DE3008145C2

DE3008145C2 - Stahlerzeugungsverfahren

Info

Publication number: DE3008145C2
Application number: DE19803008145
Authority: DE
Inventors: Karl Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.H. Brotzmann; Paul-Gerhard 8458 Sulzbach-Rosenberg Mantey
Original assignee: Kloeckner Cra Technologie 4100 Duisburg GmbH; Kloeckner CRA Technologie GmbH
Current assignee: Kloeckner CRA Patent GmbH
Priority date: 1980-03-04
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1989-09-21
Also published as: DE3008145A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Stahl aus festen Eisenträgern und Roheisen in einem Konverter, bei dem mit Hilfe einer wassergekühlten Lanze Sauerstoff als Freistrahl auf die Bad-

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Oberfläche im feuerfesten Material angeordnete Düsen Sauerstoff und ein sauerstofffreies Gas sowie mindestens zeitweise Feststoffpulver in die Schmelze eingeblasen werden.

Ein Verfahren dieser Art, bei dem 20 bis 80% der gesamten Sauerstoffmenge in Form von Freistrahlen auf die Badoberfläche geblasen und die Restmenge des Sauerstoffs teilweise mit Feststoffen beladen unterhalb der Badoberfläche in die Schmelze eingeblasen wird, ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 27 55 165 bekannt Bei diesem Verfahren dient der unterhalb der ßadoberfläche in die Schmelze eingeblasene Sauerstoff zum Frischen der Schmelze sowie als Trägergas für die unterhalb der Badoberfläche in die Schmelze eingetragenen Feststoffe.

Des weiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 27 23 857 und der deutschen Offenlegungsschrift 29 49 803 ein kombiniertes Blasen bekannt bei dem der im Konverter von oben zugeführte Sauerstoff entweder durch Seitenwanddüsen oder durch eine Lanze auf die Badoberfläche geblasen wird, während die deutsche Offenlegungsschrift 23 16 768 ein Verfahren zum Herstellen von Stahl aus festen Eisenträgern und Roheisen in einem Konverter beschreibt, bei dem mit Hilfe einer durch die Konvertermündung ragenden wassergekühlten Lanze Sauerstoff auf die Badoberfläche geblasen wird und durch unterhalb der Badoberfläche im feuerfesten Material angeordnete Düsen Sauerstoff sowie ein mindestens zeitweise mit Feststoffpulvern beladenes sauerstofffreies Gas in die Schmelze eingeblasen wird. Beim Sauerstoffaufblasverfahren ohne Gaszufuhr unterhalb der Badoberfläche ist das Nachlassen der Frischwirkung bei tiefen Kohlenstoffgehalten als Nachteil bekannt Bei einem Kohlenstoffgehalt in der Schmelze von beispielsweise <0,l% nimmt die Entkohlungsgeschwindigkeit deutlich ab, da es durch die nachlassende CO-Blasenbildung nicht mehr zu einem Konzentrationsausgleich in der Schmelze kommt. Parallel dazu steigen die Eisenoxidgehalte in der Schmelze an. Die nachlassende Entkohlungsgeschwindigkeit führt zu einer Verlängerung der Frischzeit, und die erhöhten Eisenoxidgehalte in der Schlacke wirken sich als Ausbringensverlust aus. Sowohl die Frischzeitverlängerung als auch die Ausbringensverringerung beeinflussen die Wirtschaftlichkeit des Prozeßes ungünstig. Das Sauerstoffdurchblasverfahren, das die geschilderten Nachteile des Aufblasprozesses nicht aufweist, erfordert nach dem heutigen Stand der Technik jedoch mindestens einen Bodenwechsel während der Betriebszeit einer Konverterausmauerung. Das feuerfeste Material im Bereich der Sauerstoffeinleitungsdüsen im Konverterboden verschleißt mit ungefähr doppelter Geschwindigkeit im Vergleich zur Konverterseitenwandausmauerung. Neben den Kosten für das Feuerfest-Material geht die Zeit von ca. 20 Stunden für den Bodenwechsel als Produktionszeit verloren.

Die zuvor erwähnten Verfahren geben Teillösungen für die genannten Nachteile des Sauerstoffaufblas- und des Sauerstoffdurchblas-Verfahrens an und zeigen, wie das Wärmeangebot bei der Stahlerzeugung im Konverter zu erhöhen ist. Den Vorschlägen ist gemeinsam, Sauerstoff unterhalb und oberhalb der Badoberfläche in die Schmelze zu leiten. Daraus ergeben sich, neben den Nachteilen der aufwendigen Installation für die erforderlichen Vorrichtungen der Sauerstoffzufuhr unterhalb und oberhalb der Schmelze, für bestimmte Stahlqualitäten unerwünscht hohe Wasserstoff- und Stickätuiigcuäitc äüä ucm DüScfiSCnüiZincdiüiii der Säuei- stoffeinleitungsdüsen unterhalb der Badoberfläche, und weiterhin zeigt sich während der Entkohlung beim Stahlfrischen eine geringere Entphosphorung im Vergleich zum reinen Sauerstoffaufblas-Verfahren.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, die Vorteile der Schlackenführung, ähnlich dem Sauerstoffaufblas-Verfahren, jedoch ohne erhöhte Eisenverluste

j:■: durch die starke Eisenoxidanreicherung der Schlacke f. gegen Frischende und die Vorteile beim Sauerstoff- ;j ihirchblasprozeß, insbesondere hinsichtlich der niedri-Ε'ϊ gen Endkohlenstoffgehalte bei geringerer Eisenoxidü konzentration in der Schlacke, zu verwirklichen, sowie niedrige Wasserstoff- und Stickstoff-Gehalte im Stahl zu erreichen, einen hohen wärmetechnisdien Wirkungsp grad beim Einblasen kohlenstoffhaltiger Brennstoffe in ; i die Schmelze zu erzielen und die Haltbarkeit der feuer- :. festen Ausmauerung im Bereich der Düsen (Konverter- to ι, boden) unterhalb der Stahlbadoberfläche zu verbessern.

■ ; Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei

einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfin- ',: dungsgemäß zusätzlich durch in an sich bekannter Wei- :v se mindestens 2 m oberhalb der Badoberfläche im feu- ^:: erfesten Material angeordnete Düsen mindestens 25% V der gesamten eingeblasenen Sauerstoffmenge als Frei-'".;·; strahl aufgeblasen werden, daß das Feststoffpulver in an :■ sich bekannter Weise mit Hilfe eines sauerstofffreien '', Gases unterhalb der Badoberfläche eingeblasen wird, ': und daß bis 10% der gesamten Sauerstoffringe kurzzeitig zum Entfernen von Düsenverstopfungen und -an-.' Sätzen sowie zum Einsetzen pilzförmiger Düsenansätze ;;..:■· eingeblasen werden.

U Überraschenderweise hat es sich nämlich gezeigt, daß :^: beim Einsatz sauerstofffreier Gase unterhalb der Stahl- ; badoberfläche, denen teilweise die gemahlenen Fest-

■ '·■ stoffe zur Schlackenbildung aufgeladen werden und mit

denen die kohlenstoffenthaltenden, pulverisierten Brennstoffe, beispielsweise Koks, in die Schmelze eingeleitet werden, ausreichen, um die Stahlerzeugung im Konverter mit vergleichbar günstigen Ergebnissen durchzuführen, wie sie vom Sauerstoffdurchblas-Prozeß her bekannt sind. Insbesondere lassen sich gut regelbar tiefe Kohlenstoffgehalte im Stahl und höhere Eisenverluste in der Schlacke einstellen. Beispielsweise konnten Kohlenstoffgehalte von 0,03% bei Eisenoxidwerten in der Schlacke von ca. 12% erreicht werden. Beim Sauerstoffaufblas-Prozeß liegen die Eisenoxidge- : .■: halte der Schlacke bereits bei ca. 25%, wenn der Kohlenstoff im Stahl ca. 0,05% beträgt.

Gemäß der Erfindung werden im Stahlbadbereich, d. h. unterhalb der Stahlbadoberfläche im Konverter, weniger als die Hälfte der beim Sauerstoffdurchblas-Verfahren benötigten Düsen in der Konverterbodenausmauerung und/oder der unteren Konverterseitenwand installiert. Normalerweise handelt es sich dabei um die üblichen, aus zwei konzentrischen Rohren bestehenden Düsen. In besonderen Fällen können Ringschlitzdüsen nach dem deutschen Patent 24 38 142 ein- : gesetzt werden, oder es kommen Düsen, gebildet aus drei konzentrischen Rohren, zum Einsatz. Diese Dreirohrdüsen verfügen über zwei etwa gleich große breite Ringspalte von ungefähr 0,5 bis 2 mm Breite, neben dem Zentralrohr. Die Dreirohrdüse betreibt man im Zentralrohr mit der Suspension aus Feststoffen und Inertgas, in dem das Zentralrohr umhüllenden Ringspalt mit Sauer- : " stoff und im äußeren Ringspalt mit Kohlenwasserstof- '\ ■ fen. Die Kohlenwasserstoffmenge zum Düsenschutz ist ν gering und normalerweise zwischen 0,1 bis 5%, bezogen rü auf di? Träg?rgBsm?ng? im 7.p.ntrsiWnhr. Der .Sauerstoffanteil in dem genannten Ringspalt entspricht mindestens der Kohlenwasserstoffmenge oder liegt höher. Während der letzten Frischphase kann durch alle drei Düsenkanäle Inertgas, ζ . B. Argon, oder ein anderes Stickstoff- und wasserstoff-freies Gas geleitet werden.

Definitionsgemäß wird unter Stahlbadbereich das Konvertervolumen verstanden, daß die fertiggefrischte, ruhende Stahlschmelze im Konverter bei seiner Blassteilung einnimmt Die Stahlbadoberfläche ist demgemäß der Badspiegel dieser Schmelze.

Falls Schrott im Konverter vorgeheizt wird, z. B. bei der Erzeugung einer Stahlschmelze aus festen Eisenträgers, dienen die Düsen im Stahlbadbereich in bekannter Weise als Öl-/Sauerstoff-Brenner zum Schrottvorheizen. Sobald sich Schmelze im Konverter befindet, werden diese Düsen zum Einleiten kohlenstoffhaltiger Brennstoffe und Schlackenbildner herangezogen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Düsen unterhalb der Stahlbadoberfläche während des Frischverlaufes grob nach ungefähr folgendem Schema eingesetzt In der Entsilizierungsperiode, ungefähr den ersten 1 bis 2 Minuten der Frischzeit, dienen die Düsen zur Zitfuhr von Schlackenbildnern, vorzugsweise CaO. Beim Hauptblasen, etwa den anschließenden 5 bis 10 Minuten der Frischzeit fördert man durch diese Düsen die erforderliche Menge kohlenstoffhaltiger Brennstoffe, beispielsweise pulverisierten Koks oder Kohle. Erfindungsgemäß kann parallel dazu weiterer Kalk eingeleitet werden. Zum Beispiel können zwei Düsen der Kohlestaubförderung und eine oder mehrere Düsen gleichzeitig zum Einleiten von Schlackenbildnern dienen.

In der Fertigfrischperiode, etwa in den letzten 2 bis 5 Minuten der Gesamtfrischzeit, benutzt man die Düsen unterhalb der Stahlbadoberfläche vorzugsweise nur noch zum Einleiten wasserstoff- oder stickstoff-freier Gase mit oder ohne Beladung von Schlackenbildner.

Als Düsenschutzmedium, um das vorzeitige Zurückbrennen der Düsen in der Konverterausmauerung zu verhindern, haben sich während der Entsilizierungs- und Hauptblasperiode Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Erdgas, Methan, Propan oder Heizöl, bewährt. Beim Fertig- oder Nachblasen kommen bei Stahlqualitäten mit niedrigen Wasserstoff-Forderungen bevorzugt Argon oder CO bzw. CO2 zum Einsatz.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung kann bevorzugt bis zur Nachblasperiode durch die Zentralrohre der Düsen im Stahlbadbereich kontinuierlich oder kurzzeitig Sauerstoff geblasen werden. Diese Maßnahme ist in erster Linie dazu gedacht, die Düsenrohre von unerwünschten Verstopfungen und Ansätzen an der Düsenmündung zu befreien, sowie die gewünschten pilzartigen Ansätze an der Düsenmündung in der gewünschten Größe (Durchmesser ca. 100 m) einzustellen. Der wechselweise Betrieb von Trägergas: Brennstoff-Suspensionen und Sauerstoff ist durch die Anwendung entsprechender Umschaltventile gemäß der nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 29 49 801.9 möglich. Die eingesetzten Sauerstoffmengen unterhalb der Badoberfläche sind gering und betragen insgesamt weniger als 20% der Sauerstoffmenge, die der Schmelze zugeführt wird.

Es liegt auch im Sinne der Erfindung, die beschriebene Dreirohrdüse, bei der das zentrale Suspensionsmittelrohr von einem Sauerstoffringspalt und einem zweiten Ringspalt für Kohlenwasserstoffe ummantelt ist, vergleichbar mit der Zweirohrdüse anzuwenden und die Zufuhr der geringen Sauerstoffmenge bis zur Nachblasperiode und in Sonderfällen auch während des Nachblasens auszudehnen. Die durchgesetztsn Sauerstoffmengen sind auch bei kontinuierlichem Betrieb der Dreirohrdüse mit Sauerstoff ebenfalls klein und betragen in Summe etwa 10% der Gesamtsauerstoff menge.

Gemäß der Erfindung wird der Sauerstoff zum Frischen der Schmelze, zum Nachverbrennen der Reak-

tionsgase aus der Schmelze und zum Verbrennen der kohlenstoffhaltigen Brennstoffe in der Schmelze auf die Badoberfläche geblasen. Es hat sich bewährt, in bekannter Weise eine wassergekühlte Sauerstofflanze, wie beim Sauerstoffaufblasprozeß, anzuwenden und gleichzeitig über eine oder mehrere Düsen in der oberen Konverterseitenwand Sauerstoff als Freistrahl auf die Badoberfläche zu blasen. Die Aufteilung der Sauerstoffmenge zwischen Lanze und Aufblasdüsen kann in weiten Grenzen variiert werden. Durch die Seitenwanddüsen sind jedoch mindestens V₄ des Sauerstoffs, bezogen auf die Sauerstoffgesamtblasrate, zu leiten, solange die Lanze nahe der Badoberfläche in einem Abstand von ca. 0,2 bis 1,5 m im Schlackenbadbereich bläst.

Die Anwendung der Sauerstoffaufblaslanze erlaubt praktisch mit Beginn des Frischprozesses eine aktive Schlackenarbeit, wahrscheinlich weil die Schlacke heißer als die Eisenschmelze selbst ist, in der sich noch Schrott auflöst die Schlackenbildner, hauptsächlich CaO, ggf. mit Flußspat- und/oder Dolomitzusatz, werden zum Teil als Stückkalk in den Konverter chargiert oder in Form von Staubkalk dem Sauerstoff der Blaslanze und/oder der Seitenwanddüse aufgeladen. Normalerweise wird ungefähr die Hälfte des Kalkbedarfs auf die Badoberfläche gegeben, und der Rest wird durch die Düsen unterhalb der Badoberfläche der Schmelze zugeführt Das Verhältnis kann jedoch ungefähr bis zu ³/₄ in die eine als auch in die andere Richtung verschoben werden.

Mit dieser Zugabetechnik der Schlackenbildner, insbesondere des Kalkes, unterhalb und oberhalb der Badoberfäche gemäß dem Verfahren nach der Erfindung, wird eine frühzeitige Entphosphorung und eine verbesserte Entschwefelung der Eisenschmelze bewirkt. Wahrscheinlich kann man sich die Wirkungsweise so vorstellen, daß die überhitzte Schlacke auf der Badoberfläche in Zusammenwirkung mit dem Sauerstoffaufblasen die Entphosphorung in die eigentliche Entkohlungsperiode vorverlegt und der durch die Schmelze geblasene Staubkalk bei relativ hohen Kohlenstoffgehalten, d. h. niedrigem Sauerstoffpotential der Schmelze, eine intensive Entschwefelung herbeiführt. In den letzten Frischminuten der zuvor genannten Fertigfrischperiode wild ebenfalls Kalk durch die Bodendüsen der Schmelze zugeführt, und als bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ungefähr 10 bis 20% der gesamten Kalkmenge als Stückkalk in den Konverter chargiert Mit dieser Maßnahme erzielt man vor dem Abstich zähflüssigere Schlacken, die sich zum einen leichter im Konverter zurückhalten lassen und zum anderen vermeidet man sicher die Rücklieferung von Phosphor und Schwefel aus der Schlacke an die Stahlschmelze vor dem Abstich.

Gemäß der Erfindung kann der Lanzenabstand in der Hauptblasperiode ungefähr nach der halben Frischzeit vergrößert werden. Es liegt im Sinne der Erfindung, den Lanzen-Abstand soweit zu erhöhen, d. h. über ca. 1,50 m über der Stahlbadoberfläche, damit der austretende Sauerstoffstrahl ähnlich wie der Freistrahl der Seitenwanddüse wirkt und zur CO-Nachverbrennung und Rückführung der erzeugten Wärme an die Schmelze beiträgt

Gemäß der Erfindung ist es ohne prinzipielle Nachteile für das Verfahren möglich, die Lanze nach ungefähr der Hälfte der Frischzeit aus dem Konverter zu entfernen und den Sauerstoff nur noch über eine oder mehrere Seitenwanddusen auf das Bad zu blasen.

Die Erfindung wird im weiteren anhand von nichteinschränkenden Beispielen und einer Figur näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Schnitt durch einen Konverter. Ein Konverter, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, besteht aus einem Stahlblechmantel (1) mit einer feuerfesten Ausmauerung (2) und einem auswechselbaren Konverterboden (3), in dessen feuerfester Ausmauerung Düsen (4) angeordnet sind. Bei Düsen (4) handelt es sich üblicherweise um die bekannten OBM-Düsen aus zwei konzentrischen Rohren. Ein Teil oder sämtliche dieser Bodendüsen können aber auch als Dreirohrdüsen ausgeführt sein.

In dem dargestellten Konverter sind beispielsweise zwei Bodendüsen (4) für das Einleiten der getrockneten, pulverisierten, kohlenstoffhaltigen Brennstoffe angeordnet. Die Suspension aus Brennstoff, z. B. Braunkohienkoksmehl, mit einem sauerstoff-freien Trägergas, z. B. Stickstoff oder Argon, strömt durch die Sammelleitung (5) über das T-förmige Verteilungsstück (6) zu den Umschaltventilen (7) und von dort zu den Zentralrohren der Düsen (4). Die Umschaltventile (7) erlauben es, die Zentralrohre der Düsen (4) wechselweise mit der Brennstoff-Inertgas-Suspension oder nur mit einem sauerstoff-freien Gas, in Sonderfällen auch Sauerstoff, zu versorgen, das über die Leitung (8) zu den Umschaltventilen (7) strömt. Die Ringspalte der Düsen (4) werden entweder mit flüssigen oder gasförmigen Schutzmedien versorgt. Die Umschaltung von flüssigen auf gasförmige Medien und umgekehrt wird bewerkstelligt durch die druckgesteuerten Schaltventile (9), die üblicherweise in den Düsenanschlußflansch (10) mit integriert sind. Die Zufuhr der Flüssigkeiten und Gase zu dem Umschaltventil (9) erfolgt über die Zuleitungen (11,12).

Die Bodendüsen (4) betreibt man beispielsweise zum Vorheizen fester Eisenträger im Konverter als Brenner.

Dann strömen flüssige Kohlenwasserstoffe, z. B. leichtes Heizöl, durch die Leitung (11), über das Umschaltventil (9) in den Düsenringspalt und durch die Leitung (8) über das Umschaltventil (7) Sauerstoff in stöchiometrischer Menge für die Ölverbrennung durch das Zentralrohr der Düse (4). Sobald sich Schmelze im Konverter befindet und die Düsenmündungen bedeckt, wird auf die pulverförmige Brennstoffzufuhr umgeschaltet, und gleichzeitig werden die Ringspalte der Düsen (4) mit gasförmigen Schutzmedien, beispielsweise Kohlenwasserstoffen, wie Erdgas oder Propan, versorgt

Die weiteren Bodendüsen sind im Prinzip gleich aufgebaut und dienen der Zufuhr von sauerstoff-freien Gasen, denen nach Bedarf pulverförmige Schlackenbildner, insbesondere CaO, aufgeladen werden. Diese Bodendüsen, von denen in F i g. 1 nur eine dargestellt ist, werden über eine Sammelleitung und über einen nicht gezeigten Kalkverteiler mit der Gas-CaO-Suspension gleichmäßig beaufschlagt. Als Düsenschutzmedium im Ringspalt haben sich gasförmige Kohlenwasserstoffe als betriebssicher erwiesen, insbesondere dann, wenn kurzzeitig Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase durch die Zentralrohre dieser Düsen strömen. Während der Vorheizzeit fester Einsatzstoffe im Konverter betreibt man diese Düsen ebenfalls als Brenner, sinngemäß wie die Einleitungsdüsen für pulverisierte, kohlenstoffhaltige Brennstoffe.

Oberhalb eines der Konverterdrehzapfen (13) befindet sich in der Ausmauerung (2) des Konverters (1) eine Sauerstoffeinleitungsdüse (14), auch Aufblasdüse oder Seitenwanddüse genannt Diese Aufblasdüse (14) besteht vorzugsweise aus zwei konzentrischen Rohren, wobei ebenfalls durch das Zentralrohr der Sauerstoff und durch den Ringspalt ein Düsenschutzmedium

strömt. Die Austrittsöffnung der Düse (14) an der Innenseite der Konverterausmauerung (2) befindet sich mindestens 2 m über der ruhenden Stahlbadoberfläche (15). Im dargestellten Fall beträgt diese Einbauhöhe ca. 3 m. Durch die Seitenwanddüse strömen mindestens V₄ der Gesamtsauerstoffmenge. Der Sauerstoffstrahl tritt ungefähr mit Schallgeschwindigkeit aus der Düsenöffnung und wirkt im Gasraum des Konverters als Freistrahl. Dabei saugt er ein Mehrfaches des Sauerstoffvolumens der aus der Schmelze entweichenden Reaktionsgase im Konvertergasraum an. Ein wesentlicher Anteil des Kohlenmonoxids dieser Reaktionsgase, erfahrungsgemäß mindestens 20%, werden dabei zu CO2 nachverbrannt, und die entstehende Wärme wird bei der beschriebenen Betriebsweise nahezu vollständig an die Schmelze übertragen. Es kommt nicht zu Überhitzungen der oberen Konverterausmauerung. Die Wärmestrahlung dieses sich auf hoher Temperatur (schätzungsweise ca. 2800⁰C) befindlichen Freistrahles wird offenbar durch die mit Staub, Schlacken- und Stahltröpfchen verunreinigten Gase im Konverterraum absorbiert.

Der weitere für den Gesamtprozeß erforderliche Sauerstoff wird mittels der bekannten, wassergekühlten Sauerstoffblaslanze (16) auf die Badoberfläche geblasen. In diesem Fall handelt es sich um die übliche, weitverbreitete Lanze mit vier Austrittsöffnungen. Bei der dargestellten Konverterbetriebsweise mit Lanze und Seitendüse wird die Lanze wie üblich beim sauerstoffaufblasprozeß gesteuert, d. h. mk Frischbeginn fährt man die Lanze nahe an die dargestellte Stahlbadoberfläche (15) und vergrößert diesen Abstand mit zunehmender Frischzeit. Bei der Aufteilung der Sauerstoffblasraten auf Seitendüse und Lanze, strömen durch die Seitendüse mindestens 25% der Gesamtblasrate, jedoch vorzugsweise 30 bis 50%.

Durch die Zufuhr der sauerstoff-freien Gase durch die Düsen (4) unterhalb der Stahlbadoberfläche mit mindestens zeitweiser Beladung von pulverisierten Feststoffen, gelingt es, eine ausreichende Badbewegung auch gegen Frischende bei sehr niedrigen Kohlenstoffgehalten aufrechtzuerhalten, um die bekannte Schaumschlackenbildung beim Sauerstoffaufblasprozeß und den starken Anstieg der Eisenoxidgehalte in der Schlakke zu vermeiden. Es genügen als grober Orientierungswert ca. 10 bis 20% der Sauerstoffmenge als sauerstofffreies Gas unterhalb der Badoberfläche.

Ein 200 t-Konverter, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, verfügt über eine übliche, wassergekühlte Sauerstoffblaslanze und zwei Seitenwanddüsen im Konverterhut. Während der Frischzeit von ca. 12 Minuten werden durch die Sauerstoffblaslanze in üblicher Betriebsweise wie beim Sauerstoffaufblasen, ca. 7 000 Nm³ Sauerstoff und durch die beiden Seitenwanddüsen ca. 3 000 Nm³ Sauerstoff auf die Badoberfläche geblasen. Unterhalb der Stahlbadoberfläche befinden sich 8 Einleitungsdüsen für sauerstoff-freies Gas. Während der ersten ca. 8 Blasminuten strömen durch die Düsen unterhalb der Badoberfläche insgesamt ca. 1000 Nm³ Stickstoff, beladen mit insgesamt ca. 10 t Staubkalk zur Schlackenbildung und 5 t Koksmehl zur Schrottsatzsteigerung um 10 Prozentpunkte. Durch die Ringspalte der Düsen werden während der genannten Zeit ca. 40 Nm³ Erdgas geleitet In den letzten 4 Blasminuten führt man über die Düsen unterhalb der Badoberfläche 500 Nm³ Argon in die Schmelze ein. Ohne Berücksichtigung des zusätzlich eingeschmolzenen Schrottes durch die Brennstoffzufuhr (Koksmehl) konnte der Schrottsatz bei der geschilderten Verfahrensweise gegenüber dem Sauerstoffaufblasprozeß um 6 t, entsprechend 3 Prozentpunkten, gesteigert werden. Das Ausbringen wurde gleichzeitig um 1,5% verbessert. Dies ist hauptsächlich mit dem geringen Eisenoxidgehalt der Schlacke von nunmehr ca. 15% gegenüber dem Sauerstoffaufblasverfahren von ca. 25% und einen geringeren Eisenverlust im Abgas von nunmehr ca. 0,5% gegenüber 1,2% beim Aufblasverfahren begründet.
Als ein deutlicher Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung, hat sich gegenüber dem Sauerstoffdurchblasprozeß die Verbesserung der Bodenhaltbarkeit herausgestellt. Bei der üblichen Bodenausmauerungsstärke von ca. 1 m erübrigte sich der Bodenwechsel während der Konverterausmauerungsreise. Sehr wahrscheinlich ist die Verbesserung der Bodenausmauerungshaltbarkeit auf die reduzierte Düsenanzahl gegenüber dem Sauerstoffdurchblasprozeß und die Verwendung von sauerstoff-freien Gasen zurückzuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Stahl aus festen Eisenträgern und Roheisen in einem Konverter, bei dem mit Hilfe einer wassergekühlten Lanze Sauerstoff als Freistrahl auf die Badoberfläche geblasen wird und durch unterhalb der Badoberfläche im feuerfesten Material angeordnete Düsen Sauerstoff und ein sauerstofffreies Gas sowie mindestens zeitweise Feststoffpulver in die Schmelze eingeblasen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich durch in an sich bekannter Weise mindestens 2 m oberhalb der Badoberfläche im feuerfesten Material angeordnete Düsen mindestens 25% der gesamten, eingeblasenen Sauerstoffmenge als Freistrahl aufgeblasen werden, daß das Feststoffpulver in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines sauerstofffreien Gases unterhalb der Badoberfläche eingebläsen wird und daß bis 10% der gesamten Sauerstoffmenge kurzzeitig zum Entfernen von Düsenverstopfungen und Ansätzen sowie zum Einstellen pilzförmiger Düsenansätze eingeblasen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Düsen unterhalb der Badoberfläche Schlackenbildner, wie beispielsweise CaO, Dolomit, Flußspat, Kalziumkarbid oder Mischungen davon, eingeleitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Düsen unterhalb der Badoberfläche kohlenstoffhaltige, pulverisierte Brennstoffe, wie beispielsweise Kohle, Koks, Koksgrus, Braunkohlenkoks, Graphit und Mischungen davon, in Suspension mit einem sauerstofffreien Trägergas in die Schmelze eingeführt werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als sauerstofffreie Trägergase für die unterhalb der Badoberfläche eingeleiteten, gemahlenen Feststoffe Stickstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Erdgas, Methan, Propan, Inertgase, z. B. Argon und Mischungen davon angewendet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schlakkenbildner, hauptsächlich CaO, als Stückkalk in den Konverter chargiert oder in Form von Staubkalk auf die Badoberfläche geblasen werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Lanzenöffnung und der Stahlbadoberfläche nach der Entsilizierungsperiode der Schmelze mindestens 1,5 m beträgt.