DE2321853A1 - Verfahren und vorrichtung zum blasen mit fluidstrahlen regelbaren impulses zur behandlung von metallschmelzen - Google Patents

Description

pi.-in-j- S. C >.: Κ TTZ sen.

• Müeohen22, 8tolnidorfstr. 10

310-20.642P(20.643H)

30, April 1973

Paris (Pranicrei-ck)

Verfahren und "Vorrichtung -έ-Uffi Slasea ftii.% strahlen regelbaren Itnpuls-es zur S£ha!i&liing von Me

Die Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die zur Behandlung von Metallen im geschmolzenen Zustand,' wie z.B. zum Frischen von Gußeisen zu Stahl geeignet sind. Sie befaßt Sich nicht mit solchen Fluidstrahler, die von Lanzen abgegeben werden, sondern mit von direkt -in.der V/and des metallurgischen Behälters fest angeordneten Düsen ausgehenden Fluidstrahler.

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Es sind zahlreiche verschiedene. Typen von· Düsen, bekannt,, die sich zum Einblasen oder- Injizieren eines oder, mehrerer Fluide in eine Metallschmelzmasse eignen, um deren Zusammen setzung durch Oxydationsrekationen,/ Reduktionsreaktionen . . oder Rühren zu ändern. Diese ,Düsen sind durch- die/Dicke _:. der Wand oder -des Bodens des metallurgls-Ghen Behälters hindurch angebracht, d Λ. dä'ß ^sie sowohl >den 'me talliseheri Panzer des Behälters als auch seine., feuer f-es te Auskleidung..." durchsetzen* Solche Düsenkönnen/-entweder vertikal oder'. :.-. . schräg von unten* 33aeh oben, ^:wehn'"Sie'(zvB. im Boden, des -.-■ metallurgischen Behälters angeordnet sind) o.der -auch,nach -■ unten von seinen seitlichen'Teilen-^;aüs oder horizontal·: -. oder von oben nach unten und hierbei meistens schräg-"; .,;/·■. "blasen* Allgemeia münden isolche Düsen unterhalb, der Metalisehmel-zenoTaerflaehei jeoVoc& · Mnnen sie in - gewiss en- - λ / "■ auch 'oberhalb -diesem Qtoerfläche -

Diese Düsen lassen sich no^ch in elnEache^^äcvp^eite -ximä.·"· vielfache

Sine ,einfache -Düse mit etäeir einiigea· iLeltung-imam, aur . .®o% -&iner Einzigen ihas-a._# ..aiso entweÄeir einem fluid Gßj&r einer Äisehuni v^ersmhiedsaeir. Fluide

line jdöpp^lte W&% mit iwei .gg zwei vferschletenen Baasen _;ges^;pelst wetten*- "/■■"■■■ ·"-■·" ■

Eine Vielfachdüse mit mehreren getrennten Iieltuhgen / - ' kann triit mehreren verschiedenen /Phasen gespeist werden»-

So verwendet man ζ»Β·. für die Umwandlung' von Gußelsen»-- schmelze in Stähl manchmal Düsen, die aus^v zwei-, konzentrischen Rohren bestehen,, wobei ttas zentrale Kohr mit Sauerstoff

und das Umfangsrohr mit einem Schutzfluid für die Düse gegen den Verschleiß durch Heißkorrision in oxydierendem Medium gespeist wird. - ■

Ein allgemeines Merkmal aller von den bekannten Düsen abgegebenen Fluidstrahlen ist, daß für einen bestimmten mit einem Fluid (oder einem Fluidgemisch) gespeisten Leitungsweg in jedem Augenblick eine gegenseitig eindeutig bestimmte Beziehung zwischen dem Durchsatz und dem Druck besteht und daß man den einen nicht ändern kann, ohne den anderen zu verändern. Diese Beziehung Durchsatz: Druck charakterisiert die Durchlässigkeit des betrachteten Kreises oder auch die "Druckverluste" in einem gegebenen Augenblick. ;

Eine wesentliche Folge dieses Tatbestandes ist, daß man den Durchsatz eines durch eine Düse in eine Metallschmelze eingeführten Fluidstrahls nicht ändern kann, ohne auch seinen Impuls zu ändern.

Es ist bekannt, daß sich der Impuls G eines aus einer Leitung austretenden Fluidstrahls im allgemeinsten Fall folgendermaßen ausdrücken läßt:

G = 5^S (P'V"² +P) dS (x)

worin bedeuten:

P die Fluidvolumenmenge;

V die Geschwindigkeit des Fluids;

P der statische Druck;

S die Oberfläche des Strahls.

Der Impuls ist eine Kraft und wird in Newton ausgedrückt. Sie ist die Reaktionskraft des an der Düse betrachteten Strahls und wird manchmal auch Schub- bzw. Stoßkraft genannt,

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Sie 'ist auch die .Durchdringungskraft des Fluids trahls im Metallbad, am Ausgang der Düse betrachtet.

Man kann den Impuls, indem man die Gleichung (x) anwendet, als Funktion des Strömungsbereichs und der verschiedenen üblicherweise gemessenen Größen, wie z.B. Druck, Durchsatz, Durchlaßquerschnitt berechnen.

Man stellt leicht fest, daß ein Fluidstrahl mit großem Impuls, der in einem Metallschmelzenbad mündet, einerseits Merkmale hydrodynamischer Art und andererseits metallurgischer Art aufweist, die von denen des Strahls minderen Impulses verschieden sind. Nun ist es bei den Düsen bekannter Art nicht möglich, den Impuls eines Fluidstrahls ohne gleichzeitige Änderung seines Mengendurchsatzes zu ändern, wie es auch nicht möglich ist, seinen Mengendurchsatz ohne Änderung seines Impulses zu ändern.

Diese gegenseitige Abhängigkeit dieser beiden Größen ergibt ' sieh aus der Tatsache, daß der DuEchlaßquerschnitt am Ausgang der Düse ein für allemal festgelegt und nicht beliebig steuerbar ist. ■

Diese zwangsläufige Festlegung kann bei einer erheblichen Anzahl metallurgischer Behandlungsvorgänge von Metall- ; schmelzen erhebliche Nachteile bedeuten.

So wird beim oxydierenden Frischen von flüssigem Gußeisen zu Stahl der mittlere Durchsatz des Frischsauerstoffs häufig durch die optimale Dauer des Verfahrensganges bestimmt, die andererseits durch die für das vollständige Schmelzen dem Gußeisenbad zugesetzten Schrotts erforderlich Zeit oder durch irgendeine andere örtliche Gegebenheit festgelegt wird.

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Nun ist für eine gegebene Höhe des Metallbades über der Nase einer eingetauchten Düse der Anteil der durch die Düse eingeblasenen Sauerstoffmenge , der danach aus dem Bad austritt und noch im Inneren des Konverters über ■ dem Bad und der Schmelze Kohlenoxid und Kohlendioxid verbrennt, wesentlich eine Funktion des Impulses des Strahls. Es wäre daher sehr interessant, den Anteil des zu Kohlen- ^; dioxid verbrannten Kohlenmonoxids unabhängig von der Einstellung des Sauerstoffdurchsatzes regeln oder steuern zu können. Ebenso können auch die Bedingungen der Schlackenbildung Funktion des Impulses der Strahlen des eingeblasenen Sauerstoffs sein. .

Ein entsprechendes Problem hat sich andererseits in einem völlig anderen Bereich ergeben, nämlich dem Bereich industrieller Brenner und hierbei bezüglich der Regelung des Impulses des injizierten Brennstoffs. Die Wirkungen von "Brenner mit doppeltem Impuls" genannten Brennern sind für Brenner spezifisch. Sie betreffen z.B. die Beziehung, die zwischen dem Impuls und der Länge der Flamme existiert, die sich im umgekehrten Sinn ändern.

Im Bereich physikalisch-chemischer Reaktionen der Metallurgie handelt es sich um die Regulierung des Impulses eines Fluids zur Raffination bzw. zum Frischen des Metallbades auf chemischem Wege und nicht um einen Brennstoff mit nur thermischem Effekt; die zwischen der Einstellung des Impulses des Raffinationsfluids und den erhaltenen metallurgischen Ergebnissen bestehenden Beziehungen sind daher ganz andere als die Beziehungen, die in den Industrieöfen zwischen der Regulierung des Impulses des Brennstoffes der Brenner und den Eigenschaften der Flamme, die dabei erzeugt wird, bestehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Impuls und Mengendurchsatz des Hauptraffinationsfluids einer Metall-

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schmelze unabhängig voneinander regeln zu können, um,die ; ..... Auswirkungen .hydrodynamischer Art (Rühren,. Badbewegungen), . und die Ergebnisse metallurgischer Art -nach Belleben beeinflussen zu können. . . - .

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zum Behandeln von Metallschmelzen durch Einblasen wenigstens.eines Fluids mittels yon direkt in der Wand oder dem Boden des metallurgischen Behälters fest angebrachten Düsen ausgehender Fluids trahlen,. mit dem Kennzeichen, daß der Impuls der Fluidstrahlen. unabhängig vom Mengendurchsatz des Fluids regelbar ist.

Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, im wesentlichen bestehend aus einer Düse, die in eine flüssige Metallmenge oder ein Metallbad wenigstens ein Fluid einführt., dessen Impuls und dessen Mengendurchsatz unabhängig voneinander regelbar sind, mit dem Kennzeichen, daß die Einführung dieses Fluids in die Düse in zwei Leitungsquerschnitten oder zwei Gruppen von verschiedenen Leitungsquerschnitten erfolgt, die konzentrisch angeordnet sind, wobei jeder der beiden Leitungsquersehnitte oder Gruppen von Leitungsquerschnitten mit einem vom Speisungsdruck des anderen bzw. der anderen Gruppe verschiedenen Druck speisbar ist und die Durchlaßquerschnitte der beiden Leitungen sehr verschieden sein können. .

Nach einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist die zentralste Fluidleitung einen geringeren Querschnitt als den der diese umgebenden Leitung auf, wobei der Speisungsdruck der zentralsten Leitung wenigstens gleich dem Speisungsdruck der diese umgebenden Leitung und allgemein hoher als dieser letztere ist. ,

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Nach einer Variante der Erfindung weist die zentralste Leitung den größten Querschnitt und den niedrigsten Speisungsdruck auf, während die diese umgebende Leitung den geringsten Querschnitt und einen wenigstens gleichen Speisungsdruck wie die zentralste Leitung aufweist.

N^ch einer anderen besonderen 'Ausführungsart der Erf indμng findet das neue Verfahren vorzugsweise beim Frischen von Stahl in Konvertern Anwendung, in denen reiner Sauerstoff zum Blasen verwendet wird, und es ist dann für die Düsen zum Frischen mit reinem Sauerstoff bei unabhängiger Regelmöglichkeit des Impulses und des Dmehsat'zes des Sauerstoffs vorteilhaft, daß der Durchlaßquerschnitt des Sauerstoffs in der zentralsten Leitung zwischen 10 und 40$, vorzugsweise 15 und 25$ Durchlaßquerschnitte der diese umgebenden Leitung liegt und der Blasdruck, den man stromauf der Düse mißt, nach Wunsch zwischen 2 und 20 bar einstellbar ist.

Nach einer anderen Ausführungsart der Erfindung sind die beiden Leitungen für das Hauptfluid mit regelbarem Impuls noch von einem Umfangsrohr umgeben, das die ringförmige und getrennte Einführung eines Umfangsfluids zum Schutz der Nase der Düse gegen Verschleiß, z.B. von Heizöl ermöglicht, wenn es sich um eine Frischdüse zum Einblasen von Sauerstoff als Hauptfluid handelt.

Wie man sieht, ist einer der Hauptvorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung die Ermöglichung der Variation des Impulses des Strahls für einen bestimmten Mengendurchsatz des betrachteten Hauptfluids und infolgedessen der Variation seines Durchdringungsgrades in dem zu behandelnden Metallbad. Es ist damit in gewisser Weise eine Düse von veränderlichem Durchmesser geschaffen, ohne daß ein bewegliches Bauteil erforderlich ist, was für eine metallurgische Düse unerläßlich ist.

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Auf diese Weise 'erreicht man unter Verwendung von ortsfesten Düsen eine ähnliche Wirkung, wie man sie mittels Lanzen bereits erreichen kann, die von oberhalb des Metallbades blasen, wenn man die Höhenlage der Lanze variiert oder auch'wenn man eine Änderung der aerodynamischen Eigenschaften des Hauptsauerstoffstrahls von seinem Austritt aus der Lanze oder genau an der Austrittsstelle vornimmt, indem man eine veränderliche Einschnürung erzeugt. Es ist bekannt, daß es mittels der einen oder der anderen dieser beiden Maßnahmen (veränderliche Höhe der Lanze oder EinsGhnürungslanze) möglich ist, die Geschwindigkeit~der Entphosphorung des Metallbades gegenüber.seiner Entkohlungsgeschwindigkeit oder umgekehrt zu steigern.

Ebenso kann man mit einer Düse gemäß der Erfindung, die jedoch nicht wie eine Lanze beweglich ist, unter Berücksichtigung der Höhe des Metallbades über der Nase der Düse, wenn diese eingetaucht ist, oder.ihres Abstandes von der Badoberfläche, wenn sie nicht eingetaucht ist, für einen bestimmten Sauerstoffdurchsatz hydrodynamische, chemische und metallurgische Wirkungen erzielen, die verschieden sind, je nachdem wie schwach oder stark der Impuls des Sauerstoffstrahls ist. Diese Unterschiede·können insbesondere (ohne daß diese Aufzählung erschöpfend sein soll) betreffen:. ■

a) Die relativen Geschwindigkeiten der Entphosphorung und der Entkohlung, ·-;■—- -

b) das Schmelzen der Schlacke,

c) die Verbrennung von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid über dem Badniveau,

d) den Grad des Umrührens des Metallbades durch den Strahl und durch die sich aus den chemischen Reaktionen ergebenden Stoffe , wie z.B. Kohlenmonoxid. .

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Zum "besseren Verständnis der Erfindung soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel einer Düse gemäß der Erfindung beschrieben werden, die bei einem Konverter zum Prischen von Gußeisen zu Stahl mittels Blasens von reinem Sauerstoff verwendet wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel einer Düse bleiben die Abmessungen der jede Düse bildenden Rohre die gleichen, und es werden danach auch zwei Stahlwerkskonverter beschrieben, bei denen der Ort der Düsen nicht der gleiche ist.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Düse nach dem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 das Schema ihrer Speisung; mit Sauerstoff;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt eines mit mehreren: in seinem Boden aa geordneten Düsen, diester Art ausgerüsteten Konverters;

Fig. 4 und 5 einen Vertikalschnitt und einen Horizontal schnitt eines anderen,, mit vier in seiner Seitenwand angeordneten Düsen dieser Art ausgerüsteten Konverters,

Die Düse gemäß diesem Beispiel wird mit reinem· Sauerstoff gespeist,, dessen Druck bis zu 20 bar betragen kann. Sie weist drei konzentrische Rohre auf;, die in Fig. 1 erkennbar sind. · Das zentrale Rohr 1 mit einem Innendurchmesser von 20 mm und einem Außendurchmesser von 25, mm hat einen Durchlaßquerschnitt für den reinen Sauerstoff von 3l4 mm . Es kann durchsetzen:

46 Nnr/min bei dem stromauf der Düse gemessenen Maximal-

druck von 20 bar, ·

5 Nnr/min bei dem Minimaldruek von 2 bar,, unterhalb dessen das Rohr während des Blasens durch Metallschmelze verstopft werden könnte.

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Das Rohr 2 umgibt das .zentrale Rohr 1. Dieses Zwischenrohr hat einen Innendurchmesser' von 50 mm und einen Außendurchmesser von 59 mm. Zwischen den beiden Rohren 1 und 2 ergibt sich so ein Durchlaßquersehnitt von 1470 mm . So stellt in diesem Beispiel der Durchlaßquersehnitt des Rohres 1 21,4$des ringförmigen Durchlaßquerschnitts zwischen den . Rohren 1 und 2 dar» Dieser ringförmige Durchlaßquersehnitt für den reinen Sauerstoff kann durchsetzen:

215 Nm /min bei einem stromauf der Düse gemessenen Maximaldruck, von 20 bar j,

24 Wm /min bei einem Minimaldruck von 2 bar, unterhalb, dessen, der Ringraum verstopft werden könnte.

Das am timfang vorgesehene Rohr 5 hat seine Innenwand sehr nahe bei der Außenwand des Rohres 2. Zwischen diesen beiden Rohren 2 und 3 strömt Fluid zum Schutz der Hase der Düse .gegen, den Verschleiß, z.B. Heizöl.

Nach Fig. 2 weist das Schema zur Speisung der Düse mit Sauerstoff eine Haupt zuführungsleitung 4 auf,, die sich in eine erste Abzweigung 5 zur Speisung des zentralen Rohres und. eine zweite Abzweigung β zur Speisuung des: Zwischenrohres 2: verzweigt.

Praktisch muß das zentrale Rohr 1 im gesamten^Bereich: von Drücken von 2 bis 20 bar gespeist werden können, wahrend das Zwischenrohr 2 in ,der Praxis nur zwischen 2 und 8 bar/ eingesetzt wird.. Fur Strahlen mit sehwachem Impuls wird nämlich der Speisungs.druek des Zwischenrohres nahe oder gleich dem Speisungsdruek des zentralen Rohres, der dann einen, geringen; Wert annimmt. Dafür weist jede der beiden, Abzweigungen; 5. und! einen Durchsatzmesser mit Regulator und ein, automatisch.es Ventil,,, und zwar die Abzweigung 5 einen 'Durchsatzmesser 7 und ein Ventil 8 und die Abzweigung 6 einen Durchsatzmesser und ein Ventil 10 auf. Die beiden einzelnen, Durchsatzmeß-

regulatoren 7 ^und 9 sind untereinander durch einen Universalregulator 11 verbunden. Es ist so möglich-, entweder unabhängig auf jeden einzelnen Durchsatz der Abzweigungen 5 und 6 einzuwirken, indem man die Regulierung der Durchsatzmesser ¹J und 9 betätigt, oder auf das Verhältnis beider Durchsätze einzuwirken, indem man den Universalregulator 11 entsprechend einstellt, um so den Gesamtimpuls des Gesamtstrahls der Düse durch einen einzigen Handgriff zu justieren.

An der Hauptzuführungsleitung 4 sind ein Durchsatzmeßregulator und ein den Gesamtdurchsatz steuerndes Ventil 13 vorgesehen. Es genügt daher, die Regulierung des Durchsatzmessers 12 auf einen bestimmten Wert festzulegen, um den gewünschten Gesamtdurchsatz zu erhalten, und den Universalregulator 11 entsprechend einzustellen, um den gewünschten Impuls innerhalb zweier Extremwerte nach Belieben zu erhalten.

So kann man z.B. für die oben erwähnten Durchlaßquerschnitte, wenn man für den metallurgischen Vorgang einen Gesamtdurchsatz der genannten Düse von 70 Nrrr/min Sauerstoff wünscht, diesen Durchsatz unterschiedlich, d.h. mit verschiedenen Impulsen verwirklichen, die allen zwischen den folgenden Extremwerten liegen:

a) Maximalimpuls; ΐβΟΟ Newton
46Nm^/min im Rohr 1 bie 20 bar
24 Nnr/min im Rohr 2 bei 2 bar;

b) Minimalimpuls; 900 Newton

12 Nnr/min im Rohr 1 bie 5,bar

58 Nm^/min im Rohr 2 bei ebenfalls 5 bar.

Selbstverständlich kann man außerdem mit dieser Düse auch Impulse über I6OO Newton erreichen.!, indem man den Gesamtdurchsatz des Sauerstoffs erhöhte oder niedrigere Impulse als 900 Newton bewirken, indem man den Gesamtdurchsatz an Sauerstoff verringert.

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Pig. 3 zeigt den Vertikalschnitt eines Konverters zum Frischen von Roh- oder Gußeisen zu Stahl, bei dem mehrere solche Düsen verwendet werden, wie sie vorstehend beschrieben wurde, die im Boden dieses Konverters angeordnet sind. In Fig. 3 ist eine einzige von diesen Düsen in der Zeichenebene dargestellt. Der Panzer 14 des Konverters ist innen mit einer feuerfesten Auskleidung 15 bedeckt. An seiner Basis trägt eine Bodenplatte 16 einen feuerfesten Boden 17, der mit der Auskleidung 15 durch eine feuerfeste Dichtung verbunden ist. Der Boden 17 enthält mehrere Düsen , z.B. 19* gemäß der Erfindung. Die Oberfläche des Metallbades im statischen Zustand wäre etwa auf der Höhe der Linie 20 und die Oberfläche der Schlacke nach ihrer Bildung auf der Höhe der Linie 21. Man kann die Bildung der Schlacke im Verhältnis zur Entkohlung des Bades beschleunigen und auch den Anteil des oberhalb des Schlackenniveaus 21 zu Kohlendioxid verbrennenden Kohlenmonoxid steigern, indem man den Impuls der Strahlen von den Düsen 19 entsprechend der Erfindung nach Wunsch beeinflußt. .

Für eine zweite Ausführungsart der Erfindung zeigen die Fig. 4 und 5 einen Vertikalschnitt und einen Horizontalschnitt eines Konverters zum Frischen von Roh- oder Gußeisen zu Stahl, der mit vier den·vorstehend beschriebenen Düse identischen Düsen 4 ausgerüstet ist, die schräg in der feuerfesten Auskleidung unter dem Niveau des Metallbades angeordnet sind.

Der Panzer 22 des Konverters ist innen mit einer feuerfesten Auskleidung 23 über seine ganze Oberfläche bedeckt. Der Konverter ist also ohne einen entfernbaren Boden. Die gesamte feuerfeste Auskleidung ist somit monolithisch. Im seitlichen Teil der Auskleidung sind unter dem Badniveau vier Düsen 24, 25 ,26 und 27 eingebaut, deren Blasrichtungen folgende Merkmale aufweisenj '. ■ :

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a) In senkrechter Stellung des Konverters blasen die Düsen 24 und 26 nach unten, wobei sie einen ziemlich geringen Winkel mit der Horizontalen bilden, während die Düsen 25 und 27 nach oben blasen und ebenfalls einen ziemlich geringen Winkel, mit der Horizontalen bilden, wie man in . Fig. 4 für die Düsen 24 und 27 erkennen kann.

b) Diese vier Düsen .sind am Umfang des Konverters unter Abständen von 60° an der Rückseite, d»h. der Seite verteilt, die aus -dem Bad herausgetaucht ist, wenn der Konverter gekippt wird und sich das von der Schlacke 30 unterschichtete Metallbad 29 im Konverterbauch befindet.

c) Die Vertikalebene jeder Düse in Blasstellung enthält nicht die Vertikalachse des Konverters, sondern spreizt sich von dieser um etwa 1/4 Radius, und zwar von einer Düse zur anderen stets gleichsinnig ab, um das Metallbad in dieser Abspreizrichtung in Drehung zu versetzen.

Die nach unten gerichteten Düsen 24 und 26 wirken auf das Bad in der Tiefe ein. Die beiden Düsen 25 und 27, die nach oben gerichtet sind, wirken mehr zur Oberfläche des Bades hin. Bei der Einstellung der änderungen des Impulses jedes Strahls gemäß der Erfindung kann man in vollkommener Weise die Wirkungen hydraulischer Art (Umrühren, Badbewegungen) und die Wirkungen physikalisch-chemischer Art meistern: Relativgeschwindigkeiten der Entkohlung und der Entphosphorung, Verbrennung von CO zu CO₀ über dem Bad usw.»..

C.

Die Speisungsleitungen der Düsen sowohl mit Sauerstoff als auch mit Schutzfluld treten durch den Holzapfen 28 des Konverters. Sie sind in Pig. 4 nicht dargestellt. Es gibt zwei Leitungen für den Sauerstoff, die beide in einer nicht dargestellten Sammelleitung münden, die eine zur Speisung des zentralen Rohres:jeder Düse, die andere zur Speisung

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deren Zwischenrohres. Was das äußere Rohr jeder-Düse zur Zuführung des Schutzfluids betrifft, so wird dieses individuell durch eine-.besondere Leitung für jede Düse gespeist.

Selbstverständlich kann man, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, gewisse Varianten und Verbesserungen der * Einzelheiten vornehmen und'äquivalente Mittel verwenden»

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Claims (9)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Behandeln von Metallschmelzen durch Einblasen wenigstens eines Fluids mittels von direkt in der Wand oder dem Boden des metallurgischen Behälters fest angebrachten Düsen ausgehender Fluidstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls der Fluidstrahlen unabhängig vom Mengendurchsatz des Fluids regelbar ist.

2. Verfahren zum Frischen von Stahl in einem Konverter durch Einblasen von Sauerstoff mittels von direkt in der Wand oder dem Boden des Konverters fest angebrachten Düsen ausgehender Strahlen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls der Sauerstoffstrahlen unabhängig vom Mengendurchsatz des Sauerstoffs regelbar ist.

5- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einer Düse, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Fluids in zwei gesonderten Leitungsquerschnitten (1, 2) der Düse (z.B. 19) erfolgt, deren jeder mit einem vom Einspeisungsdruck des anderen Leitungsquerschnitts verschiedenen Einspeisungsdruck speisbar ist. -

4. Düse nach Anspruch j5> dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gesonderten Leitungsquerschnitte(l, 2) desselben Fluids in der Düse (z.B. 19) konzentrisch sind.

5» Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zentralste Leitungsquerschnitt (1) des Arbeitsfluids

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- ιβ -

der Düse einen geringeren Querschnitt als den des diesen umgebenden Leitungsquerschnitjts (2) aufweist und der Speisungsdruck des zentralsten Leitungsquerschhitts·(1) wenigstens gleich dem Speisungsdruck des diesen umgebenden Leitungsquerschnitts (2) ist.

6. Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

der am wenigsten zentrale Leitungsquerschnitt des Arbeitsfluids der Düse einen geringeren Querschnitt als den des von ihm umgebenen Leitungsquerschnitts aufweist und der Speisungsdruck des am wenigsten zentralen Leitungsquerschnitts wenigstens gleich dem Speisungsdruck des von ihm umgebenen Leitungsquerschnitts ist.

7. Düse nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied der Speisungsdrücke des Arbeitsfluids in den beiden Leitungsquerschnitten (l, 2) der Düse (z.B. I.9) zum Erhalten des maximalen Impulses des Strahls maximal ist und daß dieser Unterschied der Drücke zum Erhalten des minimalen Impulses des Strahls gering oder Null ist.

8. Düse nach einem der Ansprüche 5» 6 und J, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt für den Sauerstoff in dem kleinsten Leitungsquerschnitt (z.B. 1) zwischen 10 und 40$, vorzugsweise zwischen I5 und 25% des Durchlaßquerschnitts des größten Leitungsquerschnitts (z.B. 2) beträgt und der stromauf der Düse (z.B. 19) gemessene Blasdruck des Fluids zwischen 2 und 20 bar einstellbar ist.

9. Düse nach einem der Ansprüche 3 bis 8, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungsquerschnitte (1, 2) des Hauptfluids

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- ir -

mit regelbarem Impuls von einem Umfangsrohr (3) umgeben sind, das der ringförmigen und gesonderten Einführung eines ümfangsfluids zum Schutz der Nase der Düse (z.B. I9) gegen Verschleiß dient. '

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