DE2450495B1

DE2450495B1 - Einrichtung zur Stahlerzeugung

Info

Publication number: DE2450495B1
Application number: DE2450495A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr-Ing Chitil; Gotthard Hubatsch
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1974-10-24
Publication date: 1975-04-30
Also published as: FR2288784B1; US4031309A; DE2450495C2; AU497947B2; ZA756026B; GB1526746A; BE834231A; FR2288784A1; CA1050755A; BR7505839A; SU572221A3; AU8586375A; IT1039460B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Stahlherstellung durch Einschmelzen von Schrott, Eisenschwamm, Pellets od. dgl. und Fertigmachen des eingeschmolzenen Materials mit insbesondere einem Einschmelzgefäß, in dem die Einsatzmaterialsäule von unten aufgeschmolzen wird, und einem kippbaren Gefäß zum Fertigmachen des Stahls mit einem Einlauf und einer Chargieröffnung für Zuschläge und mit Mitteln zum Aufheizen des flüssigen Schmelzgutes in diesem Gefäß.

Eine derartige Einrichtung wurde bereits in der DT-AS 23 25 593 vorgeschlagen, wobei das Gefäß zum Fertigmachen des Stahls als Durchlaufgefäß ausgebildet ist, wobei ein kontinuierlicher Stahl- und Schlackenauslauf mit einer Schlackenabscheide-Vorrichtung vorgesehen ist. Dieses Durchlaufgefäß ist jedoch insofern nachteilig, als die Füllung der Stahlpfanne, die unter dem Durchlaufgefäß angeordnet ist, relativ lang dauert und somit Temperaturverluste sowie eine Nachbehandlung des in der Pfanne aufgefangenen Stahls zur Erreichung einer gleichmäßigen Temperatur des Bades in der Pfanne in Kauf zu nehmen sind. Ferner ist ein Wechsel der Pfanne problematisch, da der Stahl aus dem Durchlaufgefäß kontinuierlich austritt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Einschmelzvorgang kontinuierlich vorgenommen werden kann, ohne daß ein Temperaturverlust in Kauf zu nehmen ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gefäß zum Fertigmachen des Stahls kippbar um eine Drehachse im Bereich des Auslaufs des Einschmelzgefäßes ist, während das Gefäß mit Abstichöffnungen für Stahl und Schlacke ausgerüstet ist, wobei der Einlauf in der Höhe der Drehachse angeordnet und in Kipprichtung so bemessen ist, daß das fertig zu machende Material auch bei zum Abstich gekipptem Gefäß durch den Einlauf eintritt.

Hierdurch wird erreicht, daß das insbesondere von dem Einschmelzgefäß kommende Schmelzgut ohne Unterbrechung des Einschmelzvorganges in das Gefäß zum Fertigmachen des Stahls kontinuierlich einlaufen kann, daß jedoch der fertige Stahl aus dem letzteren Gefäß ebenso wie die Schlacke abstichweise entnommen werden kann, so daß die eingangs genannten Nachteile vermieden werden.

Insbesondere ist die Auslauföffnung des Einlaufs so bemessen, daß eine Berührung des fertig zu machenden Materials mit dem Trichter auch bei gekipptem Gefäß im wesentlichen vermieden wird, um Auswaschungen oder Beschädigungen des Trichters zu vermeiden, während der Einlauf zweckmäßigerweise so angeordnet ist, daß der aus dem Einschmelzgefäß kommende Strahl oder im Falle des Einbringens von festem Material dieses direkt in das Bad in dem darunter befindlichen Gefäß fällt. Der Einkauf ist insbesondere trichterförmig, wobei er zudem nach unten erweitert ausgebildet sein kann, während sich dabei die Drehachse im Bereich der engsten Stelle des Einlaufs befindet.

Bei Beheizung des Gefäßes zum Fertigmachen des Stahls mit Elektroden wird der Einlauf zweckmäßigerweise seitlich an einem konischen mittleren Teil dieses

Gefäßes derart angeordnet, daß das vom Einschmelzgefäß od. dgl. kommende Gut nicht auf die Wände des Gefäßes trifft, um Auswaschungen oder Beschädigungen der Feuerfestzustellung zu vermeiden. Bei induktiver Beheizung des Gefäßes kann der Einlauf mittig angeordnet werden, wobei die Eintrittsöffnung des trichterförmigen Einlaufs in Kipprichtung langgestreckt ausgebildet ist, während die Auslauföffnung des trichterförmigen Einlaufs wie im vorhergehenden Fall kreisförmig sein kann. Durch die besondere Ausbildung des Einlaufs kann der Spalt zwischen dem Einschmelzgefäß und der Einlauföffnung des trichterförmigen Einlaufs sehr gering gehalten werden, um eine geringe Fallhöhe ohne wesentlichen Temperaturverlust zu erreichen, während die Austrittsöffnung für Rauchgase, die durch diesen Einlauf gebildet wird, relativ klein bleiben wird.

Das Gefäß zum Fertigmachen des Stahls ist insbesondere mit Kreisbogenelementen ausgerüstet, die auf Laufrädern gelagert und zweckmäßigerweise hydraulisch oder mittels eines Ritzels und einer an ihnen angebrachten Zahnstange kippbar sind, wobei die Kreisbogenelemente vorzugsweise seitlich von dem Gefäß angeordnet sind, um ein Hindurchfahren eines Stahl- und Schlackeentnahmewagens mit einer Stahlgießpfanne und einer Schlackenpfanne unter dem Gefäß hindurch zu ermöglichen.

Zur Aufnahme der sich in dem Gefäß zum Fertigmachen entwickelnden Dämpfe besitzt dieses vorzugsweise ein großes Volumen, das mindestens doppelt so groß wie das Volumen der Schmelze vor dem Abstich und insbesondere drei- bis sechsmal so groß ist, während im konischen Mittelteil des Gefäßes insbesondere eine Rauchgasabführung vorgesehen ist, die zu einer Entstaubungsanlage führt.

Die Erfindung ist insofern besonders vorteilhaft, als als Gefäß zum Fertigmachen des Stahls ein nur geringfügig umgebauter Elektroofen verwendbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Stahlherstellung teilweise im Schnitt;

F i g. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht der Einrichtung von Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Einrichtung besteht aus einem Einschmelzgefäß 1 und einem darunter angeordneten Gefäß 2 zum Fertigmachen des Stahls. Im Einschmelzgefäß 1 wird beispielsweise Schrott, Eisenschwamm, Pellets od. dgl. etwa nach der in der DT-PS 18 00 610 beschriebenen Weise eingeschmolzen, wobei die Einsatzmaterialsäule von unten durch eine Flamme oder gegebenenfalls durch einen Lichtbogen beaufschlagt wird, wobei die Flamme oder der Lichtbogen beaufschlagt wird, wobei die Flamme oder der Lichtbogen den größten Teil des Säulenquerschnitts überstreicht und so weit über den Boden des Einschmelzgefäßes geführt ist, daß das abfließende flüssige Schmelzgut einen Wärmeschutz für die feuerfeste Auskleidung bildet. Die Flamme oder der Lichtbogen kann mit einer Lanze erzeugt werden, die innerhalb der Achse des Einschmelzgefäßes entweder von oben durch die Einsatzmaterialsäule oder von unten durch den Boden geführt ist. Auch kann das Einschmelzen durch eine ringförmige Flamme oder einen ringförmigen Lichtbogen an Stelle der zentralen Wärmebeaufschlagung oder zusammen hiermit erfolgen. (Die Mittel zur Wärmebeaufschlagung sind nicht dargestellt.) Die Gefäße 1 und 2 können als Wechselgefäße ausgebildet sein.

Das Gefäß 2 weist seitlich an ihm angeordnete Kreisbogenelemente 3 auf, die auf mehreren Laufrädern 4 gelagert sind, die ihrerseits auf Blöcken 5 gelagert sind. Das Gefäß 2 ist um eine waagerechte Drehachse A oberhalb des Gefäßes kippbar, wobei das Kippen beispielsweise durch an den Kreisbogenelementen 3 angeordnete Zahnstangen (nicht dargestellt), die mit einem antreibbaren Ritzel in Eingriff stehen, oder hydraulisch über entsprechende (ebenfalls nicht dargestellte) Kolbenzylindereinheiten, die an beiden Seiten der Kreisbogenelemente 3 angreifen, erfolgt. In Kipprichtung ist das Gefäß 2 mit Abstichöffnungen 6, 7 für Stahl bzw. Schlacke versehen, die als Abstichschnauze bzw. Abstichtür ausgebildet sein können. Das Gefäß 2 besteht aus einem für Reparaturzwecke abnehmbaren Deckel 2a, einem Mittelteil 2b und einem Unterteil 2c. Durch die Mitte des Deckels 2a sind Elektroden 8 in den Ofen hineingeführt, die an entsprechenden Zuleitungen 9 angeschlossen sind. Die Mittellinie des Einlaufs 10 liegt in der Kippachse A, die senkrecht zur Bildebene von F i g. 1 durch die senkrechte Mittelachse des Gefäßes 2 verläuft, wobei der Einlauf trichterförmig derart ausgebildet ist, daß die Einlauföffnung 10a des Einlaufs auch bei einem Abstich des zum Abstich gekippten Gefäßes 2 sich immer noch unter dem Auslaufstein 11 des Einschmelzgefäßes 1 befindet, so daß das eingeschmolzene Schmelzgut auch bei gekipptem Gefäß 2 in dieses einlaufen kann. Das heißt, die Begrenzung der Einlauföffnung 10a des Einlaufs 10 in Kipprichtung befindet sich seitlich neben der Auslauföffnung des Einschmelzgefäßes 1, wobei die Einlauföffnung 10a des Einlaufs 10 immer noch unter der Auslauföffnung des Einschmelzgefäßes 1 angeordnet ist. Der Einlauf 10 ist hierbei an dem konisch auf den Deckel 2a zulaufenden Teil des Mittelteils 2b seitlich so angeordnet, daß die Auslauföffnung 106 des trichterförmigen Einlaufs 10 sich mit Abstand zu den Wandungen des Gefäßes 2 befindet und ein Einfüllen des flüssigen Schmelzgutes aus dem Einschmelzgefäß 2 ermöglicht, ohne daß die feuerfeste Zustellung des Gefäßes 2 von dem eintretenden Schmelzgut berührt wird, damit Auswaschungen der Feuerfestzustellung des Gefäßes 2 vermieden werden. Auch ist der Einlauf 10 in Kipprichtung größer als die Auslauföffnung im Auslaufstein 11 des Einschmelzgefäßes 1 ausgebildet, damit das aus dem Einschmelzgefäß 1 kommende Schmelzgut auch beim Kippen des Gefäßes 2 die Wandungen des Einlaufs 10 praktisch nicht berührt, um den Verschleiß des Einlaufs 10 zu verhindern. Der Einlauf 10 wird insbesondere auf dem konischen Teil des Mittelofens 2b aufgeflanscht, um ein leichtes Auswechseln zu ermöglichen.

Im Deckel 2a des Gefäßes 2 befindet sich eine gasdichte Chargieröffnung 12 zum fortlaufenden Chargieren von Zuschlägen wie Kalk, Legierungszuschlägen od. dgl. Ferner weist der konische Teil des Mittelteils 2b des Gefäßes 2 eine Rauchgasabführung 13 auf, die insbesondere dann, wenn sie sich außerhalb der Höhe der Kippachse befindet, mit einer Drosselkappe 14 versehen und lösbar mit einem verfahrbaren.Gegenrohr 15 verbunden ist. (Die Chargieröffnung 12 und die Rauchgasabführung 13 sind in F i g. 2 nicht dargestellt.)

Wenn an Stelle einer Elektrodenheizung das Gefäß 2 eine induktive Beheizung aufweist, kann der Einlauf 10 auch in der Mitte des Gefäßes 2 angeordnet werden, wobei die Eintrittsöffnung 10a dann in Form eines Langlochs ausgebildet werden kann.

Das Gefäß 2 kann ferner mit einer Einrichtung zum

Sauerstoffblasen, beispielsweise mit Bodenblasdüsen oder einer Sauerstofflanze, versehen sein.

Der Auslauf stein 11 des Einschmelzgefäßes 1 ist vorzugsweise außermittig angeordnet, damit das Gefäß 2 von oben leichter zugänglich ist.

An Stelle des Einbringens von flüssigem Schmelzgut in das Gefäß 2 kann aber auch festes Material eingebracht werden, sofern eine im wesentlichen kontinuierliche Zugabe möglich ist Hierfür kommen beispielsweise vorgewärmter Schrott, kalte und heiße Pellets in Frage. Die vorzugsweise vorzunehmende Vorwärmung kann z. B. in einem Drehrohrofen erfolgen, der auf diese Weise kontinuierlich arbeiten kann, während der Abstiche ist eine Unterbrechung der Zugabe des festen Materials nicht notwendig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Stahlerzeugung durch Einschmelzen von Schrott, Eisenschwamm, Pellets od. dgl. und Fertigmachen des eingeschmolzenen Materials mit insbesondere einem Einschmelzgefäß, in dem die Einsatzmaterialsäule von unten aufgeschmolzen wird, und einem kippbaren Gefäß zum Fertigmachen des Stahls mit einem Einlauf und einer Chargieröffnung für Zuschläge und mit Mitteln zum Aufheizen des flüssigen Schmelzgutes in diesem Gefäß, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (2) zum Fertigmachen des Stahls kippbar um eine Drehachse (A) im Bereich des Auslaufs des Einschmelzgefäßes (1) ist, während das Gefäß (2) mit Abstichöffnungen (6, 7) für Stahl und Schlacke ausgerüstet ist, wobei der Einlauf (10) in der Höhe der Drehachse angeordnet und in Kipprichtung so bemessen ist, daß das fertig zu machende Material auch bei zum Abstich gekipptem Gefäß (2) durch den Einlauf (10) eintritt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslauföffnung (10ö) des Einlaufs (10) so bemessen ist, daß eine Berührung des fertig zu machenden Materials mit dem Einlauf (10) auch bei zum Abstich gekipptem Gefäß (2) ausgeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf (10) trichterförmig ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf (10) nach unten trichterförmig erweitert ist, wobei sich die Drehachse (A) im Bereich der engsten Stelle des Einlaufs befindet.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Elektrodenbeheizung der Einlauf (10) seitlich an einem konischen mittleren Teil (26) des Gefäßes (2) mit seiner Auslauföffnung (10ό) mit Abstand zu den Wandungen des Gefäßes (2) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei induktiver Beheizung des Gefäßes (2) der Einlauf (10) mittig angeordnet ist, wobei die Eintrittsöffnung (10a) des Einlaufs (10) in Kipprichtung langgestreckt ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (2) mit auf Laufrädern (4) gelagerten Kreisbogenelementen (3) ausgerüstet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisbogenelemente (3) mit Zahnstangen ausgerüstet sind, die mit einem antreibbaren Ritzel in Eingriff stehen.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisbogenelemente (3) hydraulisch zum Kippen des Gefäßes (2) betätigbar sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisbogenelemente (3) seitlich vom Gefäß (2) angeordnet sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (2) ein Volumen von mindestens dem zweifachen, vorzugsweise dem drei- bis sechsfachen Volumen des Bades vor dem Abstich aufweist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rauchgasabführung (13) in der Drehachse (A) am Gefäß (2) vorgesehen ist.