DE102009049896A1 - Pulse flushing with inert gas in the BOF and AOD converter process - Google Patents

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Guido Dr. Kleinschmidt
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Behandlung einer Eisenschmelze in einem Konverter, bei welchem die Eisenschmelze während einer Blasphase durch oberseitiges Aufblasen von Sauerstoff behandelt wird und wobei zumindest während eines Zeitabschnittes der Blasphase konverterbodenseitig über mehrere Boden- oder Seitendüsen ein Inertgas oder ein Inertgas enthaltendes Fluid in die Schmelze eingeblasen wird, soll eine Lösung geschaffen werden, die es ermöglicht, den Inertgasverbrauch bei der Durchführung von BOF- oder AOD-Konverterprozessen zu reduzieren, ohne dass sich Auswirkungen auf die erzielbare Stahlqualität ergeben. Dies wird dadurch erreicht, dass zumindest über einen Zeitraum während des Zeitabschnittes der Blasphase ein erster Teil der Boden- oder Seitendüsen mit einem mäßigen, den Durchsatz eineeihaltenden Freihalte-Spülgasmenge an Inertgas bewirkenden Inertgas-Fluiddruck und der verbleibende Teil der Boden- oder Seitendüsen mit einem demgegeasmenge an Inertgas bewirkenden Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt wird.In a process for the treatment of an iron melt in a converter, wherein the molten iron is treated during a blowing phase by top blowing oxygen and at least during a period of the blowing phase on the bottom side over a plurality of bottom or side nozzles an inert gas or an inert gas containing fluid in the melt A solution is to be created which makes it possible to reduce the consumption of inert gas when carrying out BOF or AOD converter processes without affecting the achievable steel quality. This is achieved in that at least over a period during the period of the blowing phase, a first part of the bottom or side nozzles with a moderate, the throughput eineihaltenden free-flushing gas amount of inert gas causing inert gas fluid pressure and the remaining part of the bottom or side nozzles with a Demgegeasmenge of inert gas causing inert gas fluid pressure is applied.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Behandlung einer Eisenschmelze in einem Konverter, bei welchem die Eisenschmelze während einer Blasphase durch oberseitiges Aufblasen von Sauerstoff behandelt wird und wobei zumindest während eines Zeitabschnittes der Blasphase konverterbodenseitig über mehrere Boden- oder Seitendüsen ein Inertgas oder ein Inertgas enthaltendes Fluid in die Schmelze eingeblasen wird.The This invention is directed to a process for treating molten iron in a converter, in which the molten iron during a blowing phase treated by top blowing on oxygen and at least during a period of time the blowing phase on the converter base side over several soil or side nozzles containing an inert gas or an inert gas Fluid is blown into the melt.

Beim sogenannten Frischen von Roheisen zur Aufbereitung in eine Stahlqualität werden in einem BOF-Konverter (BOF = Basic Oxygen Furnace) oder in beim AOD-Verfahren oder -Prozess (AOD = Argon Oxygen Decarburization) unerwünschte Begleitelemente wie Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor oder Schwefel durch Aufblasen von Sauerstoff auf die Eisenschmelze entfernt. Der Aufblasvorgang alleine bringt nicht genügend kinetische Energie in die Eisenschmelze, um diese großräumig innerhalb des Konverters in Umlauf oder zur Umwälzung zu bringen und diese Umwälzbewegung aufrecht zu erhalten, um dadurch ständig frische Schmelze zum Brennfleck unterhalb der Blaslanze zu transportieren. Aus diesem Grund wird zusätzlich über mehrere – je nach Konvertertyp – Bodendüsen oder Seitendüsen zusätzlich Inertgas (Stickstoff, Argon) in die Eisenschmelze eingeblasen. Die Gasstrahlen des Inertgases zerfallen nach dem Eintritt in die Eisenschmelze rasch in eine Vielzahl von Einzelblasen, die aufsteigen, sich ausdehnen und die umgebende Schmelze mitreißen. Der kontinuierliche Umlauf oder die kontinuierliche Umwälzung der Eisenschmelze – und damit deren Homogenisierung bezüglich der sich einstellenden Temperatur und Konzentration – wird im Wesentlichen durch diesen Vorgang, die sogenannten Auftriebsfreistrahlen, induziert. Der sich dabei einstellende Verbrauch an Inertgas hängt unter anderem von der Konvertergröße, der Anzahl und Art der Bodenspüler oder Bodendüsen (single-hole plug, multi-hole plug) oder Seitendüsen, aber auch von der vom Betreiber festgelegten oder durchgeführten Konverter-Fahrweise ab. Eine übliche Fahrweise besteht darin, die Inertgasmenge ab Blasbeginn möglichst gering, d. h. auf einer sogenannten Freihalte-Spülgasmenge, zu halten, da durch die sich während der Blasphase bildenden, bzw. gebildet habenden CO-Blasen eine genügend hohe Schmelzbadmotorik entsteht. Ein Abschalten der Boden- oder Seitendüsen ist nicht möglich, da sich diese ansonsten mit Eisenschmelze zusetzen würden. Gegen Ende der Blasphase, wenn die Entkohlung des Bades aus Eisenschmelze nur noch langsam fortschreitet und die CO-Blasenbildung nachlässt, übernehmen die Boden- oder Seitendüsen eine deutlich wichtigere Rolle für die Durchmischung des Bades an Eisenschmelze und die sich einstellende Reaktionsgeschwindigkeit. Üblicherweise wird daher in diesem Zeitabschnitt die eingeblasene Inertgasmenge über die Dauer von mehreren Minuten erhöht, bis die vorgegebenen, d. h. erwünschten, Zielwerte der Temperatur und der Stahlqualität, d. h. der Zusammensetzung des Schmelzbades, in dem Konverter erreicht sind.At the so-called fresh from pig iron for processing in a steel quality be in a BOF converter (BOF = Basic Oxygen Furnace) or in the AOD process or process (AOD = Argon Oxygen Decarburization) unwanted accompanying elements such as carbon, silicon, Manganese, phosphorus or sulfur by blowing on oxygen removed the molten iron. The inflation alone does not bring enough kinetic energy into the molten iron to make this generous within the converter in circulation or to bring about revolution and this revolving movement upright, thereby constantly fresh melt to transport the focal spot below the lance. For this Reason is in addition over several - ever according to converter type - floor nozzles or side nozzles In addition, inert gas (nitrogen, argon) in the molten iron blown. The gas jets of the inert gas decay after entry in the molten iron quickly into a variety of single bubbles, the ascend, expand and sweep away the surrounding melt. Continuous circulation or continuous circulation the molten iron - and thus their homogenization with respect the adjusting temperature and concentration - will essentially by this process, the so-called buoyancy free jets, induced. The thereby adjusting consumption of inert gas depends among other things, the converter size, the number and type of floor washers or floor jets (single-hole plug, multi-hole plug) or side jets, but also of the converter mode of operation specified or carried out by the operator from. A usual way of driving consists of removing the inert gas Blasbeginn lowest possible, d. H. on a so-called Keep the amount of purge gas, since by the during the blowing phase forming, or having formed CO bubbles has a sufficiently high Schmelzbadmotorik arises. Switch off the floor or side jets is not possible, because otherwise this with molten iron would enforce. Towards the end of the blowing phase, when the decarburization the bath of molten iron progresses only slowly and the CO bubble formation subsides, the soil or side jets a significantly more important role for the mixing of the bath with molten iron and the self-adjusting Reaction rate. Usually, therefore, in this Period of the injected inert gas over the duration increased by several minutes until the predetermined, d. H. desired, target values of temperature and steel quality, d. H. the composition of the molten bath, achieved in the converter are.

Es ist aber auch üblich, die Boden- oder Seitendüsen während der gesamten Blasphase eines BOF-Konverters mit konstant hoher Spülleistung, d. h. mit einem konstant hohen, den Durchsatz einer Standard-Spülgasmenge bewirkenden Inertgas-Fluiddruck zu betreiben. Grund hierfür ist, dass hohe Spülleistungen und damit hohe Spülraten auch mit einer intensiven Vermischung und einer damit bewirkten Entkohlung des Bades aus Eisenschmelze verbunden sind.It but is also common, the bottom or side nozzles during the entire blowing phase of a BOF converter with constant high flushing power, d. H. with a constantly high, the throughput of a standard amount of purge gas causing inert gas fluid pressure to operate. The reason for this is that high flushing rates and thus high rinsing rates even with intensive mixing and a decarburization of the bath of molten iron caused thereby are connected.

Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist es, dass diese mit einem relativ hohen Inertgasverbrauch verbunden sind, wobei zudem alle jeweils in einem Konver ter vorhandenen Boden- oder Seitendüsen jeweils gleichmäßig mit Inertgas oder einem Inertgas enthaltenden Fluid beaufschlagt werden.adversely in these known methods it is that these with a relative high inert gas consumption are connected, in addition, all in each case in a Konver ter existing floor or side jets respectively evenly with inert gas or an inert gas-containing Fluid are acted upon.

Aus der DE 25 118 62 C3 ist ein Verfahren zum Einblasen von Strahlen unterschiedlicher Impulse in Metallschmelzen, hier insbesondere Roheisenschmelzen, bekannt, bei welchem das zur oxidierenden Raffination, dem sogenannten Frischen, verwendete Oxidationsmittel (Sauerstoff) ausschließlich über Boden- oder Seitendüsen in die in einem Konverter befindliche Eisenschmelze eingeblasen wird. Hierbei sind die Boden- oder Seitendüsen aber in wenigstens zwei, gesondert mit dem Fluid (Sauerstoff) beaufschlagbare Gruppen aufgeteilt, die während der Blasphase über eine bestimmte Zeitdauer unabhängig voneinander mit unabhängig regulierbaren Drücken beaufschlagbar sind. Hierbei wird eine Gruppe mit einem mäßigen Fluiddruck und die andere Gruppe mit einem deutlich erhöhten Fluiddruck gespeist, so dass sich einerseits ein geringer Impuls und andererseits ein stärkerer Impuls, der jeweils auf die Eisenschmelze einwirkt, einstellt. Während einer Blasphase werden alle Boden- oder Seitendüsen zunächst mit dem mäßigen Fluiddruck beaufschlagt, bevor dann während eines weiteren Zeitraumes ein Teil der Boden- oder Seitendüsen mit dem deutlich höheren Fluiddruck beaufschlagt wird, während der verbleibende Teil der Boden- oder Seitendüsen mit dem oder einem demgegenüber deutlich mäßigeren Fluiddruck beaufschlagt wird. Hierdurch wird es möglich, unabhängig voneinander den Impuls und den Mengendurchsatz des Hauptfluids (Sauerstoff) zur Verarbeitung, insbesondere zum Raffinieren einer Metallschmelze, zu regeln, um die Wirkungen hydrodynamischer Art (Rührwirkung, Badbewegung) und die Bewegungen rein metallurgischer Art nach Belieben zu beherrschen. Es wird damit möglich, bei gleichem Gesamtmengendurchsatz des verwendeten Fluids den Impuls der Strahlen und folglich ihren Eindringungsgrad in die zu verarbeitende Metallschmelze zu variieren, ohne den Gesamtverbrauch zu erhöhen. Zweck ist es, mit diesem Verfahren die gleichen Effekte zu erzielen, wie sie beim Aufblasverfahren mithilfe von Lanzen durch die Variation der Höhe der Lanze über dem Bad der Eisenschmelze erreichbar sind. Ein Hin weis auf eine damit mögliche Einsparung an verbrauchter, gasförmiger Fluidmenge ist diesem Dokument aber nicht zu entnehmen.From the DE 25 118 62 C3 is a method for injecting jets of different impulses in metal melts, here in particular pig iron melts, known, in which the oxidizing agent used for oxidizing refining, the so-called, oxidizing agent (oxygen) is blown exclusively via bottom or side nozzles in the iron melt located in a converter. In this case, however, the bottom or side nozzles are divided into at least two groups which can be acted upon separately by the fluid (oxygen) and which can be acted upon independently with independently regulatable pressures during the blowing phase over a specific period of time. Here, one group is fed with a moderate fluid pressure and the other group with a significantly increased fluid pressure, so that on the one hand, a small pulse and on the other hand, a stronger pulse, which acts in each case on the molten iron adjusts. During a blowing phase, all of the bottom or side nozzles are first subjected to the moderate fluid pressure, before then during a further period, a part of the bottom or side nozzles is subjected to the much higher fluid pressure, while the remaining part of the bottom or side nozzles with the or In contrast, significantly more moderate fluid pressure is applied. This makes it possible to independently regulate the momentum and the mass flow rate of the main fluid (oxygen) for processing, particularly for refining a molten metal, to control the effects of hydrodynamic type (agitation, bath movement) and the movements of purely metallurgical nature at will. It is thus possible, with the same the total amount of the fluid used to vary the momentum of the jet and thus their degree of penetration into the molten metal to be processed, without increasing the total consumption. The purpose of this method is to achieve the same effects as can be achieved in the method of inflating lances by varying the height of the lance above the bath of molten iron. A hint on a possible savings in terms of consumed, gaseous fluid quantity is not apparent from this document.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, den Inertgasverbrauch bei der Durchführung von BOF- oder AOD-Konverterprozessen zu reduzieren, ohne dass sich Auswirkungen auf die erzielbare Stahlqualität ergeben.Of the Invention has for its object to provide a solution which makes it possible to reduce the consumption of inert gas during execution to reduce BOF or AOD converter processes without Impact on the achievable steel quality.

Bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest über einen Zeitraum während des Zeitabschnittes der Blasphase ein erster Teil der Boden- oder Seitendüsen mit einem mäßigen, den Durchsatz einer diesen ersten Teil an Boden- oder Seitendüsen freihaltenden Freihalte-Spülgasmenge an Inertgas bewirkenden Inertgas-Fluiddruck und der verbleibende Teil der Boden- oder Seitendüsen mit einem demgegenüber erhöhten, den Durchsatz einer Standard-Spülgasmenge an Inertgas bewirkenden Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt wird.at a method of the type described in more detail is this object is achieved according to the invention by that at least over a period during the Period of Blasphase a first part of the bottom or side nozzles with a moderate, the throughput of a this first part of floor or side nozzles free-hold purge gas at inert gas causing inert gas fluid pressure and the remaining Part of the floor or side jets with a contrast increased, the throughput of a standard amount of purge gas is applied to inert gas causing inert gas fluid pressure.

Durch die Erfindung ist es möglich, die während eines BOF- oder AOD-Konverterprozesses in die, in dem jeweiligen Konverter befindliche Eisenschmelze eingeblasene Inertgasmenge durch das erfindungsgemäße spezielle, zeitlich veränderliche Spülverhalten, welches durch die unterschiedlich eingestellten Inertgas-Fluiddrücke bewirkt wird, zu reduzieren, ohne dass diese Maßnahme Auswirkungen auf die erzielbare und gewünschte Stahlqualität haben. Hierdurch lassen sich etwa 30% der Kosten für Inertgas einsparen. Die Erfindung geht dabei davon aus, dass die einmal in Bewegung gebrachte und im Umlauf bzw. in der Umwälzung befindliche Eisenschmelze infolge ihrer Trägheit auch über einen bestimmten Zeitraum in diesem Zustand verbleibt. Während dieses Zeitraumes kann die Inertgasmenge auf die Freihalte-Spülgasmenge reduziert werden, ohne dass sich größere Auswirkungen auf die in der Eisenschmelze ablaufenden chemischen Reaktionen ergeben. Durch das zeitweilige Abgeben einer gegenüber der Standard- Spülgasmenge verringerten Inertgasmenge an eine ausgewählte Anzahl an Boden- oder Seitendüsen lassen sich die Betriebskosten für verbrauchtes Inertgas reduzieren.By The invention makes it possible during a BOF or AOD converter process into, in the respective converter contained iron melt injected inert gas through the inventive special, time-varying flushing behavior, which is due to the differently adjusted inert gas fluid pressures causes to reduce without affecting this measure have the achievable and desired steel quality. This allows about 30% of the cost of inert gas save on. The invention assumes that the once in Movement brought and in circulation or in the upheaval Iron melt due to their inertia over a certain period remains in this state. While This period can the amount of inert gas on the free-purge gas be reduced without having any major impact to the occurring in the molten iron chemical reactions. By temporarily dispensing one over the standard purge gas reduced amount of inert gas to a selected number of Floor or side jets allow operating costs for used inert gas.

Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn jeweils die Hälfte der vorhandenen Boden- oder Seitendüsen mit dem mäßigen und die jeweils verbleibende andere Hälfte mit dem erhöhten Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt wird. Die Erfindung zeichnet sich daher in Ausgestaltung dadurch aus, dass während des Zeitraums jeweils eine Hälfte aller in einem Konverter vorhandenen Boden- oder Seitendüsen mit dem mäßigen Inertgas-Fluiddruck und die andere Hälfte aller in einem Konverter vorhandenen Boden- oder Seitendüsen mit dem erhöhten Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt wird.Especially it is expedient here, if in each case half the existing floor or side jets with the moderate and each remaining other half with the raised Inert gas fluid pressure is applied. The invention is characterized therefore in an embodiment characterized in that during the period one half of all in a converter Floor or side jets with the moderate Inert gas fluid pressure and the other half all in one Converter existing floor or side jets with the raised Inert gas fluid pressure is applied.

Eine lokale, variable Änderung an reduzierter Spülgasmenge lässt sich durch ein alternierendes Spülen, als Impulsspülen bezeichnet, erreichen. Die Erfindung zeichnet sich daher schließlich auch dadurch aus, dass während des Zeitabschnittes und/oder des Zeitraumes alternierend während einer Zeitspanne jeweils unterschiedliche Gruppen von Boden- oder Seitendüsen mit dem mäßigen oder dem erhöhten Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt werden.A local, variable change to reduced amount of purge gas can be replaced by an alternating rinse, as Pulse rinsing, reach. The invention draws Therefore, therefore, also by the fact that during of the time period and / or the period alternating during a period of time each different groups of soil or Side jets with the moderate or the increased inert gas fluid pressure can be applied.

Auch bei einem AOD-Konverterprozess lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft anwenden, da hierdurch das über die Seitendüsen seitlich eingebrachte Inertgas eine umlaufende Wirbelwalze im AOD-Konverter bildet, die für die Homogenisierung des Bades an Eisenschmelze verantwortlich ist. Da dieses Wirbelsystem relativ stabil ist, lässt sich auch hier das vorstehend beschriebene Impulsspülen oder Impulsspülverfahren anwenden, dies insbesondere mit einer extrem niedrigen Frequenz, wobei sich die Frequenz auf den alternierenden Wechsel von mäßigem zu erhöhtem Inertgas-Fluiddruck und vice versa bezüglich einer einzelnen Seitendüse oder einer Gruppe von Seitendüsen bezieht.Also in an AOD converter process, the inventive Apply advantageous method, since this over the Side nozzles laterally introduced inert gas a circumferential Vortex roll in the AOD converter forms, for homogenization the bath is responsible for molten iron. Because this vortex system is relatively stable, can be here too the above described pulse rinsing or pulse rinsing method apply, especially with an extremely low frequency, where the frequency changes to the alternating change of moderate to increased inert gas fluid pressure and vice versa a single side nozzle or a group of side nozzles refers.

In einer besonders vorteilhaften Ausprägung besteht die Erfindung darin, die Bodendüsen/Bodenspüler eines BOF-Konverters oder die Seitendüsen/Seitenspüler eines AOD-Konverters während des jeweiligen Zeitabschnittes der Blasphase des Konverters, während welcher eine Inertgasbeaufschlagung der Eisenschmelze durchgeführt wird, über einen längeren Zeitraum die unterschiedlichen Druckbeaufschlagungen der Boden- oder Seitendüsen alternierend und abwechselnd mit festgelegten Zeitspannen zu betreiben, d. h. alternierend und abwechselnd über die festgelegte Zeitspanne mit einem mäßigen, den Durchsatz einer Freihalte-Spülgasmenge bewirkenden Inertgas-Fluiddruck und dann über dieselbe Zeitspanne mit einem demgegenüber erhöhten, den Durchsatz einer Standard-Spülgasmenge bewirkenden Inertgas-Fluiddruck zu beaufschlagen. Hierbei erfolgt die alternierende und abwechselnde Beaufschlagung jeweils nach einer Zeitspanne von beispielsweise 30 bis 60 Sekunden, während welcher eine Bodendüse oder eine Seitendüse oder eine Gruppe von Bodendüsen oder Seitendüsen, d. h. jeweils ein Teil der Boden- oder Seitendüsen, mit jeweils einem der beiden Inertgas-Fluiddrücke beaufschlagt wird. Jeweils während der jeweiligen Zeitspanne wird eine Hälfte der Boden- oder Seitendüsen mit der Standard-Spülgasmenge beaufschlagt, während die andere Hälfte der vorhandenen Boden- oder Seitendüsen mit der jeweils notwendigen Freihalte-Spülgasmenge beaufschlagt bzw. gefahren wird. Nach Ablauf dieser Zeitspanne erfolgt eine Änderung, insbesondere Umkehrung der Spülverhältnisse, d. h. die bisher mit der Standard-Spülgasmenge beaufschlagten Boden- oder Seitendüsen werden dann für die vorgesehen Zeitspanne mit der Freihalte-Spülgasmenge beaufschlagt und die bisher mit der Freihalte-Spülgasmenge beaufschlagten Boden- oder Seitendüsen werden für dieselbe Zeitspanne mit der Freihalte-Spülgasmenge beaufschlagt. Über einen vorgegebenen Zeitraum während des Zeitabschnittes der Blasphase oder über den gesamten Zeitabschnitt der Blasphase hinweg wird dieser Vorgang des alternierenden Wechsels der Beaufschlagung der Boden- oder Seitendüsen mit einem unterschiedlichen Inertgas-Fluiddruck so oft wiederholt, bis die geforderte oder gewünschte Zusammensetzung und Temperatur des Bades der Eisenschmelze in dem jeweiligen BOF- oder AOD-Konverter erreicht ist. Die in dem Bereich der mit der Freihalte-Spülgasmenge betriebenen Boden- oder Seitendüsen aufsteigenden Gasblasen besitzen (noch) einen genügend hohen Impuls, um die umgebende Eisenschmelze aus der Freistrahlumgebung mitzureißen, aufwärts zu transportieren und damit den wichtigen Umlauf und die Umwälzung der Eisenschmelze zu gewährleisten. Jede Gasblase weist dabei eine unter anderem von ihrem Durchmesser abhängige (finale) Aufstiegsgeschwindigkeit in der Eisenschmelze auf. Eine hohe Spülrate, d. h. ein hoher Durchsatz an Spülgasmenge durch eine Boden- oder Seitendüse ist folglich nicht zwangsläufig mit einer höheren Aufstiegsgeschwindigkeit der sich bildenden Blasen verbunden. Vorteilhaft ist es, wenn jeweils benachbarte Boden- oder Seitendüsen zu einem jeweiligen Zeitpunkt jeweils mit dem gleichen Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt und somit mit derselben Inertgas-Spülgasmenge gefahren werden, was sich dadurch erreichen lässt, dass immer eine Konverterhälfte mit der Standard-Spülgasmenge und eine Konverterhälfte mit der Freihalte-Spülgasmenge beaufschlagt wird. Hierdurch lassen sich die Kosten für das benötigte Inertgas-Spülgas bei Verwendung typischer Röhrchenspüler (single-hole plug) als Bodendüsen um 30% reduzieren, wobei das Einsparpotential bei als multi-hole Spüler ausgebildeten Bodendüsen noch etwas höher liegt und wobei sich diese Einsparungswerte auf BOF-Konverter beziehen.In a particularly advantageous embodiment, the invention consists in the bottom nozzles / floor washers of a BOF converter or the side nozzles / side flushing an AOD converter during the respective period of the blowing phase of the converter, during which an inert gas to the molten iron is carried out over a longer period the operating alternately and alternately at fixed periods of time, ie alternately and alternately over the specified period of time, with a moderate inert gas fluid pressure effecting the flow rate of a flushing purge gas and then, over the same period of time, increasing the throughput To apply a standard flushing gas amount causing inert gas fluid pressure. In this case, the alternating and alternating admission takes place in each case after a period of, for example, 30 to 60 seconds, during which a floor nozzle or a side nozzle or a group of floor nozzles or side nozzles, ie in each case a part of the floor or Seitendü sen, is acted upon in each case one of the two inert gas fluid pressures. In each case during the respective period of time, one half of the bottom or side nozzles is charged with the standard amount of purge gas, while the other half of the existing bottom or side nozzles is acted upon or driven with the respectively necessary free-purge gas. After this period, there is a change, in particular reversal of the purge conditions, ie the previously acted upon with the standard purge gas bottom or side nozzles are then applied for the intended period of time with the flushing purge gas and the previously acted upon with the free-purge gas amount soil or Side jets are pressurized for the same amount of time with the flushing purge gas. Over a predetermined period of time during the time period of the blowing phase or over the entire period of the blowing phase, this process of alternately alternating the application of the bottom or side nozzles with a different inert gas fluid pressure is repeated until the required or desired composition and temperature of the bath the molten iron is reached in the respective BOF or AOD converter. The gas bubbles rising in the area of the bottom or side jets operated with the free-flow purge gas have (still) a high enough momentum to entrain the surrounding molten iron from the free-jet environment upwards and thus to ensure the important circulation and circulation of the molten iron , Each gas bubble has a (final) ascent rate in the molten iron that depends on its diameter, among other things. A high rinsing rate, ie a high flow rate of flushing gas through a floor or side nozzle, is consequently not necessarily associated with a higher rate of ascent of the forming bubbles. It is advantageous if in each case adjacent bottom or side nozzles are each acted upon at a respective time with the same inert gas fluid pressure and thus driven with the same inert gas flushing gas, which can be achieved in that always a converter half with the standard purge gas and a Converter half is acted upon with the free-purge gas. As a result, the cost of the required inert gas purge gas can be reduced when using typical single-hole plug as floor nozzles by 30%, the potential savings in designed as a multi-hole dishwasher floor nozzles is still slightly higher and these savings on BOF Refer to converter.

Ein Beispiel, aus dem die Relevanz des erfindungsgemäßen Verfahrens (Impulsspülung) ersichtlich ist, zeigt die 1. Dort sind die Verhältnisse dargestellt, die sich bei einem neu zugestellten 190 t BOF-Konverter mit sechs Bodendüsen (P1 – P6), einer Standard-Spülgasmenge von 48 Nm3/h, einer Freihalte-Spülgasmenge von 20 Nm3/h und einer Zeitspanne von 30 Sekunden für einen Abschnitt einer Impulsspülung, einstellen. Die Kurven zeigen die zeitliche und räumliche Ausbreitung eines zugesetzten Tracers (Indikators) an sechs verschiedenen Positionen (P1 – P6), wie sie sich innerhalb der Schmelzendomain, d. h. innerhalb der Eisenschmelze, einstellt. Die (theoretische) Mischungskonzentration beträgt c = 2.3. Sie ist unter anderem durch das Verhältnis aus Tracervolumen und Eisenschmelzen volumen festgelegt. Aus der 1 ist ersichtlich, dass die Mischungskurven beim Betrieb mit der Standard-Spülgasmenge von 48 Nm3/h (durchgezogene Linien), bei welchem über die gesamte Prozesszeit alle Bodendüsen mit dergleichen Standard-Spülgasmenge von 48 Nm3/h beaufschlagt werden, und die sich beim alternierenden Impuls-Spülbetrieb (gestrichelte Linien) einstellenden Mischungskurven, bei welchem jeweils drei Bodendüsen mit der Standard-Spülgasmenge und drei Bodendüsen mit der Freihalte-Spülgasmenge alternierend über eine Zeitspanne von jeweils 30 Sekunden beaufschlagt werden, annähernd gleich sind. Daraus ergibt sich, dass hinsichtlich der sich in der Eisenschmelze einstellenden Verhältnisse bzgl. der Temperatur und der Schmelzzusammensetzung Unterschiede kaum auftreten, sich aber dadurch, dass jeweils eine Konverterhälfte mit der Standard-Spülgasmenge und eine Konverterhälfte mit der Freihalte-Spülgasmenge beaufschlagt wird, eine Einsparung, wie vorstehend beschrieben, an durchgesetzter Inertgasmenge (Inertgasmasse) erreicht wird. Da darüber hinaus beim Impulsspülen die lokale Geschwindigkeit der Gasblasen und die Umwälzung innerhalb der Schmelzen im Wesentlichen erhalten bleiben, bewirkt die Anwendung des Impulsspülens oder Impulsspülverfahrens keine wesentliche Änderung des während der Blasphase oder des Zeitabschnittes der Inertgaseinblasung ablaufenden Homogenisierungsprozesses in der Eisenschmelze.An example from which the relevance of the method according to the invention (pulse rinsing) can be seen is shown in FIG 1 , It shows the conditions of a newly delivered 190 t BOF converter with six bottom nozzles (P1 - P6), a standard purge gas quantity of 48 Nm 3 / h, a free purge gas quantity of 20 Nm 3 / h and a period of time of 30 seconds for a portion of a pulse purge. The curves show the temporal and spatial propagation of an added tracer (indicator) at six different positions (P1 - P6) as it occurs within the melt domain, ie within the molten iron. The (theoretical) mixing concentration is c = 2.3. It is determined inter alia by the ratio of Tracervolumen and molten iron volume. From the 1 It can be seen that the mixing curves when operating with the standard amount of purge gas of 48 Nm 3 / h (solid lines), in which over the entire process time all bottom nozzles with the same standard purge gas quantity of 48 Nm 3 / h are applied, and in the alternating impulse flushing operation (dashed lines) adjusting mixing curves, in which each three floor nozzles with the standard purge gas and three floor nozzles with the free-purge gas are applied alternately over a period of 30 seconds, are approximately equal. It follows that with respect to the adjusting itself in the molten iron ratios with respect to the temperature and the melt composition differences hardly occur, but by the fact that each a converter half with the standard purge gas and a converter half is acted upon by the free-purge gas, a saving , as described above, is achieved by passing inert gas (inert gas mass). Moreover, since the local velocity of the gas bubbles and the circulation within the molten masses are substantially retained in the pulse rinsing, the use of the pulse rinsing or pulse rinsing method does not substantially change the homogenization process in the molten iron during the blowing phase or the time portion of the inert gas blowing.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 2511862 C3 [0005] - DE 2511862 C3 [0005]

Claims (3)

Verfahren zur Behandlung einer Eisenschmelze in einem Konverter, bei welchem die Eisenschmelze während einer Blasphase durch oberseitiges Aufblasen von Sauerstoff behandelt wird und wobei zumindest während eines Zeitabschnittes der Blasphase konverterbodenseitig über mehrere Boden- oder Seitendüsen ein Inertgas oder ein Inertgas enthaltendes Fluid in die Schmelze eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest über einen Zeitraum während des Zeitabschnittes der Blasphase ein erster Teil der Boden- oder Seitendüsen mit einem mäßigen, den Durchsatz einer diesen ersten Teil an Boden- oder Seitendüsen freihaltenden Freihalte-Spülgasmenge an Inertgas bewirkenden Inertgas-Fluiddruck und der verbleibende Teil der Boden- oder Seitendüsen mit einem demgegenüber erhöhten, den Durchsatz einer Standard-Spülgasmenge an Inertgas bewirkenden Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt wird.A process for the treatment of an iron melt in a converter, wherein the molten iron is treated during a blowing phase by top blowing of oxygen and at least during a period of the blowing phase on the bottom side Ererbertenseitig an inert gas or an inert gas containing fluid is injected into the melt via a plurality of bottom or side nozzles , characterized in that at least over a period of time during the period of the blowing phase, a first part of the bottom or side nozzles with a moderate, the throughput of this first part of bottom or side nozzles free-hold flushing gas amount of inert gas causing inert gas fluid pressure and the remaining Part of the bottom or side nozzles with a contrast increased, the flow rate of a standard purge gas to inert gas causing inert gas fluid pressure is applied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Zeitraums jeweils ein Teil aller jeweils in einem Konverter vorhandenen Boden- oder Seitendüsen mit dem mäßigen Inertgas-Fluiddruck und der andere Teil aller jeweils in einem Konverter vorhandenen Boden- oder Seitendüsen mit dem erhöhten Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt wird.Method according to claim 1, characterized in that that during the period each part of each in a converter existing floor or side nozzles with the moderate inert gas fluid pressure and the other Part of all existing in a converter floor or side nozzles is subjected to the increased inert gas fluid pressure. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Zeitabschnittes und/oder des Zeitraumes alternierend während einer Zeitspanne jeweils unterschiedliche Gruppen von Boden- oder Seitendüsen mit dem mäßigen oder dem erhöhten Inertgas-Fluiddruck beaufschlagt werden.Method according to claim 1 or 2, characterized that during the period and / or the period alternately different during a period of time Groups of ground or side jets with the moderate or the increased inert gas fluid pressure can be applied.
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