DE3129398A1

DE3129398A1 - Einblasverfahren zum einfuehren von feststoffen in das stahlbad eines herdofens, insbesondere zur entphosphorung des stahls

Info

Publication number: DE3129398A1
Application number: DE19813129398
Authority: DE
Inventors: Harald 5600 Wuppertal Graf; Norbert 4505 Bad Iburg Henning; Friedhelm 4500 Osnabrück Hillebrand; Klaus Dipl.-Ing. 4504 Georgsmarienhütte Schäfer
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1981-07-25
Filing date: 1981-07-25
Publication date: 1983-02-10
Also published as: DE3129398C2

Description

Einblasverfahren zum Einführen von Feststoffen in das Stahlbad
eines Herdofens, insbesondere zur Entphosphorung des Stahles Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einführen von Feststoffen in das Stahlbad eines Herdofens, insbesondere zur Entphosphorung des Stahles, sowie auf eine Blaslanze zur Durchführung des Verfahrens.
Es sind Blasverfahren und Blaslanzen der eingangs genannten Art bekannt, die zum Einführen der Feststoffe in das Stahlbad eines Elektroofens dienen. Diese führen bei den bekannten Verfahren und Blaslanzenkonstruktionen zu erheblichen Schwierigkeiten, weil der Elektroofen oder sonstige Herdöfen eine relativ geringe Badtiefe haben und damit eine relativ große Oberfläche aufweisen. Infolge der großen Oberfläche und der im Vergleich zu dieser meist punktförmigen Einführung der Feststoffe ist die Durchmischung bei derartigen Herdöfen unvollkommen.
Das hauptsächliche Anwendungsgebiet der Zuführung von Feststoffen in Stahlbäder von Herdöfen liegt bei der Entphosphorung. Hierbei werden die Feststoffe mit einem Treibgas in das Bad hineingetrieben, wobei bei einer Entphosphorung Sauerstoff, bei einer Entschwefelung inerte Gase, z.B. Argon, Verwendung finden.
In diese Treibgase werden bei der Entphosphorung beispielsweise Gemische aus Kalk, Kalkstein und Flußspat eingemischt.
Das Einmischen geschieht dabei mit Blaslanzen, welche bei der Entschwefelung mit Schubförderung arbeiten. Dabei werden 100 bis 250 kg Feststoffe pro Mi nute bei 10 bar gefördert, wozu im allgemeinen 100 bis 250 1 Treibgas benötigt werden. Wesentlich höher ist der Treibgasbedarf bei der Entphosphorung, weil der verwendete Sauerstoff gleichzeitig Reaktionspartner für die Entkohlung und Entphosphorung ist, so daß Verbrauchte von 10 bis 20 m3 / min für Drücke und Feststoffmengen erforderlich sind, wie sie im vorstehenden für die Entschwefelung genannt wurden ist bei der Entschwefelung die Durchmischung bereits wegen der geringen Treibgasmengen unbefriedigend, so ergibt sich bei der Entphosphorung trotz des hohen Einsatzes von Treibgas ebenfalls eine ungünstige Durchmischung. Die Praxis hat gezeigte daß beispielsweise im UHP-Ofen durch den Einblasvorgang selber nur eine geringe Direktdurchmischung der SchmelZ ze erfolgt und dadurch eine wirksame Entphosphorung innerhalb der zur Verfügung stehenden Zeit nicht erfolgt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reaktionszeit der Feststoffe mit dem Bad zu verringern, und die im allgemeinen bei den bekannten Verfahren, soweit diese bei UHP=Uien durchgeführt werden, relativ hohen viskosen Schlacken leichtflüssiger zu machen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgema% dadurch gelöst, daß der Feststoff mit einem Gas strahl von relativ geringer Geschwindigkeit eingeblasen wird und an oder um den Gasstrahl mit geringer Geschwxndigkeit ein oder mehrere.
Gasstrahlen von relativ hoher Geschwindigkeit verlaufen, die im nachfolgenden Treibstrahl bzw. Treibstrahlen genannt werden.
Die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, daß eine direkte schnell ablaufende Durchmischung des Feststoffes mit dem Bad entsteht. Weiterhin hat sich gezeigt5 daß mit dem erfindungsgemßen Verfahren die Menge des Fördergases auch im Falle der Entphosphorung wesentlich reduziert werden kann. Insbesondere bei der Entpbosphorung kann auch die Feststoffnenge vermindert werden weil infolge der schnellen Durchmischung der Ablauf der Reaktion in einem Temperaturbereich vollzogen werden kann, in welchem das Gleichgewicht der Entphosphorung sehr günstig liegt. Es hat sich gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren die kinetische Energie der Teilchen innerhalb des Bades wesentlich erhöht werden kanne so daß ein vorzeitiges Hochsteigen der Feststoffe vermieden wird und ein maximaler Kontakt zwischen Feststoff und Bad stattfindet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden drei konzentrisch'um einen zentralen Förderstrahl verlaufende Treibstrahlen eingesetzt, deren Geschwindigkeiten bis in die Nähe der Schallgeschwindigkeit gesteigert werden können. Das Verhältnis der Geschwindigkeit eines Treibstrahls zur Geschwindigkeit eines Förderstrahls liegt vorteilhafterweise zwischen 10 und 20.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird im Falle einer Entphosphorung des Stahls Sauerstoff als Gas für den Förderstrahl benutzt, während für die Treibstrahlen ein inertes Gas, z. B. Argon, Verwendung findet.
Den Treibstrahlen können auch Feststoffe beigegeben werden, wobei jedoch immer der überwiegende Anteil der Feststoffe durch den oder die Förderstrahlen zugeführt werden soll.
Die Erfindung bezieht sich auch auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung wird um ein zentrales Förderrohr herum ein einen ringförmigen Austrittsspalt bildendes Doppelrohr angeordnet, welches zur Zuführung des als Mischgas dienenden Treibgasanteils dient.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein zentrales Fördergasrohr vorgesehen, um das herum jeweils um 1200 versetzt und im gleichen Abstand vom Fördergasrohr verlaufend drei Treibstrahlrohre vorgesehen sind. Die angestrebte Strahlgeschwindigkeit am Austritt der Treibstrahlrohre kann bei vorgegebenem Druck durch entsprechende Verengung des Rohrquerschnittes eingestellt werden. Hierdurch kann noch zusätzlich ein Venturieffekt erzielt werden.
Die Erfindung ist anhand der Figuren beispielsweise veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 ist ein Schnittbild längs der Linie II-II der Fig. 1 Fig. 3 ist ein Fig. 2 entsprechendes Schnittbild durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.
Um das zentrale Förderrohr 1 von relativ großem Durchmesser sind drei Treibstrahlrohr 2, 2' 2Dt in Abstand vom zentralen Förderrohr 1 in der feuerfesten Masse gelagert. Ein feuerfester Mantel 4 umgibt die Gesamtheit der Lanze, die für den Einblasvorgang vorzugsweise in das Stahlbad eingetaucht wird.
In der Fig. 3 ist um ein zentrales Förderrohr 1 herum ein Ringspaltrohr 5 gelagert, durch das der Treibstrahl ringformig um den Förderstrahl austritt. Das Ringspaltrohr 5 und das Förderrohr 1 sowie der Mantel a werden in richtigem Abstand durch Zwischenschaltung der Feuerfestmasse 3 gehalten.

Claims

Einblasverfahren zum Einführen von Fest stoffen in das Stahlbad eines Herdofens, insbesondere zur Entphosphorung des Stahles Patent ansprdche 1. Einblasverfahren zum Einführen von Feststoffen in das Stahlbad eines Herdofens, insbesondere zur Entphosphol g des Stahles, dadurch gekennzeichnet, daß der Fest stoff mit einem oder mehreren Gasstrahlen (Förderstrahlen) von relativ geringer Geschwindigkeit und an oder um den Gasstrahl mit geringer Geschwindigkeit ein oder mehrere Gasstrahlen (Treibstrahlen) von relativ hoher Geschwindigkeit in das Stahlbad eingeblasen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß drei konzentrisch um einen zentralen Förderstrahl verlaufende Treibstrahlen gleichzeitig in das Bad geblasen werden
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnets daß das Verhältnis der Geschwindigkeit von Förderstrahlen und Treibt strahlen zwischen 10 und 20 liegt
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstrahlgeschwindigkeit in der Nähe, aber unterhalb der Schallgeschwindigkeit liegt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Entphosphorung von Stahl der oder die Förderstrahlen Sauerstoff, der oder die Treibstrahlen ein inertes Gas verwenden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden~Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Treibstrahlen einen gewissen vorzugsweise geringen Feststoffanteil fördern.
7. Lanze zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß um ein zentrales Förderrohr (l) herum ein Ringspaltrohr (5) angeordnet ist, welches zur Zuführung des einzigen Treibstrahles dient.
8. Lanze zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentrales Fördergasrohr (1) vorgesehen ist, um welches herum um je 1200 versetzt und in gleichem Abstand vom Fördergasrohr (1) und parallel zu diesem drei Treibstrahlrohre (2, 2'> 2") verlaufen.
9. Lanze nach Anspruch 7 oder 89 dadurch gekennzeichnet, daß Förderstrahlrohre (1) und Treibstrahlrohre (2, 2t, 2'> 5) in ei nein gemeinsamen Feuerfestmaterial (4) mit Ililfe eines Feuerfestmaterials (3) in definiertem Abstand eingelagert sind.
10. Lanze nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstrahlrohre (2, 2' 2" S) an ihrem Ende eine düsenförmige Verengung aufweisen.
11. Lanze zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bzw. nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Treibstrahlrohre (2, 2', 2", 5) von den Förderrohren (1) kleiner als der Durchmesser des bzw. der Förderrohre (1) ist.