DE338121C - Verfahren zur Herstellung von Stahl in elektrischen OEfen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Stahl in elektrischen OEfen

Info

Publication number
DE338121C
DE338121C DE1919338121D DE338121DD DE338121C DE 338121 C DE338121 C DE 338121C DE 1919338121 D DE1919338121 D DE 1919338121D DE 338121D D DE338121D D DE 338121DD DE 338121 C DE338121 C DE 338121C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
furnace
steel
production
gas
arc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1919338121D
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ARMAND PASCAL HEYEN
Original Assignee
ARMAND PASCAL HEYEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ARMAND PASCAL HEYEN filed Critical ARMAND PASCAL HEYEN
Application granted granted Critical
Publication of DE338121C publication Critical patent/DE338121C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5211Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
    • C21C5/5217Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace equipped with burners or devices for injecting gas, i.e. oxygen, or pulverulent materials into the furnace
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/527Charging of the electric furnace
    • C21C2005/5276Charging of the electric furnace with liquid or solid rest, e.g. pool, "sumpf"
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Stahl in elektrischen Öfen. Alle elektrischen Öfen, die der Herstellung von Stahl dienen, mögen sie mit einem Lichtbogen oder mit kombinierten Bogen oder auch mit Lichtbogen und Widerstand arbeiten, und die bisher in den verschiedensten Ausführungen zur Anwendung gekommen sind, haben eine sehr kurze Dauer. Die besten - dieser Öfen erreichen wohl schwerlich den hundertsten Abstich, ohne daß sie ausbesserungsbedürftig werden. Die Teile, die am meisten schlecht werden, sind die Fußpfeiler, die Türen und die Decke. In vielen Fällen muß sogar das Ofenfutter (die Sohle nicht miteinbegriffen) schon nach fünfzig Abstichen erneuert werden.
  • Bekanntlich ist es nach jeder Stillsetzung des Ofens erforderlich, ihn vor der ersten Beschickung auf die Betriebstemperatur zu bringen, was man gemeinhin mit den Worten ausdrückt: »den Ofen erhitzen, bis er starr ist«. Zu diesem Zwecke muß die Erhitzung auf Koks vorerst sehr langsam (etwa binnen 15 bis 18 Stunden) eingeleitet werden, denn die Höhenschicht der Ofendecke, durch die die Elektroden durchgeführt sind, wird durch die Wärmeausstrahlung des Bogens plötzlich auf die kritische Temperatur der sauren Steine gebracht, die zum Bersten kommen, weshalb es auch bisher unvermeidlich war, daß schon vor dem ersten Abstich die Decke sich in einer Tiefe von q.o bis 6o mm abnutzt. Hierauf ist die apsehnliche Verminderung der Lebensdauer der Ofendecken zurückzuführen.
  • Der Zeitverlust, die Kosten der Ausbesserungen (Handarbeit, Neuanschaffung von feuerbeständigem Material, Koks usw.) vermindern in beträchtlichem Grade die gewerbliche Ertragsfähigkeit der elektrischen Ofen, zumal in der Gegenwart, wo. der Kostenpreis für elektrische Energie erheblich gestiegen ist.
  • Hiernach leuchtet es ein, daß ein Verfahren, durch welches die Dauerhaftigkeit der elektrischen Öfen erhöht werden kann, von nicht zu unterschätzender fortschrittlicher Bedeutung ist. Das vorliegende Verfahren begründet sich einerseits auf die elektrische Leistungsfähigkeit der Flammen und anderseits auf das schwäche Wärmevermögen der Gase. Es ist bekannt, daß, wenn man den Strom durch eine gasförmige Schicht mit dem gewöhnlichen Druck hindurchführt, der auf eine hohe Temperatur gebrachte Leiter durch den Strom erhalten bleibt (Voltascher Lichtbogen). Andererseits weiß man, daß bei gewöhnlicher Temperatur das Gas ein schlechter Elektrizitätsleiter ist, wogegen es bei hoher Temperatur zu einem guten Leiter wird.
  • Diese beiden bekannten Erscheinungen finden ihre Nutzanwendung in dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren, dessen Hauptvorgänge darin bestehen, von der Mitte der Elektroden aus. dem Lichtbogen verschiedene Stoffe zuzuführen, und zwar: F. Für die Oxydationsperiode eine Menge beliebigen Gases (Leuchtgas, Generatorgas oder Öl) mit einer ausreichenden Menge Luft zur Erzeugung einer Flamme mit vollständiger Verbrennung oder auch eine in einem für Brennflüssigkeiten (schwere Öle) geeigneten Brenner erzeugte Flamme. a. Für die Reduktionsperiode (Periode der Entschwefelung oder der hohen Temperatur) eine größere Menge des Brennstoffes für die gleiche Menge Luft wie @ vordem, um eine Flamme mit nicht vollständiger Verbrennung zu erhalten und dadurch eine große Menge Rauch oder Gas zu entwickeln, die in Form einer athermanen Hülle die Ofenwandung vor der hohen Temperatur des Lichtbogens schützen.
  • Das Verfahren läßt sich jedem bestehenden elektrischen Ofen mit Lichtbogen für die Stahlerzeugung leicht anpassen.
  • Auf der Zeichnung ist die zur Ausübung des Verfahrens dienende Einrichtung in einem Ausführungsbeispiel wie folgt dargestellt: Fig. i zeigt .den senkrechten Schnitt eines entsprechend ausgerüsteten Ofens.
  • Fig.2 zeigt die Schnittansicht eines Elektrodenteils, der vorteilhaft mit einem Brenner für schweres Öl versehen ist.
  • Es bezeichnet i den Ofen, 2 den Schmelzraum und 3 den Flußstahl. Die Kanäle q. im Ofen dienen sowohl als Füllöffnung wie für den Abzug der Gase. Die Schließtüren können gegebenenfalls verkittet sein, um einen luftdichten Abschluß zu erhalten. In der Decke 5 sind zwei Öffnungen für den Einlaß der Elektroden 6, die rings um die letzteren einen freien Ringraum 7 lassen, den die Rauchgase bei ihrem Entweichen ausfüllen, damit jeder Wärmeverlust vermieden wird. Die Elektroden 6 sind hohl, und an jede von ihnen ist eine doppelte Rohrleitung für den Brennstoff und die Luft so angeschlossen, daß die Anordnung einem Brenner -oder Lötrohr gleichkommt.
  • In der Fig. 2 ist beispielsweise ein für den gedachten Zweck geeigneter Brenner für schweres Öl dargestellt. Dieser Brenner besteht aus einem in die mittlere Aushöhlung der Elektrode 6 eng angepaßten Rohr 8, dessen oberes Ende ein Trichter 9 sein kann. Dieses Rohr 8 ist auf einem Teil seiner Länge mit Öffnungen io versehen, die der Luft Zutritt zu der das Rohr 8 umschließenden Kammer i i verschaffen. Alles sonstige Zubehör des -elektrischen Ofens, wie die Stromentnahme, die Elektrodenträger mit Wasserumlauf, das Kühlgehänge, die Wendevorrichtung des Ofens, können von der gebräuchlichen Art sein, weshalb sie in der Zeichnung fortgelassen sind.
  • Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Es sei der Zustand angenommen, worin der Ofen »starr« ist und der zu seiner Erhitzung verwendete Koks entfernt worden ist; dann wird er beispielsweise mit Stahlspänen beschickt. Unter jede Elektrode setzt man vorteilhaft, um die Entzündung zu erleichtern, ein wenig Koks. Nach einigen Minuten des Betriebes, während welcher Zeit der Lichtbogen in Fluß gekommen ist und Beständigkeit zeigt, führt man in diesen einen Gasluftstrom oder auch die Flamme eines Brenners ein, und man regelt die Flamme so, daß sie das Ende der Elektrode umstreicht --und überdies ein wenig noch deren Außenfläche beleckt (Fig. i). Zunächst wächst der Widerstand des Lichtbogens, aber diese Erscheinung hält nur einige Sekunden an und verschwindet alsdann. In diesem Augenblick wird der durch die Flamme verstärkte Bogen ein solcher, daß er dreimal länger ist als ein solcher, der im Betrieb ohne Gas bei gleicher Stromintensität entstehen würde.
  • Gegen das Ende des Schmelzvorganges, etwa 15 bis 2o Minuten vor der Reinigung, wird der Grad der Oxydation des Bades beobachtet, und man stellt nun, j e nach dem Fall, eine oxydierende oder neutrale Flamme her, wodurch es sich erübrigt, der Schlacke ein oxydierendes Mittel (z. B. Glühspan) im Übermaß beizufügen, was bisher hinsichtlich der Erhaltung des Ofens nicht ohne Nachteile war.
  • Sobald die Schmelzung beendigt ist, betindet sich das Bad in der günstigsten Verfassung für die vorzunehmende Reinigung, die alsdann in üblicher Weise - geschehen kann. Ist auch diese beendigt, so setzt man ein Gemisch von Kalk und Flußspat zur Bildung einer Schlacke für die Desoxydation und Entschwefelung zu.
  • Von Vorteil ist es stets, die Schlacke schnell zu bilden, die in der Feinperiode von hoher Temperatur ist, und ferner, da diese Schlacke reduzierend und entschwefelnd wirken soll, muß sie sehr arm an Metalloxyd und reich an Kalk sein. Solche Bedingungen können aber nicht erfüllt werden, ohne die Temperatur zu erhöhen, was wiederum schädlich für den Ofen ist. Deshalb ist es wohl selten möglich, diesen Bedingungen gerecht zu werden, ohne daß die Decke und die Wände des Ofens vernichtet werden.
  • Gemäß vorliegendem Verfahren führt man nach dem für die Feinperiode bestimmten Zusatz in .den Lichtbogen Luft und Gas im Überschuß ein; einen Teil davon verzehrt der Bogen und der Rest entweicht in den Ofen, um gegen die Wände und .die Decke eine athermane Schutzhülle zu bilden, demzufolge man die Badtemperatur wohl über die Abstichtemperatur entsprechend der zu erzeugenden Stahlart steigern kann.
  • Während aller Vorgänge bleibt die Schlacke weiß und gut schmelzend ohne irgendwelche Gefahr für den Ofen.
  • In den gegenwärtigen Vorrichtungen macht man einen Zusatz von Kohlenstaub oder pulverisiertem Siliziumeisen. Bei der dem vorliegenden Verfahren dienenden Einrichtung ist dieser Zusatz unnötig, weil man in den Bogen einen Überschuß von Gas einführt, welcher bei seiner Verbrennung viel Rauch (oder fein verteilte Kohle) entwickelt, der auf die Schlacke einwirkt.
  • Durch das beschriebene Verfahren ist man imstande, die Lebensdauer der elektrischen Ofen in einem Verhältnis von etwa 3 : i zu verlängern, so daß man dreihundert Schmelzgänge ohne Reparaturen vollziehen lassen kann. Es ist festgestellt, daß bei einem Stahlherd die Dauer des Ofens eine doppelte ist, wie bei einem basischen Roheisenherd. Das Verfahren bietet eine Anzahl von Vorteilen, deren wesentlichste die folgenden sind: z. Der Verbrauch der Elektroden vermindert sich, weil a) die den Bogen speisenden Gase einen Teil der zu ihrer Bildung unerläßlichen Stoffe ausmachen, b) die Gashülle, die sich auf die Ofendecke erstreckt, ein Kühler für den in dieser Höhe gelegenen Teil der Elektroden ist, begünstigt durch den rings um die Elektroden vorgesehenen Spalt, der von den Gasen ausgefüllt wird.
  • 2. Der Stromverbrauch wird verringert, weil a) alle Ursachen des Wärmeverlustes, die sowohl auf die Türen wie auf die für die Durchführung der Elektroden in der Decke vorgesehenen Öffnungen zurückzuführen sind, fortfallen, b) der Ofen weniger oft stillgesetzt zu werden braucht und folglich weniger Hitze erforderlich ist, um ihn auf die Betriebstemperatur zu bringen, c) die sich entlang der innern Ofenbekleidung hinziehende Gashülle einen Wärmeschutz bildet, der den Verlust an Wärme durch Ausstrahlung auf ein erheblich geringeres Maß beschränkt.
  • 3. Der Verbrauch an feuerfesten Bestandteilen wird vermindert in dem Verhältnis von 3 : z, da der Ofen in den Stand gesetzt ist, dreihundert Schmelzgänge ohne deren Erneuerung zu vollführen.
  • q.. Der Verbrauch an Kühlwasser für die Elektrodenträger und die über der Decke schwebenden Kühlgehänge vermindert sich, weil diese Vorrichtungen auf eine niedrigere Temperatur gebracht sind wie die der Ofen bekannter Ausführung.
  • Bemerkt wird übrigens, daß die Verwendung von hohlen (rohrartigen) Elektroden bei elektrischen Ofen bekannt ist, jedoch haben sie bisher anderen Zwecken als dem vorbeschriebenen gedient.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Stahl in elektrischen Ofen, dadurch gekennzeichnet, daß vermittels der bei elektrischen Ofen bekannten hohlen Elektroden an den Enden der Elektrode eine Flamme aus einem Gemisch von Kohlenwasserstoff und Luft erzeugt wird.
DE1919338121D 1919-11-02 1919-11-02 Verfahren zur Herstellung von Stahl in elektrischen OEfen Expired DE338121C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE338121T 1919-11-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE338121C true DE338121C (de) 1921-06-13

Family

ID=6222211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1919338121D Expired DE338121C (de) 1919-11-02 1919-11-02 Verfahren zur Herstellung von Stahl in elektrischen OEfen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE338121C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1211234B (de) * 1959-10-01 1966-02-24 Beteiligungs & Patentverw Gmbh Verfahren zum Erschmelzen von Metallen, insbesondere Stahl, im Elektroofen
EP0548042A1 (de) * 1991-12-16 1993-06-23 VOEST-ALPINE Industrieanlagenbau GmbH Verfahren zum Herstellen von Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1211234B (de) * 1959-10-01 1966-02-24 Beteiligungs & Patentverw Gmbh Verfahren zum Erschmelzen von Metallen, insbesondere Stahl, im Elektroofen
EP0548042A1 (de) * 1991-12-16 1993-06-23 VOEST-ALPINE Industrieanlagenbau GmbH Verfahren zum Herstellen von Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen
TR27490A (tr) * 1991-12-16 1995-06-07 Voest Alpine Ind Anlagen Eritilmis maden üretimi icin bir yöntem ve bunu saglayan elektrik arkli bir firin.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1583213A1 (de) Sauerstoff-Brennstoff -Brenner in Ofenduesen
DE2428891C3 (de) Schachtofen zum Schmelzen von mineralischen Substanzen zur Herstellung von Mineralwolle
CH638296A5 (de) Verfahren und anlage zum brennen von karbonhaltigen rohstoffen mittels zerkleinerten festen brennstoffen in einem gleichstrom-regenerativ-schachtofen.
DE338121C (de) Verfahren zur Herstellung von Stahl in elektrischen OEfen
DE69702347T2 (de) Verfahren zur reduktion und zum schmelzen von metall
DE188774C (de)
CH125525A (de) Verfahren zur Herstellung von Eisen und Eisenlegierungen.
AT205987B (de) Verfahren und Ofen zum unmittelbaren Herstellen von Eisen aus Erzen
DE101952C (de)
AT133734B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren von Erzen durch unmittelbare Einwirkung leicht spaltbarer Kohlenwasserstoffe auf das erhitzte Gut.
DE345377C (de) Verfahren und Vorrichtung zur direkten Erzeugung von Stahl im Hochofen mittels fluessigen Brennstoffs
DE679002C (de) Reduktionsofen zum unmittelbaren Herstellen von giessfrtigem Gusseisen aus Erz im Giessereibetrieb und Verfahren zu seinem Betriebe
DE19289C (de) Neuerungen an Schmelz-Flammöfen
AT264562B (de) Ofen zum Erzeugen von Stahl und Verfahren zu seinem Betrieb
DE2541086A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stahlerzeugung
DE474571C (de) Verfahren zum Schmelzen nicht eisenhaltiger Metalle, z. B. Kupfer oder Bronze, in einem Kupolofen
DE692253C (de) Verbrennungskammer fuer Schutzgasaufbereitungs- und Erzeugungsanlagen fuer Industrieoefen
DE473410C (de) Einrichtung zur Gewinnung von Stoffen, die bei der Verbrennung der durch die Erhitzung des brennbaren oder mit brennbaren Stoffen gemischten Ausgangsstoffes ohne Luftzufuhr erzeugten Gase entstehen
AT53480B (de) Verfahren und Vorrichtung, um die Widerstände für elektrische Öfen gegen die oxydierenden Wirkungen der Luft oder der Ofengase zu schützen.
AT100690B (de) Verfahren zur Ausführung chemischer Reaktionen und physikalischer Prozesse bei hohen Temperaturen.
AT142304B (de) Mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizvorrichtung.
DE304163C (de)
DE76646C (de) Verfahren und Regenerativ-Schachtofen zur Gewinnung von Metallen (besonders Eisen) unmittelbar aus den Erzen
DE610520C (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Metallschwamm, insbesondere Eisenschwamm
DE62042C (de) Apparat zur Erzeugung von Leuchtbezw. Heizgas