DE3390182C2

DE3390182C2 -

Info

Publication number: DE3390182C2
Application number: DE3390182T
Authority: DE
Inventors: Jury Andreevich Rudnev; Alexei Grigorievich Zubarev; Gennady Sergeevich Kolganov; Evgeny Nektarievich Ivashina; Jury Ivanovich Zhavoronkov
Original assignee: N PROIZV OB TULATSCHERMET
Current assignee: N PROIZV OB TULATSCHERMET
Priority date: 1982-09-03
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1990-08-02
Also published as: WO1984000980A1; JPS59502109A; IT1194386B; AU1776783A; IT8322778A0; HU190850B; GB8410731D0; GB2137742A; DE3390182T1; GB2137742B; AT393695B; DD242942A3; JPS6365731B2; AU559852B2; BR8307492A; ATA904883A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Windform zum Bodenblasen von Metall, die mindestens zwei konzentrisch angeordnete Rohre, deren Mittelkanal für die Sauerstoffzufuhr bestimmt ist, während Kanäle zwischen den Rohren für die Zufuhr flüssiger oder gasförmiger Produkte und eines Brennstoffes dienen, sowie schraubenförmige Führungselemente enthält, welche zumindest in einem der Kanäle angeordnet sind.

Aus der DE-AS 20 33 975 sind Verfahren und Vorrichtung zum Einleiten eines oxidierenden Gases durch Düsen in einen Konverter bekannt, bei dem zwei konzentrische Rohre verwendet werden, die im Durchmesser eng angepaßt ineinander sitzen und wenigstens auf einer ihrer Berührungsflächen Rillen zum Einführen von Heizöl oder Erdöl als Mantelkühlflüssigkeit besitzen, wobei die Rillen wendelförmig verlaufen können.

Beim Bodenblasen von Metall durch Windformen, die zwei mit Abstand konzentrisch angeordnete Rohre enthalten, ist eine Ansatzbildung in der windformnahen Zone des Konverters zu verzeichnen, welche an der Außenseite eines Ringspaltes gebildet wird, durch den gasförmiger Brennstoff zugeführt wird. Der Ansatz verschlechtert die Aerodynamik des Gasstrah les, was sich auf das Blasen negativ auswirkt. Das Blasen erfolgt unter Auswurf von Metall und Schlacke aus dem Kon verter. Darüber hinaus kann der Ansatz zu Beginn des Blasens den Ringspalt vollkommen überdecken, was einen vorzeitigen Ausfall der Windform zur Folge hat. Dabei erfolgt die Ansatz bildung vorwiegend zu Beginn des Blasens, wenn das Metall eine relativ niedrige Temperatur aufweist. Mit Temperatur anstieg zerschmilzt der Ansatz.

Eine Verringerung der Ansatzbildung begünstigen verschiedene Schraubenelemente, welche in die Sauerstoffkanäle der Wind formen eingebaut und hauptsächlich zum Zerkleinern der Sauer stoffstrahlen verwendet werden, die aus den Windformen aus strömen und ein "mildes" Blasen sowie eine Verringerung des Auswurfs von Metall und Schlacke aus dem Konverter ge währleisten.

Es ist ferner eine Windform bekannt, welche in Konvertern verwendet wird und ein Rohr und einen Wirbler enthält (SU- Urheberschein 5 82 295). Der Wirbler in Form einer Schrauben platte wird in einem Rohr untergebracht, durch welches gas förmige Produkte zugeführt werden.

Der Wirbler verringert die kinetische Energie des Sauerstoff strahles, wodurch die Gefahr entsteht, daß das Schmelzgut in die Windform gelangt.

Es ist somit eine Windform zum Bodenblasen von Metall be kannt, welche mindestens zwei konzentrisch angeordnete Rohre enthält. Durch den Mittelkanal der Windform wird Sauerstoff, durch die anderen Kanäle Brennstoff bzw. andere flüssige oder gasförmige Produkte zugeführt. Im Mittelkanal der Wind form sind schraubenförmige Führungselemente angeordnet.

Ein Nachteil dieser Windform ist, daß in der windformnahen Zone des Konverters Ansatz gebildet wird. Dies geschieht fol gendermaßen: Der gasförmige Brennstoff, der durch einen Schlitzkanal zur Verhinderung von Verbrennung der Rohre der Windform zugeführt wird, kühlt gleichzeitig die Herdzone ab, welche an der Außenseite des schlitzförmigen Gaskanals des Konverters angebracht ist. Infolgedessen wird Metallan satz gebildet, der den schlitzförmigen Gaskanal vollkommen überdecken kann, der Sauerstoff aber, der durch das schrau benförmige Führungselement, das im Sauerstoffkanal aufge stellt ist, strömt, steigt nach oben, ohne hinter den ring förmigen Gasstrom zu dringen und verhindert die Ansatzbildung nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Windform zum Bodenblasen von Metall zu schaffen, deren bauliche Aus führung eine Ansatzbildung in der windformnahen Zone eines Aggregats zum Metallschmelzen ausschließt.

Diese Aufgabe wird bei einer Windform der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die schraubenförmigen Führungselemen te für die Zufuhr von Brennstoff oder Sauerstoff ausgebildet und in dem für die Brennstoffzufuhr dienenden Kanal angeord net sind und die Gesamtquerschnittsfläche der schraubenför migen Führungselemente in der Windform das 0,1- bis 0,5fache der Querschnittsfläche des Kanals für die Sauerstoffzufuhr beträgt und der Steigungswinkel der Schraubenlinie der schraubenförmigen Führungselemente im Bereich von 20 bis 75° liegt.

Eine derartige Windform ermöglicht eine Verbesserung der Aerodynamik des Gasstrahles, wodurch ein Auswurf von Metall und Schlacke aus dem Konverter ausgeschlossen wird, verrin gert Metallverluste und verbessert die Arbeitsbedingungen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Windform zum Bodenblasen von Metall im teilweisen Längsschnitt;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III gemäß Fig. 1.

Die Windform zum Bodenblasen von Metall enthält zwei Rohre 1, 2 (Fig. 1), welche unter Bildung von Kanälen dazwischen zueinander konzentrisch angeordnet sind. Ein Mittelkanal 3 (Fig. 2, 3) ist für die Sauerstoffzufuhr bestimmt, ein Kanal 4 zwischen den Rohren 1, 2 dient für die Zufuhr eines Brenn stoffes bzw. anderer flüssiger und gasförmiger Produkte.

Im Kanal 4 (Fig. 1) sind schraubenförmige Führungselemente 5, die in Form von Rohren ausgeführt sind, angebracht. Die Anzahl dieser Elemente 5 richtet sich nach dem Durchmesser der Rohre und der Breite des Kanals 4. Im vorliegenden Bei spiel werden vier Führungselemente 5 verwendet.

Als Querschnittsfläche sämtlicher Rohre der Elemente 5 wird das 0,1- bis 0,5fache der Querschnittsfläche des Kanals 3 gewählt.

Ein Steigungswinkel α der Schraubenlinie der Elemente 5 wird im Bereich von 20 bis 75° gewählt.

Bei der Wahl der Parameter der erfindungsgemäßen Windform werden Versuchswerte benutzt. Der Sauerstoffverbrauch durch die schraubenförmigen Führungselemente 5 mit einem Querschnitt unter dem 0,1fachen des Querschnitts des Kanals 3 der Wind form ist nicht ausreichend, um den Ansatz aus der windform nahen Zone zu entfernen, ein Querschnitt der schraubenför migen Elemente von mehr als dem 0,5fachen vom Querschnitt des Kanals 3 der Windform dagegen führt zu einer übermäßigen lokalen Metalloxidation in der windformnahen Zone und zu einem Auswurf aus dem Konverter. Ein Steigungswinkel α der Schraubenlinie von unter 20° kann eine erhöhte Abnutzung des Herdes des Konverters hervorrufen, ein Steigungswinkel a von über 75° kann dazu führen, daß die Sauerstoffstrahlen steil nach oben gerichtet sind und den Ansatz nicht beseiti gen.

Die Windform arbeitet folgendermaßen.

Durch das Innenrohr 1 wird Sauerstoff, durch den ringförmigen Kanal 4 ein gasförmiger Brennstoff zugeführt. In Abhängigkeit von der Schmelzperiode kann über die schraubenförmigen Füh rungselemente 5 ein gasförmiger Brennstoff bzw. Sauerstoff zugeführt werden. Zum Beispiel wird während des Schrottein satzes, um diesen zu erhitzen, bzw. in den Anheiz- und Ein schmelzzeiten von Schrott beim Betrieb mit festem Einsatz über die Führungselemente 5 ein gasförmiger Brennstoff zuge führt. Vor dem Roheiseneingießen werden die Führungselemente 5 auf Sauerstoffzufuhr umgeschaltet. Da die Elemente 5 in einem Gaskanal aufgestellt sind, umspült durch diese zuzu führender Sauerstoff den sich bildenden Ansatz in der wind formnahen Zone und bringt ihn zum Schmelzen. Die schrauben förmigen Elemente können z.B. aus Kupferrohren gefertigt sein.

Somit gewährleistet die Windform zum Bodenblasen von Metall in der erfindungsgemäßen Ausführung ein Blasen von Metall ohne Ansatzbildung in der windformnahen Zone des Konverters, was die Aerodynamik des Gasstrahles verbessert und einen Auswurf von Metall und Schlacke aus dem Konverter aus schließt, so daß Metallverluste verringert werden. Das führt zu einer Erhöhung des Metallausbringens sowie zu einer Ver längerung der Haltbarkeit der Windform selbst.

Die Erfindung kann in Konvertern und SM-Ofen beim Tiefblasen zur Erzeugung von Legierungen auf Eisen-, Mangan- und Chrom basis verwendet werden.

Claims

Windform zum Bodenblasen von Metall, die mindestens zwei konzentrisch angeordnete Rohre (1, 2), deren Mittelkanal (3) für die Sauerstoffzufuhr bestimmt ist, während Kanäle (4) zwischen den Rohren (1, 2) für die Zufuhr flüssiger oder gasförmiger Produkte und eines Brennstoffes dienen, sowie schraubenförmige Führungselemente (5) enthält, welche zumindest in einem der Kanäle angebracht sind, da durch gekennzeichnet, daß die schrauben förmigen Führungselemente (5) für die Zufuhr von Brennstoff oder Sauerstoff ausgebildet und in dem für die Brennstoff zufuhr dienenden Kanal (4) angeordnet sind und die Gesamt querschnittsfläche der schraubenförmigen Führungselemente (5) in der Windform das 0,1- bis 0,5fache der Querschnitts fläche des Kanals (3) für die Sauerstoffzufuhr beträgt und der Steigungswinkel der Schraubenlinie der schraubenförmigen Führungselemente (5) im Bereich von 20 bis 75° liegt.