DE1911994B2

DE1911994B2 - Schrotteinschmelz verfahren zur Stahlherstellung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1911994B2
Application number: DE1911994A
Authority: DE
Inventors: Hans Guenther Dr.-Ing. Geck; Hans Juergen Dr.-Ing. Langhammer
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1969-03-10
Filing date: 1969-03-10
Publication date: 1974-02-28
Also published as: US3775544A; FR2041068A2; DE1911994A1; FR2041068B2; GB1305914A; DE1911994C3

Description

und dann durch die Ausflußöffnung des Schmelzge- halb eines großen Bereiches, d. h. nicht nur während

fäßes abfließt ohne weitere größere Wärmemengen des Durchlaufens durch die Rinne, sondern auch

aufzunehmen, d. h. von der Liquidustemperatur aus noch teilweise im Einschmelzgefäß,

gesehen, hat die Schmelze lediglich eine geringe Der Zeitbedarf für das Aufheizen und Raffinieren

Überhitzungstemperatur. Die Schmelze hat hiermit 5 sowie die Einstellung der jeweiligen Analyse ist m

aber bereits über 90 »/o des Wärmeinhaltes des ab- ausreichendem Maße während des Emfullens der fol-

gießfahigen Stahles von etwa 1620° C erreicht Die genden Charge gegeben. Außerdem laßt sich die Ein-

Liquidustemperatur reicht jedoch nicht aus um die Schmelzgeschwindigkeit durch den Brenner bis zum

Temperaturverluste während des Füllens zu decken maximalen Wärmeangebot problemlos einstellen,

und die Wärme für das Aufheizen der Kohle und des io Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen, die

Kalkes sowie für die endothermen Lösungs- und aber lediglich bevorzugte Ausführungsformen dar-

Kohlereaktionen aufzubringen. Aus diesem Grunde stellen, beispielsweise näher erläutert,

wird in einem weiteren Verfahrensschritt nach der Es zeigt . .

Zugabe der Legierungselemente die Überhitzungs- Fig.l die Lichtbogenelektrodeneinnchtung nut

wärme für den Gießprozeß in die Schmelze einge- xs einem Auffanggefäß,

bracht, wobei dann auch die Auflösung der einge- Fig.2 ein Auffanggefäß, welches mit emer induk-

setzten Legierungselemente erfolgt tiven Auf heizungseinrichtung versehen ist.

Die Zugabe von Legieningselementen ist unter an- Fi g. 3 ein Einschmelzgefäß, wobei die induktive

derem auch dadurch bedingt daß infolge des oxydie- Aufheizungseinrichtung an der Auslaufnnne an-

renden Umschmelzprozesses der ursprüngliche Koh- ao geordnet ist, .

lenstoffgehalt des Schrottes sowie die anderen oxy- Fig.4 einen Querschnitt durch die Fig.3 ent-

dierbaren Bestandteile wie Mn, Si, Cr usw. teilweise sprechend der Schnittlinie IV-IV.

herausgebrannt werden. Die für den Aufheizungs- Gemäß Fig.l befindet sich das Auffanggefäß 1

und Raffinierprozeß erforderlichen Legierungsele- für die aus der Schmekeinrichtung (nicht dargestellt)

mente sowie Kalk können bereits vor dem Füllen des as ausfließende Schmelze auf einem mit Rädern 2 verse-

Behälters mit der Schmelze eingebracht werden. henen Wagen 3, um von der Schmelzemnchtung

Die Erfindung hat den Vorteil, daß im Anschluß schnell zur Elektrodeneinrichtung 4 gefahren werden

an den an sich schon sehr wirtschaftJichen Erschmel- zu können, wo die Temperatur der Schmelze, die der

zungsprozeß des Schrottes auch noch auf sehr wirt- Liquidustemperatur entspricht, auf etwa 1620° C er-

schaftliche Art abgießfähiger Stahl hergestellt werden 30 höht wird. Das Auffanggefäß ist mit einem Deckel 5

kann, weil das Verfahren schnell und ohne großen versehen, in welchem die Einflußöffnung 6 vorhan-

Aufwand durchführbar ist. Dabei kann das Verfah- den ist. Durch diese Öffnung 6 wird die Heizelek-

ren isoliert von einem Hüttenwerk zur Anwendung trode7 eingeführt, wobei dann zwischen der Elek-

kommen, weil flüssiges Roheisen nicht zur Verfü- trode 7 und der Schmelze 8 der Lichtbogen 9 gezün-

gunp stehen muß; denn es wird ausschließlich Schrott 35 det wird. Die Elektrodeneinrichtung 4 ist vertikal

chargiert. Durch den Überschuß an Kohle und die verfahrbar angeordnet.

reduzierende Lichtbogenaufheizung wird der Eisen- Gemäß Fig.2 ist das Auffanggefäß 1 ebenfalls auf

gehalt der Schlacke weitgehend reduziert und so das einem mit Rädern 2 versehenen Wagen 3 angeordnet,

Gesamtausbringen auf den Wert normaler Elektro- um nach der Füllung unter der Schmelzeinrichtung

ofen-Abbrandverluste abgebaut. Für das Aufheizen, 40 weggefahren werden zu können. In dem Futter des

Auflegieren und Ausreagieren ist die elektrische Auf- Auffanggefäßes 1 sind die Wicklungen der Induk-

heizung wegen der hohen Energieausnutzung beson- tionsspule 11 angeordnet.

ders günstig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß In Fig.3 ist eine induktive Durchlauferhitzung

bei der Elektrodenaufheizung die Schlacke tempera- veranschaulicht, wobei die Schmelze durch eine

tunriäßig höher beaufschlagt wird und damit metal- 45 Rinne 12 abläuft, die mit einer oder mehreren In-

lurgisch gesehen voll wirksam wird. duktionsspulen 11 versehen ist.

Bei der induktiven Aufheizung kann die Auslauf- Wie sich aus der Fig.4 ergibt, kann die Ausflußrinne z. B. so gestaltet sein, daß eine Aufheizung rinne auch als Doppelrinne ausgeführt sein, wobei nach dem Transformatorprinzip möglich ist. In die- dann jeder Kanal mit einer Induktionsspule 11 versesem Falle erfolgt dann die induktive Erhitzung inner- 50 hen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrottein- D„ _ , schmelzverfahren zur Stahlherstellung und eine Vor- Patentanspruche: richtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patent 1 800 610.

1. Schrotteinschmelzverfahren zur Stahlherstel- 5 Gemäß Patent 1 800 610 besteht das Verfahren lung, wobei eine Schrottsäule von im wesentli- zum Einschmelzen von Schrott darin, daß eine chen gleichbleibendem Querschnitt von unten Schrottsäule von im wesentlichen gleichbleibendem mittels einer zentralen tellerförmigen Flamme, die Querschnitt von unten mittels einer zentral liegenden den größten Teil des Säulenquerschnittes über- tellerförmigen Flamme, die den größten Teil des streicht und so weit über dem Boden des Gefäßes io Säulenquerschnittes überstreicht und so weit über geführt wird, daß das abfließende flüssige Schmelz- dem Boden des Gefäßes geführt wird, daß das abfliegut einen Wärmeschutz für die feuerfeste Ausklei- ßende flüssige Schmelzgut einen Wärmeschutz für dung bildet, aufgeschmolzen und die Schmelze in die feuerfeste Auskleidung bildet, abgeschmolzen einem Auffanggefäß gesammelt wird nach Patent wird und die Schmelze zwecks Herstellung von Stahl 1800610, dadurch gekennzaichnet, xs gemäß einer Ausfühningsform direkt in ein Gefäß daß der aufgefangene eingeschmolzene Schrott mit flüssigem Roheisen eingespeist wird, welches inzwecks Erzeugung eines abgießfähigen Stahles folge der Verbrennung des Kohlenstoffes und der mit Legierungselementen versehen und einer Begleitelemente einerseits die für die Stahlherstellung Aufheizung unterzogen wird. erforderliche Badbewegung liefert und außerdem für

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch ge- ao den notwendigen Wärmebilanzausgleich sorgt,
kennzeichnet, daß die Legierungselemente vor Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Weiterdem Einfüllen der Schmelze in das Auffanggefäß bildung des Verfahrens und der Vorrichtung zur

(I) eingebracht werden. Stahlherstellung gemäß Patent 1 800 610.

3. Verfahren natfh Anspruch 1 und 2, dadurch Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und gekennzeichnet, daß das Auffanggefäß (1) als »5 eine Vorrichtung zu entwickeln, um ohne Verwen-Behälter für die Aufheizeinrichtung benutzt wird. dung von flüssigem Roheisen aus dem eingeschmol-

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- zenen Schrott einen abgießfähigen Stahl herzustellen, kennzeichnet, daß als Aufheizungseinrichtung Das wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der eine Lichtbogenelektrodenanlage (4) verwendet aufgefangene, eingeschmolzene Schrott zwecks Erwird. 30 zeugung eines abgießfähigen Stahles mit Legierungs-

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch elementen versehen und einer Aufheizung unterzogekennzeichnet, daß der eingeschmolzene Schrott gen wird. Gemäß einer bevoriugten Ausführungsinduktiv aufgeheizt wird, form werden die Legierungselemente vor dem Ein-

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- füllen der Schmelze in das Auffanggefäß eingebracht, kennzeichnet, daß die induktive Aufheizung in 35 Das Auffangefäß wird auch gleichzeitig als Bedem Auffanggefäß (1) durchgeführt wird. halter für die Aufheizungseinrichtung benutzt. Als

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch Aufheizungseinrichtung wird eine Lichtbogenelcktrogekennzeichnet, daß die Schmelze während des denanlage verwendet. Gemäß einer weiteren Ausfüh-Ausfließens aus dem Einschmelzgefäß (10) in- rungsform der Erfindung wird der eingeschmolzene duktiv aufgeheizt wird. 40 Schrott induktiv aufgeheizt. Die induktive Aufhci-

8. Verfahren nach Anspruch 4 und 6, dadurch zung kann dabei in dem Auffanggefäß selbst durchgekennzeichnet, daß während des Auffüllens geführt werden, oder die Schmelze kann während des eines Auffanggefäßes (1) mit der flüssigen Ausfließens aus dein Einschmelzgefäß aufgeheizt Schmelze ein zweites Auffanggefäß (1) aufgeheizt, werden. Bei der induktiven Aufheizung in dem Aufraffiniert und geleert wird. 45 fanggefäß wird während des Auffüllens desselben ein

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- zweites Gefäß aufgeheizt, raffiniert und geleert.

rens nach Anspruch i bis 4, dadurch gekenn- Bei der Aufheizung der Schmelze mit Hilfe einer

zeichnet, daß eine stationär angeordnete, vertikal Lichtbogenelektrodenanlage ist die Vorrichtung zur

verschiebbare Elektrodeneinrichtung (4) vorgese- Durchführung des Verfahrens gekennzeichnet durch

hen ist, die durch die Einfüllöffnung des Auf- 50 eine stationär angeordnete, vertikal verschiebbare

fanggefäßes (1) in dieses einführbar ist. Elektrodeneinrichtung, die durch die Einfüllöffnung

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- des Auffanggefäßes in dieses einführbar ist. Die rens nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekenn- Elektrodeneinrichtung kann aus einer oder mehreren zeichnet, daß die vertikalen Wandungen des Auf- Elektroden bestehen.

fanggefäßes (1) mit einer Induktionsspule (11) 55 Bei der induktiven Aufhetzung in dem Auffangge-

versehen sind. faß ist das Auffanggefäß mit einer Induktionsspule

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch versehen, wobei die Wicklung der Spule in dem Futgekennzeichnet, daß die Wicklung der Spule (11) ter des Auffanggefäßes angeordnet sein kann.

in dem Futter des Auffanggefäßes (1) angeordnet Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorist. 60 richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Verfahrens ist die Ausflußrinne des Einschmelzgefäi-ens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, ßes mit einer induktiven Aufheizungsvorrichtung verdaß die Ausflußrinne (12) des Eänschmelzgefäßes sehen.

(10) mit einer induktiven Aufheizvorrichtung Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß die

(II) versehen ist. 65 gemäß Patent 1 800 610 aus dem Einschmelzgefäß

für den Schrott abfließende Schmelze im wesentlichen die Liquidustemperatur erreicht, da der Schrott beim Erreichen der Liquidustemperatur flüssig wird