In den letzten Jahren haben sich eine Fülle von Anwendungsfällen für
metallurgische Prozesse ergeben, bei denen Gase in flüssiges Metall
eingeleitet werden. Dementsprechend sind auch Untersuchungen durch
geführt worden, deren Ziel es war, Hinweise für die Minimierung des
Gasverbrauches zu geben, weil der Gasverbrauch bei derartigen
Prozessen selbstverständlich von ausschlaggebender Bedeutung für die
Wirtschaftlichkeit ist. So wird beispielsweise in "Steel Research 55
(1984)" Heft 12, Seite 537-579, wissenschaftlich die Grundlage für
die Auslegung von Düsen zum Gaseinblasen in Schmelzen untersucht und
darauf hingewiesen, daß es für die praktische Durchführung
derartiger Verfahren erforderlich ist, einen Bereich zwischen einem
minimalen und maximalen Gasstrom einstellen zu können. Ein minimaler
Massenstrom von Gas darf selbstverständlich nicht unterschritten
werden, weil sich sonst das Zuleitungsrohr bzw. die Düse zusetzt.In recent years, there have been plenty of use cases for
metallurgical processes result in gases in liquid metal
be initiated. Accordingly, examinations are also through
The aim of which was to provide tips for minimizing the
To give gas consumption because the gas consumption at such
Processes, of course, of crucial importance for the
Economy is. For example, in "Steel Research 55
(1984) "Issue 12, pages 537-579, scientifically the basis for
the design of nozzles for gas injection in melts examined and
noted that it is for practical implementation
Such a procedure requires a range between one
to be able to set minimum and maximum gas flow. A minimal one
The mass flow of gas must of course not fall below
because otherwise the supply pipe or the nozzle will clog.
Bisher war man der Meinung, daß das Gas bei Prozessen dieser Art in
Form eines Strahls und nicht in Form von Blasen in das Bad eindringen
sollte. Dabei wird die Grenze für den Übergang von bubling zu
jetting sehr unterschiedlich eingesetzt.So far, it was believed that the gas in processes of this type in
Do not enter the bath in the form of a jet and not in the form of bubbles
should. The boundary for the transition from bubling to
jetting used very differently.
Nach einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag wird eine Verringerung
des Gasverbrauchs bei derartigen Verfahren dadurch erzielt, daß man
im Bereich des bubbling arbeitet, aber dafür sorgt, daß eine kriti
sche Mindestmenge an zugeführtem Gas nicht unterschritten wird. Um
diese Mindestmenge des Gasstroms zu steuern, ermittelt man die
Druckschwankungen des Gases, unterzieht diese Signale einer Fre
quenzfilterung, bei der der oszillierende Anteil der Druckschwankun
gen herausgefiltert wird, und verwendet dann dieses die Druckschwan
kungen anzeigende Signal zur Steuerung des Gasstroms.
After a unpublished proposal, there will be a reduction
the gas consumption in such processes is achieved in that
works in the field of bubbling, but ensures that a crit
The minimum amount of gas supplied is not undercut. Around
to control this minimum amount of gas flow, one determines the
Pressure fluctuations in the gas subject these signals to Fre
frequency filtering, in which the oscillating part of the pressure fluctuations
gene is filtered out, and then this uses the pressure swan
signal indicating control of the gas flow.
Die Erfindung befaßt sich ebenfalls mit einem Verfahren zur
Verringerung des Prozeßgasverbrauchs bei metallurgischen Prozessen,
bei denen Gase wie Argon, Sauerstoff, Luft und dergleichen in das
flüssige Metall unterhalb des Flüssigkeitsspiegels eingeleitet
werden. Zusätzlich zu dem zum nicht vorveröffentlichten Stand der
Technik gehörenden Vorschlag oder auch unabhängig von dem darin
beschriebenen Verfahren kann mit Hilfe des dieser Erfindung zugrunde
liegenden Gedankens der Gasverbrauch reduziert werden.The invention also relates to a method for
Reduction of process gas consumption in metallurgical processes,
in which gases such as argon, oxygen, air and the like enter the
liquid metal is introduced below the liquid level
will. In addition to the not pre-published status of
Technology belonging proposal or regardless of what is in it
The method described can be based on the invention
lying thought the gas consumption can be reduced.
Bei den bekannten metallurgischen Prozessen, bei denen Prozeßgase
wie Argon, Sauerstoff, Luft und dergleichen in ein flüssiges
Metallbad unterhalb dessen Flüssigkeitsspiegels eingeleitet wird,
leitet man das Gas mit der Temperatur in die Schmelze ein, mit der
es sich im Speicher, z. B. in Gasflaschen, befindet.In the known metallurgical processes, in which process gases
such as argon, oxygen, air and the like into a liquid
Metal bath below which liquid level is introduced,
the gas is introduced into the melt at the temperature at which
it is in memory, e.g. B. in gas bottles.
Bei der Erzeugung von z. B. Edelstahl im Konverter wird technisches
Gas wie Argon oder Sauerstoff oder Stickstoff in erheblichen Mengen
verbraucht. Dementsprechend verteuert sich der Preis des in dieser
Weise behandelten Stahls. Es ist daher von erheblicher wirtschaft
licher Bedeutung, den Gasverbrauch fühlbar zu verringern. Dieses
Ziel erreicht die Erfindung auf außerordentlich einfache und
wirksame Weise dadurch, daß man das Gas vor dem Einleiten in die
Metallschmelze aufheizt. In Anwendung des bekannten physikalischen
Gesetzes, daß sich das Volumen eines Gases proportional zu dessen
Temperatur verhält, ist es möglich, den Prozeßgasverbrauch bis ca.
auf die Hälfte des bisherigen und möglicherweise noch darunter zu
senken. Für die Aufheizung des Prozeßgases stehen in einem
Schmelzbetrieb für Metalle ohne weiteres genügend Wärmequellen zur
Verfügung, die womöglich anderweitig kaum ausgenutzt werden. So kann
das aufzuheizende Prozeßgas vor dem Einleiten in das flüssige Metall
durch einen Wärmetauscher geleitet werden, in welchem seine
Temperatur, je nach den Möglichkeiten, auf mehrere hundert Grad über
die Umgebungstemperatur aufgeheizt wird.
When generating z. B. Stainless steel in the converter becomes technical
Gas such as argon or oxygen or nitrogen in considerable quantities
consumed. Accordingly, the price of the in this expensive
Way treated steel. It is therefore of considerable economy
importance to noticeably reduce gas consumption. This
The aim of the invention is extremely simple and
effective way by having the gas before being introduced into the
Metal melt heats up. Using the known physical
Law that the volume of a gas is proportional to its
Temperature, it is possible to reduce the process gas consumption up to approx.
to half of the previous one and possibly even less
reduce. For the heating of the process gas are in one
Melting operation for metals without sufficient heat sources
Available that may not be exploited elsewhere. So can
the process gas to be heated before being introduced into the liquid metal
be passed through a heat exchanger in which its
Temperature, depending on the possibilities, over several hundred degrees
the ambient temperature is heated.
Bei Anwendung der aus der Literatur bekannten Erörterung der
physikalischen Verhältnisse beim Gaseinblasen in Schmelzen ergeben
sich Einsparungen bei Erhöhung der Gastemperatur auf etwa 500°C
von 35% bis 50%.When applying the discussion of the
physical conditions when blowing gas into melts
savings by increasing the gas temperature to about 500 ° C
from 35% to 50%.