DE1261142B

DE1261142B - Method for mixing liquid reaction baths

Info

Publication number: DE1261142B
Application number: DE1962T0022182
Authority: DE
Inventors: Heinz Maas
Original assignee: August Thyssen Huette AG
Current assignee: Thyssen AG
Priority date: 1962-05-25
Filing date: 1962-05-25
Publication date: 1968-02-15

Description

Verfahren zum Durchmischen flüssiger Reaktionsbäder Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchmischen flüssiger Reaktionsbäder, insbesondere von Roheisenbädem bei der Frischreaktion, in Gefäßen mit vorzugsweise rundem Querschnitt, wobei ein Blasstrahl in einer Kreisbahn auf die Badoberfläche aufgeblasen wird.Method of Mixing Liquid Reaction Baths The invention relates to a method for mixing liquid reaction baths, in particular of Pig iron baths for the fresh reaction, in vessels with a preferably round cross-section, whereby a blow jet is blown onto the bath surface in a circular path.

Unter bestimmten Anregungsbedingungen stellen sich in zylindrischen Reaktionsgefäßen Badschwingungen ein, die zu einer guten Durchmischung des Bades, unabhängig von der Art der Badflüssigkeit, führen. Hierbei tritt eine auf dem Bad kreisförmig umlaufende Oberflächenwelle auf, wobei das Bad selbst sich jedoch nicht dreht. Die Anregungsfrequenz dieser Badbewegung, die gleichzeitig auch die Winkelgeschwindigkeit der umlaufenden Welle ist, ist abhängig von geometrischen Abmessungen des Bades wie Radius und Höhe.Under certain excitation conditions turn into cylindrical Reaction vessels vibrate the bath, which leads to good mixing of the bath, regardless of the type of bath liquid. Here one steps on the bathroom circular surface wave, but the bath itself does not turns. The excitation frequency of this bath movement, which is also the angular velocity the rotating shaft depends on the geometric dimensions of the bath like radius and height.

Zum Durchmischen flüssiger Reaktionsbäder unter Berücksichtigung der bestimmten Anregungsbedingungen ist ein Verfahren bekannt, wonach durch kreisende Bewegung der Achse eines Reaktionsgefäßes die Mischbewegung im Reaktionsbad hervorgerufen wird. Die Durchmischung hervorrufende Eigenbewegung des Bades findet nur in gewissen Drehzahlbereichen der kreisenden Bewegung des Reaktionsgefäßes statt, das einen vorzugsweise runden Querschnitt besitzt. Die Erteilung einer solchen Bewegung eines Reaktionsbades hat zum Beispiel zur Entschwefelung von Roheisen Anwendung gefunden.For mixing liquid reaction baths, taking into account the certain excitation conditions a method is known, according to which by circling Movement of the axis of a reaction vessel caused the mixing movement in the reaction bath will. The proper movement of the bath that causes mixing takes place only in certain Speed ranges of the circular movement of the reaction vessel instead of one preferably has a round cross-section. Granting such a move one Reaction bath has been used, for example, for the desulphurisation of pig iron.

Auch für die Durchführung von Frischreaktionen bei der Eisenmetallurgie ist die Anwendung dieses Prinzips bekanntgeworden, dabei können die erforderlichen Sauerstoffträger in gasförmiger, flüssiger oder fester Form zugegeben werden. Bekannt ist z. B. auch ein Aufblasen von Sauerstoff mittels einer Lanze auf ein Roheisenbad für eine entsprechende hervorgerufene Badbewegung.Also for carrying out fresh reactions in iron metallurgy the application of this principle has become known, and the necessary Oxygen carriers are added in gaseous, liquid or solid form. Known is z. B. also an inflation of oxygen by means of a lance on a pig iron bath for a correspondingly evoked bath movement.

Nach einem noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Verfahren kann eine solche drehende Schwingung eines Reaktionsbades in einem üblichen auf Zapfen gelagerten Konvertergefäß dadurch hervorgerufen werden, daß das Konvertergefäß in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung versetzt wird (vgl. auch Patentanmeldung T 21266/18 b und T 21958/18 b). Daß ein Blasstrahl allein mit seiner kinetischen Energie eine wirklich umwälzende Badbewegung nicht hervorrufen kann, sondern daß bei der Stahlherstellung für das Aufblasen von Sauerstoff ebenso wie das Frischen im Siemens-Martin-Ofen die Entkohlungsreaktion als bewegendes Moment erforderlich ist, gehört zum Erfahrungsschatz der Praxis. Es sind Verfahren bekannt, die auf eine Ortsveränderung der Auftreff-Fläche des Blasstrahles abzielen. Ein Verfahren dieser Art ist Gegenstand des österreichischen Patents 201087, bei welchem durch örtliche Verlegung des Blasstrahles eine Verschiebung des Reaktionsfeldes bewirkt wird. Vom Reaktionsfeld geht durch Wirkung des Blasstrahls eine Umlaufströmung nach unten aus, die entlang der Wand des Reaktionsgefäßes wieder nach oben verläuft. Eine derartige verschobene Umlaufströmung genügt zur Anregung der erwünschten Badschwingung nicht.According to a method that is not yet part of the state of the art, such a rotating oscillation of a reaction bath in a conventional converter vessel mounted on pegs can be caused by setting the converter vessel in a reciprocating pivoting movement (see also patent application T 21266/18 b and T 21958/18 b). The fact that a blow jet alone with its kinetic energy cannot cause a really circulating bath movement, but that the decarburization reaction is necessary as a moving moment in steel production for blowing oxygen as well as refining in the Siemens-Martin furnace, is part of the wealth of experience in practice. Methods are known which aim to change the location of the impact surface of the blow jet. A method of this type is the subject of Austrian patent 201087, in which the reaction field is shifted by relocating the blower jet locally. A downward circulating flow emanates from the reaction field as a result of the blow jet and runs upwards again along the wall of the reaction vessel. Such a shifted circulating flow is not sufficient to excite the desired bath oscillation.

Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, mehrere voneinander getrennte Blasströme auf eine Badoberfläche wirken zu lassen, um die vom Blasstrahl hervorgerufene Badbewegung zu vervielfältigen. Dennoch vermag eine solche Verfahrensweise einem flüssigen Reaktionsbad keine wirklich tiefgreifende Bewegung aufzuprägen, weil die dicht nebeneinanderliegenden Strömungsquellen sich gegenseitig stören und eine einheitliche Badbewegung dadurch nicht hervorgerufen werden kann.It has also been proposed that several separate To let blow currents act on a bath surface to the effect caused by the blow jet Duplicate bath movement. Nevertheless, such a procedure can do one liquid reaction bath does not impose any really profound movement, because the closely adjacent flow sources interfere with each other and create a uniform Bath movement cannot be caused by this.

Es ist Aufgabe der Erfindung, allein mit Hilfe des Blasstrahls dem Bad die zur Durchmischung notwendige hydrodynamische Bewegung aufzuprägen.It is the object of the invention, solely with the help of the blow jet The hydrodynamic movement necessary for mixing is impressed on the bath.

Gemäß der Erfindung wird der Blasstrahl in einem Drehzahlbereich bewegt, in dem die die Mischung hervorrufenden Eigenschwingungen des Bades angeregt wird. Dabei wird in dem Bad eine ähnliche Bewegung angeregt wie bei der kreisenden Bewegung des Reaktionsgefäßes, wenn nur die Drehzahl der kreisenden Blaslanze in dem gleichen Bereich liegt wie bei der kreisenden Bewegung des Reaktionsgefäßes. Der Mischeffekt ist also der gleiche, ob man das Reaktionsgefäß bei feststehender Lanze in einem gewissen Drehzahlbereich kreisen läßt oder aber umgekehrt die Lanze in diesem gleichen Drehzahlbereich sich bewegen läßt bei feststehendem Gefäß.According to the invention, the blow jet is moved in a speed range, in which the natural vibrations of the bath that cause the mixture are excited. A similar movement is stimulated in the bath as with the circular movement of the reaction vessel if only the speed of the rotating lance in the same Area is the same as for the circular movement of the reaction vessel. The mixing effect is therefore the same whether the reaction vessel is in one with a fixed lance Circling a certain speed range or vice versa the lance in this same Speed range can be moved when the vessel is stationary.

Eine solche Drehbewegung des Blasstrahles kann beispielsweise sehr einfach dadurch hervorgerufen werden, daß man einer kardanisch aufgehängten Lanze eine Drehbewegung mit einer entsprechenden Drehzahl erteilt.Such a rotational movement of the blow jet can, for example, very simply caused by a gimballed lance given a rotary movement at a corresponding speed.

Diese Verfahrensweise kann vorzugsweise Anwendung finden für Reaktionen bei der Herstellung von Stahl aus Roheisen, die eine weitgehende Annäherung der Reaktionsphasen an Gleichgewichtswerte wünschenswert machen, wie z. B. für die Entphosphorung phosphorreichen Roheisens.This procedure can preferably be used for reactions in the manufacture of steel from pig iron, which is a close approximation of the Make reaction phases at equilibrium values desirable, such as B. for dephosphorization phosphorus-rich pig iron.

Sie kann aber auch zur Erzielung einer Badbewegung für alle anderen flüssigen Bäder Anwendung finden, die eine Behandlung mit einem gasförmigen Medium verlangen oder vertragen.But it can also be used to achieve a bath movement for everyone else Liquid baths are used that require treatment with a gaseous medium request or tolerate.

Mit diesem technisch einfach zu lösenden Verfahren kann man einem Reaktionsbad eine gleich gute Durchmischung aufbringen wie durch eine kreisende oder schwingende Bewegung des Gefäßes. Überträgt man jedoch die Bewegung eines Gefäßes auf die in ihr befindliche Flüssigkeit, so muß man besonders für große und schwere Gefäße, wie sie in der Eisenmetallurgie Anwendung finden, sehr schwere und aufwendige Konstruktionen errichten, um die großen Massenkräfte von Gefäß und Bad auffangen zu können. Demgegenüber ist der technische Aufwand für die Drehbewegung einer Blaslanze unvergleichlich gering. Hierin liegt vor allem der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.With this technically easy to solve process one can Apply the same thorough mixing to the reaction bath as with a rotating one or oscillating movement of the vessel. However, if you transfer the movement of a vessel on the liquid in it, one must especially for large and heavy ones Vessels such as those used in iron metallurgy are very heavy and complex Erect constructions to absorb the great inertia forces of the vessel and bath to be able to. In contrast, the technical effort for the rotary movement of a blow lance incomparably low. This is the main advantage of the invention Procedure.

Claims

Claim: Process for mixing liquid reaction baths, especially of pig iron baths in the fresh reaction, 'in vessels with preferably round cross-section, with a blow jet in a circular path on the bath surface is inflated, characterized in that the blow jet in a speed range is moved, in which the mixture causing the natural vibrations of the bath be stimulated. Publications considered: Austrian patent specification No. 201087; British Patent No. 700 224.