DE3340472A1

DE3340472A1 - Ld-konverter mit nachverbrennung

Info

Publication number: DE3340472A1
Application number: DE19833340472
Authority: DE
Inventors: Axel Friedrich 6670 St Ingbert Gonschorek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1983-11-09
Publication date: 1985-05-15
Also published as: EP0160690A1; WO1985002203A1

Description

LD-Konverter mit Nachverbrennung
Die Erfindung betrifft einen LD- oder LDAC-Konverter zur Erzeugung von Stahl-mit einer zentralen, durch die Konvertermündung einführbaren Sauerstoffblaslanze und mit Zusatzdüsen oberhalb der Hauptdüsen der Sauerstoffblaslanze zum Einleiten von Sekundär-Sauerstoff in die sich beim Frischen bildenden CO-haltigen Reaktionsgase zwecks deren Nachverbrennung zu CO2. Eine solche Nachverbrennung verbessert den wärmetechnischen Wirkungsgrad eines LD- bzw.
LDAC-Konverters.
Es ist bekannt, zur Nachverbrennung der CO-haltigen Reaktionsgase den dafür benötigten Sauerstoff über Seitendüsen auf die Stahlbadoberfläche aufzublasen (DE-OS 27 55 165 und 30 08 145), die als Zweirohrdüsen ausgeführt sind, um außer dem Sekundär-Sauerstoff auch ein Düsenschutzmedium einzuleiten. Die relativ in Nähe der Stahlbadoberfläche liegenden Seitendüsen sind jedoch anfällig hinsichtlich einer Bärenbildung an den Düsenöffnungen, wenn die Seitendüsen nicht in Betrieb sind. Hierdurch kann die Richtung des Strahles von Sekundär-Sauerstoff derart abgelenkt werden, daß die feuerfeste Auskleidung des Konverters in Mitleidenschaft gezogen wird. In Kombination mit einer Sauerstoffblaslanze beim LD-Verfahren kann die Ablenkung auch zu deren Zerstörung führen.
Aus diesen Gründen hat man auch schon oberhalb der Haupt- düsen der zentralen Sauerstoffblaslanze Sekundärdüsen vorgesehen (Zweikreislanzen), deren Sekundär-Sauerstoffstrahlen jedoch zwangläufig in einem relativ flachen Winkel gerichtet sind, um die sich über dem Stahlbad befindlichen Reaktionsgase nachzuverbrennen. Dieser flache Strahlwinkel verursacht ebenfalls an der Auskleidung des Konverters örtlich zu hohe Temperaturen, die zur Zerstörung des Mauerwerks führen, wenn nicht eine komplizierte und regeltechnisch aufwendige Schlackenführung betrieben wird.
Ausgehend von der Voraussetzung, daß das Einleiten von Sekundär;Sauerstoff aus verfahrenstechnischen Gründen zeitweise unterbrochen bzw. chargenweise ausgesetzt wird, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Bärenbildung an den Mündungen der Sekundärdüsen zu unterbinden und die Beschädigung der Konverter-Auskleidung sowie der Sauerstoffblaslanze durch die bei der Nachverbrennung entstehenden Temperaturen zu vermeiden. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Zusatzdüsen für Sekundär-Sauerstoff am unteren Ende einer die Sauerstoffblaslanze mit engem Bewegungsspiel umgebenden Hohllanze angeordnet sind, die frei verschieblich ist und deren Düsen-Ende auf etwa die Höhe der Konvertermündung einstellbar ist, wobei die Zusatzdüsen derart gerichtet sind, daß die austretenden Sekundär-Sauerstoffstrahlen je einen äußeren und inneren Ringquerschnitt des Konverter-Innenraumes unbeaufschlagt lassen.
Hierdurch wird erreicht, daß zunächst die Mündungen der Sekundärdüsen bzw. Zusatzdüsen in einem derartigen Abstand von der Stahlbadoberfläche bleiben, daß eine Bärenbildung weitgehend auch während der Kühlphase mit Luft ausgeschlossen ist. Da die Strahlrichtung des Sekundär-Sauerstoffes wegen des großen Abstandes der Sekundärzusatzdüsen von der Badoberfläche verhältnismäßig steil abwärts verläuft und demgemäß ein unbeaufschlagter innerer und äußerer Ringraum verbleibt, in denen somit keine wesentliche Nachverbrennung stattfindet, werden ferner zu hohe Temperaturen von der Konverterauskleidung und der Sauerstoffblaslanze ferngehalten.
Statt eines besonderen Antriebes für die Höhenverstellung der Hohllanze bzw. zur Variation der Mündungshöhe der Zusatzdüsen ist es zur Vereinfachung der Anlage vorteilhaft, daß die zweckmäßig wassergekühlte Hohllanze am oberen Ende einen Anschlagflansch aufweist, der in Betriebsstellung auf einem ortsfesten Lanzen-Führungsring aufliegt, aus der sie durch an der Blaslanze angeordnete Verdickungen bzw.
Noppen bei deren Aufwärtsbewegung mitschleppbar ist. Diese Konstruktion erlaubt es, die Erfindung auch nachträglich an vorhandenen Konverter zu verwirklichen, die allenfalls eine erweiterte Durchtrittsöffnung in dem von der Konvertermündung schräg aufwärts führenden Kaminrohr erhalten müssen.
Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag ist der Anschlagflansch der Hohllanze für Sekundär-Sauerstoff durch eine derart oberhalb des Lanzen-Führungsringes angeordnete Auffangvorrichtung festlegbar, daß die hochgestellte Hohllanze die Durchtrittsöffnung im Kaminrohr noch verschließt.
Diese Maßnahme dient dazu, daß in längeren Betriebszeiträumen ohne Einsatz der Hohllanze die Bärenbildung an den Sekundär- bzw. Zusatzdüsen noch weiter unterbunden wird, andererseits durch die Abdichtung der Durchtrittsöffnung für die ineinandergeschachtelten Lanzen im Kaminrohr die Zugverhältnisse nicht verändert wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines LD-Konverters gemäß der Erfindung im senkrechten Schnitt dargestellt. Das Konvertergefäß 1 mit der feuerfesten Auskleidung 2 hat eine Mündung 3, an die sich ein ortsfestes Kaminrohr 4 anschließt. Durch die Mündung 3 ist eine Sauerstoffblaslanze 5 eingelassen, aus deren Hauptdüsen 6 Primär-Sauerstoff auf die Schmelze 7 aufgeblasen wird.
Die Sauerstoffblaslanze 5 ist mit engem Bewegungsspiel von einer wassergekühlten Hohllanze 8 umgeben, die frei verschieblich ist und deren Höhenlage durch Anschlag des am oberen Ende angeordneten Anschlagflansches 9 an dem Führungsring 10 für die Lanzen bestimmt ist. Die Hohllanze 8 ist so lang, daß ihr unteres Ende in der durch den Anschlagflansch 9 bestimmten Höhenlage etwas in die Konvertermündung 3 eintaucht. An diesem Ende sind Sekundär-bzw. Zusatzdüsen 11 zur Einleitung von Sekundär-Sauerstoff angeordnet, der durch die wassergekühlte Hohllanze 8 eingeleitet wird. Die Richtung der aus den Sekundärdüsen 11 austretenden Sauerstoffstrahlen 12 ist so steil, daß -wie erkennbar - je ein äußerer und ein innerer Ringquerschnitt 13 bzw. 13a des Konverter-Innenraumes unbeaufschlagt bleibt. Dies kommt dem Umstand entgegen, daß sich die CO-haltigen Reaktionsgase, die durch die "Wolke" 14 dargestelit sind, in der stärksten Konzentration in der zentralen Zone zwischen diesen Ringquerschnitten entwickeln mit der Folge, daß die Auskleidung 2 des Konverters und die Blaslanze 5 selbst von Brenngasen aus der Nachverbrennung der Reaktionsgase kaum berührt werden.
Außerdem liegen die Sekundärdüsen 11 in einem derartigen Abstand von der Oberfläche der Schmelze 7, daß eine Bärenbildung an den Düsenmündungen weitgehend vermieden wird, wenn betriebsbedingt Sekundär-Sauerstoff nicht benötigt und auf Düsenkühlung umgestellt wird.
Die Sauerstoffblaslanze 5 hat oberhalb ihrer Hauptdüsen 6 Verdickungen bzw. Noppen 15, die die Hohllanze 8 mitschleppen, wenn die Blaslanze 5 zum Entleeren des Konverters hochgefahren wird.
Oberhalb des Lanzenführungsringes 7 ist eine schematisch angedeutete schaltbare Auffangvorrichtung 17 für den Anschlagflansch 9 der Hohllanze 8 angeordnet, um die Hohllanze in einer Höhenlage festzulegen, in der die Sekundärdüsen 11 der Hohllanz bis innerhalb des Kaminrohres 4 zurückgezogen sind, die Durchtrittsöffnung 18 im Kaminrohr aber noch weitgehend verschlossen ist.
Wie schon erwähnt, ist die Hohllanze 8 wassergekühlt.
Dies ist in der Zeichnung durch die zum Anschlagflansch 9 führenden Kühlwasserleitungen 20 angedeutet. Die Wasserkühlung erfolgt permanent. Zur Einleitung des SeRundär-Sauerstoffes dient eine Leitung 21, die über ein Umschaltventil 22 mit einer Leitung 23 wahlweise in Verbindung gebracht werden kann, die ebenfalls an den Anschlagflansch 9 der Hohllanze 8 angeschlossen ist. Wach Umschaltung des Ventils 22 kann über eine Leitung 24 der Hohllanze 8 ein Kühlmedium (Luft oder Innertgas) zugeführt werden. Es versteht sich, daß in Anbetracht der Höhenverstellbarkeit der Hohllanze 8 die Leitungen 20 und 23 biegsam ausgeführt werden müssen.
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Claims

Patentansprüche 1. LD-Konverter zur Erzeugung von Stahl mit einer zentralen, durch die Konvertermündung (3) einführbaren Sauerstoffblaslanze (5) und mit Sekundär- bzw. Zusatzdüsen oberhalb der Hauptdüsen (6) der Sauerstoffblaslanze zum Einleiten von Sekundär-Sauerstoff in die sich beim Frischen bildenden CO-haltigen Reaktionsga-se zwecks deren Nachverbrennung zu CO2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzdüsen (11) am unteren Ende eines die Sauerstoffblaslanze (5) mit engem Bewegungsspiel umgebenen Hohllanze (8) angeordnet sind, die frei verschieblich ist und deren Düsen-Ende auf etwa die Höhe der Konvertermündung (3) einstellbar ist, wobei die Zusatzdüsen derart gerichtet sind, daß die austretenden Strahlen (12) von Sekundär-Sauerstoff je einen äußeren und inneren Ringquerschnitt (13 bzw. 13a) des Konverter-Innenraumes unbeaufschlagt lassen.
2. Konverter nach Anspruch 1 mit einem ortsfesten Blaslanzen-Führungsring (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Hohllanze (8) am oberen Ende einen Anschlagflansch (9) aufweist, der in Betriebstellung auf dem ortsfesten Führungsring aufliegt, aus der -er durch Verdickungen bzw.

Noppen (15) an der Blaslanze bei deren Aufwärtsbewegung mitschleppbar ist.
3. Konverter nach Anspruch 2 mit einem von der Konvertermündung (3) schräg aufwärts führenden Kaminrohr (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagflansch (9) der Hohllanze (5) durch eine derart oberhalb des Führungsringes (10) angeordnete Auffangvorrichtung (17) festlegbar ist, daß die hochgestellte Hohllanze eine Durchtrittsöffnung (18) im Kaminrohr (4) noch verschließt.