DE671944C

DE671944C - Duplex process for the production of steel and equipment for its implementation

Info

Publication number: DE671944C
Application number: DEE46433D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Reinhold Baake
Original assignee: Roechlingsche Eisen und Stahlwerke GmbH
Current assignee: Roechlingsche Eisen und Stahlwerke GmbH
Priority date: 1935-01-04
Filing date: 1935-01-04
Publication date: 1939-02-17

Description

Duplexverfahren zum Herstellen von Stahl und Anlage zu seiner Durchführung Man hat schon versucht, eine Verkürzung der Blasedauer beim Thomasverfahren und damit eine Leistungssteigerung des Stahlwerkes zu ;erreichen, indem man Verfahren ausprobierte, um die zur Schlackenbildung nötigen Zuschläge in besonderen hierzu bestimmten Öfen vorher zu erwärmen oder zu schmelzen, um das Thomasverfahren mit einer flüssigen und schon zu Beginn des Verfahrens reaktionsfähigen Schlacke zu beginnen. Ein praktischer Erfolg wurde mit diesen Versuchen jedoch nicht erreicht, da die vorgeschlagenen Verfahren zu umständlich und der Stahlerzeugung hindernd sind und da sowohl die Anlagekosten wegen der erforderlichen großen Ofenanlage zu teuer sind als auch die Höhe der Betriebskosten in keinem Verhältnis zu dem erzielten Ergebnis stehen. Durch die vorliegende Erfindung wird nun die Möglichkeit gegeben, flüssige Schlacken zur Verwendung im Thomasverfahren zu erzeugen, ohne daß besondere Ofenanlagen hierzu geschaffen werden müssen, sofern nur in der Nähe der Thomasbirne basische Siemens-Martin-Öfen vorhanden sind, die zur Bildung der flüssigen Schlacke verwendet werden können.Duplex process for producing steel and equipment for its implementation Attempts have already been made to shorten the blowing time in the Thomas procedure and thus an increase in the performance of the steelworks; achieve by means of procedures tried out the additives necessary for the formation of slag in special to this to heat or melt certain ovens beforehand in order to use the Thomas method a liquid and already reactive slag at the beginning of the process kick off. A practical success was not achieved with these attempts, because the proposed processes are too cumbersome and prevent steelmaking are and there both the plant costs because of the large furnace plant required are expensive as well as the amount of the operating costs disproportionate to the achieved Result stand. The present invention now makes it possible to to generate liquid slag for use in the Thomas process, without special Furnace systems have to be created for this, provided only in the vicinity of the Thomas pear Basic Siemens-Martin furnaces are available, which are used to form the liquid slag can be used.

Es ist auch bereits ein Verfahren bekannt, flüssige Sieinens-Martin-Ofenschlacke im noch flüssigen Zustande wieder in den gleichen ,oder in einen anderen Ofen aufzugeben und wiederum zur Stahlbereitung zu verwenden und dieses Verfahren so lange fortzusetzen, bis die Schlacke ihre basischen Eigenschaften verloren hat. Die Anwendung dieses Verfahrens auf das Thomasverfahren kam bisher aus dem Grunde nicht in Frage, weil die Basizität der gewöhnlichen Siemens-Martin-Ofenschlacke zu gering ist, um mit wirtschaftlichem Erfolg im Thomasverfahren verwendet zu werden. Das hier beschriebene neue Schlackenduplexverfahren beruht auf der Erkenntnis, daß unter besonderen Umständen im Siemens-Martin-Ofen eine Schlacke gewonnen werden kann, die, nachdem sie ihre Aufgabe im Siemens-\Zartin-Ofen ,erfüllt hat, noch genügend Basizität besitzt, um als phosphorentziehender Zuschlag im Thomasverfahren wirksam sein zu können.A process is also already known, liquid Sieinens-Martin furnace slag to be placed in the same oven or in another oven while it is still in a liquid state and to use it again for steel preparation and to continue this process as long as until the slag has lost its basic properties. Applying this Procedure on the Thomas procedure was previously out of the question because the basicity of the common Siemens-Martin furnace slag is too low to be able to cope with economic success to be used in the Thomas process. The one described here new slag duplex process is based on the knowledge that under special circumstances A slag can be obtained in the Siemens-Martin furnace after it has its Task in the Siemens \ Zartin furnace, has still enough basicity to to be effective as a phosphorus-removing surcharge in the Thomas process.

Unter der Bezeichnung Duplexverfahren ist ferner ein Stahlherstellungsverfahren bekannt, bei dem das Metall erst dem Thomasverfahren unterworfen und dann als flüssiger Einsatz im Siemens-I\,lartin-Ofen verwendet wird. Der phosphor- und siliciumlrme Einsatz bei diesem an sich bekannten Duplexverfahren gibt nun nach der Erfindung die Möglichkeit, eine an P und SiO., so arme Siemens-Martin-Ofenschlacke zu gewinnen, daß sie eine für die Durchführung des 67194.4 Thomasverfahrens noch genügende Basizität besitzt. Hierbei ist es zweckmäßig, den Kalkzuschlag im Siemens-112artin-Ofen reichlich zu bemessen und einen an SiO2, P und S armen Kalk zu verwenden, um eine verhältnismäßig große Schlackenmenge von hoher Basizität und-geringen P- und S-Gehalten zu gewinnen. Ferner ist es zweckmäßig, das Gewölbe des Sicm.ens-Martin-Ofens in an sich bekannter Weise aus basischem Werkstoff herzustellen (Radexgewölbe), da hierdurch das Abtropfen von sauren Bestandteilen in die Schlacke während des Schmelzvorganges vermieden wird.A steelmaking process is also known as the duplex process known, in which the metal is first subjected to the Thomas process and then as a liquid Use in the Siemens I \, lartin furnace is used. The phosphorus and silicon arms Use in this per se known duplex method is now according to the invention the possibility of obtaining a Siemens-Martin furnace slag that is so poor in P and SiO., that they have one for the implementation of the 67194.4 Thomas procedure still has sufficient basicity. It is advisable to add the lime aggregate in the Siemens 112artin kiln to be measured in abundance and to use a lime low in SiO2, P and S to achieve a relatively large amount of slag with high basicity and low P and S contents to win. It is also advisable to open the vault of the Sicm.ens-Martin oven in to produce in a known manner from basic material (Radex vault), there as a result, acidic components drip off into the slag during the melting process is avoided.

Die auf diese Weise gewonnene Siemnens-Martin-Ofenschlacke von hoher Basizität wird nach Beendigung der Schmelzung in diesem Ofen dem Thomaswerk zugeführt, zweckmäßig in einer basisch ausgekleideten Pfanne, um in noch flüssigem Zustand als Zuschlag zum Verblasen von Thomasraheisen zu dienen.The Siemnens-Martin furnace slag obtained in this way of high Basicity is added to the Thomas factory after the melting in this furnace has ended, expediently in a basic lined pan to keep it in a still liquid state to serve as a supplement for blowing Thomasraheisen.

Mit der vorliegenden Erfindung, so wie sie in Anspruch i als Vereinigung des und des Thomasverfahrens in bezug auf die Schlackenführung gekennzeichnet ist, ist erstmalig ein praktisches, billiges und mengenmäßig befriedigendes Verfahren angegeben, um zu den Vorteilen zu gelangen, die das mit flüssiger Schlacke begonnene Thomasverfahren bietet. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht im Gegensatz zum heutigen Thomasverfahren schon beim Einsetzen des Roheisens in den Konverter eine größere Menge Schrott als-bisher miteinzusetzen, da der Wärmebedarf zu Beginn des Blasens geringer ist als beim heute üblichen Verfahren. Es kann alsdann in der Thomasbirne auf Duplexmetall für den Einsatz in Siemiens-Martin-Öfen oder auf Thomasstahl verschiedener Güte gearbeitet werden.With the present invention as defined in claim i as a union des and the Thomas process is characterized in relation to slag management, is for the first time a practical, cheap and quantitatively satisfactory process indicated to get to the benefits that started with liquid slag Thomas method offers. The proposed method, in contrast to the Today's Thomas method already when inserting the pig iron into the converter larger amount of scrap than before to be used, since the heat requirement at the beginning of the Blowing is lower than with today's usual method. It can then be in the Thomas pear on duplex metal for use in Siemiens-Martin furnaces or on different Thomasstahl Goodness to be worked.

Es ist bereits bekannt, bei Stahlherstellungsverfahren durch Abgießen der Erstschlacke und Anwendung einer Zweitschlacke hochwertige Stähle von hohem Reinheitsgrad herzustellen. Wenn ein solches Verfahren bisher im Thomasprozeß praktisch noch nicht ausgeführt werden kann, so hat dies seinen Grund darin, daß die Zweitschlacke notwendig flüssig sein muß und eine praktisch brauchbare Lösung zur Herstellung dieser flüssigen Zweitschlacke bisher nicht vorhanden war. Das in der vorliegenden hr fnduilg beschriebene Verfahren gibt erstmalig die Möglichkeit, im Thomasverfahren mit einer Zweitschlacke zu arbeiten. Durch das Nachblasen mit dieser zweiten flüssigen Phosphor- und schwefelarmen Schlacke kann der Pliosplior- und Schwefelgehalt des Stahles weiter gesenkt werden, als es beim heutigen Stand des Thomasverfahrens möglich ist. Dabei "elft diese Zweitschlacke nicht verloren, soilclern kann durch starkes Absteifen im Konverter zurückbehalten werden und zum Verblasen der nächsten Schmelzung dienen. Auch wird durch ein solches Blasen mit neuer dem Siemens-Martin-Ofen .entstammender Schlacke der Abbrand nicht unerwünscht hoch, da durch den Gehalt der Siemens-Martin-Ofenschlacke an Fe0 und 1In0 die Verschlackung von Fe und 14 in beim Schlackenduplexverfahren nur sehr gering ist.It is already known in steelmaking processes by pouring the first slag and application of a second slag high quality steels of high To establish a degree of purity. If such a procedure was so far practical in the Thomas Trial can not yet be carried out, the reason for this is that the secondary slag must be liquid and a practically usable solution for the preparation this liquid secondary slag was previously not available. That in the present For the first time, the procedure described below gives the opportunity to use the Thomas procedure to work with a second slag. By re-blowing with this second liquid Low-phosphorus and low-sulfur slag can reduce the pliosplior and sulfur content of the Steel can be further reduced than is possible with the current state of the Thomas process is. In the process, this second slag is not lost, soilclern can be achieved through strong Stiffening to be retained in the converter and for blowing the next melt to serve. Such blowing with a new one also originates from the Siemens-Martin furnace The burn-up slag is not undesirably high, because of the Siemens-Martin furnace slag content on Fe0 and 1In0 the slagging of Fe and 14 in in the slag duplex process is only very low.

Es ist zweckmäßig, bei der Durchführung des Schlaclaenduplexverfahrens einen an sich bekannten Schlackensammelbehälter, einen sog. Schlackenmischer, zu verwenden, der zur Aufnahme des laufenden Entfalles an Siemens-Martin-Ofenschlacke dient und aus dem die zum Verblasen nötige Schlackenmenge entnommen wird. Durch diesen Schlackenmischer wird eine einheitliche Zusammensetzung der zum Verblasen benutzten Schlacke gewährleistet. Seine Anwendung ist auch deshalb zweckmäßig, weil die hier besprochene Siem.ens-Martin-Ofenschlacke mit hoher Basizität und geringem Si02-Gehalt einen sehr hohen Schmelzpunkt besitzt. Es wird durch die Zwischenschaltung eines Schlackenmischers vermieden, daß sonst unvermeidliche Wartezeiten entstehen, die zur teilweisen Erstarrung der Schlacke führen.It is useful when performing the sleep duplex method a slag collecting container known per se, a so-called slag mixer use that to record the ongoing elimination of Siemens-Martin furnace slag serves and from which the amount of slag required for blowing is taken. By this slag mixer is a uniform composition of the blowing used slag guaranteed. Its application is also expedient because the here discussed Siem.ens-Martin furnace slag with high basicity and low Si02 content has a very high melting point. It is made through the interposition a slag mixer avoids that otherwise unavoidable waiting times arise, which lead to the partial solidification of the slag.

Bei dem beschriebenen Verfahren kann mit flüssiger Martinschlacke als alleinigem phosphorentziehenden Zuschlag im Konverter gearbeitet werden. Es liegt jedoch auch im Bereich des Verfahrens, außer der Schlack noch Kalk zuzuschlagen. Ebenso kann _ das Einsatzgut im Siemens-Martin-Ofen fast ausschließlich aus vorgefrischtem Thomasstahl bestehen. Es liegt jedoch auch im Bereich des Verfahrens, wenn durch andere an P und S arme Einsatzstoffe der Einsatz ergänzt wird.In the process described, liquid Martin slag can be used can be used as the sole phosphorus-removing surcharge in the converter. It however, it is also within the scope of the procedure to add lime in addition to the slag. Likewise, _ the material used in the Siemens-Martin oven can be made almost exclusively from freshly prepared Thomasstahl exist. However, it is also within the scope of the procedure if through other feedstocks poor in P and S are added to the insert.

Im folgenden seien die Vorteile, die das Schlackenduplex-"erfahren mit sich bringt, nochmals kurz zusammengefaßt: i. Eine Kalkersparnis durch die Widerverwendung von Siemens-Martin-Ofenschlacke. 2. Eine Abkürzung der Blasedauer im Thomasverfahren und damit eine Steigerung der Erzeugungsmöglichkeit des Thomasiverkes und Verbilligung des Thomasstahles.The following are the benefits that slag duplex "experiences brings with it, again briefly summarized: i. A lime saving through reuse from Siemens-Martin furnace slag. 2. An abbreviation of the blowing time in the Thomas method and thus an increase in the possibility of generating the Thomasi sale and making it cheaper of the Thomas steel.

3. Die vermehrte Erzeugungsmöglichkeit des Thomaswerkes bewirkt, daß der vorgefrischte Thomasstahl in größerer Menge als bisher dem Martin-werk zum Fertigfrischen zugestellt werden kann.3. The increased production possibility of the Thomas work has the effect that the pre-freshened Thomasstahl in larger quantities than previously available from the Martin factory for ready-freshening can be delivered.

4. Die beim heutigen Themasverfahren nötige Wärmemenge zur Erwärmung und Schmelzung der ursprünglich kalten Schlackebestandteile ist jetzt frei zur Schrottschmelzung. Demnach können große Schrottineilgeil, statt wie bisher im Siemens-Martin-Ofen geschmolzen und fertiggemacht zu werden, nunmehr im Konverter geschmolzen und gegebenenfalls im Siemens-Martin-Ofen fertiggemacht werden, wvabei der teuere Wärme-und Zeitaufwand für das Schmelzen im Siemens-Martin-Ofen gespart wird.4. The amount of heat required for heating in today's topic process and melting of the originally cold slag components is now free to scrap melting. According to this, large pieces of scrap can be melted instead of in the Siemens-Martin furnace as was previously the case and get ready, now melted in the converter and possibly finished in the Siemens-Martin furnace, where the expensive heat and Time spent on melting in the Siemens-Martin furnace is saved.

Die unter 3 .und q. genannten Möglichkeiten bewirken eine Verkürzung der Schmelzdauer und damit eine Steigerung er Erzeugungsmöglichkeit auch im Siemens-Martin-Betrieb.The under 3. And q. mentioned possibilities cause a shortening the melting time and thus an increase in the possibility of generation also in the Siemens-Martin plant.

5. Die Möglichkeit, durch die Anwendung einer Zweitschlacke einen hochwertigen Thomasstahl mit geringem P- und S-Gehalt herzustellen.5. The possibility of a to produce high quality Thomasstahl with low P and S content.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Duplex process for producing steel, at that of the freshly freshened in the Thomas pear in the basic Siemens-Martin oven is made ready, characterized in that this is done in the Siemens-Martin furnace incidental slag in liquid state in the Thomasbiine as phosphorus-removing Surcharge is given.

2. The method according to claim i, characterized in that that the Thomas slag is withdrawn after the dephosphorization has been completed or is almost complete, replaced by new liquid Siemens-Martin furnace slag and the Thomas process is brought to an end with this slag.

3. The method according to claim 2, characterized characterized in that the liquid secondary slag after completion of the Thomas process is retained by bracing in the converter and as an allowance for blowing of the following batch is used. q .. Attachment for carrying out the procedure according to Claims i and 2, characterized in that between Thomas pear and SlemlenS-Martin oven a slag collecting tank is switched on, in which the ongoing elimination of liquid Siemens-Martin furnace slag is poured in and from which the for the Topic = procedure required liquid slag is removed.