DE4480082C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen

Info

Publication number
DE4480082C2
DE4480082C2 DE4480082A DE4480082A DE4480082C2 DE 4480082 C2 DE4480082 C2 DE 4480082C2 DE 4480082 A DE4480082 A DE 4480082A DE 4480082 A DE4480082 A DE 4480082A DE 4480082 C2 DE4480082 C2 DE 4480082C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
melt
hood
pan
ring
slag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4480082A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4480082T1 (de
Inventor
John Rushe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Mevac UK Ltd
Original Assignee
Vacmetal UK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vacmetal UK Ltd filed Critical Vacmetal UK Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE4480082C2 publication Critical patent/DE4480082C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/30—Arrangements for extraction or collection of waste gases; Hoods therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/072—Treatment with gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any of groups F27B1/00 - F27B15/00
    • F27B17/0016—Chamber type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/22—Arrangements of air or gas supply devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/18—Door frames; Doors, lids or removable covers
    • F27D1/1808—Removable covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
    • F27D3/0026—Introducing additives into the melt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/12—Travelling or movable supports or containers for the charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/462—Means for handling, e.g. adjusting, changing, coupling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/005—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using exothermic reaction compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/12—Travelling or movable supports or containers for the charge
    • F27D2003/125—Charging cars, lift trolleys
    • F27D2003/127—Charging cars, lift trolleys for carrying pots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen, einschließlich des Aufheizens und der Entschwefelung von Eisen- und Stahlschmelzen.
Die Schmelze wird aufgeheizt durch die exotherme Wirkung der Reaktion zwischen Heizmitteln. Normalerweise sind diese Sauerstoff, der auf die Oberfläche der Schmelze geblasen wird, und Aluminium (oder Silizium), das in der Schmelze aufgelöst ist. Während des gleichzeitigen Sauerstoffblasens auf die Oberfläche der Schmelze wird Aluminium (oder Silizium) in einer bestimmten Menge der Schmelze zugegeben. Bei der Stahlherstellung ist aber normalerweise die Schmelzenoberfläche von einer Schlackenschicht bedeckt, die die Lösung von Aluminium (oder Silizium) sowie die Übertragung des Sauerstoffgases auf die Oberfläche der Schmelze behindert, wodurch der Wirkungsgrad der Aufheizung vermindert wird.
Um eine Entschwefelung in einer Stahlschmelze vorzunehmen, muß die Schmelze zunächst desoxidiert werden. Die Entschwefelung wird gewöhnlich erzielt durch eine chemische Reaktion zwischen dem aufgelösten Schwefel innerhalb der Stahlschmelze und der abdeckenden Schlacke und durch Einblasen von Kalk, Flußspat und/oder Calciumverbindungen wie Calcium-Silicid. Um eine wirksame Entschwefelung zu erreichen, muß zwischen Schlacke und Schmelzenoberfläche ein maximal möglicher Kontakt bestehen. Wenn der Schwefelgehalt in der Stahlschmelze verringert wird, erhöht sich dessen Tendenz, Stickstoff aus der Atmosphäre aufzunehmen. Die Aufnahme von Stickstoff kann einen schädlichen Einfluß auf die Eigenschaften der Fertigerzeugnisse haben. Um die Aufnahme von Stickstoff während der Entschwefelung zu verringern, ist es daher notwendig, einen Kontakt der Schmelzenoberfläche mit Stickstoff oder stickstoffhaltiger Luft zu vermeiden, um die Aufnahme von Stickstoff durch das Metall auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Erfindung sieht ein Verfahren vor für die Behandlung von Eisen- und Stahlschmelzen, wobei die Schmelze mit einem Spülgas behandelt wird. In den im wesentlichen schlackenfreien Spülfleck wird dann ein Ring teilweise eingetaucht, um eine begrenzte, im wesentlichen schlackenfreie Oberfläche zu bilden.
Die Stahlschmelze wird durch das Einbringen exothermisch reagierender Stoffe in den Spülfleck aufgeheizt, und der Ring wird aus der Schmelze gehoben, wenn die vorbestimmte Temperatur der Schmelze erreicht ist. Der Raum über der Schmelze wird dann von der Umgebungsluft abgeschirmt, und dann wird die Schmelze entschwefelt.
Als exothermisch reagierende Stoffe werden Sauerstoffgas und Aluminium- oder Siliziumgranulat oder ein Gemisch beider bevorzugt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Raum über der Schmelze mit einer Haube von der Umgebungsluft abgeschlossen wird und innerhalb der Haube ein Überdruck im Vergleich zur Umgebungsluft aufrechterhalten wird.
Die Erfindung sieht auch eine Anlage vor für die Behandlung von Stahlschmelzen, einschließlich einer Pfanne für die Aufnahme der Schmelze, einer Anlage zur Förderung von Spülgas durch die Schmelze hindurch, eines bewegbaren Rings zur Bildung eines begrenzten, im wesentlichen schlackenfreien Bereiches auf der Schmelzenoberfläche und einer bewegbaren Haube, um die Schmelzenoberfläche von der Umgebungsluft fernzuhalten, wobei das Spülgas eine im wesentlichen schlackenfreie Stelle auf der Schmelzenoberfläche herstellt, der Ring aus einer ersten Position, in der er teilweise in dem im wesentlich schlackenfreien Spülfleck eingetaucht ist, in eine zweite Position oberhalb der Schmelzenoberfläche bewegt wird. Die Pfannenhaube ist zwischen einer ersten Position, in der sie die Umgebungsluft vom Raum über der Schmelzenoberfläche ausschließt, und einer zweiten Position bewegbar, bei der der Raum über der Stahlschmelze für die Umgebungsluft zugänglich ist. Die Haube und der Ring sind unabhängig voneinander beweglich.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, die Förderrate für die Aufheizmittel zu regulieren und den Temperaturverlauf zu überwachen. Die Steuereinrichtung arbeitet dabei nach dem Prinzip einer geschlossenen Schleife.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnungen näher beschrieben:
Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Anlage zur Stahlherstellung gemäß der Erfindung, wobei die Pfannenhaube in der ersten Position und der Ring in seiner zweiten Position ist.
Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Anlage zur Stahlherstellung gemäß der Erfindung, wobei die Pfannenhaube in ihrer ersten Position und der Ring in seiner ersten Position ist.
Fig. 3 ist ein Querschnitt einer Anlage zur Stahlherstellung gemäß der Erfindung, wobei die Pfannenhaube in der zweiten Position und der Ring in seiner zweiten Position ist.
Nach Fig. 1 ist eine Pfanne 1, die auf einem Pfannentransportwagen 3 sitzt und desoxidierten Stahl 2 enthält, von einer im wesentlichen luftdichten Kammer 4 umschlossen.
Die Pfanne 1 ist mit einem Spülstein für Argon 5 im Boden versehen. Der Spülstein 5 ist ein poröser Stopfen, durch welchen Argongas in den flüssigen Stahl eingeführt werden kann. Dies bewirkt eine Umwälzung der Schmelze. Durch das Spülgas wird der Pfanneninhalt umgewälzt, was zur Homogenisierung der Temperatur und der chemischen Zusammensetzung der Schmelze führt. Die Zufuhrmenge an Argon wird je nach metallurgischer Erfordernis reguliert. Zum Beispiel wird während des Aufheizens die Zufuhrmenge reduziert, um die Auflösungsgeschwindigkeit des Aluminiums zu verlangsamen.
Die chemische Zusammensetzung des Stahls wird durch Zugabe von berechneten Mengen von Desoxidationsmitteln und Ferrolegierungen eingeregelt. Liegt ein Temperaturüberschuß vor, wird die Zugabe von Kühlschrott genauso wie die Zugabe der anderen Ferrolegierungen eingeleitet.
In der Pfanne befinden sich zwei verschiedene Schichten, die flüssige Stahlschicht 2 und eine Schlackenschicht 14 auf der Schmelzenoberfläche.
Das Argonspülgas erzeugt einen schlackenfreien Spülfleck auf der Oberfläche der Stahlschmelze. Die Größe dieses Flecks verändert sich mit der Strömungsrate des Argongases. Der Umfang des Spülflecks vergrößert und verkleinert sich dauernd unter der Wirkung des Gases.
Die Kammer 4 ist mit einer Argontauchlanze 6, einer Sauerstofflanze 7, einem Rohrstutzen 9 zur Zugabe von Aluminium, einem feuerfesten Ring 10 und einer wassergekühlten Pfannenhaube 16 versehen.
Die Sauerstofflanze 7 weist einen Antrieb auf, mit dem der Abstand zwischen dem Sauerstoffauslaß der Lanze 7 und der Oberfläche der Schmelze kontrolliert wird. Nach jeder Behandlung wird die Position der Lanze automatisch verstellt, um den Verschleiß derselben auszugleichen.
Die Argontauchlanze 6 ist beweglich zwischen zwei Positionen; in der ersten Position ist das Auslaßende der Lanze 6 in die Stahlschmelze eingetaucht, und Argongas sprudelt hindurch, und in der zweiten Position befindet sich die Lanze 6 außerhalb der Schmelze. Die Argongasblasen spülen den Stahl in einer ähnlichen Weise wie oben für den im Pfannenboden eingesetzten Spülstein für Argon 5 beschrieben. Die Tauchlanze 6 kann auch zum Einblasen von pulverförmigen Zuschlagstoffen in den flüssigen Stahl benutzt werden. In diesen Fällen wirkt Argon als Trägergas.
Eine schlackenfreie Zone wird an der Oberfläche des Stahls durch die dort hindurchbrechenden Argonblasen erzeugt. Dies ist unabhängig davon, ob das Argongas über den Spülstein 5 oder die Lanze 6 eingeführt wird. Wenn diese schlackenfreie Zone ihren größten Umfang erreicht hat oder wenigstens so groß wie der Umfang des feuerfesten Rings ist, wird der feuerfeste Ring 10 in die im wesentlichen schlackenfreie Zone abgesenkt. Der feuerfeste Ring, der teilweise eingetaucht ist, umschließt dann eine im wesentlichen schlackenfreie Fläche. Diese Fläche bleibt im wesentlichen schlackenfrei, solange der Ring 10 so eingetaucht ist. Der Ring 10 ist ein feuerfest ummantelter Stahlzylinder, von drei Armen 20 getragen, und wird durch ein dreiseiliges Windensystem mit der Ringwinde 18 auf- und abwärts bewegt. Der Ring muß nicht notwendigerweise eine Kreisform haben, wichtig ist lediglich, daß er die schlackenfreie Fläche vollständig umschließt. Sobald der Ring in die Arbeitsposition abgesenkt ist, werden drei senkrechte Abhänger 35, die den Ring halten, von drei Klemmen 36 eingespannt, um eine weitere Bewegung des Rings zu verhindern.
Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß die Verwendung des feuerfesten Rings sich nützlich auf den Wirkungsgrad der Aufheizung auswirkt. Obwohl der flüssige Stahl durch die Wirkung des Argonspülens dauernd umgewälzt wird, ist die Metallmenge, die innerhalb des Rings eingeschlossen ist, verhältnismäßig gering. Die Zugabe von Aluminium zu einer verhältnismäßig geringen flüssigen Stahlmenge bedeutet, daß Sauerstoff auf eine örtliche aluminiumreiche Schmelze geblasen wird. Die Reaktion zwischen Sauerstoff und Aluminium wird dadurch sehr angeregt und ist die Reaktion, die bevorzugt wird gegenüber der unerwünschten Reaktion zwischen Sauerstoff und anderen oxidierbaren Elementen, wie zum Beispiel Eisen, Mangan und Kohlenstoff. Die Benutzung des Rings reduziert daher Verluste von Kohlenstoff und Mangan ganz erheblich im Vergleich zu Aufheizverfahren, bei denen die Aluminiumzugabe schnell verteilt wird, zum Beispiel dann, wenn das Aluminium dem vollen Volumen der Stahlschmelze in der Pfanne zugegeben würde.
Um die Wirksamkeit weiter zu vergrößern, wird die Aluminiumzugabe abhängig von der erforderlichen Aufheizrate während der ganzen Aufheizung reguliert und überwacht. Die Sauerstoffzufuhrmenge wird ebenfalls während der Aufheizung reguliert und überwacht, und zwar im stöchiometrischen Verhältnis zur Zugaberate des Aluminiums, um dadurch die Oxidation anderer Elemente zu vermeiden. Die Fähigkeit der Vorrichtung der Erfindung, eine verhältnismäßig geringe schlackenfreie Menge von Stahl zu umschließen, ist daher ein großer Vorteil.
Eine visuelle Überwachung der Stahl- und/oder der Schlackenoberfläche innerhalb der Pfanne 1 ermöglicht eine Kamera 26.
Um die Spülung, wie oben beschrieben, anzuregen, kann auch die Argonlanze 6 abgesenkt und in die Stahlschmelze eingetaucht werden. Mit dieser Lanze 6 ist es auch möglich, geeignete pulverförmige Entschwefelungsmittel einzublasen (z. B. Kalk, Flußspat und/oder Calciumverbindungen wie Calcium-Silicid).
Obwohl der größte Teil der Entschwefelung durch das Einblasen eines geeigneten pulverförmigen Entschwefelungsmittels mit der eingetauchten Lanze stattfindet, ergibt sich auch eine wesentliche Entschwefelung durch den Kontakt zwischen der Schlackenschicht und der Flüssigstahloberfläche. Maximaler Kontakt zwischen Schlacke und flüssigem Stahl ist notwendig, um eine wirksame Entschwefelung zu erreichen, d. h. die ganze Stahlfläche sollte mit der Schlacke Kontakt haben. Um zusätzlich die guten reduzierenden Bedingungen für die Entschwefelung aufrechtzuerhalten und auch die Aufnahme von Stickstoff durch die Stahlschmelze zu verringern, ist außerdem der Zutritt von atmosphärischem Sauerstoff bzw. Stickstoff zur Pfanne zu minimieren. Das heißt, daß, obwohl die ganze Stahloberfläche in der Pfanne in Kontakt mit der Schlacke stehen sollte, sollte jedoch der Zutritt von Umgebungsluft in den Pfannenraum 13 über dem flüssigen Stahl und der Schlacke ausgeschlossen werden.
Die Pfannenhaube 16 ist wassergekühlt und besteht aus zwei getrennten Teilen, nämlich einem bewegbaren Pfannendeckelteil 27 und einem ortsfesten Pfannendeckelteil 28 mit einer Dichtung 32 dazwischen.
Das bewegbare Deckelteil 27, das in einer ersten Position auf dem Armierungsflansch 33 des Pfannenzapfens sitzt, läßt in einer zweiten Position getrennt vom Flansch 33 die Bildung eines umlaufenden Luftspalts zwischen dem Raum 13 und der Umgebungsluft zu. In der ersten Position wird ein positiver Druck innerhalb der Pfannenhaube 16 erzeugt (d. h. ein Überdruck im Vergleich zum Druck in der Kammer 4). Die ganze Pfannenhaube sitzt dicht auf dem Armierungsflansch 33 anstatt auf dem Pfannenrand, und da die Flanschfläche sauberer und flacher ist, wird dadurch eine bessere Dichtung erzielt.
Das bewegbare Pfannendeckelteil 27 wird mit der Haubenwinde 17 angehoben und abgesenkt. Die Haubenwinde 17 und die Winde 18 des feuerfesten Rings können unabhängig voneinander betrieben werden. Die Bedingungen innerhalb der Pfanne kann man so anpassen, um einen maximalen Wirkungsgrad der Aufheizstufe und der Entschwefelungsstufe zu erzielen. Dieses Merkmal der Erfindung ermöglicht es, die Wirksamkeit des Stahlherstellungsprozesses trotz widersprüchlicher metallurgischer Erfordernisse des Aufheiz- und des Entschwefelungsverfahrens zu maximieren.
Das Zugaberohr 9 für Aluminium wird über eine Vibrationsrinne 29 und ein Zugabe-Trichtersystem aus einem Vorratsbunker 34 beschickt. Ein Austreten von Rauchgasen während des Legierens oder das Einströmen von Luft in den Raum 13 über der Stahloberfläche in der Pfanne 1 wird mit einem solchen Zugabesystem vermieden. Die luftdichte Kammer 4, die die Pfanne und ihre Nebenanlagen vollständig umschließt, ist mindestens mit einem Absaugrohr 31 versehen. Das Absaugen von Rauchgasen wird daher von der Kammer 4, die die Pfanne, den Pfannentransportwagen 3 und die Pfannenhaube 16 umschließt, anstatt direkt von der Pfannenhaube 16, sichergestellt. Der hintere Teil des Pfannentransportwagens 3 ist mit einer Platte versehen, die zusammen mit den Wänden der Kammer 4 einen luftdichten Mantel bildet, wenn der Pfannentransportwagen sich in Position innerhalb der Vorrichtung befindet.
Während der Behandlung wird die Druckdifferenz zwischen dem ortsfesten Deckelteil und dem Mantel dauernd überwacht. Die gemessene Differenz wird mit einem erforderlichen Wert verglichen. Jede Abweichung zwischen dem erforderlichen und dem aktuellen Wert wird dazu benutzt, um das Ventil 37 in dem Abgasrohr zu öffnen oder zu schließen. Dieses Ventil, eine Drosselklappe, erhöht oder verringert die Luftzufuhr zum Absaugsystem und dadurch die Absaug-Kapazität. Es ist notwendig, die Absaugkapazität zu modulieren, um dadurch einen positiven Druck innerhalb des ortsfesten Deckelteils im Verhältnis zur Umhausung sicherzustellen.
Das Verfahren und die Vorrichtung, soweit beschrieben, machen es möglich, trotz manchmal gegensätzlicher Erfordernisse die Bedingungen für bestimmte metallurgische Verfahrensschritte zu optimieren.
Der zeitliche Temperaturverlauf des Verfahrens wird anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht.
Beispiel 1 (Tafel 1)
Die Schmelze kommt unberuhigt (oxidiert) an der Anlage an.
Stufe 1: Die Schmelze wird homogenisiert durch Spülen mit Argon, entweder mit dem Bodenspülstein oder mit der von oben eingeführten Tauchlanze.
Stufe 2: Während des Spülens mit Argon wird die Schmelze durch Zugabe von Aluminium über das Legierungszugabesystem und den Doppeltrichter-Vorratsbunker desoxidiert.
Stufe 3: Probeabnahme und Temperaturmessung.
Stufe 4: Bei eingetauchtem feuerfestem Ring und weiterem Argonspülen wird die Schmelze durch Sauerstoffblasen mit der von oben eingeführten Lanze und gleichzeitiger Aluminium-(oder Ferro-Silizium-)Zugabe wieder aufgeheizt.
Stufe 5: Auf der Grundlage der Stahlanalyse und während des Argonspülens durch den Bodenstein oder mit der Tauchlanze werden Ferrolegierungen über das Legierungszugabesystem und den Doppeltrichter- Vorratsbunker zugegeben.
Stufe 6: Die Schmelze wird durch Einblasen von pulverförmigem Kalk/Flußspat über die von oben eingeführte Tauchlanze mit Argon als Trägergas entschwefelt.
Stufe 7: Die Umwandlung der sulfidischen Einschlüsse in der Schmelze wird durch die Einführung von Calciumfülldraht mit einer Drahteinspulmaschine ausgeführt.
Stufe 8: Probeabnahme und Temperaturmessung.
Stufe 9: Unter weiterem Argonspülen mit dem Bodenstein oder mit der Tauchlanze wird die Schmelze durch Sauerstoffblasen mit der von oben eingeführten Lanze und gleichzeitige Zugabe von Aluminium (oder Ferro-Silizium) aufgeheizt.
Stufe 10: Probeabnahme und Temperaturmessung.
Beispiel 2 (Tafel 2)
Die Schmelze kommt unberuhigt (oxidiert) in der Anlage an.
Stufe 1: Die Schmelze wird homogenisiert durch Spülen mit Argon entweder mit dem Bodenspülstein oder mit der von oben eingeführten Tauchlanze.
Stufe 2: Der Stahl wird durch Aluminiumzugabe desoxidiert.
Stufe 3: Probeabnahme und Temperaturmessung.
Stufe 4: Auf der Grundlage der Stahlanalyse und während des Argonspülens mit dem Bodenstein oder mit der Tauchlanze werden Ferrolegierungen über das Legierungszugabesystem und den Doppeltrichter-Vorratsbunker zugegeben.
Stufe 5: Unter weiterem Argonspülen mit dem Bodenstein oder mit der Tauchlanze werden Sonderelemente zum Legieren oder zur Einhaltung der Analysenspezifikation als Füll- oder Volldraht mit einer Drahteinspulmaschine zugegeben.
Stufe 6: Bei eingetauchtem feuerfestem Ring und weiterem Argonspülen wird die Schmelze durch Sauerstoffblasen mit der von oben eingeführten Lanze und gleichzeitige Aluminium-(oder Ferro-Silizium-)Zugabe wieder aufgeheizt.
Stufe 7: Die Schmelze wird durch Einblasen eines pulverförmigen Kalk-Flußspat-Gemisches über die von oben eingeführte Tauchlanze mit Argon als Trägergas entschwefelt.
Stufe 8: Probeabnahme und Temperaturmessung.
Stufe 9: Unter weiterem Argonspülen mit dem Bodenstein oder mit der Tauchlanze wird die Schmelze durch Sauerstoffblasen mit der von oben eingeführten Lanze und gleichzeitige Aluminium-(oder Ferro-Silizium-)Zugabe wieder aufgeheizt.
Stufe 10: Aufgrund des letzten Analysenergebnisses und bei Beibehaltung des Argonspülens mit dem Bodenstein oder mit der Tauchlanze wird die Feineinstellung der Fertiganalyse durch Zugabe von Ferrolegierungsstoffen über das Legierungszugabesystem und über den Doppeltrichter-Vorratsbunker vorgenommen.
Stufe 11: Probeabnahme und Temperaturmessung.
Beispiel 3 (Tafel 3)
Stufe 1: Die Schmelze wird homogenisiert durch Spülen mit Argon, entweder mit dem Bodenspülstein oder mit der von oben eingeführten Tauchlanze.
Stufe 2: Der Stahl wird durch Aluminiumzugabe desoxidiert.
Stufe 3: Probeabnahme und Temperaturmessung.
Stufe 4: Aufgrund der Stahlanalyse und bei Beibehaltung des Argonspülens mit dem Bodenstein oder mit der Tauchlanze wird Füll- oder Volldraht über die Drahteinspulmaschine zugeführt.
Stufe 5: Bei Beibehaltung des Argonspülens wird die Schmelze durch Sauerstoffblasen mit der von oben eingeführten Lanze und gleichzeitige Aluminium-(oder Ferro- Silizium-)Zugabe wieder aufgeheizt.
Stufe 6: Auf der Grundlage der Stahlanalyse werden Ferrolegierungen über das Doppeltrichter-Vorratsbunker- und Legierungssystem während des Argonspülens mit dem Bodenspülstein oder mit der Tauchlanze zugegeben.
Stufe 7: Die Schmelze wird durch Einblasen eines pulverförmigen Kalk-Flußspat-Gemisches über die von oben eingeführte Tauchlanze mit Argon als Trägergas entschwefelt.
Stufe 8: Die Umwandlung sulfidischer Einschlüsse in der Schmelze wird durch Einführung von Fülldraht über eine Drahtspulmaschine ausgeführt.
Stufe 9: Probeabnahme und Temperaturmessung.
Stufe 10: Aufgrund des letzten Analysenergebnisses und bei Beibehaltung des Argonspülens über den Bodenstein oder mit der Tauchlanze wird die Feineinstellung der Fertiganalyse mit Ferrolegierungsstoffen über das Legierungszugabesystem und über den Doppeltrichter- Vorratsbunker vorgenommen.
Stufe 11: Unter weiterem Argonspülen mit dem Bodenstein oder mit der Tauchlanze wird die Schmelze durch Sauerstoffblasen mit der von oben eingeführten Lanze und gleichzeitige Aluminium-(oder Ferro-Silizium-)Zugabe wieder aufgeheizt.
Stufe 12: Probeabnahme und Temperaturmessung.

Claims (11)

1. Verfahren für die Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen, wobei die Schmelze in einer Pfanne mit einem Spülgas gespült wird, ein Ring teilweise in die Schmelze in einen im wesentlichen schlackenfreien Spülfleck eingetaucht wird, um eine begrenzte, im wesentlichen schlackenfreie Oberfläche zu bilden, und die Schmelze durch Zugabe von exothermisch reagierenden Stoffen in den Spülfleck aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Schmelze eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat, der Ring aus der Schmelze herausgehoben wird, und daß der Raum über der Schmelze dann von Luft abgeschirmt und die Schmelze entschwefelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exothermisch reagierenden Stoffe Sauerstoffgas und granuliertes Aluminium oder Ferro-Silizium oder ein Gemisch von beiden sind.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze durch die Zugabe von pulverförmigem Kalk oder Flußspat oder Calciumsilicid oder einer Kombination daraus entschwefelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungsluft aus dem Raum über der Schmelze durch Aufsetzen einer Pfannenhaube ausgeschlossen wird und über der Schmelze ein Überdruck im Vergleich zum Druck in der Umgebungsatmosphäre aufrechterhalten wird.
5. Vorrichtung für die Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen, mit einem Gefäß zur Aufnahme der Schmelze, einer Anlage zur Förderung von Spülgas durch die Schmelze hindurch, einem bewegbaren Ring zur Bildung einer begrenzten, im wesentlichen schlackenfreien Stelle auf der Schmelzenoberfläche, wobei das Spülgas eine im wesentlichen schlackenfreie Stelle auf der Schmelzenoberfläche herstellt und der Ring zwischen einer ersten Position, in der er teilweise in dem im wesentlichen schlackenfreien Spülfleck eingetaucht ist, und einer zweiten Position oberhalb der Schmelzenoberfläche bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Haube aufweist, die beweglich ist zwischen einer ersten Position, bei der der Raum über der Schmelzenoberfläche von der Umgebungsatmosphäre abgeschlossen ist, und einer zweiten Position, bei der der Raum über der Schmelzenoberfläche der Umgebungsatmosphäre zugänglich ist, und daß Haube und Ring unabhängig voneinander bewegbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Anlage für die Förderung der exothermisch reagierenden Heizmittel zu dem Spülfleck.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 und 6, gekennzeichnet durch eine Anlage zur Förderung der pulverförmigen Materialien wie Kalk, Flußspat oder Calcium-Silicid oder einer Kombination daraus zur Schmelze, während die Haube sich in ihrer ersten Position befindet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Zugabetrichter-System für Aluminium- oder Ferro- Siliziumgranulate oder eine Kombination beider.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Absaugrohr eine Drosselklappe zur Aufrechterhaltung eines überatmosphärischen Drucks im Raum über der Schmelzenoberfläche bei in der ersten Position befindlicher Pfannenhaube vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Kammer mit einem Absaugrohr zum Umschließen der Pfanne und der Pfannenhaube.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung für die Steuerung der Zufuhr von Sauerstoff und Aluminium oder Ferro-Silizium oder einem Gemisch daraus und eine Überwachungseinrichtung für die Schmelzentemperatur, wobei die Steuereinrichtung nach dem Prinzip einer geschlossenen Schleife arbeitet.
DE4480082A 1993-12-21 1994-12-21 Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen Expired - Fee Related DE4480082C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9326067A GB2285061B (en) 1993-12-21 1993-12-21 A method of processing ferrous materials
PCT/GB1994/002778 WO1995017528A1 (en) 1993-12-21 1994-12-21 A method of processing ferrous materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4480082C2 true DE4480082C2 (de) 1999-08-26

Family

ID=10746944

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4480082A Expired - Fee Related DE4480082C2 (de) 1993-12-21 1994-12-21 Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen
DE4480082T Pending DE4480082T1 (de) 1993-12-21 1994-12-21 Ein Verfahren für die Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4480082T Pending DE4480082T1 (de) 1993-12-21 1994-12-21 Ein Verfahren für die Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5762682A (de)
KR (1) KR100268331B1 (de)
DE (2) DE4480082C2 (de)
GB (1) GB2285061B (de)
WO (1) WO1995017528A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW352346B (en) * 1997-05-29 1999-02-11 Ebara Corp Method and device for controlling operation of melting furnace
RU2121513C1 (ru) * 1998-01-22 1998-11-10 Евгений Анатольевич Иванов Способ обработки стали в ковше
RU2125614C1 (ru) * 1998-05-06 1999-01-27 Шатохин Игорь Михайлович Способ внепечного нагрева стали
RU2156308C1 (ru) * 1999-07-07 2000-09-20 ОАО "Новолипецкий металлургический комбинат" Способ обработки стали в ковше
RU2154677C1 (ru) * 1999-07-07 2000-08-20 ОАО "Новолипецкий металлургический комбинат" Способ обработки стали в ковше
RU2156309C1 (ru) * 1999-07-07 2000-09-20 ОАО "Новолипецкий металлургический комбинат" Способ обработки стали в ковше
EP1126039B1 (de) * 2000-02-17 2007-02-14 John A. Vallomy Verfahren für die Reduktionsbehandlung flüssiger Schlacke und Filterstaubes eines elektrischen Lichtbogenofens
RU2171296C1 (ru) * 2000-12-13 2001-07-27 Пономаренко Дмитрий Александрович Способ обработки стали
KR100554732B1 (ko) * 2001-05-23 2006-02-24 주식회사 포스코 용탕 승온용 실리콘-카본계 발열제
RU2218422C2 (ru) * 2002-01-15 2003-12-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" Способ обработки стали в ковше
US20160053350A1 (en) * 2013-04-11 2016-02-25 Posco Molten manganese-containing steel production method, holding furnace, and molten manganese-containing steel production equipment using holding furnace
CN106735160B (zh) * 2017-02-09 2018-12-07 中冶华天南京工程技术有限公司 一种环保型钢水罐热修装置
CN107120966B (zh) * 2017-06-02 2019-03-19 陈家辉 一种铝加工生产用原料熔化处理设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3427087C1 (de) * 1984-07-19 1986-04-10 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Metallurgisches Gefaess

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1582780A (de) * 1968-01-10 1969-10-10
US3469740A (en) * 1968-01-24 1969-09-30 Amsted Ind Inc Process of removing metal from slag-surfaced melt
DE1965136B1 (de) * 1969-12-27 1971-02-25 Standard Messo Duisburg Vorrichtung zur Pfannen-Entgasung von Stahl- oder anderen Metallschmelzen
GB1309453A (en) * 1970-06-09 1973-03-14 Reisholz Stahl & Roehrenwerk Process for the quality of cast metal ingots
DE3106791C2 (de) * 1981-02-24 1983-02-24 Oschatz Gmbh, 4300 Essen Höhenverstellbarer Haubenring zwischen einem Industrieofen, insbesondere Konverter, und einer Kaminhaube
JPS58110613A (ja) * 1981-12-24 1983-07-01 Daido Steel Co Ltd とりべ精錬装置
JPS58110168A (ja) * 1981-12-24 1983-06-30 Kawasaki Steel Corp 異種金属を軸方向において接合した軸状鋳物のその接合部鋳造法
US4401464A (en) * 1982-04-12 1983-08-30 Scandinavian Lancers Aktiebolaget Injection metallurgy method and equipment for its execution
LU84472A1 (fr) * 1982-11-17 1984-06-13 Arbed Procede et installation pour le traitement de l'acier en poche
JPH03161160A (ja) * 1989-11-15 1991-07-11 Nippon Steel Corp 取鍋内溶鋼の昇熱方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3427087C1 (de) * 1984-07-19 1986-04-10 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Metallurgisches Gefaess

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z, Stahl und Eisen, 109 (1989) Nr.22 S.1089- 1094 *
JP-Z, Transactions ISIJ, Vol.26, 1986, S.851-857 *
US-Z, Ironmaking and Steelmaking Vol.16, 1989, No.5, S.298 *

Also Published As

Publication number Publication date
GB2285061B (en) 1997-01-08
WO1995017528A1 (en) 1995-06-29
DE4480082T1 (de) 1996-02-22
KR960701226A (ko) 1996-02-24
GB2285061A (en) 1995-06-28
US5762682A (en) 1998-06-09
KR100268331B1 (ko) 2000-10-16
GB9326067D0 (en) 1994-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4480082C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Metallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen
DE2428465C2 (de) Verfahren zum Herstellen von rostfreiem Stahl
DE69227014T2 (de) Verfahren zum Raffinieren von sehr reinem Stahl
DE1262319C2 (de) Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen
DE2942779C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Stahl
US4518422A (en) Process and apparatus for refining steel in a metallurgical vessel
US3650517A (en) Device for removing gas from molten metals contained in a ladle
DE2205090A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Be handlung von geschmolzenen Metallen
DE2602536A1 (de) Verfahren zur herstellung von schwefelarmen blasstahl
DE4328045C2 (de) Verfahren zum Entkohlen von kohlenstoffhaltigen Metallschmelzen
DE69810256T2 (de) Metallurgie ofen für die Verarbeitung eines Flüssigmetalls bei Unterdruck
EP0263255A1 (de) Verfahren und Mittel zum gleichzeitigen Aufheizen und Reinigen von Metallbädern
DE2403902C2 (de) Verfahren zur Herstellung kohlenstoffarmer Chromstähle und Ferrochromlegierungen
DE1608309B2 (de) Kontinuierliches verfahren zur herstellung von stahl aus roheisen und vorrichtung zur durchfuehrung desselben
DE413894T1 (de) Gefaess zur stahlerzeugung nach dem pneumatischen frischverfahren und verfahren zur herstellung von stahl.
FR2389676A1 (de)
DE2323503A1 (de) Verfahren zum zusetzen von blei zu geschmolzenem stahl
DE10164610C1 (de) Verfahren zum Erzeugen einer bis zu 30 % Mn enthaltenden Stahlschmelze
DE69125347T2 (de) Verfahren zur Pfannenstandentgasung mit einer die Pfanne umgebenden Induktionszusatzheizung
DE1433401B1 (de) Vorrichtung zum Entgasen von Metallschmelzen
DE2559188A1 (de) Verfahren zur entschwefelung von stahlschmelzen
DE2932235C2 (de) Verfahren und Kupolofen zum Einbringen von Behandlungsmitteln in flüssiges Kupolofeneisen
RU2203963C2 (ru) Способ обработки стали
LU83314A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entschwefeln von eisenschmelzen
DE2633025A1 (de) Verfahren zur zugabe von pulverfoermigem material zu geschmolzenem metall

Legal Events

Date Code Title Description
8181 Inventor (new situation)

Free format text: RUSHE, JOHN, WINSFORD, CHESHIRE, GB

8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: C21C 7/00

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee