DE3732939A1

DE3732939A1 - Steel production process and system for carrying it out

Info

Publication number: DE3732939A1
Application number: DE19873732939
Authority: DE
Inventors: Hans Juergen Dr Ing Langhammer
Original assignee: Kloeckner Stahl GmbH
Current assignee: Kloeckner Stahl GmbH
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1989-04-13
Also published as: DE3732939C2

Abstract

The invention relates to a steel production process for smelting scrap, sponge iron pellets in prereduced form or the like, and optionally corresponding crude metals (bullion), in a stationary smelting vessel, the continuously smelted starting materials being fed to a heated continuous-treatment vessel in which separation of slag takes place continuously, the material present in the continuous-treatment vessel is superheated and, by the addition of appropriate alloy and deoxidation additions, the desired steel composition is achieved. In order to ensure in a direct way the continuity of the direct steel production up to continuous casting, without having to collect the steel in the meantime or decanting it elsewhere, it is proposed that, by selecting the oxidising smelting conditions and the carbon content in the starting material, carbon contents between 0.002 and 0.01 % in the metal are set in the continuous-treatment vessel (6), and that the liquefied material (3) flows into a first chamber (6') of the continuous-treatment vessel (6) fitted out as a tundish, where it is slagged off (deslagged) and the slagged-off metal flows into a second chamber (6'') of the continuous-treatment vessel (6) where it is alloyed, deoxidised, superheated and mixed through and, from the second chamber (6'') is continuously cast into a continuous-casting mould (18). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Stahlerzeugungsverfahren und eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10.The invention relates to a steelmaking process and a device according to the preambles of the claims 1 and 10.

Aus der DE-AS 18 00 610 ist ein kontinuierlich arbeitendes Schrotteinschmelzverfahren bekannt, bei dem mit Sauerstoff- Brennstoffbrennern von unten in einem Schachtofen der Einsatz eingeschmolzen und mit kontinuierlichem Auslauf in ein Auffang gefäß überführt wird. Wie aus dem übrigen Stand der Technik, u.a. aus "Stahl und Eisen" 92 (1970), Nr. 11, S. 501 ff. hervorgeht, erfolgt dann in diesem Auffanggefäß durch vorherige Zugabe von Roheisen oder Kohle die Umsetzung mit der aus dem Einschmelzgefäß zulaufenden Mischung aus Metall und Fe-O-Schlacke. Im Prinzip handelt es sich bei diesem Auffanggefäß um einen Ofen, d.h. die Auskochreaktion zwischen Roheisen bzw. Kohle und der Einschmelzschlacke erfordert ein entsprechendes Ofen raumvolumen wie beim Elektro- bzw. SM-Ofen. Selbst das aus der DE-AS 18 00 610 bekannte bewegliche Auffanggefäß, das nach dem Füllvorgang an einem separaten Lichtbogenüberhitzungs stand zum Auskochen und zum Überhitzen dient, hat die Funktion eines Ofens, d.h. mit ausreichend bemessenem Ofenraum für die ablaufenden Kochreaktionen, die dafür notwendige Wärmezufuhr, die Schlackenarbeit, und die Schmelzüberhitzung. Erst nachdem der Stahl in diesem Auffanggefäß ausgekocht und die Schlacke reduziert ist, wird wie üblich in die Gießpfanne abgestochen und abgegossen.DE-AS 18 00 610 is a continuously working Scrap melting process known in which with oxygen Use fuel burners from below in a shaft furnace melted and with a continuous outlet into a catchment vessel is transferred. As from the rest of the state of the art, i.a. from "Stahl und Eisen" 92 (1970), No. 11, pp. 501 ff. emerges, then takes place in this collecting vessel by previous ones Adding pig iron or coal to the reaction with that from the Melting vessel tapered mixture of metal and Fe-O slag. In principle, this collecting vessel is one Oven, i.e. the boil-out reaction between pig iron or coal and the smelting slag requires an appropriate furnace room volume as with the electric or SM oven. Even that out DE-AS 18 00 610 known movable collecting vessel, the after filling on a separate arc overheating used for boiling and overheating has the function an oven, i.e. with a sufficiently dimensioned furnace space for the ongoing cooking reactions, the necessary heat input, the slag work, and the melt overheating. Only after the steel boiled in this receptacle and the slag is reduced, is tapped into the ladle as usual and poured.

Aus der DE-AS 23 25 593 ist ferner ein Verfahren zur konti nierlichen Herstellung von Stahl unter Einsatz von Schrott, Eisenschwamm oder dergleichen und entsprechenden Eisenmetallen bekannt, wobei die kontinuierlich von unten aufgeschmolzenen Einsatzmaterialien in ein beheiztes Durchlaufgefäß gefüllt werden, in dem kontinuierlich eine Schlackenabscheidung er folgt, das im Gefäß befindliche Material überhitzt und durch Zugabe entsprechender Legierungs- und Desoxidationszuschläge die gewünschte Stahlanalyse eingestellt wird. Die Überhitzung und Schlackenreduktion werden dabei zweckmäßigerweise elektrisch vorgenommen. Bei Vorliegen sauberer Einsatzmaterialien, bei denen sich eine besondere metallurgische Raffination er übrigt und der Einsatz nur umgeschmolzen und entsprechend der gewünschten Stahlzusammensetzung auflegiert werden muß, kann zur Durchlaufüberhitzung die Beheizung nach vorheriger Schlackenabscheidung induktiv in basisch zugestellten Durch laufgefäßen erfolgen. Für die Durchlaufüberhitzung bei zu sätzlicher Schlackenreduktion und FeO-Reduktion ist dagegen eine Lichtbogenerwärmung zweckmäßig.From DE-AS 23 25 593 is also a method for continuous production of steel using scrap, Sponge iron or the like and corresponding ferrous metals known, the melted continuously from below Feed materials filled in a heated flow vessel be in which he continuously slag separation follows, the material in the vessel overheats and through Add appropriate alloy and deoxidation surcharges the desired steel analysis is set. The overheating and slag reduction are expedient made electrically. If there are clean feed materials, with a special metallurgical refining left over and the insert just remelted and according to the required steel composition must be alloyed, For continuous overheating, the heating can be based on the previous one Slag separation inductively in basic feed barrel vessels are made. For continuous overheating at too additional slag reduction and FeO reduction is against it Arc heating is advisable.

Nachteiligerweise versagt das Verfahren jedoch bei "nicht sauberen" Einsatzmaterialien, die bekanntlich dazu führen, das Durchlauf gefäß so auszugestalten, daß es eine separate Lichtbogenüber hitzung zum Auskochen und zum Überhitzen aufweist. Es muß also nach wie vor ein ausreichend bemessener Ofenraum für die ablaufenden Kochreaktionen vorgesehen sein, die dafür not wendige Wärmezufuhr, die Schlackenarbeit und die Schmelzüber hitzung. Erst nachdem der Stahl in dem Durchlaufgefäß ausgekocht und die Schlacke reduziert ist, wird wie üblich vergossen, was nach der DE-AS 23 25 593 in ein dafür vorgesehenes Auffang gefäß (Gießpfanne) auch kontinuierlich vorgenommen werden kann.Unfortunately, the method fails with "not clean" Feed materials that are known to cause the run to design the vessel so that there is a separate arc has boiling and overheating. It must So there is still a sufficiently dimensioned furnace space for the ongoing cooking reactions are provided, which are not necessary for this agile heat supply, the slag work and the melt transfer heating. Only after the steel has boiled out in the flow vessel and the slag is reduced, is poured as usual, what according to DE-AS 23 25 593 in a designated area vessel (ladle) can also be made continuously.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das kontinuierliche Schrotteinschmelzverfahren und die hierzu benötigte Vorrichtung weiterhin zu verbessern und weiterzuentwickeln, insbesondere soll das Verfahren bzw. die Vorrichtung die Kontinuität der direkten Stahlerzeugung aus festem Einsatzmaterial bis zum kontinuierlichen Stranggußabguß auf direktem Wege gewähr leisten, ohne daß der Stahl zwischenzeitlich gesammelt und an anderen Orten behandelt und abgegossen wird. Ferner ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren zu schaffen, die bzw. das unter Einsparung von Energie und Anlagenteilen kostengünstiger arbeitet bzw. durchzuführen ist. It is an object of the present invention, the continuous Scrap melting process and the device required for this continue to improve and develop, in particular should the method or the device ensure the continuity of the direct steel production from solid feedstock up to continuous casting in a direct way afford without the steel being collected in the meantime and is treated and cast in other places. Furthermore is it is the aim of the present invention, a generic To create a device or a generic method, the or that while saving energy and plant parts works or is more cost effective.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß durch die Wahl der oxidierenden Einschmelzbedingungen und des Kohlenstoffgehaltes im Einsatz Kohlenstoffgehalte zwischen 0,002 und 0,01% im Metall in dem Durchlaufgefäß eingestellt werden und das verflüssigte Material in eine erste Kammer des als Tundish ausgestalteten Durchlaufgefäßes fließt, wo es abgeschlackt wird, und das abgeschlackte Metall in eine zweite Kammer des Durchlaufgefäßes fließt, wo es legiert, desoxidiert, überhitzt und durchmischt wird und aus der zweiten Kammer kontinuierlich in eine Stranggießkokille vergossen wird. Vorteilhafterweise wird damit die Zwischenphase des Aus kochens der Reaktionsfolge bzw. Umsetzung zwischen Roh eisen oder Kohle und dem eingeschmolzenen Stahl mit der Einschmelzschlacke vermieden und damit gleichzeitig das Auffanggefäß mit der Funktion eines Reaktionsofens völlig eingespart. Erfindungsgemäß wird das oxidierende Einschmelzen im Einschmelzgefäß so gesteuert und geregelt, daß einerseits beim Einschmelzen alle sauerstoffaffinen Begleitelemente des Schrottes fast vollständig herausgefrischt werden, d.h. schon beim Einschmelzen die Frischphase erfolgt. Das gilt auch für den Kohlenstoff, wobei die Zugabe an festem Kohlen stoff bzw. festem Roheisen so auf die Einschmelzbedingungen und die Schrottsorten abgestimmt sind, daß einerseits der eingeschmolzene Stahl im Durchlaufgefäß keine Kohlenstoff gehalte aufweist, die über 0,01% liegen, andererseits mit der Kohlenstoffzugabe einer weitergehenden Eisenverschlackung beim Einschmelzen entgegengewirkt wird, die sonst zu völlig unwirtschaftlichen Verschlackungsverlusten führen würde. Der Auskochvorgang bzw. Frischvorgang findet damit gewissermaßen schon im Einschmelzgefäß statt. Das hat zur Folge, daß im Durchlaufgefäß keine oder nur sehr geringe Umsetzungen zwischen dem Restgehalt der Schmelze an Kohle und dem FeO-Gehalt der zufließenden Schlacke stattfinden können. Da der Stahl in dem Durchlaufgefäß damit kaum noch entkohlt und so auch dafür kein Reaktionsvolumen vorzusehen ist, kann aus dem Durchlaufgefäß unmittelbar in die Stranggießkokille vergossen werden. Vorher, nämlich in der zweiten Kammer des Durchlauf gefäßes, wird der Rohstahl wegen der mangelnden Überhitzungs möglichkeit im Einschmelzgefäß dort überhitzt und durch Zusatz der vorher vollständig entfernten Legierungskomponenten auf die endgültige Stahlqualität gebracht. Insbesondere besteht der Vorteil dieser Verfahrensweise darin, daß vom Chargieren des Festeinsatzes bis zum unmittelbaren Vergießen des fertigen Stahls im kontinuierlichen Strangguß das Durchlaufeinschmelz- und das Durchlaufgefäß, bezogen auf die Leistung, geringst mögliche Durchlaufvolumina und damit geringstmögliche ff- Zustellungsvolumina aufweist und die mittlere Verweilzeit vom Einsatz bis zum Vergießen ohne die sonst übliche diskon tinuierliche Sammelpuffer- und Überführungszeit auskommt und nur noch von der Durchsatzleistung von der kontinuierlich im Durchlauf arbeitenden Schmelz- und Gießgefäße abhängt.This object is achieved in that the choice of oxidizing melting conditions and the carbon content in use carbon contents between 0.002 and 0.01% in Metal can be set in the flow vessel and that liquefied material in a first chamber of the as a tundish designed flow vessel flows where it is slagged and the slagged metal into a second chamber of the flow-through vessel flows where it alloys, deoxidizes, is overheated and mixed and from the second chamber is continuously poured into a continuous casting mold. Advantageously, the intermediate phase of the end boiling the reaction sequence or conversion between raw iron or coal and the melted steel with the Avoided melting slag and at the same time that Collecting vessel with the function of a reaction furnace completely saved. According to the invention, the oxidizing meltdown controlled and regulated in the melting vessel so that on the one hand when melting, all oxygen-related accompanying elements of the scrap are almost completely freshened out, i.e. the fresh phase takes place as soon as it melts. That applies also for the carbon, with the addition of solid carbon fabric or solid pig iron to the melting conditions and the types of scrap are coordinated so that on the one hand the melted steel in the flow vessel no carbon has contents that are above 0.01%, on the other hand with the carbon addition of further iron slagging is counteracted during melting, which would otherwise be too complete would lead to uneconomical slagging losses. The A boil-out process or a fresh process takes place to a certain extent already in the melting pot. As a result, the Pass-through vessel no or very little conversions between the residual content of coal in the melt and the FeO content of the inflowing slag can take place. Since the steel in hardly decarburized the pass-through vessel and so too no reaction volume can be provided for this, can from the Pour the continuous vessel directly into the continuous casting mold will. Before that, namely in the second chamber of the run the raw steel becomes due to the lack of overheating possibility in the melting pot overheated there and by addition the previously completely removed alloy components brought the final steel quality. In particular, there is Advantage of this procedure is that from charging the Fixed use up to the immediate casting of the finished one Steel in continuous continuous casting and the flow vessel, based on the output, is the lowest possible throughput volumes and thus the lowest possible ff- Has delivery volumes and the average residence time from use to casting without the usual discount continuous collection buffer and transfer time and only by the throughput of the continuous in continuous melting and pouring vessels.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Einschmelzleistung in Abhängigkeit von der Gießgeschwindigkeit und weiterhin vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Badspiegel in dem Durch laufgefäß geregelt. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß nur so viel Festmaterial eingeschmolzen wird, wie auch in entsprechender Menge flüssiges Metall kontinuierlich vergossen wird.According to a development of the invention, the melting rate depending on the casting speed and continue preferably depending on the bath level in the through barrel regulated. This advantageously achieves that only as much solid material is melted as in pour the appropriate amount of liquid metal continuously becomes.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird die Gießtemperatur unabhängig von der Durchlauf geschwindigkeit des flüssigen Metalls durch Regelung der vorzugsweise induktiv erzeugten Wärmezufuhr in der zweiten Kammer konstant gehalten.According to a further embodiment of the Ver driving, the casting temperature is independent of the run speed of the liquid metal by regulating the preferably inductively generated heat supply in the second Chamber kept constant.

Um ein Einfrieren des Metalls in der ersten Kammer zu vermeiden, wird die Wärmezufuhr und die Wärmeleitung entgegen der Durch laufrichtung des flüssigen Metalls von der ersten in die zweite Kammer geregelt. Hierdurch wird eine separate Wärmezufuhr in der ersten Kammer erspart, vielmehr wird diese indirekt über das flüssige Metall erwärmt, wozu selbstverständlich die Durchlaufquerschnitte von der ersten zur zweiten Kammer und die Verweilzeit des Metalls in den einzelnen Kammern berück sichtigt werden.To avoid freezing the metal in the first chamber, is the heat supply and heat conduction against the through Direction of flow of the liquid metal from the first to the second Chamber regulated. This creates a separate heat supply in the first chamber is saved, rather this is indirectly via the liquid metal warms up, which of course the Flow cross sections from the first to the second chamber and the residence time of the metal in the individual chambers be viewed.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung hat es sich als vorteil haft erwiesen, daß die Einschmelzleistung im Einschmelzgefäß so eingestellt wird, daß pro Stunde maximal 2 bis 3 mal so viel Metall eingeschmolzen wird, wie das Durchlaufgefäß aufnehmen kann. Anders ausgedrückt, soll die Aufnahmekapazität des Durchlaufgefäßes etwa der Schmelzleistung einer halben bis einer Stunde entsprechen.According to a development of the invention, it has proven to be advantageous proven that the melting capacity in the melting vessel is set so that a maximum of 2 to 3 times per hour as much metal is melted down as the flow vessel can record. In other words, the absorption capacity of the flow vessel about the melting capacity of half to correspond to an hour.

Vorzugsweise wird verhindert, daß Schlacke in die zweite Kammer des Durchlaufgefäßes gelangt, um dortige Schlacken freiheit des Metalls zu gewährleisten und zu vermeiden, daß die induktiv arbeitende Wärmeeinrichtung durch Schlacke zerstört wird. Diese Gefahr besteht insbesondere beim Anfahren und Abstellen des Einschmelzens.Preferably, slag is prevented from entering the second Chamber of the flow vessel passes to slag there to guarantee and avoid the freedom of the metal, that the induction heating device through slag gets destroyed. This danger exists especially when starting off and stopping the melting.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird in die erste Kammer kontinuierlich Kalk in Abhängigkeit der Einschmelz leistung zur basischen Abpufferung Fe-O-reicher Schlacke gegeben. Weiterhin vorzugsweise wird in die zweite Kammer kontinuierlich in Abhängigkeit von der Einschmelzleistung und/oder der Gießgeschwindigkeit und/oder des dortigen Badspiegels in entsprechender Menge ein Desoxidations- und Legierungszuschlag gegeben.According to a further embodiment of the invention first chamber continuously lime depending on the meltdown performance for basic buffering of Fe-O-rich slag. It is also preferred to continuously feed into the second chamber depending on the melting rate and / or the Pouring speed and / or the bath level there in the corresponding amount, a deoxidation and alloy surcharge given.

Die Aufgabe wird ferner bei der eingangs bezeichneten Vorrichtung dadurch gelöst, daß das Auffanggefäß als Durchlaufgefäß mit zwei Kammern ausgebildet ist, von denen die erste, an den Boden auslauf des Einschmelzgefäßes eingeschlossene Kammer eine entsprechende Zulauföffnung, eine Schlackenüberlauföffnung und eine Durchlauföffnung im Bodenbereich zu der zweiten Kammer aufweist und die zweite Kammer mit einem Ausguß versehen ist, an den eine Stranggußkokille anschließbar ist. Wie bereits oben erwähnt, werden bei dieser Vorrichtung solche bisher notwendigen Anlagenteile eingespart, die zum Transport der Gießpfanne, dem Auffanggefäß, zur Stranggußkokille notwendig waren. Im übrigen kommt die Vorrichtung mit einem einzigen Durchlaufgefäß aus, d.h. es werden Gießpfannen eingespart.The task is also in the device described above solved in that the collecting vessel as a continuous vessel with two chambers is formed, the first of which is at the bottom outlet of the melting vessel enclosed chamber corresponding inlet opening, a slag overflow opening and a passage opening in the floor area to the second chamber has and the second chamber is provided with a spout, to which a continuous casting mold can be connected. As before mentioned above, such devices have so far been used in this device necessary parts of the system saved to transport the Ladle, the collecting vessel, necessary for the continuous casting mold were. Otherwise, the device comes with a single Flow vessel, i.e. ladles are saved.

Vorzugsweise wird das Einschmelzgefäß, insbesondere dessen Auslaufbereich und die erste Kammer über nach dem Stand der Technik bekannte Einrichtungen basisch zustellbar gestaltet. Ferner besitzt die zweite Kammer eine indirekte Heizeinrichtung, vorzugsweise eine induktive Heizung. Um den Fluß des flüssigen Metalls von der ersten in die zweite Kammer variabel einstellen zu können, ist der Durchlaufquerschnitt zwischen diesen Kammern veränderbar ausgestaltet, vorzugsweise über in Abhängigkeit der Badspiegel in der ersten und/oder zweiten Kammer, der Gießgeschwindigkeit und/oder der Schmelzleistung arbeitende Steuereinrichtungen.The melting vessel, in particular its, is preferably used Outlet area and the first chamber over according to the state of the Technology known devices designed basic deliverable. Furthermore, the second chamber has an indirect heating device, preferably an inductive heater. To the flow of the liquid Adjust the metal variably from the first to the second chamber to be able to, is the flow cross-section between these chambers designed to be changeable, preferably via depending the bath level in the first and / or second chamber, the Casting speed and / or the melting rate working Control devices.

Die erste Kammer weist nach einer Weiterbildung der Erfindung einen Entleerungsablauf im Bodenbereich auf. Dieser dient vor allen Dingen dazu, beim An- und Abstellen des Einschmelzens Schlacke oder flüssiges Metall mit Schlacke ablaufen zu lassen, etwa um zu verhindern, daß diese Flüssigkeit in die zweite Kammer des Durchlaufgefäßes gelangt. Dies kann wirkungsvoll auch noch dadurch unterstützt werden, daß die zweite Kammer in der Nähe des Durchlaufes von der ersten Kammer eine Auf wärtsstufe aufweist, die vorzugsweise in Höhe des oberen Randes des Durchlaufes oder darüber endet. Anders ausgedrückt, der Boden der ersten Kammer liegt tiefer als der der zweiten Kammer, so daß dort angesammeltes Material erst gar nicht in die zweite Kammer gelangen kann.According to a development of the invention, the first chamber has a drainage process in the floor area. This serves above all, when switching the melting on and off To let slag or liquid metal run off with slag, about to prevent this liquid from entering the second Chamber of the flow vessel arrives. This can be effective also be supported by the fact that the second chamber close to the pass from the first chamber Upward level, which is preferably at the level of the upper Edge of the pass or above. In other words, the bottom of the first chamber is lower than that of the second Chamber, so that there is no material accumulated there can get into the second chamber.

Weiterhin ist in der zweiten Kammer der Ausguß mit einem Gießschieber versehen, der den Abfluß des fertigen Stahls in die Stranggußkokille regelt.Furthermore, the spout with a Pouring slide provided the drain of the finished steel regulates in the continuous casting mold.

Schließlich ist die zweite Kammer mit Einrichtungen zur Zugabe von Legierungs- und/oder Desoxidationsmitteln und/oder einer Spülvorrichtung, vorzugsweise einem Bodenspülstein zum Mischen des Metalls ausgestattet.Finally, the second chamber with facilities for Addition of alloying and / or deoxidizing agents and / or a flushing device, preferably a floor flushing stone equipped for mixing the metal.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt, die den schematischen Aufbau eines Einschmelz gefäßes mit daran gekoppeltem Durchlaufgefäß und wiederum daran gekoppelter Stranggußkokille zeigt.An embodiment of the method according to the invention and the device according to the invention is in the drawing shown the schematic structure of a smelting vessel with a flow vessel coupled to it and again coupled casting mold shows.

Der Schrott bzw. entsprechend fester metallischer Einsatz 2 sowie Kohlenstoffträger werden kontinuierlich bzw. in ratier lichen Mengen von oben in das schachtofenähnliche Einschmelz gefäß 1 chargiert. Der Anteil der Kohlenstoffträger richtet sich nach dem Schrotteinsatz, speziell nach dem der Schrott sortenauswahl und liegt größenordnungsmäßig zwischen 30 und 100 kg/Einsatz. Der Schrott wird von unten mittels Brennstoff- Sauerstoffeinschmelzbrennern 4, vorzugsweise mit ungekühlten Ringspaltbrennern gemäß DE-PS 25 04 946 eingeschmolzen. Während des oxidierenden Einschmelzens werden die oxidierbaren Bestandteile wie beispielsweise Mangan, Silizium, Chrom und Kohlenstoff weitgehend verschlackt, bzw. abgebrannt, so daß das abfließende Metall kaum überhitzt ist und nur noch gering fügige Anteile an oxidierbaren Bestandteilen enthält. Die Energie im Einschmelzgefäß wird vorzugsweise durch die gestufte Nachverbrennungsluft 5 gemäß DE-PS 25 04 945 optimiert. Das eingeschmolzene Metall 3 läuft am Boden über einen Bodenaus lauf 7 ab. Der Bodenauslauf 7 ist an eine entsprechend aus gestaltete Zulauföffnung 9 einer ersten Kammer 6′ des Durch laufgefäßes 6 angeschlossen. Die durch die Auslauföffnung 7 bzw. die Zulauföffnung 9 gegebene Übergangsöffnung muß so groß sein, daß sich kein flüssiges Metall 3 aus dem Einschmelz gefäß anstauen kann, der kontinuierliche Ablauf sich nicht zusetzt und außerdem die sich in dem Durchlaufgefäß bildenden Gase ins Einschmelzgefäß übergeleitet werden.The scrap or correspondingly solid metallic insert 2 and carbon carriers are charged continuously or in ratier amounts from above into the melting furnace-like melting vessel 1 . The proportion of carbon carriers depends on the use of scrap, especially on the choice of scrap, and is between 30 and 100 kg / use. The scrap is melted from below using fuel-oxygen melt-down burners 4 , preferably with uncooled annular gap burners according to DE-PS 25 04 946. During the oxidizing melting process, the oxidizable constituents such as manganese, silicon, chromium and carbon are largely slagged or burned off, so that the metal flowing off is hardly overheated and contains only minor amounts of oxidizable constituents. The energy in the melting vessel is preferably optimized by the staged post-combustion air 5 according to DE-PS 25 04 945. The melted metal 3 runs on the floor 7 from a Bodenaus. The bottom outlet 7 is connected to an appropriately designed inlet opening 9 of a first chamber 6 'of the through-flow vessel 6 . The transition opening given through the outlet opening 7 or the inlet opening 9 must be so large that no liquid metal 3 can accumulate from the melting vessel, the continuous flow does not become clogged and, in addition, the gases forming in the continuous vessel are transferred to the melting vessel.

Das weitgehend überfrischte, d.h. von üblichen Begleitelementen befreite Metall 3 läuft mit der Frisch- bzw. Oxidationsschlacke in das Durchlaufgefäß 6 (Tundish). Um Schwankungen der Einschmelz geschwindigkeit auszugleichen, sollte das Durchlaufgefäß 6 eine Auffangkapazität haben, die in etwa der Schmelzleistung einer halben bis einer Stunde entspricht. Das Einschmelz gefäß 1 soll weitgehend ausflammdicht und lösbar an das Durchlaufgefäß gekoppelt sein. Das Durchlaufgefäß 6 soll ferner eine Schlackenüberlauföffnung 8 aufweisen, aus der die mitgelaufene Schlacke kontinuierlich abfließt. Durch kontinuierliche Kalkzugabe im Einschmelzgefäß 1 mit dem Schrott und/oder in der ersten Kammer 6′ des Durchlauf gefäßes 6 über eine dosierte Zufuhr bzw. Zustelleinrichtung 13 im Deckel, ggf. auch durch pneumatisches Einblasen unter die Badoberfläche, wird die sich beim Einschmelzen bildende Fe-O-reiche Schlacke basisch abgepuffert, gegenüber der ff-Zustellung in ihrer Aggressivität inaktiviert und zur S- und P-Aufnahme begünstigt.The largely over-refreshed, ie freed from the usual accompanying elements metal 3 runs with the fresh or oxidation slag into the continuous vessel 6 (tundish). In order to compensate for fluctuations in the melting speed, the continuous vessel 6 should have a collecting capacity which corresponds approximately to the melting capacity of half an hour to an hour. The melting vessel 1 should be largely flame-proof and detachably coupled to the flow vessel. The flow vessel 6 should also have a slag overflow opening 8 , from which the slag which has run along flows off continuously. By continuous addition of lime in the melting vessel 1 with the scrap and / or in the first chamber 6 'of the continuous vessel 6 via a metered supply or delivery device 13 in the lid, possibly also by pneumatic blowing under the bath surface, the Fe formed during melting -O-rich slag is buffered in a basic manner, its aggressiveness is inactivated compared to ff delivery and favored for S and P uptake.

Der Durchlauftundish 6 weist durch eine ff-Trennwand 10 voneinander getrennte Durchlaufkammern 6′ und 6′′ auf, die so ausgestaltet ist, daß im Bodenbereich zwischen den beiden Kammern 6′ und 6′′ eine Durchlauföffnung 11 verbleibt, so daß die in der ersten Kammer 6′ auf dem Bad oben befindliche Schlacke über eine Schlackenüberlauföffnung 8 in einen Schlacken kübel 20 abfließen kann. Im Bodenbereich der zweiten Kammer 6′′ befindet sich noch eine Stufe 19, die oberhalb der unteren Kante der Trennwand 10 endet. Diese Stufe verhindert z.B. beim Anfahren der kontinuierlichen Schmelzeinrichtung, daß die zusammen mit dem flüssigen Metall in die erste Kammer 6′ gelangende Schlacke in die zweite Kammer 6′′ strömt und dort die induktive Heizung 16 schädigt. Im Bodenbereich der ersten Kammer 6′ ist ferner ein Entleerungsablauf 12 vorge sehen. Hierüber kann zunächst einlaufende Schlacke aus der ersten Kammer 6′ oder nach Abstellen des Einschmelzvorganges etwa verbliebenes flüssiges Metall entleert werden. In der zweiten Kammer 6′′ wird das durchlaufende Metall kontinuierlich entsprechend der Ablaufgeschwindigkeit (Gießleistung) legiert, desoxidiert und über eine induktive Wandbeheizung 16 überhitzt und durchmischt. Hierzu dienen eine Einrichtung 15 zur Zugabe von Legierungs- und/oder Desoxidationsmittel sowie nicht dargestellte Spülsteine wie z.B. Bodenspülsteine. The Durchlauftundish 6 has by a FF-partition 10 separate passage chambers 6 'and 6' ', which is configured to remain in the base region between the two compartments 6' and 6 '' a passage opening 11, so that in the first chamber 6 can flow on the bath slag above located above a slag overflow opening 8 in a dross bucket 20 '. In the bottom region of the second chamber 6 '' there is still a step 19 which ends above the lower edge of the partition 10 . This stage prevents, for example, when starting up the continuous melting device, that the slag coming into the first chamber 6 'together with the liquid metal flows into the second chamber 6 ''and there damages the inductive heating 16 . In the bottom region of the first chamber 6 'is also a drain 12 see easily. Above this, incoming slag from the first chamber 6 'or after stopping the melting process, any remaining liquid metal can be emptied. In the second chamber 6 '', the metal passing through is continuously alloyed according to the running speed (casting performance), deoxidized and overheated and mixed via an inductive wall heating 16 . For this purpose, a device 15 for adding alloying and / or deoxidizing agents as well as rinsing stones (not shown) such as floor rinsing stones serve.

Die Rückkoppelung bzw. die Wärmerückführung der induktiven Überhitzung von der zweiten in die erste Kammer des Durch laufgefäßes 6 muß so intensiv sein, daß das nur gering überhitzte zulaufende Metall nicht in der ersten Kammer zur Teilerstarrung führt.The feedback or the heat recovery of the inductive overheating from the second into the first chamber of the through-flow vessel 6 must be so intense that the only slightly overheated incoming metal does not lead to partial solidification in the first chamber.

Die zweite Kammer weist ferner einen Ausguß 14 mit einem Gießschieber 17 auf, der unmittelbar an eine Stranggußkokille 18 angeschlossen ist.The second chamber also has a spout 14 with a pouring spool 17 , which is connected directly to a continuous casting mold 18 .

Der Auslauf aus dem Durchlaufgefäß bzw. die Regelung der Gießgeschwindigkeit in der Stranggußkokille erfolgt in nach dem Stand der Technik üblicher Weise. Die kontinuierliche Zufuhr an Kalk in der ersten Kammer bzw. die Legierungs- und Desoxidationsmittelzugabe in der zweiten Kammer muß ebenso wie die zugeführte induktive Überhitzungswärme direkt mit der Gießleistung gekoppelt bzw. geregelt werden, wobei die Gießleistung unter Inkaufnahme begrenzter Zulaufschwankun gen in das Durchlaufgefäß direkt die Einschmelzleistung steuert. Über eine Badspiegelregelung, die gewisse Zulauf schwankungen toleriert, wird entsprechend dem Abfluß in die Stranggußkokille 18 die Einschmelzgeschwindigkeit ge steuert.The discharge from the continuous vessel or the regulation of the casting speed in the continuous casting mold is carried out in a manner customary in the prior art. The continuous supply of lime in the first chamber or the addition of alloys and deoxidizers in the second chamber, like the inductive superheat supplied, must be coupled or regulated directly with the pouring capacity, the pouring capacity taking into account limited supply fluctuations in the flow vessel Melting power controls. About a bath level control that tolerates certain inflow fluctuations, the meltdown speed ge controls according to the discharge into the continuous casting mold 18 .

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird gewährleistet, daß im Durchlaufgefäß keine nennenswerten, Reaktionsraum beanspruchenden Kochreaktionen ablaufen, d.h. der einge schmolzene Schrott wird bereits beim Einschmelzen über frischt und enthält nur noch Rest-Kohlenstoffgehalte, die zu keiner raumbeanspruchenden Auskochreaktion führen. Ferner wird die aus dem Einschmelzgefäß mit ablaufender Einschmelz schlacke kontinuierlich aus der ersten Kammer 6′ des Durch laufgefäßes 6 abgeschieden, so daß keine Schlacke in die zweite Durchlaufkammer 6′′ des Durchlaufgefäßes 6 gelangt, in der die kontinuierliche Legierungszugabe und die Überhitzung erfolgt. Für die Überhitzung ist die Schlackenfreiheit wegen der Schlackenzerstörungsanfälligkeit der Induktionserwärmung gesichert, die nicht nur während des normalen Durchlaufs, sondern auch bei der Neufüllung oder bei der Entleerung aufrecht erhalten bleibt.With the device according to the invention it is ensured that no appreciable, reaction space-consuming cooking reactions take place in the continuous vessel, ie the melted scrap is already fresh when it is melted and only contains residual carbon contents which do not lead to a space-consuming boil-out reaction. Further, the from the melting with expiring smelting slag continuously from the first chamber 6 'of the deposited through overflow vessel 6, so that no slag in the second flow chamber 6' 'of the continuous vessel 6 passes during which there is the continuous alloy addition and the overheating. For overheating, the absence of slag is ensured due to the susceptibility of induction heating to slag destruction, which is maintained not only during normal operation, but also during refilling or emptying.

Der Gesamtprozeß wird so abgestimmt, daß der Durchsatz takt- bzw. geschwindigkeitsbestimmend von der Gießgeschwindig keit bzw. die Gießleistung der Stranggußanlage abhängt. Daran gekoppelt ist die Einschmelzgeschwindigkeit, d.h. die Energiebeaufschlagung der Brenner. Das Durchlauf gefäß hat außer der Funktion des Sammelns auch eine gewisse Pufferfunktion, d.h. Ungleichmäßigkeiten des Einschmelzens werden mengenmäßig abgepuffert. Über eine laufende Gieß spiegelregelung im Durchlaufgefäß wird die Schmelzleistung in die Gießleistungssteuerung einbezogen. Die Einstellung einer konstanten Überhitzungstemperatur erfolgt über die Regelung der induktiven Erwärmung. Die Legierungszugabe und damit in erster Linie die kontinuierliche Zugabe von Mangan, Silizium und Aluminium wird ebenfalls durch die Gießleistung geregelt. Als Endprodukt entsteht ein fertiger Gießstrang 20, der weiteren Bearbeitungsvorgängen zuge führt werden kann.The overall process is coordinated so that the throughput depends on the casting speed or the speed of the casting speed or the casting performance of the continuous casting plant. Coupled with this is the melting rate, ie the energy input to the burners. In addition to the function of collecting, the flow-through vessel also has a certain buffer function, ie unevenness in the melting process is buffered in terms of quantity. The melting capacity is included in the casting capacity control by means of a continuous casting level control in the continuous vessel. A constant superheating temperature is set by regulating inductive heating. The addition of alloys and thus primarily the continuous addition of manganese, silicon and aluminum is also regulated by the casting performance. A finished casting strand 20 is produced as the end product, which can be fed to further processing operations.

Claims

1. Steel production process of scrap, iron sponge pellets in a pre-reduced form or the like, if necessary, with additions of corresponding raw metals in a stationary melting vessel with a substantially constant cross-section and exposure to oxygen from below, the feed materials melted continuously from below being filled into a heated flow vessel , in which slag separation takes place continuously, the material in the continuous vessel overheats and the desired steel analysis is set by adding appropriate alloying and deoxidation additives, characterized in that the choice of the oxidizing melting conditions and the carbon content in use means that the carbon content is between 0.002 and 0, 01% are set in the metal in the flow vessel and the liquefied material flows into a first chamber of the flow vessel designed as a tundish, where it is slagged off, and that slagged metal flows into a second chamber of the continuous vessel, where it is alloyed, deoxidized, overheated and mixed and is continuously poured from the second chamber into a continuous casting mold.

2. The method according to claim 1, characterized, that the melting rate depending on the casting speed is regulated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the melting rate, if necessary additionally, in Ab dependence on the bath level in the flow vessel is regulated.

4. The method according to any one of claims 1-3, characterized, that the casting temperature is independent of the run speed of the liquid metal by regulation the preferably inductively generated heat input in the second chamber is kept constant.

5. The method according to any one of claims 1-4, characterized, that the heat supply and heat conduction against the Flow direction of the liquid metal from the first be regulated in the second chamber so that an on freezing of the metal in the first chamber is avoided.

6. The method according to any one of claims 1-5, characterized, that the melting capacity in the melting vessel per hour is a maximum of 2 to 3 times the size of the flow vessel can absorb liquid metal.

7. The method according to any one of claims 1-6, characterized, that (also) when starting and stopping the melting essentially no slag from the first chamber flows into the second chamber.

8. The method according to any one of claims 1-7, characterized, that in the first chamber continuously lime depending the melting capacity for basic buffering is Fe-O-rich Slag is given.

9. The method according to any one of claims 1-8, characterized, that in the second chamber continuously dependent on the melting rate and / or the casting speed and / or the deoxidation bath level there and Alloy surcharges are given.

10. An apparatus for performing the method according to claims 1-9, consisting of a melting vessel with a substantially constant cross-section, which has a bottom outlet and an associated collecting vessel, characterized in that the collecting vessel as a continuous vessel ( 6 ) with two chambers ( 6 ', 6 '') is formed, of which the first, at the bottom outlet ( 7 ) of the melting vessel ( 1 ) is closed chamber ( 6 '), a corresponding inlet opening ( 9 ), a slag overflow opening ( 8 ) and a flow opening ( 11 ) in the bottom area to the second chamber ( 6 '') and the second chamber ( 6 '') is provided with a spout ( 14 ) to which a strand of casting mold ( 18 ) can be connected.

11. The device according to claim 10, characterized in that the smelting vessel ( 1 ), in particular its outlet area and the first chamber ( 6 ') via basic means known from the prior art ( 13 ) are deliverable bar.

12. Device according to claims 10 or 11, characterized in that the second chamber ( 6 '') has an indirect heating device, preferably an inductive heater ( 16 ).

13. Device according to one of claims 10-12, characterized in that the first chamber ( 6 ') has an emptying drain ( 12 ) in the bottom area.

14. Device according to one of claims 10-13, characterized in that in the second chamber ( 6 '') the spout ( 14 ) is provided with a pouring spool ( 17 ).

15. The device according to any one of claims 10-14, characterized in that the second chamber ( 6 '') means ( 15 ) for adding alloying and / or deoxidizing agents and / or a flushing device, preferably a floor sink.

16. The device according to any one of claims 10-15, characterized in that the second chamber ( 6 '') in the vicinity of the passage ( 11 ) of the first chamber ( 6 ') has an (upward) step ( 19 ) which preferably ends at or above the top of the run.