EP0735147A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung des Schaumschlackenvolumens in einem metallurgischen Gefäss - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung des Schaumschlackenvolumens in einem metallurgischen Gefäss Download PDF

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EP0735147A1
EP0735147A1 EP96890036A EP96890036A EP0735147A1 EP 0735147 A1 EP0735147 A1 EP 0735147A1 EP 96890036 A EP96890036 A EP 96890036A EP 96890036 A EP96890036 A EP 96890036A EP 0735147 A1 EP0735147 A1 EP 0735147A1
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EP
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slag
gas
oxygen
volume
converter
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Withdrawn
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EP96890036A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Kaiser
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Voestalpine Stahl Donawitz GmbH
Original Assignee
Voestalpine Stahl Donawitz GmbH
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Publication date
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/32—Blowing from above
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
    • C21C2005/366—Foam slags

Definitions

  • the invention relates to a method for limiting and / or reducing an at least partially gas-releasing reactions, in particular in fresh reactions of metal melts, for example silicon-containing premelting or pig iron melting with oxygen and / or oxygen carriers and / or additives in a metallurgical vessel Volume of slag.
  • the invention further comprises a device for limiting and / or reducing a at least partially gas-releasing reactions, preferably in fresh reactions of metal melts, for example of silicon-containing pre-melts or pig iron melts, with oxygen and / or oxygen carriers and / or additives in a metallurgical vessel, in particular an increasing amount of foam slag to carry out the procedure.
  • the foamy slag mainly consists of a complex mixture of liquid oxides, solid oxide particles and liquid metal droplets, and gas bubbles, essentially carbon oxide gas bubbles.
  • a number of partially complex and production-delaying processes have been proposed for eliminating metal loss in at least partially gas-releasing reactions, in particular when freshening after the oxygen inflation process.
  • the invention sets itself on the basis of the prior art to create a method and an apparatus of the type mentioned, by which the disadvantages mentioned above are eliminated.
  • the procedural aim of the invention is achieved in that the Slag formation and / or an increase in the slag volume or an increase in the slag level in the metallurgical vessel is tracked and, when a certain maximum value is reached, gas is blown onto the surface of and / or into the foam slag forming above the metal bath until its volume-increasing foaming is finished.
  • the method according to the invention offers considerable advantages both in terms of process technology and in terms of converter design, for freshening up a molten pig iron or premelt located in a converter, if appropriate when using at least one solid coolant, by blowing in oxygen at least partially by means of a lance.
  • Conventional converters for processing silicon-containing pig iron with an Si content of, for example, 0.4 to 1.5% by weight are large-volume and have a height to diameter ratio of greater than or equal to 1.5 in order to form a sufficiently large slag foam space .
  • a cheaper embodiment with an interior space of greater than or equal to 0.8 m 3 per ton of metal and a ratio of height to diameter of greater than or equal to 1.5 can be used.
  • the foam slag volume in particular the height of the slag level in the metallurgical vessel, is determined by one or more sensors, which sensor (s) at least when a specified value has been reached, for example maximum value or lower limit value emits a signal to a control unit, from which unit a gas application to the slag is regulated and / or switched on or off according to the signal.
  • the further object of the invention to provide a device of the type mentioned at the outset for preventing overflow or ejection of foam slag, in particular for carrying out the method, is achieved in that at least one gas supply means is arranged and / or usable in the upper region of the metallurgical vessel which has at the end at least one outlet or device for aligning and / or forming a gas flow onto the slag or slag bath surface and / or into the slag.
  • the metallurgical vessel is designed as a converter with a lance that can be introduced into the top for the supply of oxygen.
  • the advantages can be further increased if the volume of the gas supplied to the metallurgical vessel, in particular the converter, or the intensity at which it is blown or blown onto the slag bath surface or into the slag can be adjusted by at least one control element.
  • control element (s) is (are) operatively connected to at least one, preferably programmable, control and control unit, the unit (s) having at least one connection to at least one sensor ( en).
  • the or at least one sensor is designed as an acoustic sensor.
  • At least one gas supply means is integrated in the converter wall and / or can be penetrated through recesses.
  • a particularly simple design of the device according to the invention is provided if at least one gas supply means is attached to or integrated into the oxygen lance, but the oxygen supply and the gas supply are completely separate with regard to the connections, supply and control.
  • the method according to the invention runs in an oxygen-inflating fresh converter 1.
  • the converter vessel has a steel jacket 11 with a lining 12.
  • foamed slag 21 is formed by the reactions.
  • the gas stream 31 in particular an air stream, is obliquely downward at an angle ⁇ to the vertical of 15 to 75 directed onto or into the foam slag 21, which coincides due to its bubble-dissolving effect. If the tendency towards the formation of foam slag 21 or the surface of the foam slag decreases in the course of the fresh process, the gas flow 31 can be reduced, if necessary by a sensor 32, controlled by a regulation, to a level that prevents the gas supply means 3 from becoming blocked during normal operation of the converter become.
  • a gas supply means 3 can be integrated in or attached to an oxygen blowing lance 13. It is advantageous if one or more outlets 33 of the gas supply means 3 are designed such that a gas stream 31 can be formed at an angle to the vertical in the upper region of the metallurgical vessel 1 or the converter. A distance A of the outlets 33 from the lower end of the oxygen blowing lance 13 and an angle of a gas stream 31 are said to be be designed such that in the operating position of the lance 31 over a molten metal 2, the gas flow 31 is not directed towards the lining 12 of the vessel 1. Even with differently designed gas supply means, it is advantageous to provide an alignment of the gas flow 31 as mentioned.
  • the metal used was about 75% pig iron and 25% scrap.
  • the amount of slag was about 12% of the amount of metal.

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Abstract

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Begrenzung und/oder Verminderung eines bei zumindest teilweise Gas freisetzenden Reaktionen, insbesondere bei Frischreaktionen von Metallschmelzen, in einem metallurgischen Gefäß vermehrt entstehenden Schaumschlackenvolumens sowie einer dafür einsetzbaren Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Schlackenbildung bzw. ein Anstieg des Schlackenspiegels im metallurgischen Gefäß verfolgt wird und bei Erreichen eines bestimmten Höchstwertes zusätzlich so lange Gas auf die Oberfläche der und/oder in die sich über dem Metallbad bildenden Schaumschlacke geblasen wird, bis deren volumsvergrößerndes Schäumen beendet ist. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des metallurgischen Gefäßes (1) mindestens ein zusätzliches Gaszuführungsmittel (3) angeordnet und/oder einsetzbar ist, welches endenseitig mindestens einen Auslaß bzw. eine Einrichtung für eine Ausrichtung und/oder zur Ausbildung eines Gasstromes (31) auf die und/oder in die Schlacke (21) bzw. Schlackenbadoberfläche aufweist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Begrenzung und/oder Verminderung eines bei zumindest teilweise Gas freisetzenden Reaktionen, insbesondere bei Frischreaktionen von Metallschmelzen, zum Beispiel von siliziumhältigen Vorschmelzen oder Roheeisenschmelzen mit Sauerstoff und/oder Sauerstoffträgern und/oder Zuschlagstoffen in einem metallurgischen Gefäß vermehrt entstehenden Schaumschlackenvolumens. Die Erfindung umfaßt weiter eine Vorrichtung zur Begrenzung und/oder Verminderung eines bei zumindest teilweise Gas freisetzenden Reaktionen, vorzugsweise bei Frischreaktionen von Metallschmelzen, beispielsweise von siliziumhältigen Vorschmelzen oder Roheisenschmelzen, mit Sauerstoff undloder Sauerstoffträgem und/oder Zuschlagstoffen in einem metallurgischen Gefäß vermehrt entstehenden Schaumschlackevolumens, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bei einer Herstellung und/oder Veredelung von flüssigem Metall aus Rohschmelzen laufen oftmals Reaktionen ab, welche zumindest teilweise Gase freisetzen. Am bekanntesten und wichtigsten sind hievon die Frischreaktionen von Roheisen.- oder Vorschmelzen bei der Stahl- und Metallgewinnung. Dabei reagieren gasförmiger Sauerstoff und/oder Sauerstoff aus Sauerstoffträgern, zum Beispiel von Erzen und dergleichen, mit leicht oxidierbaren Metallen und/oder Kohlenstoff der Rohschmelze unter Bildung von zumeist flüssigen und gasförmigen Reaktionsprodukten bzw. Oxiden.
  • Elemente mit hoher Affinität zu Sauerstoff werden mit diesem vorzugsweise reagieren, was zum Beispiel für ein Behandeln, insbesondere ein Frischen, von üblichen Roheisenschmelzen bedeutet, daß vorab vorwiegend das Begleitmetall Silizium zu SiO2 oxidiert. SiO2 ist zähflüssig und bildet mit weiteren Komponenten viskose Schlacken, welche durch das bei der Entkohlungsreaktion entstehende gasförmige Kohlenoxid zum Schäumen gebracht werden.
    Ein Entstehen von Schaumschlacken in metallurgischen Gefäßen, zum Beispiel beim Entsilizieren oder Vorfrischen sowie bei einem Verarbeiten von siliziumhältigen Rohschmelzen in einem Konverter, ist in Fachkreisen bekannt.
  • Eine zumeist schwer beherrschbare vermehrte Schaumschlackenbildung, insbesondere während des ersten Behandlungszeitraumes der Rohschmelzen kann zu einem Überlaufen des metallurgischen Gefäßes oder einem erhöhten Auswurf von Schlacke aus dem Konvertermund führen. Die schaumige Schlacke besteht vorwiegend aus einem komplexen Gemisch aus flüssigen Oxiden, aus festen Oxidteilchen und flüssigen Metalltröpfchen sowie aus Gasblasen, im wesentlichen Kohleoxidgasblasen. Ein erhöhter Auswurf oder ein Überlaufen von Schaumschlacke bringt daher neben einer Notwendigkeit umfangreicher Reinigungsarbeiten einen Verlust von wertvollem Metall.
  • Es wurden schon eine Anzahl von zum Teil aufwendigen und die Produktion verzögernden Verfahren vorgeschlagen, den Metallverlust bei zumindest teilweise Gas freisetzenden Reaktionen, insbesondere beim Frischen nach dem Sauerstoffaufblasprozeß, auszuschalten.
  • Aus der DE 29 44 771 C2 ist beispielsweise bekannt geworden, einem Überlaufen der Schaumschlackenemulsion aus dem Konverter dadurch zu begegnen, daß, wenn ein derartiges Überlaufen droht oder beginnt, Inertgas in den Konverter eingeblasen wird und zwar mit einer Durchflußmenge, um das Überlaufen zum Halten zu bringen. Dabei erfolgt das Einblasen vorzugsweise durch Zumischen von 5 bis 30% Inertgas zum Sauerstoff. Offensichtlich soll durch einen Verdünnungseffekt die CO-Bildung vermindert bzw. eine Volumsvergrößerung der Emulsion verhindert werden. Auch dieses Verfahren ist nicht sonderlich verläßlich und benötigt meist teures Inertgas.
  • Keines der bekannten Verfahren ist jedoch einfach, kostengünstig und ohne Produktionsverzögerung bei erhöhtem Metallausbringen anwendbar.
  • Die Erfindung setzt sich dementsprechend ausgehend vom Stand der Technik zum Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche oben angeführten Nachteile beseitigt werden.
  • Erreicht wird das verfahrensgemäße Ziel der Erfindung dadurch, daß die Schlackenbildung und/oder eine Vergrößerung des Schlackenvolumens bzw. ein Anstieg des Schlackenspiegels im metallurgischen Gefäß verfolgt wird und bei Erreichen eines bestimmten Höchstwertes so lange Gas auf die Oberfläche der und/oder in die sich über dem Metallbad bildenden Schaumschlacke geblasen wird, bis deren volumsvergrößerndes Schäumen beendet ist.
  • Die Vorteile des derart erfolgenden Verfahrens sind im wesentlichen darin zu sehen, daß der Ablauf der Reaktionen, insbesondere der Frischreaktionen, uneingeschränkt bleiben kann und somit die Produktionszeit nicht verlängert wird. Allein das Volumen bzw. das Niveau des Schlackenspiegels wird bei einem Überschreiten eines Höchstwertes durch auf die Oberfläche aufgebrachtes und/oder in die Schlacke eingebrachtes Gas verringert, so daß ein Überlaufen und/oder ein Auswurf von Schaumschlacke nicht erfolgen. Bei hoher Produktivität werden das Ausbringen und somit die Wirtschaftlichkeit des Behandlungs- bzw. Veredelungsverfahrens der Metallschmelze wesentlich verbessert. Ebenso erheblich sind die Vorteile in Bezug auf die Ausbildung des metallurgischen Gefäßes, welches zur Durchführung des Verfahrens verwendet wird, und somit auf eine Zustellung und den in derartigen Gefäßen erreichbaren thermischen Wirkungsgrad. Zum Frischen von einer in einem Konverter befindlichen schmelzflüssigen Roheisen-oder Vorschmelze, gegebenenfalls bei Einsatz mindestens eines festen Kühlmittels, durch Einblasen von Sauerstoff zumindest teilweise mittels einer Lanze von oben bietet das erfindungsgemäße Verfahren sowohl prozeßtechnisch als auch hinsichtlich der Konverterausbildung erhebliche Vorteile. Herkömmliche Konverter für ein Verarbeiten von siliziumhaltigen Roheisen mit einem Si-Gehalt von z.B. 0,4 bis 1,5 Gew.-% sind großvolumig und weisen zur Ausbildung eines genügend großen Schlackenschaumraumes ein Verhältnis von Höhe zu Durchmesser von größer/gleich 1,5 auf. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine günstigere Ausführungsform mit einem Innenraum von größerlgleich 0,8 m3 je Tonne Metall und einem Verhältnis von Höhe zu Durchmesser von größer/gleich 1,5 einsetzbar.
  • Besonders hohe Wirtschaftlichkeit bei guter Wirksamkeit wird erreicht, wenn als Gas Luft auf die Schlackenoberfläche und/oder in die Schlacke geblasen wird.
  • Überraschenderweise wurde dabei ein von der Fachwelt befürchteter wesentlicher Anstieg des Stickstoffgehaltes im flüssigen Metall nicht gefunden.
  • Es hat sich gezeigt, daß ein Anstieg des Schlackenbadspiegels bzw. eine starke Tendenz zur Vergrößerung des Schaumschlackenvolumens rechtzeitig erkannt werden muß, um große Effizient der Gasbeaufschlagung zu erreichen und ein Überlaufen von Schaumschlacke mit Sicherheit zu vermeiden. Dafür ist besonders vorteilhaft, wenn das Schaumschlackenvolumen, insbesondere die Höhe des Schlackenspiegels im metallurgischen Gefäß durch einen oder mehrere Sensor(en) festgestellt wird, welcher (welche) Sensor(en) bei Erreichen eines vorgesehenen Wertes, zum Beispiel Höchstwert oder unterer Grenzwert, mindestens ein Signal an eine Steuereinheit abgibt, von welcher Einheit signalgemäß eine Gasbeaufschlagung der Schlacke geregelt und/oder zu- bzw. abgeschaltet wird.
  • Weil, wie festgestellt wurde, eine Volumsvergrößerung der Schaumschlacke eine deutliche Änderung des von der Sauerstofflanze verursachten Blasgeräusches bewirkt, hat es sich als günstig erwiesen, wenn durch mindestens einen Akustiksensor der Geräuschpegel und/oder die Charakteristik der Schallemission beim Frischen von Stahl in einem Konverter durch Aufblasen von Sauerstoff zumindest teilweise mittels einer Lanze festgestellt und an eine Auswerte- und Steuereinheit weitergegeben wird, welche Einheit ihrerseits aus den bereitgestellten Werten das Schaumschlackenvolumen und/oder den Schlackenbadspiegel bzw. dessen Höhe im Konverter ermittelt und demzufolge die Gaszufuhr bzw.- beaufschlagung der Schlacke regelt.
  • Das weitere Ziel der Erfindung , eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verhinderung des Überlaufens oder eines Auswurfes von Schaumschlacke, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, wird dadurch erreicht, daß im oberen Bereich des metallurgischen Gefäßes mindestens ein Gaszuführungsmittel angeordnet und/oder einsetzbar ist, welches endenseitig mindestens einen Auslaß bzw. eine Einrichtung für eine Ausrichtung und/oder zur Ausbildung eines Gasstromes auf die Schlacke bzw. Schlackenbadoberfläche und/oder in die Schlacke aufweist.
  • Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in deren Einfachheit und hohen Wirksamkeit.
  • Besonders gute verfahrenstechnische, aber auch wirtschaftliche Ergebnisse werden erzielt, wenn das metallurgische Gefäß als Konverter mit einer oben in diesen einbringbaren Lanze zur Zuführung von Sauerstoff ausgebildet ist. Die Vorteile können, wie sich gezeigt hat, weiter gesteigert werden, wenn das Volumen des dem metallurgischen Gefäß, insbesondere dem Konverter, zugeführten Gases bzw. dessen Auf- bzw. Einblasintensität auf die Schlackenbadoberfläche bzw. in die Schlacke durch mindestens ein Regelorgan einstellbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die Gasmenge den Erfordernissen anzupassen und damit den thermischen Wirkungsgrad des Prozesses nicht zu verschlechtern, insbesondere zu verbessern.
  • Ein hoher Automatisierungsgrad der Anlage ist vorteilhaft erreichbar, wenn das (die) Regelorgan(e) mit mindestens einer, vorzugsweise programmierbaren, Regel- und Steuereinheit wirkverbunden ist (sind), wobei die Einheit(en) mindestens einen Anschluß an mindestens einen Sensor aufweist(en).
  • Es hat sich bei Entwicklungsarbeiten als besonders günstig und sicher herausgestellt, wenn der oder mindestens ein Sensor als Akustiksensor ausgebildet ist.
  • Zur Durchführung einer hochwirksamen Niederschlagung der Schaumschlacke im Konverter hat es sich weiters als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens ein 'Gaszuführungsmittel in der Konverterwandung integriert und/oder durch Ausnehmungen diese durchdringend einbringbar ist.
  • Eine besonders einfache Konzeption der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gegeben, wenn mindestens ein Gaszuführungsmittel an der Sauerstofflanze angebracht oder in diese integriert ist, wobei jedoch die Sauerstoffzufuhr und die Gaszufuhr hinsichtlich der Anschlüsse, Versorgung und Regelung vollkommen getrennt ausgebildet sind.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 einen Konverter mit einer Gaszuführung durch die Wand bzw. Ausmauerung
    • Fig. 2 eine Sauerstoff-Blaslanze mit integrierter, jedoch getrennt regelbarer Gaszufuhr
  • Bei der schematischen Darstellung nach Fig. 1 läuft das erfindungsgemäße Verfahren in einem Sauerstoff-Aufblase- Frischkonverter 1 ab. Das Konvertergefäß weist einen Stahlmantel 11 mit einer Ausmauerung 12 auf. Beim Frischen der Metallschmelze 2 durch einen über einer Lanze 13 auf die Metallbadoberfläche aufgeblasenen Sauerstoffstrahl 14 wird duch die Reaktionen Schaumschlacke 21 gebildet. Erhöht sich nun das Schaumschlackenvolumen 21 bzw. der Schlackenspiegel bis zu einem hohen Niveau, welches gegebenenfalls durch einen erfindungsgemäßen Sensor 32 oder dergleichen feststellbar ist, so daß ein Auswurf mit den Abgasen 23 oder ein Überlaufen bei einem weiteren Vergrößern des Schlackenvolumens 21 erfolgen würde, so wird entsprechend der Erfindung über ein Gaszuführungsmittel 3 die Ausbildung eines Gasstromes 31 veranlaßt. Der Gasstrom 31, insbesondere ein Luftstrom, ist dabei schräg nach unten unter einem Winkelα zur Vertikalen von 15 bis 75
    Figure imgb0001
    auf bzw. in die Schaumschlacke 21 gerichtet, welche durch dessen blasenauflösende Wirkung zusammenfällt. Sinkt im Laufe des Frischverfahrens die Neigung zur Bildung von Schaumschlacke 21 bzw. die Schaumschlackenoberfläche, so kann, gegebenenfalls veranlaßt durch einen Sensor 32, gesteuert durch eine Regelung, der Gasstrom 31 bis auf ein ein Verstopfen des Gaszuführungsmittel 3 im Normalbetrieb des Konverters verhinderndes Ausmaß reduziert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Gaszuführungsmittel 3 in einer Sauerstoffblaslanze 13 integriert oder an dieser angebracht sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein oder mehrere Auslässe 33 des Gaszuführungsmittels 3 derart ausgebildet sind, daß im oberen Bereich des metallurgischen Gefäßes 1 bzw. des Konverters ein Gasstrom 31 mit einem Winkel zur Vertikalen ausformbar ist. Ein Abstand A der Auslässe 33 vom unteren Ende der Sauerstoffblaslanze 13 und ein Winkel eines Gasstromes 31 sollen dabei derart gestaltet sein, daß in Betriebsposition der Lanze 31 über einer Metallschmelze 2 der Gasstrom 31 nicht auf die Ausmauerung 12 des Gefäßes 1 gerichtet ist. Auch bei anders gestalteten Gaszuführungsmitteln ist es vorteilhaft, eine Ausrichtung des Gasstromes 31 wie erwähnt vorzusehen.
  • Als weiteres Beispiel sollen Langzeitergebnisse bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dienen. Ein 60 t Sauerstoffaufblaskonverter mit einem Innenraum bei Neuzustellung von 0,80 m3/t Stahl und einem Verhältnis von Höhe zu Durchmesser von 1,9 wurde für ein Frischen von Qualitätsstahl aus Roheisen mit einer durchschnittlichen Zusammensetzung in Gew.-% im wesentlichen von C=4,3, Si=0,80, Mn=1,00, P = 0,10, Rest Eisen und Verunreinigungen eingesetzt. Der metallische Einsatz betrug etwa 75 % Roheisen und 25 % Schrott. Die Schlackenmenge betrug dabei etwa 12% der Metallmenge. Bei einer Herstellung von Stahlchargen nach der herkömmlichen Blaspraxis mußten bei einer Gefahr eines Überlaufens von Schaumschlacke die Sauerstoffzufuhr gedrosselt und/oder die Parameter der Lanzenstellung im Konverter geändert werden. Ein nicht zu verhindernder Schlackenauswurf weist einen Eisengehalt von durchschnittlich 67 Gew.-% auf.
  • Mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung wurden im gleichen Konverter nach einer Neuzustellung wiederum Qualitätsstahlchargen hergestellt und diese während einer gesamten Tiegelreise beobachtet. Eine Zuschaltung und Reduzierung von Luftzufuhr erfolgte sensorgesteuert. Als Sensoren wurden Akustiksensoren verwendet, welche auf ein Schallwellenspektrum bzw. eine Änderung des Blasgeräusches reagierten. Bei der Erschmelzung der Qualitätsstahlchargen wurden dabei eine Produktivitätssteigerung durch eine Verwendbarkeit einer ungehinderten, nicht durch eine Gefahr von Schlackenüberläufen bedrohte, optimale Aufblastechnologie, eine praktisch vollkommene Vermeidung von Schlackenauswürfen und damit eine Ausbringenssteigerung an Stahl erreicht.
  • Versuche haben gezeigt, daß besonders wirkungsvoll einer übermäßigen Volumsvergrößerung der Schaumschlacke begegnet wird, wenn der (die) Auslaß (Auslässe) für eine Ausbildung des (der) Gastromes ( Gasströme) des Gaszuführungsmittels im oberen Teil des Konverterinnenraumes und zwar in der oberen Hälfte, vorzugsweise im oberen Drittel des Abstandes vom Metallbad zur Tiegelmündung, angeordnet ist ( sind).

Claims (12)

  1. Verfahren zur Begrenzung und/oder Verminderung eines bei zumindest teilweise Gas freisetzenden Reaktionen, insbesondere bei Frischreaktionen von Metallschmelzen, zum Beispiel von siliziumhältigen Vorschmelzen oder Roheisenschmelzen mit Sauerstoff und/oder Sauerstoffträgern und/oder Zuschlagstoffen in einem metallurgischen Gefäß vermehrt enstehenden Schaumschlackenvolumens, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenbildung und/oder eine Vergrößerung des Schlackenvolumens bzw. ein Anstieg des Schlackenspiegels im metallurgischen Gefäß verfolgt wird und bei Erreichen eines bestimmten Höchstwertes so lange Gas auf die Oberfläche der und/oder in die sich über dem Metallbad bildenden Schaumschlacke geblasen wird, bis deren volumsvergößerndes Schäumen beendet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, verwendet zum Frischen von einer in einem Konverter befindlichen schmelzflüssigen Roheisen- oder Vorschmelze durch Einblasen von Sauerstoff zumindest teilweise mittels einer Lanze von oben.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Luft auf die Schlackenoberfläche und/oder in die Schlacke geblasen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumschlackenvolumen, insbesondere die Höhe des Schlackenspiegels im metallurgischen Gefäß durch einen oder mehrere Sensor(en) festgestellt wird, welcher(welche) Sensor(en) bei Erreichen eines vorgesehenen Wertes, zum Beispiel Höchstwert oder unterer Grenzwert, mindestens ein Signal an eine Steuereinheit abgeben, von welcher Einheit signalgemäß eine Gasbeaufschlagung der Schlacke geregelt und/oder zu- bzw. abgeschaltet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch mindestens einen Akustiksensor der Geräuschpegel und/oder die Charakteristik der Schallemission beim Frischen von Stahl in einem Konverter durch Aufblasen von Sauerstoff zumindest teilweise mittels einer Lanze festgestellt und an eine Auswerte- und Steuereinheit weitergegeben wird, welche Einheit ihrerseits aus den bereitgestellten Werten das Schaumschlackenvolumen und/oder den Schlackenbadspiegel bzw. dessen Höhe im Konverter ermittelt und demzufolge die Gaszufuhr bzw.- beaufschlagung der Schlacke regelt.
  6. Vorrichtung zur Begrenzung und/oder Verminderung eines bei zumindest teilweise Gas freisetzenden Reaktionen, vorzugsweise bei Frischreaktionen von Metallschmelzen (2), beispielsweise von siliziumhältigen Vorschmelzen oder Roheisenschmelzen, mit Sauerstoff und/oder Sauerstoffträgern und/oder Zuschlagstoffen in einem metallurgischehn Gefäß (1) vermehrt entstehenden Schaumschlackevolumens (21), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des metallurgischen Gefäßes (1) mindestens ein Gaszuführungsmittel (3) angeordnet und/oder einsetzbar ist, welches endenseitig mindestens einen Auslaß bzw. eine Einrichtung für eine Ausrichtung und/oder zur Ausbildung eines Gasstromes (31) auf die Schlacke (21) bzw. Schlackenbadoberfläche und/oder in die Schlacke (21) aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das metallurgische Gefäß als Konverter mit einer von oben in diesen einbringbaren Lanze zur Zuführung von Sauerstoff ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des dem metallurgischen Gefäß, insbesondere dem Konverver, zugeführten Gases bzw. dessen Auf- bzw. Einblasintensität auf die Schlackenbadoberfläche bzw. in die Schlacke (21) durch mindestens ein Regelorgan einstellbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Regelorgan(e) mit mindestens einer, vorzugsweise programmierbaren, Regel- und Steuereinheit wirkverbunden ist ( sind), wobei die Einheit(en) mindestens einen Anschluß an mindestens einen Sensor aufweist(en).
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder mindestens ein Sensor als Akustiksensor ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gaszuführungsmittel in der Konverterwandung integriert und/oder durch Ausnehmungen diese durchdringend einbringbar ist (sind).
  12. Vorrichtung nach einem Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gaszuführungsmittel an der Sauerstofflanze angebracht oder in diese integriert ist, wobei jedoch die Sauerstoffzufuhr und die Gaszufuhr hinsichtlich der Anschlüsse, Versorgung und Regelung vollkommen getrennt ausgebildet sind.
EP96890036A 1995-03-30 1996-03-05 Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung des Schaumschlackenvolumens in einem metallurgischen Gefäss Withdrawn EP0735147A1 (de)

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