DE3850381T2

DE3850381T2 - Ofen und verfahren zur reduktion eines chromvorproduktes durch schmelzen.

Info

Publication number: DE3850381T2
Application number: DE3850381T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Inoue; Katsuhiro Iwasaki; Masahiro Kawakami; Kenji Takahashi; Haruyoshi Tanabe
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1987-08-13
Filing date: 1988-08-11
Publication date: 1994-10-20
Anticipated expiration: 2008-08-12
Also published as: AU606457B2; WO1989001532A1; ATE107710T1; CA1338731C; US4961784A; DE3850381D1; EP0328677A4; EP0328677B1; CN1047109A; EP0328677A1; AU2256088A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmelzreduktion von Cr-Rohmaterialien und einen Schmelzreduktionsofen zur Durchführung des Verfahrens.
JP-A-61-279609 offenbart einen Ofen zur Herstellung einer Legierung mit hohem Chromgehalt durch Schmelzreduktion mit unteren Blasdüsen, seitlichen Blasdüsen und einer oberen Blaslanze. Ein Ofenkörper enthält ein Metallbad, über dem sich Schlacke bildet. Das Ende der oberen Blaslanze ist über der Schlacke angeordnet. Ein Rührgas wird aus den unteren Blasdüsen in das Metallbad geblasen. Die seitlichen Blasdüsen dienen zum Blasen eines sauerstoffhaltigen Gases und eines Inertgases in den Ofenkörper. Die Chromreduktion erfolgt in der Schlacke, wenn Chromrohmaterial, kohlenstoffhaltiges Material und Flußmittel zugeführt werden.
Ferner sind aus JP-A-62-80214 ein Ofen und ein Verfahren zur Herstellung einer chromhaltigen Eisenschmelze bekannt. Dieser Ofen enthält wie der oben erwähnte Ofen einen Ofenkörper mit unteren Blasdüsen, seitlichen Blasdüsen und einer oberen Blaslanze. Aus der oberen Blaslanze wird Sauerstoff in den Ofen geblasen, während aus den unteren Blasdüsen ein Rührgas in den Ofen geblasen wird.
Für gewöhnlich wurde Stahl mit hohem Chromgehalt, wie nichtrostender Stahl, unter Verwendung von Ferrochrom als Rohmaterial hergestellt. Im Hinblick auf die Einsparung von Energie und die Gewährleistung von niedrigen Produktionskosten wird der Schmelzreduktionsprozeß neuerdings als möglicherweise interessant angesehen, der eine Metallschmelze mit hohem Cr-Gehalt durch unmittelbare Verwendung von Cr-Roherzen erzielt (im folgenden bezieht sich die Erläuterung auf "Cr-Erz"). Beim Schmelzreduktionsverfahren werden Cr-Erze, kohlenstoffhaltige Materialien und andere zur unmittelbaren Erzielung einer Metallschmelze mit hohem Cr-Gehalt in einen Reduktionsofen geliefert.
Für das Schmelzreduktionsverfahren wurden bisher verschiedene Vorschläge gemacht. Bei einem Vorschlag werden jeweils O&sub2;aus unteren Düsen und N&sub2; aus seitlichen Düsen gleichzeitig mit O&sub2; aus einer oberen Lanze geblasen. Bei einem anderen Vorschlag werden jeweils O&sub2; aus den unteren Düsen und O&sub2; sowie N&sub2; aus den seitlichen Düsen gleichzeitig mit O&sub2; aus der oberen Lanze geblasen. Letzteres ist zum Beispiel in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 61-279 608 (1986) offenbart.
Jedoch hat jedes der oben erwähnten Verfahren große Probleme darin, daß die Cr-Reduktionsgeschwindigkeit gering ist und die Behandlungen viel Zeit benötigt. Gegenüber dem Hintergrund des Standes der Technik werden durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 die folgenden Probleme gelöst:
1. Die Reduktion von Cr-Erz wurde durch die Wirkung von C in kohlenstoffhaltigen Materialien gesteigert, nachdem das Cr-Erz in der Schlacke geschmolzen war, wobei das Schmelzen von Cr-Erz vermutlich die Cr-Reduktion bestimmte. Daher waren zur Verkürzung der Behandlungszeit große technische Interessen auf die Festlegung der Schlackenzusammensetzung gerichtet. Es war jedoch wesentlich weniger Cr-Erz zu erschmelzen, und es wurde eingeschränkt, um durch Beschleunigung des Schmelzvorgangs des Cr-Erzes die Reduktion zu beschleunigen.
2. Zur Erhöhung der Schmelzgeschwindigkeit des Cr-Erzes in der Schlacke und der Reduktionsgeschwindigkeit wurden die Durchführung einer Nachverbrennung von Co-Gas im Ofen und die Verwendung der hierdurch erzeugten Wärme in Betracht gezogen. Es wurde ein vorhandenes Verfahren angewendet, bei dem O&sub2; für die Nachverbrennung von einem oberen Ofenteil eingeblasen wurde. Wenn das Nachverbrennungsverhältnis erhöht wurde, ging die Temperatur des Abgases in die Höhe. Es gab jedoch keine Technik, die die Wärme des Abgases wirksam auf die Metallschmelze übertrug. Folglich wurde der Wärmeübertragungswirkungsgrad verringert und das auf hoher Temperatur befindliche Abgas unvermeidlich entfernt. Das erhitzte Abgas beschädigte die feuerfesten Wandauskleidungen und diejenigen einer Abgasleitung beträchtlich. Daher war man der Meinung, daß das Nachverbrennungsverhältnis nicht so sehr vergrößert werden konnte.
In Verbindung mit den oben angegebenen Problemen des Standes der Technik machten die Erfinder Untersuchungen an den Mechanismen der Schmelzreduktion und der Entkohlung und bezüglich der hierfür zu treffenden tatsächlichen Maßnahmen. Im Anschluß daran fanden sie die folgenden Tatsachen:
(1) Wie oben ausgeführt, wurde angenommen, daß Cr-Erz durch die kohlenstoffhaltigen Materialien reduziert wurde, die nach dem Schmelzen des Cr-Erzes in der Schlacke in dieser verblieben. Es wurde jedoch gefunden, daß beinahe alle tatsächlichen Reduktionen durch die Wirkung von C als Reduktionsmaterial erfolgten. Daher wurde die Reduktionsgeschwindigkeit durch den Kontakt der Metallschmelze mit dem auf hohe Temperatur erhitzten Cr-Erz und nicht durch Schmelzen von Cr-Erz in der Schlacke bestimmt, so daß die Reduktionsgeschwindigkeit durch zwangsläufigen Kontakt der Metallschmelze mit den Erzen wirksam erhöht werden konnte.
(2) Das Grundkonzept des Standes der Technik bestand darin, daß das Nachverbrennungsverhältnis im Hinblick auf die technische Grenze hinsichtlich der Erhöhung des Wärme übertragungswirkungsgrads und des Verbrauchs des hitzefesten Materials nicht stark erhöht werden konnte. Wenn O&sub2; so eingeblasen wurde, daß die Nachverbrennung hauptsächlich in der Schlacke erfolgte, um die Schlacke kräftig zu rühren, konnte der Wärmeübertragungswirkungsgrad wirksam erhöht werden. Somit wurden durch die starke Nachverbrennung und den hohen Wärmeübertragungswirkungsgrad die Temperaturen der Schlacke und des in der Schlacke befindlichen Cr-Erzes erhöht, wobei die Geschwindigkeit der durch die untenstehende Formel aus gedrückten und durch C (in der Metallschmelze) bewirkten Reduktion des Cr-Erzes wirksam erhöht werden konnte:
Cr&sub2;O&sub3;+ 3C = 2Cr + 3CO
(3) Bei der obigen Technik erfolgte das von unten her stattfindende Blasen von O&sub2; in einer bestimmten oder in einer vollen Zeitdauer. Ein solches Blasen war jedoch für die Nachverbrennung schädlich. Das heißt, wenn O&sub2; von unten her geblasen wurde, wurde in der Metallschmelze viel CO-Gas erzeugt und die Metallschmelze zwangsläufig gerührt, wobei Spritzer der Metallschmelze den Bereich der Nachverbrennung erreichten. Da C mit O&sub2; oder CO&sub2; reagierte und CO erzeugte, wurde die Nachverbrennung behindert. Daher mußte das von unten her erfolgende Blasen unabhängig von einer teilweisen oder vollständigen Reduktionsdauer vermieden werden.
Cr-Roherze haben einen sehr kleinen Korndurchmesser, wobei für gewöhnlich ungefähr 90% hiervon einen Korndurchmesser von höchstens 1 mm haben. Wenn daher pulverförmige Cr-Roherze von oben her in einen Reduktionsofen der Konverterbauart geladen werden, fliegen die pulverförmigen Erze aus dem Ofen und gehen bis zu 30% verloren.
Zur Vermeidung dieser Flugverluste kann eine Einspritzbeschickung vorgeschlagen werden. Es werden jedoch unabhängig davon Spezialeinrichtungen benötigt, wobei die Transportrohre durch die harten Cr-Erze leicht beschädigt werden. Somit konnten derartige Maßnahmen in der Praxis nicht angewendet werden.
Im Hinblick auf diese Umstände werden die Cr-Roherze zu Pellets oder Briketts geformt, was hohe Produktionskosten bedingt. Wenn die Erze zusammengebacken sind, sind ihre spezifischen Oberflächen klein, so daß die Vorheizzeit lang und die Reduktionsgeschwindigkeit verringert ist, wodurch die Behandlungszeit verlängert wird.
Die Erfinder studierten auch diese Probleme im Hinblick auf praktische Maßnahmen. Im Ergebnis wurde gefunden, daß die Wahrscheinlichkeit, daß die Körner der Cr-Erze im aufwärts strömenden Gas freigesetzt wurden, durch Erhöhen der Beschickungsgeschwindigkeit der Erze verringert wurde, wobei der Flugverlust verringert wurde. Besonders, wenn die Beschickungsgeschwindigkeit der Cr-Roherze auf über 4 kg/min Tonne Metallschmelze je reines Cr festgelegt wurde, konnte der Flugverlust weitgehend verringert werden.
Die Erfindung gemäß Anspruch 1 beruht auf den oben angegebenen Entdeckungen und gibt die folgenden Bedingungen an, durch die die Schmelzreduktion bei hoher Behandlungsgeschwindigkeit ausgeführt werden kann.
a) Durch die Kombination des Bodendüsenblasens und des seitlichen Seitendüsenblasens der Rührgase wird die Metallschmelze zwangsläufig in einen Bereich der Schlacke verteilt, in dem Cr-Erz vorliegt, um die Reduktion von Cr-Erz durch C in der Metallschmelze zu beschleunigen.
b) O&sub2; für die Nachverbrennung wird unabhängig vom entkohlenden O&sub2; geblasen zur Bildung eines Nachverbrennungsverhältnisses, das größer als ein gegebenes Niveau ist. Das Nachverbrennungs-O&sub2; wird aus der oberen Blaslanze in die Schlacke geblasen, um darin den Nachverbrennungsbereich zu bilden, wobei die Schlacke durch das Seitendüsenblasgas zwangsläufig verrührt und eine Übertragung der durch die Nachverbrennung erzeugten Wärme zu den Cr-Erzen verursacht wird.
c) Das Seitendüsenblasgas und das Bodendüsenblasgas sind CO oder Inertgas, wobei O&sub2; nicht verwendet wird, um eine Behinderung der Reduktion durch C in der Metallschmelze und die Nachverbrennung durch das von oben blasende O&sub2; zu vermeiden.
Die Cr-Rohmaterialien werden dadurch reduziert, daß das Nachverbrennungsverhältnis auf über 0,3 gehalten wird.
Wie oben angegeben wird durch die Erfindung die Reduktion von Cr-Erzen zwangsläufig beschleunigt, was das hohe Nachverbrennungsverhältnis und den Wärmeübertragungswirkungsgrad gewährleistet, so daß die Reduktionsgeschwindigkeit im Vergleich zu den herkömmlichen Praktiken stark erhöht und die Schmelzreduktion in einer kurzen Zeit wirksam durchgeführt werden konnte. Da ferner das Nachverbrennungsverhältnis hoch ist, können der Einheitsverbrauch der kohlenstoffhaltigen Materialien und die P- und S-Gehalte in der herzustellenden Metallschmelze verringert werden.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum wirksamen Steuern der Flugverluste in den Erzen bei der Schmelzreduktionsbehandlung vor. Das heißt, zusätzlich zu den oben angegebenen Bedingungen erfolgt die Reduktion von Cr-Roherzen dadurch, daß die Beschickungsgeschwindigkeit von reinem Cr (die Beschickungsgeschwindigkeit der Cr-Roherze berechnet als Menge an reinem Cr) über 4 kg/min Metallschmelze gehalten wird.
Bei der oben erwähnten Schmelzreduktion schlägt die Erfindung ein Verfahren zum genauen Erfassen fortschreitender Bedingungen der Schmelzreduktion vor und beendet das Blasen schnell und zweckmäßig.
Unter Beachtung der Beziehung, daß die Menge der O&sub2;-Quelle im Abgas in Abhängigkeit von der Abnahme der Schmelzreduktion abnimmt, wird die Zeit zur Durchführung der Reduktion entsprechend der Differenz zwischen der O&sub2;-Quelle im Abgas und dem geblasenen O&sub2;beurteilt. In der Praxis werden während der Schmelzreduktion die Strömungsmenge des Abgas es und die Konzentrationen an CO und CO&sub2; im Abgas gemessen, und wird die Reduktion R des Cr-Rohmaterials aus den obigen Meßwerten gemäß der untenstehenden Formel und der Zeit zur Durchführung der Schmelzreduktion durch die Reduktion R des Cr-Rohmaterials erhalten, und die Schmelzreduktionsbehandlung wird beendet.
worin
WErz: Beschickungsmenge der Cr-Materialien (t)
OErz: Menge des O&sub2; in den Cr-Materialien (Nm³)
QE: Abgasmenge (Nm³/min)
(% CO): CO-Konzentration im Abgas (%)
(% CO&sub2;): CO&sub2;-Konzentration im Abgas (%)
Fo&sub2;: Strömungsdurchsatz des geblasenen O&sub2; (Nm³/min)
Der Schmelzreduktionsofen der Erfindung gemäß Anspruch 7 hat untere und seitliche Blasdüsen, wobei wenigstens eine der unteren und der seitlichen Blasdüsen so angeordnet ist, daß sich beide Gasblaslinien kreuzen.
Der Schmelzreduktionsofen der Erfindung kann eine Vielzahl von unteren Blasdüsen bzw. seitlichen Blasdüsen haben. In diesem Fall enthält vorzugsweise eine Gruppe eine untere Blasdüse und eine seitliche Blasdüse, wobei die Gasblaslinien der jeweiligen Gruppen übereinstimmen.
Fig. 1 und 2 erläutern schematisch das Prinzip der Schmelzreduktion der Erfindung. Fig. 3(a) und (b) erläutern bevorzugte Spritzrichtungen des Gases aus der seitlichen Düse gegenüber den unteren Blasdüsen. Fig. 4 zeigt das angestrebte Nachverbrennungsverhältnis zum beobachteten Nachverbrennungsverhältnis gegenüber dem von unten her geblasenen O&sub2; des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Vergleichsverfahrens. Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen der Höhe der oberen Blaslanze und dem Wärmeübertragungswirkungsgrad. Fig. 6 zeigt eine Beziehung zwischen der Menge des aus der seitlichen Düse geblasenen Gases und dem Wärmeübertragungswirkungsgrad. Fig. 7 zeigt Beziehungen zwischen der Nachverbrennung im Ofen und dem S- und P-Gehalt in der Metallschmelze und dem Einheitsverbrauch des kohlenstoffhaltigen Materials. Fig. 8 zeigt kurz eine Beziehung der Cr-Zunahmegeschwindigkeit gegenüber der Menge des bei der Erfindung von unten geblasenen Gases. Fig. 9 zeigt über der Zeit Änderungen der Cr-Konzentration, der C-Konzentration, der Badtemperatur, des Nachverbrennungsverhältnisses, der von der Lanze abgegebenen Sauerstoffmenge und der Liefermenge für Rohmaterialien. Fig. 10 zeigt die Reduktionsbehandlungszeit der Erfindung im Vergleich mit den herkömmlichen Verfahren. Fig. 11(a) und (b) erläutern die Behandlungen der herkömmlichen Verfahren (1) und (2) von Fig. 10. Fig. 12 zeigt eine Beziehung zwischen der Liefergeschwindigkeit für reines Cr und die Cr-Zunahmegeschwindigkeit der Erfindung im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren. Fig. 13 zeigt Einflüsse der Liefergeschwindigkeit des pulverförmigen Cr-Rohmaterials gegenüber dem Spritzverlust. Fig. 14 zeigt über der Zeit Änderungen der Temperatur der Metallschmelze und der Cr-Konzentration in der Schlacke von Beispiel 3. Fig. 15 zeigt eine Beziehung zwischen dem R-Wert und der Cr-Konzentration in der Schlacke von Beispiel 3. Fig. 16 zeigt die Cr-Konzentration in der Schlacke, wenn die Reduktion im Beispiel 3 beendet ist. Fig. 17 zeigt die Temperatur der Metallschmelze, wenn das Blasen beendet ist. Fig. 18 erläutert eine Ausführungsform des Schmelzofens der Erfindung. Fig. 19 zeigt Einflüsse der aus den unteren und seitlichen Düsen geblasenen Mengen der Gase gegenüber der Cr-Zunahmegeschwindigkeit, wenn die Schmelzreduktion im Ofen von Fig. 18 ausgeführt wurde. Fig. 20 erläutert einen Ofen des Vergleichsbeispiels, wo sich die untere Gasblaslinie und die seitliche Gasblaslinie nicht schneiden. Fig. 21 zeigt Einflüsse der Mengen der aus den unteren und den seitlichen Düsen geblasenen Gase gegenüber der Cr-Zunahmegeschwindigkeit, wenn die Schmelzreduktion im Ofen von Fig. 20 ausgeführt wurde.
In der Zeichnung bezeichnen die Bezugszeichen 1, 1a, 1b untere Blasdüsen, 2 eine seitliche Blasdüse, 3 eine obere Blaslanze und (A) einen erhabenen Teil der Metallschmelze.
Die Erfindung wird im einzelnen erläutert.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen schematisch das Verfahren nach der Erfindung. Ein Ofen von Konverterbauart wird hauptsächlich zur Durchführung der Schmelzreduktion von Cr-Rohmaterialen in Form von Cr-Erzen, Cr-Pellets usw. verwendet. Der Ofen besitzt eine untere Blasdüse 1, eine seitliche Blasdüse 2 und eine obere Blaslanze 3.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden Cr-Rohmaterialien (im folgenden Beispiel als "Cr-Erz" bezeichnet) und Flußmittel zu einem im Schmelzreduktionsofen aufgenommenen Metallbad geliefert, wobei die Reduktionsbehandlung unter folgenden Bedingungen durchgeführt wird.
Die Gase werden während der Schmelzreduktionsbehandlung aus der unteren Blasdüse 1, der seitlichen Blasdüse 2 und der oberen Lanze geblasen.
Die Gaseinblasungen durch die untere Düse 1 und die seitliche Düse 2 arbeiten zusammen, um die Metallschmelze in die Schlacke zu verteilen und die Reduktionsgeschwindigkeit stark zu erhöhen.
Das von den seitlichen Blasdüsen eingeblasene Gas muß nicht unbedingt waagerecht strömen. Es genügt, daß das seitliche Blasgas den erhabenen Teil (A) der Metallschmelze berührt, um die Metallschmelze in die Schlacke zu verspritzen oder darin zu verteilen.
Demnach kann das aus der seitlichen Düse geblasene Gas unter mäßigen abwärts- oder aufwärts gerichteten Winkeln strömen.
Wie oben erwähnt, haben die Erfinder gefunden, daß die Reduktion von Cr-Erz in der Schlacke durch in der Metallschmelze befindliches C als Hauptreduktionssubstanz erfolgte, wodurch die Metallschmelze zwangsläufig gerührt wurde, um zwangsläufig in die Schlacke zu diffundieren (Bereich, in dem Cr-Erze schwimmen), um die Reduktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Daher wird bei der Erfindung das rührende Gas aus der unteren Blasdüse 1 zur Bildung eines erhabenen Teils (A) auf der Metalloberfläche zugeführt. Gleichzeitig wird das rührende Gas aus der seitlichen Düse 2 so zugeführt, daß wenigstens ein Teil des Gases den erhabenen Teil (A) berührt, wodurch der Teil (A) in die Schlacke verspritzt wird. Die scheinbare Dichte der Schlacke beträgt für gewöhnlich 0,3 bis 0,5, während die Schüttdichte des Cr-Erzes ungefähr 3,0 beträgt. Daher sammelt sich das Cr-Erz in der Schlacke um den unteren Bereich der Schlacke und schwimmt dort, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Wenn der erhabene Teil der Metallschmelze durch das seitliche Blasgas verspritzt wird, wird die verspritzte Metallschmelze um den unteren Bereich der Schlacke herum verteilt, wo sich die Cr-Erze befinden, wie in Fig. 2 gezeigt, wobei das C in der verspritzten Metallschmelze das Cr&sub2;O&sub3; reduziert und somit eine hohe Reduktionsgeschwindigkeit erzielt werden kann. Zur Erzielung solcher Wirkungen ist es natürlich erforderlich, daß das Rühren dadurch zwangsläufig erfolgen muß, daß mehr Gas aus der unteren Düse und der seitlichen Düse geblasen wird, wobei die zu blasende Gasmenge in Abhängigkeit von der Menge und Tiefe der Metallschmelze bestimmt wird. Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen der aus der unteren Düse geblasenen Gasmenge (Nm³/min·t·Düse) und der Cr-Zunahmegeschwindigkeit in der Metallschmelze. Hieraus ist ersichtlich, daß die Cr-Zunahmegeschwindigkeit, d. h. die Cr-Reduktionsgeschwindigkeit, entsprechend der Zunahme der Menge des von unten geblasenen Gases erhöht wird, wobei eine wirksame Reduktionsreaktion stattfindet.
Zur Erzielung eines derartigen Verhaltens bläst das Gas aus der seitlichen Düse vorzugsweise genau gegen den erhabenen Teil (A) in senkrechter und waagrechter Richtung. Es ist beispielsweise erwünscht, die untere Blasdüse oder die Düsen l und die seitliche Blasdüse oder die Düsen 2 in der in Fig. 3(a) und (b) gezeigten Positionsbeziehung anzuordnen.
Zusätzlich zur oben erwähnten Verteilung der Metallschmelze verrührt das seitliche Blasgas auch die Schlacke dort, wo sich der Nachverbrennungsbereich bildet, worauf später noch Bezug genommen wird.
Das bei der Erfindung verwendete seitlich blasende Gas und das von unten blasende Gas sind auf CO und das Inertgas (N&sub2; oder Ar) beschränkt, während O&sub2; aus den folgenden Gründen nicht verwendet wird.
Bei Verwendung von O&sub2; für das seitliche Blasen reagiert es mit C in der zur Reduktion von Cr-Erz verspritzten Metallschmelze, und die Reduktion durch C in der Metallschmelze würde behindert werden. Bei Verwendung von O&sub2; wird zusätzlich die Temperatur der hitzefesten Verkleidung hoch und wird diese beschädigt.
Bei Verwendung von O&sub2; für das von unten her erfolgende Blasen wird ferner in der Metallschmelze viel CO-Gas erzeugt und die Metallschmelze übermäßig gerührt. Folglich erreichen die Spritzer den Nachverbrennungsbereich (Fig. 2) und reagiert das C in der Metallschmelze mit dem später erwähnten O&sub2; für die Nachverbrennung, so daß die Nachverbrennung behindert wird. Wenn außerdem O&sub2; verwendet wird, muß ein Kühlgas (wie C&sub3;H&sub4;) für die hitzefeste Verkleidung zugesetzt werden, deren Temperatur zu hoch ansteigt, so daß das von unten her blasende Gas verstärkt und das Spritzen der Metallschmelze durch das zwangsweise Rühren beschleunigt werden. Fig. 4 zeigt die Untersuchungen des tatsächlich gemessenen Nachverbrennungsverhältnisses (CO&sub2;+H&sub2;O) / (CO+CO&sub2;+H&sub2;+&sub2;O) über dem Nachverbrennungsverhältnis (PCO&sub2;/(DCO&sub2;+O&sub2; in den Erzen)) bezüglich des von unten blasenden N&sub2; des erfindungsgemäßen Verfahrens und des statt N&sub2; von unten blasenden O&sub2; des Vergleichsbeispiels. Es ist ersichtlich, daß die Nachverbrennung durch das von unten geblasene O&sub2; behindert wird.
CO als Rührgas und N&sub2; sowie Ar als Inertgas können voneinander unabhängig oder als Gemisch verwendet werden.
Das Entkohlungs-O&sub2; wird von der oberen Lanze 3 in die Metallschmelze geblasen, während gleichzeitig O&sub2; für die Nachbrennung in die Schlacke geblasen wird. Die obere Blaslanze 3 ist mit einem Düsenloch für das Entkohlungs-O&sub2; und einem Düsenloch für das Nachverbrennungs-O&sub2; versehen. Das Nachverbrennungs-O&sub2; wird schräg außerhalb des Entkohlungs-O&sub2; zugeführt.
Bei der Erfindung ist eine hohe Nachverbrennung vorgesehen, während der Nachverbrennungsbereich sich hauptsächlich innerhalb der Schlacke bildet. Der Nachverbrennungsbereich bildet sich somit in der Schlacke, die durch das Blasgas aus der seitlichen Düse kräftig gerührt wird, wodurch ein hoher Wärmeübertragungswirkungsgrad vorgesehen ist, während eine hohe Nachverbrennung gewährleistet ist. Daher muß das Nachverbrennungs-O&sub2; so in die Schlacke eingeblasen werden, daß die Nachverbrennung in der Schlacke erfolgt.
Die Höhe der oberen Blaslanze muß gegenüber den Niveaus der Schlacke oder der Metallschmelze auf einem geeigneten Niveau festgelegt werden. Das heißt, das Düsenloch der oberen Blaslanze 3 kann über oder unter der Schlackenoberfläche positioniert werden. Wenn es zu hoch wäre, würde der Nachverbrennungsbereich nicht in der Schlacke gebildet werden, so daß der Wärmeübertragungswirkungsgrad verringert wird. Wenn es umgekehrt zu niedrig wäre, würde der Nachverbrennungsbereich nicht richtig gebildet werden, da das Nachverbrennungs- O&sub2; in den Bereich eingeblasen würde, wo die Cr-Erze in der Schlacke schwimmen (siehe Fig. 2).
Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Höhe der Lanzendüse über der Schlackenoberfläche (Bildungsniveau) und dem Wärmeübertragungswirkungsgrad, wobei ein zufriedenstellender Wärmeübertragungswirkungsgrad nicht erzielt werden kann, wenn die Lanze sich zu hoch über der Schlackenoberfläche befindet. Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Menge des aus der seitlichen Düse geblasenen Gases und dem Wärmeübertragungswirkungsgrad, wobei eine zufriedenstellende Wärmeübertragung durch Blasen von viel Gas aus der seitlichen Düse erzielt werden kann, wodurch die Schlacke kräftig gerührt wird.
Das tatsächlich gemessene Nachverbrennungsverhältnis ist gegeben durch:
(CO&sub2; + H&sub2;O)/(CO + CO&sub2; + H&sub2; + H&sub2;O).
Dies ist der Gasgehalt im Abgas. Bei der Erfindung erfolgt die oben erwähnte Reduktionsbehandlung bei einem Nachverbrennungsverhältnis von 0,3. Da ein hoher Wärmeübertragungswirkungssgrad erzielt werden kann, und wenn dieses Nachverbrennungsverhältnis, wie oben ausgeführt, erhöht wird, kann eine hohe Eignung zur Reduktionsbehandlung (Reduktionsgeschwindigkeit) vorgesehen werden. Wenn zusätzlich das Nachverbrennungsverhältnis erhöht wird, kann die Zugabemenge der kohlenstoffhaltigen Materialien (hauptsächlich Koks) verringert werden.
Folglich kann der Einheitsverbrauch der kohlenstoffhaltigen Materialien verringert werden, und da beinahe alle P-Komponenten in der Metallschmelze durch die kohlenstoffhaltigen Materialien erbracht werden, kann das P in der Metallschmelze verringert werden. Wenn das Nachverbrennungsverhältnis erhöht wird, findet eine kräftige Gasentschwefelung statt, wobei auch das S in der Metallschmelze herabgesetzt wird. Auch aus diesen Gesichtspunkten legt die Erfindung das Nachverbrennungsverhältnis auf über 0,3 fest. Fig. 7 zeigt bei der Schmelzreduktion die Beziehung zwischen dem Nachverbrennungsverhältnis, dem Einheitsverbrauch des Kokses und den P- und S-Gehalten in der Metallschmelze, wobei der Einheitsverbrauch des Kokses kontrolliert wird und P sowie S geeignet verringert werden, wenn das Nachverbrennungsverhältnis auf über 0,3 gehalten wird.
Die oben erwähnten Umstände beziehen sich auf die Detailinhalte der Erfindung, und bei der praktischen Ausführung der Erfindung werden die folgenden Prozesse behandelt: Beschicken - Schlackenbildung - Temperaturanstieg - Schmelzreduktion der Cr-Erze.
Der Beschickungsvorgang bedeutet hier das Beschicken mit Fe-Quellen, wie Metallschmelze, und das Bilden eines Metallbads im Ofen. Beim Vorgang der Schlackenbildung und Erhöhung der Temperatur wird Sauerstoff in das Bad geliefert und werden die kohlenstoffhaltigen Materialien sowie das Flußmittel in die Metallschmelze geliefert, um die Schlacke als Reduktionsbereich für Cr-Erze zu bilden, wobei die Badtemperatur für die Reduktion ausreichend erhöht wird. Bei der Schmelzreduktion werden die Cr-Erze, die kohlenstoffhaltigen Materialien und das Flußmittel aufeinanderfolgend zugeführt. Am Ende dieses Vorgangs erfolgt die Fertigreduktion ohne Zufuhr von Cr-Erz, wobei die Reduktionsbehandlung erfolgt, wenn die Cr-Konzentration einen objektiven Wert erreicht.

Beispiel 1

3,7 t Metallschmelze wurden in den Schmelzreduktionsofen der Konverterbauart (5 t) gefüllt, und die Schmelzreduktion wurde durch Zufuhr von Cr-Erzen, Koks und Flußmittel durchgeführt, wobei 5,5 t 18%-ige Cr-Metallschmelze erzeugt wurden. Fig. 9 zeigt Änderungen der Cr- und C-Konzentrationen im Metall, die Badtemperatur, das Nachverbrennungsverhältnis OD, die O&sub2;-Liefermenge und die Rohmaterialbeschickungsmenge.
Fig. 10 zeigt die Schmelzreduktionszeit (von Beginn bis Ende) beim vorliegenden Beispiel verglichen mit der Behandlungszeit der in Fig. 11(a) und (b) gezeigten herkömmlichen Praktiken, die aus "Tetsu to Hagane" (iron and steel), Band 71, 12, Ausgabe 5928 (1985) bekannt sind. Bei der herkömmlichen Praxis (1) wurden feinpulverige Kohle und O&sub2; aus der oberen Lanze sowie das Rührgas aus den unteren Düsen geblasen, während bei der herkömmlichen Praxis (2) O&sub2; auf die Schlacke und N&sub2; aus den unteren Düsen sowie N&sub2; und O&sub2; aus den seitlichen Blasdüsen geblasen wurden. Dies erfolgte unter den folgenden Bedingungen: Herkömmliches Verfahren (1):
von oben blasendes O&sub2; 1700 Nm³/h (Fertigreduktionsdauer)
von unten blasendes N&sub2; 350 Nm³/h
Metallschmelze 10 t
Cr-Erz 4600 kg (aus der Lanze eingespritzt)
Kohlenstoffhaltige Materialien 6700 kg Herkömmliches Verfahren (2):
von oben blasendes O&sub2; 1000 Nm³/h (Fertigreduktionsdauer)
von unten blasendes N&sub2; 120 Nm³/h
seitlich blasendes N&sub2; 350 Nm³/h
Metallschmelze 5 t
Cr-Erz (Pulver) 5000 kg (auf die Schlacke)
Kohlenstoffhaltige Materialien 3200 kg
Fig. 10 zeigt, daß die Cr-Konzentration beim herkömmlichen Verfahren (2) nur etwa 6 bis 7% betrug, während Fig. 12 zeigt, daß die Cr-Konzentration des herkömmlichen Verfahrens (1) das Ziel von 18% erreichte. Jedoch benötigte die Behandlung die lange Zeit von 120 Minuten. Andererseits erreichte erfindungsgemäß die Cr-Konzentration 18% in 60 Minuten, was die Hälfte von derjenigen des herkömmlichen Verfahrens (1) ist, was die hervorragende Behandlungsfunktion der Erfindung zeigt.
Fig. 12 zeigt die Cr-Zunahmegeschwindigkeit über der Liefergeschwindigkeit für reines Cr (Liefergeschwindigkeit von Cr-Erz, berechnet als Menge an reinem Cr) nach der Erfindung, was die hohe Cr-Zunahmegeschwindigkeit verglichen mit den obigen Verfahren (1) und (2) offenbart.
Im Hinblick auf die Rohmaterialien der Cr-Erze wird die Schmelzreduktion vorzugsweise als Aufrechterhalten der Beschickungsgeschwindigkeit des reinen Cr auf über 4 kg/min·t Metallschmelze (Beschickungsgeschwindigkeit von Cr-Roherz, berechnet als Menge an reinem Cr) durchgeführt. Durch Steuern der Beschickungsgeschwindigkeit des reinen Cr wird somit die Wahrscheinlichkeit verringert, daß jedes der Körner der Roherze im aufwärts strömenden Gas freigesetzt wird, so daß der Spritzverlust stark herabgesetzt ist.
Das Nachverbrennungs-O&sub2; sollte durch die obere Blaslanze so in die Schlacke geblasen werden, daß der Nachverbrennungsbereich, wie oben erwähnt, in der Schlacke gebildet wird. Wenn jedoch zur Vermeidung des Spritzverlusts an Cr-Roherzen eine hohe Beschickungsgeschwindigkeit der Cr-Roherze erforderlich ist, wird notwendigerweise der hohe Übertragungswirkungsgrad zur Sicherstellung der hohen Nachverbrennung vorgesehen zum Aufrechterhalten der hohen Beschickungsgeschwindigkeit, während die Temperatur der Metallschmelze nicht verringert wird.

Beispiel 2

Es wurde derselbe Schmelzreduktionsofen wie in Beispiel 1 zur Durchführung der Schmelzreduktion verwendet bei Änderung der Beschickungsgeschwindigkeit der pulverförmigen Cr-Roherze. Bei dieser Praxis wurde die Metallschmelze in den Ofen gefüllt und danach Cr-Erze, Koks und Flußmittel eingefüllt, wobei die Schmelzreduktion unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurde und 5 t 18%-ige Cr-Metallschmelze erhalten wurden.
Von oben blasendes Entkohlungs-O&sub2;: 1500 Nm³/h
Von oben blasendes Nachverbrennungs-O&sub2;: 1100 Nm³/h
Menge an von unten blasendem Gas (N&sub2;): 700 Nm³/h
Menge an seitlich blasendem Gas (N&sub2;): 300 Nm³/h
Die Körner der eingefüllten Cr-Roherze waren in der folgenden Weise verteilt:
Der Gesamtgehalt an Cr in den Cr-Roherzen betrug 30%. Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der Beschickungsgeschwindigkeit der Cr-Roherze (Beschickungsgeschwindigkeit von reinem Cr) und den Verlust durch Verspritzen der pulverförmigen Erze. Es ist ersichtlich, daß der Verlust durch Festlegen der Beschickungsgeschwindigkeit der Cr-Roherze (reines Cr) auf ≥ 4 kg/min·t Metallschmelze beträchtlich verringert werden konnte.
Die Schmelzreduktion erfordert, daß die fortschreitenden Bedingungen der Schmelzreduktion genau erfaßt werden und die Behandlung im Hinblick auf die Stabilisieung des Betriebs und die Sicherstellung der Ausbeute durchgeführt wird. Besonders, wenn das Blasen nach Beendigung (Durchführung) der Reduktion der Cr-Erze fortgesetzt wird, steigt die Temperatur der Metallschmelze bis auf 10 bis 50ºC/min an und verletzt die hitzefesten Verkleidungen. Es ist daher unerläßlich, das Ende der Reduktion genau zu kennen und das Blasen sofort zu beenden. Beim Stand der Technik wurde die für die Reduktionsbehandlung zu verwendende Zeit aus der Lieferung der Cr-Rohmaterialien vorhergesagt, so daß die Behandlung beendet war, wenn nach Behandlungsbeginn eine bestimmte Zeit verstrichen war. Tatsächlich wurde aber auf Grund der Ungleichförmigkeit der Reduktionsgeschwindigkeit die Behandlung zu früh oder zu spät beendet, oder es wurde die Temperatur der Metallschmelze erhöht und es ergaben sich Probleme bezüglich des stabilen und wirtschaftlichen Betriebs.
Unter Beachtung, daß die Menge der auf das Abgas einwirkenden O&sub2;-Quelle im Anschluß an die Verringerung der Reduktion abnimmt, lösten die Erfinder die oben erwähnten Probleme durch Beurteilen der Durchführungszeit der Reduktion auf der Basis der Differenz zwischen der O&sub2;-Quelle im Abgas und dem geblasenen O&sub2;.
Für gewöhnlich wurde geglaubt, daß die Cr-Erze durch die kohlenstoffhaltigen Materialien reduziert wurden, die nach dem Schmelzen der Cr-Erze in der Schlacke vorhanden waren. Die Erfinder haben jedoch festgestellt, daß beinahe alle Reduktionen tatsächlich dadurch verursacht waren, daß das C in der Metallschmelze als reduzierende Substanz wirkte.
Die Reduktion der Metallschmelze der Cr-Erze erfolgt durch die in der folgenden Formel ausgedrückte Reaktion:
Cr&sub2;O&sub3; (im Cr-Erz) + 3C (in der Metallschmelze) = 2Cr (in der Metallschmelze) + 3CO (Abgas).
Je heftiger die Reduktion ist, umso größer ist die erzeugte Menge an CO. Daher wird die in CO und CO&sub2; im Abgas enthaltene O&sub2;-Quelle gemessen und kann das Ausmaß des Fortschreitens der Reduktion durch die Differenz zwischen der Menge des geblasenen O&sub2; und der Menge der O&sub2;-Quelle erfaßt werden.
Die Menge des im Abgas enthaltenen O&sub2; kann durch die folgende Formel (1) erhalten werden.
QE · ((%CO · 1/2 + (%CO&sub2;))/100 (1)
worin
QE: strömende Menge des Abgases (Nm³/min)
(%CO): Konzentration von CO im Abgas (%)
(%CO&sub2;): Konzentration von CO&sub2; im Abgas (%).
Werden gemäß der nachstehenden Formel (2) die Differenz zwischen dem so erhaltenen Wert und dem in den Ofen zu blasenden O&sub2; und das Verhältnis dieses Werts zu der im Cr-Rohmaterial enthaltenen Menge gebildet, so kann die Rate der Reduktion von Cr-Rohmaterial, d. h. das Reduktionsverhältnis R von Cr-Rohmaterial, erhalten werden:
worin
WErz: Beschickungsmenge an Cr-Rohmaterial (t)
OErz: Menge an im Rohmaterial enthaltenem O&sub2; (Nm³/t)
Fo&sub2;: Strömungsmenge des geblasenen O&sub2; (Nm³/min).
Beim vorliegenden Verfahren werden die Strömungsmenge des Abgases und die Konzentrationen von CO und CO&sub2; gemessen, wobei die Reduktion beendet wird, wenn der Wert des Reduktionsverhältnisses R von Cr-Rohmaterial den gegebenen objektiven Wert entsprechend der obigen Formel (2) erreicht.
Es ist tatsächlich erkennbar, daß die Reduktion des Cr-Erzes in dem Bereich beinahe beendet ist, in dem der R-Wert unter 0,01 (min&supmin;¹) liegt. Es ist daher wünschenswert, das Blasen zu beenden, wenn R 0,005 (min&supmin;¹) ist. Ferner kann die Reduktionsgeschwindigkeit von Cr-Erz durch Beobachten des R-Werts verstanden werden, und wenn beispielsweise festgestellt wird, daß die Reaktionsgeschwindigkeit niedrig und die Reduktion verzögert ist, ist es möglich, Wirkungen, wie eine Vermehrung des Rührgases, anzuwenden. Zusätzlich kann die Temperatur der Metallschmelze durch den R-Wert angenommen werden, und ist es möglich, die Wirkung für das Gewährleisten der Temperatur der Metallschmelze anzuwenden, bis das Blasen durchgeführt ist.

Beispiel 3

Es wurden 2,7 t Metallschmelze in den Schmelzreduktionsofen (5 t) eingefüllt. Zur Durchführung der Schmelzreduktion wurden Cr-Erz, Koks und Flußmittel eingefüllt. Es wurden 5,5 t 18%-ige Cr-Metallschmelze erhalten. Bei dieser Schmelzreduktion lagen bei der Fertigreduktionsperiode die folgenden Gasblasbedingungen vor:
Menge an aus der Lanze geschickten FO&sub2;: 1500 Nm³/h
Menge an von unten geblasenem Gas (N&sub2;): 750 Nm³/h
Menge an von der Seite geblasenem Gas (N&sub2;): 360 Nm³/h
Bei der oben erwähnten Reduktionsbehandlung wurde die Fertigreduktionsbehandlung unter den folgenden Bedingungen beendet:
(1) Verfahren der Erfindung: Die Behandlung wurde beendet, wenn der R-Wert unter 0,005 (min&supmin;¹) lag
(2) Vergleichsverfahren: Die Behandlungszeit der Fertigreduktion war 15 min konstant.
Fig. 14 zeigt ein Beispiel der Fertigreduktion des Vergleichsverfahrens, wo die Fertigreduktion bei 13 min endet. Da aber das 15 Minuten lange Blasen tatsächlich ausgeführt wurde, steigt die Temperatur der Metallschmelze schnell an und wird das bereits reduzierte Cr rückoxidiert.
Fig. 15 zeigt die Beziehung zwischen dem R-Wert und dem Cr-Gehalt in der Schlacke entsprechend dem ersteren, wobei der R-Wert in der Schlacke höchstens 1% beträgt, wenn der R-Wert unter 0,01 liegt.
Fig. 16 und 17 zeigen die Konzentration von Cr in der Schlacke am Ende der Reduktion und die Temperatur der Metallschmelze beim Unterbrechen des Blasens beim erfindungsgemäßen Verfahren und beim Vergleichsverfahren. Gemäß der Erfindung wird das Cr in der Schlacke wirksam reduziert und befindet sich die Temperatur der Metallschmelze beinahe auf dem angestrebten Niveau. Es ist daher bei der Erfindung ersichtlich, daß das Ende der Reduktion genau erfaßt und das Blasen sofort unterbrochen wird.
Andererseits sind bei den Vergleichsverfahren die Cr-Konzentration in der Schlacke und die Temperatur der Metallschmelze bei Unterbrechung des Blasens ungleichmäßig und erfolgt die Beendigung des Blasens zu früh oder zu spät, wobei die Temperatur der Metallschmelze verringert oder erhöht und die Ausbeute herabgesetzt wird.
Der Schmelzreduktionsofen der Erfindung enthält gemäß Fig. 3 eine untere Blasdüse und zwei seitliche Blasdüsen, wobei wenigstens eine untere Blasdüse und zwei seitliche Blasdüsen so angeordnet sind, daß die Gasblaslinien von beiden einander kreuzen.
Die untere Blasdüse 1 und die seitliche Blasdüse 2 können gemäß Fig. 3(b) mehrfach vorhanden sein. In dieser Hinsicht besteht ein Paar aus einer unteren Blasdüse und den seitlichen Blasdüsen. Die jeweiligen Düsen sind vorzugsweise so angeordnet, daß die Gasblaslinie der Düsen jedes Paars übereinstimmt.
Es ist wichtig, daß das aus den seitlichen Düsen geblasene Gas die Erhöhung der Metallschmelze verspritzt, weshalb die Positionsbeziehung der seitlichen Blasdüsen und die Höhe der Metallschmelze festgelegt ist.
Fig. 18 zeigt ein Beispiel der Erfindung, bei dem die unteren Blasdüsen 1a, 1b in der Mitte des Ofenbodens und außerhalb der Mitte vorgesehen sind, wobei die seitliche Blasdüse 2 so angeordnet ist, daß die Gasblaslinie X die Gasblaslinie der unteren Blasdüse 1a (Periode) kreuzt.
Die untere Blasdüse kann eine solche wie in Fig. 3(a) sein. Wenn aber das gesamte Gas aus einer unteren Blasdüse geliefert wird, ist der Gasdruck außerordentlich hoch und bläst das Gas durch die Metallschmelze hindurch, wobei ein geeigneter Erhebungsteil A der Metallschmelze oft nicht gebildet werden kann. Daher ist neben der der seitlichen Düse entsprechenden Düse 1a eine weitere Düse als untere Blasdüse vorgesehen.
Es sind ein solcher Ofen des vorliegenden Beispiels und der Ofen des Vergleichsbeispiels, bei dem die seitliche Düse 2' und die Bodendüsen 1' verwendet wurden, sowie die Ergebnisse der Schmelzreduktion gezeigt.
3,7 t Metallschmelze wurden in den Ofen gefüllt, wobei die Menge des von unten geblasenen Gases und die Menge des aus der seitlichen Düse geblasenen Gases unter den folgenden Bedingungen unterschiedlich verändert wurden.
Entkohlungs-O&sub2; von der Ofenoberseite: 1400 Nm³/h
Nachverbrennungs-O&sub2; von der Ofenoberseite: 800 Nm³/h
Cr-Rohmaterial: Pellets
Beschickungsgeschwindigkeit von Cr-Erz (berechnet als Menge an reinem Cr): 3,5 bis 4,0 kg/min·t Metallschmelze
Durchmesser des Düsenlochs: 13 mm
Fig. 19 (Ofen der Erfindung) und Fig. 21 (Ofen von Fig. 20) zeigen die Beziehungen zwischen der Menge des vom Ofenboden her geblasenen Gases und der Menge des aus der seitlichen Düse geblasenen Gases und die Cr-Zunahmegeschwindigkeit in der Metallschmelze. Im Schmelzofen der Erfindung wurde in Abhängigkeit von der Menge des vom Ofenboden her geblasenen Gases und der Menge des von der seitlichen Düse geblasenen Gases eine hohe Cr-Zunahmegeschwindigkeit erzielt. Andererseits ist im Ofen von Fig. 20 das Verspritzen der Metallschmelze ziemlich kräftig begleitet von einer Zunahme der Menge des vom Boden her geblasenen Gases, wobei die Cr-Zunahmegeschwindigkeit mehr oder weniger hoch ist. Im Vergleich mit der Erfindung sind jedoch diese Größen sehr klein und die Wirkungen des seitlich geblasenen Gases sehr gering.

Industrielle Anwendung

Die Erfindung kann eine Metallschmelze mit hohem Cr-Gehalt unmittelbar aus Cr-Erzen oder Cr-Pellets herstellen. Wenn dies mit einer Entkohlung kombiniert wird, kann daher Stahl mit hohem Cr-Gehalt, wie nichtrostender Stahl, unmittelbar aus Cr-Erzen hergestellt werden.

Claims

1. Verfahren zur Schmelzreduktion von Cr-haltigen Rohmaterialien in einem Schmelzreduktionsofen mit unteren Blasdüsen, seitlichen Blasdüsen und einer oberen Blaslanze, umfassend die folgenden Schritte:

- Reduzieren von Cr-Erzen durch C in einer Metallschmelze zur Erzeugung einer Metallschmelze mit hohem Cr-Gehalt,

- Entkohlen der Metallschmelze mit hohem Cr-Gehalt im gleichen Ofen durch die unten genannten Gasblasvorgänge (a) bis (c) während eines Zeitabschnitts der Schmelzreduktion,

(a) Blasen von CO und/oder Inertgas (N&sub2;, Ar) aus den unteren Gasblasendüsen,

(b) Blasen von CO und/oder Inertgas aus den seitlichen Blasdüsen derart, daß wenigstens ein Teil des Gases eine durch das untere Blasgas verursachte Erhebung der Metallschmelze berührt, und

(c) gleichzeitiges Blasen von entkohlendem O&sub2; in die Metallschmelze aus der oberen Blaslanze und von Nachverbrennungs-O&sub2; in die Schlacke und

- Reduzieren von Cr-haltigem Rohmaterial durch Aufrechterhalten eines Verhältnisses der tatsächlich gemessenen Nachverbrennung auf mehr als 0,3, wobei das Blasen aus den seitlichen Blasdüsen zum Verspritzen oder Verteilen der Metallschmelze in die Schlacke ausreicht, und das Metallschmelzbad im Konverter vor der Zufuhr der Cr-haltigen Rohmaterialien gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Blasen von O&sub2; für die Entkohlung und von O&sub2; für die Nachverbrennung durch eine Lanze, deren Spitze unmittelbar über einer Schlackenoberfläche oder darunter positioniert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend das Aufrechterhalten der Liefergeschwindigkeit in Einheiten von metallischem Cr (die Liefergeschwindigkeit von Cr-Roherzen wird in Einheiten von metallischem Cr berechnet), wobei Cr-Erze Cr-Rohmaterial mit über 4 kg/min·t Metallschmelze sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das aus den Düsen geblasene Gas aus Ar, N&sub2; und CO oder mehr als zwei hiervon ausgewählt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, umfassend das Zuführen des Nachverbrennungs-O&sub2; schräg außerhalb des Entkohlungs-O&sub2; durch die obere Blaslanze mit einem Düsenloch für das Entkohlungs-O&sub2; und einem Düsenloch für das Nachverbrennungs-O&sub2;.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, umfassend während der Schmelzreduktion das Messen der Menge des Abgases und der Zusammensetzungen von CO, Co&sub2; und anderen im Abgas, das Erzielen einer Reduktion R von Cr-Rohmaterial aus den obigen Meßwerten gemäß der unten angegebenen Formel, das Beurteilen der Zeit zur Erzielung der Schmelzreduktion durch die Reduktion R des Cr-Rohmaterials und das Beenden der Schmelzreduktionsbehandlung

worin

WErz: Beschickungsmenge der Cr-Materialien (t)

OErz: Menge des O&sub2; in den Cr-Materialien (Nm³/t)

QE: Abgasmenge (Nm³/min)

(% CO): CO-Konzentration im Abgas (%)

(%CO&sub2;): CO&sub2;-Konzentration im Abgas (%)

Fo&sub2;: Strömungsdurchsatz des geblasenen O&sub2; (Nm³/min)

7. Schmelzreduktionsofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, umfassend

einen Behälter mit einem Unterteil zur Aufnahme von Metallschmelze und einem Oberteil zur Aufnahme von Schlacke, die Chromerz enthält und oben auf der Metallschmelze schwimmt,

wenigstens eine untere Blasdüse (1), die am Boden des Behälters angeordnet ist und ein verrührendes Inertgas in die Metallschmelze bläst zur Bildung eines erhabenen Teils (A) der Metallschmelze, der sich über die Oberfläche der Metallschmelze und in den Oberteil des Behälters hinein erhebt,

eine seitliche Blaseinrichtung, die nur Inertgas in den erhabenen Teil der Metallschmelze bläst und wenigstens eine seitliche Blasdüse (2) enthält, die an der Seite des Oberteils des Behälters angeordnet ist und das Inertgas von der Seite im wesentlichen waagrecht in den erhabenen Teil (A) der Metallschmelze bläst zum Verteilen des erhabenen Teils (A) in den Unterteil der im Oberteil des Behälters befindlichen Schlacke,

wobei die wenigstens eine untere Blasdüse (1) und die wenigstens eine seitliche Blasdüse (2) derart angeordnet sind, daß sich das hieraus geblasene jeweilige Inertgas in einander schneidenden Linien bewegt, und

wenigstens eine obere Blaslanze (3), die im Oberteil des Behälters angeordnet ist und folgendes enthält: ein erstes Düsenloch zum Blasen von entkohlendem O&sub2; im wesentlichen senkrecht nach unten und ein zweites Düsenloch zum Blasen von Nachverbrennungs-O&sub2;, wobei das zweite Düsenloch schräg zum ersten Düsenloch angeordnet ist, so daß das Nachverbrennungs-O&sub2; schräg außerhalb des nach unten gerichteten Stroms von entkohlendem O&sub2; aus dem ersten Düsenloch geblasen wird.

8. Ofen nach Anspruch 7 mit mehreren unteren Blasdüsen (1, 1a, 1b; 1') und mehreren seitlichen Blasdüsen (2; 2') derart, daß die Bewegungslinie von Gas aus wenigstens jeder der seitlichen Blasdüsen (2; 2') die Bewegungslinie von Gas aus den unteren Blasdüsen (1, 1a, 1b; 1') schneidet.