NO138468B - Yoghurtapparat, saerlig for husholdingsbruk - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til utførelse av metallurgiske prosesser, samt tilhørende apparatur.

Oppfinnelsen angår en metode til ut-førelse av metallurgiske prosesser, f. eks.

til ferskning eller forferskning av råjern,

til raffinering av stål, til fremstilling av

legeringer og lignende.

I en digel eller konverter, forsynt med

en ildfast foring, kan råjern omdannes til

stål ved allerede kjente blåseprosesser.

Etter en foretrukken utførelsesform ved

slike prosesser blåses oxygen på badoverflaten gjennom et vertikalstillet blåserør

over badoverflaten. Det har også vært foreslått å føre findelte basiske stoffer, som

kalk inn i blåsegassens tilførselsledning

under trykk og videre til badet sammen

med blåsegassen. Disse kjente anordninger

førte med seg forskjellige ulemper. Det

måtte stilles store krav til renheten og

strukturen av de tilslagsstoffer som ble til-ført sammen med blåsegassen. Inneholdt

tilslagsstoffene brennbare forurensninger,

som kull- eller jernpartikler, antendtes

disse ved kontakt med oxygen og forårsa-ket ofte ødeleggelse av slangeledningene.

Man måtte derfor anvende kromnikkelstal

som materiale i tilførselsledningene. Derved ble apparaturen komplisert og kostbar,

og inn- og utføringen av blåserøret kunne

ikke lenger foregå med den lettbevegelighet

som utførelsen av ferskningsprosessene

krevde. Dessuten undergikk apparaturen

en betydelig mekanisk slitasje. For å redusere denne slitasje måtte man anvende tilslagsstoffer av særlig ensartet struktur. I

praksis egner seg kun slike stoffer som har

en ensartet kuleformet partikkelstruk-

tur. Disse stoffer måtte da først fremstilles gjennom en egen tilberedelsesprosess, eller tilslagsstoffer av særlig finhetsgrad måtte anvendes. Kalk har i den forbindelse ulempen ved en større hydratisering.

Oppfinnelsen tar sikte på å unngå disse ulemper. Den tilsikter videre et utvidet an-vendelsesområde for metoder og innretnin-ger som arbeider med ovenfra tilført oxygenholdig vind samt med tilførsel av tilslagsstoffer i findelt form. Oppfinnelsen tilsikter, forsåvidt den angår fersknings-metoder, en større variasjonsfrihet med hensyn til de utgangsmaterialer som skal bearbeides, i særdeleshet hva angår råjernets kjemiske varmeinnhold. Oppfinnelsen har særlig til mål å kunne bearbeide råjern med et hvilket som helst kullstoff-, fosfor- og silisiuminnhold og herunder kunne tilsette en hvilken som helst mengde skrap. Fremgangsmåten skal således også kunne utføres uavhengig av en flytende rå-jernkilde.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen går ut på at blåsemidlet tilføres i form av et hulkjegle- eller hulsylinderformet strålelegeme, hvorved det danner seg et ringformet reaksjonsfelt ved sammenstøtet med chargen, og det finkornede faste til-slagsstoff tilføres innenfor strålelegemet og reaksjonsringen. Tilførselen av tilslagsstoffer innenfor strålelegemet og reaksjonsringen foregår fortrinnsvis uten trykk, f. eks. ved hjelp av et fallrør eller lignende.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen unngår ulempene ved de kjente anordninger, ved hvilke tilslagsstoffene tilføres reaksjonsbeholderen suspendert i bærergassen. Ifølge oppfinnelsen er der ingen fare for antennelse av brennbare stoffer, og der oppstår ingen mekanisk slitasje.

Tvertimot, om det kjemiske varmeinnhold i chargen som skal blåses ikke er tilstrekkelig, og man vil oppnå eller bibeholde den ønskede temperatur, kan man som tilslagsstoffer, eller i blanding med slaggdannende tilslagsstoffer, tilføre det indre av ringsonen brennbare stoffer som kull, jern, silisium, aluminium eller legeringer av disse stoffer. Om f. eks. råjern med lavt C-innhold skal omdannes til stål, og det samtidig skal ismeltes skrap, ville for-brenningsvarmen av råjernets fremmed-stoffer ikke være tilstrekkelig til å oppnå og under omdannelsesprosessen bibeholde den nødvendige ferskningstemperatur på 1600° til 1800°. I et slikt tilfelle kan man ifølge oppfinnelsen tilføre finstykket kull eller andre varmeavgivende stoffer.

Man har tidligere foreslått, enten å tilsette badet ytterligere varmebærere, som ferrosilisium og ferromangan, eller å til-føre olje eller kullholdige stoffer sammen med blåsemidlet. Anvendelse av varmeavgivende ferrolegeringer er dog mest kost-bart. Heller ikke tilsetning av olje og kull har vist seg å være tilfredsstillende fordi utnyttelsesgraden var relativt lav. En stor del av oljen eller kullet som ble tilsatt ble drevet mot den øvre del av digelen av den gass som ble dannet under ferskningsreak-sjonen. Forbrenningen av disse stoffer fant sted først idet de ble drevet ut digelmuh-ningen. Derved ble bare røk-kanalene oppvarmet, og innretningene i den øvre del av blåsestanden utsattes for stor påkjen-ning uten at badet ble oppvarmet i ønskelig grad. Utnyttelsesgraden av det tilførte brennstoff beløp seg maksimalt til 20— 25 %. Særlige krav stiltes dessuten til til-slagsstoffets renhet. Ved anvendelse av kull har man bare våget bruke spesielt rene sorter, f. eks. elektrodekull.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan disse vanskeligheter lett unngåes. Den største virkning oppnåes når kullhol-dig stoff i korn- eller pulverform blir tilført under reaksjonens hovedstadium, særlig mellom det 3. og 15. minutt. Ved de kjente tidligere arbeidsmetoder har man unngått å tilsette kullholdige stoffer under hoved-stadiet, fordi gassutviklingen da var på det sterkeste og utnyttelsesgraden av brenn-stoffet på det laveste som følge av at brenn-stoffpartiklene førtes mot de øvre deler av konverteren.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnel-

sen eksisterer ikke de tidligere vanskeligheter mer. Dannelsen av den ringformede reaksjons-sone på overflaten av den flytende charge bevirker at de tilførte kullholdige tilslagsstoffer får full virkning, uten at det eksisterer noen fare for at de skal bli revet bort før berøring med badet. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen opp-viser da også de tilførte kullholdige stoffer en utnyttelsesgrad på opptil 90 %.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man også anvende hvilke som helst kullholdige stoffer. Det er ikke nødvendig å benytte særlig rene sorter. De forskjelligste kullholdige stoffer, også mindreverdige, har vist en tilfredsstillende virkning. Man kan bl. a. anvende koks, brunkull, hvilke som helst stenkullsorter og endog tjærekull og bitumenrike brunkull.

Oppgaven kan også være å smelte en fast charge av råjern og skrap og tilslutt omdanne den til stål. Også i dette tilfelle kan den nødvendige varme erholdes ved tilførsel av kull og andre brennbare tilslagsstoffer.

Ved en foretrukken fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen blir kull, jernmalm og slaggdannende stoffer ledet inn i den indre ringsone i reaksjonsbeholderen gjennom et fallrør eller lignende, hvorved der i reduserende atmosfære dannes en flytende charge av sammensetning som råjern, hvoretter denne omdannes til stål i oxyderende atmosfære. Dannelsen av en flytende charge kan påbegynnes med tom beholder. Man kan også til en begynnelse tilsette endel flytende råjern og øke denne charge ved tilsetning av kull og malm, hvorunder tilførselshastigheten reguleres slik at man oppnår et flytende bad med den nødvendige temperatur. Derpå utføres omdannelsen til stål i den samme beholder. Alt etter fosforinnholdet i chargen og ved samtidig blåsning med ferskningsmidlet fortsettes tilførselen av slaggdannende stoffer, som CaO, inntil det har dannet seg et tyntflytende reaksjonsdyktig slagg som opptar mesteparten av fosforet.

Etter en eller flere utslagginger kan prosessen avsluttes, idet det under den siste fase ikke lenger tilføres tilslagsstoffer men utelukkende innblåses oxygen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør en meget hurtig dannelse av reaksjonsdyktig slagg. De findelte slaggdannende stoffer som er tilført gjennom det indre av strålelegemet, passerer den høyt oppvarmede ringformede reaksjonssone, smeltes ned og reagerer hurtig med de fremmede stoffer i jernet. Det er mulig å utføre en prosess hvor fosforinnholdet blir nedsatt fra 2 % til 0,3—0,4 % på få minutter, mens kullstoffinnholdet enda ligger på 2,0 til 2,5 %. Dette har hittil ikke vært mulig med andre fremgangsmåter. For en fagmann er det klart at de så sterkt utvidede variasjonsmuligheter gjør fremgangsmåten universelt anvendbar. Råjern av hvilken som helst sammensetning, fast råjern, ja endog malm og skrap kan opp-arbeides med eller uten tilførsel av flytende charger.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan kombineres med andre forholdsregler, som i spesielle tilfeller har vist seg effek-tive ved ferskning av råjern. Således kan f. eks. den flytende chargen bygges opp av endel av det ferdige stålet og sluttslaggen fra en tidligere charge og dertil forøkes ved tilførsel av malm og kull under samtidig blåsning. I en fase av ferskningen, f. eks. når kullstoffinnholdet er 2,5 til 2 % og der fremdeles er et høyst fosforinnhold kan man tilsette rikelig med jernoxyd, f. eks. i form av glødeskall (Flåmmschlacke) og deretter slagge ut. Denne forholdsregel bevirker, hva i og for seg kjent, at fosforet forsvinner meget hurtig.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan videre anvendes til raffinering og etterbehandling av stål. Den gjensidige re-guleringsmulighet av art og mengde tilslagsstoffer med hensyn til blåsemidlet, særlig da en passende innstilling av oxy-gentilførselen i avhengighet av tilført kull-mengde, gjør det mulig etter behag å oppnå en oxyderende, nøytral eller reduserende atmosfære i reaksjonsbeholderen. Om ønskelig kan man derfor i tilslutning til fremstilling av stål utføre en reduserende etter-behandlingsfase, og man kan tisette det ferdige stålet legeringselementer som Mn, Cr, Ni. I mange tilfeller er det nødvendig å varme opp chargen før legeringselement-ene tilsettes. Også denne oppgave kan lett løses ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør en særlig fordelaktig og økonom-isk form for legering, idet de legeringsdannende stoffer i form av oxyder, som krom-oxyd, molybden-oxyd, mangan-oxyd og lignende, eller i form av malmer inneholdende slike oxyder, tilsettes blandet med de reduserende stoffer. Som reduserende stoffer anvendes kull-eller aluminiumspul-ver, og atmosfæren tilføres reduserende. P.g.a. den høye temperatur i reaksjons-sonen lykkes det på denne måte å redusere oxydene og legere jernet. Dette har hittil ikke vært mulig ved noen andre blåsemeto-der. Man måtte som legeringstilsetning benytte de vesentlig dyrere rene metaller eller rør-legeringer med jern.

Oppfinnelsen omfatter videre innret-ninger til utførelse av den beskrevne fremgangsmåte. På tegningen illustreres et eksempel på utførelsen, hvor fig. 1 er en skje-matisk fremstilling av anlegget, fig. 2 er et vertikalsnitt gjennom blåserørets mun-ningsdel, i forstørret målestokk, og fig. 3 er et vertikalsnitt gjennom den øvre del av blåseanordningen. Fig. 4 viser i anskuelig fremstilling et snitt gjennom strålekjeglen som denne mekanisme frembringer.

Ovenfor digelen 1 som er forsynt med ildfast foring, er der et blåserør 2 som kan heves og senkes. Til den vertikale føring av blåserøret tjener en bærekonstruksjon 3, forsynt med en tannstang 4 eller et annet føringselement. Blåserøret (fig. 2) består av et indre rør 5, i hvilket blåsemidlet, f. eks. oxygen, tilføres under trykk, og en ytre kjølekappe 6. I rommet mellom det indre rør 5 og kappen 6 er anordnet et lede-rør 7, slik at kjølemidlet gjennomgår et kretsløp. I munningsstykket 8, som hen-siktsmessig kan bestå av et massivt materiale, henger indre og ytre rør sammen i ett stykke og danner dysen 9, som i dette eksempel har form av en Laval-dyse. Et stykke ovenfor munningen er det indre rør 5 innsnevret så det danner en struper 10. Sentralt i blåserøret er innbygget et fallrør 11, slik at den nedre munning av fallrøret når ned i struperen. Den øvre del 12 av fall-røret går gjennom veggen 13 i oxygentil-førselsledningen 5 som er krummet øverst. Videre er denne øvre del av fallrøret tettet ved hjelp av en pakningsboks 14 og et tet-ningsstykke 16 i innføringsåpningen 17, hvilket trekkes til med skruer 15. Den inn-felte åpning 17 bærer en flens 18 (fig. 3). Over pakningsboksen er det på fallrøret sveiset en flens 19, som ved skruer 20 er forbundet med flensen 18. Ved hjelp av skruene 20 kan fallrøret forskyves aksialt i forhold til blåserøret. Oventil er fallrøret forbundet med en traktformet utvidet del 21, hvor de faste tilslagsstoffene ifylles. Ifyllingstrakten 21 står i forbindelse med den utvendige atmosfære. Med 22 er antydet en avsperringsanordning, f. eks. ut-ført i form av et skyvespjeld. Fallrøret og trakten 21 er, som ovenfor omtalt og som antydet på tegningen ved prikkede linjer, aksialt forskyvbare i forhold til det indre rør 5. Når fallrøret befinner seg i laveste stilling, har avspenningskj eglen den minste utvidelse, dvs. at det ringformede reaksjonsfelt som dannes på overflaten av char-gegodset, har det minste tverrmål. Ved hevning av fallrøret forstørres kjeglens åp-ningsvinkel, og reaksjonsfeltets tverrmål økes tilsvarende. På denne måte gis det i tillegg en meget enkel og praktisk mulighet til regulering av de metallurgiske prosesser.

Fig. 4 viser den nedre del av hulkjegle-formede strålelegemer som på denne måte frembringes. 23 betegner et strålelegeme av mindre tverrmål, som forårsaker dannelsen av reaksjonsringen 24. Et strålelegeme med større tverrmål 25 danner en reak-sjonsring 26 med tilsvarende større tverrmål. Tilslagsstoffene blir ført inn innenfor reaksj onsringen.

Som det fremgår av fig. 1, befinner fallrørets traktformede ifyllingsåpning 21 seg innen rekkevidde av en chargeringsinn-retning, som består av en forrådsbeholder 28 og et transportbånd 29. Transportbåndet kan være forsynt med en veieanordning og være dreibart, slik at chargeringen kan følge fallrørets og/eller blåserørets vertikale hevnings- og senkningsbevegelser. Istedet for transportbånd kan også anvendes et transportrør med transportsnekke, hvor da transportrøret fortrinnsvis inne-holder inert gass.

Blåseinnretningens dimensjoner og dermed reaksj onsringens størrelse kan til-passes størrelsen av chargen som skal blåses. Til en charge på fra 5 til 6 tonn anvendes med fordel et blåserør hvis indre rør ved struperen har et tverrmål på 30 mm. Det aksialt innskutte fallrør har da et ut-vendig tverrmål på ca. 25 mm og en indre bredde på ca. 20 mm.

Ved store charger velges dimensjonene tilsvarende større.

De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen.

Eksempel 1: Omdannelse av stålråjern

til stål

Etter at en charge er dannet av 400 kg skrap og 6.540 kg flytende råjern med en sammensetning av 4,121% C, 0,85'% Si, 1,65 % Mn, 0,196 % P, 0,060 % S og tilsatt 50 kg glødeskall og 30 kg bauxitt, plaseres, som nærmere vist på tegningen, en blåseinnretning i digelen. Det indre rør har ved struperen et tverrmål på 30 mm. Fallrøret har en indre bredde på 20 mm og stikker ned i dysens konisk utvidede munnings-stykke, ca. 15 mm under struperen. Dysemunningen innstilles til en avstand av 400 mm fra badoverflaten, og blåsingen tar til med et oxygentrykk på 14 ato. Det danner seg en ringformet reaksj onssone på badoverflaten. Ved hjelp av fallrøret til-føres det indre av strålekjeglen 450 kg kalk-støv i løpet av 15,5 blåseminutter. Kalk-støvet suges av den ekspanderende gass bort fra fallrørets munning og faller ned innenfor den ringformede sone. Mot slut-ten av blåseperioden kan ytterligere 70 kg kalkstenspLint tilsettes porsjonsvis, fortrinnsvis gjennom en tilslagsrenne mens fallrøret holdes lukket.

Derpå avbrytes oxygentilførselen, blåseinnretningen fjernes, digelen tippes, og det tas en stålprøve, som viser følgende sammensetning: 0,02% C, 0% Si, 0,20% Mn, 0,011 % P, 0,014 % S.

Badet utslagges. Temperaturen er 1605° C. Stålet tappes ut.

Produktet utgjør 89 %.

Eksempel 2: Omdannelse til stål av et råjern med særlig lavt kullstoff innhold og høyere f os f or innhold.

En charge av 6,540 kg flytende råjern med en sammensetning av 1,98 % C, 0,72 % Si, 0,15% Mn, 1,390 % P, 0,052 % S og med en temperatur på 1350° C tilsettes 150 kg glødeskall og 50 kg bauxitt. Deretter plaseres, som detaljert beskrevet i tegningen og i det foregående eksempel, en blåseinnretning i digelen. Avstanden mellom dysemunningen og badoverflaten er 600 mm. Blåsingen begynner med et trykk på 10 ato. Det danner seg en ringformet reaksj ons-sone. Ved hjelp av fallrøret tilføres det indre av strålelegemet 450 kg kalkstøv i løpet av 13 blåseminutter og uten trykk. Kalkstøvet suges bort fra fallrørets munning og faller innenfor ringsonen. Oxygen-tilførselen avbrytes etter denne første blåseperiode, blåseinnretningen fjernes, digelen tippes, og det tas prøver av stål såvel som av slagg. Stålet har følgende sammensetning: 1,14 % C, 0,02 % Si, 0,07 % Mn, 0,187% P, 0,043 % S; slaggen har følgende sammensetning: 15,23 % FeO, 0,74% MnO, 9,84% SiO;„ 39,40 %CaO, 4,46% MgO, 18,21% P;>0.-~ 8,25 % ALA,. Temperaturen er 1520° C.

Bladet slagges, digelen stilles i blåsestilling, og gjennom tilslagsrennen tilføres ytterligere slaggdannede stoffer foruten vel 100 kg glødeskall, 50 kg bauxitt og 400 kg stykk-kalk. Deretter senkes blåserøret nedi slik at avstanden mellom dysemunning og bad er 400 mm, og man fortsetter blåsingen i 6,5 min. med et oxygentrykk på 14 ato. Under denne siste blåseperiode holdes fall-røret lukket ved hjelp av avsperringsmeka-nismen. Etter endt blåsing tas en stålprøve. Den viser følgende verdier: 0,02 % C, 0 % Si, 0,03 % Mn, 0,015 % P, 0,021 % S. Temperaturen er 1610° C.

Etter fjernelse av slaggen blir stålet tappet og støpt. Produktet utgjør 85,3%.

Eksempel 3: Oppvarmning av en charge under hovedkokingsperioden med koksgrus.

En charge av 4,910 kg råjern med en sammensetning av 4,10 % C, 0,75 % Si, 1,60 % Mn, 0,170 % P og 0,050 % S skal blåses og omdannes til stål, hvorunder uttap-pingstemperaturen skal være 1640° til 1650° C. Etter sammensetning av dette rå-jernet kan 12% skrap, dvs. 590 kg skrap ismeltes. Det er imidlertid ønskelig å bearbeide 1700 kg skrap, dvs. 25,7 %, og oppgaven som skal løses går ut på å tilsette og ismelte ytterligere 1110 kg skrap, idet chargen oppvarmes ved tilførsel av koksgrus. Koksen som står til rådighet har følg-ende analyse: 17,10% H.-.O. 10,99% aske, 0,91% S (tørr), 72,12% C (tørr) og 1,76% flyktige bestanddeler. Den øvre varmeverdi utgjør 5,868 kcal, den nedre varmeverdi 5,754 kcal. Kornstørrelsen er 0 til 3 mm.

I digelen, som er forsynt med en ildfast foring, anbringes chargen av 4,910 kg råjern og 1700 kg skrap. Som slaggdannende tilslagsstoffer tilføres 500 kg stykk-kalk, 50 kg glødeskall, 30 kg bauxitt og 20 kg fluss-spat. Som blåseinnretning anvendes det skisserte, vannavkjølte blåserøret, i hvilket er innbygget sentralt et fallrør som står i forbindelse med den ytre atmosfære. Fallrørets nedre munning befinner seg i blåsemidlets avspennings-sone, og fallrøret kan heves og senkes i forhold til blåse-røret. Med en slik blåseinnretning kan en ringformet reaksjons-sone frembringes på chargens overflate, og tilslagsstoffene kan tilføres det indre av ringsonen uten trykk.

Blåseinnretningen innstilles til en avstand av 600 mm fra badoverflaten. Oxygen tilføres under 10 til 11 ato. overtrykk. Fra det 3. til det 12. blåseminutt tilføres 212 kg koksgrus av ovennevnte sammensetning. Det slagges etter en samlet blåsetid på 21 minutter. Ferdiganalysen av det fremstilte stål er følgende: 0,05% C, 0,18% Mn, 0,011 % P. Temperaturen er 1650° C.

Virkningsgraden er det ifølge oppfinnelsen tilførte brennstoff beregnes som følger: Til opppvarmning av 1110 kg skrap fra 20° C til 1650° C og til smeltevarme kre-ves: Cmstål = 0,15 kcal/kg° C 1 kg C-^CO = 2,440 kcal s (smeltevarme for stål) = 60 kcal/kg

varmemengdene

Virkningsgraden er derfor

Eksempel 4: Oppvarmning av en charge under hovedreaksjonsperioden med stenkullstøv.

En charge av 5,330 kg råjern med lignende sammensetning som i eksempel 3 skal smeltes sammen med 1,400 kg skrap (20,8 %). Til oppvarmning av chargen anvendes stenkullstøv med en kornstørrelse fra 0 til 3 mm og følgende sammensetning: 8,00% vann, 6,28 % aske, 0,76 % S (tørr), 76,65 % C (tørr), 4,07 % K2, 4,39 % O, + N2. Den øvre varmeverdi utgjør 7,440 kcal, den nedre varmeverdi 7,128 kcal.

Arbeidsmetoden er som i eksempel 3.

Etter, chargeringen og tilsetning av 500 kg stykke-kalk, 50 kg glødeskall og 30 kg fluss-spat, startes blåsingen. Blåserørets avstand fra badoverflaten er 700 mm. Fra det 3. til det 13. blåseminutt tilsettes 240 kg sten-kullstøv. Slagging utføres etter endt ferskningsprosess. Stålet har en sammensetning av 0,06'% C, 0,38 % Mn, 0,010 % P. Temperaturen er 1,705° C. Utnyttelsesgraden av stenkullstøvet er 72 %.

Eksempel 5: Oppvarmning av en charge under hovedreaksjonsperioden med brunkullkoksgrus.

En charge av 5,320 kg råjern med lignende sammensetning som den i eksempel 3 skal smeltes sammen med 1,400 kg skrap

(20,2 %). Til oppvarmning av chargen anvendes brunkullkoksgrus med følgende sammensetning: 17,41% vann, 22,72 % aske, 1,63% S (tørr), 56,86 % C (tørr) og 8,33% flyktige bestanddeler. Den øvre varmeverdi utgjør 5,048 kcal, den nedre varmeverdi 4,863 kcal.

Arbeidsmetoden er som i eksempel 3.

Etter chargeringen og tilsetning av 550 kg stykk-kalk, 50 kg glødeskall, 30 kg bauxitt og 30 kg fluss-spat, startes blåsingen. Blå-serørets avstand fra badoverflaten er 700 mm. Fra det 3. til det 14. blåseminutt tilsettes 350 kg brunkullkoksgrus. Slagging utføres etter endt ferskningsprosess. Stålet har en sammensetning av 0,07 % C, 0,37 % Mn, 0,009 % P. Temperaturen er 1645° C Utnyttelsesgraden av brunkull-koksgrusen er 60 %.

Eksempel 6: Reduserende oppvarmning av en smeltemasse.

En charge av 300 kg skrap og 6,400 kg flytende råjern med en sammensetning av 4,08% C, 0,89 % Si, 1,47% Mn, 0,142% P, 0,057 % S tilsettes 50 kg glødeskall, 30 kg bauxitt og 450 kg stykk-kalk. Deretter foretas blåsing med en blåseinnretning som nærmere forklart på tegningen, dog med lukket fallrør. (Trykk 14 ato, dyseavstand 400 mm). Etter 16,5. minutters blåeing, hvorunder nok 80 kg kalkstensplint tilsettes porsjonsvis gjennom en tilslagsrenne, avbrytes oxygentilførselen. Blåserøret fjernes og der tas prøver. Stålet har følgende sammensetning: 0,03% C, 0% Si, 0,27% Mn, 0,022 % P, 0,030 % S. Temperaturen er 1,610° C.

Denne temperatur skal høynes. Etter at badet er gjort rent for slagg bringes digelen i blåsestilling, og blåseinnretningen senkes ned i digelen til en avstand av 400 mm fra badet. Oxygentrykket reguleres til 6 ato, og blåsingen fortsettes i 5 minutter, samtidig som 80 kg koksmel og 12 kg kalk-støv tilføres det indre av den ringformede reaksj ons-sone gjennom fallrøret. Etter denne oppvarmningsperiode stanses oxy-gentilførselen og det tas enda en prøve. Stålet har følgende sammensetning: 0,09 % C, 0 % Si, 0,27 % Mn, 0,025 % P, 0,025 % S. Temperaturen er nå 1,640° C. Stålet tappes og støpes. Produktet utgjør 88,5 %.

Eksempel 7: Nøytral oppvarmning av en smeltemasse.

En charge av 350 kg skrap og 6,330 kg flytende råjern med en sammensetning av 4,01% C, 0,90% Si, 1,40% Mn, 0,170% P, 0,050 % S tilsettes 50 kg glødeskall, 30 kg bauxitt og 450 kg stykk-kalk, hvoretter blåsing foretas med en blåseinnretning som nærmere forklart på tegningen, dog med lukket fallrør. (Trykk 14 ato. dyseavstand 400 mm.) Etter 16 minutters blåsing, hvorunder nok 100 kg kalkstensplint tilføres porsjonsvis gjennom en tilslagsrenne, avbrytes oxygentilførselen, blåserøret fjernes og der tas prøver. Sammensetningen av stålet er følgende: 0,05 % C, 0 % Si, 0,27% Mn, 0,018 % P, 0,025 % S. Temperaturen er 1,580° C.

Denne temperatur skal høynes. Etter at badet er gjort rent for slagg bringes digelsen i blåsestilling, og blåseinnretningen senkes ned i digelen til en avstand av 400 mm fra badet. Oxygentrykket reguleres til 7 ato og blåsingen fortsettes i 6 minutter, samtidig som 80 kg koksmel og 12 kg kalkstøv tilføres det indre av den ringformede reaksj ons-sone gjennom fallrøret. Etter denne oppvarmningsperiode stanses oxygentilførselen, og det tas enda en prøve. Stålét har følgende sammensetning: 0,05% C, 0 % Si, 0,25 % Mn, 0,018 % P, 0,023 % S. Temperaturen er nå 1,630° C. Stålet tappes og støpes. Produktet utgjør 88,9%.

Eksempel 8: Oxyder ende oppvarmning av en smeltemasse.

En charge av 400 kg skrap og 6,450 kg flytende råjern med en sammensetning av 4,10% C, 0,95% Si, 1,50 % Mn, 0,164% P, 0,055 % S tilsettes 50 kg glødeskall, 30 kg bauxitt og 450 kg stykk-kalk, hvoretter blåsing foretas med en blåseinnretning som nærmere forklart på tegningen, dog med lukket fallrør. (Trykk 14 ato, dyseavstand 400 mm). Etter 16 minutters blåsing, hvorunder nok 90 kg kalkstensplint tilføres porsjonsvis gjennom en tilslagsrenne, avbrytes oxygentilførselen, blåserøret fjernes og der tas prøver. Sammensetningen av stålet er følgende: 0,04% C, 0% Si, 0,30 %Mn, 0,027 % P, 0,023 % S. Temperaturen er 1,590° C.

Denne temperatur skal høynes. Etter at badet er gjort rent for slagg bringes digelen i blåsestilling, og blåseinnretningen senkes ned i digelen til en avstand av 400 mm fra badet. Oxygentrykket reguleres til 7 ato, og blåsingen fortsetter i 7 minutter, samtidig som 80 kg koksmel og 12 kg kalk-støv tilføres det indre av den ringformede reaksj ons-sone gjennom fallrøret. Etter denne oppvarmningsperiode stanses oxy-gentilførselen, og det tas nok en prøve. Stålet har følgende sammensetning: 0,02% C, 0% Si, 0,23 % Mn, 0,018% P, 0,025 % S. Temperaturen er nå 1,665° C. Stålet tappes og støpes ut. Produktet utgjør 88,0 %.

Eksempel 9: Legering av en smeltemasse ved samtidig nøytral oppvarmning.

En charge av 300 kg skrap og 6,230 kg flytende råjern med en sammensetning av 4,12 % C, 0,97 % Si, 1,42% Mn, 0,170% P og 0,044 % S tilsettes 50 kg glødeskall, 30 kg bauxitt og 450 kg stykk-kalk, hvoretter blåsing foretas med en blåseinnretning som skissert på tegningen, dog med lukket fall-rør. (Trykk 14 ato overtrykk, dyseavstand 400 mm). Etter 15,5 minutters blåsing, hvorunder der mellom det sjette og tolvte minutt tilføres porsjonsvis enda 80 kg kalkstensplint, avbrytes oxygentilførslen, blåse-røret fjernes og der tas en prøve. Sammensetningen av stålet er følgende: 0,03% C, 0 % Si, 0,30 % Mn, 0,018% P, 0,027 % S. Temperaturen er 1,605° C.

Etter at digelen er gjort ren for slagg bringes den atter i blåsestilling, og blåseinnretningen senkes nedi. Dysemunnin-gens avstand fra badet innstilles til 400 mm, oxygentrykket til 8 ato. Badet blåses så fortsatt i 4, 5 minutter, samtidig som 70 kg koksmel og 10 kg kalkstøv tilføres det indre av strålekj eglen, og dermed det indre av den ringformede reaksjonssone, gjennom fallrøret. Under den siste del av denne oppvarmningsperiode, dvs. ca. y2 minutt før blåsingen opphører, tilføres gjennom tilslagsrennen 87 kg ferrokrom med en sammensetning av 1,39 % C, 0,80 % Si, 0,040 % P, 0,076 % S, 66,10% Cr. Derpå avbrytes oxygentilførselen, blåseinnretningen fjernes, og der tas prøver. Sammensetningen av stålet er følgende: 0,05 % C, 0% Si, 0,28 % Mn, 0,018 % P, 0,027 % S, 0,97 % Cr. Temperaturen er 1,640° C. Etter uttappingen erholdes et produkt som utgjør 86,2 %.

Eksempel 10: Forøkelse av en charge ved reduksjon av malm.

En charge av 4.800 kg flytende råjern med en sammensetning av 4,05 % C, 0,97 % Si, 1,53 % Mn, 0,168% P og 0,030 % S tilsettes 50 kg glødeskall, 30 kg bauxitt og 150 kg stykk-kalk, hvoretter blåsing foretas med den skisserte blåseinnretning, dog med lukket fallrør. (Trykk 14 ato. dyseavstand 400 mm). Etter 6 minutters blåsing avbrytes oxygentilførselen, blåserøret fjernes og der tas en prøve. Sammensetningen av stålet er følgende: 2,10 % C, 0 % Si, 0,58 % Mn, 0,104% P, 0,028% S. Temperaturen er 1.560° C.

Digelen bringes atter i blåsestilling, og blåseinnretningen senkes nedi. Avstanden fra dysemunningen til badet innstilles til 600 mm, oxygentrykket til 14 ato. Derpå fortsettes blåsingen av badet i 28,5 minutter, hvorunder det indre av strålekj eglen, og dermed det indre av reaksjonsringen, gjennom fallrøret tilføres 1,500 kg finerts, 1,000 kg koksmel og 210 kg kalkstøv. Ertsen hadde følgende sammensetning: 71,0% Fe, 0,1 % Mn, 1,7'% Si02, 0,05 % CaO, 0,01 % S, 0,08 % P, 4,5 % A1,0~, 0,1 % MgO.

Etter denne blåseperiode, gjennomført under reduserende atmosfære, avbrytes oxygentilførselen, dysen fjernes og der tas en prøve. Sammensetningen av stålet er følgende: 2,27% C, 0% Si, 0,25% Mn, 0,078 % P, 0,35 % S. Temperaturen er 1,280°

C.

Etter delvis slagging bringes digelen atter i blåsestilling, 400 kg stykk-kalk til-føres gjennom tilslagsrennen, blåseinnretningen senkes nedi, og med lukket fallrør fortsettes blåsingen i 13 minutter med et trykk på 14 ato og med en dyseavstand lik 400 mm. Deretter avsluttes blåsingen, der tas en prøve og temperaturen måles. Sammensetningen er 0,03 % C, 0 % Si, 0,26 % Mn, 0,017 % P, 0,026 % S. Temperaturen er 1,660° C.

Etter slagging tappes stålet og støpes ut. Produktet utgjør 85,2 %.

Eksempel 11: Omdannelse av fosfor- rikt råjern til stål.

En charge av 6450 kg flytende råjern med en sammensetning av 3,80 % C, 0,83 % Si, 0,45 % Mn, 0,950 % P, 0,040 % S tilsettes 150 kg glødeskall og 50 kg bauxitt. Ved hjelp av en blåseinnretning som fremstilt på tegningen, blåses chargen, hvorunder der utvikles en ringformet reaksjonssone. Blåseinnretningens avstand fra badet ut-gjør 400 mm og oxygentrykket 10 ato. Under den første blåseperiode på 9 minutter tilføres gjennom fallrøret 400 kg kalkstøv, som fra fallrørets munning suges gjennom det indre av strålekj eglen til det indre av ringsonen. Etter den første 9-minutters blåseperiode avbrytes oxygentilførselen, blåseinnretningen fjernes og badet tilføres på en gang 50 kg stykk-erts gjennom tilslagsrennen. En voldsom reaksjon finner sted i 1 til 2 minutter. Digelen tømmes, og der tas prøver. Sammensetningen av stålet er på dette stadium 2,10 % C, 0,06% Si, 0,18 % Mn, 0,092 % P, 0,037 % S. Slaggens sammensetning er 18,00 % FeO, 2,30 % MnO, 10,75% SiOo, 40,88 % CaO, 4,43 % MgO, 12,78 % P2On,~7,31 % ALA, Temperaturen er 1,520° C.

Etter slagging bringes digelen atter i blåsestilling, 100 kg glødeskall, 50 kg bauxitt og 400 kg stykk-kalk tilføres gjennom tilslagsrennen og blåsingen fortsettes med lukket fallrør ved 8 ato og 400 mm dyseavstand. Denne andre blåseperiode varer 6,5 minutter.

Endelig fjernes blåseinnretningen, digelen tømmes og der tas en stålprøve. Sammensetningen er følgende: 0,70 % C, 0 % Si, 0,11 % Mn, 0,022 % P, 0,024% S. Temperaturen er 1,580° C. Etter at slaggen er fjer-net, tappes stålet og støpes ut. Produktet utgjør 85,6 %.

Eksempel 12: Omdannelse av thomasråjern til stål.

En charge av 6580 kg flytende råjern med en sammensetning av 3,62 % C, 0,27 % Si, 1,05 % Mn, 1,750 % P, 0,053 % S tilsettes 150 kg glødeskall og 50 kg bauxitt. Chargen blåses ved hjelp av blåseinnretning som fremstilt på tegningen, hvorunder der utvikles en ringformet reaksjons-sone. Blåseinnretningens avstand fra badet er 400 mm, oxygentrykket 10 ato. Under den første blåseperiode på 10,5 minutter tilføres gjennom fallrøret 450 kg kalkstøv, som fra fall-rørets munning suges gjennom det indre av

strålekj eglen til det indre av ringsonen.

Etter denne første 10,5 minutters blåseperiode avbrytes oxygentilførselen, blåseinnretningen fjernes og badet tilføres på

en gang 50 kg stykk-erts gjennom tilslagsrennen. En voldsom reaksjon finner sted i

2 til 2,5 minutter. Digelen tømmes, og der

tas prøver. Sammensetningen av stålet er

på dette stadium 1,98 % C, 0% Si, 0,25%

Mn, 0,225 % P, 0,046 % S. Sammensetningen av slaggen er 16,30 % FeO, 6,28 '% MnO,

3,64% SiO.„ 42,30% CaO, 1,64% MgO,

21,90 % PA-, 5,23% ALA,. Temperaturen

er 1,540° C.

Etter slagging bringes digelen atter i

blåsestilling. Gjennom tilslagsrennen til-føres 100 kg glødeskall, 50 kg bauxitt og 400

kg stykk-kalk, og blåsingen fortsettes med

lukket fallrør ved 14 ato og 400 mm dyseavstand. Denne andre blåseperiode varer

6,5 minutter.

Endelig fjernes blåseinnretningen, digelen tømmes og der tas en stålprøve. Sammensetningen er følgende: 0,03 % S, 0 % Si,

0,10 % Mn, 0,014 % P, 0,020 % S. Temperaturen er 1,655° C. Etter at slaggen er fjer-net, tappes stålet og støpes ut. Produktet

utgjør 85,7 %.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte til utførelse av metallurgiske prosesser, særlig til ferskning

eller forferskning av råjern, eller til raffinering og legering av stål, hvor chargen i en beholder forsynt med ildfast foring blåses med et 'oxygenholdig blåsemiddel, spesielt med rent oxygen, samtidig som der til-føres finkornede, fast tilslagsstoffer, som CaO, karakterisert ved at blåsemidlet tilføres i form av et hulkjegle- eller hulsylindrisk strålelegeme, hvorved der dannes et ringformet reaksjonsfelt, og ved at tilslagsstoffene tilføres det indre av strålelegemet og reaksjonsringsonen.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at tilslagsstoffene uten trykk tilføres det indre av strålelegemet og reaksj onsringsonen.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at der sammen med slaggdannende stoffer, som CaO, tilsettes varmefrembringende stoffer, som kull, jern, Si, Al, FeSi, FeMn.

4. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—3,karakterisert ved at de finkorn ede, varmefrembringende kullholdige stoffer, med et valgfritt innhold av kullstoff, tilføres under hovedreaksjonsperioden, spesielt mellom det 3. og 15 minutt i fersk-ningsprosessen.

5. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—3, karakterisert ved at som tilslagsstoffer anvendes legeringsdannende stoffer.

6. Fremgangsmåte ifølge påstand 5, karakterisert ved at de legeringsdannende stoffer tilføres i form av oxyder, som krom-oxyd, molybden-oxyd, mangan-oxyd og lignende, og/eller i form av ertser inneholdende slike oxyder, i blanding med reduserende stoffer, som kull- eller alumi-niumspulver.

7. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—6, karakterisert ved at der etter valg anvendes en oxyderende, nøytral eller reduserende atmosfære ved avpasning av oxygentilførselen i forhold til tilsetningen av C-holdige tilslagsstoffer.

8. Fremgangsmåte ifølge påstand 7, karakterisert ved at der som tilslagsstoffer tilsettes samtidig kull, jern-erts og slaggdannende stoffer, hvorved der under reduserende atmosfære dannes flytende materiale, hvorpå chargen ferskes under oxyderende atmosfære.

9. Innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1—8, karakterisert ved at der i et vannkjølt blåserør er sentralt innbygget et fallrør som står i forbindelse med atmosfæren utenfor, og gjennom hvilket tilsetningen av tilslagsstoffer skal foregå, idet fallrørets nedre munning når ned i blåsemidlets av-spenningssone, slik at tilslagsstoffene, som tilsettes uten trykk, suges inn i det indre av strålen.

10. Innretning ifølge påstand 9, karakterisert ved at fallrøret kan heves og senkes i forhold til blåserøret, hvorved strålekjeglens vinkel og dermed tverr-målet av det ringformede reaksj onsf elt kan reguleres.

11. Innretning ifølge påstand 9 og 10, karakterisert ved at den øvre ende av fallrøret er utvidet til en trakt.

12. Innretning ifølge påstand 11, karakterisert ved at der nedenfor trakten er anordnet en avsperringsanordning. Anførte publikasjoner: Tysk patent nr. 898 309.