wirkungsgrad eines LD- bzw.The invention relates to an LD or LDAC converter for generation made of steel with a central oxygen lance that can be introduced through the converter mouth and with additional nozzles above the main nozzles of the oxygen blowing lance for introduction secondary oxygen into the CO-containing reaction gases that form during freshening for the purpose of their afterburning to CO2. Such an afterburning improves the thermal efficiency of an LD resp.

LDAC-Konverters.LDAC converter.

Es ist bekannt, zur Nachverbrennung der CO-haltigen Reaktionsgase den dafür benötigten Sauerstoff über Seitendüsen auf die Stahlbadoberfläche aufzublasen (DE-OS 27 55 165 und 30 08 145), die als Zweirohrdüsen ausgeführt sind, um außer dem Sekundär-Sauerstoff auch ein Düsenschutzmedium einzuleiten. Die relativ in Nähe der Stahlbadoberfläche liegenden Seitendüsen sind jedoch anfällig hinsichtlich einer Bärenbildung an den Düsenöffnungen, wenn die Seitendüsen nicht in Betrieb sind. Hierdurch kann die Richtung des Strahles von Sekundär-Sauerstoff derart abgelenkt werden, daß die feuerfeste Auskleidung des Konverters in Mitleidenschaft gezogen wird. In Kombination mit einer Sauerstoffblaslanze beim LD-Verfahren kann die Ablenkung auch zu deren Zerstörung führen.It is known for the afterburning of the CO-containing reaction gases to blow the oxygen required for this onto the surface of the steel bath via side nozzles (DE-OS 27 55 165 and 30 08 145), which are designed as two-pipe nozzles to except to introduce a nozzle protection medium to the secondary oxygen. The relatively close However, the side nozzles lying on the steel bath surface are prone to a Bear formation on the nozzle openings when the side nozzles are not in use. As a result, the direction of the beam of secondary oxygen can be deflected in this way the refractory lining of the converter will be affected will. In combination with an oxygen lance in the LD method, the diversion also lead to their destruction.

Aus diesen Gründen hat man auch schon oberhalb der Haupt- düsen der zentralen Sauerstoffblaslanze Sekundärdüsen vorgesehen (Zweikreislanzen), deren Sekundär-Sauerstoffstrahlen jedoch zwangläufig in einem relativ flachen Winkel gerichtet sind, um die sich über dem Stahlbad befindlichen Reaktionsgase nachzuverbrennen. Dieser flache Strahlwinkel verursacht ebenfalls an der Auskleidung des Konverters örtlich zu hohe Temperaturen, die zur Zerstörung des Mauerwerks führen, wenn nicht eine komplizierte und regeltechnisch aufwendige Schlackenführung betrieben wird.For these reasons one has already above the main nozzles the central oxygen lance secondary nozzles are provided (two-circuit lances), their However, secondary oxygen jets are necessarily directed at a relatively shallow angle are to post-burn the reaction gases located above the steel bath. This flat jet angle also causes the lining of the converter Locally too high temperatures, which lead to the destruction of the masonry, if not a complicated and technically complex slag management is operated.

Ausgehend von der Voraussetzung, daß das Einleiten von Sekundär;Sauerstoff aus verfahrenstechnischen Gründen zeitweise unterbrochen bzw. chargenweise ausgesetzt wird, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Bärenbildung an den Mündungen der Sekundärdüsen zu unterbinden und die Beschädigung der Konverter-Auskleidung sowie der Sauerstoffblaslanze durch die bei der Nachverbrennung entstehenden Temperaturen zu vermeiden. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Zusatzdüsen für Sekundär-Sauerstoff am unteren Ende einer die Sauerstoffblaslanze mit engem Bewegungsspiel umgebenden Hohllanze angeordnet sind, die frei verschieblich ist und deren Düsen-Ende auf etwa die Höhe der Konvertermündung einstellbar ist, wobei die Zusatzdüsen derart gerichtet sind, daß die austretenden Sekundär-Sauerstoffstrahlen je einen äußeren und inneren Ringquerschnitt des Konverter-Innenraumes unbeaufschlagt lassen.Assuming that the introduction of secondary oxygen temporarily interrupted or suspended in batches for procedural reasons is, the invention has set itself the task of the bear formation at the mouths of the secondary nozzles and damage to the converter lining as well as the oxygen lance due to the temperatures resulting from the afterburning to avoid. The solution to this problem is according to the invention that the Additional nozzles for secondary oxygen at the lower end of the oxygen lance are arranged with close play surrounding hollow lance, which can be moved freely and whose nozzle end can be adjusted to approximately the height of the converter mouth, wherein the additional nozzles are directed such that the emerging secondary oxygen jets one outer and one inner ring cross-section of the converter interior is unaffected permit.

Hierdurch wird erreicht, daß zunächst die Mündungen der Sekundärdüsen bzw. Zusatzdüsen in einem derartigen Abstand von der Stahlbadoberfläche bleiben, daß eine Bärenbildung weitgehend auch während der Kühlphase mit Luft ausgeschlossen ist. Da die Strahlrichtung des Sekundär-Sauerstoffes wegen des großen Abstandes der Sekundärzusatzdüsen von der Badoberfläche verhältnismäßig steil abwärts verläuft und demgemäß ein unbeaufschlagter innerer und äußerer Ringraum verbleibt, in denen somit keine wesentliche Nachverbrennung stattfindet, werden ferner zu hohe Temperaturen von der Konverterauskleidung und der Sauerstoffblaslanze ferngehalten.This ensures that the mouths of the secondary nozzles are first of all or additional nozzles remain at such a distance from the steel bath surface, that a bear formation largely excluded even during the cooling phase with air is. Because the direction of the beam of the secondary oxygen because of the large distance the secondary additional nozzles runs relatively steeply downwards from the bath surface and accordingly an unaffected inner and outer annulus remains in which thus none substantial afterburning takes place, are also too high temperatures kept away from the converter lining and the oxygen blowing lance.

Statt eines besonderen Antriebes für die Höhenverstellung der Hohllanze bzw. zur Variation der Mündungshöhe der Zusatzdüsen ist es zur Vereinfachung der Anlage vorteilhaft, daß die zweckmäßig wassergekühlte Hohllanze am oberen Ende einen Anschlagflansch aufweist, der in Betriebsstellung auf einem ortsfesten Lanzen-Führungsring aufliegt, aus der sie durch an der Blaslanze angeordnete Verdickungen bzw.Instead of a special drive for adjusting the height of the hollow lance or to vary the height of the mouth of the additional nozzles, it is to simplify the System advantageous that the expediently water-cooled hollow lance at the upper end one Has stop flange, which in the operating position on a stationary lance guide ring rests, from which it is formed by thickenings or thickenings arranged on the lance.

Noppen bei deren Aufwärtsbewegung mitschleppbar ist. Diese Konstruktion erlaubt es, die Erfindung auch nachträglich an vorhandenen Konverter zu verwirklichen, die allenfalls eine erweiterte Durchtrittsöffnung in dem von der Konvertermündung schräg aufwärts führenden Kaminrohr erhalten müssen.Knobs can be dragged along with their upward movement. This construction allows the invention to be implemented retrospectively on existing converters, at most one widened passage opening in that of the converter mouth Must receive chimney pipe leading upwards at an angle.

Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag ist der Anschlagflansch der Hohllanze für Sekundär-Sauerstoff durch eine derart oberhalb des Lanzen-Führungsringes angeordnete Auffangvorrichtung festlegbar, daß die hochgestellte Hohllanze die Durchtrittsöffnung im Kaminrohr noch verschließt.According to a further proposal of the invention, the stop flange is the Hollow lance for secondary oxygen through one above the lance guide ring arranged collecting device fixable that the raised hollow lance the passage opening still closed in the chimney pipe.

Diese Maßnahme dient dazu, daß in längeren Betriebszeiträumen ohne Einsatz der Hohllanze die Bärenbildung an den Sekundär- bzw. Zusatzdüsen noch weiter unterbunden wird, andererseits durch die Abdichtung der Durchtrittsöffnung für die ineinandergeschachtelten Lanzen im Kaminrohr die Zugverhältnisse nicht verändert wird.This measure is used to ensure that in longer periods of operation without Use of the hollow lance further prevents the formation of bears at the secondary or additional nozzles is prevented, on the other hand by sealing the passage opening for the nested lances in the chimney pipe do not change the draft will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines LD-Konverters gemäß der Erfindung im senkrechten Schnitt dargestellt. Das Konvertergefäß 1 mit der feuerfesten Auskleidung 2 hat eine Mündung 3, an die sich ein ortsfestes Kaminrohr 4 anschließt. Durch die Mündung 3 ist eine Sauerstoffblaslanze 5 eingelassen, aus deren Hauptdüsen 6 Primär-Sauerstoff auf die Schmelze 7 aufgeblasen wird.In the drawing, an embodiment of an LD converter is shown in FIG the invention shown in vertical section. The converter vessel 1 with the refractory Lining 2 has a mouth 3 to which a stationary chimney pipe 4 is connected. An oxygen blowing lance 5 is let in through the mouth 3, from its main nozzles 6 primary oxygen is blown onto the melt 7.

Die Sauerstoffblaslanze 5 ist mit engem Bewegungsspiel von einer wassergekühlten Hohllanze 8 umgeben, die frei verschieblich ist und deren Höhenlage durch Anschlag des am oberen Ende angeordneten Anschlagflansches 9 an dem Führungsring 10 für die Lanzen bestimmt ist. Die Hohllanze 8 ist so lang, daß ihr unteres Ende in der durch den Anschlagflansch 9 bestimmten Höhenlage etwas in die Konvertermündung 3 eintaucht. An diesem Ende sind Sekundär-bzw. Zusatzdüsen 11 zur Einleitung von Sekundär-Sauerstoff angeordnet, der durch die wassergekühlte Hohllanze 8 eingeleitet wird. Die Richtung der aus den Sekundärdüsen 11 austretenden Sauerstoffstrahlen 12 ist so steil, daß -wie erkennbar - je ein äußerer und ein innerer Ringquerschnitt 13 bzw. 13a des Konverter-Innenraumes unbeaufschlagt bleibt. Dies kommt dem Umstand entgegen, daß sich die CO-haltigen Reaktionsgase, die durch die "Wolke" 14 dargestelit sind, in der stärksten Konzentration in der zentralen Zone zwischen diesen Ringquerschnitten entwickeln mit der Folge, daß die Auskleidung 2 des Konverters und die Blaslanze 5 selbst von Brenngasen aus der Nachverbrennung der Reaktionsgase kaum berührt werden.The oxygen blowing lance 5 is of a water-cooled one with a narrow range of motion Surrounding hollow lance 8, which is freely movable and its height position by stop of the stop flange 9 arranged at the upper end on the guide ring 10 for the Lances is intended. The hollow lance 8 is so long that its lower end in the through the stop flange 9 dips somewhat into the converter mouth 3 at a certain altitude. At this end are secondary or. Additional nozzles 11 for introducing secondary oxygen arranged, which is introduced through the water-cooled hollow lance 8. The direction the exiting from the secondary nozzles 11 oxygen jets 12 is so steep that - as can be seen - each an outer and an inner ring cross-section 13 and 13a of the Converter interior remains unaffected. This complies with the fact that the CO-containing reaction gases, which are shown by the "cloud" 14, in the greatest concentration in the central zone between these ring cross-sections develop with the result that the lining 2 of the converter and the lance 5 are hardly affected even by fuel gases from the afterburning of the reaction gases.

Außerdem liegen die Sekundärdüsen 11 in einem derartigen Abstand von der Oberfläche der Schmelze 7, daß eine Bärenbildung an den Düsenmündungen weitgehend vermieden wird, wenn betriebsbedingt Sekundär-Sauerstoff nicht benötigt und auf Düsenkühlung umgestellt wird.In addition, the secondary nozzles 11 are at such a distance from the surface of the melt 7 that a bear formation at the nozzle mouths largely is avoided if secondary oxygen is not required for operational reasons and is on Nozzle cooling is switched.

Die Sauerstoffblaslanze 5 hat oberhalb ihrer Hauptdüsen 6 Verdickungen bzw. Noppen 15, die die Hohllanze 8 mitschleppen, wenn die Blaslanze 5 zum Entleeren des Konverters hochgefahren wird.The oxygen blowing lance 5 has 6 thickenings above its main nozzles or knobs 15, which drag the hollow lance 8 along when the blowing lance 5 is to be emptied the converter is booting up.

Oberhalb des Lanzenführungsringes 7 ist eine schematisch angedeutete schaltbare Auffangvorrichtung 17 für den Anschlagflansch 9 der Hohllanze 8 angeordnet, um die Hohllanze in einer Höhenlage festzulegen, in der die Sekundärdüsen 11 der Hohllanz bis innerhalb des Kaminrohres 4 zurückgezogen sind, die Durchtrittsöffnung 18 im Kaminrohr aber noch weitgehend verschlossen ist.Above the lance guide ring 7 is a schematically indicated switchable collecting device 17 arranged for the stop flange 9 of the hollow lance 8, to set the hollow lance at an altitude in which the secondary nozzles 11 of the Hollow lance to inside the chimney pipe 4 who have withdrawn However, passage opening 18 in the chimney pipe is still largely closed.

Wie schon erwähnt, ist die Hohllanze 8 wassergekühlt.As already mentioned, the hollow lance 8 is water-cooled.

Dies ist in der Zeichnung durch die zum Anschlagflansch 9 führenden Kühlwasserleitungen 20 angedeutet. Die Wasserkühlung erfolgt permanent. Zur Einleitung des SeRundär-Sauerstoffes dient eine Leitung 21, die über ein Umschaltventil 22 mit einer Leitung 23 wahlweise in Verbindung gebracht werden kann, die ebenfalls an den Anschlagflansch 9 der Hohllanze 8 angeschlossen ist. Wach Umschaltung des Ventils 22 kann über eine Leitung 24 der Hohllanze 8 ein Kühlmedium (Luft oder Innertgas) zugeführt werden. Es versteht sich, daß in Anbetracht der Höhenverstellbarkeit der Hohllanze 8 die Leitungen 20 und 23 biegsam ausgeführt werden müssen.This is shown in the drawing by the leading to the stop flange 9 Cooling water lines 20 indicated. The water cooling is permanent. As an introduction the secondary oxygen is served by a line 21, which is connected via a switching valve 22 can be optionally brought into connection with a line 23, which also is connected to the stop flange 9 of the hollow lance 8. Awake switching of the Valve 22 can supply a cooling medium (air or inert gas) to the hollow lance 8 via a line 24. are fed. It is understood that in view of the height adjustability of the Hollow lance 8 the lines 20 and 23 must be made flexible.

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Claims

Claims 1. LD converter for the production of steel with a central oxygen lance (5), which can be introduced through the converter mouth (3), and with secondary or additional nozzles above the main nozzles (6) of the oxygen lance for introducing secondary oxygen into the CO-containing ones that are formed during freshening Reaction gases for the purpose of their afterburning to CO2, characterized in that the additional nozzles (11) at the lower end of the oxygen blowing lance (5) with narrow Movement game surrounded hollow lance (8) are arranged, which is freely displaceable and whose nozzle end can be adjusted to approximately the height of the converter mouth (3), wherein the additional nozzles are directed such that the exiting jets (12) of secondary oxygen one outer and one inner ring cross-section (13 or 13a) leave the interior of the converter unaffected.

2. Converter according to claim 1 with a stationary blowing lance guide ring (10), characterized in that the hollow lance (8) has a stop flange at the upper end (9), which rests on the stationary guide ring in the operating position the -er through thickenings or

Knobs (15) on the blowing lance can be dragged along as it moves upwards is.

3. Converter according to claim 2 with one of the converter mouth (3) Chimney pipe (4) leading obliquely upwards, characterized in that the stop flange (9) of the hollow lance (5) by one arranged in this way above the guide ring (10) The collecting device (17) can be fixed in such a way that the raised hollow lance has a passage opening (18) in the chimney pipe (4) is still closed.