DE3612613C1

DE3612613C1 - Channel for the continuous refining of metal melts, in particular pig-iron melts

Info

Publication number: DE3612613C1
Application number: DE19863612613
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 4630 Bochum Berve
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1986-04-15
Filing date: 1986-04-15
Publication date: 1986-11-27

Abstract

The invention relates to a device for the continuous refining of metal melts, in particular pig-iron melts. A refractory-lined elongated channel (1) through which the metal melt flows has, on one side, a raised wall section (7) in which interchangeable blast pipes (8 to 11) distributed over the length of the channel (1) are fitted. By turning the channel (1) in the direction of the arrow (17) via rollers (3, 3'), the blast pipes (8 to 11) can be brought below the bath level. As a result of the turning, the height of the metal outlet (15) is automatically changed, so that by selective turning of the channel (1) the metallurgical height of the metal in the channel (1) can be changed. The channel (1) is particularly suitable for refining, e.g. desiliconising or dephosphorising, pig-iron flowing directly out of the blast furnace as it flows through the channel. <IMAGE>

Description

Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Raffinieren von Metallschmelzen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. The invention relates to an apparatus for continuous Refining of metal melts according to the preamble of the main claim.

In der FR-Z "Revue de Metallurgie", LIV, Nr. 10, 1957, Seiten 793 bis 809, ist eine Hochofenabstrichrinne zum kontinuierlichen Raffinieren von Roheisen, insbesonde- re zum Entsilizieren und Entkohlen, beschrieben. In FR-Z "Revue de Metallurgie", LIV, No. 10, 1957, pages 793 up to 809, is a blast furnace discharge chute for the continuous refining of pig iron, in particular re for desilication and decarburization.

Die feuerfest ausgekleidete Rinne weist in ihren Wandungen, vorzugsweise im Rinnenboden, unterhalb des die Rinne durchströmenden Roheisens fest eingebaute gasdurchlässige Blassteine, verteilt über die Rinnenlänge, auf. Durch die Blassteine werden Reaktionsgase, wie Sauerstoff, und/oder pulverförmige Stoffe, wie Kalk, eingeblasen. Um eine für die metallurgischen Reaktionen günstige statische Höhe des Roheisens in der Rinne zu gewährleisten, weist die Rinne auslaufseitig eine feste Querwand zum Aufstauen des Roheisens auf, über die hinweg das Roheisen und die beim Raffinieren anfallende Schlacke in ein Auffanggefäß laufen. The refractory lined channel has in its walls, preferably in the channel bottom, underneath the pig iron flowing through the channel gas-permeable blown stones, distributed over the length of the channel. Through the pale stones reaction gases such as oxygen and / or powdery substances such as lime are blown in. A static height of the pig iron that is favorable for the metallurgical reactions To ensure that the channel is in the channel, the channel has a solid transverse wall on the outlet side for damming up the pig iron, over which the pig iron and the refining Any slag that occurs run into a collecting vessel.

Die hier beschriebene Vorrichtung hat den Nachteil, daß außerhalb der Rinne somit besondere Einrichtungen zum Trennen des raffinierten Roheisens von der Schlacke erforderlich sind. Ferner werden die unterhalb des Roheisenbadspiegels eingebauten Blassteine und/ oder Blasdüsen in dem Fall, daß die Rinne ohne Einblasen von Gasen als normale Abstichrinne benutzt wird, durch an ihnen oder in ihnen erstarrendes Roheisen zugesetzt oder verstopft, so daß umständliche Reinigungsoperationen erforderlich sind, um die Blasdüsen oder -steine wieder einsatzfähig zu machen. The device described here has the disadvantage that outside the channel thus special facilities for separating the refined pig iron from of the slag are required. Furthermore, those below the pig iron bath level built-in blow stones and / or blow nozzles in the event that the gutter without blowing is used by gases as a normal tap, by solidifying on them or in them Pig iron added or clogged so that cumbersome cleaning operations are required to make the blower nozzles or stones usable again.

Darüber hinaus ist die metallurgische Höhe der Roheisenschmelze durch die jeweilige Höhe der Querwand bestimmt Sie kann nur durch Aufmauern oder Wegnahme von FeuerfestMaterial in umständlicher Weise verändert werden. In addition, the metallurgical level of the pig iron melt is due the respective height of the transverse wall determines it can only be done by walling up or removing it of refractory material can be changed in a cumbersome way.

Aus den o. a. Gründen ist eine derartige Rinne für den Dauerbetrieb an einem auf hohe Leistungen spezifizierten Hochofen nicht einsetzbar, da die Vorbereitung der Rinne zu zeitaufwendig ist. From the above Reasons is such a channel for continuous operation Cannot be used on a blast furnace specified for high performance, as the preparation the gutter is too time consuming.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rinne der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie ohne Störung der Ofenproduktion sowohl als metallurgischer Rinnenreaktor als auch als normale Abstichrinne einsetzbar ist. It is therefore an object of the present invention to provide a channel of the initially called type so that they can both without disturbing the furnace production can be used as a metallurgical channel reactor as well as a normal tapping channel.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs beschriebenen Merkmale, die durch die Merkmale der Unteransprüche in vorteilhafter Weise ausgestaltet sind. This problem is solved by the characterizing part of the main claim The features described by the features of the subclaims in more advantageous Way are designed.

Wird die Rinne als Abstichrinne benutzt, ohne in ihr metallurgische Reaktionen, wie z. B das Entsilizieren oder Entkohlen des Roheisens durch Einblasen von Sauerstoff und/oder Kalk vorzunehmen, kann das Roheisen durch die in der Querwand oberhalb des Rinnenbodens angeordnete Auslaßöffnung ausströmen. Gegebenenfalls kann durch Verschließen der Metallausflußöffnung und der Schlackenausflußöffnung - z. B. durch Schieberverschlüsse außerhalb der Querwand - die Rinne in ihrem vollem Profil bei hoher Roheisenmenge pro Zeiteinheit ausgenutzt werden, wobei das Roheisen über die nicht überhöhte, in dieser Stellung waagerecht liegende Kante der Querwand abfließt. If the channel is used as a tapping channel without being metallurgical Reactions such as B desiliconization or decarburization of the pig iron by blowing it in Make of oxygen and / or lime, the pig iron can through the in the transverse wall The outlet opening located above the bottom of the channel will flow out. If necessary, can by closing the metal outflow opening and the slag outflow opening - e.g. B. by slide locks outside the bulkhead - the channel in its full Profile can be used with a high amount of pig iron per unit of time, with the pig iron over the not excessive, in this position lying horizontally edge of the transverse wall drains.

Sind metallurgische Reaktionen beabsichtigt, werden die in dem erhöhten Wandelement der Rinne eingebauten Düsen durch Drehen der Rinne um die Rollen unterhalb des die Rinne durchströmenden Roheisens in Arbeitsstellung gebracht. Je nach Drehwinkel der Rinne ist dabei die metallurgische Höhe der Roheisenschmelze durch die Höhe der gleichzeitig mit der Drehung nach oben auswandernden Roheisenauslaßöffnung bestimmbar. If metallurgical reactions are intended, those in the increased Wall element of the gutter built-in nozzles by rotating the gutter around the rollers below of the pig iron flowing through the channel brought into working position. Depending on the angle of rotation the channel is the metallurgical height of the pig iron melt through the height the pig iron outlet opening which migrates upwards at the same time as the rotation can be determined.

Die oberhalb dieser Auslaßöffnung vorgesehene gesonderte Öffnung für den Schlackenabfluß ermöglicht das Ablaufen von beim Einblasen von Reaktionspulvern entstehender Schlacke und.stellt gleichzeitig sicher, daß die Schmelze an ihrer Oberfläche stets mit Schlacke bedeckt ist, was sich günstig auf die Vermeidung von Wärmeverlusten auswirkt. Die Schlackenauslaßöffnung gewährleistet ein sicheres Trennen von Roheisen und Schlacke. Roheisen und Schlacke können in getrennte Aufnahmegefäße fließen. The separate opening provided above this outlet opening for the slag drainage enables the drainage of when reacting powders are blown in resulting slag and at the same time ensures that the melt its surface is always covered with slag, which is beneficial for avoidance of heat loss. The slag outlet ensures a safe Separation of pig iron and slag. Pig iron and slag can be stored in separate receptacles flow.

Es versteht sich für einen Fachmann von selbst, daß das Roheisen vor Einlauf in die Rinne über geeignete Vorrichtungen (z. B. über einen Fuchsdurchlauf mit unterhalb des Roheisenbadspiegels liegender Auslaßöffnung für das Roheisen und oberhalb des Roheisenbades liegendem Überlauf für die Schlacke) von der eigentlichen Hochofenschlacke getrennt wird, so daß nur weitgehend schlackenfreies Roheisen in die Rinne gelangt. It goes without saying for a person skilled in the art that pig iron before entering the channel using suitable devices (e.g. via a fox passage with an outlet opening for the pig iron and located below the pig iron bath level overflow for the slag above the pig iron bath) from the actual Blast furnace slag is separated, so that only largely slag-free pig iron in the gutter arrives.

Die Düsen und/oder Blassteine sind vorzugsweise in feuerfeste Rohre eingesetzt und in diesen Rohren mit feuerfestem Zement verpreßt. Dieser Zement hat eine solche Konsistenz, daß die Düsen im Bedarfsfalle leicht lösbar und ausbaubar sind. The nozzles and / or blow stones are preferably in refractory pipes used and pressed into these pipes with refractory cement. This cement has such a consistency that the nozzles can be easily detached and removed if necessary are.

Da die Düsen und/oder Blassteine nur unter Beaufschlagung mit Reaktionsgasen und/oder Pulvergemischen unter die Roheisenschmelze nach Drehen der Rinne in Arbeitsstellung gelangen, ist ein Zusetzen oder Verstopfen durch an ihnen oder in ihnen erstarrtes Roheisen ausgeschlossen. Sie können außerdem in ihrer Ausgangsstellung leicht auf Beschädigungen inspiziert werden. Since the nozzles and / or blown stones are only exposed to reaction gases and / or powder mixtures under the pig iron melt after turning the channel into the working position is a clogging or clogging by solidified on them or in them Pig iron excluded. They can also be easily raised in their starting position Damage to be inspected.

Durch die DE-OS 24 52 611 ist zwar schon eine Vorrichtung zum Raffinieren von Metallschmelzen in Form einer Pfanne oder eines Pfannenofens mit einer oder mehreren Einblasdüsen in der Pfannen-oder Ofenwand und Einrichtungen zum Kippen der Pfanne oder des Pfannenofens in eine Lage, in der die Schmelze die Düsenöffnungen bedeckt, bekannt. Diese Vorrichtung bezieht sich jedoch nicht auf ein kontinuierliches Raffinieren von Metallschmelzen und gibt auch keine Anregung, gleichzeitig mit dem Kippen oder Drehen des Gefäßes die metallurgische Höhe der Schmelze bei einem kontinuierlich arbeitenden Rinnenreaktor automatisch festzulegen. DE-OS 24 52 611 already has a device for refining of molten metal in the form of a ladle or a ladle furnace with an or several injection nozzles in the pan or furnace wall and tilting facilities the ladle or ladle furnace in a position in which the melt passes through the nozzle openings covered, known. However, this device is not related to a continuous one Refining of metal smelting and also gives no suggestion at the same time with that Tilting or rotating the vessel increases the metallurgical level of the melt at a continuously automatically determine the working channel reactor.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert: Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rinne in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 einen Schnitt durch die Rinne gemäß der Linie l-lnachFig. 1. In the following an embodiment of the invention is based on Drawings explained in more detail: FIG. 1 shows a channel according to the invention in perspective Representation, FIG. 2 shows a section through the channel along the line I-I according to FIG. 1.

Die langgestreckte Rinne 1 weist einen halbkreisförmig ausgestalteten Rinnenmantel 2 auf. Der Rinnenmantel 2 ist auf Rollen 3, 3' und 4, 4' drehbar gelagert. The elongated channel 1 has a semicircular shape Gutter jacket 2 on. The channel jacket 2 is rotatably mounted on rollers 3, 3 'and 4, 4'.

Der Rinnenmantel 2 ist au£der Innenseite feuerfest ausgemauert, wobei die Ausmauerung, bestehend aus den Rinnenwandteilstücken 5 und 6 so gestaltet ist, daß das von ihnen umschlossene Rinnenprofil ebenfalls halbkreisförmig ist. Das Profil kann auch eine für die Badumwälzung günstige andere Form aufweisen.The gutter jacket 2 is refractory bricked on the inside, whereby the lining, consisting of the channel wall sections 5 and 6, is designed in such a way that that the channel profile enclosed by them is also semicircular. The profile can also have a different shape that is favorable for bath circulation.

Das Rinnenwandteilstück 6 ist durch ein Wandelement 7 mit einer dem Radius r des Rinnenprofils entsprechenden Innenwandkrümmung um einen Winkel B von 45 bis 60° erhöht In das Wandelement 7 sind über die Länge der Rinne 1 verteilt auswechselbare Blasdüsen 8, 9, 10, 11 eingebaut. Diese Blasdüsen sind durch Drehen der Rinne 1 um ihre Achse 16 in Richtung des Pfeiles 17 von ihrer Ausgangsstellung oberhalb der Metallschmelze in die Arbeitsstellung A unterhalb der Metallschmelze bringbar. The gutter wall section 6 is through a wall element 7 with one of the Radius r of the channel profile corresponding inner wall curvature by an angle B of 45 to 60 ° increased. In the wall element 7 are distributed over the length of the channel 1 exchangeable air nozzles 8, 9, 10, 11 installed. These air nozzles are rotating the channel 1 about its axis 16 in the direction of arrow 17 from its starting position above the molten metal in the working position A below the molten metal bringable.

An der Auslaufseite weist die Rinne t eine diese Seite abschottende Querwand 12 auf. Die Querwand 12 schließt mit einem kreissegmentförmigen Teilstück 13 unter dem Winkel 8 an das Wandelement 7 an. Die Querwand 12 weist unterhalb ihrer nicht erhöhten Oberkante 12 a neben dem Rinnenteilstück 5 eine Auslaßöffnung 15 für die Metallschmelze auf. Der Mittelpunkt der Auslaßöffnung 15 liegt auf einer durch Verlängerung der Kante 13a des Querwandteilstückes 13 in Richtung des Wandteiles 5 gegebenen Achse. Oberhalb der Auslaßöffnung 15 ist eine mit Abstand angeordnete Öffnung 18 für den Ablauf von Reaktionsschlacke vorgesehen. On the outlet side, the channel t has this side foreclosing Transverse wall 12 on. The transverse wall 12 closes with a segment of a circle 13 at the angle 8 on the wall element 7. The transverse wall 12 has below her not raised upper edge 12 a next to the channel section 5 an outlet opening 15 for the molten metal. The center of the outlet opening 15 lies on one by extending the edge 13a of the transverse wall section 13 in the direction of the wall part 5 given axis. Above the outlet opening 15 there is a spaced one Opening 18 provided for the discharge of reaction slag.

Werden die Blasdüsen 8 bis 11 durch Drehen der Rinne 1 um ihre Achse 16 in Richtung des Pfeiles 17 von ihrer Ausgangsstellung oberhalb der Metallschmelze in die Arbeitsstellung A unterhalb der Metallschmelze gebracht, verändert sich dabei automatisch die Höhe h der Metallschmelze in der Rinne 1 durch die mit der Drehbewegung veränderte Stellung A' 15' der Auslaßöffnung 15. Mit dieser Anordnung der Auslaßöffnung 15 für die Metallschmelze ist es möglich, durch gezieltes Drehen der Rinne die metallurgische Höhe des die Rinne durchströmenden Metalls gezielt zu verändern. Are the nozzles 8 to 11 by rotating the channel 1 about its axis 16 in the direction of arrow 17 from its starting position above the molten metal brought into working position A below the molten metal, changes in the process automatically adjusts the height h of the molten metal in the channel 1 by using the rotary movement changed position A '15' of the outlet opening 15. With this arrangement of the outlet opening 15 for the molten metal, it is possible to selectively turn the channel, the metallurgical To change the height of the metal flowing through the channel in a targeted manner.

Die Auslaßöffnungen für Metall und Schlacke 15, 18 können durch außerhalb der Querwand 12 angeordnete Verschlüsse 19, 20 verschlossen werden, z.B. durch Schieberverschlüsse. The outlet openings for metal and slag 15, 18 can through outside the closures 19, 20 arranged on the transverse wall 12 can be closed, for example by means of slide closures.

Es ist selbstverständlich auch möglich, innerhalb der Rinne durch eine nicht dargestellte Trennwand bereits vor der Querwand 12 die Schlacke zurückzuhalten und diese seitlich über eine Öffnung in der erhöhten Wand 7 der Rinne 1 abzuziehen. It is of course also possible to go through within the gutter a partition wall, not shown, to hold back the slag even in front of the transverse wall 12 and pull it off laterally through an opening in the raised wall 7 of the channel 1.

Die Düsen 8 bis 11 sind in feuerfesten Rohren 8a bis lla eingesetzt und in diesen Rohren mit feuerfestem Zement verpreßt. Diese Anordnung ermöglicht eine leichte Auswechselbarkeit der Düsenrohre, wenn die Mündungen der Rohre verschlissen sein sollten. The nozzles 8 to 11 are used in refractory pipes 8a to 11a and grouted in these pipes with refractory cement. This arrangement enables easy interchangeability of the nozzle pipes when the mouths of the pipes are worn out should be.

An ihrer Einlaufseite wird die Rinne während des Betriebes über eine Zuflußrinne R gefüllt. Vor dieser Rinne kann - nicht dargestellt - ein sogenanntes Fuchsloch angebracht sein, in dem z. B. vom Hochofen auslaufendes Roheisen von der Schlacke getrennt werden kann, so daß über die Zulaufrinne R nur schlackenfreies Roheisen in die Rinne 1 gelangt. On its inlet side, the channel is during operation via a Inflow channel R filled. In front of this channel can - not shown - a so-called Fox hole be attached in the z. B. from the furnace leaking pig iron from the Slag can be separated, so that only slag-free via the feed channel R Pig iron enters channel 1.

- Leerseite -Leerseite- Blank Page - Blank Page

Claims

Claims 1. Apparatus for the continuous refining of Metal melts, in particular pig iron melts, consisting of a refractory lined, elongated channel through which the molten metal flows, the outlet side a transverse wall for damming up the melt and blowing nozzles arranged in its walls and / or has blow stones for blowing in reaction gases and / or powder mixtures, characterized in that - the channel (1) designed around the semicircular Gutter jacket (2) is rotatably mounted on rollers (3, 3 'to 4, 4'), - that of the Channel wall sections (5, 6) enclosed channel profile also semicircular is, wherein the channel wall section (6) by a wall element (7) with a radius r of the channel profile corresponding inner wall curvature by an angle fi = 45 bis 60 ° is increased, - with the transverse wall (12) sealing off the channel (1) on the outlet side an additional segment of a circle (13) corresponding to the angle fi adjoins the wall element (7) and below the non-raised edge (12a) next to the channel wall section (5) for the molten metal has an outlet opening (15) thereof Center on one by extending the edge (13a) of the Querwandteilstükkes (13) in the direction of the gutter wall part (5) is given axis, and above this outlet opening (15) has a spaced opening (18) for the drain of reaction slag, - in the wall element (7) over the length of the channel (1) distributed interchangeable blower nozzles (8, 9, 10, 11) are installed, - which can be rotated the channel (1) about its axis (16) in the direction of arrow (17) by the Winkelßvon their starting position above the molten metal in the working position A below the molten metal can be brought.

the height h of the molten metal in the channel (1) through the with the rotational movement changed position (A '15') of the outlet opening (15) can be determined is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outlet openings for metal and slag (15, 18) by means of closures arranged outside the transverse wall (12) (19, 20) can be closed.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that that the nozzles (8, 9, 10, t1) are used in refractory pipes (8a, 9a, 10a, league) and are grouted in these pipes with refractory cement.