DE3717887A1 - Process for coating the refractory lining of a metallurgical melting furnace with a heat-resistant material - Google Patents
Process for coating the refractory lining of a metallurgical melting furnace with a heat-resistant materialInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen der feuerfesten Auskleidung eines metallurgischen Schmelzofens, insbesondere eines Stahlwerkskonverters, mit einem hitzebeständigen Material.The invention relates to a method for coating the refractory lining of a metallurgical Melting furnace, in particular a steel plant converter, with a heat-resistant material.
Zur Verlängerung der Haltbarkeit der feuerfesten Auskleidung metallurgischer Gefäße ist es bekannt, Material, welches einen zufriedenstellenden Widerstand gegen den thermischen und chemischen Angriff der im metallurgischen Gefäß enthaltenen Schmelze aufweist, auf die heiße feuerfeste Auskleidung aufzubringen, beispielsweise aufzuspritzen. Diese Arbeitsweise erfordert einen großen apparativen Aufwand und eine längere Stillstandszeit für das metallurgische Gefäß.To extend the durability of the refractory Lining of metallurgical vessels it is known Material which has a satisfactory resistance against the thermal and chemical attack of the has melt contained in the metallurgical vessel to apply the hot refractory lining for example to spray. This way of working requires a lot of equipment and a longer one Downtime for the metallurgical vessel.
Aus der DE-A - 28 16 897 ist es bekannt, in einen metallurgischen Schmelzofen bei der Stahlherstellung Magnesiumoxid-hältige Substanzen zuzusetzen, um den Magnesiumoxid-Anteil in der sich bei der Stahlherstellung bildenden Schlacke zu erhöhen. Hierdurch wird erreicht, daß geringere Mengen an Magnesiumoxid aus der feuerfesten Auskleidung in die Schlacke in Lösung gehen, wodurch die Haltbarkeit der feuerfesten Auskleidung erhöht wird. Nachteilig ist, daß hierdurch die Reaktionsfähigkeit der Schlacke in unerwünschter Weise herabgesetzt wird.From DE-A - 28 16 897 it is known in one metallurgical melting furnace in steel making Add magnesium oxide-containing substances to the Magnesium oxide content in the production of steel to increase forming slag. This ensures that lower amounts of magnesium oxide from the refractory Liner go into solution in the slag, causing the Durability of the refractory lining is increased. The disadvantage is that the reactivity of the Slag is undesirably reduced.
Es ist weiters bekannt (DE-A - 21 00 847), zum Überziehen der Oberfläche der feuerfesten Auskleidung eines Schmelzofens mit einem exothermisch reagierenden, hitzebeständigen Material dieses Material nach Einbringen in den metallurgischen Ofen mit Sauerstoff bis zur Verflüssigung zu behandeln und anschließend den metallurgischen Ofen so zu bewegen, d.h. zu schwenken und zu drehen, daß sich das Material an seiner Innenwandung ablagert. Abgesehen davon, daß dieser Vorgang längere Zeit benötigt, erfordert eine allseitige Bewegung eines metallurgischen Ofens einen enormen konstruktiven Aufwand, wobei trotzdem eine allseitige Benetzung der Innenwand von vornherein nicht hundertprozentig gesichert ist. Für Schmelzöfen bzw. Konverter, die nur in einer Ebene kippbar sind, ist diese Methode überhaupt nicht anwendbar.It is also known (DE-A - 21 00 847) for covering the surface of a refractory lining Melting furnace with an exothermic reaction, heat-resistant material this material after insertion in the metallurgical furnace with oxygen up to Treat liquefaction and then the to move the metallurgical furnace in this way, i.e. to pan and to turn the material on its inner wall deposits. Apart from that this process takes a long time requires all-round movement of one metallurgical furnace an enormous design effort, still wetting the inner wall from all sides is not 100% guaranteed in advance. For Melting furnaces or converters that can only be tilted in one plane this method is not applicable at all.
Es ist weiters bekannt, das oben beschriebene Verfahren dahingehend abzuwandeln, daß man die Restschlacke im Schmelzofen zurückbehält und durch die oben beschriebene allseitige Schwenkbewegung des Schmelzofens an dessen Innenwand ablagern läßt. Abgesehen von den Nachteilen des hohen konstruktiven Aufwandes und der relativ langen Zeitdauer für diesen Vorgang bietet die metallurgisch hochreaktive Restschlacke keinen sehr hochwertigen Schutz für die feuerfeste Auskleidung des Schmelzofens, sondern kann z.B. für die basische Auskleidung eines LD- Stahlwerkskonverters nur während der ersten Blasminuten Schutz bieten.It is also known the method described above to be modified so that the residual slag in Melting furnace retained and by the above described all-round pivoting movement of the melting furnace on its Deposits inside wall. Apart from the disadvantages of the high construction effort and the relatively long The duration of this process is offered by the metallurgical highly reactive residual slag no very high quality protection for the refractory lining of the melting furnace, but can e.g. for the basic lining of an LD Steelworks converter only during the first blowing minutes Provide protection.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches es ermöglicht, die feuerfeste Auskleidung in einer kurzen Zeitspanne und ohne besonderen apparativen Aufwand gleichmäßig mit einem verschleißhemmenden Material zu überziehen. Dieses Verfahren soll insbesondere für in nur einer Ebene kippbare bzw. ortsfeste oder nur um ein geringes Maß kippbare metallurgische Schmelzöfen anwendbar sein.The invention aims to avoid these disadvantages and Difficulties and the task arises of a procedure to create the type described above, which it allows the fireproof lining in a short Time span and without special equipment evenly with a wear-resistant material cover. This procedure is intended in particular for only one level tiltable or stationary or only by one small amount of tiltable metallurgical melting furnaces applicable be.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:This object is achieved by the combination solved the following features:
- - daß nach dem Abstich der Metallschmelze die sich während des metallurgischen Prozesses einstellende schmelzflüssige Prozeßschlacke in dem Schmelzofen zurückgehalten wird,- That after tapping the molten metal which during of the metallurgical process molten process slag in the furnace is held back
- - daß in die Prozeßschlacke gasabgebende Stoffe eingebracht werden, um ein Aufschäumen der Schlacke unter gleichzeitigem Benetzen der Auskleidung des Schmelzofens und ein anschließendes Anhaften der erstarrenden Schlacke an der Auskleidung zu bewirken, und- That in the process slag gas-releasing substances be introduced to foam the slag while wetting the lining of the Melting furnace and subsequent adherence of the causing solidifying slag on the lining and
- - daß anschließend die noch flüssige Schlacke aus dem Schmelzofen entfernt wird.- That then the still liquid slag from the Melting furnace is removed.
Vorteilhaft werden als gasabgebende Stoffe Magnesium- hältige Stoffe, insbesondere ungebrannter Magnesit und/oder Dolomit, eingesetzt.Magnesium gases are advantageous as gas-releasing substances. containing substances, especially unburned magnesite and / or dolomite.
Soll der metallurgische Ofen über seine gesamte Höhe mit hitzebeständigem Material beschichtet werden, wird zweckmäßig die gesamte Prozeßschlacke nach dem Abstich der Metallschmelze in dem Schmelzofen belassen.Should the metallurgical furnace with its entire height heat-resistant material will be coated expediently the entire process slag after racking Leave molten metal in the furnace.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Beispieles näher erläutert, wobei der Verfahrensablauf in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Die Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils einen Konverter im Längsschnitt.The invention is explained in more detail below with the aid of an example, the process sequence being shown schematically in the drawing. Figs. 1 to 4 each show a converter in longitudinal section.
In einem mit einer feuerfesten Auskleidung bzw. einem Mauerwerk 1 aus Magnesitsteinen zugestellten LD-Konverter 2 werden zur Herstellung von 62 t Stahlschmelze 3 pro Charge 54 t Roheisen und 16 t Schrott eingesetzt. Als Schlackenbildner werden 3.600 kg gebrannter Kalk mit einem CaO-Gehalt von durchschnittlich 85% verwendet.In an LD converter 2 supplied with a refractory lining or masonry 1 made of magnesite stones, 54 tons of pig iron and 16 tons of scrap are used to produce 62 tons of molten steel 3 per batch. 3,600 kg of quicklime with an average CaO content of 85% are used as slag formers.
Dieser Einsatz wird durch Zufuhr von Sauerstoff über eine Aufblaslanze zu Stahl mit einer Analyse von 0,05% Kohlenstoff, 0,40% Mangan, 0,020% Phosphor und 0,020% Schwefel gefrischt. Mit der Stahlschmelze von 62 t fallen 7 t Schlackenschmelze 4 mit einer Analyse von 16% FeO, 4% Fe2O3, 16% MnO, 15% SiO2, 44% CaO, 3% MgO und 2% Al2O3 an.This insert is refined by supplying oxygen to steel with an inflation lance with an analysis of 0.05% carbon, 0.40% manganese, 0.020% phosphorus and 0.020% sulfur. With the steel melt of 62 t, 7 t of slag melt 4 is obtained with an analysis of 16% FeO, 4% Fe 2 O 3 , 16% MnO, 15% SiO 2 , 44% CaO, 3% MgO and 2% Al 2 O 3 .
Die Stahlschmelze 3 wird mit einer Temperatur von 1680°C über das Abstichloch 5 abgestochen (Fig. 1), während die mit der gleichen Temperatur angefallene Schlackenschmelze 4 im Konverter 2 zurückbehalten wird. Dieser Schlackenschmelze 4 werden 1000 kg Rohmagnesit 6 mit einer Analyse von 2,8% Fe2O3, 0,4% SiO2, 9,8% CaCO3 und 87,0% MgCO3 mit einer Körnung von 10 bis 50 mm zugefügt (Fig. 2).The molten steel 3 is tapped at a temperature of 1680 ° C. via the tap hole 5 ( FIG. 1), while the slag melt 4 which is produced at the same temperature is retained in the converter 2 . 1000 kg of raw magnesite 6 with an analysis of 2.8% Fe 2 O 3 , 0.4% SiO 2 , 9.8% CaCO 3 and 87.0% MgCO 3 with a grain size of 10 to 50 mm are added to this slag melt 4 ( Fig. 2).
Durch die hohe Temperatur der Schlackenschmelze 4 wird der Rohmagnesit gebrannt und CO2 ausgetrieben, wodurch die Schlackenschmelze 4 bis in den Bereich der Konvertermündung 7 des aufrecht stehenden Konverters 2 aufgeschäumt wird (Fig. 3). Die Schlacke kühlt dabei ab und hat anschließend eine Zusammensetzung von 15% FeO, 4% Fe2O3, 15% MnO, 14% SiO2, 42% CaO, 8% MgO und 2% Al2O3.The high temperature of the melted slag 4 of the raw magnesite is fired and CO 2 is expelled, is foamed whereby the slag melt 4 into the area of the converter mouth 7 of the upright converter 2 (Fig. 3). The slag cools down and then has a composition of 15% FeO, 4% Fe 2 O 3 , 15% MnO, 14% SiO 2 , 42% CaO, 8% MgO and 2% Al 2 O 3 .
Eine Schicht 8 dieser Schlacke 4 setzt sich unter Erstarrung an der heißen Innenfläche 9 des feuerfesten Mauerwerkes 1 des Konverters 2 an. Der noch flüssige Rest der Schlacke 4 wird über die Konvertermündung 7 ausgekippt (Fig. 4). Der gesamte Vorgang dauert 3 bis 4 Minuten.A layer 8 of this slag 4 solidifies on the hot inner surface 9 of the refractory masonry 1 of the converter 2 . The still liquid rest of the slag 4 is dumped out via the converter mouth 7 ( FIG. 4). The whole process takes 3 to 4 minutes.
Das oben beschriebene Überziehen der feuerfesten Auskleidung 1 wird in der Regel erst nach den ersten fünfzig Chargen eines neu zugestellten Konverters 2 durchgeführt. Anschließend erfolgt das oben beschriebene Überziehen etwa nach jeder vierten Charge. The covering of the refractory lining 1 described above is generally carried out only after the first fifty batches of a newly delivered converter 2 . Then the coating described above takes place approximately after every fourth batch.
Das beschriebene Verfahren wird, falls das Verschleißbild des metallurgischen Schmelzofens zeigt, daß ein Überziehen der feuerfesten Auskleidung im oberen Bereich der feuerfesten Auskleidung nicht notwendig ist, nur mit einem Teil der Prozeßschlacke durchgeführt, um Material zu sparen. Weiters kann das Verfahren auch nach jeder Charge durchgeführt werden, wobei die verwendete Schlackenmenge je nach Erfordernis variiert werden kann. Führt der Zusatz der gasabgebenden Stoffe zu einer Schmelzpunkterhöhung der Schlackenschmelze, ist der Schutz der Auskleidung des Schmelzofens besonders effektiv.The procedure described will, if the wear pattern of the metallurgical melting furnace shows that coating the refractory lining in the upper area of the refractory lining is not necessary, just with one Part of the process slag carried out to material save up. The procedure can also be carried out after each batch be carried out, the amount of slag used can be varied as required. The addition leads of the gas-releasing substances to increase the melting point of the Slag smelting, is the protection of the lining of the Melting furnace particularly effective.
Claims (4)
- - daß nach dem Abstich der Metallschmelze (3) die sich während des metallurgischen Prozesses einstellende schmelzflüssige Prozeßschlacke (4) in dem Schmelzofen (2) zurückgehalten wird,
- - daß in die Prozeßschlacke (4) gasabgebende Stoffe (6) eingebracht werden, um ein Aufschäumen der Schlacke (4) unter gleichzeitigem Benetzen der Auskleidung (1) des Schmelzofens (2) und ein anschließendes Anhaften der erstarrenden Schlacke an der Auskleidung (1) zu bewirken, und
- - daß anschließend die noch flüssige Schlacke (4) aus dem Schmelzofen (2) entfernt wird.
- - that after the tapping of the molten metal ( 3 ), the molten process slag ( 4 ) which occurs during the metallurgical process is retained in the melting furnace ( 2 ),
- - That in the process slag ( 4 ) gas-releasing substances ( 6 ) are introduced in order to foam the slag ( 4 ) while simultaneously wetting the lining ( 1 ) of the melting furnace ( 2 ) and then adhering the solidifying slag to the lining ( 1 ) to effect, and
- - That the still liquid slag ( 4 ) is then removed from the melting furnace ( 2 ).
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