DE3437419A1

DE3437419A1 - Verfahren zur schrottsatzerhoehung im sauerstoff-aufblaskonverter

Info

Publication number: DE3437419A1
Application number: DE19843437419
Authority: DE
Inventors: Gert Dipl.-Ing. 6630 Saarlouis Bernsmann; Horst Dipl.-Ing. 6690 St Wendel Frese
Original assignee: ARBED SAARSTAHL GmbH
Current assignee: ARBED SAARSTAHL GmbH
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1986-04-24

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren zur Schrottsatzerhöhung im Sauerstoff-Aufblaskonverter Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung des Schrottanteiles bei der Stahlerzeugung aus flüssigem Roheisen und Schrott in einem Sauerstoff-Aufblaskonverter, bei dem über im Boden des Konverters angeordnete Düsen pulverförmige Brennstoffe mit einem Trägergas in die Schmelze geblasen werden.
Hinsichtlich der Schrottsatzerhöhung bei den Blasstahlverfahren durch Zugabe von pulverförmigen Kohlenstoffträgern (Koks, Anthrazit, Braunkohle) sind drei Methoden bekannt: 1. Die Zugabe zusammen mit dem Schrott sowie vor und während des Blasens die Zugabe aus den Konverterzuschlagbunkern, 2. das Aufblasen von Kohle durch ein Zentralrohr in der Blaslanze sowie 3. das Einblasen von Kohle durch den Konverterboden.
Die Zugabe aus den Konverterbunkern oder zusammen mit dem Schrott leidet unter einer geringen Wärmeausnutzung, so daß die Wirtschaftlichkeit nur bei extrem niedrigen Schrottpreisen und bei Mangel an Roheisen gegeben ist.
Das Aufblasen von Kohle im großtechnischen Maßstab befindet sich noch im Versuchsstadium.
as bekannte Einblasen von Kohle in Pulverform durch den Konverterboden weist zwei wesentliche Nachteile auf: einmal ist die Umstellung vorhandener LD-Konverter auf dieses Verfahren wegen der äußerst komplizierten Medienzuführung sehr aufwendig. Zum anderen müssen vor und nach dem Kohleeinblasen durch die im Boden des Konverters angeordneten Düsen letztere durch Einblasen von Sauerstoff offengehalten werden. Dazu muß der Sauerstoff mit einem kühlenden Schutzgas e-ingehüllt werden (Propan oder Butan durch Ringspaltdüse). Dies führt zu hohen Wasserstoffgehalten im Stahl und erfordert bei vielen Stahlgüten eine zusätzliche Entgasung, die wiederum Temperatur und Schrottsatz kostet.
Das Aufhalten der Düsen mit Stickstoff statt Sauerstoff ist wegen der störenden Stickstoff-Aufnahme im Stahl nicht möglich und die Verwendung von Argon als Schutzgas ist sehr teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schrottsatzerhöhung im Sauerstoff-Aufblaskonverter zu schaffen, das die geschilderten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Konvertergas als Trägergas zum Einblasen der pulverförmigen Brennstoffe verwendet wird.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß vor dem Einblasen der pulverförmigen Brennstoffe der Schrott mit einem Gemisch aus Konvertergas und Sauerstoff vorgewärmt wird. Dazu wird Konvertergas zusammen mit dem Sauerstoff mit einer besonderen Lanze auf den Schrott aufgeblasen und verbrannt.
Anstatt dessen kann es zweckmäßig sein, das Konvertergas durch die im Boden des Konverters angeordneten Düsen einzublasen und mit Sauerstoff aus der Aufblaslanze zu verbrennen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein hinsichtlich Investitions- und Betriebskosten wirtschaftliches Verfahren zur Schrottsatzerhöhung im LD-Konverter geschaffen wurde, das keine unerwünschten Nebenwirkungen hat, wie Erhöhung des Wasserstoff- oder Stickstoffgehaltes im Stahl.
In der Zeichnung ist eine Anlage zum Durchführen des neuen Verfahrens schematisch dargestellt.
Der Konverter 1 wird als Sauerstoff-Aufblaskonverter betrieben. Zusätzlich sind im Boden 3 des Konverters Düsen 4 vorgesehen, die auch als Ringdüsen ausgeführt sein können. Das beim Blasprozeß entstehende Konvertergas wird mit einer Haube 5 aufgefangen und mit einer geeigneten Vorrichtung 6 gekühlt und gereinigt. Ein Teil des Konvertergases wird in einem Verdichter 7 verdichtet und über die Lanze 2 oder 8 im Konverter mit Sauerstoff verbrannt oder über einer Verteiler 11 den Düsen 4 zugeführt und in den Konverter eingeblasen und dient dabei als Trägergas für pulverförmigen Brennstoff, als Spülgas oder Brenngas. Der pulverförmige Brennstoff wird über einen Anschluß 10 der Vorlage 9 zugeführt und gelangt von dort zu den Düsen 4.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung, bei dem Konvertergas als Trägergas zum Einblasen der pulverförmigen Kohlenstoffträger und zum Offenhalten der Bodendüsen 4 verwendet wird, ergeben sich niedrige Gehalte an störenden Elementen im Stahl, so z.B. an Wasserstoff und Stickstoff. Durch eine Steuerung des Blasprozesses und der Abgasführung kann darauf hingewirkt werden, daß das Konvertergas im Hinblick auf seine Verwendung als Trägergas zum Einblasen von Kohlenstoffträgern besonders niedrige Gehalte an Wasserstoff, Stickstoff, Kohlendioxyd und Wasser aufweist.
Das Konvertergas, das entweder über die Lanze 2 oder 8 bzw. über die Düsen 4 dem Konverter 1 zugeführt und dort mit Sauerstoff aus der Aufblaslanze 2 verbrannt wird, wird im Stahlwerk gewonnen. So ergibt sich neben einer vorteilhaften Methode zur Schrottsatzerhöhung eine Verbesserung der Energiebilanz des Stahlwerks.
Das Einblasen von Kohlenstoffträgern mit Konvertergas als Trägergas kann zu derartig hohen Schrottsätzen führen, daß ein Schrottvorwärmen im Konverter erforderlich ist, um die bei Beginn des Blasprozesses bei großen Schrottmengen auftretenden Zündprobleme zu überwinden.
Das Schrottvorwärmen wurde früher in vielen LD-Stahlwerken mit Erdgas vorgenommen, dann jedoch wegen der gestiegenen Erdgaspreise wieder aufgegeben.
Erfindungsgemäß wird Konvertergas auch zum Schrottvorwärmen im Konverter verwendet, was wirtschaftlicher als der Einsatz von Erdgas ist.
Dabei kann das Schrottvorwärmen mit Hilfe von über die Lanze 8 zugeführtem Konvertergas und Sauerstoff aus der Aufblaslanze 2 erfolgen.
Eine zweite Möglichkeit besteht darin, daß man nach dem Schrottchargieren Konvertergas durch die Bodendüsen 4, die für das Kohleeinblasen vorgesehen sind, in den Konverter einleitet und mit dem Sauerstoff der Blaslanze 2 verbrennen läßt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die aufwendige Einrichtung für das herkömmliche Schrottvorwärmen (getrennte Vorwärmlanzen, Lanzenwagen, Kühlwasser- und Gasanschluß) entfallen kann. Außerdem ist bei diesem Verfahren die Wärmeausnutzung des Gases besser als beim Aufblasen mit einer Lanze.
Das Kohleeinblasen durch den Konverterboden mit Konvertergas als Trägergas und das Vorheizen des Schrottes mit Hilfe von Konvertergas erlaubt hinsichtlich der Konvertergaserzeugung und des Schrotteinsatzes eine Anpassung an unterschiedliche Marktsituationen: - Steuerung der Konvertergasmenge und des Heizwertes entsprechend den Anforderungen des Energieverbundes eines intregierten Hüttenwerkes.
- Eine Erhöhung der Stahlerzeugung bei begrenzter Roheisenverfügbarkeit.
- Austausch von Roheisen durch Schrott bei niedrigen Schrottpreisen.
Der Einsatz von Konvertergas als Trägergas zum Einblasen von pulverförmigen Brennstoffen und zum Schrottvorwärmen stellt eine Technik dar, die die Wirtschaftlichkeit des LD-Verfahrens wesentlich verbessert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Erhöhung des Schrottanteiles bei der Stahlerzeugung aus flüssigem Roheisen und Schrott in einem Sauerstoff-Aufblaskonverter, bei dem über im Boden des Konverters angeordnete Düsen pulverförmige Brennstoffe mit einem Trägergas in die Schmelze geblasen werden, dadurch gekennzeichnet, daß Konvertergas als Trägergas zum Einblasen der pulverförmigen Brennstoffe verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einblasen der pulverförmigen Brennstoffe der Schrott mit einem Gemisch aus Konvertergas und Sauerstoff vorgewärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Konvertergas auf den Schrott aufgeblasen und mit Sauerstoff aus der Aufblaslanze verbrannt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvertergas durch die am Boden des Konverters angeordneten Düsen eingeblasen und dabei entweder als Trägergas für pulverförmigen Brennstoff oder als Spülgas für die Schmelze oder als Brenngas verwendet wird.