SE448751B - Sett och anordning for framstellning av stal baserat pa insatsmaterial i form av t ex skrot - Google Patents

Description

448 751 tes medelst de i förekommande fall, som brännare drivna bot- tenformorna och med de under nivån för den färdiga smältans yta anordnade ytterligare formorna och efter bottenformornas täckning med smälta, skilt från varandra, finfödelat kol och syre tillföres smältan via bottenformorna, liksom brännardrif- ten med de ytterligare formorna fortsättes tills dessa formor ligger under badytans nivå, varvid sedan de ytterligare formor- na kommit under badytans nivå dessa drives som tillsatsformor.

Kol och syretillförseln påbörjas då en sump med sådant djup föreligger, så att kolet respektive syret kan upptas. Den väsentliga värmeomsättningen sker i gasrummet ovanför smäl- tan, så att en skumning i badet praktiskt undvikes. Dessutom kan själva insmältningen företagas genom användning av bränsle- -syre-brännare till följd av de därvid alstrade heta flammorna åtminstone över sumpens bildning och detta väsentligt effekti- vare och snabbare än via förbränning av kolet med syre, som in- ledes i smältan. Det till smältan finfördelat tillförda kolet tjänar såväl som oxidationsskydd som även till insmältning och senare för överhettning av smältan och vidare som reduktions- medel för den vid insmältningen alstrade Fe0-slaggen.

Vid början av överhettningen är det lämpligt att bör- ja syretillförseln via formorna efter det man uppnått den för- utbestämda kolhalten i badet, som inställes genom tillförsel av det finfördelade kolet. Då framför brännarna icke något me- ra skrot finnes, som kan nedsmältas av de genom brännarna alst- rade flammorna, vilket uppträder vid eller strax före insmält- ningens slut, kan brännarna senast avstängas, under det att tillförseln av det finfördelade kolet liksom även syret fort- sättes ända tills man uppnått den önskade sluttemperaturen.

Eftersom med stigande förvärmningstemperatur på in- satsmaterialet insmältningens effektivitet medelst brännarna avtar, föredrager man att man avsmälter insatsmaterialet me- delst brännarna så långt, att dessa ligger under badytan och därefter driver brännarna som formor. Under förvärmnings- fasen smältes härvid ej allt insatsmaterial, utan endast en del härav (sumpbildning), under det att resten väsentligen bringas till smältning genom värmeutvecklingen i badet ge- 448 751 nom värmeutvecklingen i badet genom inblåsning av kol och syre. Härigenom erhålles totalt en bättre energiutnyttj- ning och även en tidsinbesparing på grund av det redan vid insmältningen företagna uppkolningen och färskningen och ge- nom förvärmningen till en bestämd utsträckning, som är sär- skilt effektiv genom värmeövergången mellan de vid bränsle- syre-förbränningen bildade gaserna och det fasta skrotet i motström, följt av den i anslutning därtill effektivare vär- meutvecklingen i badet. Härvid kan sedan brännarna till följd av badnivâns höjning doppa in i badet, men drives ef- ter neddoppningen ej längre som brännare utan kan genomström- mas av en skyddsgas, (t.ex. kväve) och härvid i förekommande fall åstadkomma en omröringseffekt eller även med fördel överta ytterligare funktioner, särskilt inblåsning av syre i förekommande fall i samband med fasta material (kalk, fin- malen malm, järnsvampsstoft och liknande) och en skyddsgas- ommantling eller även av argon och/eller kväve och/eller jord- gas och liknande, i förekommande fall även med fasta mate- rial såsom finfördelade järnbärare, finfördelat kol, kalk och liknande. Brännarna kan därvid vara anordnade avvikande från den radiella orienteringen med rymdvinkel mot radiella riktningen.

Förvärmningen för sumpbildningen genom brännarna och den vidare insmältningen genom kol och syretillförseln till badet i förekommande fall med vidaredrift av brännarna genomföres exempelvis så långt till dess att cirka hälften av insatsmaterialet bringas till flytande form så att man erhål- ler en badyta som räcker upp till brännarna. Efter indopp- ning i badet drives dessa som formor, särskilt som formor en- ligt Qßmsförfarandet (0xygen/Bottom Maxhütte).

Som bränsle för bränsle-syre-brännarna lämpar sig exempelvis olja eller finfördelat kol och särskilt jordgas.

För att kunna företaga en kontinuerlig tillförsel av finfördelat kol liksom av syre, är det lämpligt, om konver- tern efter färdigställning av en charge endast tömmes med un- dantag av en stålrest och samtidigt med början på efterföl- 448 751 jande charge man tillför det finfördelade kolet och syret via formorna. Det genom i konverterns bottenomrâde anordnade formorna (och det i förekommande fall högre upp mynnande som formor drivna brännarna) tillförda syret kan på känt sätt va- ra omgivet av ett gasformigt kolväte, som dessutom samtidigt kan tjäna som bärgas för det fasta finfördelade kolet. Dock kan för tillförsel av det finfördelade fasta kolet även sepa- rata formor vara anordnade.

Bränsle-syre-brännarna är sedda över omkretsen före- trädesvis anordnade i området för konverterns tippaxel, så att de vid konverterns tömning ej kommer i beröring med ba- det, dock kan man även under konverterns fiömníflë låta en skyddsgas för brännarna strömma ut genom dessa.

Den vid sättet enligt uppfinningen använda konver- tern är utförd särskilt slank och uppvisar en höjd av minst en och halv gånger konverterns diameter, så att man uppnår en god schaktverkan vid insmältningen medelst bränsle-syre- brännarna. Härvid måste i förekommande fall insatsmaterialet för en konverterchårge chargeras flera gånger. Gasen, före- trädesvis innehållande CO, som uppstår vid insmältningen och vid omsättningen i badet, kan efterförbrännas i konverterns övre del genom tillförsel av syre eller luft, eftersom dock från början till slutet på insmältningen en brännbar gas er- hålles, är det även möjligt med en annan utnyttjning av dessa avgaser utanför konvertern, varvid i förekommande fall ga- sens värmevärde är reglerbart genom efterförbränning.

I förekommande'fall kan fast kol tillföras tillsam- mans med insatsmaterialet.

För bestämda ändamål exempelvis för framställning av analyser, fattiga på spårelement, kan det vara lämpligt att insätta fast eller i förekommande fall även flytande tackjärn.

Visserligen är sättet särskilt effektivt med avseen- de pâ energibalansen, dock är brännare i sidoväggen på en konverter problematiska som sådana under vissa omständigheter med avseende på deras hållbarhet. För att möjliggöra en lätt 448 751 tillgänglighet och därmed ett lätt underhåll för de högre liggande, som formor drivbara brännarna, är det så anordnat, att konverterns botten uppvisar en gentemot ett intilliggan- de högre liggande område djupare område med formorna, varvid på översidan av det högre liggande området som formor driv- bara brännare mynna.

Härvid kan det högre liggande området omge det läg- re eller djupare liggande området koncentriskt eller de bå- da områdena kan vara symmetriskt anordnade i förhållande till vridaxeln och det högre liggande området kan uppvisa en till det djupare området sluttande översida, under det att det genom det djupare_området bildade tråget för upptagning av en metallsump, som i förekommande fall vid konverterns töm- ning förblir i denna, uppvisar ett sådnat djup, att genom de undre formorna inblåsta kolet och'syret väsentligen upptages av metallsumpen, varvid man vid den efterföljande chargen omedelbart börjar med tillförsel av finfördelat kol och syre genom formorna i det djupare omrâdet för att alstra smältvär- me förutom den av brännarna alstrade värmen.

På den bifogade figuren visasldet undre området av en konverter schematiskt i sektion, varvid den med eldfast material infordrade konvertern l uppvisar en insättbar bot- ten 2, som uppvisar ett djupare Iiggande mittre område 3, som ringformigt och koncentriskt är omgivet av ett högre lig- gande intilliggande omrâde 4Ä_Genom det djupare området 3 och det högre belägna området 4 bildas en grop eller ett tråg 5, som begränsas av en lätt inåt lutad sidovägg.

I det djupare belägna omrâdet 3 mynnar formor 6, ge- nom vilka syre för färskning respektive fast kol i finfördelad form kan inblåsas i en i konvertern befintlig smälta. De för inblåsning av syret tjänande formorna 6 är därvid på känt sätt utbildade åtminstone som dubbelrör, så att syrestrålen kan omges av ett kolvätehaltigt skvddsmedium. I förekommande fall kan syrestrålen även vara belastad'med finfördelad kalk eller liknande. 448 751 På översidan 7 av det högre belägna området 4 mynnar brännare 8, som är utbildade som dubbelrör, så att motsvaran- de mängder av gränsle, exempelvis eldningsolja eller jordgas kan införas i dubbelrörets ringrum och det för förbränningen härav nödvändiga mängden syre kan införas genom innerröret.

För framställning av en stålsmälta av fasta järnbä- rare, särskilt skrot men även järnsvamp eller andra i huvud- A sak metalliska järnbärare, ifyllas dessa i konvertern, var- på insatsmaterialet insmältes_medelst bränsle-syre-brännarna 8 underifrån, varvid avgaserna,'som bildas vid insmältningen förvärmer det längre upp befintliga insatsmaterialet. På detta sätt bildas först i tråget 5 en sump, som tillföres finfördelat kol genom formor 6 i undre området 3 och uppkolas, varefter man börjar med tillförsel av syre via formorna 6 i undre området 3, vilket förbränner det via andra formor 6 tillförda finfördelade kolet i den bildade sumpen och häri- genom alstrar ytterligare smältvärme. De genom denna för- bränning bildade avgaserna förvärmer likaledes det ännu fas- ta insatsmaterialet och kan i förekommande fall efterför- brännas. Brännarna 8 neddoppa vid fortskridande insmältning i det smälta badet och kan då drivas som formor, och genom- strömmas av en skyddsgas eller även övertaga ytterligare funktioner, särskilt inblåsning av syre i förekommande fall tillsammans med fasta material (kalk, finfördelad malm, järnsvampstoft och dylikt! och skyddsommantling eller även av argon och/eller kväve och/eller jordgas och liknande, i förekommande fall även med fasta material såsom finfördelade järnbärare, finfördelad kol,kalk och liknande.

Brännarna 8 kan avvikande från den visade axiella orienteringen även vara orienterade i en rymdvinkel mot axial- riktningen för motsvarande inriktning av de härigenom bilda- de flammorna liksom även för alstring av en omröringseffekt efter det att de kommit under badytan.

Botten 2 är lämpligen i det område, där den kommer till ingrepp med konverterns l sidoväggar utformad som en 1 stympad kon som blir smalare uppåt och insättes med använd- 4-48 751 7. ning av eldfast material för fogtät tätning. _ På detta sätt är brännarna 8) vars tilledningsrör liksom även formornas 6 endast befinner sig i botten 2, vis- serligen för den avsedda brännardriften anordnade förhöjda i förhållande till formorna 6, men är dock å andra sidan li- kaså lätt tillgängliga som formorna 6, eftersom de likaledes är anordnade i botten 2. i Det högre liggande omrâdet 4 kan även övergå kon- tinuerligt i det djupare liggande området 3. Det senare kan ' även sträcka sig i bottens 2 radiella riktning fram-till motstående konvertervägg, under det att det högre liggande området 4 består av två angränsande ooh på båda sidor häron anordnade cirkelsegmentsnitt.

Claims (15)

448 751 Patentkrav

1. Sätt vid framställning av stål baserat på insatsmaterial i form av skrot, järnsvamp eller andra i huvudsak metalliska järnbärare, vid vilket i en med bottenformor och ovanför bot- Ä Vf ,\ tenformorna anordnade ytterligare formor försedd konverter en pelare av fasta insatsmaterial insmältes och överhettas genom förbränning av bränsle med syre i motström, k ä n n e - t e c k n a t av att insatsmaterialet insmältes medelst de i förekommande fall, som brännare drivna bottenformorna och med de under nivån för den färdiga smältans yta anordnade ytterli- gare formorna och efter bottenformornas täckning med smälta, skilt från varandra, finfördelat kol och syre tillföres smäl- tan via bottenformorna, liksom brännardriften med de ytterli- gare formorna fortsättes tills dessa formor ligger under bad- ytans'nivå.

2. -Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att sedan de ytterligare formorna kommit under badytans nivå dessa dri- ves som tillsatsformor.

3. Sätt enligt krav 2,' k ä n n e t e c k n a t av att till- satsformorna genomströmmas av argonhaltig skyddsgas.

4. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att de som formor drivna brännarna användes som OBM-formor (Oxygen/ Bottom Maxhütte-) medelst vilka i förekommande fall även fas- ta material införes i smältan.

5. Sätt enligt något av krav 1 - 4, k ä n n e t e c k - n a t av att syretillförseln genom formorna i konverterns bottenområde påbörjas efter det att man uppnår en förutbe- stämd kolhalt i badet. w 448 751

6. Sätt enligt något av patentkraven 1-5. k ä n n e t e c k - n a t av att konvertern endast tömmes så att en stâlrest kvarbliver och samtidigt med insmältningen av en efterföljande charge man tillför det finfördelade kolet och syret via for- morna i konverterns bottenomrâde.

7. Sätt enligt något av patentkraven 1-6. k ä n n e - t e c k n a t 'av att man till insatsnaterialet tillsätter styckformig kolbärare.

8. Konverter med i dess bottenonrâde anordnade fornor och ovanför bottenformorna anordnade ytterligare forlor för genol- förande av sättet enligt något av patentkraven l-8, k ä n - n e t e c k n a d av att under insnältningen av insats- materialet de ytterligare fornorna tillsalnans med botten- formorna utgör bränsle-syre-brännare. len efter botten- formornas täckning med smälta dessa är utformade att skiljt från varandra tillföra smältan finfördelat kol och syre, under det att de ytterligare formorna är anordnade att drivas son brännare till dess att dessa kommer under badytans nivå.

9. Konverter enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att brännarna under sumpbildningen befinner sig över den erhållna badhöjden, under vilken sulpbildning praktiskt taget inget syre tillföres genom de i bottenonrädet på konvertern befint- liga formerna.

10. Konverter enligt krav 8-9. K 5 H H 2 t 9 0 K n G 5 flV att de ytterligare formorna (brännarna) sett över onkretsen är anordnade i området för konverterns tippaxel.

11. Konverter enligt något av kraven 8-10. k ä n n e - t e c k n a d av att konvertern uppvisar en höjd. son uppgår till minst en och en halv gånger konverterns diameter.

12. Konverter med i dess insättningsbara botten anordnade for- mor, särskilt enligt något av patentkraven 8-ll. k ä n n e - 448 751 10' t e c k n a d av att botten uppvisar ett gentemot ett intil- liggande högre beläget omrâde djupare omrâde ned Eornorna. varvid på det högre liggande områdets översida, som fornor drivbara brännare mynnar.

13. Konverter enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att det högre liggande omrâdet koncentriskt omger det lägre be- lägna området eller att båda områdena är synnetriskt anordnade l förhållande till konverterns vridaxel.

14. Konverter enligt krav 12 eller 13, k ä n n e t e c k - n a d av att det högre liggande omradet uppvisar en lot det lägre liggande omrâdet nedåt lutande överslda.

15. Konverter enligt något av kraven 12-14. k ä n n e - t e c k n a d av att den genol det djupare liggande omrâdet bildade tråget för att upptaga en 1 förekommande fall för in- snältning för en efterföljande charge 1 konvertern kvar- bllvande netallsump. uppvisar ett sådant djup. att genom for- norna inblåst kol och syre upptages av letallsuupen.