DE69122101T2

DE69122101T2 - Verfahren zum Herstellen und Reinigen geschmolzener Metalle

Info

Publication number: DE69122101T2
Application number: DE69122101T
Authority: DE
Inventors: Mitsuharu Harima-Cho Kishimoto (Town), Hyogo 673-01; Yukihiko Kobe Hyogo 651-11 Koza; Keikichi Kobe Hyogo 654 Murakami; Sumio Kobe Hyogo 655 Satoh; Masaru Kobe Hyogo 651-11 Takiura; Satoshi Kobe Hyogo 651-11 Tatsuta; Yoshio Akashi Hyogo 673 Uchiyama; Kenichi Kobe Hyogo 654 Yajima
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2011-09-27
Also published as: CA2052126C; CA2052126A1; CN1071203A; ATE142704T1; EP0534020A1; DE69122101D1; CN1025505C; JPH0480311A; AU8486091A; EP0534020B1; JP2918646B2; AU645844B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall durch Einführen des metallhaltigen Materials, kohlenstoffhaltigen Materials, des Flußmittels und des O&sub2;-Gases in das geschmolzene Metall.
Die vorliegende Erfindung wird insbesondere auf die folgenden zwei Verfahren zum Frischen angewandt. Die erste Anwendung ist das Schmelzreduktionsverfahren. Das Schmelzreduktionsverfahren ersetzt das Hochofenverfahren, welches das wichtigste Verfahren zur Herstellung von Eisen seit mindestens hundert Jahren ist. Das Hochofenverfahren hat einige Nachteile: Es erfordert zahlreiche dazugehörige Vorrichtungen, wie eine Koksofenanlage und eine Sinteranlage, ein kostspieliges Material, wie Kokskohle und hochwertiges Erz, hohe Produktionskosten und viel Raum. Daher wurde vor kurzem das Schmelzreduktionsverfahren als ein Verfahren entwickelt, welches keine derartigen Nachteile mit sich bringt.
Die Vorrichtung des typischen Schmelzreduktionsverfahrens umfaßt hauptsächlich einen Schmelzreduktionsofen und einen Vorreduktionsofen. Das Schmelzreduktionsverfahren läßt sich wie folgt in groben Zügen darstellen;
In dem Vorreduktionsofen wird das Metalloxiderz vorerwärmt und durch das aus dem Schmelzreduktionsofen abgegebene Gas vorreduziert. Danach wird das vorreduzierte Metalloxiderz in den Schmelzreduktionsofen zusammen mit einem kohlenstoffhaltigen Material, wie Kohle und einem Flußmittel, eingefüllt. O&sub2;-Gas und ein eine Durchmischung hervorrufendes Gas bzw. Rührgas werden in den Schmelzreduktionsofen eingespeist, und das kohlenstoffhaltige Material wird in dem geschmolzenen Metall aufgelöst, das zuvor in dem Schmelzreduktionsofen erzeugt wurde Gleichzeitig wird der Kohlenstoff in dem kohlenstoffhaltigen Material durch das O&sub2;-Gas (im folgenden als "Haupt-O&sub2;-Gas" bezeichnet) verbrannt, um CO- Gas und Wärme zu erzeugen. Diese Verbrennungswärme wird zum Schmelzen und letztendlich zur Reduktion des vorreduzierten Metalloxiderzes mit Kohlenstoff und zur Herstellung von geschmolzenem Metall verwendet. Das CO-Gas wird der Sekundärverbrennung durch O&sub2;-Gas unterzogen, das in den Ofen von einem System eingeblasen wird, welches von dem des Haupt- O&sub2;-Gases getrennt ist (im folgenden als "Sekundärverbrennungs-O&sub2;-Gas" bezeichnet). Die durch diese Verbrennung erzeugte Wärme wird in dem geschmolzenen Metall ebenfalls ruckgewonnen und zum Schmelzen und der Endreduktion des Erzes verwendet.
Die zweite Anwendung ist das Metallschrott-Schmelzverfahren. So wie das obenstehend erwähnte Schmelzreduktionsverfahren verwendet dieses Verfahren die durch die Verbrennung von Kohlenstoff in kohlenstoffhaltigem Material mit O&sub2;-Gas erzeugte Wärme, um den Schrott zu schmelzen.
Die wichtigste Aufgabe bei dem obenstehend erwähnten Verfahren ist es, die durch die zweite Verbrennung in dem Ofen erzeugte Wärme auf höchst wirksame Weise zuruckzugewinnen. Etwa 80 % der dem Ofen zugeführten Wärme wird in Form von CO-Gas vermittelt. Um die enorme latente Wärme in der Form dieses CO-Gases effektiv auszunutzen, muß das Verfahren der zweiten Verbrennung angewandt werden. Die folgenden Verfahren sind als Verfahren im Stand der Technik bezuglich dieser zweiten Verbrennung bekannt.
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. S-62-280311 beschreibt eine Erfindung betreffend ein "Schmelzreduktionsverfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Metall in dem Metallbad 31, das durch Schmelzreduktion hergestellt wurde, mit einem in den Ofen eingeblasenen Gas durchsprudelt wird, um das Metall in die zweite Verbrennungszone zu befördern, wie in der Fig. 8 gezeigt. (Im folgenden als "Stand der Technik I bezeichnet").
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. S-64-68415 beschreibt eine Erfindung, betreffend ein "Verfahren zur Herstellung von geschmolzenem nichtrostenden Stahl durch Schmelzreduktion, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem Schmelzreduktionsofen mit einer Bodeneinblasdüse 41, einer Seiteneinblasdüse 42 und einer am Kopf befindlichen Stabdüse 43 CO-Gas oder/und ein inertes Gas in den Ofen zusammen mit Cr-Erz durch die Bodeneinblasdüse 41 eingeblasen wird, CO oder/und ein inertes Gas in den Ofen durch die seitliche Einblasdüse 42 eingeblasen wird, so daß zumindest ein Teil der Gasströmung auf einen Schwall (A) aus geschmolzenem Metall infolge des am Boden eingeblasenen Gases trifft, das Haupt-O&sub2;-Gas in das geschmolzene Metall durch die am Kopf befindliche Stabdüse 43 eingeblasen wird und O&sub2;-Gas für die zweite Verbrennung in die Schlacke von der Seite der am Kopf befindlichen Stabdüse 43 eingeblasen wird, um Cr-Erz zu schmelzen und zu reduzieren, und anschließend folgt das genau spezifizierte Decarbonisierungsverfahren", so wie in der Fig. 9 gezeigt, durchgeführt wird. (Im folgenden als "Stand der Technik II" bezeichnet).
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. H-1-205016 beschreibt eine Erfindung, betreffend ein "Schmelzreduktionsverfahren und dessen Vorrichtung, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß Eisenerz zusammen mit Kohle und einem Flußmittel in einen Schmelzreduktionsofen 51 eingefüllt wird, ein inertes Gas und CO oder ein Prozeßgas in den Ofen durch eine Bodeneinblasdüse 52 und eine Seiteneinblasdüse 53 eingeblasen werden, das Haupt-O&sub2;-Gas und das O&sub2;-Gas für die zweite Verbrennung in den Ofen durch eine am Kopf befindliche Stabeinblasdüse 54 eingeblasen werden, zumindest ein Teil der Gasströmung von der seitlichen Stabeinblasdüse 53 auf den Schwall (B) aus geschmolzenem Metall trifft infolge des in den Ofen durch die Bodeneinblasdüse 52 eingeblasenen Gases und pulverförmige Kohle oder Dampf in den Ofen eingeblasen wird, um den Oxidationsgrad des Abgases zu regulieren", wie in der Fig. 10 gezeigt. (Im folgenden als "Stand der Technik III" bezeichnet).
Ferner beschreibt die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. S-61-221322 eine Erfindung, betreffend ein "Schmelzreduktionsverfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine große Menge Schlacke 61 über einem Metallbad 62 gehalten wird, ein Teil des in dem Ofen erzeugten brennbaren Gases mit sauerstoffhaltigem Gas verbrannt wird und die erzeugte Wärme auf die Schlacke 61 übertragen wird, die Schlacke 61 bewegt wird oder durch Gas zirkuliert wird, um in der Schlacke enthaltene Wärme auf das Metallbad 62 oder das metallische Material (C) wirksam zu übertragen", wie in der Fig. 11 gezeigt. (Im folgenden als "Stand der Technik IV" bezeichnet).
Der obenstehend erwähnte Stand der Technik I - IV hat allerdings die folgenden Probleme.
Bei dem Stand der Technik I wird das Metall in dem Metallbad 31 durch das O&sub2;-Gas aus einer Düse zum Spritzformen 32 in eine zweite Verbrennungszone über der Schlacke 33 weggespritzt. Die zweite Verbrennung erfolgt durch O&sub2;-Gas, das von den Stabdüsen 34 für die zweite Verbrennung eingespritzt wird. In diesem Fall wird, da die zweite Verbrennung über der Schlacke 33 erfolgt, der größte Teil der durch die zweite Verbrennung erzeugten Wärme durch das Abgas abgeführt, obwohl ein Teil der Verbrennungswärme auf das Metall übertragen wird. Auf diese Weise kann die Wärme nicht wirksam durch das Metall rückgewonnen werden. Da außerdem die Strahlungswärme der zweiten Verbrennung die Temperatur der hitzebeständigen Materialien an der Innenwand des Ofens beträchtlich erhöht, erleiden die hitzebeständigen Materialien einen größeren Schaden.
Bei dem Stand der Technik II erfolgt die zweite Verbrennung in der Schlacke 44 durch das O&sub2;- Gas der zweiten Verbrennung, das durch die am Kopf befindliche Stabeinblasdüse 43 eingeblasen wird. Die Zuführgeschwindigkeit des in den Ofen eingeblasenen O&sub2;-Gases der zweiten Verbrennung ist jedoch beschränkt. Ferner ist es schwierig, eine vollständige Vermischung und Verbrennung des O&sub2;-Gases der zweiten Verbrennung und des zu verbrennenden Gases (CO-Gas) zu erreichen, selbst wenn die Schlacke durch das durch die seitliche Stabeinblasdüse 42 in den Ofen eingeblasene Gas stark bewegt wird. Eine ziemlich große Menge CO- Gas entweicht aus dem geschmolzenen Metall durchh die Schlackeschicht, ohne auf das O&sub2;- Gas der zweiten Verbrennung zu treffen. Wenn unter solchen Bedingungen die Zuführgeschwindigkeit des O&sub2;-Gases der zweiten Verbrennung erhöht wird, um die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung zu erhöhen, bleibt ein größerer Teil des O&sub2;-Gases nichtumgesetzt zurück, und dieses nichtumgesetzte O&sub2;-Gas verbrennt über der Schlacke 44, und die Verbrennungswärme wird, so wie im Falle des Stands der Technik I, durch das Abgas abgeführt und kann nicht wirksam verwendet werden. Außerdem führt die Strahlungswärme der zweiten Verbrennung zu einem größeren Schaden bei den hitzebeständigen Materialien in dem Ofen.
Bei dem Stand der Technik III wird die zweite Verbrennung in der Schlacke 55 durch das O&sub2;- Gas der zweiten Verbrennung, das durch die am Kopf befindliche Sauerstoff-Stabeinblasdüse 54 eingeblasen wird, durchgeführt und hat ähnliche Nachteile wie diejenigen bei dem Stand dei Technik II.
Der Stand der Technik IV hat den Vorteil, daß die zweite Verbrennung in stabiler Weise durchgeführt wird, da die große Menge des Schlackebades 61 als Puffer bei den chemischen Verfahren und/oder als Wärmeisolationsschicht dient. Dieser Stand der Technik IV hat allerdings ähnliche Nachteile wie der obenstehend erwähnte Stand der Technik II oder III.
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf den obenstehend erwähnten Nachteil des Standes der Technik gemacht und soll ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall bereitstellen, welches der Vorrichtung keinen Schaden zufügt, eine stabile und hohe Geschwindigkeit bei der zweiten Verbrennung herbeiführt und in wirksamer Weise die durch die zweite Verbrennung erzeugte Wärme rückgewinnt.
Um das obenstehend genannte Ziel zu erreichen, umfaßt das Wesentliche der vorliegenden Erfindung:
einen 1. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstofthaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß O&sub2;-Gas oder O&sub2;-haltiges Gas in den Ofen durch Düsen großen Durchmessers, welche nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, und ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen;
einen 2. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in den Ofen durch eine Düse großen Durchmessers nahe dem Boden des Ofens eingeblasen werden, das Verhaltnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 3. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeflihrt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, ein Doppelschicht- Gasstrom, welcher einen inneren O&sub2;-Gasstrom eines großen Durchmessers und einen äußeren Strom eines von O&sub2; verschiedenen Gases, wie N&sub2;-Gas oder Luft, umfaßt, wobei der letztere den ersteren umgibt, in den Ofen durch Düsen, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann, durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;- Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases unter Ausnutzung der Beziehung daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+ CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 4. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in den Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers nahe dem Boden des Ofens eingeblasen werden, das metallhaltige Material geschmolzen und gefrischt wird, während die CO-Konzentration und die CO&sub2;- Konzentration im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens gemessen werden, und das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der oben genannten O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit und der Gasströmungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases;
einen 5. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall der oben genannten ersten Erfindung umfaßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der Strömungsgeschwindigkeit des in den Ofen eingeblasenen O&sub2;-Gases oder O&sub2;-haltigen Gases unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des eingeblasenen O&sub2;-Gases oder O&sub2;-haltigen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens verringert wird, und umgekehrt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des eingeblasenen O&sub2;-Gases oder O&sub2;-haltigen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases erhöht wird;
einen 6. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen der oben genannten ersten Erfindung umfaßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Metallbadspiegels in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 7. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen der oben genannten ersten Erfindung umfaßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Drucks in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 8. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen der oben genannten ersten Erfindung umfaßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß O&sub2;-Gas oder O&sub2;-haltiges Gas in den Ofen durch Düsen, die am Kopf oder an der Seite des Ofens installiert sind, eingeblasen wird;
einen 9. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in den Ofen durch eine Düse großen Durchmessers nahe dem Boden des Ofens eingeblasen werden, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases und des Metallbadspiegels in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströrnungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird und der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 10. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstofilialtiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, ein Doppelschicht- Gasstrom, welcher einen inneren O&sub2;-Gasstrom eines großen Durchmessers und einen äußeren Strom eines von O&sub2; verschiedenen Gases, wie N&sub2;-Gas oder Luft, umfaßt, wobei der letztere den ersteren umgibt, in den Ofen durch Düsen, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;- Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases und des Metallbadspiegels in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+ CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird; einen 11. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstofihaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in den Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers nahe dem Boden des Ofens eingeblasen werden, das metallhaltige Material geschmolzen und gefrischt wird, während die CO-Konzentration und die CO&sub2;- Konzentration im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens gemessen werden, und das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der oben genannten O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit und der Gasströmungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases und des Metallbadspiegels in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 12. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in den Ofen durch eine Düse großen Durchmessers nahe dem Boden des Ofens eingeblasen werden, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases und des Druckes in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu dei Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 13 Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Matenal, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff, geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, ein Doppelschicht- Gasstrom, welcher einen inneren O&sub2;-Gasstrom eines großen Durchmessers und einen äußeren Strom eines von O&sub2; verschiedenen Gases, wie N&sub2;-Gas oder Luft, umfaßt, wobei der letztere den ersteren umgibt, in den Ofen durch Düsen, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder ain Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;- Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases und des Druckes in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;- Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 14. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in den Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers nahe dem Boden des Ofens eingeblasen werden, das metallhaltige Material geschmolzen und gefrischt wird, während die CO-Konzentration und die CO&sub2;- Konzentration im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens gemessen werden, und das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der oben genannten O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit und der Gasströmungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases und des Druckes in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen herabgesetzt wird das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+ CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 15. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in den Ofen durch eine Düse großen Durchmessers nahe dem Boden des Ofens eingeblasen werden, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases und des Metallbadspiegels in dem Ofen und des Druckes in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;- Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofen erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofen erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+ CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 16. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Warme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, ein Doppeischicht- Gasstrom, welcher einen inneren O&sub2;-Gasstrom eines großen Durchmessers und einen äußeren Strom eines von O&sub2; verschiedenen Gases, wie N&sub2;-Gas oder Luft, umfaßt, wobei der letztere den ersteren umgibt, in den Ofen durch Düsen, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;- Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases, des Metallbadspiegels in dem Ofen und des Druckes in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) verringert wird, der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+ CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofen erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofen erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+ CO&sub2;)) des Gases verringert wird;
einen 17. Aspekt, welcher ein Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall umfaßt, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;- Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in den Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers nahe dem Boden des Ofens eingeblasen werden, das metallhaltige Material geschmolzen und gefrischt wird, während die CO-Konzentration und die CO&sub2;- Konzentration im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens gemessen werden, und das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der oben genannten O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit und der Gasströmungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases, des Metallbadspiegels in dem Ofen und des Druckes in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofen erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofen erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+ CO&sub2;)) des Gases verringert wird.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird nunmehr eine Anwendung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erlindung auf einen Eisenerz- Schmelzreduktionsofen beschrieben.
Die Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Vorrichtung eine O&sub2;-Kopfstabeinblasdüse besitzt.
Die Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall gemäß der vorliegenden Erfindung, die für den Fall steht, wo Sauerstoff in den Ofen in den langen schweifförmigen Strömen großen Durchmessers in dem Metallbad eingeblasen wird.
Die Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung der maximalen Metallbadtiefe, die zum Verlassen des unverbrannten O&sub2;-Gases in dem aus dem Metallbad kommenden Gas erforderlich ist, des Düsendurchmessers und der Geschwindigkeit des durch die Düse eingeblasenen Gases zeigt.
Die Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall gemäß der vorliegenden Erfindung, die für den Fall steht, wo O&sub2;-Gas und inertes Gas beinhaltende vermischte Gase in den Ofen eingeblasen werden.
Die Fig. 6 (a) ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall gemäß der vorliegenden Erfindung, die für den Fall steht, wo O&sub2;-Gas und ein inertes Gas in den Ofen in einer Doppelröhrenform eingeblasen werden, und die Fig. 6 (b) ist eine vergrößerte Ansicht der Düse.
Die Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall gemäß der vorliegenden Erfindung, die für den Fall steht, wo O&sub2;-Gas und inertes Gas beinhaltende vermischte Gase in den Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers eingeblasen werden.
Die Fig. 8 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall des Standes der Technik I.
Die Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall des Standes der Technik II.
Die Fig. 10 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall des Standes der Technik III.
Die Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall des Standes der Technik IV.
In der Fig. 1 bezeichnet 1 einen Eisenerz-Schmelzreduktionsofen, bei dem die Innenfläche mit einem hitzebeständigen Material 2 überzogen ist und der Ofen 1 am Ofenboden mit den Bodeneinblasdüsen 4 ausgestattet ist, welche in der Lage sind, Sauerstoffblasen (G&sub1;) großen Durchmessers in das Metallbad 3 in dem Ofen einzuführen, sowie mit einer Düse 5 zum Einblasen eines eine Durchmischung hervorrufenden Gases. Eine Abstichöffnung 6 ist nahe der oben genannten Düsen 4 und der Düse 5 vorgesehen. Eine Entschlackungsöffnung 8 und seitliche Gaseinblasdüsen 9 für ein eine Durchmischung hervorrufendes Gas sind in der Ofenseitenwand zum Ablassen und Bewegen des Schlackebades 7 über dem Metallbad 3 vorgesehen. Ferner ist die Öffnung am Kopf des Ofens mit einer Abgasleitung 10 verbunden, und nahe der Abgasleitung 10 sind eine Gleitrinne 11 zum Einfüllen von Eisenerz, das in einem Vorreduktionsofen (nicht dargestellt) vorerwärmt und vorreduziert wird, in den Ofen 1 und eine Gleitrinne 12 zum Einfüllen des kohlenstoffhaltigen Materials und des Flußmittels vorgesehen. 13 bezeichnet ein Thermometer zum Messen der Gastemperatur in dem oberen Bereich des Ofens. 14 bezeichnet einen Gasprobenehmer, und 15 bezeichnet ein Gasanalysegerät zum Messen des CO und CO&sub2;. 16 bezeichnet einen Umwandler/Regler, und 17 bezeichnet ein Regelventil zum Regulieren der Strömungsgeschwindigkeit des in den Ofen geblasenen O&sub2;. Dei Schmelzreduktionsofen bei der vorliegenden Ausführungsform bezeichnet die Vorrichtung zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall. Außerdem bezeichnet bei dei vorliegenden Erfindung eine in der Nähe des Bodens des Ofens vorgesehene Düse eine im Boden des Ofens bis zu einem Punkt nahe der Ablaßöffnung 6 vorgesehene Düse, und bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Bodeneinblasdüsen 4 die nahe dem Boden des Ofens befindlichen Düsen.
Die Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Zustand zeigt, in dem die am Kopf befindliche O&sub2;- Stabeinblasdüse 18 von der Kopfseite des Ofens her in das Schlackebad 7 eingeführt wird.
Als nächstes wird die Wirkung der vorliegenden Erfindung bei der oben genannten Konfiguration in zwei Bereichen erklärt, nämlich in dem Metallbad und in dem Schlackebad.

Wirkung des Metabades

Wenn der Durchmesser der Sauerstoffblasen, die in den Ofen durch die Bodeneinblasdüsen 4 im Boden eingeblasen werden, klein ist, wird die gesamte Menge des Sauerstoffs mit dem in dem Metallbad 3 aufgelösten Kohlenstoff umgesetzt, wie durch die folgende Gleichung gezeigt, um CO-Gas zu produzieren:
C + 1/2 O&sub2; T CO
Bei der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser der Sauerstoffblasen allerdings groß. Daher reagieren nur die Oberflächenbereiche der Sauerstoffblasen mit Kohlenstoff, um CO-Gas zu erzeugen, und ein Teil des CO-Gases reagiert mit dem verbleibenden Sauerstoff in den Blasen, um CO&sub2; zu erzeugen, und CO&sub2; reagiert mit C, um wiederum CO-Gas, wie in den nachfolgenden Gleichungen gezeigt, zu erzeugen, und das CO-Gas steigt auf Die Reaktion wird allerdings nicht innerhalb des Zeitraums abgeschlossen, da die Blasen durch das Metallbad laufen, da die Blasen groß sind.
CO + 1/2 O&sub2; T CO&sub2;, CO&sub2; + C T 2CO
Damit beinhaltet das aus dem Metallbad kommende Gas CO, O&sub2; und CO&sub2;, und dieses Gasgemisch gelangt in das Schlackebad 7. Die durch die obenstehend genannten Reaktionen und des Gasgemisches in dem Metallbad erzeugte Wärme wird an das Metallbad weitergegeben.
Andererseits nimmt das in den Ofen durch die Gleitrinne 11 am Kopf des Ofens eingefüllte Erz die durch die oben genannten Reaktionen und erzeugte Wärme auf, um zu schmelzen. Das Erz wird durch in dem Metallbad enthaltenen Kohlenstoff reduziert und wird zu geschmolzenem Metall. Das auf diese Weise hergestellte geschmolzene Metall wird aus der Ablaßöffnung 6 am unteren Teil des Ofens entnommen.
Der Kohlenstoff in dem Metallbad wird somit durch die obenstehend genannten Reaktionen aufgebraucht. Um den Kohlenstoff zuzuführen, wird Kohle in den Ofen durch die Gleitrinne 12 nach Bedarf eingefüllt.

Wirkung in dem Schlackebad

Das CO, O&sub2; und CO&sub2; umfassende Gasgemisch gelangt aus dem Metallbad 3 in das Metallbad 7, wie weiter oben beschrieben, und steigt in der Form von Blasen in dem Schlackebad 7 auf. Während des Aufsteigens werden im Verlauf der Zeit die Gase in den Blasen gut vermischt, und CO und O&sub2; reagieren miteinander, um CO&sub2; zu bilden und Wärme zu erzeugen. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo das O&sub2;-Gas der zweiten Verbrennung und das CO-Gas voneinander getrennt werden, enthalten die Blasen bei dieser Erfindung, die in die Schlacke gelangen, sowohl O&sub2; als auch CO für die Verbrennung. Die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung in der Schlacke ist daher ganz zufriedenstellend. Ferner wird die Verbrennungswärme an das Schlackebad 7 weitergegeben. In dem Maß, wie das Schlackebad 7 kräftig bewegt oder zirkuliert wird durch das eine Durchmischung hervorrufende Gas, das in die Schlacke von den seitlichen Gaseinblasdüsen 9 an der Ofenseitenwand und den am Boden befindlichen Gaseinblasdüsen 9 am Ofenboden eingeblasen wird, wird die oben genannte, in dem Schlackebad 7 erzeugte Verbrennungswärme an das Metallbad 3 weitergegeben durch die Grenzfläche zwischen dem Schlackebad 7 und dem Metallbad 3.
Nachdem die latente Wärme, die in der Form der latenten Wärme des Materials (Kohlenstoff) zurückbehalten wurde, in fühlbare Wärme umgewandelt wurde und an das Metallbad sehr wirksam weitergegeben wurde, hebt das aus dem Schlackebad 7 abgegebene Verbrennungsabgas den oberen Zwischenraum in dem Ofen an, und es wird aus dem System durch die Abgasleitung 10 abgeführt.
Außerdem wird bei dem obenstehend genannten Reaktionsverfahren Schlacke durch die Entschlackungsöffnung 8 in der Seitenwand des Ofens abgeführt, und das Flußmittel wird durch die Gleitrinne 12 am Kopf des Ofens je nach Bedarf eingefüllt, um die Menge und die Qualität der Schlacke in dem Ofen auf einem vorgegebenen Wert zu halten.
Als Alternative zu dem grundsätzlichen Ablauf des O&sub2;-Bodeneinblasverfahrens, wo das Sauerstoffgas in den Ofen durch die einzigen Düsen am Boden des Ofens eingeführt wird, wie obenstehend beschrieben, kann ein O&sub2;-Kopf- und Bodeneinblasverfahren ebenso durchgeführt werden unter Verwendung der am Kopf befindlichen O&sub2;-Stabeinblasdüse. Zum Beispiel enthält die Kohle, welche die Quelle des Kohlenstoffs für das Metallbad 3 ist, einiges an brennbarem flüchtigen Material, und dieses flüchtige Material steigt in dem Metallbad 3 auf und erreicht das Schlackebad 7. Das flüchtige Material wird durch den in das Schlackebad 7 durch die am Kopf befindliche O&sub2;-Stabeinblasdüse 18 (siehe Fig. 2) oder durch die seitlichen Einblasdüsen 9 eingeblasenen Sauerstoff verbrannt, um Wärme zu erzeugen. Die in dem Schlackebad 7 erzeugte Wärme wird in wirksamer Weise an das Metallbad weitergegeben, da das Schlackebad ziemlich bewegt wird, wie obenstehend beschrieben. Auf diese Weise kann die in Form des flüchtigen Materials zurückbehaltene Wärme in fühlbare Wärme umgewandelt werden und in dem Metallbad wirksam rückgewonnen werden.
In beiden Fällen, sowohl beim Einblasen am Boden oder im Fall des Einblasens am Kopf und am Boden, besteht die grundlegende und allgemeine Eigenschaft der vorliegenden Erfindung darin, daß "unverbranntes O&sub2; in dem Gas, das von dem Metallbad 3 in das Schlackebad übergeht, verbleibt, und das unverbrannte O&sub2; der zweiten Verbrennung in der Schlacke unterzogen wird". Neben den obenstehend genannten Verfahren können die folgenden Verfahren durchgeführt werden, um diese Eigenschaft zu erfüllen:

(1) Ein Verfahren zum Einblasen von langen schweifförmigen Sauerstoffströmen großen Durchmessers (G2), wie in Fig. 3 gezeigt.

Wenn die Menge des in den Ofen eingeblasenen sauerstoffhaltigen Gases erhöht wird, bilden die Ströme längere Schweife in dem Metallbad. Wenn die Durchmesser dieser Schweife klein sind, wird der größte Teil des in den langen Schweifen enthaltenen Sauerstoffs in CO-Gas umgewandelt. Wenn die Durchmesser der Sauerstoffschweife erhöht werden, werden nur die Oberflächenbereiche der Ströme zu CO-Gas, und unverbrannter Sauerstoff verbleibt innerhalb der Gasströme, die sich von dem Metallbad 3 in das Schlackebad 7 bewegen. Als Ergebnis kann eine zweite Verbrennung, die genauso wirkungsvoll wie die obenstehend beschriebenen ist, erwartet werden.

(2) Ein Verfahren zur Erzeugung von winzigen Sauerstoffblasen in Vermischung mit Sauerstoffblasen großen Durchmessers, wie in Fig. 7 gezeigt.

Die meisten der winzigen Sauerstoffblasen werden in dem Metallbad 3 zu CO-Gas, doch sie werden der zweiten Verbrennung durch den unverbrannten Sauerstoff der in den Sauerstoffblasen großen Durchmessers in der Schlacke 7 enthalten ist, unterzogen; somit läßt sich eine Verbesserung der Geschwindigkeit bei der zweiten Verbrennung erwarten.
Ein diesem Verfahren ähnliches Verfahren ist das oben genannte Verfahren (1), bei welchem winzige Sauerstoffblasen oder lange schweifförmige Ströme aus Sauerstoff kleinen Durchmessers gleichzeitig in den Ofen eingeblasen werden. Bislang wurden die grundsätzlichen Abläufe der Verfahren der zweiten Verbrennung gemaß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Fig. 4 zeigt Beispiele für kritische Bedingungen für die Charakteristik der vorliegenden Erfindung, daß "ein Teil des in das Metallbad nahe dem Boden des Ofens eingeblasenen O&sub2;-Gases unverbrannt das Metallbad verläßt." Wie das Diagramm deutlich zeigt, hängt der Verlauf der zweiten Verbrennung gemäß der vorliegenden Erfindung von drei Faktoren ab: "Tiefe des Metallbades," "Durchmesser der Düse" und "Geschwindigkeit des Gases aus der Düse." Folglich, wenn die zweite Verbrennung durch geeignete Kombinationen der Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und gemäß diesen Faktoren reguliert wird, kann die Herstellung des geschmolzenen Metalls eingestellt werden, die erforderliche Einheitsbedarfsmenge des Hilfsmaterials (Kohle) kann vermindert werden, und die Vorrichtungen des Schmelzreduktionsofens können geschützt werden. Als nächstes werden die Wirkungen der jeweiligen Faktoren beschrieben.

(1) Tiefe des Metallbades

Wenn die Tiefe des Metallbades seicht ist, sind die Kontaktzeit zwischen dem in den Ofen geblasenen O&sub2;-Gas und dem Metallbad kurz. Damit erhöht sich die Menge des unverbrannten Sauerstoffs in dem CO, O&sub2; und CO&sub2; beinhaltenden Gas, welches von dem Metallbad in das Schlackebad übergeht. Wenn jedoch die Tiefe des Metallbades zu seicht ist, kann der unverbrannte Sauerstoff in dem Schlackebad nicht aufgebraucht werden und kann nicht über dem Schlackebad verbrannt werden. Dies wiederum kann zu einer Erhöhung der Verbrauchsgeschwindigkeit des Hilfsmaterials (Kohle) und/oder einer Schädigung der hitzebeständigen Materialien innerhalb des Ofens führen. Andererseits, wenn die Tiefe des Metallbades größer ist, wird die Kontaktzeit zwischen dem in den Ofen geblasenen O&sub2;-Gas und dem Metallbad länger. Daher wird die Menge des unverbrannten Sauerstoffs in dem CO, O&sub2; und CO&sub2; beinhaltenden Gas, welches von dem Metallbad in das Schlackebad übergeht, verringert. Dies wiederum kann zu einem Abfall der Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung und einem Rückgang bei der Produktion heißen Metalls führen.
Aus solchen Gründen ist es notwendig, die Tiefe des Metallbades innerhalb eines bestimmten Bereichs festzulegen. Wenn ein stabiler Betrieb gewährleistet werden muß, ist eine Metallbadtiefe von 300 mm oder weniger nicht wünschenswert. Um andererseits unverbranntes O&sub2;- Gas in dem aus dem Metallbad kommenden Gas zu belassen, ist es wünschenswert, die Obergrenze der Metallbadtiefe auf 1000 mm gemäß der Fig. 4 einzustellen.
Wie in Fig. 4 klar ersichtlich wird, kann die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung durch Verändern der Tiefe des Metallbades reguliert werden.

(2) Düsendurchmesser (Durchmesser des in das Metallbad vom Ofenboden eingeblasenen Sauerstoffstroms) und Geschwindigkeit des Gases aus der Düse

Wie obenstehend beschrieben, je größer der Durchmesser des Sauerstoffstroms, desto wirksamer ist die zweite Verbrennung. Es ist daher notwendig, einen großen Düsendurchmesser zu haben. Wenn der Düsendurchmesser konstant ist, verändert sich die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung mit der Geschwindigkeit des durch die Düse eingeblasenen Gases. Wenn beispielsweise, gemäß Fig. 4, die Metallbadtiefe 300 mm beträgt und der Düsendurchmesser 30 mm ist, und die Geschwindigkeit des durch die Düse eingeblasenen Gases 200 m/sec oder weniger beträgt, reagiert das gesamte in den Ofen eingeblasene O&sub2;-Gas mit dem in dem Metallbad enthaltenen C, um CO-Gas zu erzeugen. Wenn die Geschwindigkeit des durch die Düse eingeblasenen Gases größer als 200 m/sec ist, ist unverbranntes O&sub2;-Gas in dem aus dem Metallbad kommenden Gas vorhanden. Je größer die Geschwindigkeit des Gases ist, desto größer ist die Menge des unverbrannten O&sub2;-Gases. Dann verbrennt das unverbrannte O&sub2;-Gas (zweite Verbrennung) mit CO-Gas über dem Metallbad, um CO&sub2; zu erzeugen. Diese Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung entspricht dem Verhältnis der Menge des unverbrannten O&sub2;-Gases zu der Gesamtmenge des in den Ofen eingeblasenen O&sub2;-Gases. Die Tabelle 1 zeigt Beispiele der Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung, wenn die Metallbadtiefe 300 mm beträgt. Tabelle 1
Verfahren zur Erhöhung oder zur Verringerung der Geschwindigkeit des durch die Düse in den Ofen eingeblasenen Gases können beispielsweise die folgenden drei Verfahren einschließen:
(1) Um die Strömungsgeschwindigkeit des in den Ofen eingeblasenen Sauerstoffs zu erhöhen oder zu verringern.
(2) Um die Strömungsgeschwindigkeit des Gases, das mit dem in den Ofen einzublasenden Gas vermischt wird, zu erhöhen oder zu verringern, wie in Fig. 5 gezeigt.
(3) Um das tatsächliche Volumen des Düsengases durch Andern des Druckes in dem Ofen zu verändern.
Die Auswirkungen auf die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung des Veränderns dieser Faktoren können durch Messen mit dem Analysiergerät 15 ermittelt werden, die Konzentrationen an CO und CO&sub2; in dem Gas am oberen Teil des Ofens können durch den Gasprobenehmer 14 bestimmt werden. Der Zustand, daß die "CO&sub2;-Konzentration hoch ist und die CO-Konzentration niedrig ist in dem in dem oberen Ofen genommen Gas,", zeigt an, daß "die zweite Verbrennung eine hohe Wirksamkeit hat." Umgekehrt zeigt der Zustand, daß in dem oben genannten Gas "die CO&sub2;-Konzentration niedrig ist und die CO-Konzentration hoch ist" an, daß "die Wirksamkeit der zweiten Verbrennung niedrig ist." Wenn wir folglich das Verhältnis der CO&sub2;-Konzentration zu der CO-Konzentration + CO&sub2;-Konzentration (im folgenden als "das Verhältnis des CO&sub2; im Abgas") in Erfahrung bringen können, dann kann dieses Verhältnis von CO&sub2; im Abgas als eine Richtschnur für die Beurteilung der Wirksamkeit der zweiten Verbrennung herangezogen werden, und es können wiederum wirksame Maßnahmen ergriffen werden. Als nächstes werden die Betriebsverfahren spezifisch für zwei Fälle erklärt; wenn das Verhältnis von CO&sub2; in dem Abgas kleiner ist als der geforderte vorgegebene Bereich und wenn das Verhältnis größer als der vorgegebene Bereich ist.

Wenn der Anteil von CO&sub2; in dem Abgas kleiner wird als der geforderte vorgegebene Bereich

In diesem Fall soll das Verhältnis der zweiten Verbrennung erhöht werden, und eine entsprechende Wirkung soll die Geschwindigkeit des O&sub2;- oder O&sub2;-haltigen Gases, das in den Reaktor durch die Düse eingeblasen wird (Sauerstoffströmungsgeschwindigkeit) erhöhen. In dem Maß, wie die Kontaktzeit zwischen dem O&sub2;-Gas und dem Metallbad kürzer wird, wird die Menge des unverbrannten O&sub2; in dem aus dem Metallbad kommenden Gas erhöht zusammen mit CO und CO&sub2;. Dieses unverbrannte O&sub2; wird der zweiten Verbrennung mit CO in dem Schlackebad über dem Metallbad unterzogen, um CO&sub2; zu erzeugen. Als ein Ergebnis wird der Anteil von CO&sub2; in dem Abgas verbessert.

Wenn der Anteil von CO&sub2; in dem Abgas größer wird als der geforderte vorgegebene Bereich

Dieser Fall zeigt an, daß die zweite Verbrennung eine sehr hohe Wirksamkeit hat. Gleichzeitig kann die Gastemperatur in dem Ofen übermäßig ansteigen. Es kann erforderlich sein, die zweite Verbrennung vom Standpunkt des Schutzes der Anlagen zu unterdrücken. Eine geeignete Maßnahme ist es, die Geschwindigkeit des in den Ofen durch die Düse eingeblasenen Gases (Sauerstoffströmungsgeschwindigkeit) zu vermindern. In dem Maß, wie die Kontaktzeit zwischen dem O&sub2;-Gas und dem Metallbad länger wird, wird eine große Menge des O&sub2;-Gases durch die Reaktion mit dem aufgelösten Kohlenstoff in dem Metallbad aufgebraucht, und die Menge des unverbrannten O&sub2;-Gases wird verringert. Als ein Ergebnis verringert sich das Verhältnis des CO&sub2; in dem Abgas.
Wie obenstehend erläutert, ist die Gasströmungsgeschwindigkeit des O&sub2;- oder des O&sub2;-haltigen Gases einer der wichtigen Faktoren, die Einfluß auf die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung haben. Diese Gasströmungsgeschwindigkeit ist auch ein wichtiges Regulierungselement bei der Einstellung der Produktion und dem Schutz der Anlagen. In anderen Worten, die Menge des Gases ist einer der Faktoren, welche die Gesamtmenge der durch die zweite Verbrennung erzeugten Wärme bestimmen. Die Herstellung von heißem Metall kann durch Verändern der Menge des in den Ofen eingeblasenen Gases eingestellt werden. Andererseits muß die Menge des Gases vom Standpunkt des Schutzes der Anlagen in Betracht gezogen werden. Um beispielsweise die hitzebeständigen Materialien in dem Ofen zu schützen, ist es möglich, das Regelventil 17 einzustellen, wenn die mit dem Thermometer 13 gemessene Gastemperatur in dem oberen Teil des Ofens die Hitzebeständigkeitstemperatur (1.700 - 1.800ºC) der hitzebeständigen Materialien erreicht. Die Regulierung des Ventils 17 verringert die Strömungsgeschwindigkeit des in den Ofen eingeblasenen Sauerstoffs, und reguliert wiederum die Gesamtmenge der Verbrennungswärme, wodurch die höchste Temperatur in dem Ofen verringert wird.
Wie obenstehend ausführlich beschrieben, ist der wichtigste Punkt bei der Bewerkstelligung des Ziels der vorliegenden Erfindung, durch Düsen großen Durchmessers O&sub2;-Gas in den Ofen nahe dem Boden hiervon einzublasen. Ein inertes Gas kann aber zum "Beschleunigen dei Reaktionen durch Bewegen" und zum "Verbessern der Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung durch Verringern der Menge an umgesetztem O&sub2;-Gas" verwendet werden. Die Verfahren und Auswirkungen des Einblasens von inertem Gas in den Ofen werden nachstehend ausführlich beschrieben.

Bewegen des Metallbades

(a) Das Schlackebad ist über dem Metallbad angeordnet. Vom Standpunkt der metallurgischen Wirkungen (beispielsweise, um in dem Metallbad enthaltenen Schwefel in die Schlacke überzuführen), ist es notwendig, den Kontakt zwischen dem Metallbad und dem Schlackebad zu verbessern. Der Kontakt zwischen dem Metallbad und dem Schlackebad wird verstärkt, wenn ein inertes Gas in beide Bäder eingeblasen wird, um diese zu bewegen.
(b) Bei der vorliegenden Erfindung wird, während die zweite Verbrennung in dem Schlackebad zu Erzeugung von Wärme durchgeführt wird, die Temperatur des Schlackebades angehoben. Um die Wärme des Schlackebades auf das Metallbad zu übertragen und die Reaktionen wirksam zu beschleunigen, wird ein inertes Gas in das Metallbad und das Schlackebad eingeblasen, um diese zu bewegen. Der Kontakt zwischen beiden Bädern wird verbessert. Die Wärme, die erzeugt wird, wenn ein Teil des O&sub2; mit C reagiert, die Wärme, die aufgebraucht wird, wenn Eisenoxid reduziert wird, und die Wärme, die vom Schlackebad auf das Metallbad übertragen wird, sind insgesamt in dem Metallbad im Gleichgewicht; die Reaktionen laufen effizient ab.
Um das oben erwähnte Bewegen in (a) und (b) zu bewirken, kann ein inertes Gas, wie N&sub2;, in den Ofen durch die Seiteneinblasdüsen 9 oder die Düse 5 am Boden des Ofens von Fig. 1 eingeblasen werden.

Verbesserung der Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung

Alle Verfahren sollen letztendlich die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung verbessern. doch sie können in die folgenden zwei Verfahren eingeteilt werden:
(c) Reduktion bei der Reaktion von O&sub2; durch das Gemisch eines inerten Gases in O&sub2;-Gas
Dieser Fall läßt sich in zwei Fälle unterteilen; wenn die gesamte Strömungsgeschwindigkeit der in den Ofen eingeblasenen Gase erhöht wird und wenn die gesamte Strömungsgeschwindigkeit nicht erhöht wird.

(1) Wenn die gesamte Strömungsgeschwindigkeit des in den Ofen eingeblasenen Gases erhöht wird

Wenn die Menge des O&sub2;-Gases konstant gehalten wird und ein inertes Gas, wie N&sub2;, zugesetzt wird, erhöht sich die gesamte Strömungsgeschwindigkeit der in den Ofen eingeblasenen Gase. Die Geschwindigkeit des in den Ofen durch die Düse eingeblasenen Gases wird größer, und als ein Ergebnis wird die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung verbessert. Wenn beispielsweise, wie in Tabelle 1 gezeigt, der Düsendurchmesser 50 mm beträgt und die Metallbadtiefe 300 mm beträgt, wenn O&sub2;-Gas in den Ofen mit einer Düsengasgeschwindigkeit von 200 m/sec eingeblasen wird, beträgt die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung 30 %. Wenn N&sub2;, dessen Strömungsgeschwindigkeit 50 % derjenigen des O&sub2;-Gases beträgt, dem O&sub2;-Gas zugesetzt wird, beträgt die Geschwindigkeit der durch die Düse in den Ofen eingeblasenen vermischten Gase 300 m/sec, und die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung beträgt mehr als 45 %. Wie aus der folgenden Erläuterung deutlich wird, ist das Erreichen von mehr als 45 % darauf zurückzuführen, daß das dem O&sub2;-Gas zugesetzte Gas inertes N&sub2;-Gas ist. N&sub2;-Gas unterdrückt auch die Reaktion von O&sub2;-Gas und C in dem Metallbad.

(2) Wenn die gesamte Strömungsgeschwindigkeit der in den Ofen eingeblasenen Gase nicht erhöht wird

In diesem Fall gilt, je größer die Menge an N&sub2;-Gas, das mit dem O&sub2;-Gas vermischt wird, desto kleiner die umgesetzte Menge zwischen O&sub2;-Gas und C in dem Metallbad. Umgekehrt wird die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung erhöht. Wenn beispielsweise, wie obenstehend gezeigt, der Düsendurchmesser 30 mm und die Metallbadtiefe 300 mm beträgt, wenn die Düsengasgeschwindigkeit 300 m/sec beträgt und das in den Ofen eingeblasene Gas nur O&sub2; ist, beträgt die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung 20 %. Wenn das in den Ofen eingeblasene O&sub2; zu 50 % und N&sub2; mit den verbleibenden 50 % beinhaltet, steigt die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung auf 30 % an.
Ein Beispiel für eine Anlage zum Vermischen von O&sub2;-Gas, das in den Ofen mit N&sub2;-Gas eingeblasen wird, ist in Fig. 5 gezeigt. Eine N&sub2;-Zuführleitung 20 für das Übertragen von N&sub2; ist parallel zu der O&sub2;-Zufuhrleitung 19 zum Übertragen von O&sub2; installiert. Gemäß den Werten für die Konzentrationen von CO&sub2; und CO in dem durch das Analysegerät 15 gemessenen Gas im oberen Teil des Ofens erhöhen oder vermindern der Umwandler/Regler 16 und/oder 21 die Strömungsgeschwindigkeit von O&sub2; durch das Regelventil 17 und/oder die Strömungsgeschwindigkeit von N&sub2; durch das Regelventil 22. Beide Gase werden durch die Mischvorrichtung 23 vermischt und in den Ofen durch die Bodeneinblasdüsen 4 großen Durchmessers im Boden des Ofens eingeblasen.
Die in Fig. 5 gezeigten Bodeneinblasdüsen 4 haben große Durchmesser. Wie in Fig. 7 gezeigt, kann jede der drei Bodeneinblasdüsen 4 großen Durchmessers mit einer Bodeneinblasdüse 4" kleinen Durchmessers ausgestattet sein. Die Gasströmungsgeschwindigkeiten der O&sub2;- Zuführleitung 19 und der N&sub2;-Zuführleitung 20, die mit den Bodeneinblasdüsen 4 großen Durchmessers verbunden sind, sowie der O&sub2;-Zuführleitung 26 und der N&sub2;-Zuführleitung 27, die mit den Bodeneinblasdüsen 4" kleinen Durchmessers verbunden sind, können eingestellt werden, um das Verhältnis von CO&sub2; in dem Abgas zu verändern, und wiederum, um die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung in der gleichen Weise, wie obenstehend beschrieben, einzustellen. In diesem Fall kann erwartet werden, daß die Wirkungen der Bodeneinblasdüsen kleinen Durchmessers im wesentlichen die gleichen sind wie bei den oben genannten Bodeneinblasdüsen großen Durchmessers mit der Ausnahme, daß "die Menge des unverbrannten O&sub2; in dem aus dem Metallbad in das Schlackebad gelangenden Gases von der Größe des Durchmessers abhängt." 28 und 29 bezeichnen Umwandler/Regler, und 30 bezeichnet eine Mischvorrichtung.

(d) Abnahme des umgesetzten O&sub2;-Gases infolge der Isolation des O&sub2;-Gases aus dem Metallbad

Wie in Fig. 6 (a) gezeigt, ist eine N&sub2;-Zuführleitung 20 parallel mit einer O&sub2;-Zuführleitung 19 vorgesehen. Drei Bodeneinblasdüsen 4' großen Durchmessers im Boden des Ofens sind direkt mit der O&sub2;-Zuführleitung 19 und der N&sub2;-Zuführleitung 20 verbunden. Die Düsen 4' haben eine Doppelrohrstruktur, wie in einer vergrößerten Ansicht in Fig. 6 (b) gezeigt. O&sub2;-Gas wird in den Ofen durch das Innenrohr 24 eingeblasen, und N&sub2;-Gas wird in den Ofen durch das Außenrohr 25 eingeblasen; somit umgibt das N&sub2;-Gas das O&sub2;-Gas. In der Nähe der Düsen werden das O&sub2;- Gas und das Metallbad voneinander durch das N&sub2;-Gas getrennt. Als ein Ergebnis ist die umgesetzte Menge an O&sub2;-Gas in dem Metallbad sehr gering. Das aus dem Metallbad kommende Gas enthält viel unverbranntes O&sub2;-Gas, und die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung wird verbessert.
Ein inertes Gas, wie N&sub2;, kann dem Sauerstoff zugesetzt werden, um die umgesetzte Menge an O&sub2; und C zu verringern, und wiederum, um die höchste Temperatur in dem Ofen zu verringern und die hitzebeständigen Materialien in dem Ofen zu schützen. Bei den oben genannten jeweiligen Ausführungsformen wird N&sub2;-Gas als inertes Gas verwendet. Luft kann an Stelle von N&sub2; verwendet werden. Da Luft O&sub2; enthält, kann ein Effekt der Verringerung des Verbrauchs an teurem O&sub2; ebenso erwartet werden.
Da die vorliegende Erfindung wie obenstehend beschrieben angeordnet ist, hat sie die folgenden Wirkungen:
1 Da der Kontakt und die Reaktion des O&sub2;-Gases der zweiten Verbrennung und des zu verbrennenden Gases (CO-Gas) in sehr wirksamer Weise erfolgen, läßt sich eine hohe Geschwindigkeit bei der zweiten Verbrennung erreichen.
2 Die zweite Verbrennung erfolgt hauptsächlich in dem Schlackebad, und die durch die zweite Verbrennung erzeugte Wärme wird wirksam durch das Schlackebad absorbiert. Diese Wärme wird wirksam an das Metallbad weitergegeben durch die Metallbadgrenzfläche, die unter Bewegen in direktem Kontakt mit dem Schlackebad steht. Daher ist die Reaktionswärme, die in dem aus dem Ofen kommenden Gas zurückbehalten ist, gering, und die Wirksamkeit der Rückgewinnung der in dem Ofen erzeugten Wärme ist sehr hoch.
3 Da die zweite Verbrennung in dem Schlackebad oder in dem Metallbad gleichmäßig erfolgt, wird das Metallbad nicht lokal erwärmt. Somit wird die Verbrauchsgeschwindigkeit der hitzebeständigen Materialien in dem Ofen herabgesetzt.
4 Die Menge des umgesetzten O&sub2;-Gases kann verringert werden, und es kann wiederum die Geschwindigkeit der zweiten Verbrennung leicht durch Regulieren der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit oder der Strömungsgeschwindigkeit des inerten Gases, die in den Ofen nahe dem Boden hiervon eingeblasen werden, gesteuert werden, oder durch Umgeben des O&sub2;-Gases mit dem inerten Gas.
5 Die höchste Temperatur in dem Ofen kann verringert werden, und es können wiederum die hitzebeständigen Materialien in dem Ofen geschützt werden durch Regulieren der O&sub2;- Gasströmungsgeschwindigkeit oder Strömungsgeschwindigkeit des inerten Gases, die in den Ofen nahe dem Boden hiervon eingeblasen werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall, bei dem ein metallhaltiges Material, ein kohlenstoffhaltiges Material, ein Flußmittel und O&sub2;-Gas in einen Ofen eingeführt werden, der sich in dem Metallbad in dem Ofen auflösende Kohlenstoff aus dem kohlenstoffhaltigen Material mit dem O&sub2;-Gas verbrannt wird, um Wärme und CO-Gas zu erzeugen, das CO-Gas der zweiten Verbrennung mit dem O&sub2;-Gas unterzogen wird, um zusätzlich Wärme zu erzeugen, und das metallhaltige Material durch beide, die erzeugte Wärme und den Kohlenstoff geschmolzen und gefrischt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß O&sub2;-Gas oder O&sub2;-haltiges Gas in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen großen Durchmessers, welche nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, und ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen.

2. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer davon verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen großen Durchmessers, welche nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen werden, wobei das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases unter Ausnutzung der Beziehung daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strörnungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

3. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, ein Doppelschicht-Gasstrom, umfassend einen inneren O&sub2;-Gasstrom eines großen Durchmessers und einen äußeren Strom eines von O&sub2; verschiedenen Gases, wie N&sub2;-Gas oder Luft, wobei der letztere den ersteren umgibt, in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, wobei das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

4. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer dazu verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird und die vermischten Gase in das Metallbad in dem Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers, die nahe dem Boden des Ofens Installiert sind, eingeblasen werden, wobei das metallhaltige Material geschmolzen und gefrischt wird, während die CO-Konzentration und die CO&sub2;- Konzentration im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens gemessen werden, und das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingstellt werden kann durch Regulieren der oben genannten O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit und der Gasströmungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases.

5. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der Strömungsgeschwindigkeit des O&sub2;-Gases oder O&sub2;-haltigen Gases, das in das Metallbad in dem Ofen eingeblasen wird, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des eingeblasenen O&sub2;-Gases oder O&sub2;-haltigen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens verringert wird, und umgekehrt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des eingeblasenen O&sub2;-Gases oder O&sub2;-haltigen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird.

6. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Metallbadspiegels in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

7. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Drucks in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

8. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß O&sub2;-Gas oder O&sub2;-haltiges Gas ebenso in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen, die am Kopf oder an der Seite des Ofens installiert sind, eingeblasen wird.

9. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer unterschiedlichen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen großen Durchmessers, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen werden, wobei das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases und des Metallbadspiegels in dem Ofen unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

10. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, ein Doppelschicht-Gasstrom, umfassend einen inneren O&sub2;-Gasstrom großen Durchmessers und einen äußeren Strom eines von O&sub2; verschiedenen Gases, wie N&sub2;-Gas oder Luft, wobei der letztere den ersteren umgibt, in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, wobei das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases und des Metallbadspiegels in dem Ofen, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn dasVerhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

11. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer dazu verschiedenen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in das Metallbad in dem Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen werden, wobei das metallhaltige Material geschmolzen und gefrischt wird, während die CO-Konzentration und die CO&sub2;- Konzentration im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens gemessen werden, und das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der oben genannten O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit und der Gasströmungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases sowie des Metallbadspiegels in dem Ofen, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wen der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

12. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer dazu unterschiedlichen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die vermischten Gase in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen großen Durchmessers, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen werden, wobei das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases und des Drucks in dem Ofen, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

13. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, ein Doppelschicht-Gasstrom, umfassend einen inneren O&sub2;-Gasstrom großen Durchmessers und einen äußeren Strom eines von O&sub2; verschiedenen Gases, wie N&sub2;-Gas oder Luft, wobei der letztere den ersteren umgibt, in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, wobei das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases und des Drucks in dem Ofen, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

14. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer dazu unterschiedlichen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die gemischten Gase in das Metallbad in dem Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen werden, wobei das metallhaltige Material geschmolzen und gefrischt wird, während die CO-Konzentration und die CO&sub2;- Konzentration im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens gemessen werden, und das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der oben genannten O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit und der Gasströmungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases sowie des Drucks in dem Ofen, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

15. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unvebrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer dazu unterschiedlichen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird, und die gemischten Gase in das Metallbad in dem Ofen durch Düsen großen Durchmessers, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen werden, wobei das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases sowie des Metallbadspiegels in dem Ofen und des Drucks in dem Ofen, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;))des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

16. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unvebrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, ein Doppelschicht-Gasstrom, umfassend einen inneren O&sub2;-Gasstrom großen Durchmessers und einen äußeren Strom eines von O&sub2; verschiedenen Gases, wie N&sub2;-Gas oder Luft, wobei der letztere den ersteren umgibt, in das Metallbad in den Ofen durch Düsen, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen wird, wobei das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren des Verhältnisses der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases, des Metallbadspiegels in dem Ofen und des Drucks in dem Ofen, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn das Verhältnis der O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit zu der Strömungsgeschwindigkeit des anderen Gases erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.

17. Verfahren zum Herstellen und Frischen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des O&sub2;-Gases in dem Metallbad nicht verbrennt und das Metallbad unverbrannt verläßt, und, um die zweite Verbrennung des unverbrannten O&sub2;-Gases mit CO-Gas in der Schlacke über dem Metallbad durchzuführen, O&sub2;-Gas mit einer dazu unterschiedlichen Art von Gas, wie N&sub2; oder Luft, vermischt wird und die vermischten Gase in das Metallbad in dem Ofen durch eine Vielzahl von Düsen großen Durchmessers und eine Vielzahl von Düsen kleinen Durchmessers, die nahe dem Boden des Ofens installiert sind, eingeblasen werden, wobei das metallhaltige Material geschmolzen und gefrischt wird, während die CO-Konzentration und die CO&sub2;- Konzentration im oberen Teil oder am Auslaß des Ofens gemessen werden, und das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens eingestellt werden kann durch Regulieren der oben genannten O&sub2;-Gasströmungsgeschwindigkeit und der Gasströmungsgeschwindigkeit des dazu verschiedenen Gases, des Metallbadspiegels in dem Ofen und des Drucks in dem Ofen, unter Ausnutzung der Beziehung, daß, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen herabgesetzt wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Metallbadspiegel in dem Ofen angehoben wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird, und der Beziehung, daß, wenn der Druck in dem Ofen verringert wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases am oberen Teil oder am Auslaß des Ofens erhöht wird, und umgekehrt, wenn der Druck in dem Ofen erhöht wird, das Verhältnis (CO&sub2;/(CO+CO&sub2;)) des Gases verringert wird.