DE879110C

DE879110C - Giessrinne und Verfahren zur Durchfuehrung metallurgischer Reaktionen, z. B. zum Frischen von Roheisen

Info

Publication number: DE879110C
Application number: DEM4110D
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr-Ing Naeser
Original assignee: Mannesmann Huettenwerke A G
Current assignee: Mannesmann Huettenwerke A G
Priority date: 1940-05-09
Filing date: 1940-05-09
Publication date: 1953-06-11

Description

Gießrinne und. Verfahren zur Durchführung metallurgischer Reaktionen, z. B. zum Frischen von Roheisen Die Geschwindigkeit und die Vollständigkeit metallurgischer Reaktionen werden bei gegebener Temperatur hauptsächlich durch die Größe der Berührungsfläche zwischen den Reaktionspartnern in dem Sinne geregelt, daß mit zunehmender Größe der Berührungsfläche die Reaktionen schneller und vollständiger verlaufen. Es ist bei der Stahlerzeugung schon vorgeschlagen worden, die Größe der Berührungsfläche dadurch zu erhöhen, daß man den Stahl aus sehr großer Höhe in eine Pfanne mit dünnflüssiger Schlacke eingießt. Diesem Verfahren haften aber sehr schwerwiegende betriebliche und auch wirtschaftliche Mängel an.
Das vorliegende Verfahren erreicht eine äußerst feine Verteilung der Reaktionspartner ineinander auf einfache Weise dadurch, daß die metallurgischen Reaktionen in der Gießrinne zum Ablauf gebracht werden, indem die mit dem durch die Gießrinne fließenden Metall zur Reaktion zu bringenden Stoffe in dem Boden der Rinne angeordnet werden, so daß sie in feiner Verteilung durch das hindurchfließende Metall hindurch aufsteigen.
Die bei diesem Verfahren auftretenden Vorgänge seien an dem Beispiel der Entfernung von Silicium aus Roheisen unter gleichzeitiger Gewinnung einerVanadinschlacke näher gekennzeichnet.
Der Boden einer etwa 18 m langen Rinne eines Hochofens wurde mit 1,5 t folgender Mischung ausgekleidet: 9q. °/o Walzsinter, 5 °/o Sand, i °/a Soda. Der Boden wird im Gegensatz zur normalen Herrichtung breit und muldenförmig gestaltet. Das über diesen Boden fließende Roheisen (etwa 5o bis 6o t) tritt mit der Masse in lebhafte Reaktion. Dabei spielen sich folgende Vorgänge ab: Unter dem Metall entsteht eine dünnflüssige Schlacke, die in feinen Tröpfchen durch das Metall hindurch an die Oberfläche steigt. Durch das Fließen des Metalls in der Rinne wird eine nochmalige innige Durchmischung erzielt. Die auf diese Weise hervorgerufene, zeitlich auseinanderliegende sehr .weit getriebene Vergrößerung der Oberfläche ermöglicht die gewünschte Beschleunigung der Reaktionen.
Im vorliegenden Beispiel ergaben sich folgende Änderungen im Eisen:

C Si Mn P S V

Rinne oben .... 3,56 0,54 1,74 1,85 0,044 0,4

Pfanne ........ 3,48 0,24 0,90 1,83 0,044 0,04

Analyse der Schlacke (Z,5 t)

Fe Mn Si02 P V

14,6 2719 33,1 o,63 1,98

Das beschriebene Verfahren ermöglicht weiter eine Regelung der Reaktionsgeschwindigkeit durch Zusätze zu der Reaktionsmasse, die eine schnelle Verflüssigung (SiO2, CaF2) und durch Treiben (FeC03, Na2C03, NaCl) einZerstäubenunddamit schnelleresAusbrennen der Rinne bewirken. Benutzt man zum Herrichten des Rinnenbodens verschiedene Massen, z. B. im oberen Drittel ein Manganerz zur Entfernung des Siliciums unter Schonung des Vanadins und in den unteren 2/s die oben beschriebene Masse, so kann man durch einfaches Abtrennen mehrere Schlacken gleichzeitig gewinnen, eine hochmanganhaltige Silicatschlacke und eine Vanadinschlacke. Bei Anwendung einer Kohle-Soda-Schlacke -gelingt eine Entschwefelung.
Das Verfahren; das-viele neue Möglichkeiten bietet, übertrifft alle bisher gebräuchlichen Verfahren durch seine Einfachheit und Billigkeit. Zu beachten ist, daß etwa 5o bis 70 °/o des im Frischmittel als Oxyd enthaltenen Eisens ohne Umwandlungskosten als Roheisen gewonnen werden. In den meisten Fällen werden dadurch die Kosten des Frischmittels mehr als gedeckt. Auch wärmewirtschaftlich ist das Verfahren vorteilhaft. Es tritt eine Erhöhung der Temperatur ein, weil die Reaktionen exotherm sind. Durch Vorwärmung der Rinne wird die nur im Anfang zu beobachtende Abkühlung verringert und die Reaktion beschleunigt.
Läßt man das Metall und die Schlacke in eine Pfanne stürzen, so wird dadurch noch eine weitere innige Durchmischung hervorgerufen.
Es ist bereits bekannt, feste, pulverförmige Stoffe am Böden einer Gießrinne mit Hilfe einer Förderschrecke in flüssiges Eisen einzubringen. Weiterhin ist für den gleichen Zweck der Vorschlag gemacht worden, die geschlossene Rinne durch Querwände, die mit Öffnungen am Boden versehen sind, in mehrere Mischkammern zu unterteilen. Abgesehen davon, daß bei den bekannten Vorrichtungen von einem Auskleiden der Rinne mit den Reaktionstoffen nicht die Rede ist, handelt es sich auch hier um die Einführung von geringen Mengen metallischer Stoffe zwecks Legierungsbildung bzw. Veredelung in das flüssige Metall. Die Verwendung etwa einer Förderschnecke zum Einbringen von Stoffen, die im Sinne der Anmeldung auf das Eisen wirken sollen, würde bei den großen Mengen, die für einen Abstich des Hochofens in Betracht kommen und bei der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit nicht zum Ziel führen.
Es wurde weiterhin schon der Vorschlag gemacht, das Roheisen aus dem Hochofen zum Zwecke eines gleichmäßigen Niederganges der Beschickung dauernd abzulassen und in mehreren, vor dem Hochofen angeordneten Behältern, in denen es gegebenenfalls auch durch Einblasen von Wind gefrischt werden kann, zu sammeln. Diesem Vorschlag kann aber nicht das Verfahren nach der Anmeldung entnommen werden, wonach die Gießrinne mit den Reaktionsstoffen ausgekleidet ist, die mit dem darüber fließenden Eisen in Wechselwirkung treten, wobei je nach der Wahl der Reaktionsstoffe eine oder mehrere Reaktionen vorgenommen werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Z. Gießrinne zur Durchführung metallurgischer Reaktionen, z. B. zum Frischen von Roheisen, dadurch gekennzeichnet, daß sie sehr lang, muldenförmig und an ihrem breiten Boden mit den Reaktionsstoffen, z. B. einem Gemisch aus Walzsinter, Sand und Soda ausgekleidet ist. a. Gießrinne nach Anspruch Z, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrer Längsrichtung mehrere verschiedenartige Reaktionsstoffe, z. B. ein Gemisch aus Walzsinter, Sand und -Soda einerseits und Manganerz andererseits, hintereinander angeordnet sind. 3. Verfahren zur Durchführung metallurgischer Reaktionen unter Benutzung einer Gießrinne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Unterteilung der Reaktionsstoffe in der Gießrinne eine mehrfache Schlackenentnahme erfolgt. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 589 157, 681 7o6; französische Patentschrift Nr. 6o6 2oZ.