DE3735506A1 - Verfahren zur stahlerzeugung in einem sauerstoff-blaskonverter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Hüttenwesen und betrifft ein Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter.

Die Erfindung kann bei der Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter aus festen metallischen eisenhaltigen Stoffen eingesetzt werden. Als derartige feste metallische eisenhaltige Stoffe (metallischer Einsatz) können Alteisen, Schrott, Saumschrott, Metallabfälle von Stahlgießereien, aber auch metallisierte Pellets, Eisenschwamm u. a. verwendet werden.

Es ist ein Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter aus festem metallischem Einsatz bekannt (DE-PS 27 19 981, 27 29 982, 27 29 983).

Für die Durchführung dieses Verfahrens wird der Sauerstoff-Blaskonverter mit am Boden angeordneten und seitlichen Winddüsen ausgerüstet, die eine Konstruktion vom Typ "Rohr im Rohr" darstellen. Durch die mittleren Kanäle dieser Winddüsen wird Sauerstoff und durch die äußeren Kanäle - ein flüssiger oder gasförmiger kohlenwasserstoffhaltiger Brennstoff zugeführt.

Das Verfahren besteht in der Ausführung folgender technologischer Hauptarbeitsgänge.

In den Konverter wird der feste metallische Einsatz aufgegeben, der zuerst durch das Verbrennen eines kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffs (gasförmig oder flüssig) in einem sauerstoffhaltigen Gas, das in den Konverter durch die erwähnten Winddüsen von unten und von den Seiten geleitet wird (Durchblasen), erhitzt wird. Beim Erhitzen schmilzt der feste metallische Einsatz. Sobald in der Zone der Winddüsen flüssiges Metall (ein Schmelzbad) entsteht, werden in den Konverter als zusätzliche Energieträger gemahlene (staubförmige) kohlenstoffhaltige Stoffe wie z. B. Koks, Kohle, Graphit oder deren Gemische eingeführt. Dabei wird der Verbrauch an dem kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoff allmählich bis auf ein Niveau gesenkt, bei dem der Schutz der Winddüsen vor Zerstörung gewährleistet ist, d. h. bis auf 8 bis 12 Vol.-% des Sauerstoffverbrauchs.

Nachdem der feste metallische Einsatz restlos geschmolzen ist, wird die entstandene Metallschmelze auf eine beliebige bekannte Weise gefrischt, ähnlich wie beim Durchblasen von Roheisen. Das Erhitzen des flüssigen Schmelzbades geschieht hauptsächlich durch die bei der Oxydation des sich im Eisen lösenden Kohlenstoffs freiwerdende Wärme. In der gleichen Zeit wird zusammen mit dem Sauerstoff gemahlener Kalk in das Schmelzbad zur Bildung von Schlacke zugeführt. Sobald die erforderliche Temperatur erreicht ist, erfolgt der Abstich des Metalls aus dem Konverter.

Die hier beschriebene Technologie der Stahlerzeugung ermöglicht die Verwendung ausreichend vorhandener kohlenstoffhaltiger Stoffe, wie z. B. Koks, Kohle, Graphit oder deren Gemische. Ihre Aufbereitung und ihr Transport in den Konverter erfordert jedoch die Aufstellung zusätzlicher Ausrüstung und folglich erhöhte Investitionskosten.

Während des Schmelzvorgangs wird der Sauerstoff beim Durchgang durch das in der Zone der Winddüsen entstehende flüssige Metall teilweise für die Oxydation des Eisens verbraucht, was zu einer Zunahme der Menge an Schlacke und zu einem erhöhten Gehalt an Eisenmonoxid (FeO) in der Schlacke führt. Das Eisenmonoxid bildet leichtschmelzende Eutektika mit den Feuerfeststoffen des Futters, wodurch es zu deren Sinterung kommt, was den Ausbrand des Futters des Konverters beschleunigt.

Es ist auch ein "Verfahren der Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter" bekannt (internationale Anmeldung der SU 83/00025, 17.4.1984).

Dieses Verfahren wird in einem Sauerstoff-Blaskonverter durchgeführt, der mit am Boden angeordneten und seitlichen Winddüsen ausgerüstet ist, die eine Konstruktion vom Typ "Rohr im Rohr" darstellen. Durch diese Winddüsen werden durch den mittleren Kanal Sauerstoff und durch den äußeren Kanal - flüssige oder gasförmige Kohlenwasserstoffe zugeführt. Außerdem ist die Zuführung von Sauerstoff durch eine obere, wassergekühlte Winddüse vorgesehen.

Das Verfahren besteht in der Durchführung folgender technologischer Arbeitsgänge: Aufgeben des festen metallischen Einsatzes, z. B. Metallschrott, und dessen anschließendes Erhitzen und Schmelzen durch Verbrennen eines kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffs und eines festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffs, die im Verlauf des Prozesses aufeinanderfolgend in einem sauerstoffhaltigen Gas, das in den Konverter von unten, von oben und von der Seite durch die erwähnten Winddüsen geleitet wird, zugeführt werden. Dann wird das Frischen der Eisen-Kohlenstoffschmelze vorgenommen.

Die heißen Verbrennungsprodukte des Brennstoffs bewegen sich von unten nach oben und erhitzen den in den Konverter aufgegebenen festen metallischen Einsatz. Dabei wird während der Durchwärmung des festen metallischen Einsatzes von unten durch die erwähnten Winddüsen für das Verbrennen des Brennstoffs mit Sauerstoff angereicherte Luft zugeführt. Dabei wird von der Seite und von oben reiner Sauerstoff zugeleitet. Im weiteren Verlauf des Schmelzens und Frischens der Eisen-Kohlenstoff- Schmelze erhöht man den Sauerstoffgehalt in dem von unten zugeleiteten sauerstoffhaltigen Gas bis auf 100%.

Die Durchführung dieses Verfahrens, die mit einer Veränderung des Sauerstoffgehalts des sauerstoffhaltigen Gases verbunden ist, gewährleistet eine gleichmäßige Erhitzung des festen metallischen Einsatzes und sein darauffolgendes intensives Schmelzen.

Das Durchblasen des Schmelzbades mit einem sauerstoffhaltigen Gas im Verlauf der Durchwärmung des festen metallischen Einsatzes und seines Schmelzens führt jedoch zur Bildung einer erheblichen Schlackenmenge mit einem erhöhten Gehalt an Eisenmonoxid (FeO). Das geschieht infolge der Oxydation des Eisens und auch dadurch, daß Eisenoxide zusammen mit eisenhaltigen Stoffen in Form von Rost in das Schmelzbad gelangen. Das Eisenmonoxid bildet leichtschmelzende Eutektika mit den Feuerfeststoffen des Futters, wodurch es zu deren Sinterung kommt, was den Ausbrand des Futters des Konverters beschleunigt.

Außerdem kann das Frischen der Eisen-Kohlenstoff- Schmelze unterhalb der Schlacke mit erhöhtem Gehalt an Eisenmonoxid (FeO) zu Schlacken- und Metallauswurf aus dem Konverter führen, was letztlich negative Auswirkungen auf die Dauer des Schmelzprozesses hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff-Blaskonverter aus festen metallischen eisenhaltigen Stoffen zu schaffen, das es ermöglicht, durch Steuerung des Schlackenbildungsprozesses und Verwendung von Desoxydationsmitteln die Dauer des Schmelzprozesses zu verkürzen und den Ausbrand des Futters des Konverters zu vermindern.

Diese Aufgabe wird wie aus den vorstehenden Ansprüchen ersichtlich gelöst.

Die Durchführung der Erfindung ermöglicht eine Steuerung der Temperatur- und Schlackenführung des Schmelzprozesses. Es bietet sich die Möglichkeit an, die Dauer des Schmelzprozesses zu verkürzen, d. h., die Schmelze schneller zu erhitzen. Das wird ermöglicht durch eine Erhöhung des Grads des Nachbrennens des Kohlenoxyds. Der Grad des Nachbrennens des Kohlenoxyds in den Abgasen des Schmelzprozesses im Konverter beim Betrieb mit einem metallischen Einsatz ohne Verwendung von flüssigem Roheisen steigt bei Erhöhung der Menge an Eisenmonoxyd in der Schlacke. Eine Erhöhung der Menge an Eisenmonoxyd in der Schlacke im Verlauf des Schmelzens des metallischen Einsatzes und im Anfangsstadium der Erhitzung der Schmelze, wenn ihre Temperatur sich in den Grenzen von 1525 bis 1580°C bewegt, trägt zu einer Erhöhung des Grads des Nachbrennens des Kohlenoxyds bei. Das Kohlenoxyd verbrennt über der Metallschmelze und trägt in erheblichem Maße zu einer Beschleunigung des Schmelzens des metallischen Einsatzes und zur Erhitzung der Schmelze bei, was eine Verkürzung der Dauer des Schmelzprozesses ermöglicht.

Bei einer Erhöhung der Temperatur der Schmelze auf über 1580°C beeinflußt ein erhöhter Oxydationsgrad der Schlacke die Beständigkeit des Futters des Konverters negativ, da bei einer Erhöhung der Temperatur über 1580°C das Eisenmonoxyd leichtschmelzende Eutektika mit den Feuerfeststoffen des Futters bildet, wodurch es zu deren Sinterung und zu einem intensiven Ausbrand des Futters des Konverters kommt.

Dadurch wird die Notwendigkeit der Entfernung der Oxydationsschlacke von der Oberfläche der Schmelze bei einer Temperatur nicht über 1580°C bestimmt. Die Oxydationsschlacke kann von der Oberfläche der Schmelze erst ab einer Temperatur von 1525°C entfernt werden, da dafür der metallische Einsatz restlos geschmolzen sein muß, dessen Schmelztemperatur ungefähr 1525°C beträgt. Bei einer Temperatur von unter 1525°C läßt sich die Oxydationsschlacke von der Oberfläche der Schmelze nicht entfernen. Unter realen Bedingungen ist für ein intensives Schmelzen des metallischen Einsatzes im Konverter ein gewisses Überhitzen im Vergleich zur Schmelztemperatur des metallischen Einsatzes notwendig.

Nach dem Entfernen der Oxydationsschlacke von der Oberfläche der Schmelze verbleibt im Schmelzbad eine geringe Menge dieser Schlacke. Für die Desoxydation der restlichen Schlacke müssen in die Schmelze Desoxydationsmittel gegeben werden. Als Desoxydationsmittel wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren festes Roheisen in einer Menge von 2 bis 5% der Masse des metallischen Einsatzes verwendet.

Die Notwendigkeit der Verwendung von festem Roheisen ist dadurch begründet, daß der Kohlenstoff aus dem Roheisen unmittelbar in die Schmelze übergeht, mit der Schlacke in Wechselwirkung tritt und in kurzer Zeit den Gehalt an restlichem Eisenmonoxyd in der Schlacke verringert, was den Ausbrand des Futters des Konverters bei weiterer Temperaturerhöhung verringert. Der genannte Effekt wird durch eine stark entwickelte Oberfläche, mit der die reagierenden Phasen, d. h. das Metall und die Schlacke, in Wechselwirkung stehen, erreicht.

Außerdem geht der Kohlenstoff aus dem festen Roheisen unmittelbar in die Schmelze über und übernimmt die Rolle eines zusätzlichen Energieträgers, wodurch die Dauer des Schmelzprozesses verkürzt werden kann.

Die Zugabe eines beliebigen anderen kohlenstoffhaltigen Stoffs anstelle von Roheisen (z. B. Kohle) ist in dieser Hinsicht weniger wirksam, da die Wechselwirkung der Schlackenschmelze mit dem festen Stoff infolge einer geringen Diffusionsgeschwindigkeit mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit abläuft und außerdem ein Aufschäumen der Schlacke eintritt. Aus den genannten Gründen ist der Zusatz von Roheisen notwendig zur Verringerung des Oxydationsgrads der Schlacke.

Beim Betrieb mit einem festen metallischen Einsatz ermöglicht der Zusatz von festem Roheisen in einer Menge von etwa 5% von der Menge des metallischen Einsatzes den Gesamtgehalt an Eisenmonoxyd (FeO) in der Schlacke bis auf 15 bis 20% zu senken, was ausreichend ist für die Gewährleistung einer befriedigenden Raffinierfähigkeit der Schlacke und die Vermeidung des Aufschäumens der Schlacke bei der darauffolgenden Beschickung des Konverters mit Kohle oder einem anderen kohlenstoffhaltigen Stoff. Unter Beachtung des erwähnten Einflusses des Zusatzes von festem Roheisen auf den Oxydationsgrad der Schlacke ist dessen Zusatz in einer Menge von mehr als 5% nicht zweckmäßig. Das kommt daher, daß bei größeren Zusätzen von Roheisen der Gehalt an Kohlenstoff im Metall erheblich zunimmt, was unerwünscht ist, da das zu einer Verlängerung der Dauer des Schmelzprozesses führt. Der Zusatz von festem Roheisen in einer Menge von weniger als 2% gestattet es nicht, den Gehalt an Eisenmonoxyd in der Schlacke bis auf 20% zu senken. Darum beträgt die untere Grenze des Zusatzes von festem Roheisen 2% der Ausgangsmenge des metallischen Einsatzes.

Es ist zweckmäßig, nach der Zugabe von festem Roheisen in die Schmelze einen zusätzlichen festen kohlenstoffhaltigen Brennstoff in einer Menge von 1 bis 5% der Ausgangsmenge der festen metallischen eisenhaltigen Stoffe zuzugeben.

Das ermöglicht eine Beschleunigung der Erhitzung des Schmelzbades durch das Verbrennen des Kohlenstoffs des kohlenstoffhaltigen Brennstoffs an der Oberfläche der Schmelze, wodurch die Dauer des Schmelzprozesses noch mehr verkürzt wird.

Außerdem übt dieser Brennstoff die Funktion eines Desoxydationsmittels für die restliche Oxydationsschlacke aus, da der Kohlenstoff dieses Brennstoffs das Eisenmonoxyd zu Eisen reduziert, was zu einer Verringerung des Ausbrands des Futters des Konverters führt.

Der Verbrauch des zusätzlich in den Konverter zugesetzten festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffs, der z. B. aus Kohle bestehen kann, ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in den Grenzen von 1 bis 5% festgelegt. Die konkrete Menge des Zusatzes hängt von der Temperatur der Schmelze nach der Entfernung der Oxydationsschlacke und auch von der vorgegebenen Temperatur am Ende des Schmelzprozesses ab, d. h., er wird vom geforderten Wert des Temperaturanstiegs bestimmt. Beim Erhitzen von 1580 bis auf 1600-1610°C benötigt man 1% Kohle, von 1580 bis auf 1640-1650°C - 2% Kohle, von 1580 bis auf 1680-1700°C - 5% Kohle.

Zur Erläuterung der Erfindung sind im folgenden konkrete Durchführungsbeispiele angeführt.

Das Verfahren wird in einem Sauerstoff-Blaskonverter durchgeführt, der mit am Boden angeordneten und seitlichen Winddüsen ausgerüstet ist, die eine Konstruktion vom Typ "Rohr im Rohr" darstellen. Durch die mittleren Kanäle dieser Winddüsen wird Sauerstoff und durch die äußeren Kanäle - ein kohlenwasserstoffhaltiger Brennstoff zugeführt. Es ist auch die Zuführung von Sauerstoff durch eine obere, wassergekühlte Winddüse vorgesehen.

Das Verfahren zur Stahlerzeugung aus festen metallischen eisenhaltigen Stoffen, z. B. aus Schrott, besteht in folgendem.

In einen Konverter werden während der Beschickung feste metallische eisenhaltige Stoffe aufgegeben. Als feste metallische eisenhaltige Stoffe können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Alteisen, Schrott, Saumschrott, Metallabfälle von Stahlgießereien, metallisierte Pellets, Eisenschwamm u. ä. zu Stahl verarbeitet werden.

Als Brennstoff werden hauptsächlich gasförmige Kohlenwasserstoffe verwendet, wie z. B. Erdgas, Methan, Propan, Butan, aber auch flüssige Kohlenwasserstoffe wie z. B. Heizöl, Rohöl, Dieselkraftstoff. Außerdem kann als Brennstoff ein fester kohlenstoffhaltiger Brennstoff verwendet werden wie z. B. Koks, Steinkohle, Braunkohle u. ä.

Die Stahlerzeugung aus festen eisenhaltigen Stoffen in einem Sauerstoff-Blaskonverter umfaßt die Beschickung des Konverters mit einem metallischen Einsatz, das Erhitzen des metallischen Einsatzes, dessen Schmelzen, die Entfernung der Schlacke von der Oberfläche der Schmelze und das anschließende Oxydationsfrischen.

Das Erhitzen des festen metallischen Einsatzes und sein Schmelzen erfolgt durch die Wärme, die bei der Verbrennung eines kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffs, der durch die am Boden angeordneten und seitlichen Winddüsen zugeführt wird, in einem durch die gleichen Winddüsen sowie durch eine obere, wassergekühlte Winddüse zugeführten sauerstoffhaltigen Gas frei wird.

Im Verlauf des Erhitzens und Schmelzens der festen eisenhaltigen Stoffe wird periodisch in den Konverter auf den metallischen Einsatz ein fester kohlenstoffhaltiger Brennstoff zur Aufrechterhaltung des Brennprozesses aufgegeben. Beim Übergang vom Stadium des Erhitzens des metallischen Einsatzes zum Schmelzstadium erhöht man in dem durch die am Boden angeordneten Winddüsen einströmenden sauerstoffhaltigen Gas den Sauerstoffgehalt von etwa 20-70% bis auf etwa 100%. Durch die seitlichen Winddüsen und durch die obere wassergekühlte Winddüse wird im Stadium des Erhitzens und Schmelzens des metallischen Einsatzes reiner Sauerstoff zugeführt.

Nach dem Herunterschmelzen des metallischen Einsatzes und bei Erreichen einer Temperatur der Schmelze von 1525 bis 1580°C wird die oxydierte Schlacke, die 30 bis 70% Eisenmonoxyd enthält, von der Oberfläche der Schmelze entfernt.

Nach dem Entfernen der oxydierten Schlacke von der Oberfläche der Schmelze wird in die Schmelze nacheinander festes Roheisen in einer Menge von 2 bis 5% und zusätzlich Kohle in einer Menge von 1 bis 5% der Masse des zu verarbeitenden Alteisens gegeben und das Frischen der Schmelze vorgenommen.

Das Frischen der Eisen-Kohlenstoff-Schmelze wird auf eine beliebige bekannte Weise durchgeführt, d. h., während des Frischens verändert man das Verhältnis des Verbrauchs an Sauerstoff und Kohlenwasserstoff, die durch die am Boden angeordneten Winddüsen eingeblasen werden, so, daß der Kohlenwasserstoff nicht die Funktion eines Brennstoffs ausübt, sondern lediglich als Schutzmedium für die Sauerstoffwinddüsen dient. Im Verlauf des Oxydationsfrischens gewinnt man Stahl der geforderten chemischen Zusammensetzung und Temperatur.

Die Durchführung der Erfindung wird durch die Steuerung der Temperatur- und Schlackenführung des Schmelzprozesses bestimmt. Das Durchblasen der Schmelze bei erhöhtem Oxydationsgrad der Schlacke (FeO = 30 bis 70%) während des Herunterschmelzens des metallischen Einsatzes und im Anfangsstadium des Erhitzens der Schmelze, solange die Temperatur der Schmelze 1525 bis 1580°C nicht übersteigt, trägt zu einem besseren Nachbrennen des Kohlenoxyds bei. Das Kohlenoxyd brennt im Konverter über dem metallischen Einsatz und beschleunigt in erheblichem Maße das Schmelzen des metallischen Einsatzes und das Erhitzen der Schmelze, wodurch die Dauer des Schmelzprozesses verkürzt werden kann. In dieser Periode spielt die Oxydationsschlacke eine positive Rolle - je mehr Schlacke vorhanden und je höher der Gehalt an Eisenmonoxyd ist, um so intensiver läuft der Prozeß des Nachbrennens des Kohlenoxyds ab. Außerdem muß mit zunehmender Temperatur der Schmelze der Oxydationsgrad der Schlacke gesenkt werden, d. h., man muß die Dauer der Wechselwirkung des in der Oxydationsschlacke befindlichen Eisenmonoxyds mit dem feuerfesten Futter des Konverters verkürzen und damit den Ausbrand des Futters des Konverters verringern. Das Problem der Verringerung des Oxydationsgrads der Schlacke wird durch Entfernen der oxydierten Schlacke von der Oberfläche der Schmelze und durch anschließende Desoxydation der Metallschmelze durch Zusatz von festem Roheisen und eines zusätzlichen festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffs gelöst.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht eine Verkürzung der Dauer des Schmelzprozesses um etwa 10% und eine Verringerung des Ausbrands des Futters des Konverters um 30 bis 35%.

Beispiel 1

Ein 10-t-Konverter, der mit am Boden angeordneten und seitlichen Brenn- und Sauerstoff-Winddüsen und außerdem mit einer oberen wassergekühlten Sauerstoff-Winddüse ausgerüstet ist, wird mit 0,5 t Kalk und 10 t Alteisen beschickt. Das Erhitzen des Alteisens geschieht durch Einblasen von 20 bis 30 m³/min angereicherter Luft mit einem Sauerstoffgehalt von 50% und 5 bis 8 m³/min Erdgas durch die am Boden angeordneten Winddüsen. Durch die seitlichen Winddüsen bläst man 5 bis 10 m³/min Sauerstoff und 2,5 bis 5,0 m³/min Erdgas. Die Zuführung von Sauerstoff durch die obere Winddüse reguliert man in den Grenzen von 10 bis 15 m³/min.

Das Schmelzen des Alteisens verläuft unter den gleichen Bedingungen wie sein Erhitzen, d. h., der Verbrauch der in den Konverter während des Schmelzens geleiteten gasförmigen Reaktionsmittel ist analog zu ihrem Verbrauch während des Erhitzens.

Außerdem wird durch die am Boden angeordneten Winddüsen Sauerstoff in einer Menge von 10 bis 15 m³/min anstelle der angereicherten Luft geblasen. Im Verlauf des Erhitzens und Schmelzens wird in den Konverter 400 kg Kohle in Teilmengen zu je 100 kg aufgegeben. Die Schlacke enthält zum Zeitpunkt des Herunterschmelzens 30% Eisenmonoxyd und 4% Magnesiumoxyd. Der feste metallische Einsatz schmilzt nach 30,5 min herunter. Die Schmelze erreicht eine Temperatur von 1525°C. Aus dem Konverter wird 0,5 t oxydierte Schlacke entfernt (abgeschlackt). Nach der Wiederaufnahme des Blasens (durch die am Boden angeordneten Winddüsen 15 bis 20 m³/min Sauerstoff und 2,5 bis 3,0 m³/min Erdgas; durch die seitlichen Winddüsen 5 m³/min Sauerstoff und 2 m³/min Erdgas; durch die obere Winddüse 10 bis 15 m³/min Sauerstoff) wird nacheinander in den Konverter 200 kg festes Roheisen und 500 kg feinzerkleinerte Kohle eingetragen. Das Blasen wird noch im Verlauf von 7 min fortgesetzt. Die reine Gesamtzeit des Blasens beträgt 37,5 min. Nach Beendigung des Blasens beträgt die Temperatur des Metalls 1630°C. Das Metall enthält: 0,07% C; 0,02% Mn; 0,008% P; 0,035% S; der Rest ist Eisen. Die Endschlacke enthält 16,8% Eisenmonoxyd und 3,9% Magnesiumoxyd.

Beispiel 2

Ein 10-t-Konverter wird mit 0,5 t Kalk und 9,9 t Alteisen beschickt. Die Windführung ist analog zu Beispiel 1. Im Verlauf des Erhitzens und Schmelzens des Alteisens wird in den Konverter 450 kg Kohlenklein von Steinkohle aufgegeben. Zum Zeitpunkt des Herunterschmelzens des metallischen Einsatzes (nach 32 min) beträgt der Gesamtgehalt an Eisenmonoxyd in der Schlacke 49,2% und der Gehalt an Magnesiumoxyd 4,3%. Das Schmelzbad hat eine Temperatur von 1580°C. 550 kg Schlacke wird abgeschlackt, und in den Konverter wird 350 kg festes Roheisen aufgegeben. Im Verlauf des folgenden Durchblasens (6 min) wird 100 kg Kohlenklein zugesetzt. Vor dem Abstechen enthält das Metall 0,04% C; 0,03% Mn; 0,010% P; 0,027% S, der Rest ist Eisen. Die Endschlacke enthält 18,3% Eisenmonoxyd und 4,2% Magnesiumoxyd. Das Metall hat eine Temperatur von 1650°C.

Beispiel 3

Ein Konverter wird mit 0,5 t Kalk und 9,6 t Alteisen beschickt. Im Verlauf des Erhitzens und Schmelzens wird in den Konverter 300 kg Kohlenklein von Steinkohle aufgegeben. Zum Zeitpunkt des Herunterschmelzens des metallischen Einsatzes (nach 31 min) beträgt der Gesamtgehalt an Eisenmonoxyd in der Schlacke 36,7% und der Gehalt an Magnesiumoxyd 4,5%. Das Schmelzbad hat eine Temperatur von 1550°C. 500 kg Schlacke wird abgeschlackt und in den Konverter 300 kg festes Roheisen aufgegeben. Im Verlauf des folgenden Durchblasens (6,5 min) wird 300 kg Kohlenklein zugesetzt. Vor dem Abstechen enthält das Metall 0,05% C; 0,02% Mn; 0,008% P; 0,033% S. Die Endschlacke enthält 15,1% Eisenmonoxyd und 4,5% Magnesiumoxyd. Das Metall hat eine Temperatur von 1650°C.

Die beiliegende Tabelle enthält Angaben zu den Beispielen 1, 2, 3 und zu weiteren Beispielen, die das erfindungsgemäße Verfahren innerhalb und außerhalb der Grenzen der angegebenen Kennwerte (Beispiele 4 bis 6) kennzeichnen. Zum Vergleich enthält die Tabelle auch Angaben über den Verarbeitungsprozeß von festem Alteisen in einem 10-t-Konverter nach der allgemein bekannten Technologie.

Der Vergleich zeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine Verkürzung der Dauer des Erhitzens und Schmelzens des festen metallischen Einsatzes und insgesamt eine Verkürzung der reinen Zeitdauer des Durchblasens um etwa 4 min ermöglicht. Der Ausbrand des Futters verringert sich um 30 bis 35%.

Auf diese Weise ermöglicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Steuerung des Prozesses der Schlackenbildung und Verwendung von Desoxydationsmitteln eine Verkürzung der Dauer des Schmelzprozesses und eine Verringerung des Ausbrands des Futters des Konverters.

Tabelle

Technologische Hauptkennwerte von Schmelzverfahren beim Betrieb mit einem festen metallischen Einsatz in einem Konverter unter Anwendung der erfindungsgemäßen und der herkömmlichen Technologie

Claims (2)

1. Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff- Blaskonverter aus festen metallischen eisenhaltigen Stoffen, das im Aufgeben dieser Stoffe und in deren darauffolgender Erhitzung unter Bildung einer Schmelze durch Verbrennen eines kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffs und eines festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffs, die nacheinander im Verlauf des Prozesses in einem von unten, von oben und von der Seite in den Konverter geleiteten sauerstoffhaltigen Gas zugeführt werden, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen einer Temperatur der Schmelze von 1525 bis 1580°C die Oxydationsschlacke von ihrer Oberfläche entfernt wird, wonach in die Schmelze festes Roheisen in einer Menge von 2 bis 5% der Ausgangsmenge der festen metallischen eisenhaltigen Stoffe zugegeben wird.

2. Verfahren zur Stahlerzeugung in einem Sauerstoff- Blaskonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Zugabe von festem Roheisen in die Schmelze ein zusätzlicher, fester kohlenstoffhaltiger Brennstoff in einer Menge von 1 bis 5% der Ausgangsmenge der festen metallischen eisenhaltigen Stoffe zugesetzt wird.