DE2037213C3 - Anlage zum kontinuierlichen Frischen von Roheisen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum kontinuierlichen Frischen von Roheisen mit einem Frischgefäß und einer zentral in diesem in Stellung gebrachten Blaslanze für die Zufuhr von Frischgas, wobei das Frischgefäß eine Öffnung zum Einbringen von flüssigem Roheisen aufweist und mit einem Abstich für den erzeugten Stahl und für die Schlacke sowie einem Gasabzug versehen ist.

Bei einer bekannten Anlage dieser Art gelangt das Roheisen in das Frischgefäß durch eine in Bodennähe vorgesehene Öffnung in der Seitenwandung des Frischgefäßes und fließt über eine Abstichöffnung ab. Im Inneren des Gefäßes kommt es infolge der Badbewegung während des Frischens zu einer Mischung des Roheisens mit bereits fertig gefrischtem und erst teilweise gefrischtem Metall, so daß Roheisen durch die Abstichöffnung gemeinsam mit Stahl ausfließen kann. Der Frischprozeß ist wegen der unkontrollierbaren Badbewegungen nur unzureichend steuerbar; das Ausbringen von Stahl in stets gleichbleibender Qualität ist bei dieser bekannten Anlage nicht gewährleistet

Es sind zahlreiche weitere Vorschläge zur kontinuierlichen Umwandlung von Roheisen in Stahl bzw. zum Vorfrischen von Roheisen bekanntgeworden. So hat man versucht, das über Rinnen aus einem Hochofen auslaufende Roheisen durch Aufblasen von Sauerstoff zu frischen. Der Strömungsquerschnitt in solchen Rinnen ist relativ klein und Schwankungen unterworfen, so daß eine gleichmäßige Beaufschlagung des Roheisens mit dem Frischmittel nicht möglich ist und infolge der hohen Reaktionstemperatur eine Zerstörung der feuerfesten Auskleidung der Rinnen in Kauf genommen werden muß. Durch Anordnung mehrerer Blasdüsen entlang der Rinnen vergrößerte sich der apparative Aufwand, ohne daß eine gleichmäßigere Frischwirkung zu erzielen gewesen wäre. Das Problem der Abfuhr und der Entstaubung der Frischgase ist bei dieser bekannten Anlage sehr schwer und nur mit sehr aufwendigen Vorrichtungen lösbar, durch welche Vorrichtungen auch eine beträchtliche Behinderung im Betriebsablauf einer Hochofenanlage unvermeidbar ist
Es wurde auch versucht flüssiges Roheisen zu versprühen, wobei ein oxidierendes Sprühgas verwendet wird. Die Erfahrung zeigt daß es schwierig ist eine gleichmäßige Aufteilung des Roheisens in feinste Tröpfchen zu erreichen. Die Frischwirkung ist nicht gleichmäßig. Eine Beeinflussung bzw. Kontrolle des Reaktionsablaufes ist nur schwer möglich.

Ein anderer Vorschlag, Roheisen kontinuierlich zu frischen, besteht darin, das Roheisen in ein Frischgefäß einzuleiten, in welchem ein tiefer Sumpf gebildet wird,

is auf das Roheisen ein Frischmittel aufzublasen und das gefrischte Metall ausfließen zu lassen. Auch bei dieser Vorrichtung bestehen nicht kontrollierbare Betriebsverhältnisse, weil das Verhältnis der Mengen des zufließenden Roheisens und des abfließenden gefrischten Metalls zur aufzublasenden Frischmittelmenge nicht genau regelbar ist Es ist keine gleichmäßige Beaufschlagung des zufließenden Roheisens mit dem Frischmittel gegeben, so daß keine gleichmäßige Frischwirkung erreichbar ist und Analysenschwankungen in der fertigen Metallschmelze auftreten.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Anlage der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine gleichmäßge Beaufschlagung des zufließenden Roheisens mit dem Frischmittel erreicht wird, eine Regelung des Verhältnisses des gefrischten Metalls zur aufzublasenden Frischmittelmenge ermöglicht und insbesondere eine Trennung des in das Frischgefäß einströmenden ungemischten Roheisens vom fertiggefrischten Stahl sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Öffnung zum Einbringen des flüssigen Roheisens zentral im Boden des Frischgefäßes vorgesehen ist und daß diese Öffnung von einer ringförmigen Barriere aus feuerfestem Material umgeben ist, durch welche zwei konzentrische Reaktionsräume gebildet werden, wobei das flüssige Metall von dem inneren Reaktionsraum durch überlaufen über die Barriere in den äußeren gelangt.

Die Bodenöffnung des Frischgefäßes steht zweckmäßig durch eine Leitung mit einem Roheisunvorratsbehälter in Verbindung, wobei die Füllöffnung des Roheisenvorratsbehälters von einer lösbaren Haube gasdicht abgedeckt ist und die Haube mit einer pneumatischen Druckleitung verbindbar ist

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung, in der eine erfindungsgemäße Anlage scf.ematisch im Vertikalschnitt dargestellt ist näher beschrieben.
Ein Roheisenvorratsbehälter 1 für die Aufnahme flüssigen Roheisens 2 ist durch eine Leitung 3 mit einem Frischgefäß 4 verbunden. Das Frischgefäß 4 weist im Boden eine zentrale Öffnung 6 auf, die von einer sich nach oben konisch erweiternden ringförmigen Barriere 10 aus feuerfestem Material umgeben ist. Durch die ringförmige Barriere 10 werden innerhalb des Frischgefäßes 4 zwei konzentrische Reaktionsräume 5, 12 gebildet Über der Öffnung 6 bzw. dem inneren Reaktionsraum 5 ist eine vertikale Blaslanze 7 für die Zufuhr des Frischgases zusammen mit feinkörnigen

b5 Schlackenbildnern, z. B. Kalk, Flußspat u. dgl. und feinkörnigem Kühlmittel, wie Erz, Kalkstein, Eisenpulver, u.dgl., angeordnet; der aus der Blaslanze 7 austretende Blasstrahl ist mit 8 bezeichnet. Die Achse

cW Blaslanze 7 fällt mit der Achse der öffnung 6 zusammen, so daß das Roheisen in vertikaler, in der Zeichnung durch den Pfeil dargestellter Richtung von unten in das Frischgefäß 4 eingebracht wird, und unmittelbar mit dem Frischgas sowie mit den Schlakkenbildnern und dem Kühlmittel in Berührung kommt Das Roheisen wird im inneren Reaktionsraum 5 unter Ausbildung einer Reaktionszone 9 gefrischt und läuft über die Barriere 10 in den äußeren Reaktionsraum 12 über, wobei es eine Schlackenschicht 13 passiert Im äußeren Reaktionsraum 12 Findet also noch eine Reaktion mit der Schlacke statt Der erzeugte Stahl sammelt sich im äußeren Reaktionsraum 12 und fließt von dort durch den Abstich 14 über eine Rinne 15 in eine Pfanne 16 ab. Die Schlacke fließt durch den Abstich 17 ab. Die Abstiche 14, 17 sind in einer solchen Höhe angeordnet, daß das Niveau der Schmelze im äußeren Reaktionsraum 12 sich unterhalb der Oberkante der ringförmigen Barriere 10 befindet Die Frischgase entweichen durch den Rauchgaskanal 18.. der mit einer Abhitzeverwertungs- und Gasreinigungsanlage verbunden ist

Der Durchmesser der Reaktionszone 9 und die Reaktionsbedingungen im inneren Reaktionsraum 5 werden durch entsprechende Höheneinstellung der Blaslanze 7 und Wahl des Frischgasdruckes so beeinflußt, daß das Roheisen vor dem Überlaufen über die Oberkante der Barriere 10 gleichmäßig gefrischt und eine Beschädigung derselben vermieden wird. Der Durchmesser der Reaktionszone 9 wird vorteilhaft etwas kleiner gehalten als der der öffnung 6.

Der Roheisenvorratsbehälter 1 wird durch eine Füllöffnung 19 mit Roheisen bis etwa auf das Niveau 20 gefüllt welches etwa in der Höhe der Oberkante der Barriere 10 liegt Danach wird die Füllöffnung 19 durch eine Haube 22 gasdicht abgedeckt und Druckluft durch die Leitung 23 eingeblasen. Das Roheisen 2 wird unter pneumatischem Druck über die Leitung 3 in das Frischgefäß 4 gefördert Der Roheisenvorratsbehälter 1 kann auch unterhalb des Frischgefäßes 4 angeordnet sein und mit diesem durch eine Steigleitung in Verbindung stehen. Das Fassungsvermögen des Roheisenvorratsbehälters 1 kann mehrere tausend Tonnen betragen, so daß in jedem Fall ein kontinuierlicher

ίο Arbeitsablauf gewährleistet ist Es können auch mehrere

Roheisenvorratsbehälter miteinander durch Leitungen

verbunden werden, in denen geeignete Absperrorgane vorgesehen sind.

Eine andere Möglichkeit Roheisen in das Frischgefäß

zu fördern, besteht darin, das Roheisen im Roheisenvorratsbehälter 1 auf ein Niveau 21 einzustellen, welches über der Oberkante der Barriere 10 liegt; infolge des Höhenunterschiedes zwischen den Niveaus 20,21 fließt das Roheisen in das Frischgefäß 4. In dem Maß, wie das Roheisen aus dem Vorratsbehälter 1 ausfließt, muß neues Roheisen kontinuierlich durch die Füllöffnung 19 zugegeben werden.

Durch die Zufuhr von feinkörnigen Kühlmitteln, wie Erz, Kalkstein, Eisenpulver u. dgl. kann die Temperatur in der Reaktionszone 9 beliebig eingestellt werden. Es ist zweckmäßig, diese Temperatur unter etwa 1700° C zu halten. Die Menge des beim Frischprozeß anfallenden Staubes wird durch Kühlung der Reaktionszone vermindert. Dieser Effekt ist auch durch eine geeignete

jo Zusammensetzung des Frischgases, welches z. B. aus einer Mischung aus freiem und gebundenem Sauerstoff, wie Sauerstoff und Kohlendioxid, Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf u. dgl. bestehen kann, erreichbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anlage zum kontinuierlichen Frischen von Roheisen mit einem Frischgefäß und einer zentral in diesem in Stellung gebrachten Blaslanze für die Zufuhr von Frischgas, wobei das Frischgefäß eine öffnung zum Einbringen von flüssigem Roheisen aufweist und mit einem Abstich für den erzeugten Stahl und für die Schlacke sowie einem Gasabzug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (6) zum Einbringen des tiüssigen Roheisens zentral im Boden des Frischgefäßes (4) vorgesehen ist und daß diese Öffnung (6) von einer ringförmigen Barriere (10) aus feuerfestem Material umgeben ist, durch welche zwei konzentrische Reaktionsräume (5, 12) gebildet v. erden, wobei das flüssige Metall von dem inneren Reaktionsraum (5) durch überlaufen über die Barriere (10) in den äußeren gelangt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (6) des Frischgefäßes (4) durch eine Leitung mit einem Roheisenvorratsbehälter (1) in Verbindung steht wobei die Füllöffnung (19) des Roheisenvorratsbehälters (1) von einer lösbaren Haube (22) gasdicht abgedeckt ist und die Haube (22) mit einer pneumatischen Druckleitung (23) verbindbar ist.