DE895164C - Verfahren zum Einschmelzen und Raffinieren von Luppen in einem Duplex-Verfahren - Google Patents

Description

• Verfahren zum Einschmelzen und Raffinieren von Luppen in einem Duplex-Verfahren

  Die Verarbeitung von Roheisen, Schrott u. dgl.

  auf Flußstalü erfolgt häufig in einem Duplex-

  VeHahren, wobei die Materialien in einem ersten

  Ofen, vorraffiniert und dann flüssig dein Fertig

  raffinierofen zugeführt werden. So verwendet man

  beispielsweise die Thomasbirne für die Vorraffina-

  tion und den Siemens-Märtin-Ofen ,als Ferti;gTafü-

  nierofenoder den Siemens-Martin-Ofen als Vor-

  raffinierofen und den Elektroofen für die Endraffi-

  nation.

  Die Weberverarbeitung von Eisiengranahen, z. B.

  der im Krupp-Rienn:-Verfahren ;gewonnenen Luppen,

  unterscheidet sich grundsätzlich nicht von der-

  jentigean .der sonstigen Zwischenprodukte der Eisen-

  gewinnung. Beste Luppen, die in der Regel eime

  Korngröße von etwa i bis 5o mm aufweisen, haben

  im allgemeinen Kohlenstoffgehalte von etwa 0,3

  bis i, 5 % und: enthalten außerdem, den größßüeh

  Teil des in den. Erzen @enthaltenen. Phosphors sowie

  etwa ek Drittel,des in den Erzen und Brennistoffen

  enthaltenen S:chwef@els. Ihre Verarbelrung auf Roh-

  eisen inn Hochofen.- oder Elektroofenbetrieb bietet

  kenne besonderen Schwierigkeiten, ;da ihre klein-

  stüc'ldage Forrn nicht stört und der Schwefelgehalt

  in ,die Schlacke übergeführt werden kann. In vielen

  Fällen ist es aber zweckmäßig, die Luppen nicht

  anif Roheisen, iumzuschmelzen, sondern sie unmittel-

  bar in.- Stahl überzuführen, d. h. sie dem Konverter,

  (leim Siemens-Martin-Ofen loder dem Elektroofen

  alufzugeben. Die Luppein treten in solchen Fällen

  ans die Stelle von Schrott, wofür sie afwch auf

  Grund ihres geringen Kohlenstoffgehaltes besonders

  geemgnet erscheinien. Beim Ersatz des Schrotts

  dlurch Lappen ergeben sich, nun in manchen Fällen

  folg endie Nachteile

  Im Konverter und in der Thomaisbirne findet nur

  eine ,ringe Verminderung des Schwefels statt, s,o

  daß einte unmittelbare Verwendung schwefelreicher

  Lappen als Kühlschrott in dien meisten Fällen nicht

  möglich sleln wird. Im Siemens-Martin-Ofen bietet

  die Verweadung kleinerer Luppenzus,ätze, besonders

  sioweit les. sich um .schwefel- Lund phosphorärmere

  Lappen handelt, keine nennenswerten Schwierig-

  keiten. - Bei Aufgabe größerer Luppenmengen tritt

  eine Erschwerung des Einschmelzens ein; da die

  körnigen Lappen gier Flamme nur eine geringe

  Angriffsfläche bieten, andererseits aber die Wärme-

  leitung des körnigen Gutes geringer ist als :des,

  üblichen stückigen Schrotts. Dia,zu kommt, daß der

  Schmelzpiunkt gier Lappen bei ihrem ,geringen

  Kohlenstoffgiehadt verh,ältnsmäßi;g hoch liegt. Atzch

  die Entfernung größerer Phosphor- und Schwefel-

  mengen ist im Siiemens-Martin-Ofen verhältnis-

  mäßig schwierig, da in der Regel dann mit ein-

  maligem oder mehrfachem Schlackenwechsel ge-

  arbeitet werden maß.

  Im: Elektroofen schmelzen die Lappen dagegen

  siehnell und igle@chmäßig ein, da die Stromeufnahme

  bei ihrer Verarbieitung vorteilhafter ist als, beim;

  Verschmelzen von sperrigem Schrott. Dme Ent-

  feinurqg des Schwefels bietet naturgemäß bei iden

  Arbeitsbedingungen des Elektroofens keime Schwie-

  rigkeiten, so daß, nur die Entfernung größerer

  Phoisphormenjien gegehenienfalls ;als störend und

  mit Sünderkosten verbunden lanzusehen ist. Zum

  Verschmelzen und Raffinieren von Lappen tim

  E'lektroiofen sind aber in allen Fällen Zoo bis

  8ookWh je Tonnie Fertigstahl erforderlich, so daß

  die Anwe;nidung des Elektro,ofen:s nur bei der Her-

  stellung von. Sionderstahloder für Handelsstahl nur

  bei besonders billiger lelektrischer Energie in,

  Frage kommt.

  Nach der Erfindung soll die Verarbttung von

  Lappen auf Flußstahl dadurch technisch und «ilrt-

  schaftlich verbessert werden, daß die Lappen vor

  ihrer Aufgabe in: den Stahlraffinierofen einer

  Soinderbehandlung durch einen Vorschmelzprozeß

  unterworfen rund dann in der beim

  üblichen. Weisse dem Fertiäraffinierofen flüssig zu-

  gefülirt werden. Das Einschmehen und die Vor-

  raffinatiion ierfolgt dabei erfindungsgemäß meinem

  Drehflammofen, d. h. einem mit satzweiisier Be-

  schickung arbeitendlen Drehroihrofen. Dabei ist es

  im allgemeinen zweckmäßig, die Luippien für sich

  aReinn oder nur mit anderem körnigem Eisengut,

  z. B. Roheis engranalien und etwaigen Zuschlägen,

  zusammen zu verarbeiten. Das Einschmelzen der

  körnigen Lappen im Drehfilammofen, gier sich wäh-

  rend ,dies Einschmelzens fortlaufend dreht oder hin

  und her -schaukelt, ist -besonders vorteilhaft, da in

  diesem Ofen die Wärme aus den Ofengasen durch

  die Ofenwandung schnell auf die ständig durch-

  mischte Bes,chickumg übergeht. Die Beh eizung dies

  Drehflammofens ierfolgt dabei z. B. durch Kohlen-

  stajub oder eine karburierte Gastflamme. Um eine ,

  möglichst heiße Flamme zu erzielen und damit ein

  möglichst schnelles Einschmelzen zu bewirken, ist

  es zweckmäßig, mit gasarmem Brennstoffen zu.

  arbeiten. Besonders bewährt haben sich anthrazi-

  tische Brenpstoffe mit nur 5 bis 7% flüchtigen Be-

  stranudteilen, riiit denen es gelingt, auch sehr kohlen

  stoffarme Lappen mit z. B. nur o, i bis o,20lo C in

  weniger als 3 Stunden einzuschmelzen. Dia es nicht

  Aufgabe dies Drehflammofens ist, fertigen Stahl

  herzustellen, spielt die sioa stiae Zusammensetzung

  ,des Brennstoffs, z. B. sein Aschen- Lund Schwefel-

  gehalt, nur eine untergeordnete Rolle.

  Es empfiehlt sich, während und nach dem Ein-

  schmelzen. leine Vorraffination der Lappen bzw. des

  gesdhh,m!alzenen Baides vorzunehmen. So ist es bei-

  spielsweise bekannt, bieim Einschmelzen von Lappen

  im Drehflammofen gebrannten Kalk zuzusetzen und

  sichon während dies Einschmelzens leine teilweise

  Ents,chwefieliunlg gier Lappen vorzunehmen. Dabei

  kam der Kalkzuschlag so hoch gewählt werden, daß

  die Schlacke selbst bei dien Arbeitsfiemperatureli

  schmilzt und in trockener Form abgezogen wird.

  Ebenso ist ies bekannt, den Lappen beim Eint

  schmelzen festen Kohlenstoff zuzusetzen, so .daß

  beim Einschmelzen selbst eine Aufkohlung auf bei-

  spielsweisie 2 bis 2,50;o o,cler mehr stattfindet. Diese

  Anufkohlung führt einmal zu einer Verringerung des

  Schmelzpunktes und damit zu seiner Abkürzung des

  Schmielzverfahmens. Andererseits junterstützt sie die

  Entschwefelung dies Bades. Es empfiehlt sich bei-

  spielsweise bei Verwendung reines Konverters als

  Fertägnaffinierafen, die Lappen in dieser Weise auf-

  zukohlenrund sie dann flüssig dem Konverter zu-

  zuführen. Ihre Wirkung im Konverter entspricht

  dann trotzdem edler dies Kühlschrots, da sie weniger

  Kohlenstoff, Silicilum iuiiid Mamgun aufweisen als das

  Rohleisen. Bei der Verwendung der Ah olm;asib.irne

  als Fertigraffiniierofen hat die Aufkohlung beim

  Vorraffinieren der Lappen den weiteren Vorteil, daß

  der P'ho:sphorverlust im der Einschmelzschlä,cke des

  Drehflammofens besonders niedrig ist. Bei höheren

  Schl#,vefelgehnlten irrer Lupp-e;nlzi-ann es.sich empfehlen,

  nm Drehfl-ammafen mit mehrmaligem Schlacken-

  wechsel zu arbeiten, wobei alle bekannten Ent-

  schwefelumigsrnittel, wie Kalk, Soda, Galciumkarbid,

  Ferromangan usw., verwendet werden können.

  Ferner kann es auch zweckmäßig siexn, daä

  eingeschmolzene; vorraffinierte Bad vor der Auf-

  gab.e ein dien Konverter, Siemens-Miartin-Ofen usw.

  zumiächs.t mit Sioda oder äh nhdhen Mitteln in der

  Remis oder in der Pfanne nach zu eutscM ;efeln.

  Bei Verwendung des Siemens-Martin-Ofens als

  Fertigrafflnierofen ist es in vielen Fällen ebenfalls,

  zweckmäßig, die Lappen aufzukohlen, beispnels-

  weisse lwif 2%, um dien Siemens-Martin-Ofen für

  die Fertignaf%n ation genügend Kohleugtoff in, ge-

  löster Form zuzuführen,. Die Durchführung des

  D.uplex-Verfahrens hat für den Siemlens-Martin-Ofen neben der Abkürzung des Einschmelzens den großen Vorteil, daß die Hauptmenge des Schwefels aus dem Fertigofen, herausgehalten wird, was für den Siemens-Martin-Ofen besonders wichtig ist, da bei ihr- da,s Verhältnis Schwefelgiehalt des Bades zum Schwefelgiehailt der Schlack e besonders umgünstig ist. Bei phosphorreicheren Luppen kann es sich empfehlen, im Drehflammofen auch einen Frischprozeß einzuschalten, also mit drei Verfahrernsabschnitten, nämlich Einschmelzen, Frischen und Aufkohlen zu arbeiten. Dadurch wird ebenfalls eine Abkürzung der Arbeit des Silemens-Martin-Ofms Herreicht.
• Für den Elektroofen hat die Durchführung des Diuplex-Verfahrens dien Vorteil, .daß der Strombedarf für das Einschmelzen gespart werden kann und damit der Gesamtstromverbrauch auf etwa 3oo bis höchstens 4ookWh sinkt. Das Einschmelzen erfolgt mit vorhandenen beliebigen Brennstoffen, wie gemahlener Feinkohle, Anthrazit, Schwelkohle oder Schwelkoks.
• Da die Entfernung des Schwefels im Elektroiofen verhältnismäßig günstig ist, ist jes im :allgemeinen zweckmäßig, dien Drehflammofen bieim,Einschmelzen und Raffinieren so zu führen, da ß in ihm neben, dem Einschmelzen keine Aufkohlung, sondern ein Frischvorgang sbattfmid(et und der Phosphorgehalt so weit wie möglich entfernt wird. In der Regel wird: es nur bei phosphorarmen Luppen oder bei Herstelliung von Elektroroheisen zweckmäßig sein, eine Aufkohliung beim Einschmelzen herbeizuführen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Einschmelzen und Raffi- nieren von Luppen in einem Duplex-Verfahren, dkadurch gekennzeichnet, daß die Luppen in der ersten Arbeitsstufe in seinem Drehflammofen unter Verw end-ung von Kohlenstaub oder einer karburlerten Gasflamme einges-chm@olzen und vorraffinwert werden und dann flüssig dem Ferti,graffzniiemofen zuggeführt werden. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, da;ß bei Verwendung eines Siemiens-Martin-Ofens als Fertigraffinierofen im Drehflamm,ofim unter Aufkohlung des Bades 'und Bildung von eisenoxydularmen Schlacken eine weitgehende Entfernung des Schwefels er- reicht wird. 3. Verfahren. nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daiß bei Verwendung eines Elektro- ofens als Fertlgraffrnerofen im Drehflamm;o#fe no@fen ein Fris;chvo#pgang durchgeführt wird mit dem Ziel, den Phoisphorgehalt weitgehend zu: vex- ischl,acken.