DE617943C

DE617943C - Vereinigtes Wind- und Erzfrischverfahren

Info

Publication number: DE617943C
Application number: DEF75566D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-05-13
Filing date: 1933-05-13
Publication date: 1935-08-29

Description

Vereinigtes Wind- und Erzfrischverfahren Das Frischen von Roheisen zu Thomasstahl geschieht bis zum heutigen Tage in derWeise, daß so lange Wind in das Eisenbad eingeblasen wird, bis die im Eisen enthaltenen Fremdstoffe oxydiert sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, wonach nur so lange mit Wind gefrischt werden soll, bis das Roheisenbad etwa die Temperatur des flüssigen Stahles erreicht hat, und zwar -wird der Wind so hoch mit Sauerstoff angereichert, daß das Roheisenbad schon vor Beginn der Phosphoroxydation annähernd die Stahltemperatur erlangt, worauf der Phosphor nicht mehr durch Wind, sondern durch Erzsauerstoff oxydiert wird.
Der Blasebetrieb wird somit nach erreichter Stahltemperatur eingestellt und das weitere Frischen durch Zugabe von sehr - hochwertigem Erz oder Walzwerkszunder oder Konverterauswurf u. dgl. oder einem Gemisch solcher Stoffe zu dem Eisenbad durchgeführt.
Es ist nämlich von Nachteil, das Einblasen von Wind auch während der Phosphoroxydation noch weiterzubetreiben, weil damit unnötigerweise Wärme aus dem Bad hinausgetragen wird, die mit Nutzen zum Reduzieren und Schmelzen von Erz oder sonstigen, Eisen und Sauerstoff in fester Form enthaltenden Stoffen Verwendung finden kann.
Die Oxydation von Phosphor liefert bekanntlich je Kilogramm durch Erz zugeführten Sauerstoff eine Wärmemenge von 46:.1 Kal, die Reduktion eines Kilogramm Sauerstoffs im Eisenerz erfordert aber nur 42oo Kal, so daß einerseits für diese Reaktion ein genügender Wärmeausgleich besteht.
Anderseits aber bedingt- in der Zeit des Einblasens von Wind die Temperaturerhöhung des Roheisenbades um etwa 3oo° auf die Tem= peratur des flüssigen Stahles eine Wärmezufuhr von etwa 6o Kal je Kilogramm Eisen, die durch Verbrennen des Siliciums, des Mangans und des Kohlenstoffs im Roheisen erzeugt werden muß.
Gewöhnlich enthält das Thomas-Roheisen etwa 0,3 % Si, 1,5 % Mn, 3 % C und 1,5 bis 2 % P. 3 g Si liefern eine Wärmemenge von 19,5 Kal, 15 g Mn von - 34,5 Kal und 3o g C von 72 Kal, zusammen also 126 Kal je Kilogramm Eiseninhalt. Zum Verbremirn dieser Stoffe sind rund 5o g Sauerstoff erforderlich. Wenn nun das Frischen mit Luft vor sich gehen würde, so wären für 5o g Sauerstoff' 240 g Luft einzublasen, die 0,24X t6ooXo,25 = rund roo Kal Wärme für ihre Erhitzung auf die Badtemperatur verbrauchen, so daß nur noch 25 Kal Wärmeüberschuß für die Baderhitzung auf Stahltemperatur verfügbar wären, während 6o Kal je -Kilogramm gebraucht werden.
Erfindungsgemäß soll nun so viel Stickstoff aus dem Wind ausgeschieden werden, daß zu dessen Erwärmung auf Badtemperatur nur noch so viel Wärme verbraucht wird, daß ein genügender Wärmeüberschuß zum Erhitzen des Bades und zum Schmelzen des Kalkes für die Thomasschlacke verbleibt.
Das führt zu einer Sauerstoffanreicherung je nach der Beschaffenheit des Roheisens von ¢o bis 800710 OB-Gehalt im Wind, der erfindungsgemäß aber nur so lange eingeblasen werden soll, bis das Eisenbad durch die Oxydationswärme des Siliciums, des Mangans und teilweise auch des Kohlenstoffs annähernd auf die Temperatur des flüssigen Stahles gebracht ist, während die nachfolgende Phosphoroxydation durch in Form von Erz oder erzähnlichen, Eisenotvd enthaltenden Stoffen zugesetzten Sauerstoff ohne Windzufuhr erfolgt, wobei der Phosphor bei seiner Vierbrennung zu P-05 die zum Reduzieren des Eisens aus dem eingebrachten Erz erforderliche Wärme liefert, die andernfalls durch die Abgase des Windfrischbetriebes oben aus dem Konverter hinausgetragen werden würde, wenn man bis zur Beendigung des Frischvorgangs mit Luft oder sauerstoffangereichertem Wind blasen würde, wie es bisher ganz allgemein geschieht.
Beim Blasen mit Wind bis zum endgültigen Umlegen des Konverters kann man daher auch den Wind nur in beschränktem Ausmaße mit Sauerstoff anreichern, da sonst in der Stufe der Phosphoroxydation ein zu hoher Abbrand des Eisens eintreten und auch durch überhitzen eine Rückphosphorung stattfinden würde. Deshalb kann von einer weitgehenden Stickstoffausscheidung aus dem Gebläselvlnd nur unter der Voraussetzung Gebrauch gemacht werden, daß mit dem Wind nur vörgefrischt wird. Auch kommt ein Nachfrischen mit Erzsauerstoff ernstlich nur dann in Betracht, wenn mit hohem Sauerstoffgehalt des Windes vorgefrischt wird, weil sonst dem Eisenbad zuviel Wärme durch die Abgase entzogen würde, wenn auch das Nachfrischen (während der Entphosphorung) mit sauerstoffangereichertem Wind oder mit Luft betrieben wird.
Die Anwendung von sauerstoffangereichertem Gebläsewind im Konverterbetrieb ist an sich bekannt, ebenso das Frischen mit Eisen= oxyd, aber keines von beiden ist für sich allein imstande, die bestmöglichen Vorteile erreichen zu' lassen, denn beim durchgehenden Blasen mit sauerstoffangereichertem Wind auch während der Phosphoroxydation würde, wie bereits angeführt, unnötigerweise Wärme aus dem Bad hinausgetragen, und mit Eisenoxyd allein kann man kohlenstoffhaltiges Roheisen nicht frischen, weil hierbei die Oxydationswärme der Eisenbegleiter nicht ausreicht, um den Reduktionswärmebedarf für das Eisenoxyd zu decken und die Badtemperatur um etwa 3o0° zu erhöhen.
Zur Deckung dieses Abmangels an Wärme wurde deshalb beim Frischen mit Erz nach voraufgehendem Luftfrischen verschiedentlich vorgeschlagen, Wärme von außen durch Beheizung des Bades zuzuführen. Dieses Verfahren ist aber praktisch undurchführbar, da man flüssigem Eisen bekanntlich nur auf der Badoberfiäche- Wärme -zuführen kann und die Oberfläche in einem Konverter viel zu klein ist, uni die immerhin beträchtliche Wärmemenge ohne sehr großen Zeitverlust in das Eisen einbringen zu können, ganz abgesehen von dem Aufwand an losten, während nach dem neuen Verfahren dies alles entbehrlich wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: VereinigtesWind- und Erzfrischverfahren für Roheisenbäder unter Anreicherung des Gebläsewindes mit Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad in der ersten Verfahrensstufe nur so lange mit hoch an Sauerstoff angereichertem Wind vorgefrischt wird, bis eine so hohe Badtemperatur erzielt ist, daß das Nachfrischen mit Hilfe von' Eisenoxyd in Form von Erz oder eisenoxydhaltigen Stoffen in fester Form, in der zweiten Verfahrensstufe,. lediglich !unter Ausnutzung der Oxydationswärme des Phosphors und ohne besondere Wärmezufuhr von außen erfolgt.