DE1433658A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Umwandlung von schmelzfluessigem Roheisen in Stahl - Google Patents

Description

DipL-lng. August Boshart AOC

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Stutfgart-N, Ditkcnwaidstr. 213D V >' * *

Vereinigte ÖsterreiirtflrtS^ne ülisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft

ini,i„_z. 14J3658

Voifc-ircn zur kontinuierlichen Umwandlung von nclir.elzflüssigem Roheisen in Stahl

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren ζ<.ιτ kontinuierlichen Umwandlung von schmelzfluss!goη Roheisen ?.n Stahl durch Frischen mit einem gasförmigen, λ Sauerstoff in freier oder gebundener lorm enthaltenden Frischmittel.

En r;?.n"l boreits kontinuierliche Fri^chverfahron bekennt, bei denen die Umsetzungsk-mponcnten Roheisenj Prischmittel und schlackenbildende Stoffe stetig in ein Reaktionsgeiäß eingeführt werden und der hergestellte Stahl stetig abgezogen \vird. Ein bekannter Vorschlag auf diesem Gebiet besteht darin. :^T.ie Rcheisenschmelse in Kontakt mit dem Prischnittel ^.inen liegenden Trommelkonverter durchlaufen jsu las-3cn, der durch Einbauten in mehrere zylindrische Abschnitte geteilt ist, wobei eine stufenweise Zerlegung den pD^ozesses in unterschiedliche Reaktionen (Entsilizierung, Entkohlung, Entphosphorung) erreich"¹; v.-^r sollte.

BAD ORtQINAL

Β O 9 8 1 07 O 6 A 2

U33658

Ein anderer Vorschlag dieser Art geht dahin* den Irischprozeß in mehreren voneinander getrennten Reaktionszonen, und zwar in einer oder mehreren Vorfrischreaktionszonen und einer Entkohlungszone, durchzuführen, die auf verschieden hoher Temperatur gehalten werden, wobei in jede dieser Zonen Sauerstoff mit Lanzen eingeblasen wird.

Die beschriebenen bekannten Verfahren haben, soweit bekannt, bis heute keine_iBetriebsreife erlangt, weil ihnen eine wesentliche Voraussetzung der kontinuierlichen Verfahrenstechnik, nämlich eine hohe Umsetzungsgeschwindigkeit auf engem Raum, fehlt. Tatsächlich sind die in Betracht gezogenen Maßnahmen, das Einblasen des Frischmittels mittels Lanzen in verhältnismäßig großräumige Konverter und die dauernde Aufrechthaltung flüssiger Metallbäder in den Konvertern der diskontinuierlichen Arbeitsweise entlehnt; und sie eignen sich auch nur für chargenweisen Betrieb.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Überwindung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten. Sie hat ein kontinuierliches Verfahren zur Umwandlung von flüssigem Roheisen in Stahl zum Ziel, wobei die erwünschte hohe Umsetzungsgeschwindigkeit in kleinräumigen Reaktionskammern wirklich erreicht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren, welches in mehreren voneinander getrennten Reaktionszonen, und zwar in mindestens einer Vorfrischreaktionszone und

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einer Entkohlungsfeaktionszöne durchgeführt wird, die auf verschiedet hohen Temperaturen gehalten werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Roheisen beim Einfließen in wenigstens eine der Reaktionszonen mittels des Frischgases zerstäubt wird. Durch die erfindungsgemäße Umsetzung in fein verteiltem," d.h. zerstäubtem Zustand wird die erforderliche große Flächenberührung geschaffen, die

es ermöglicht, unter Einhaltung der optimalen Be- ä

dingungen hinsichtlich Temperatur und Sauerstoffangebet in jeder Zone ein Maximum an Reaktionsgeschwindigkeit und demzufolge eine minimale'. Frischdauer zu erreichen. In Verbindung damit findet man mit kleinen Reaktionsräumen das Auslangen und bedarf keiner umfangreichen Transport- und Zusatzanlagen.

Die Trennung der Reaktionszonen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist. eine vollständige, d.h. es werden geschlossene Reaktionskammern verwendet, die untereinander nicht in Verbindung stehen. Dadurch können in den verschiedenen Kammern verschiedene Bedingungen in bezug auf Temperatur, Druck u.dgl. eingehalten werden; es wird eine gegenseitige Beeinflussung vermieden, die Bildung von Rauch und Staub wird verhindert und es können brennbare Abgase aus einer Kammer nutzbar gemacht werden. Die Reaktionszonen bzw. -kammern sind zweckmäßig kaskadenförmig hintereinander angeordnet,-wodurch ein Transport des Roheisens durch. Schwerkraft möglich ist.

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Wie einleitend erwähnt wurde, zielt die Erfindung darauf al), durch eine Zerlegung des 3?rischprozesses in einzelne Stufen und durch die Schaffung großer Reaktionsflächen eine maximale Umsetzung zu erzielen. Die Begleitelemente des Roheisens verhalten sich in bezug auf die Affinität zum Sauerstoff nicht gleichartig. Aus der Betrachtung der Gleichgewicht sbezieliungen der Oxydationsreaktionen jedes einzelnen als Begleiter des Roheisens auftretenden Elementes, insbesondere Si, Mn, P, Al, C, ergibt sich, daß im Temperaturbereich der Stahlerzeugung das Verhalten des Kohlenstoffes grundsätzlich anders ist als das der übrigen Elemente, indem die Affinität des Kohlenstoffes zum Sauerstoff mit steigender Temperatur zunimmt, während die Affinität aller anderen Begleitelemente abnimmt. Im Temperaturbereich des flüssigen Eisens ist die Sauerstoffaffinität des Mangans am größten, dann folgen Silizium und Aluminium.

Uach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diesen Beziehungen durch Einhaltung bestimmter Temperaturen in den einzelnen Zonen und/oder durch Einhaltung des optimalen Sauerstoffangebotes Rechnung getragen. Wenn im Roheisen außer Kohlenstoff nur Mangan und Silizium als Begleitelemente vorhanden sind, die ohne Zugabe von schlackenbildenden Stoffen entfernt werden können, genügt eine einzige Vorfriseh-

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reaktionszone. Ist außerdem Phosphor vorhanden, so wird eine zusätzliche Vorfrischreaktionszone vorgesehen, wobei in der ersten Reaktionszone ohne Zugabe von schlackenbildenden Stoffen Silizium und/oder Mangan und in der zweiten Reaktionszone unter Zugabe von Kalk, insbesondere Kalkstaub, Phosphor entfernt wird. Die Vorfrisch- und die Entphosphorungsreaktionszone werden vorzugsweise auf einer Temperatur von 1250 bis 135O⁰C gehalten, während die Entkohlungszone auf höherer Temperatur, nämlich auf 1550 bis 1800⁰C, gehalten wird. In der oder in den Vorfrischreaktionszonen wird zweckmäßig ein an Sauerstoff ärmeres Frischmittel, z.B. Luft oder ein Sauerstof f-COg- bzw. -ELpO-Gemisch, als Prischmittel verwendet; in der Entkohlungszone erreicht man mit sauerstoffangereicherter Luft oder technisch reinem Sauerstoff die besseren Ergebnisse. Dem gasförmigen Prischmittel können feste Oxyde, insbesondere Eisenoxyde, zugefügt sein, wie später noch genauer beschrieben wird. Die einzelnen Reaktionszonen werden zweckmäßig durch eine vom Frischprozeß unabhängige Heizung auf der vorbestimmten Temperatur gehalten.

Unter Bedachtnahme auf die erwähnten Grundsätze des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht eine bevorzugte Ausführungsform für die Umwandlung von Roheisen, welches neben Silizium und Mangan Phosphor enthält, in folgenden Stufen:

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I. Oxydation von Silizium und Mangan bei niedriger Temperatur und Abscheiden der·anfallenden Oxydationsprodukte vom Eisen.

II. Oxydation von Phosphor in Gegenwart schlackenbildender Stoffe bei niedriger Temperatur, Trennung der Schlacke vom Eisen.

III. Aufheizen auf Kohlenstoffreaktionstemperatur und Stahlschmelztemperatur.

IV. Oxydation des Kohlenstoffes bei hoher' Temperatur.

V. Desoxydation des Stahles mit gasförmigen-amd/oder festen Reduktionsmitteln.

VI. Beruhigen und legieren.

In der Aufheizzone wird die Temperatur des Roheisens auf die Temperatur der Entkohlungszone gebracht. Zum Unterschied von den bekannten Frischverfahren ist hierzu nicht die Verbrennungswärme des Siliziums, Mangans, Phosphors und Eisens notwendig, die sehr teure Heizmittel darstellen, sondern dies erfolgt mit einem billigen Heizmittel, wie Gas oder Elektrowärme. Die Oxydation der Roheisenbegleitelemente in den Vorfrischreaktionszonen soll zu keiner wesentlichen Temperaturerhöhung führen, well dies eine Senkung der Reaktionsgeschwindigkeit in den Vorfrischzonen zur Folge hätte. Wie bereits erwähnt wurde, wird das Vorfrischen bevorzugt mit einem schwach oxydie—

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renden Gas, z.B. mit CO₂, H₂O oder luft "bzw. mit Gemischen daraus, durchgeführt. Man kann auch ein Gemisch aus festen und gasförmigen Reaktionsmitteln verwenden. Der wirtschaftlichste Betrieb ergibt sich, wenn mit einer Mischung von gasförmigen und festen Oxydationsmitteln gefrischt wird, da dann aus dem Eisenerz (festes Oxydationsmittel) nach dem direkten Stahlherstellungsverfahren durch die Elemente Silizium, Mangan, Phosphor und Kohlenstoff Eisen reduziert wird. Der Frischprozeß in dieser Phase stellt so ein kombiniertes Verhüttungsfrisehverfahren dar.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anlage zu seiner Durchführung werden nun anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Pig. 1 stellt ein Schema des Stoff-Flusses, Fig. 2 ein Schema einer bevorzugten Art der Metallzerstäubung dar.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Hochofen bezeichnet, der mit niedrigstem Koksbedarf betrieben werden kann (Stahleisen). Das Roheisen läuft über einen Schlackenabscheider, der als Vorherd 2 dargestellt ist, zur Entschwefelungsanlage 3· Das Roheisen soll hier weitgehend entschwefelt werden, da eine besondere Entschwefelung beim folgenden Friechprozeß nicht vorgesehen ist.

Ein Roheisenmischer 4 ist der erfindungsgemäßen Kaskadenfrischanlage vorgeschaltet. Dieser

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Mischer dient als Roheisenspeicher und.Ausgleichsbehälter. Er ist nicht unbedingt notwendig, da_; .. .. auch direkt, vom Hochofen her gearbeitet, werden kann, wenn dieser laufend Roheisen abgibt.

Der Kaskadenfrischprozeß umfaßt die früher aufgezählten Stufen I bis VI; die Oxydations- bzw, Frischstufen werden in den geschlossenen, mit feuer-, festem Material ausgekleideten Oxydationskammern 5, 14 und 22 durchgeführt, . _r ■ .

In der Reaktionskammer 5 wird die Stufe I durchgeführt. Auf das in senkrechtem Strahl einfließende Roheisen wird durch die Düse 10 gasförmiges Frischmittel aufgeblasen und das Roheisen wird zerstäubt. Als Frischmittel können CO₂, O₂, HrjO-dampf, Luft aus den Speichern 6, 7, 8 und 8a oder Gemische daraus verwendet werden und Eisenerz aus dem Speicher 7a kann zugesetzt werden. Das Frischmittel wird durch die Leitung 9 zur Düse 10 geleitet. In der vor-' geschalteten Mischdüse 10a wird das gasförmige Frischmittel mit dem festen gemischt.

Die Reaktionskammer 5 wird vor Beginn des Frischens auf die gewünschte Temperatur von etwa 1250 G aufgeheizt. Eine elektrische Heizung ist einer Gasheizung vorzuziehen, weil diese das Reaktionsprodukt durch Abgase nicht verunreinigt; außerdem wird die Gasmenge im Reaktionsraum nicht erhöht. Es ist ausreichend, in der Stufe I ein Eisen mit niedrigem

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Silizium- und Mangangehalt zu erzielen» Der Abbrand beträgt für Silizium und Mangan in der Stufe I etwa 70$, so daß bei Stahlroheisen als Ausgangsprodukt noch etwa 0,1 bis 0,3$ Silizium und Mangan übrigbleiben.

Ein vollkommener Abbrand in der Stufe I wird nicht angestrebt, um für die folgenden Stufen noch einen Oxydationsschutz für das Eisen zu haben. Aus der

Kammer 5 fließen Schlacke und Metall durch einen Ab- a

fluß aus. Die Trennung der Schlacke vom Metall erfolgt außerhalb des Reaktionsräumes, beispielsweise durch eine Vorrichtung, wie sie beim Roheisenabstich des

Hochofens angewandt wird.

Das bei der Zerlegung von 2 CO₂ in 2 CO
und O₂ freiwerdende CO wird durch die Abgasleitung in die Sammelleitung 12 geführt. Dasselbe gilt auch für etwas durch eine HgO-Zerlegung entstandenes H₂.

Kohlenstoff, Phosphor und Schwefel werden in der Stufe I kaum verändert und entsprechen etwa" den Roheisen-Werten. Das Metall wird durch die Leitung 13 in die auf 1250⁰C befindliche Reaktionskammer

14 geleitet, in der die Stufe II durchgeführt wird. In dieser Stufe werden Sauerstoff aus dem Behälter und Erz aus dem Behälter 7a über die Mischdüse 18a
durch die Leitung 16 zugeführt und mittels der Düse

15 wird das über die Leitung 13 einfließende Metall zerblasen. Zur Verschlackung der entstehenden Phosphorsäure wird Kalkstaub verwendet, der durch die

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Mischdüse 18 mit dem Sauerstoff vermischt zugeführt wird. Verläuft die Reaktion mit reinem Sauerstoff z-u heiß, so muß der Erzanteil erhöht werden.

Die Trennung der P₂0f-~hältigen Schlacke vom Eisen geht wie in der ersten Kammer vor sich. Das aus der Stufe II abfließende Eisen ist nahezu frei von Mangan, Silizium, Phosphor und Schwefel.

Das kohlenstoffreiche Eisen wird im Ofen von zirka 1300⁰C auf 165O⁰C erhitzt (Stufe III). Die Erhitzung erfolgt mit einer Elektro- oder llammenheizung. Das Eisen befindet sich nach dem Verlassen des Ofens auf Stahlschmelztemperatur, die auch die KohlenstoffOxydationsreaktion ermöglicht.

In der Kammer 22 erfolgt die Oxydation des Kohlenstoffes (Stufe IV der Frischkaskade). Durch die Düse 23 läuft das Metall ein und wird mittels der Düse 24- durch das Frischmittel zerstäubt. Die oxydierende Wirkung kann durch Mischen von O₂, Pe₂O,, HrjO-Dampf, CO₂ und Luft geregelt werden. · Diese Regelung des Sauerstoffangebotes hat den Zweck, eine Eisenverbrennung zu vermeiden. Die Kohlenstoffreaktionskammer 22 ist auf 1650 bis 1800⁰O vorgeheizt. Das bei der Reaktion entstehende CO wird durch die leitung 27 in die Sammelleitung 12 geleitet. Das Eisen wird von etwa vorhandener Schlacke außerhalb der Kammer 22, wie bei den Stufen I und II, getrennt.

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Der Fluß des Eisens durch die einzelnen Stufen wird bei den Kaskaden I bis IV durch den Niveau-Unterschied erreicht. Man kann jedoch, wenn die baulichen Voraussetzungen dies nicht erlauben, d.h. wenn der erforderliche Niveau-Unterschied nicht für alle -Zonen vorhanden ist, das Metall zwischendurch mit einer Hebevorrichtung heben. Diese Möglichkeit ist in der schematisehen Darstellung gemäß ]?ig.1 nach der Zone IV vorgesehen. Das Eisen fließt nach der Kohlenstoffreaktionsstufe in eine Druckkammer 28. Diese hat die Aufgabe, das Eisen auf eine den baulichen Bedingungen entsprechende Höhe zu heben; das Heben erfolgt hier mit COp und kann mithilfe einer Mammutpumpe durchgeführt werden.

Über die Leitung 29 und durch die Düse gelangt das Eisen in die Reaktionskammer 32, in der die Desoxydationsstufe V durchgeführt wird. Die Desoxydation erfolgt nach demselben Grundsatz wie die f beschriebenen Oxydationsvorgänge, d.h. in zerstäubtem Zustand des Metalles, damit die Reaktionsfläche möglichst groß.ist und die Verweilzeit im Desoxydationsraum der Verweilzeit in den Oxydationsräumen entspricht.

Bei der Desoxydation ist der Sauerstoffgehalt des Eisens herabzusetzen und das entstandene Desoxydationsprodukt soll vom Eisen wieder vollständig getrennt werden. Die vollständige Abscheidung gelingt am sichersten, wenn das Desoxydationsprodukt

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gasförmig ist. Ein gasförmiges Desoxydationsprodukt erhält man bei Anwendung von Kohlenstoff als Desoxydationsmittel« Dieses Mittel ist aber selten (nur bei hochgekohlten Stählen) anwendbar. Meist muß mit anderen Desoxydationsmitteln gearbeitet werden, z.B. mit Magnesium, Aluminium usw. Diese Mittel werden in Pulverform mit dem Zerstäubungsgas eingeblasen. Das Zerstäubungsgas ist ein nicht oxydierendes Gas, zum Beispiel CO. Aus der CO-Leitung 12 wird über die Leitung 35 CO entnommen, im Kühler 36 auf Reinigungstemperatur gekühlt, im Wascher 37 gereinigt und mit der Pumpe 38 durch die Leitung 34 gefördert. In einer Mischdüse 39 wird das Zerstäubungsgas mit dem festen Desoxydationsmittel gemischt. Durch die Düsen 30 lind 31 erfolgt das Zerblasen des Metalles. Die Desoxydationsstufe ist auf 165O⁰C aufgeheizt. Der Stahl und die Desoxydationsschlacke fließen gemeinsam aus der Kammer 32 und werden außerhalb getrennt. Dasr entstehende Abgas wird im Feldrohr 33 abgeführt.

Einfacher kann die Desoxydation mit einer Desoxydationsschlacke durchgeführt werden. In diese Schlacke, die in der Desoxydationskammer flüssig ge-, halten wird, wird der zu desoxydierende Stahl eingeleitet .oder eingeblasen. Die Vorrichtung hiezu ist praktisch"lii/e· gleiche wie vorher, nur müssen mit dem Zerstäusbüngsgas auch die Schlackenbildner eingeblasen

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Die Legierungsstufe VI wird in den Kammern 41 durchgeführt, wobei Legierungselemente in festem oder flüssigem Zustand eingebracht werden. Für die Herstellung von hoch legierten Stählen sollen die Kammern 41 heizbar sein.

Das Einschmelzen von Schrott ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in den einzelnen Stufen nicht möglich. Mithilfe des aus der Stufe I und der Stufe IV kommenden CO kann jedoch Schrott geschmolzen werden, so daß das erfindungsgemäße Verfahren auch in dieser Hinsicht anderen Methoden nicht unterlegen ist.

Für das Schrottschmelzen ist der Schachtofen 42 vorgesehen.

Da beim erfindungsgemäßen Kaskadenfrischen die einzelnen Kammern gasdicht sind, treten keine oder nur geringe Gasverluste auf. Es können daher die Abgase, die noch brennbare Bestandteile enthalten, gesammelt und für Heizzwecke verwendet .werden. Für das Schrottschmelzen steht daher noch Wärme zur Verfügung.

Der Schachtofen arbeitet mit einer gemischten Feuerung, d.h. einer Gas- und Streufeuerung. Das aus den Stufen I und IV kommende CO wird im ungereinigten Zustand in die Leitung 12 eingeblasen. Die Bodendüse 43 des Schachtofens 42 ist als Brenner ausgebildet. In diesem wird das ungereinigte CO ver-

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brannt. Die im Schachtofen vorhandene Koksschicht reduziert etwa mit dem CO eingeblasenen PepO-z-hältigen Staub, so daß eine eigene Gasreinigung nicht erforderlich ist.

Der Schachtofenbetrieb ist kein reiner Schmelzbetrieb. Er liegt in seiner Betriebsweise zwischen Hochofen und Gießereischachtofen. Das vom Schachtofen kommende Eisen geht über Vorherd 43a, Sodaentschwefelung 44 zum Roheisenmischer 4 und von da in die Kaskadenfrischanlage. Das Abgas des Kupolofens wird je nach Zusammensetzung entweder für die Winderhitzung in die Winderhitzeranlage geleitet oder einer anders gearteten Verwendung zugeführt.

Wie erwähnt, kann in der Stufe III die Aufheizung elektrisch auf Stahlschmelztemperatur mithilfe eines Durchlaufοfens 21 erfolgen. Diese Art der Erhitzung kann eingespart werden, wenn in der Stufe IV die Aufheizung auf Stahlschmelztemperatur und Entkohlung gleichzeitig durchgeführt wird. Die Stufe IV muß auf 165O⁰C bis 175O⁰C gehalten werden, und die Zerstäubung muß mit der stark oxydierenden Heizflamme erfolgen. Infolge der durch die Zerstäubung vorhandenen großen Metalloberfläche erfolgt durch die Strahlung eine rasche Wärmeübertragung, so daß dadurch die Stufe III erspart werden kann.

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In Pig. 2 ist ein bevorzugtes Konstruktionsprinzip einer Zerstäubungsdüse schematisch gezeigt. Die Zerstäubungsdüse hat ein Auslaufstück a zur Bildung eines fallenden Metallstrahles und rechtwinkelig oder schräg dazu angeordnete Blasdüsen b mit einem Düsenmundstück d. Das unter Druck stehende gasförmige Frisehmittel wird durch die Blasdüsen eingeblasen. Mit c ist die Ablöse- oder Wirbelkante bezeichnet. Die gegenseitige lage von a und d beeinflußt die Zerstäubungswirkung.

Ausführungsbeispiel t

Roheisen wurde in einer Kaskadenfrischanlage gemäß der Erfindung gefrischt. Es wurden in getrennten Kammern ein« Vorfrischreaktionszone und eine Entkohlungereaktionszone mit einer dazwischen angeordneten Aufheizzone vorgesehen. Die Vorfrischkammer wurde auf einer Temperatur von 1250⁰C gehalten. Luft mit einem Druck von 8 atü wurde als Frisch mittel in der Vorfrischzone verwendet. Die Zerstäubungsdüse hatte einen Durchmesser von 12 mm; das Auslaufetück zur Bildung des fallenden Roheisenstrahles hatte einen Durchmesser von 14 mm. Unter diesen Bedingungen wurde eine vollständige Zerstäubung erzielt.

Die Entkohlungskaiamer wurde auf einer Temperatur von 155O°C gehalten, Ale Frischmittel

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wurde reiner Sauerstoff verwendet. Die Zerstäu"bungs-"bedingungen waren die gleichen wie in der Vorfrisehzone (Düsendurchmesser 12 mm, Durchmesser des Eisenstrahles 14- mm, Druck 8 atü).

Folgende Versuchsergebnisse wurden erhalten:

Versuch Nr. 1

Proben- 1. Oxydationsstufe (Luft) 2.Oxydationsstufe (O₂) entnahme· C# Si^ Mn# Gfo Slfo Mn# 0% Si# Mn#

nach vor nach nach der Oxydation

see Oxydation

30 4,10 0,63 1,74 3,70 0,12 0,36 0,92 0,10 0,26

45 3,71 0,13 0,35 0,98 0,08 0,26

60 3,72 0,11 0,34 0,95 0,12 0,25

75 3,68 0,12 0,35 0,95 0,12 0,25

90 3,71 0,13 0,35 0,96 0,11 0,25

Versuch Ur. 2

30 4,30 0,95 1,50 4,10 0,24 0,38 0,86 0,12 0,21

45 4,00 0,23 0,34 0,84 0,10 0,21

60 3,90 0,24 0,31 0,83 0,10 0,20

75 4,10 0,20 0,31 0,85 0,11 0,22 -

90 4,00 0,18 0,31 0,85 0,10 0,21

Versuch Nr. 3

30 4,00 0,80 1,00 3,93 0,21 0,33 0,83 0,08 0,26

45 3,98 0,21 0,33 0,80 0,10 0,26

60 3,97 0,18 0,31 0,81 0,11 0,24

75 4,00 0,14 0,35 0,80 0,06 0,25

90 3,98 0,16 0,33 0,82 0,10 0,25

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Obwohl die "bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin besteht, daß das Roheisen in jeder Reaktionszone, d.h. in der oder den Vorfrischreaktionszone(n) und in der Entkohlungsreaktxonszone in zerstäubtem oder versprühtem Zustand umgesetzt wird, fallen auch Verfahrensvarianten in den Rahmen der Erfindung, bei denen die Umsetzung in zerstäubtem oder versprühtem Zustand nicht in allen, sondern nur in einem Teil der einzelnen Verfahrensstufen vorgenommen wird.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Umwandlung von schmelzflüssigem Roheisen in Stahl durch Frischen mit einem gasförmigen, Sauerstoff in freier oder i

gebundener Form enthaltenden Frischmittel, wobei der Frischprozeß in voneinander getrennten.Reaktionszonen, und zwar in mindestens einer Vorfrischund einer Entkohlungszone, durchgeführt wird, die auf verschieden hoher Temperatur gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Roheisen beim Einfließen in wenigstens eine der Reaktionszonen mittels des Frischgases zerstäubt wird.

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1 A336-58

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder in den Vorfrischreaktionszone(n) ein an Sauerstoff ärmeres Frischmittel als in der Entkohlungszone verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder in den Vorfrischreaktionszone(n) Luft oder ein Sauerstoff-CO₂- bzw. -HgO-Gemisch als Frischmittel verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der letzten Vorfrischreaktionszone (Bntphosphorungszone) und der Entkohlungszone eine Aufheizzone zwischengeschaltet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Entkohlungszone eine Desoxydationszone nachgeschaltet ist, die auf einer Temperatur von 1600 bis 1700⁰C gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Desoxydationsmittel ein in inertem Gas, wie COg oder CO, suspendiertes oxydierbares Metall, wie Al oder Mg, verwendet wird und der zu des oxydierende Stahl mit dem Gas zerstäubt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Desoxydationsmittel eine Desoxydationsschlacke verwendet wird.

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8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 "bis 7, mit einer Anzahl von kaskadenförmig hintereinander angeordneten Reaktionskammern, die mit Einlassen für flüssiges Metall und gasförmiges Frischmittel versehen sind, gekennzeichnet durch eine Zerteilungseinrichtung
für flüssigee Metall, einen Herd oder Sumpf zur aaanliug des !erteilten flüssigen Metalles bzw. zur Trennung des flüssigen Metalles von der Schlacke.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zerteilungseinrichtung für das flüssige Metall eine Zerstäubungsdüse vorgesehen ist, die ein Auslaufstück zur Bildung eines fallenden
Metallstrahles und rechtwinkelig oder schräg dazu angeordnete Düsen zum Ausströmen eines komprimierten Gases aufweist.

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