DE68915234T2

DE68915234T2 - Verfahren zum Einschmelzen kalter Stoffe, die Eisen enthalten.

Info

Publication number: DE68915234T2
Application number: DE68915234T
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Kuwabara; Tsuzuru Nuibe; Tetsuya Oh-Hara; Kousaku Ozawa; Kazushige Umezawa
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2009-02-10
Also published as: EP0360954B1; DE68915234D1; EP0360954A2; ATE105589T1; JPH0471965B2; JPH0297611A; US4891064A; EP0360954A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzen von kaltem eisenhaltigem Material und zum gleichzeitigen Erzielen eines kohlenstoffreichen und phosphorarmen geschmolzenen Eisens, während ein hoher Nachverbrennungsanteil beibehalten wird.
In der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-174812 ist ein Konverter-Stahlherstellungsverfahren offenbart, bei dem: im ersten Schritt eisenhaltiges kaltes Material, kohlenstoffreiche Materialien und Sauerstoff in einen Konverter eingebracht wird, der heißes Metall enthält, genannt "Heißsumpf:, und kohlenstoffreiches geschmolzenes Eisen im zweiten Schritt erhalten wird. Das im ersten Schritt erhaltene geschmolzene Eisen wird durch Sauerstoffblasen in einem anderen Konverter veredelt, und es wird geschmolzener Stahl mit einer gewünschten Temperatur und chemischen Zusammensetzung erhalten.
Die Temperatur des vorgenannten geschmolzenen Eisens ist im ersten Schritt vorzugsweise 1450ºC oder niedriger, um einen Schmelzverlust des Schamottematerials während des Schmelzens zu minimieren. Um noch eine Wärmequelle im zweiten Schritt zur Verfügung zu haben, muß der Kohlenstoffgehlt der Schmelze 3% oder höher, vorzugsweise 3,5% oder höher sein.
Ein anderes Verfahren zum Schmelzen kalten eisenhaltigen Materials ist in der geprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 56-8085, die DE-A-27 55 165 und DE-A-28 38 983 entspricht, offenbart. Dieses Verfahren zum Schmelzen des kalten Materials wird durch den Einsatz eines Konverters 15 ausgeführt, der, wie in Fig. 1 dargestellt, eine von oben blasende Sauerstofflanze 14 und eine in den Fig. 1 und 2 dargestellte Dreifachrohrdüse 1 aufweist. Bei diesem Verfahren werden eisenhaltige kalte Materialien 17, wie z.B. Schrott, Eisenschwamm, Pellets, festes Roheisen und/oder Eisenerz in den Konverter 15 eingebracht, in dem ein Heißsumpf 16, z.B. aus Roheisen, von vorher zurückgehalten ist. Dann wird, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, mittels eines nichtoxidierenden Gases, wie z.B. Stickstoffgas, kohlenstoffhaltiges Material, wie z.B. Kohlenstaub oder Koksstaub durch ein Innenrohr 2 der Dreifachrohrdüse 1 eingebracht. Gleichzeitig wird Sauerstoff durch eine Zwischenrohr 3 in den Konverter eingebracht, während ein nicht-oxidierendes Gas, wie z.B. LPG, ebenfalls durch ein Außenrohr 4 eingebracht wird. Als Folge des Einblasens wird das hohlenstoffhaltige Material in dem Bad aufgelöst, so daß eine primäre Verbrennung (C + (1/2)O&sub2; T CO) des Kohlenstoffs im Bad auftritt, und es wird ferner Sauerstoff durch eine von oben blasende Sauerstofflanze 14 zugeführt, um die Nachverbrennung (CO + (1/2)O&sub2; T CO&sub2;) des CO zu bewirken. Als Folge davon wird dem Bad Wärme zugeführt, und das kalte Material wird geschmolzen, um das geschmolzene Eisen zu erhalten.
In den Fig. 2 und 3 bezeichnet das Bezugszeichen 7 Vorsprünge, die an dem Außenumfang des Innenrohres 2 mit demselben Abstand angebracht sind, während sich die Vorsprünge in der Achsenrichtung des Innenrohres erstrecken. Jede Außenfläche der Vorsprünge 7 befindet sich in Kontakt mit dem Innenumfang des Zwischenrohres 3, um auf diese Weise einen Spalt 5 zu bilden. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet Vorsprünge, die an dem Außenumfang des Zwischenrohres 3 mit demselben Abstand angebracht sind, wobei die Vorsprünge sich längs einer Achse des Zwischenrohres erstrecken. Jede Außenfläche der Vorsprünge 8 befindet sich in Kontakt mit dem Innenumfang des Außenrohres 4, um auf diese Weise einen Spalt 6 zu bilden. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet einen Stahlmantel des Ofenkörpers und das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Feuerfestelernent ain Innenumfang des Ofenkörpers.
Bei diesem Verfahren zum Schmelzen von eisenhaltigen Material ist eine Nachverbrennung wesentlich, da die Menge von Ausgangsmaterialien, wie z.B. das hohlenstoffhaltige Material und Sauerstoff, die in dem Verfahren zum Schmelzen des eisenhaltigen Material, wie z.B. Schrott, verwendet werden, wie in Fig. 4 dargestellt, durch den Anteil der Nachverbrennung bestimmt wird. Daher ist die Menge kohlenstoffhaltiger Materialien und Sauerstoff beim Schmelzen des eisenhaltigen kalten Materials umso geringer, je höher der Nachverbrennungsanteil ist.
Der geprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 56- 8085 nach kann ein hohe Nachverbrennungsrate durch ein Verfahren mit folgenden Schritten erzielt werden: Anordnen der von oben blasenden Sauerstofflanze 14 in der Weise , daß die Lanze 2m oder weiter von der Badoberfläche entfernt ist; Einbringen von Sauerstoff in einem freien Strahlzustand aus der Höhe von 2m oder höher über der Badoberfläche; und Steuern des vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteils in einem Bereich von 20 bis 80% (wobei der von der oben blasenden Lanze 14 einzublasende Sauerstoffanteil 80 bis 20% beträgt). Wenn der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil kleiner als 20% ist, tritt die Schaumbildung der Schlacke auf, was bewirkt, daß der Raum, der den freien Strahl über der Badoberfläche gewährleistet, verringert wird. Als Folge der Schaumbildung kann kein honer Nachverbrennungsanteil erzielt werden.
Obwohl in dem zuletzt genannten Verfahren nach dem Stand der Technik eine Entschwefelungsreaktion in dem Konverter während des Schmelzprozesses ablaufen kann, kann eine Entphosphorungsreaktion, die eine Oxidationsreaktion ist, nicht ablaufen. Deshalb ist der größte Anteil des in den Rohmaterialien enthaltenen Phosphors in dem geschmolzenen Eisen eingeschlossen. Deshalb muß eine Entphosphorung mittels einer Entphosphorungsschlacke zum Zeitpunkt der Durchführung der Entkohlung in einem weiteren Entkohlungsofen durchgeführt werden.
Andererseits ist der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil vont Gesichtspunkt der Kosten sowohl der Vorrichtung als auch des Betriebs wesentlich. Je niedriger der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil ist, desto einfacher ist die Bodenblasevorrichtung (die Anzahl der Düsen kann reduziert werden), und die für die Bodenblasevorrichtung erforderlichen Kosten können ebenfalls reduziert werden. Desweiteren sind die Anteile des nicht-oxidierenden Kühlgases, wie z.B. LPG, und eines Schutzgases, wie z.B N&sub2; oder Ar, das eingeblasen wird, um ein Verstopfen der Sauerstoffblasdüse zu verhindern, umso geringer, je kleiner der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil ist, so daß die Betriebskosten reduziert werden können.
Da andererseits Feuerfestrnaterialien am Boden eines Ofens ohne weiteres leicht beschädigt werden können, wenn die in dem Bad induzierte Rührkraft zu hoch wird, ist es erwünscht, den vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteil zu reduzieren, um so den Abtrag oder die Beschädigung der Feuerfestmaterialien zu minimieren.
Die ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung Nr. 57- 164908 offenbart dieselbe Aufgabe wie die vorstehend beschriebene geprüfte Japanische Patentveröffentlichung Nr. 56-8085, bei der nur der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil auf einen Wert nicht größer als 20% reduziert ist, die anderen Bedingungen jedoch ähnlich wie die in der Veröffentlichung 56-8085 gestaltet sind. Die reine Reduzierung des vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteils verursacht jedoch Betriebsprobleme, wie z.B. die Schaumbildung der Schlacke. In dem in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57-164908 offenbarten Verfahren wird keine Maßnahme getroffen, die Probleme zu lösen, und ein Verfahren zum Schmelzen von kaltem eisenhaltigem Material, bei dem der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil auf einen Wert von nicht mehr als 20% reduziert ist, ist nicht realisiert. Desweiteren findet sich in der Veröffentlichung Nr. 57-164908 keine Erläuterung, um geschmolzenes Eisen zu erzielen, bei dem der Phosphorgehalt reduziert ist, wobei die Phosphorreduzierung eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung ist.
Ferner wurde bei dem jährlichen AIME-Treffen (März 1987) ein Verfahren zu Herstellung von Stahl offenbart, daß einen ersten Schritt aufweist, bei dem eisenhaltiges Material geschmolzen wird, und einen zweiten Schritt, bei dem ein im ersten Schritt zur Verwendung als Rohmaterial hergestelltes kohlenstoffreiches geschmolzenes Eisen durch sauerstoffblasen in einem weiteren Konverter veredelt wird, um dadurch geschmolzenen Stahl mit einer gewünschten Temperatur und Zusammensetzung zu erhalten. Bei diesem Verfahren wird phosphorarmes oder schwefelarmes und kohlenstoffreiches eschmolzenes Eisen im ersten Schritt erzielt, um so den zweiten Schritt ohne jede Entphosphorungsbehandlung oder nur mit einer Entphosphorungsbehandlung in kleinem Umfange auszuführen, und dadurch den Vorteil einer schlackenfreien Veredelung zu erzielen. Unter Berücksichtigung der Bedingungen zur Lösung der vorgenannten Aufgabe offenbart das Verfahren die Tatsache, daß eine Schlacke mit einem hohen CaO-Anteil unter einer Bedingung, daß [C] 3,5 bis 4% bei einer Temperatur von 1400 bis 1450ºC beträgt, zugeführt wird nachdem das Frischen ausgeführt wurde. Desweiteren offenbart das Verfahren, daß die Temperatur zum zeitpunkt des Frischens vorzugsweise niedrig zu halten ist. Zusätzlich werden die Bedingungen, die die Durchführung einer ausreichenden Entphosphorung und Entschwefelung ermöglichen, in dem Verfahren betrachtet. Dem Verfahren nach ist es wichtig, der Schlacke einen höheren Schmelzpunkt als die Frischungstemperatur zu geben, das heißt, es ist wichtig eine Schlacke im festen Zustand zu erzeugen. Um dieses zu erreichen, Ard die Schlacke so gebildet, daß sie eine Zusammensetzung besitzt, in der der Gehalt an CaO größer als der von SiO&sub2; ist. das heißt, die Schlacke wird so gebildet, daß sie eine hohe Basizität (CaO/SiO&sub2;) aufweist. Um im Endzustand des Verfahrens (P&sub2;O&sub5;)/[P] = 100 zu erzielen, wird die Schlackenzusammensetzung auf CaO/SiO&sub2; 4 eingestellt.
Bei den unter Berücksichtigung des Verfahrens nach dem Stand der Technik beschriebenen Betriebsbedingungen, treten die folgenden zwei ernstlichen Probleme auf.
Erstens, wenn sich die Schlacke nach dem Frischen in einem festen Zustand befindet, wird die Entfernung der Schlacke aus dem Ofen unmöglich oder sehr schwierig. Wenn die Schlacke zwangsweise entfernt wird, wird auch das geschmolzene Metall mit dem Ergebnis mit entfernt, daß dessen Ausbeute reduziert wird. Wenn sich die Schlacke ferner in einem festen Zustand befindet, neigt das geschmolzene Metall dazu, daran anzuhaften oder im hohen Maße in die Schlacke einzudringen, und somit wird das anhaftende Metall mit der Schlacke mit entfernt. In diesem Fall wird die Ausbeute ebenfalls reduziert.
Ein zweites Problem besteht darin, daß eine große Menge CaO eingesetzt werden muß, damit die Schlacke einen hohen CaO/SiO&sub2;-Wert annimmt. Das heißt, da eine große Menge an SiO&sub2;-Material aufgrund der kohlenstoffhaltigen Materialien und seiner Abfallprodukte in einem Schmelzofen vorhanden ist, muß eine große Menge CaO zum Aufwiegen des ersteren hinzugefügt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Schmelzen von kaltem eisenhaltigem Material zu schaffen, welches einen hohen Nachverbrennungsanteil durch Einsatz eines niedrigeren vom Boden aus eingeblasenem Sauerstoffanteils als das konventionelle Verfahren zum Schmelzen eines kalten eisenhaltigen Materials erzielen kann, so daß es möglich ist, die gesamten Kosten der Vorrichtung für das Boden-Blasen, eine Menge nicht-oxidierenden Kühlgases und einen Anteil der Beschädigung oder des Abtrags der Feuerfesttelle an einem Ofenboden im Vergleich zum Stand der Technik zu reduzieren, und daß es gleichzeitig möglich ist, kohlenstoffreiches geschmolzenes Eisen mit einem niedrigeren Phosphorgehalt effektiv zu erhalten.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren der Erfindung gemäß den Ansprüchen gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Anteil der Nachverbrennung und die Entphosphorung noch weiter in der Wirkung verbessert werden, indem Sauerstoff in einem spiralförmigen Strömungszustand durch die Dreifachrohrdüse in das geschmolzene Eisen eingeblasen wird.
Ferner können schlackebildende Materialien, wie z.B. CAF&sub2; oder CaCl&sub2; teilweise als Flußmittel eingesetzt werden. Zusätzlich können Eisenerz, Pellets, Mn-haltiges Mineralgestein, Walzzunder und Staub als Eisenoxid verwendet werden. Insbesondere ergibt der Einsatz des Staubs, der in großer Menge vom Schmelzofen erzeugt wird, einen weiteren Vorteil.
Die Erfindung wird im Detail im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 ein Verfahren zum Schmelzen von eisenhaltigemkaltem Material;
Fig. 2, 3 und 10 den Aufbau einer Dreifachrohrdüse (gerade Dreifachrohrdüse) für die Verwendung bei einem konventionellen Verfahren;
Fig. 4 den Zusammenhang zwischen einem Nachverbrennungsanteil und der Menge kohlenstoffreichen Materials oder der Menge des im Verfahren zum Schmelzen des Materials gebrauchten Sauerstoffs;
Fig. 5 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteil und einem Entphosphorungsgrad hinsichtlich beider Fälle darstellt, bei denen Eisenoxid zugegeben oder kein Eisenoxid zugegeben wird;
Fig. 6 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Wert der Schlackenbasizität und dem Entphosphorungsgrad zeigt;
Fig. 7 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem Abstand der Lanzendüse zur Badoberfläche und dem Nachverbrennungsanteil zeigt;
Fig. 8 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem Abstand der Lanzendüse zur Schlackenoberfläche und dem Nachverbrennungsanteil zeigt;
Fig. 9 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem im geschmolzenen Eisen gelösten Kohlenstoffgehalt (dargestellt als "[C]") und der Häufigkeit des Auftretens einer Schaumbildung größer 2m bezüglich jeder der vom Boden auseingeblasenen Sauerstoffanteile zeigt; und
Fig. 11 eine graphische Darstellung, welche die Veränderung von [C] in dem geschmolzenen Eisen in dem Beispiel der Erfindung und einem Vergleichsbeispiel zeigt.
Fig. 1 stellt ein Beispiel der vorliegenden Erfindung dar, und die Fig. 2 und 3 stellen ein Beispiel der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Ofenbodendüse dar.
Laut Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 15 einen Konverter mit einer Ofeubodendüse 1 eines Dreifachrohrtyps und mit einer von oben blasenden Sauerstofflanze 14. Nach dem Beschicken des Konverters 15, in dem ein heißer Sumpf vorhanden ist, mit kaltem Eisenquellenmaterial 17 werden ein Sauerstoffgas, kohlenstoffhaltiges Material (mit einem Trägergas) und ein nicht-oxidierendes Kühlgas durch die auf einem Ofenboden angebrachte Rohrdüse in den Konverter eingebracht. Zusätzlich wird ein Sauerstoffgas von der von oben blasenden Sauerstofflanze 14 eingebracht, während Eisenoxid zur Entphosphorung intermittierend oder sukzessiv von der Ofenöffnung des Konverters aus zugeführt wird. Mit einem derartigen Verfahren kann durch den Einsatz der Merkmale der vorliegenden Erfindung das eisenhaltige kalte Material effektiv geschmolzen werden, und es kann weiterhin ein kohlenstoffreiches geschmolzenes Eisen 16 mit einem geringeren Phosphoranteil erzielt werden.
Der Aufbau der Ofenbodendüse 1 ist so, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellte Sie weist ein Innenrohr 2, ein Zwischenrohr 3 und ein Außenrohr 4 auf. Ein nicht- oxidierendes Gas, wie zum Beispiel Stickstoffgas, das als Trägergas verwendet wird, und ein kohlenstoffhaltiges Material wie Kohlen- oder Koksstaub werden über das Innenrohr 2 zugeführt. Zusätzlich wird ein Sauerstoffgas durch einen zwischen dem Innenrohr 2 und dem Zwischenrohr 3 definierten Spalt 5 zugeführt. Desweiteren wird ein nicht-oxidierendes Kühlgas, wie z.B. LPG, durch einen zwischen dem Zwischenrohr 3 und dem Außenrohr 4 definierten Spalt 6 zugeführt.
Laut Zeichnungen stellt das Bezugszeichen 7 einen Vorsprung zur Bildung des Spalts 5 und das Bezugszeichen 8 einen Vorsprung zur Bildung des Schlitzspalts 6 dar. Das Bezugszeichen 9 stellt eine Stahlhülle des Ofenbodens, und das Bezugszeigen 10 stellt die im inneren Teil des Ofens angeordneten Feuerfestteile dar. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten das folgende Experiment unter Verwendung des Konverters durch.
D.h., sowohl Schrott als auch schlackebildende Mittel wurden zweimal (mit einem Gesamtanteil des Schrotts von 62 Tonnen) in einen heißen Sumpf von 70 Tonnen mit 3,0 bis 3,5% [C]-Gehalt und bei einer im Konverter erreichten Temperatur von 1380 bis 1400 ºC eingebracht, so daß ungefähr 120 Tonnen geschmolzenes Eisen mit nicht weniger als 3,7% [C]-Gehalt und einer Temperatur von 1400 bis 1450ºC erzeugt werden kann.
In dem Experiment wurde der Anteil des vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffs in einem Bereich von 5 bis 30% (wobei der von oben eingeblasene Sauerstoff zwischen 70 und 95% eingestellt wurde) durch die Änderung der Anzahl der auf einem Ofenboden angeordneten Düsen geändert, wobei der Anteil des von einer Ofenbodendüse zugeführten Sauerstoffs auf 5% der zugeführten Gesamtsauerstoffmenge festgelegt wurde. Desweiteren wurde die Höhe der von oben einblasenden Sauerstofflanze abhängig vom Analysenergebnis des Abgases eingestellt, so daß der Nachverbrennungsanteil bzw. die Nachverbrennungsgeschwindigkeit während des Schmelzens gesteuert wurde.
Als Ergebnis fanden die Erfinder der Erfindung die nachstehend dargestellten Zusammenhänge der Entphosphorung.
Zum Durchführen des Schmelzens kalten eisenhaltigen Materials durch Zuführen des kohlenstoffhaltigen Materials und Sauerstoffs, während gleichzeitig die Reaktion der Entphosphorung durchgeführt wird, sind geeignete Bedingungen für die Zusammensetzung der Schlacke, das Badrühren, die Art der Sauerstoff zufuhr, die Zusammensetzung des Bads und die Temperatur erforderlich. Fig. 5 stellt die Beziehung zwischen dem Entphosphorungsgrad und dem vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteil (gekennzeichnet mit ) dar. Der Entphosphorungsgrad wird größer, wenn der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoff reduziert wird, d.h., wenn die auf das Bad ausgeübte Rührkraft reduziert wird. Jedoch reicht die bloße Zufuhr von Sauerstoffgas als Sauerstoffquelle nicht aus, um einen ausreichenden Entphosphorungsgrad zu erzielen, und eine Schwankungsbreite des Entphosphorungsgrades wird größer. Bekanntermaßen läuft die Entphosphorungsreaktion wie folgt ab:
2[P] + 5(FeO) + nCaO = (nCao . P&sub2;O&sub5;) + 5Fe ... (1)
Bei einem üblichen mittels eines Konverters ausgeführten Stahlherstellungsverfahrens oxidiert das von oben eingeblasene Sauerstoffgas das geschmolzene Eisen, um dadurch FeO zu erzeugen, so daß das die Reaktion von Formel (1) betreffende FeO in ausreichender Menge bereitgestellt werden kann. Da bei der vorliegenden Erfindung eine große Menge Sauerstoffgas von einem oberen Abschnitt eines Ofens aus zugeführt wird, wurde die Versorgung zur Erzeugung von FeO für die Entphosphorung für ausreichend gehalten. Bei der Analyse der erzeugten Schlacke sind jedoch die Gehalte an FeO, wie in Tabelle I dargestellt, höchstens 2%, sogar in dem Falle, bei dem der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil klein ist. Die Erfinder erkannten, daß ein Grund, warum eine ausreichende Entphosphorung nicht erreicht werden kann, darin liegt, daß der Anteil an FeO zu niedrig ist. Tabelle 1 Beziehung zwischen dem Anteil des vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffs und dem Gehalt von FeO in der Schlacke Gehalt X(%) von FeO in der Schlacke Anteil des vom Boden eingeblasenen Sauerstoffs ohne Eisen-Oxid Eisenoxid hinzugefügt
Folglich wurde zur Erhöhung des Gehalts an FeO in der Schlacke eine sukzessive Zugabe von Eisenoxid versucht. Die Menge der Eisenoxidzugabe war 20 kg/t, wobei die Zugabe des Eisenoxids nur bewirkt, daß die Zufuhr von Sauerstoff maximal um 2,5% bezogen auf den Gesamtsauerstoff ansteigt. Das Ergebnis ist in Fig. 5 durch das Zeichen o dargestellt. Der Entphosphorungsgrad wird insbesondere im Bereich eines vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteils von kleiner 20% nicht kleiner als 50% und gleichzeitig wird die Schwankungsbreite kleiner.
Wenn der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil 10% oder kleiner wird, tritt eine mäßige Reduzierung des Entphosphorungsgrades auf. Wie in Tabelle 1 dargestellt, bringt der Einsatz des der Schlacke zugesetzten Eisenoxids die Wirkung eines Anstiegs des FeO-Gehalts in der Schlacke. In dem Falle jedoch, bei dem der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil hoch ist, ist der Grad der Reduzierungsreaktion von FeO in der Schlacke groß, mit dem Ergebnis, daß sich bei einer Zugabe von Eisenoxid in kleiner Menye kein ausreichender Gehalt von FeO in der Schlacke akkumulieren kann. Da die Eisenoxidzugabe in der Erfindung für die Beibehaltung des FeO-Pegels in der Schlacke durchgeführt wurde, muß das FeO während der Entphosphorungsreaktion mindestens intermittierend oder vorzugsweise sukzessiv zugegeben werden. Das heißt, die nur in einem Anfangszustand der Schmelze ausgeführte FeO-Zugabe kann keinerlei Vorteil bringen.
Als Ergebnis der Überprüfung der erzeugten Schlacke findet man, daß eine derartige Zugabe von Eisenoxid nicht nur ein Anheben des FeO-Gehalts in der Schlacke, sondern auch eine Verbesserung der Kalkverschlackung bewirkt. Da die Temperatur des Bads während des Schinelzens niedriger als 1400ºC ist, was relativ niedrig ist, neigt der zugegebene Kalk dazu, ohne vollständige Verschlackung in der Schlacke zurückzubleiben, so daß er dadurch nicht zur Reaktion beiträgt. Obwohl in diesem Prozess, wie vorstehend beschrieben, der größte Sauerstoffquellenanteil in der Zustandsform von Sauerstoffgas zugeführt wird, kann die Entphosphorung durch Zugabe von Eisenoxid in kleiner Menge signifikant verbessert werden, da das zugefügte Eisenoxid sowohl eine Verschlackung von ungelöschtem Kalk fördert als auch den FeO-Gehalt auf einem relativ hohen Wert hält. Zur Beschleunigung der Verschlackung kann natürlich die Zugabe von die Verschlackung beschleunigenden Flußmitteln, wie es z.B CaF&sub2; oder CaCl&sub2; sind, wirksam sein.
Als nächstes ist ein Ergebnis einer Überprüfung des Einflusses der Basizität (CaO/SiO&sub2;) auf-den Entphosphorungsgrad unter einer Bedingung, bei der der vom Boden aus eineblasene Sauerstoffanteil 15% ist, in Fig. 6 dargestellt. Sowohl wegen des niedrigen vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteils als auch wegen des Einsatzes einer sukzessiven Zugabe von Eisenoxid ist die Reduzierung in der Entphosphorung klein bis CaO/SiO&sub2; einen Wert von 1,5 erreicht, so daß es möglich wird, den beim Schmelzen verwendeten Kalkanteil erheblich zu reduzieren. Die obere Grenze von CaO/SiO&sub2; liegt bei 3,0. Wenn die Basizität 3,0 überschreitet, verbleibt der größte Teil des Kalks ohne Verschlackung in der Schlacke, was eine Verschwendung von Kalk bewirkt, und zusätzlich wird die Schlacke fest, so daß unter Umständen Betriebsprobleme auftreten können.
Der Anteil von Eisenoxid, das als Entphosphorungsmittel verwendet wird, liegt bei 10 bis 100 kg pro Tonne geschmolzenes Eisen. Wenn derselbe niedriger als 10 kg/t geschmolzenes Eisen ist, kann ein gewünschter hoher Entphosphorungsgrad nicht erreicht werden, während dann, wenn derselbe 100 kg/t geschmolzenes Eisen überschreitet, die Entphosphorung nicht weiter verbessert wird, sondern ein Abtrag von Feuerfestmaterial erhöht wird und eine Schlackenschaumbildung auftritt. Daher darf der obere Grenzwert desselben nicht höher all 100 kg pro Tonne geschmolzenes Eisen sein. Sein am meisten bevorzugter Wert ist 10 bis 50 kg pro Tonne geschmolzenes Eisen.
Wenn andererseits in dem vorstehend beschriebenen Entphosphorungstest der [C]-Gehalt 4% überschreitet, kann kein hoher Entphosphorungsgrad erreicht werden. Der Grund dafür liegt darin, daß, wenn der [C]-Gehalt 4% überschreitet, das vom Ofenboden aus in das geschmolzene Eisenbad eingeblasene kohlenstoffhaltige Material nicht ausreichend im Bad gelöst werden kann, mit dem Ergebnis, daß das ungelöste kohlenstoffhaltige Material in der Schlacke eingefangen wird, was ein Auftreten der Reduzierungsreaktion der Schlacke bewirkt, so daß der Wert von FeO in der Schlacke sinkt und die Entphosphorung unzureichend macht.
Hinsichtlich dieser Ergebnisse haben die Erfinder erkannt, daß die Bedingungen zum Fortgang der Entphosphorungsreaktion während des Schmelzens des kalten Eisenquellmaterials der Art sind, daß der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil auf kleiner als 20% begrenzt ist, während eine Schlacke mit der Schlackenbasizität von 1,5 bis 3,0 zusammen mit der Zugabe von Eisenoxid in die Schlacke hergestellt wird. Eine weitere Aufgabe des Verfahrens der Erfindung zum Schmelzen kalten Eisenquellmaterials ist jedoch das Erzielen eines hohen Nachverbrennungsanteils, um dadurch die Menge des im Verfahren verbrauchten Kohlenstoffmaterials und Sauerstoffs zu reduzieren.
Die Beziehung zwischen der Höhe der Lanze und dem Nachverbrennungsanteil ist in Fig. 7 dargestellt. Wie aus Fig. 7 deutlich zu ersehen ist, sind die Schwankungsbreiten im Nachverbrennungsanteil groß. Somit reicht die bloße Höheneinstellung der Lanze nicht aus, um den Nachverbrennungsanteil zu steuern. Demzufolge tritt eine große Anzahl von Fällen auf, bei denen der gewünschte Nachverbrennungsanteil von 30% nicht erzielt werden kann. Andererseits wurde die Höhe der Schlackenschaumbildung durch eine Probenlanzenmessung während des Schmelzens bestimmt. Die Beziehung zwischen dem Abstand des Vorderendes der Lanze und der Schlackenoberfläche und dem Nachverbrennungsanteil kann in Fig. 8 gesehen werden. Das heißt, der Nachverbrennungsanteil hängt von der freien Strahlstrecke des von der Lanze zugeführten Sauerstoffs ab. Wenn die freie Strahlstrecke wegen der Schaumbildung der Schlacke kürzer wird, kann ein hoher Nachverbrennungsanteil auch dann nicht erzielt werden, wenn die Lanze angehoben wird. Dieses Konzept ist ebenfalls in der geprüften Japanischen Patentanmeldung Nr. 56-8085 offenbart.
Somit untersuchten die Erfinder der Erfindung noch einmal den Zusammenhang zwischen der Höhe des Schlackenschaums und den Betriebsbedingungen, mit dem Ergebnis, daß der [C]-Gehalt im geschmolzenen Eisen eine enge Beziehung zur Höhe des Schlackenschaums zusätzlich zu dem vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteil besitzt. Fig. 9 stellt den Zusammenhang zwischen der Häufigkeit des Auftretens von Fällen, daß die Schlackenschaumhöhe höher als 2 m von der Oberfläche des geschmolzenen Eisen wird, dem vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteil und dem Gehalt von [C] dar. Wie in Fig. 9 deutlich zu erkennen ist, tritt die Schlackenschaumbildung nur selten in dem Bereich relativ niedrigen [C]-Gehalts auf, wenn der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil im Bereich zwischen 20 und 30% liegt. Es wurde jedoch herausgefunden, daß dann, wenn der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil in einen Bereich von 10 bis weniger als 20 % kommt, keine Schlackenschaumbildung auftritt, wenn der [C]-Gehalt auf 3% oder höher gehalten wird. Wenn andererseits der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil kleiner als 10 % wird, ist es unmöglich die Höhe der Schlackenschaumbildung zu steuern, auch wenn der Gehalt von [C] gesteuert wird.
Andererseits ist beim praktischen Betrieb des Konverters die tatsächliche Begrenzung der Lanzenhöhe 4 bis 5 in über der Oberfläche des geschmolzenen Eisens. Wenn die Schaumhöhe auf 2 m oder weniger beschränkt werden kann, kann eine freie Strahlstrecke von 2 bis 3 m erzielt werden. Wenn die Schaumhöhe jedoch 2m übersteigt, wird die freie Strahlstrecke kleiner und es wird schwierig, einen gewünschten Nachverbrennungsanteil zu erzielen.
Wie vorstehend dargestellt, ist es zum Erzielen eines hohen und stabilen Nachverbrennungsanteils dadurch, daß die Schlackenschaumbildung niedrig gehalten wird, während der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil mit weniger als 20% zur Erzielung der Entphosphorung beibehalten wird, unerläßlich, den [C]-Gehalt zusätzlich zu dem vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteil im Schmelzbad zu steuern.
Somit haben die Erfinder aus vielen Experimenten, die in einer zum tatsächlichen industriellen Maßstab ähnlichen Größe ausgeführt wurden, die folgenden Anforderungen herausgefunden.
(1) Um die Schlackenschaumbildung kleiner als 2 in während einer wesentlichen Zeitdauer des Schmelzprozesses zu halten, um dadurch einen hohen Nachverbrennungsanteil hinsichtlich eines Falls zu erzielen, bei dem der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil kleiner als 20% ist, ist es notwendig den [C]-Gehalt auf einem Wert von nicht kleiner als 3% während des Schmelzprozesses zu halten.
Der untere Grenzwert des vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteils liegt bei 10%. Wenn dieser Anteil kleiner als 10% ist, wird es unmöglich die Schlackenschaumhöhe in irgendeiner Weise zu steuern.
(2) für eine effiziente Ausführung der Entphosphorung durch Beibehalten eines hohen FeO-Pegels in der Schlacke ist es notwendig, den vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteil auf einen Bereich von kleiner als 20% einzuschränken und sukzessiv oder intermittierend Eisenoxid mit 10 bis 100 kg pro Tonne geschmolzenes Eisen (vorzugsweise 10 bis 50 kg pro Tonne geschmolzenes Eisen) während des Schmelzens vorzugsweise von einem oberen Teil des Konverters aus zuzugeben, während der [C]-Gehalt in dem geschmolzenen Eisen auf einem Wert von nicht größer als 4% gehalten wird.
(3) Durch Einsetzen dieser Bedingungen kann die Entphosphorung mittels einer Schlacke, die sowohl ein gutes Fließvermögen und eine Schlackenbasizität CaO/SiO&sub2; von 1,5 bis 3,0 (vorzugsweise von 1,7 bis 2,5) aufweist, mit dem Ergebnis durchgeführt werden, daß die Menge an Flußmaterial, wie z.B. Kalk, reduziert und die Eisenausbeute verbessert werden kann.
Es ist hinsichtlich der Verbesserung der Entphosphorung vorzuziehen, ein niedrige Temperatur für das geschmolzene Eisenbad einzusetzen, und diese ist vorzugsweise 1400ºC oder niedriger.
Fig. 10 stellt ein Beispiel einer Dreifachrohrdüse dar, die derart aufgebaut ist, daß auf den Sauerstoff eine spiralförmige Bewegung aufgegeben wird und dieser dann vom Boden aus durch die Düse in das geschmolzene Eisenbad eingeblasen wird. In dem Beispiel von Fig. 10 wird anstelle der geraden Vorsprünge 7, die in den Düsen von Fig. 2 und 3 verwendet werden, ein spiralförmiges Führungsteil 12 in der Düse angebracht.
Der in Fig. 10 dargestellten Dreifachrohrdüse entsprechend kann der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoff breiter in das Bad verteilt werden, als der herkömmlich vom Boden aus eingeblasene Sauerstoff, der keine spiralförmige Bewegung aufweist, bevor er in das geschmolzene Eisenbad geführt wird, wie es in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Als Ergebnis der breiten Verteilung des Sauerstoffs kann ein vom Boden aus eingeblasenes kohlenstoffhaltiges Material in einem weiten Bereich des Bades gelöst werden, welcher durch den Sauerstoff entkohlt wird, um dadurch die Temperatur mit relativ wenig Kohlenstoff anzuheben, wobei ein Hochtemperaturbereich im Vergleich zu den dazu benachbarten Bereichen geschmolzenen Eisens gebildet wird. Folglich ermöglicht dieses eine schnelle Lösung des kohlenstoffhaltigen Materials. Desweiteren wird das aus dem Innenrohr 2 in das geschmolzene Eisenbad eingeblasene kohlenstoffhaltige Material gezwungen, der oben dargestellten spiralförmigen Bewegung zu folgen, was eine weite und gleichförmige Verteilung in das geschmolzene Eisenbad ergibt, so daß die Lösung des kohlenstoffhaltigen Materials gefördert und das kohlenstoffhaltige Material daran gehindert werden kann, auf der Oberfläche des Bades auf zuschwimmen.
Demzufolge kann dieses dazu beitragen, einen vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteil zu verringern, weswegen ein hoher Nachverbrennungsanteil erzielt werden kann, und ferner kann dieses dazu beitragen, einen solch unerwünschten Faktor wie die Verlangsamung des Entphosphorungsvorgangs zu eliminieren, welcher aufgrund eines derartigen Phänomens auftritt, daß das vom Boden des Konverters aus eingeblasene kohlenstoffhaltige Material sich nicht im Bad löst, sondern in die Schlacke eintritt und dadurch die Reduktionsreaktion des in der Schlacke enthaltenen FeO bewirkt.
Demzufolge kann eine stabile Entphosphorung durchgeführt werden.
Der Winkel des die Spiralbewegung erzeugenden Teils liegt vorzugsweise in dein Bereich von 10 bis 400 und insbesondere im Bereich von 15 bis 300.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend erfolgt eine detailliertere Erläuterung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele.

Beispiel 1

32 Tonnen Roheisen wurden, wie in Tabelle 2 dargestellt, in einen Konverter (mit einer Lanze zum Sauerstoffeinblasen von oben und mit drei Dreifachrohr-Winddüsen) eingebracht, in dem ein heißer Sumpf von 60 Tonnen, wie in Tabelle 2 dargestellt, vorlag, der von einem vorausgegangenen Prozess in dem Konverter zurückgelassen wurde, und ersteres wurde geschmolzen. Dann wurden noch einmal 31 Tonnen Stahlschrott eingebracht und geschmolzen, so daß 120 Tonnen geschmolzenes Eisen erzeugt wurden. In diese Schmelze wurden feine Anthrazitteilchen in der erforderlichen Menge mit einer durchnittlichen Menge von 20t/h unter Verwendung von N&sub2;-Gas als Trägergas aus dem Innenrohr der bei Dreifachrohr-Winddüsen eingeblasen. Zusätzlich wurde Sauerstoff mit einer enge von 17% bezogen auf das Gesamtvolumen des Sauerstoffs direkt durch einen zwischen dem Innenrohr und dem Zwischenrohr definierten Zwischenraum eingebracht, und es wurde Propan mit ungefähr 10 Vol% des vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoff über einen weiteren zwischen dem Zwischenrohr und dem Außenrohr definierten Zwischenraum eingebracht. Der Durchsatz des gesamten zugeführten Sauerstoffs war 18000 Nm³/h. 3 Minuten nach Beginn des Schmelzens wurde der von dem vorherigen Vorgang erzeugte Staub mit einem Durchsatz von 100 kg/min über 38 Minuten zugeführt. Die Menge des Staubs war 32 kg pro Tonne geschmolzenes Roheisen.
Andererseits wurden 3500 kg gebrannter Kalk als Flußmittel im Anfangsstadium des Scbrnelzens eingebracht. Die Schlacke zeigte nach dem Schmelzen einen CaO/SiO&sub2;-Wert von 2,08 und der Prozentanteil des FeO war 3,9%. Der Nachverbrennungsanteil konnte in einem Bereich zwischen 25 und 30% durch eine Änderung der Lanzenhöhe in Abhängigkeit von der Änderung des Nachverbrennungsanteils während des Betriebs gesteuert werden. Die Zeit der Betriebsdauer war ungefähr 45 Minuten. Der [C]-Gehalt konnte während des Schmelzens in einem Bereich zwischen 3 und 4%, wie in der Kurve 1 von Fig. 11 dargestellt, gehalten werden, und es konnte ein guter Betriebsablauf durchgeführt werden. Die Zusammensetzungen und Temperaturen sind in der Tabelle 2 dargestellt, in der ein zufriedenstellender Wert des Phosphorgehalts erzielt wurde. Tabelle 2 Zusammensetzung % Temperatur ºC Heißer Sumpf Kaltes Roheisen Schrott Geschmolzenes Eisen nach dem Schmelzen Geschmolzenes Eisen vor dem Abstich Raumtemperatur

Beispiel 2

31 Tonnen Stahlschrott wurden, wie in Tabelle 3 dargestellt, in einen Konverter (mit einer Lanze zum Sauerstoffeinblasen von oben und mit drei Dreifachrohr- Winddüsen) eingebracht, in dem ein heißer Sumpf von 60 Tonnen von einem vorherigen Prozess, wie in Tabelle 3 dargestellt, vorlag, und es wurden noch einmal 31 Tonnen desselben Stahlschrotts Tonnen eingebracht und geschmolzen, so daß 120 Tonnen geschmolzenes Eisen erzeugt wurden.
In diese Schmelze wurden feine Anthrazitteilchen in der erforderlichen Menge mit einer durchnittlichen Menge von 20t/h unter Verwendung von N&sub2;-Gas als Trägergas aus dem Innenrohr der drei Dreifachrohr-Winddüsen eingeblasen. Zusätzlich wurde Sauerstoff mit 13% des Gesamtvolumens des Sauerstoffs durch einen zwischen dem Innenrohr und dem zwischenrohr definierten Zwischenraum eingebracht, wobei auf den Sauerstoff eine spiralförmige Bewegung aufgegeben war (der Winkel der Spirale war 300), und es wurde Propan mit einer Menge von ungefähr 10 Vol% des vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffs über einen weiteren zwischen dem Zwischenrohr und dem Außenrohr definierten Zwischenraum eingebracht. Der Durchsatz des gesamten zugeführten Sauerstoffs war 18000 Nm³/h. 5 Minuten nach Beginn des Schinelzens wurde Eisenerz mit einem Durchsatz von 50 kg/min über 40 Minuten zugeführt. Die Menge des eingesetzten Eisenerzes war 17 kg pro Tonne geschmolzenes Eisen.
Andererseits wurden 3100 kg Kalk und 200 kg Fluorit als Flußmittel im Anfangsstadium des Scbinelzens eingebracht. Die Schlacke zeigte nach dem Schmelzen einen CaO/SiO&sub2;-Wert von 1,97, einen Prozentanteil des FeO von 3,6% und hatte ein ausgezeichnetes Fließvermögen. Der Nachverbrennungsanteil konnte in einem Bereich zwischen 24 und 28% durch eine Anpassung der Lanzenhöhe in Abhängigkeit von der Änderung des Nachverbrennungsantells während des Betriebs gesteuert werden. Die Zeit der Betriebsdauer war ungefähr 50 Minuten. Durch eine Einstellung der Einblasgeschwindigkeit des kohlenstoffhaltigen Materials wurde ein Prozentsatz des [C]-Gehalts in dem Bad in einem Bereich zwischen 3,0 und 4,0% gesteuert, wie durch die Kurve 2 in Fig. 11 dargestellt ist. In der Kurve 2 ist der Anfangsgehalt von [C] in dem Bad ein Anfangswert des heißen Sumpfes. Die Steuerung des [C]-Gehalts in dem Bad wird in Übereinstimmung mit einem [C]- steuerungsmodell, in dem solche Faktoren wie die Menge des zugeführten kohlenstoffhaltigen Materials, der mittels einer Abgasanalyse errechnete Grad der Entkohlung und die Wirkung der Lösung von [C] in dem geschmolzenen Eisen, die auf einem Schrottschmelzmodell beruht, berücksichtigt werden.
Als Ergebnis wurde keine Schaumbildung beobachtet.
Die Temperatur und das Analysenergebnis der Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens bezüglich beider Stufen, d.h., nach dem Schmelzen und vor dem Abstich sind in Fig. 3 dargestellt, wobei "nach dem Schmelzen" einen Wert bedeutet, der durch Probennahme und Messung mit einer Meßlanze fünf Minuten vor dem Abstich erhalten wurde. Der Phosphoranteil wurde auf einen Pegel erniedrigt, der keine Entphosphorung in dem Entkohlungsofen in der zweiten Stufe erfordert. Tabelle 3 Zusammensetzung % Temperatur ºC Heißer Sumpf Schrott Geschmolzenes Eisen nach dem Schmelzen Geschmolzenes Eisen vor dem Abstich Raumtemperatur

Vergleichsbeispiel 1

Die Anzahl der im Ofenboden angebrachten Dreifachrohr- Winddüsen wurde auf sechs erhöht und der vom Boden aus eingeblasene Sauerstoffanteil auf 30 % eingestellt. Die anderen Bedingungen waren im wesentlichen dieselben wie die bei Ausführungsbeispiel 1, um damit das Schmelzen durchzuführen. Die Veränderung des [C]-Gehalts wurde durch eine in Fig. 11 gezeigte Kurve 4 dargestellt. Wie daraus deutlich zu erkennen ist, konnte der Nachverbrennungsanteil auf 25 bis 28% gesteuert werden. Obwohl der CaO/SiO&sub2;-Wert der Schlackenzusammensetzung 1,83 war, betrug der Prozentsatz von FeO 1,5%, was einen niedrigen Wert darstellt. Daher war der Wert des Phosphorgehalts höher als der im Ausführungsbeispiel 1 erzielte Wert.
Folglich war eine niedrigere Entphosphorung ein Problem.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Schmelze wurde im wesentlichen unter ähnlichen Bedingungen wie denen im Ausführungsbeispiel 1 ausgeführt. In dieser Schmelze wurde der [C]-Gehalt eines geschmolzenen Eisens so erniedrigt, wie es durch die in Fig. 11 gezeigte Kurve 3 dargestellt ist, indem die Menge des zugeführten kohlenstoffhaltigen Materials leicht verringert wurde, mit dem Ergebnis, daß ein ernsthaftes Abgleiten 20 Minuten nach der Verringerung auftrat, und einen Stop des Betriebs veranlaßte. Der [C]-Gehalt war zu diesem Zeitpunkt 2,7%.
Wie vorstehend beschrieben, kann der vorliegenden Erfindung entsprechend ein kaltes Eisenquellenmaterial effektiv mit einem hohen Nachverbrennungsanteil durch den Einsatz sowohl von kohlenstoffhaltigem Material als auch einem Sauerstoffgas geschmolzen werden. Ferner kann Phoshpor, der als Verunreinigung sowohl in dem kohlenstoffhaltigen Material als auch in einem Hauptrohmaterial eingeschlossen ist, durch den Einsatz einer kleinen Menge Flußmittels, die während des Schmelzens zugegegeben wird, gleichzeitig mit dem Schmelzen entfernt werden. Daher kann in der zweiten Stufe, bei der sowohl die Entkohlung als auch das Frischen ausgeföhrt wird, die Durchführiing der Entphosphorung weggelassen oder in abgeschwächter Form durchgeführt werden. Demzufolge trägt die vorliegende Erfindung in hohem Maße zum Schmelzen eines kalten Eisenquellenmaterials bei.

Claims

1. Verfahren zum Schmelzen eines kalten eisenhaltigen Materials und zum gleichzeitigen Erzielen eines phosphorarmen und kohlenstoffreichen geschmolzenen Eisens, wobei ein hoher Nachverbrennungsanteil beibehalten wird, mit den Schritten:

Vorbereiten eines Konverters mit einer Lanze zum Einblasen von Sauerstoff von oben und mit einer am Boden des Konverters angebrachten, vom Boden aus einblasenden Dreifachrohrdüse, welche mit einem Innenrohr, einem Zwischenrohr und einem Außenrohr versehen ist;

Einbringen des kalten eisenhaltigen Materials in den Konverter, in dem ein heißer Sumpf vorliegt;

Zuführen des gesamten kohlenstoffhaltigen Materials in den Konverter in Verbindung mit einem nicht-oxidierenden Gas über das Innenrohr der Dreifachrohrdüse, des Sauerstoffs über einen Zwischenraum, der zwischen dem Innenrohr und dem Zwischenrohr definiert ist und eines nicht-oxidierenden Kühlgases über einen weiteren Zwischenraum, der zwischen dem Zwischenrohr und dem Außenrohr definiert ist und von zusätzlichem Sauerstoff durch die den Sauerstoff von oben einblasende Lanze, so daß das kalte Material in ein geschmolzenes Eisen bei Vorhandensein einer Schlacke geschmolzen wird;

Aufrechterhalten sowohl des in dem geschmolzenen Eisen gelösten Kohlenstoffgehalts von 3 bis 4% während der Schmelzperiode des eisenhaltigen kalten Materials, als auch des vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoffanteils in einem Bereich nicht kleiner als 10%, aber kleiner als 20 % der Gesamtmenge des Sauerstoffs; und

intermittierendes oder sukzessives Zugeben von 10 bis 100 kg Eisenoxid pro Tonne geschmolzenen Eisens in die Schlacke während des Schmelzens, wobei eine durch den CaO/SiO&sub2;-Wert definierte Schlackenbasizität in einem Bereich von 1,5 bis 3,0 gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der von der Dreifachrohrdüse eingeblasene Sauerstoff in der Form einer spiralförmigen Strömung in das geschmolzene Eisen eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Material zur Erzeugung von Schlacke, wie z.B. CaF&sub2;, teilweise als ein Material eingesetzt wird, um die Erzeugung der Schlacke zusammen mit Kalk zu fördern.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, wobei Eisenerz, Pellets, manganhaltiges Erz, Walzzunder, Sintererz und das was als Staub in dem Konverter erzeugt werden kann, als Eisenoxid verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei dem vom Boden aus eingeblasenen Sauerstoff durch ein spiralförmiges Führungselement, das in der Dreifachrohrdüse vorgesehen und so abgeordnet, daß es einen Spiralwinkel von 10 bis 400 aufweist, eine spiralförmige Bewegung aufgegeben wird

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Phosphoranteil in dem geschmolzenen Eisen nach dem Schmelzen 0,02% oder niedriger ist.