EP1560936B1 - Gaszuleitungssystem für einen metallurgischen ofen sowie betriebsverfahren hierzu - Google Patents

Gaszuleitungssystem für einen metallurgischen ofen sowie betriebsverfahren hierzu Download PDF

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EP1560936B1
EP1560936B1 EP03811346.0A EP03811346A EP1560936B1 EP 1560936 B1 EP1560936 B1 EP 1560936B1 EP 03811346 A EP03811346 A EP 03811346A EP 1560936 B1 EP1560936 B1 EP 1560936B1
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EP
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gas
supply system
nozzle
gas supply
furnace
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Manfred Schubert
Rolf Best
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SMS Siemag AG
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SMS Siemag AG
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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
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/35—Blowing from above and through the bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34—Blowing through the bath
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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
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters

Definitions

  • the invention relates to a gas supply system and an operating method for such a system for a side and / or bottom-blowing metallurgical furnace, in particular a converter for the production of carbon steels or stainless steels, having at least one nozzle which is arranged in the furnace side wall and / or in the furnace bottom , wherein gas is conveyed via a line to the nozzle and through the nozzle into the interior of the metallurgical furnace.
  • AOD argon oxygen decarburization
  • converters with bottom nozzles are also used for other steel grades.
  • the nozzles are exposed to different mixtures of oxygen and argon.
  • the nozzles are in blow position of the converter below the metal bath level.
  • a phenomenon occurs which has become known in the literature as a "back-attack" and has been detected by high-speed photography.
  • Fig. 5 shows here schematically on the basis of 5 stages the individual time sequences when entering a gas jet into a molten metal and the "back-attack" effect.
  • the gas jet 101 from the horizontal nozzle 102 enters the molten metal 103 approximately horizontally ( Fig. 5 , Drawing 1).
  • a gas bubble column 104 is formed.
  • a further expansion of the gas bubble takes place into the interior of the molten metal 103 (partial image 2).
  • a constriction 105 occurs at the "stem” of the gas bubble and a "collapse” (part of image 3), and finally the gas bubble 106 is detached in large format (partial image 4).
  • the gas jet 101 bounces against the wall of the cavern formed of liquid metal and is deflected in the direction of the existing of refractory material converter wall 107, which is the actual "back-attack".
  • sub-picture 5 the same state is achieved as in sub-picture 1, and the sequence is repeated.
  • the large volume of the stripping gas bubble results in an unfavorable, i. small, surface volume ratio.
  • the reactions between gas and molten metal therefore proceed more slowly, the utilization of oxygen in particular is inferior, the mixing effect between molten metal and the slag floating thereon is poor.
  • the required process gas quantities are higher and the operating costs less favorable.
  • the present invention seeks to mitigate or eliminate the "back-attack" effect in metallurgical furnaces, the above-mentioned disadvantages should not occur.
  • the gas supply system of the metallurgical furnace has an inlet throttle device which is arranged upstream of the nozzle and which periodically reduces or interrupts the gas supply into the furnace interior. This ensures that in much shorter time intervals than in the conventional uninterrupted gas flow, the gas bubble can detach from the nozzle tip. This results in smaller bubbles from the beginning, and the repercussions of the back-attack on the vessel wall are much smaller. At the same time, there is a higher surface-volume ratio of the gas bubbles.
  • the gas flow in the oven interior with frequencies above about 5 Hz periodically reduced or interrupted and thus the gas stream is divided into smaller volume units. It has been found that from a frequency of about 5 Hz switching frequency of the inflow throttle, there is a significant reduction of the maximum pressure amplitudes at approximately the same frequency. This favorable reduction of the pressure amplitudes can be amplified with increasing switching frequency with very favorable results at a switching frequency of for example 20 Hz and higher.
  • the inflow throttle is arranged in the gas supply line to the nozzles and as close to the nozzle exit.
  • any type of inflow throttle or aggregates for gas flows can be considered.
  • a device of a mechanical nature is proposed, preferably a solenoid valve or a servo valve.
  • the arrangement of the inflow throttle devices should preferably be made so that they can be bypassed.
  • the system has lockable bypass lines which are integrated with the respective lines Inflow throttle device are assigned. Then it is possible, in certain blow phases, for example in low blow rate phases where the back-attack effect is less pronounced, to direct the gas flow only through the bypass ducts and to dispense with the regulation by the inflow throttles. At the same time, the operation can be continued with failure of one or more of the inflow throttle devices with such an arrangement.
  • Fig. 1 schematically shows the example of a converter 1 with refractory lining 2 an inventive gas supply system 3 for reducing or preventing the "back-attack" effect.
  • a converter with side nozzles a plurality of (immersion) nozzles are used on the converter wall, which lie below the bath surface 4 after the vertical position of the converter 1.
  • Fig. 1 For example, only one of the nozzles 5 is shown.
  • the nozzle 5 extends horizontally through the refractory lining 2 of the furnace.
  • the nozzle 5 is part of the gas supply system 3, which also has gas lines 6, in each of which an inflow throttle 7, here a solenoid valve or a servo valve, is integrated. This inflow throttle 7 is arranged as close to the nozzle exit.
  • the gas supply to the interior of the furnace or the molten metal is periodically or regularly reduced or completely interrupted for a short time.
  • the gas supply system 7 each have bypass lines 8.
  • the respective bypass line 8 can be shut off or opened.
  • the inflow throttle 7 or the locking device 9 is then closed.
  • the control of the valve and the locking device 9 is taken over by means of a control device 10, which communicates with the valve and the locking device 9 via control lines 11.
  • a control device 10 By means of the control device 10, an adaptation of individual valves of adjacent supply lines for a plurality of nozzles and the blocking means of the bypass lines is controlled.
  • the Fig. 2 to 4 show results of model tests in a round water tank, in which the pressure surges (alternating pressure in bar) were measured on the vessel wall with a special sensor over the time in ms.
  • a round nozzle with a diameter of 6 mm was used with a nozzle pitch of 0 °.
  • the Nozzle shown with its radial areas of influence on the vessel wall.
  • the measuring sensor is located at point V1.
  • No-valve nozzles initially show the typical appearance of "back-attack" (cf. Fig. 2 ).
  • a pulsation frequency of 7Hz ( Fig. 3 ).
  • the best results were achieved with 20 Hz switching frequency, which simultaneously represented the maximum switching frequency for the solenoid valve used.
  • the voltage amplitudes of the back-attack become smaller.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gaszuleitungssystem sowie ein Betriebsverfahren für ein solches System für einen seiten- und/oder bodenblasenden metallurgischen Ofen, insbesondere einen Konverter zur Herstellung von Kohlenstoffstählen oder rostfreien Stählen, mit mindestens einer Düse, die in der Ofenseitenwand und/oder im Ofenboden angeordnet ist, wobei Gas über eine Leitung zur Düse und über die Düse in das Innere des metallurgischen Ofens gefördert wird.
  • Zur Herstellung rostfreier Stähle ist es bekannt, beispielsweise Konverter vom Typ AOD (Argon-Oxygen-Decarburization) mit seitlich angeordneten Düsen einzusetzen, während für andere Stahlqualitäten auch Konverter mit Bodendüsen eingesetzt werden. Bei beiden Konvertertypen werden die Düsen mit unterschiedlichen Mischungen von Sauerstoff und Argon beaufschlagt. Die Düsen liegen in Blasstellung des Konverters unterhalb des Metallbadspiegels. Beim Betreiben derartiger Konverter tritt ein Phänomen auf, das in der Literatur als "back-attack" bekannt geworden ist und mittels Hochgeschwindigkeits-Fotografie nachgewiesen wurde.
  • Das "back-attack"-Phänomen ist in dem Artikel "Characteristics of Submerged Gas Jets And A New Type Bottom Blowing Tuyere" von T. Aoki, S. Masuda, A. Hatono und M. Taga beschrieben, veröffentlicht in "Injection Phenomena in Extraction and Refining", ed. by A.E. Wraith, April 1982, Seiten A1- 36. Mit Hilfe der Fig. 5 und 6 wird dieser "back-attack"-Effekt näher beschrieben.
  • Fig. 5 zeigt hierbei schematisch anhand von 5 Stadien die einzelnen zeitlichen Abfolgen beim Eintritt eines Gasstrahls in eine Metallschmelze und den "back-attack"-Effekt.
  • In der ersten Phase tritt der Gasstrahl 101 aus der horizontal liegenden Düse 102 annähernd horizontal in die Metallschmelze 103 ein (Fig. 5, Teilbild 1). Es bildet sich eine Gasblasen-Säule 104. In einer zweiten Phase erfolgt eine weitere Expansion der Gasblase in das Innere der Metallschmelze 103 (Teilbild 2). Danach tritt eine Einschnürung 105 am "Stiel" der Gasblase sowie eine "Kollabierung" auf (Teilbild 3), und schließlich löst sich die Gasblase 106 großformatig ab (Teilbild 4). In diesem Moment prallt der Gasstrahl 101 gegen die Wand der aus Flüssigmetall gebildeten Kaverne und wird in Richtung auf die aus Feuerfest-Material bestehende Konverterwand 107 umgelenkt, was der eigentliche "back-attack" ist. In Teilbild 5 ist dann der gleiche Zustand wie in Teilbild 1 erreicht, und der Ablauf wiederholt sich.
  • Dieser "back-attack" genannte Vorgang wirkt sich in mehrfacher Hinsicht negativ aus. Es kommt zu einer Schlagbeanspruchung auf die Konverterwand an einer Stelle senkrecht zur Drehachse des Konverters mit einer typischen Frequenz zwischen 2 und 12 Hz. Dies führt zu Schwingungen des Konvertergefäßes und seines Antriebsstranges. Die hierdurch ausgelösten Mikrobewegungen in den Konverterlagern (üblicherweise Kegelrollenlager) und zwischen Großrad und verspannten Ritzeln im Konvertergetriebe führen wegen unzureichender Ausbildung eines Schmierfilms zu einer Reibbeanspruchung und raschem Verschleiß. Die Schwingungen können auch zu Schwingungsbrüchen an der Drehmomentenstütze des Konvertergetriebes und an den Fundamentstützen führen, wenn letztere als Stahlkonstruktion ausgeführt sind. Abhilfe ist beim derzeitigen Stand der Technik nur möglich durch verstärkte Ausführung und Vergrößerung der Lager sowie spezielle Verriegelungseinrichtungen am Konvertergetriebe. Beide Maßnahmen sind aber mit hohen Investitionskosten verbunden.
  • Neben der Schlagbeanspruchung ist zudem eine starke Erosion der Feuerfest-Wand des Konverters im Umkreis der Gasdüsen festzustellen. Dieser Effekt konnte auch modellmäßig nachvollzogen werden (vgl. den oben genannten Artikel in "Injection Phenomena in Extraction and Refining"). Hierzu wurde ein Konvertermodell aus Mörtel für das Feuerfest-Material und verdünnte Salzsäure als Schmelze verwendet. Es wurde Luft über eine Bodendüse eingeblasen. Sowohl bei einem Einblasdruck von 4 als auch von 50 kg/cm2 entstand um die Düse herum die typischerweise konkav geformte Erosions-Mulde, die allerdings bei dem geringeren Blasdruck größer war.
  • Der in dieser Zone voreilende Verschleiß begrenzt die Dauer einer Konverterkampagne auf typischerweise 80-100 Schmelzen. Danach muss das gesamte Verschleißmauerwerk des Konverters ausgewechselt werden, obwohl es außerhalb des Düsenbereiches noch Nutzungsreserven hätte. Dieser Umstand beeinflusst erheblich die Wirtschaftlichkeit des Konverterprozesses.
  • Außerdem führt das große Volumen der sich ablösenden Gasblase zu einem ungünstigen, d.h. kleinen, Oberflächen-Volumenverhältnis. Die Reaktionen zwischen Gas und Metallschmelze laufen deshalb langsamer ab, die Ausnutzung insbesondere des Sauerstoffs ist schlechter, der Durchmischungseffekt zwischen Metallschmelze und der darauf schwimmenden Schlacke ist schlecht. Hierdurch werden die erforderlichen Prozessgasmengen höher und die Betriebskosten ungünstiger.
  • Aus der Literatur sind verschiedene Methoden bekannt geworden, um den "back-attack"-Effekt abzuschwächen oder möglichst zu beseitigen und so die vorstehend geschilderten negativen Effekte des "back-attack" zu beheben. Eine derartige Methode (vergl. den oben genannten Artikel in "Injection Phenomena in Extraction and Refining") bestand darin, von Düsen mit rundem Querschnitt abzugehen und stattdessen Düsen mit schlitzartigem Querschnitt zu verwenden. Diese sind jedoch schwieriger herzustellen als runde Düsen; sie sind deshalb teurer und auch schwieriger einzubauen. Zudem ist es praktisch nicht möglich, zuverlässige Schlitzdüsen mit einem Ringspalt herzustellen. Je nach Druckdifferenz zwischen Innenrohr und Ringspalt dehnt sich das Innenrohr unterschiedlich aus, und der Ringspalt-Querschnitt ändert sich ungewollt und ungleichmäßig. Die Methode hat sich aus diesen Gründen nicht durchgesetzt.
  • Bei der o.g. Modelluntersuchung wurde der Blasdruck über die üblichen 15 bar (bei denen die Schlagbeanspruchung zufällig am größten ist) bis auf Werte von 80 kg/cm2 angehoben (vgl. ebenfalls den o.g. Artikel in "Injection Phenomena in Extraction and Refining"). Die sich ergebenden Verhältnisse sind mit Fig. 6 dargestellt. Es wird der Effekt des steigenden Blasdrucks auf den "back-attack"-Effekt bei einer kreisförmigen Düse mit einem Innendurchmesser von 1,7 mm gezeigt, wobei modellhaft Stickstoff in Wasser geblasen wurde. Mit zunehmendem Blasdruck sinkt die Frequenz des "back-attacks" deutlich ab, weil die Gasblase sich über einen größeren Abstand erstreckt. Der kumulierte Strahlimpuls steigt zuerst mit zunehmendem Blasdruck an, um dann ebenfalls bei einem Blasdruck von etwa 15 kg/cm2 abzufallen.
  • Eine weitere Methode, auf den "back-attack"-Effiekt Einfluß zu nehmen, besteht in der Verwendung einer Ringdüse mit oder ohne spiralförmigem Dralleinsatz (vgl. "Back-attack Action of Gas Jets with Submerged Horizontally Blowing and Its Effects on Erosion and Wear of Refractory Lining", J.-H. Wei, J.-C. Ma, Y.-Y. Fan, N.-W. Yu, S.-L. Yang und S.-H. Xiang, 2000 Ironmaking Conference Proceedings, S. 559 - 569). Hier wird durch den Spiraleinsatz eine Rotationsbewegung des Gasstroms herbeigeführt, die zu einer besseren Baddurchmischung, kleineren Blasen und damit geringerem "back-attack", geringerem Feuerfest-Verschleiß und besserer Gasausnutzung führen soll. Ein Nachteil wird in dem höheren Druckverlust der Düsen mit Spiraleinsatz gesehen. Dieser erfordert eine Erhöhung des Gas-Vordruckes, die nicht in allen Fällen möglich ist.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den "back-attack"-Effekt in metallurgischen Öfen abzumildern oder zu beseitigen, wobei die oben genannten Nachteile nicht auftreten sollen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Gaszuleitungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 6.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Gaszuleitungssystem des metallurgischen Ofens eine der Düse vor- oder zugeordnete Zuflussdrosseleinrichtung aufweist, die die Gaszufuhr in das Ofeninnere periodisch reduziert oder unterbricht. Damit wird erreicht, dass in viel kürzeren zeitlichen Abständen als bei dem konventionellen ununterbrochenen Gasstrom sich die Gasblase von der Düsenspitze ablösen kann. Es entstehen somit von Anfang an kleinere Blasen, und die Rückwirkungen des "back-attack" auf die Gefäßwand fallen viel geringer aus. Gleichzeitig liegt ein höheres Oberflächen-Volumenverhältnis der Gasblasen vor.
  • Verfahrensgemäß wird vorgeschlagen, dass der Gasstrom in das Ofeninnere mit Frequenzen oberhalb von etwa 5 Hz periodisch reduziert oder unterbrochen und somit der Gasstrom in kleinere Volumeneinheiten aufgeteilt wird. Es wurde festgestellt, dass ab einer Frequenz von etwa 5 Hz Schaltfrequenz der Zuflussdrosseleinrichtung sich eine deutliche Reduzierung der maximalen Druckamplituden bei annähernd gleicher Frequenz ergeben. Diese günstige Reduzierung der Druckamplituden kann mit zunehmender Schaltfrequenz verstärkt werden mit sehr günstigen Ergebnissen bei einer Schaltfrequenz von beispielsweise 20 Hz und höher.
  • Die Zuflussdrosseleinrichtung ist in die Gaszuführleitung zu den Düsen und möglichst nah am Düsenaustritt angeordnet.
  • Grundsätzlich kann jede Art von Zuflussdrosseleinrichtungen bzw. Aggregaten für Gasströme in Frage kommen. Insbesondere wird der Einsatz einer Einrichtung mechanischer Art vorgeschlagen, vorzugsweise ein Magnet- oder ein Servoventil.
  • Die Anordnung der Zuflussdrosseleinrichtungen soll vorzugsweise so vorgenommen werden, dass sie gebypasst werden können. Hierzu weist das System absperrbare Bypassleitungen auf, die den jeweiligen Leitungen mit integrierter Zuflussdrosseleinrichtung zugeordnet sind. Dann ist es möglich, in bestimmten Blasphasen, zum Beispiel bei Phasen mit niedriger Blasrate, in denen der "back-attack"-Effekt nicht so ausgeprägt ist, den Gasstrom nur durch die Bypassleitungen zu leiten und auf die Regulierung durch die Zuflussdrosseleinrichtungen zu verzichten. Gleichzeitig kann mit einer derartigen Anordnung der Betrieb bei Ausfall eines oder mehrerer der Zuflussdrosseleinrichtungen weitergeführt werden.
  • Des weiteren wird vorgeschlagen, die Fahrweise von mehreren Zuflussdrosseleinrichtungen untereinander abzustimmen bzw. zu takten. Mehrere Zuflussdrosseleinrichtungen in Kombination mit den entsprechenden Düsen sollen entweder im Gleichtakt oder im Wechseltakt gefahren werden. Hierfür ist eine entsprechende Steuereinrichtung für die Zuflussdrosseleinrichtungen vorgesehen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    in schematischer Darstellung einen metallurgischen Ofen mit einem erfindungsgemäßen Gaszuleitungssystem;
    Fig. 2
    die Darstellung des Wechseldrucks in Abhängigkeit von der Zeit für ein Gaszuleitungssystem mit Düse ohne Ventil nach dem Stand der Technik;
    Fig. 3
    eine entsprechende Darstellung des Wechseldrucks in Abhängigkeit von der Zeit für ein Gaszuleitungssystem nach der Erfindung mit Pulsation durch ein Magnetventil;
    Fig. 4
    eine Darstellung des Wechseldrucks in Abhängigkeit von der Zeit für ein Gaszuleitungssystem nach der Erfindung mit Pulsation durch ein Servoventil;
    Fig. 5
    schematisch die Darstellung des Mechanismus des "back-attack"-Phänomens;
    Fig. 6
    eine Darstellung der Abhängigkeit der "back-attack"-Frequenz vom Gasblasdruck aus "Injection Phenomena in Extraction and Refining", ed. by A.E. Wraith, April 1982, Seiten A1- 36.
  • Fig. 1 zeigt schematisch am Beispiel eines Konverters 1 mit Feuerfest-Auskleidung 2 ein erfindungsgemäßes Gaszuleitungssystem 3 zur Reduzierung bzw. Verhinderung des "back-attack"-Effektes. Bei einem Konverter mit Seitendüsen sind an der Konverterwand mehrere (Tauch-)Düsen eingesetzt, die nach dem Senkrechtstellen des Konverters 1 unterhalb der Badoberfläche 4 liegen. In Fig. 1 ist beispielhaft nur eine der Düsen 5 gezeigt. Die Düse 5 erstreckt sich horizontal durch die Feuerfest-Auskleidung 2 des Ofens. Die Düse 5 ist Teil des Gaszuleitungssystems 3, das zudem Gasleitungen 6 aufweist, in die jeweils eine Zuflussdrosseleinrichtung 7, hier ein Magnetventil oder ein Servoventil, integriert ist. Diese Zuflussdrosseleinrichtung 7 ist möglichst nah am Düsenaustritt angeordnet. Mittels der Zuflussdrosseleinrichtung 7 wird die Gaszufuhr in das Innere des Ofens bzw. der Metallschmelze periodisch bzw. regelmäßig reduziert oder gänzlich für kurze Zeit unterbrochen. Parallel zu den Gasleitungen 6 weist das Gaszuleitungssystem 7 jeweils Bypassleitungen 8 auf. Mittels einer Sperreinrichtung 9 kann die jeweilige Bypassleitung 8 abgesperrt bzw. geöffnet werden. Im geöffneten Zustand ist dann die Zuflussdrosseleinrichtung 7 bzw. die Sperreinrichtung 9 geschlossen. Die Steuerung des Ventils sowie der Sperreinrichtung 9 wird mittels einer Steuereinrichtung 10 übernommen, die mit dem Ventil sowie der Sperreinrichtung 9 über Steuerleitungen 11 in Verbindung steht. Mittels der Steuereinrichtung 10 wird auch eine Anpassung einzelner Ventile benachbarter Zuleitungen für mehrere Düsen sowie die Sperreinrichtungen der Bypassleitungen gesteuert.
  • Die Fig. 2 bis 4 zeigen Ergebnisse von Modellversuchen in einem runden Wassertank, bei denen die Druckstöße (Wechseldruck in bar) auf die Gefäßwand mit einem speziellen Sensor über die Zeit in ms gemessen wurden. Bei allen Versuchen wurde eine Runddüse mit einem Durchmesser von 6 mm bei einer Düsenneigung von 0° verwendet. In dem jeweiligen kleineren Teilbild ist die Düse dargestellt mit ihren radialen Einflussbereichen auf die Gefäßwand. Der Messsensor befindet sich an der Stelle V1. Düsen ohne Ventil zeigen zunächst das typische Erscheinungsbild von "back-attack" (vgl. Fig. 2). Bereits ab 5 Hz Schaltfrequenz des Magnetventils ergab sich eine deutliche Reduzierung der maximalen Druckamplituden bei annähernd gleicher Frequenz, hier eine Pulsationsfrequenz von 7Hz (Fig. 3). Die besten Ergebnisse wurden mit 20 Hz Schaltfrequenz erreicht, welche gleichzeitig für das verwendete Magnetventil die maximale Schaltfrequenz darstellten. Insgesamt werden mit zunehmender Pulsationsfrequenz die Spannungsamplituden des "back-attack" kleiner.
  • Aufgrund der Pulsation des Gasstromes kann somit der "back-attack"-Effekt deutlich reduziert werden. Insgesamt können damit bisherige mechanische Schwingungen an boden- oder seitenblasenden Konvertern zur Herstellung von Kohlenstoffstählen oder rostfreien Stählen abgeschwächt oder unterdrückt werden. Der Feuerfest-Material- bzw. Mauerwerks-Verschleiß in der Düsenzone wird unterdrückt. Zudem wird der Stoffaustausch zwischen der Gas- und der Flüssigphase im Konverter verbessert.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Konverter
    2
    Feuerfest-Auskleidung
    3
    Gaszuleitungssystem
    4
    Badoberfläche
    5
    Düse
    6
    Gasleitung
    7
    Zuflussdrosseleinrichtung (Ventil)
    8
    Bypassleitung
    9
    Sperreinrichtung
    10
    Steuereinrichtung
    11
    Steuerleitungen
    101
    Gasstrahl
    102
    Düse
    103
    Metallschmelze
    104
    Gasblasen-Säule
    105
    Einschnürung
    106
    Gasblase
    107
    Konverterwand

Claims (6)

  1. Gaszuleitungssystem (3) für einen seiten- und/oder bodenblasenden metallurgischen Ofen mit mindestens einer Düse (5), die in der Ofenseitenwand und/oder im Ofenboden angeordnet ist, wobei Gas über eine Leitung (6) des Zuleitungssystems zur Düse (5) und über die Düse in das Innere des metallurgischen Ofens gefördert wird; dort in Form von Blasen austritt und
    wobei das Gaszuleitungssystem (3) eine der Düse (5) vor- oder zugeordnete Zuflussdrosseleinrichtung (7) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Steuereinrichtung (10) zur Steuerung der Zuflussdrosseleinrichtung (7) derart vorgesehen ist, dass die Schaltfrequenz der Zuflussdrosseleinrichtung (7) zwischen einer geöffneten Position für eine ungehinderte Gaszufuhr und einer teilweise oder vollständig geschlossenen Position für die reduzierte oder unterbrochene Gaszufuhr oberhalb von 5 Hz liegt.
  2. Gaszuleitungssystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zuflussdrosseleinrichtung (7) am Düsenaustritt, außerhalb des metallurgischen Ofens, angeordnet ist.
  3. Gaszuleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zuflussdrosseleinrichtung (7) ein Magnet- oder einer Servoventil umfasst.
  4. Gaszuleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das System (3) den jeweiligen Gasleitungen (6) mit integrierter Zuflussdrosseleinrichtung (7) zugeordnete Bypassleitungen (8) aufweist mit einer Sperreinrichtung (9) für die Bypassleitung (8).
  5. Gaszuleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass diese eine Steuereinrichtung (10) für die Zuflussdrosseleinrichtungen (7) aufweist zur Abstimmung der Fahrweise von mindestens zwei Düsen (5) im Gleich- oder Wechseltakt.
  6. Verfahren zum Betreiben eines Gaszuleitungssystems für einen seiten- und/oder bodenblasenden metallurgischen Ofen mit mindestens einer Düse (5), die in der Ofenseitenwand und/oder im Ofenboden angeordnet ist, wobei Gas über eine Leitung (6) des Zuleitungssystems (3) über die Düse (5) in das Innere des metallurgischen Ofens gefördert wird und dort in Form von Blasen austritt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Gasstrom in das Ofeninnere mit Frequenzen oberhalb von 5 Hz periodisch reduziert oder unterbrochen wird.
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