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Konverterboden Das Thomasverfahren ist ein Windfrischprozeß, dessen
Wesen darin besteht, daß die dem flüssigen Roheisen anhaftenden Beimengungen chemischer
Art durch den Sauerstoff der Luft unter Wärmeentwicklung verbrannt und an basische
Stoffe gebunden werden, wodurch das Roheisen sich in kurzer Zeit zu flüssigem Stahl
umwandelt.
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Die Zuführung der Luft geschieht bekanntlich unter 1,2 bis 2,5 atü
von unten durch einen siebartig durchlöcherten Boden. Die Blaslöcher durchdringen
im allgemeinen den Boden in senkrechter Richtung und geben damit dem Wind auch die
Führung an, in der er das über dem Boden lagernde Eisenbad auf kürzestem Wege durchdringen
muß. Je nach der chemischen und thermischen Beschaffenheit des Roheisens kommt es
dabei sehr oft vor, daß nicht unerhebliche Mengen des flüssigen Inhalts aus dem
Konverter herausgeschleudert «-erden und so zum Schaden der Wirtschaftlichkeit des
Verfahrens verlorengehen. Als Gründe für den Auswurf sind anzuführen i. Der je nach
der chemischen Beschaffenheit des Roheisens mehr oder weniger stürmische Reaktionsverlauf;
2. die senkrecht wirkende, hebende und das Bad je nach der Temperatur und Viskosität
stärker oder weniger stark auseinanderziehende lebendige Kraft des Windes.
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Der geldliche Verlust durch diesen Auswurf ist nicht der einzige Mangel,
der entsteht. Viele Werke liegen in unmittelbarer Nähe menschlicher Wohnungen, für
welche der Auswurf außerordentlich lästig wird.
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Es sind auch Konverterböden bekanntgeworden, bei denen die Windkanäle
schräg zur Längsachse des Gefäßes geneigt oder nach Schraubenlinien, die auf einem
Kegelmantel liegen, angeordnet sind, um eine besonders gute und über einen längeren
Weg sich erstreckende Durchmischung des eingeblasenen Windes mit dem Einsatz zu
erzielen. Bei einem Konverterboden sind neben schräg zur Behälterlängsachse verlaufenden
Kanälen im mittleren Bodenteil parallel zur Behälterlängsachse verlaufende Windkanäle
vorgesehen, um eine gesteigerte Wirkung thermischer Art zu erreichen. Auf die Stärke
des Auswurfs sind diese Maßnahmen jedoch teils ohne Einfluß, teils sogar von nachteiliger
Wirkung.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, in weitestgehendem Maße die durch
den Auswurf hervorgerufenen Übelstände zu verhindern, dadurch, daß sie ihre Entstehungsursache
bekämpft. Auf Grund zahlreicher Versuche wurde festgestellt, daß durch eine zweckmäßige
Anordnung der einzelnen Blaslöcher ein auswurffreies Verblasen der Charge erzielt
wird. Erfindungsgemäß sind die Windkanäle des Konverterbodens gruppenweise einander
entgegengesetzt geneigt angeordnet, so daß die durch eine an sich bekannte Schrägführung
der Luft bewirkte Rotation des Bades durch richtige versuchsmäßig erprobte Einteilung
der gegenläufigen schrägen `'Windkanäle völlig aufgehoben
wird.
Auch wird das Eisenbad bei Anwendung des beschriebenen Konverterbodens schräg von
den Windstrahlen durchdrungen, wodurch der Weg der Gebläseluft verlängert wird.
Durch Zusammenwirkung gegenläufiger benachbarter Windstrahlen werden aber kleine
Wirbel gebildet, in denen sich ein erheblicher Teil der lebendigen Kraft des Windes
aufzehrt. Als nach oben wirkende lebendige Kraft tritt in diesem Fall nur ein Teil
der bei normalen Böden mit senkrechten Blaslöchern auftretenden Energie in Erscheinung.
Die Folge hiervon ist, daß das Bad nicht so hoch gehoben und vor allem nicht so
stark in senkrechter Richtung auseinandergezogen wird, wie bei allen bisher bekannten
Konverterböden. Die Abb. i bis 3 zeigen beispielsweise Ausführungen, und zwar zeigt
Abb. i einen senkrechten Schnitt des neuen Konverterbodens, aus welcher der Verlauf
der schräg geneigten Kanäle und ihre Gegenläufigkeit zu erkennen ist, Abb. 2 einen
Schnitt nach a,-b, von oben gesehen, Abb. 3 einen Schnitt wie Abb. 2, jedoch in
anderer Gruppeneinteilung.
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Die den Konverterboden A durchdringenden Windkanäle bilden Gruppen,
deren Neigungswinkel einander zugekehrt sind und die auf konzentrischen Kreisen
oder in ähnlichen anderen Anordnungen (quadratisch oder rhombisch) verteilt sind.
Die Längsachsen der Kanäle B sind also, wie aus Abb. i ersichtlich, zur Längsachse
des Konverters geneigt, in der einen Gruppe nach rechts und in der anderen Gruppe
nach links. Ein- und Austrittsöffnungen liegen auf gleichen oder konzentrischen
Verteilungskreisen und haben oben und unten gleichen Durchmesser D. Der bekannte
Einbau metallischer Rohre in die Windkanäle bietet bei der Anwendung auf den der
Erfindung zugrunde liegenden Boden besondere Vorteile in bezug auf die Bodenhaltbarkeit.
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Die Vorteile des neuartigen Konverterbodens bestehen in folgendem:
Die Leistungsfähigkeit eines bestehenden Betriebes wird durch Verwendung des neuen
Konverterbodens nicht unerheblich gesteigert, da infolge des verlängerten Weges,
den der Wind zu nehmen gezwungen ist, die Frischwirkung erhöht wird, besonders noch
dadurch, daß bei dem erzielten geringeren Auswurf der Winddruck gesteigert und die
Blasezeit verkürzt werden kann. Weiterhin gestattet die geringere, nach oben gerichtete
Windkomponente eine Einsatzerhöhung, die nach den bisherigen Erfahrungen etwa io
°/a beträgt, ohne dadurch den Auswurf zu erhöhen.
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Der Konverterauswurf wird erheblich vermindert, wodurch sich das Ausbringen
erhöht. Die Belästigung der Nachbarschaft durch störenden Auswurf wird nicht unerheblich
verringert.
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Ferner ergibt sich als Folge der starken Baddurchmischung bei verringertem
Auswurf eine Verbesserung des Stahls.
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Ein weiterer Vorteil liegt noch darin, daß das Verfahren mit geringerem
Kalkzusatz durchgeführt werden kann, und weiterhin, daß das zu Anfang des Blasevorganges
verschlackte Mangan in der Entphosphorungsperiode in höherem Maße in das Bad zurückwandern
kann, als es bei der bisher üblichen Anordnung möglich war, bei ,,welcher große
Mengen manganhaltiger Schlacke mit dem Auswurf verlorengingen. Hieraus ergibt sich
auch ein Minderverbrauch an Desoxydationsmitteln.
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In längerer Betriebszeit hat sich herausgestellt, daß der Boden gemäß
der Erfindung ganz besonders geeignet ist einerseits für das Verblasen von nur sehr
schwer zu verarbeitendem kaltem (z. B. Si-armem) und andererseits auch Kochsilicium-
und manganhaltigem Roheisen.