DE3717887A1 - Verfahren zum ueberziehen der feuerfesten auskleidung eines metallurgischen schmelzofens mit einem hitzebestaendigen material - Google Patents
Verfahren zum ueberziehen der feuerfesten auskleidung eines metallurgischen schmelzofens mit einem hitzebestaendigen materialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen der
feuerfesten Auskleidung eines metallurgischen
Schmelzofens, insbesondere eines Stahlwerkskonverters, mit
einem hitzebeständigen Material.
Zur Verlängerung der Haltbarkeit der feuerfesten
Auskleidung metallurgischer Gefäße ist es bekannt,
Material, welches einen zufriedenstellenden Widerstand
gegen den thermischen und chemischen Angriff der im
metallurgischen Gefäß enthaltenen Schmelze aufweist, auf
die heiße feuerfeste Auskleidung aufzubringen,
beispielsweise aufzuspritzen. Diese Arbeitsweise erfordert
einen großen apparativen Aufwand und eine längere
Stillstandszeit für das metallurgische Gefäß.
Aus der DE-A - 28 16 897 ist es bekannt, in einen
metallurgischen Schmelzofen bei der Stahlherstellung
Magnesiumoxid-hältige Substanzen zuzusetzen, um den
Magnesiumoxid-Anteil in der sich bei der Stahlherstellung
bildenden Schlacke zu erhöhen. Hierdurch wird erreicht,
daß geringere Mengen an Magnesiumoxid aus der feuerfesten
Auskleidung in die Schlacke in Lösung gehen, wodurch die
Haltbarkeit der feuerfesten Auskleidung erhöht wird.
Nachteilig ist, daß hierdurch die Reaktionsfähigkeit der
Schlacke in unerwünschter Weise herabgesetzt wird.
Es ist weiters bekannt (DE-A - 21 00 847), zum Überziehen
der Oberfläche der feuerfesten Auskleidung eines
Schmelzofens mit einem exothermisch reagierenden,
hitzebeständigen Material dieses Material nach Einbringen
in den metallurgischen Ofen mit Sauerstoff bis zur
Verflüssigung zu behandeln und anschließend den
metallurgischen Ofen so zu bewegen, d.h. zu schwenken und
zu drehen, daß sich das Material an seiner Innenwandung
ablagert. Abgesehen davon, daß dieser Vorgang längere Zeit
benötigt, erfordert eine allseitige Bewegung eines
metallurgischen Ofens einen enormen konstruktiven Aufwand,
wobei trotzdem eine allseitige Benetzung der Innenwand von
vornherein nicht hundertprozentig gesichert ist. Für
Schmelzöfen bzw. Konverter, die nur in einer Ebene kippbar
sind, ist diese Methode überhaupt nicht anwendbar.
Es ist weiters bekannt, das oben beschriebene Verfahren
dahingehend abzuwandeln, daß man die Restschlacke im
Schmelzofen zurückbehält und durch die oben beschriebene
allseitige Schwenkbewegung des Schmelzofens an dessen
Innenwand ablagern läßt. Abgesehen von den Nachteilen des
hohen konstruktiven Aufwandes und der relativ langen
Zeitdauer für diesen Vorgang bietet die metallurgisch
hochreaktive Restschlacke keinen sehr hochwertigen Schutz
für die feuerfeste Auskleidung des Schmelzofens, sondern
kann z.B. für die basische Auskleidung eines LD-
Stahlwerkskonverters nur während der ersten Blasminuten
Schutz bieten.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und
Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches es
ermöglicht, die feuerfeste Auskleidung in einer kurzen
Zeitspanne und ohne besonderen apparativen Aufwand
gleichmäßig mit einem verschleißhemmenden Material zu
überziehen. Dieses Verfahren soll insbesondere für in nur
einer Ebene kippbare bzw. ortsfeste oder nur um ein
geringes Maß kippbare metallurgische Schmelzöfen anwendbar
sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination
folgender Merkmale gelöst:
- - daß nach dem Abstich der Metallschmelze die sich während des metallurgischen Prozesses einstellende schmelzflüssige Prozeßschlacke in dem Schmelzofen zurückgehalten wird,
- - daß in die Prozeßschlacke gasabgebende Stoffe eingebracht werden, um ein Aufschäumen der Schlacke unter gleichzeitigem Benetzen der Auskleidung des Schmelzofens und ein anschließendes Anhaften der erstarrenden Schlacke an der Auskleidung zu bewirken, und
- - daß anschließend die noch flüssige Schlacke aus dem Schmelzofen entfernt wird.
Vorteilhaft werden als gasabgebende Stoffe Magnesium-
hältige Stoffe, insbesondere ungebrannter Magnesit
und/oder Dolomit, eingesetzt.
Soll der metallurgische Ofen über seine gesamte Höhe mit
hitzebeständigem Material beschichtet werden, wird
zweckmäßig die gesamte Prozeßschlacke nach dem Abstich der
Metallschmelze in dem Schmelzofen belassen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Beispieles
näher erläutert, wobei der Verfahrensablauf in der
Zeichnung schematisch dargestellt ist. Die Fig. 1 bis 4
zeigen jeweils einen Konverter im Längsschnitt.
In einem mit einer feuerfesten Auskleidung bzw. einem
Mauerwerk 1 aus Magnesitsteinen zugestellten LD-Konverter
2 werden zur Herstellung von 62 t Stahlschmelze 3 pro
Charge 54 t Roheisen und 16 t Schrott eingesetzt. Als
Schlackenbildner werden 3.600 kg gebrannter Kalk mit einem
CaO-Gehalt von durchschnittlich 85% verwendet.
Dieser Einsatz wird durch Zufuhr von Sauerstoff über eine
Aufblaslanze zu Stahl mit einer Analyse von 0,05%
Kohlenstoff, 0,40% Mangan, 0,020% Phosphor und 0,020%
Schwefel gefrischt. Mit der Stahlschmelze von 62 t fallen
7 t Schlackenschmelze 4 mit einer Analyse von 16% FeO,
4% Fe2O3, 16% MnO, 15% SiO2, 44% CaO, 3% MgO und 2%
Al2O3 an.
Die Stahlschmelze 3 wird mit einer Temperatur von 1680°C
über das Abstichloch 5 abgestochen (Fig. 1), während die
mit der gleichen Temperatur angefallene Schlackenschmelze
4 im Konverter 2 zurückbehalten wird. Dieser
Schlackenschmelze 4 werden 1000 kg Rohmagnesit 6 mit einer
Analyse von 2,8% Fe2O3, 0,4% SiO2, 9,8% CaCO3 und
87,0% MgCO3 mit einer Körnung von 10 bis 50 mm zugefügt
(Fig. 2).
Durch die hohe Temperatur der Schlackenschmelze 4 wird der
Rohmagnesit gebrannt und CO2 ausgetrieben, wodurch die
Schlackenschmelze 4 bis in den Bereich der
Konvertermündung 7 des aufrecht stehenden Konverters 2
aufgeschäumt wird (Fig. 3). Die Schlacke kühlt dabei ab
und hat anschließend eine Zusammensetzung von 15% FeO,
4% Fe2O3, 15% MnO, 14% SiO2, 42% CaO, 8% MgO und 2%
Al2O3.
Eine Schicht 8 dieser Schlacke 4 setzt sich unter
Erstarrung an der heißen Innenfläche 9 des feuerfesten
Mauerwerkes 1 des Konverters 2 an. Der noch flüssige Rest
der Schlacke 4 wird über die Konvertermündung 7 ausgekippt
(Fig. 4). Der gesamte Vorgang dauert 3 bis 4 Minuten.
Das oben beschriebene Überziehen der feuerfesten
Auskleidung 1 wird in der Regel erst nach den ersten
fünfzig Chargen eines neu zugestellten Konverters 2
durchgeführt. Anschließend erfolgt das oben beschriebene
Überziehen etwa nach jeder vierten Charge.
Das beschriebene Verfahren wird, falls das Verschleißbild
des metallurgischen Schmelzofens zeigt, daß ein Überziehen
der feuerfesten Auskleidung im oberen Bereich der
feuerfesten Auskleidung nicht notwendig ist, nur mit einem
Teil der Prozeßschlacke durchgeführt, um Material zu
sparen. Weiters kann das Verfahren auch nach jeder Charge
durchgeführt werden, wobei die verwendete Schlackenmenge
je nach Erfordernis variiert werden kann. Führt der Zusatz
der gasabgebenden Stoffe zu einer Schmelzpunkterhöhung der
Schlackenschmelze, ist der Schutz der Auskleidung des
Schmelzofens besonders effektiv.
Claims (4)
1. Verfahren zum Überziehen der feuerfesten Auskleidung
(1) eines metallurgischen Schmelzofens, insbesondere
eines Stahlwerkskonverters (2), mit einem
hitzebeständigen Material (8), gekennzeichnet durch die
Kombination folgender Merkmale:
- - daß nach dem Abstich der Metallschmelze (3) die sich während des metallurgischen Prozesses einstellende schmelzflüssige Prozeßschlacke (4) in dem Schmelzofen (2) zurückgehalten wird,
- - daß in die Prozeßschlacke (4) gasabgebende Stoffe (6) eingebracht werden, um ein Aufschäumen der Schlacke (4) unter gleichzeitigem Benetzen der Auskleidung (1) des Schmelzofens (2) und ein anschließendes Anhaften der erstarrenden Schlacke an der Auskleidung (1) zu bewirken, und
- - daß anschließend die noch flüssige Schlacke (4) aus dem Schmelzofen (2) entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als gasabgebende Stoffe Magnesium-hältige Stoffe (6)
eingebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ungebrannter Magnesit und/oder Dolomit als
gasabgebende Stoffe eingebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die gesamte Prozeßschlacke (4) nach
dem Abstich der Metallschmelze (3) in dem Schmelzofen
(2) belassen wird.
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