DE2325593C2 - Kontinuierliche Stahlerzeugung - Google Patents

Description

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Vormetall dort eingefüllt wird. Nachteilig ist hierbei dadurch ^kennzeichnet, daß der im Durchlauf- jedoch, daß das flüssige Vormetall eine verhähnisgefäß eingestellte Stahl kontinuierlich im Strang- 30 mäßig niedrige überhitzungstemperatur besitzt und gußverfahien vergossen wi: d. daher ohne Bildung von Ansätzen im Auffanggerät

6. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung nur kurze Standzeiten erlaubt bzw. über relativ kurte von Stahl zur Durchführung des Verfahrens nach Strecken transportiert werden kann. Diese Arbeitseinem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet weise ermöglicht nur eine chargenweise, d. h. diskondurch ein an sich bekanntes Einschmelzgefäß (20) 35 tinuierliche Stahlerzeugung.

mit einem den Einsatz von unten durch eine In »Stahl und Eisen«, 92 (1972), S. 515-518,

Flamme beaufschlagenden Brenner (1) und einem wurde vorgeschlagen, das kontinuierliche Schrotlein-

am Boden des Gefäßes angeordneten Ausfluß schmelzen gemäß der DT-PS 1800 610 mit einem

(17) und ein darunter angebrachtes, kippbares, kontinuierlichen Roheisenverfahren, beispielsweise

auswechselbares und heizbares Durchlautgefäß 40 einem Kupolofen, zu verbinden, so daß man zu

(21, 22), das mit einer Schlackenabscheidecin- einem kontinuierlichen Stahlerzeugungsverfahren

richtung versehen ist. kommt, bei dem das Frischen, Feinen, Überhitzen,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- Legieren und Desoxydieren in einer Durchlaufanlage kennzeichnet, daß das Durchlaufgefäß (21) incliik- erfolgen müßte. Jedoch ist hierbei immer Voraussettiv heizbar ist. 45 zur.g, daß Roheisen verwendet werden muß, das bei-

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- spielsweise aus einem Hoch- oder Kupolofen stammt kennzeichnet, daß das Durchlaufgefäß eine Licht- und demgemäß an derartige öfen gebunden ist.
bogenbeheizung (19) aufweist. Ferner sind aus »Stahl und Eisen«, 90 (1970), S.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 1146-1153, Stahlherstellungsverfahren bekannt, die bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassungs- 50 jeweils eine Reaktionskammer zum Frischen bzw. vermögen des Durchlaufgefäßes (21, 22) auf die Auskochen des roheisenähnlichen Durchlaufmate-Schmelzleistung des Einschrnelzgefäßes (20) ab- rials vorsehen, wobei außerdem ein Ein- bzw. Aufgestimmt ist und mittlere Verweilzeiten von 5 bis blasen von Sauerstoff zum Frischen notwendig ist. 20 Minuten erlaubt. Die Ausgangsbasis aller dieser Verfahren ist eben-

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 55 falls Roheisen. Ein Einsatz von Schrott erfolgt hier bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ein- nur als Kühlmittel für das kontinuierlich frischende schmelzgefäß (20) und Durchlaufgefäß (21, 22) Roheisen. Jedoch ist hierbei gerade das kontinuiereine Kopplung (9) besteht, die den Zutritt von liehe bzw, ratierliche Zuführen von KUhlschrott eines Patschluft einschränkt. der ungelösten Probleme dieser vom kontinuierlich

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 60 zufließenden Roheisen ausgehenden Stahlherstelbis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch' lungsverfahren.

lauf gefäße (21, 22) als Wechselgefäße ausgebildet Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein

sind. Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 kontinuierliche Weiterverarbeitung des eingeschmolbis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch- 65 zenen Schrotts ohne Zusatz von Roheisen ermöglilaufgefMße (21, 22) Zustellungen aus ganzbasi- dien.

sehen, feuerfesten Materialien besitzen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher _..„ ein Verfahten zur kontinuierlichen Herstellung von

Stahl unter Einsatz von Schrott, Eisenschwamm od. (JgI. und entsprechenden Eisenmetallen, das dadurch gekennzeichnet Ist, daß die kontinuierlich von unten, insbesondere nach Patent 1800 610, in an sich bekannter Weise aufgeschmolzenen Einsatzmaterialien in ein beheiztes Durchlaufgerät gefüllt werden, in dem kontinuierlich eine Schlackenabscheidung erfolgt, das im Gefäß befindliche Material überhitzt und durch Zugabe entsprechender Legierungs- und Pesoxydationszuschläge die gewünschte Stahlanalyse eingestellt wtrd.

Während des Einschmelzens wird das Beschiklcungsmaterial stark oxydiert, wodurch die Begleiter ausbrennen, so daß praktisch während des Eingen kann

Mit diesem Verfahren kann daher kontinuierlich Sti'il aus Schrott in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden.

Die Überhitzung und Schlackenreduktion werden zweckmäßigerweise elektrisch vorgenommen. Bei Vorliegen sauberer Einsatzmaterialien, bei denen sich eine besondere metallurgische Raffination erStrom zu arbeiten. Infolge der geringen Badtiefen und der guten Badbewegung ergeben sich fast ideale Wärmewirkungsgrade,

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

F i g. 1 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem induktiv beheizten Durchlaufgefäß,

F i g. 2 zeigt im Schnitt eine weitere Ausführungsform mit einem Durchlaufgefäß mit Lichtbogenbeheizung.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem allgemein mit 20 bezeichneten Einschmelzgescbmelzens gefrischt wird und kein Auskochen mehr 15 rät und einem allgemein mit 21 bezeichneten kippbanotwendig ist. _ren Durchlaufgefäß.

Durch die kontinuierliche Arbeitsweise wird im Das Einschmelzgefäß 20 ist im Inneren im wesent-

Einschmelzgefäß eine konstante Temperatur auf- liehen zylinderförmig und kann einen sich nach unrechterhalten, die günstig für das feuerfeste Material ten leicht vergrößernden Durchmesser aufweisen, ist, wobei das feuerfeste Material von nüssigem Me- 20 Die Chargierüffiiung des Einschmelzgefäßes 20 weist tall bedeckt ist, so daß kein Schlackenangriff erfol- vornehmlich für das Einschmelzen von Feinschrott

oder vorreduzieriem Eisenschwamm eine Glocke 3 auf, in die mit Hilfe eines B^schickungsbandes 2 Schrott, verdichteter oder unverdichteter Eisenschwamm oder verdichtete oder unverdichtete vorreduzierte Pellets usw. eingefüllt werden. Von dieser Glocke 3 wird das Einsatzmaterial kontinuierlich dem Inneren des Einschmelzgefäßes zugeführt.

Durch die Glocke 3 ist mit Hilfe einer Lanzenfüh-

übrigt und der Einsatz nur umgeschmolzen und ent- 30 rung 4 ein !anzenförmiger öl-Sauerstoffbrennerl in sprechend der gewünschten Stahlzusammensetzung das Innere des Einschmelzgefäßes in vertikaler Richauflegiert werden muß, kann zur Durchlaufübeshit- tung boveglich eingeführt, wobei die von dem Brenzung die Beheizung nach vorheriger Schlackenab- nerl erzeugte Flamme das Einsatzmaterial von unscheidung induktiv in basisch zugestellten Durchlauf- ten beaufschlagt und kontinuierlich aufschmilzt, gefäßen erfolgen. Für die Durchlaufüberhitzung bei 35 Durch einen Ringspalt 6 kann Luft zur Nachverbren-

zusätzlicher Schlacken reaktion und FeO-Reduktion ' *-: -1 ·--! -:—r.-.u- 1— a-.„

ist dagegen eine Lichtbogenerwärmung zweckmäßig. Der im Durchlaufgefäß eingestellte Stahl kann vorzugsweise kontinuierlich im Stranggußverfahren vergossen werden.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die
durch ein an sich bekanntes Einschmelzgefäß mit
einem den Einsatz von unten durch eine Flamme beaufschlagenden Brenner und einem am Boden des 45 laufende, eingeschmolzene Material zusammen mit Gefäßes angeordneten Ausfluß und durch ein darun- der ebenfalls zufließenden Schlacke in den durch den ter angebrachtes, k'ppbares, auswechselbares und Fuchs-Durchlauf 11 abgetrennten kleineren Auffangheizbares Durchlaufgefäß gekennzeichnet ist, das mit raum geringerer Tiefe des Durchlaufgefäßes 21 eineiner Schlackenabscheidevorrichtung versehen ist. fließt. Die Schlacke läuft über den Schlackenablauf

D««s Fassungsvermögen des Durchlaufgefäßes wird 50 12 in ein Auffanggefäß 18 ab. Das mit einerjiochhierbei zweckmäßigerweise auf die Schmelzleistung
des Einschmelzgefäßes abgestimmt und soll eine
mittlere Verweilzeit von Fünf Minuten, falls nur eine
Überhitzung notwendig ist, bis zwanzig Minuten,

falls Überhitzen und Schlackenreduktion notwendig 55 des Stahls. Über einen Legierungszuteiler 10 werden sind, ermöglichen. Legierungszuschläge zu dem im Durchlaufgefäß be-

Zum Einschmelzgefäß und Durchlaufgefäß wird findlichen Stahl zugegeben, um die gewünschte Stahlvorzugsweise eine Kopplung vorgesehen, die den Zu- analyse einzustellen. Infolge des kontinuierlichen tritt von Falschluft einschränkt. Zulaufs des eingeschmolzenen Materials läuft der

Die Vorteile einer kontinuierlichen Arbeitsweise 60 Stahl kontinuierlich über einen Stahlablauf 13 ab. können bei diesem Verfahren voll genutzt werden. Zur vollständigen Entleerung des Durchlaufgefäßes Die Durchlaufgefäße sind bezogen auf die jeweilige 21 ist ein Entleerungsabstich 15 vorgesehen. Erzeugungsleistung, die durch das Einschmelzgefäß Um den Zutritt von Falschluft im Einschmelzge-

bestimmt wird, vergleichsweise klein. Damit ergeben faß 20 einzuschränken oder zu verhindern, ist eine SiGh geringe Verbrauchswerte hinsichtlich des feuer- 65 Abdichtung 9, beispielsweise in Fonn einer Sandta-

nung der Einschmelzabgase eingeführt werden, die zur Vorwärmung des einzuschmelzenden Materials dienen. Die Abgase werden über eine Abgasleitung 5 entfernt. Der untere Teil des Einschmuzgefäßes besteht aus einem anflanschbaren Boden 7. der wie das übrige Gefäß mit feuerfestem Material ausgekleidet ist und eine Abflußöffnung 1.7 besitzt.

Das Durchlaufgefäß 21 besitzt einen Fuchs-Durchlauf 11, so daß das aus dem Einschmelzgefäß 20 ein-

wertigen, feuerfesten Auskleidung versehene Durchlaufgefäß besitzt an dem durch den Fuchs-Üurchlauf l£ getrennten größeren Auffangraum für den Stahl eine Induktionsspule 14 zur induktiven Beheizung

festen Materials sowie günstige metallurgische Überhitzungs- und Abscheidungsbedingungen. Ferner besteht die Möglichkeit, transitorisch oder im Gegensehe, vorgesehen.

Diese Vorrichtung eignet sich vorzugsweise zur DurchlaufUberhitzung sauberer Einsatzmaterialien,

bei denen sich eine besondere metallurgische Raffination erübrigt. Das Fassungsvermögen des Durchlaufgeräte!) beträgt vorzugsweise 5 bis 201, wobei die notwendige Zuführung an Legierungs- und Desoxydationszusiätzen kontinuierlich erfolgen kann.

Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung besteht aus einem Eimchmelzgefäß, wie vorstehend beschrieben, und einen¹) kippbaren Durchlaufgefäß 22 mit Deckel, das mit Hilfe einer Lichtbogenerwätmung 19 beheizbar ist. Das aus der Austrittsöffnung 17 des Einschmelzgefäßes austretende, aufgeschmolzene Material wird durch eine öffnung im Deckel des Durchlaufgefäßes 22 in dieses eingefüllt, wofür eine Abdichtung 9 den Falschluftzutritt einschränkt. Über einen au! einer Stelle des Durchlaufgefäßes 22 unter- »5 halb des Deckels angeordneten Sclilackenablauf 12, wird die Schlacke abgeführt, während über einen Stahlablauf 13, der auf der anderen Seite des Durchlaufgefäßes 22 schräg nach unten in das Innere des Durchlaufgefäßes 22 als Fuchs 11 geführt ist, der fertige Stahl abläuft. Die Zugabe von Legierungsund Desoxydationszuschlägeri erfolgt kontinuierlich über einen Zuteiler 10. Diese Vorrichtung eignet sich vorzugsweise zur DurchlaufUberhitzung bei zusätzlicher Schlackenreaktion und FeO-Reduktion.

Die Durchlaufgefäße 21 und 22 werden zweckmäßigerweise als Wechselgefäße ausgebildet.

Die fast gleichbleibende Temperatur im Durchlaufgefäß erlaubt eine Zustellung aus ganzbasischen, feuerfesten Materialien, die sonst bei diskontinuierlichen Elektroöfen, vornehmlich Induktionsöfen, kaum angewendet werden können,. Entsprechend könner die lichtbogenbeheizten Durc'hlaufgefäße 22 mit ganz basischen Deckeln versehen werden, die nicht wi( beim normalen Lichtbogenofen starken Temperatur Wechselbelastungen ausgesetzt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

,. . Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Patentansprüche: mkont{nuierltcnen Herstellung von Stahl, unter

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung Einsatz von Schrott, Eisenschwamm od. dgl. und entvon Stahl unter Einsatz von Schrott, Eisen- sprechenden Eisenmetallen und eine Vorrichtung zur schwamm od. dgl. und entsprechenden Eisenrae- 5 Durchführung dieses Verfahrens.

tallen, dadurch gekennzeichnet, daß In der DT-PS I 800610 wird ein Verfahren zum

die kontinuierlich von unten in an sich bekannter Einschmelzen von Schrott, insbesondere Stahlschrott,

Weise aufgeschmolzenen Einsatzmaterialien in beschrieben, wobei die Schrottsäule von unten durch

ein beheiztes Durchlaufgefäß gefüllt werden, in eine Flamme beaufschlagt wird. Hierb-i wird eine

dem kontinuierlich eine Schlackenabscheidung io zentral liegende tellerförmige Flamme verwendet, die

erfolgt, das im Gefäß befindliche Material über- den größten Teil des Säulenquerschnittes einer

hitzt und durch Zugabe entsprechender Legie- Schrottsäule von im wesentlichen gleichbleibendem

nmgs- und Desoxydationszuschläge die ge- Querschnitt übersireicht. Die tellerförmige Flammt

wünschte Stahlanalyse eingestellt wird. wird dabei soweit über den Boden des Einschmelzge-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 fäßes geführt, daß das abfließende, flüssige Schmelzkennzeichnet, daß Überhitzung und Schlacken- gut einen Wärmeschutz für die feuerfeste Auskieireduktion elektrisch vorgenommen werden. dung bildet. Die Flamme wird mit Hilfe einer

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Brennerlanze erzeugt, die innerhalb der Achse des gekennzeichnet, daß zur Durchlaufüberhitzung Einschmelzgefäßes entweder durch die Schrottsäule sauberer Einsatzmaterialien nach vorheriger ao oder von unten durch den Boden geführt ist.
Schlackenabscheidung die Beheizung induktiv in Das abfließende Schmelzgut kann bei diesem Verbasisch zugestellten Durchlaufgefäßen erfolgt. fahren direkt in ein Gefäß mit flüssigem Roheisen

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch eingespeist werden, um dann weiterverarbeitet zu gekennzeichnet, daß zur Durchlaufüberhitzung werden. Die Weiterverarbeitung dieses Vormetalls bei zusätzlicher Schlackenreaktion und FeO-Re- 35 wird üblicherweise so vorgenommen, daß ein Aufduktion die Erwärmung mittels Lichtbogen er- fanggefäß mit dem Vormetall zu einem SM-Ofen, folgt. Elektroofen, Konverter od. dgl. transportiert und das