DE1533891C

DE1533891C - Method and device for spray-refining carbon-containing metal melts, in particular pig iron melts

Info

Publication number: DE1533891C
Authority: DE
Inventors: Malvern John Firbeck Worksop Nottingham Rhydderch (Großbritannien)
Original assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Current assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Publication date: 1971-11-11

Description

I 533 891I 533 891

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Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet von Kohlenmonoxyd der aus dem Konverter aus-The present invention is in the field of carbon monoxide from the converter

des Sprühfrischens von kohlenstoffhaltigen Metall- tretenden Gase in einer besonderen Kesselanlagethe spray-freshening of carbon-containing metal escaping gases in a special boiler system

schmelzen durch Oxydierung der darin befindlichen zu erzielen (»Stahl und Eisen«, 1962, S. 762 bis 771;melting can be achieved by oxidizing the contained therein ("Stahl und Eisen", 1962, pp. 762 to 771;

Verunreinigungen. USA.-Patentschriften 2 969 282 und 3 356 489). DieImpurities. U.S. Patents 2,969,282 and 3,356,489). the

Es ist bekannt, ein Sprühfrischen von kohlenstoff- 5 Wärmebilanz des Konverters selbst konnte hierbeiIt is known that a spray freshening of the carbon-5 heat balance of the converter itself was able to do this

haltigem Metall, insbesondere Eisen bzw. Stahl, in nicht beeinflußt werden.containing metal, in particular iron or steel, are not affected.

einer Arbeitsweise durchzuführen, bei welcher das Im einzelnen kann die Erfindung in der Weise Metall in Form eines Stromes frei in einen Behälter durchgeführt werden, daß das kohlenstoffhaltige gefällt und dabei im Behälter durch zuströmendes schmolzene Metall in freiem Fall in zusammen-Frischgas zerstäubt wird und die Tröpfchen aus io hängendem oder aufgerissenem Gießstrom in einen gefrischtem Metall im Behälter gesammelt. werden Behälter fällt und hierbei der freifallende Metallstrom (britische Patentschriften 890 282 und 949 610). Hier- in dem Behälter durch Frischgas zerstäubt wird und bei hat man auch dem Gießstrahl eine spiralförmige die gefrischten geschmolzenen Metallpartikeln im Bewegung erteilt und/oder ihn in mehrere kleinere Gefäß gesammelt werden. Hierbei wird aus dem Einzelströme aufgeteilt bzw. aufgerissen, um eine 15 Gefäß Gas abgezogen, wodurch ein Einströmen von gute Vermischung des Metallstromes mit den oxy- Sekundärluft in das Gefäß hervorgerufen wird. Mit dierenden Gasen zu erreichen (britische Patentschrift dieser einströmenden Sekundärluft wird das mit der 1 006 082). primären Oxydation, erhaltene Kohlenmonoxyd oxy-a mode of operation in which the details can be implemented in the manner Metal in the form of a stream can be freely carried into a container that the carbon-containing precipitates and at the same time in the container by flowing molten metal in free fall in fresh gas together is atomized and the droplets from io hanging or torn pouring stream into a refurbished metal collected in the container. The container falls and the free-falling stream of metal falls (British patents 890 282 and 949 610). Here is atomized in the container by fresh gas and with one also has the pouring stream a spiral-shaped the refined molten metal particles in the Movement is granted and / or it can be collected in several smaller vessels. The Individual streams split or torn open to a 15 vessel gas withdrawn, causing an inflow of good mixing of the metal stream with the oxy secondary air is brought about in the vessel. With ding gases (British patent specification of this inflowing secondary air is the one with the 1 006 082). primary oxidation, carbon monoxide obtained oxy-

Beim derartigen Sprühfrischen liegt die Besonder- diert.The special thing about spray freshening is that.

heit vor, daß die Hitze des Schmelzbades durch die 20 Vorzugsweise wird schlackebildendes Material demmeans that the heat of the molten bath through the 20 Preferably, slag-forming material is the

Tröpfchen von geschmolzenem Metall übertragen Behälter neben dem Metall ebenfalls fließend zuge-Droplets of molten metal transfer containers next to the metal also flowing to it.

wird, welche bei ihrem Weg durch die Reaktions- führt, wobei diese beiden Ströme durch das Frischgaswhich leads on its way through the reaction, these two flows through the fresh gas

kammer der hohen Temperatur in dieser Kammer zugleich versprüht und innig gemischt werden. BeimChamber of high temperature in this chamber are sprayed and mixed intimately at the same time. At the

ausgesetzt werden. Das Schmelzbad wird also hier Frischen von Roheisen zur Verminderung des Kohlen-get abandoned. The molten bath is used here for the refining of pig iron to reduce the carbon

nicht wie bei anderen Schmelzprozessen unmittelbar 25 stoffgehaltes wird als oxydierendes Gas vorzugsweiseunlike other melting processes, the preferred oxidizing gas is the direct material content

beheizt, sondern die Hitze wird von diesen Tröpfchen Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luftheated, but the heat is taken from these droplets of oxygen or oxygenated air

auf das Bad übertragen und zwar gleichgültig, ob verwendet. Wegen der durch die völlige Verbrennungtransferred to the bathroom, regardless of whether it is used. Because of the total burn

sich eine Schlackendecke oberhalb des Bades befindet des Kohlenstoffs beim Frischen erzeugten hohenthere is a layer of slag above the bath of high carbon produced by the refining process

oder nicht. Temperatur kann Metall in den Behälter währendor not. Temperature can be metal in the container during

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die 3° des Frischens oder vor Beginn des Frischens im Wärmebilanz bei einem derartigen Sprühfrischver- .festen Aggregatzustand eingegeben werden. DisssrThe invention has set itself the task of the 3 ° of freshening or before the start of freshening in Heat balance in such a fresh spray. Solid state of aggregation can be entered. Dissr

fahren mit einfachen Mitteln wesentlich zu verbessern. Zusatz von Metall im festen Zustand kann währenddrive to improve significantly with simple means. Addition of metal in the solid state can occur during

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch des Einlaufens von flüssigem Material kontinuierlichAccording to the invention, this object is achieved by the continuous running-in of liquid material

gelöst, daß in den Behälter, in welchem die Zer- oder intermittierend vorgenommen werden. Gleich-solved that in the container in which the Zer- or intermittently are made. Equal-

stäubung des Metalls erfolgt, Sekundärluft eingeführt 35 falls kann als festes Zusshlagsmatirial vorreduziertesdusting of the metal takes place, secondary air introduced 35 if prereduced as a fixed additional material

wird und durch diese Sekundärluft das durch die Eisenerz, gegebenenfalls als Granulat, verwendetis used and through this secondary air that through the iron ore, possibly as granulate

Primäroxydation des Sprühfrischens gebildete Kohlen- werden.Primary oxidation of spray freshening formed carbon.

monoxyd verbrannt wird. Durch diese erfindungs- Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch alsmonoxide is burned. The inventive method can also be used as a

gemäße Weiterentwicklung des Sprühfrischens wird mehrstufiges Sprühfrischverfahren durchgeführt wer-In accordance with the further development of spray freshening, a multi-stage spray freshening process will be carried out

infolge der bewußten Verbrennung des Kohlen- 40 den, wobei die erste Stufe zur Entfernung des SIIi-as a result of the deliberate burning of the carbon, the first stage being to remove the SIIi-

monoxyds eine zusätzliche Wärmemenge in der ciums dient.monoxyds an additional amount of heat in the ciums is used.

Reaktionskammer erzeugt, welche auf die gefrischten Vorzugsweise ist das Frischgas während des Sprüh-Reaction chamber generated, which is preferably the fresh gas during the spraying

Metalltröpfchen übertragen wird und so unter anderem frischens auf den in den SchmelzeaufnahmebehälterMetal droplets are transferred and so, among other things, freshening the in the melt receiving container

den wesentlichen Vorteil ergibt, daß die Menge an einfallenden Metallstrom abwärts und nach innenThe main advantage is that the amount of incident metal flow downwards and inwards

Schrott, welche dem Prozeß beigegeben werden kann, 45 gerichtet.Scrap that can be added to the process, 45 directed.

wesentlich erhöht werden kann. Die von den Metall- Gegenstand der Erfindung ist fernerhin eine Vortröpfchen übertragene Wärmemenge hängt von der richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen in der Reaktionskammer oberhalb des Schmelz- Verfahrens, wobei diese Vorrichtung einen Trichter spiegeis vorhandenen Temperatur ab und ist für die mit Auslaß aufweist, aus welchem das geschmolzene Wärmebilanz des gesamten Verfahrens entscheidend. 50 Metall frei in den Reaktionsbehälter fällt. Dieser Diese Temperatur wird durch die gemäß der Erfin- Reaktionsbehälter mit einem oben angeordneten dung erreichte zusätzliche Verbrennung von primär Einlaß für das freifallende geschmolzene Metall ist gebildetem Kohlenmonoxyd wesentlich erhöht: Gleich- im wesentlichen zweiteilig ausgebildet, nämlich einem zeitig wird darüber hinaus der eigenartige Vorteil, ^vhaubenartigen oberen Abschnitt mit der Einlaßerreicht, daß durch die Einführung der Sekundärluft 55 Öffnung und einem unteren als Aufnahmebehälter auch gleichzeitig eine Kühlung der Wandungen des dienenden Abschnitt. In dem Reaktionsbehälter sind Reaktionsbehälters erreicht werden kann. Die damit Einlaßöffnungen zum Einführen von auf den Metallverbundene Schonung der Ausmauerung zusammen strom zulaufendem ,Frischgas, dutch welches das mit der Möglichkeit der erhöhten Schrottzugabe ist einfließende Metall in dem Behälter zerstäubt oder für die Wirtschaftlichkeit des Prozesses von außer- 60 versprüht wird, sowie ein Abzug für den Austritt von gewöhnlicher Bedeutung. Darüber hinaus kann die Abgas aus dem Inneren des Schmelzeaufnahme-Zufuhr von Sekundärluft weiterhin dazu benutzt behälters vorgesehen. Gleichfalls weist der Schmslzewerden, um die Temperatur des gesamten Frisch- aufnahmebehälter noch Öffnungen für den Eintritt Prozesses zu regeln, indem ein Überschuß an Sekun- von Sekundärluft auf, durch welche beim Abziehen därluft hinzugegeben wird, über den Betrag an Luft, 65 von Abgas durch den Abzug Außenluft eingezogen welcher für die vollständige Verbrennung des Kohlen- wird,
monoxydes erforderlich ist. Diese Sekundärluftöffnungen können in Gestaltcan be increased significantly. The amount of heat transferred from the metal object of the invention is furthermore a pre-droplet amount of heat depends on the direction of carrying out the inventive method in the reaction chamber above the melting process, this device having a funnel reflecting the existing temperature and being for the outlet from which the molten heat balance of the entire process is crucial. 50 metal falls freely into the reaction vessel. This temperature is significantly increased by the additional combustion of primarily inlet for the free-falling molten metal, formed carbon monoxide, which is achieved in accordance with the invention reaction vessel with a dung arranged at the top. ^v hood-like upper section with the inlet achieved that through the introduction of the secondary air 55 opening and a lower as a receiving container also a cooling of the walls of the serving section at the same time. In the reaction vessel are reaction vessels that can be reached. The inlet openings for the introduction of fresh gas flowing together on the metal bond to protect the brickwork, by means of which the metal flowing in with the possibility of increased scrap addition is atomized in the container or sprayed from outside for the economic efficiency of the process, as well as a fume cupboard of ordinary importance for the exit. In addition, the exhaust gas from the interior of the melt receiving supply of secondary air can continue to be provided for this purpose container. Likewise, in order to regulate the temperature of the entire fresh receptacle, the melt has openings for the entry process, in that an excess of secondary air, through which the air is added when the exhaust gas is drawn off, exceeds the amount of air 65 of exhaust gas through the outside air is drawn in, which is used for the complete combustion of the coal,
monoxydes is required. These secondary air openings can be in shape

Es ist an sich bekannt, eine Nachverbrennung eines Spaltes zwischen dem Ober- und UnterteilIt is known per se to post-burn a gap between the upper and lower part

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des Reaktionsbehälters ausgebildet sein. Vorzugs- herabfallenden flüssigen Metalls kann beispielsweise weise sind die Frischgaseinlaßöffnungen in an sich einen Querschnitt von 7,5 · 1,3 cm haben, bekannter Weise gegen den in den Schmelzeauf- Ein Strom mit diesem Querschnitt hat bezogen auf nahmebehälter einfallenden Schmelzstrahl im Hauben- die Längeneinheit in Richtung der Strömung eine bereich abwärts nach innen gerichtet und als Laval- 5 besonders große Oberfläche im Vergleich zum Volumen. Düse ausgebildet. Weiterhin weist die erfindungs- Zum Zerstäuben eines derartigen Stromes aus flüsgemäße Vorrichtung noch Zugabeeinrichtungen für sigem Metall weist die Gaszuführungseinrichtung (s. schlackeerzeugende Zuschläge auf. Diese Zugabe- F i g. 2 bis 4) ein Verbindungsrohr 12« mit sich daran einrichtungen haben einen Zulauf zur Speisung der anschließenden Auslaßkammern 14 auf, wobei jede Zuschläge in die Zugabeeinrichtung und einen Aus- io solche Kammer eine Frischgaseinlaßöffnung 13a auflauf für die vom Frischgas mitgenommenen Zuschläge, weist, die über die Breite des im Querschnitt flachen der derart angeordnet ist, daß die Zuschläge zwischen Stromes recht. Jede Frischgi ein'aß:ffhunj 13ά ist in dem Gießstrahl und den Frischgaseinlaßöffnungen Richtung der Gasströmung mit zunächst zusammeneingeführt werden, wodurch die Zuschläge in der laufenden und dann wieder auseinanderlaufenden Art eines Vorhanges um den Metallstrom herab- 15 gegenüberliegenden Wandteilen ausgebildet, um so die laufen und zusammen mit ihm von dem Frischgas Geschwindigkeit der Gasströmung zu erhöhen. Die versprüht werden. Frischgaseinlaßöffnungen oder Düsen 13a können eineof the reaction vessel. Preferred falling liquid metal can for example wise, the fresh gas inlet openings in themselves have a cross section of 7.5 x 1.3 cm, known way against the in the melt to- A flow with this cross-section has related to Receiving container incident melt jet in the hood - the unit of length in the direction of the flow area directed downwards inwards and as a Laval 5 particularly large surface compared to the volume. Formed nozzle. Furthermore, the invention has For atomizing such a stream from liquid The gas supply device (s. slag-generating aggregates. This addition- F i g. 2 to 4) a connecting pipe 12 ″ with it on it devices have an inlet for feeding the subsequent outlet chambers 14, each Supplements in the feed device and an outlet such chamber open a fresh gas inlet opening 13a for the surcharges carried along by the fresh gas, which over the width of the flat in cross-section which is arranged in such a way that the surcharges between the current are right. Every fresh food: ffhunj 13ά is in the pouring stream and the fresh gas inlet openings in the direction of the gas flow are initially introduced together be, causing the surcharges in the running and then diverging again Kind of a curtain around the metal stream down 15 opposite wall parts formed so as to run and together with it to increase the speed of the gas flow from the fresh gas. the be sprayed. Fresh gas inlet openings or nozzles 13a can be a

In der Haubenartigen Abdeckung weist der Reak- Öffnung von weniger als 0,25 cm haben, tionsbehälter noch einen zusätzlichen Einlaß für die Eine Zugabeeinrichtung 16 zur Flußmittelabgabe ist Zugabe von weiteren Zuschlägen, wie z. B. redu- 20 oberhalb der Gaseinblaseinrichtung angeordnet. Geziertes Eisenerz, auf. maß F i g. 1 ist zu diesem Zweck ein ringförmiges Ge-In the hood-like cover, the reac- opening has to be less than 0.25 cm, tion container still has an additional inlet for a feed device 16 for flux discharge Addition of further supplements, such as B. redu- 20 arranged above the gas injection device. Adorned Iron ore, on. measure F i g. 1 is for this purpose a ring-shaped

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung häuse 17 mit Zulauf 18 und derartig angeordnetenFurther advantages and details of the invention housing 17 with inlet 18 and so arranged

ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung Ausläufen 19 vorgesehen, daß das Flußmittel in Formemerge from the following description outlets 19 provided that the flux in the form

von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die eines den Metallstrom umgebenden Vorhangs abge-of embodiments with reference to a curtain surrounding the metal stream.

Zeichnung. In dieser zeigt 35 geben wird. Der Zulauf 18 ist mit einer Quelle ver-Drawing. In this shows 35 will give. The inlet 18 is provided with a source

F i g. 1 schematisch im Längsschnitt eine Ausfüh- bunden, die Flußmittel durch Gas transportiert. BeiF i g. 1 schematically in longitudinal section an embodiment that transports flux through gas. at

rung der erfindungsgemäßen Frischeinrichtung, der Ausbildung nach den F ig. 2 bis 4 _ weist dietion of the fresh device according to the invention, the training according to the F ig. 2 to 4 _ indicates the

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung zur Anordnung zur Einführung von Flußmittel zwei BeZuführung von Gas, hälter 17a mit je einem Auslauf 19a auf, wobei dieF i g. 2 shows a plan view of the arrangement for the arrangement for introducing flux two feeders of gas, container 17a, each with an outlet 19a, the

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der 3° Ausläufe 19a derart ausgebildet und angeordnet sind,F i g. 3 a section along the line III-III of the 3 ° outlets 19a are designed and arranged in such a way

F i g. 2 und daß zwei »Vorhänge« von Flußmittel neben dem Me-F i g. 2 and that two "curtains" of flux next to the

F i g. 4 eine Seitenansicht der Gaszuführungsein- tallstrom herabfallen,F i g. 4 is a side view of the gas supply single stream falling down,

richtung. ^; Beim Frischen von Stahl wird flüssiges Roheisen indirection. ^; When refining steel, liquid pig iron is converted into

Die Anordnung nach der Zeichnung ist besonders den Kübel 1 gegeben und mit s)get;uertem Durchsatz geeignet zum Frischen von Roheisen. Die Anordnung 35 in den Trichter 3 geleitet, daß in diesem der Flüssigweist zunächst einen Transportkübel 1 mit Auslauf- keitspegel konstant bleibt. Das Metall tritt aus der stöpsel 2 auf, der in dsm Sinne betätigt wird, daß Trichterdüse 4 als breiter dünner zusammenhängender der Fluß flüssigen Metalls in einen Trichter 3 ge- oder aufgerissener freifallender Strom aus, wobei dann, steuert wird. Der Trichter 3 hat eine feuerfeste Aus- wenn die Düse 4 die Abmessungen 1,3 · 7,5 cm hat, laufdüss 4. ■..■ 40 und der Pegel im Trichter 3 etwa 35 cm beträgt, etwaThe arrangement according to the drawing is given in particular to the bucket 1 and with s) controlled throughput suitable for refining pig iron. The arrangement 35 passed into the funnel 3, that in this the liquid points initially a transport bucket 1 with a discharge level remains constant. The metal emerges from the stopper 2, which is operated in the sense that the funnel nozzle 4 as a wider, thinner, coherent the flow of liquid metal into a funnel 3 ruptured or torn free-falling stream, where then, is controlled. The funnel 3 has a refractory design. If the nozzle 4 has the dimensions 1.3 x 7.5 cm, Laufdüss 4. ■ .. ■ 40 and the level in the funnel 3 is about 35 cm, about

Unterhalb des Trichters ist ein Schmelzeaufnahme- eine Tonne pro Minute Durchsatz erzielt wird. DieBelow the funnel is a melt pick-up - a throughput of one ton per minute is achieved. the

behälter 5 angeordnet, der einen haubsnartigen oberen Düse kann einen Querschnitt bis zu 1,3 · 60 cm haben,arranged container 5, the hood-like upper nozzle can have a cross-section up to 1.3 x 60 cm,

Abschnitte und einen als Aufnahmebehälter die- in welchem letzteren Falle bei dem selben Pegel imSections and one as a receiving container - in the latter case at the same level in the

nenden Abschnitt 9 aufweist. Die Haube 6 weist Trichter 3 ein Durchsatz von 8 t pro Minute erreichtNenden portion 9 has. The hood 6 has funnel 3, a throughput of 8 t per minute is achieved

eine mittige öffnung 7 und einen Gasabzugsstutzen 8 45 wird.a central opening 7 and a gas outlet connection 8 45 is.

auf. In der .Gasabzugsleitung ist ein Abzuggebläse 10 Der freifallende Metallstrom wird zusammen mit angeordnet, welches mit mehreren symmetrisch um den oder dem vorhangartigen Strom bzw. Strömen die Haube angeordneten Auslassen verbunden sein von aus durch Gas mitgenommenem, aus den Auskann. Es ist in F ig. 1 hur ein solcher Auslaß dar- laufen 19 austretendem Flußmittel versprüht, wobei gestellt. 50 die Ströme aus geschmolzenem Metair und Flußmittelon. In the .Gas exhaust line is a vent fan 10 The free falling metal flow is together with arranged, which with several symmetrically around the or the curtain-like stream or streams the hood arranged outlets connected by gas entrained from the Auskann. It is in fig. 1 hur such an outlet is sprinkled with 19 exiting flux, with placed. 50 the streams of molten metair and flux

Auf der Haube 6 ist ein Gasverteiler 12 mit einer durch aus den Frischgaseinlaßöffnungen 15 austreten-On the hood 6 is a gas distributor 12 with an exit through the fresh gas inlet openings 15

Zufuhr 13 und Einlassen 15 angeordnet, wobei die den Sauerstoff innig gemischt werden. Die kl .-inenSupply 13 and inlet 15 arranged, wherein the oxygen are intimately mixed. The small ones

Einlasse 15 winkelmäßig derart orientiert sind, daß J Teilchen aus geschmolzenem Metall haben eine relativInlets 15 are angularly oriented such that J particles of molten metal have a relative

die daraus austretenden Strahlen nach unten zusam- große Oberfläche für den Sauerstoff und das Fluß-the rays emerging from it downwards together- large surface for the oxygen and the flow-

menlaufen und sowohl sich gegenseitig als auch den 55 mittel wird schnell durch die im Bereich der Tropfenrun down and both each other and the 55 medium is quickly due to the in the area of the drop

Pfad des aus der Düse 4 des Trichters herabfallenden erzeugte Wärme geschmolzen,Path of the generated heat falling down from the nozzle 4 of the funnel melted,

flüssigen Metalles im Behälter schneiden. Wenn man dem Strom aus geschmolzenem MetallCut liquid metal in the container. When you go to the stream of molten metal

Die Trichterdüse 4 kann im Querschnitt kreisförmig die Gestalt eines dünnen, breiten Vorhangs gibt, istThe funnel nozzle 4 can be circular in cross section in the shape of a thin, wide curtain

sein und die Vorrichtung zum Gaseinleiten kann im .'. der Sauerstoffbedarf für große Durchflußmengen proand the device for introducing gas can be im. '. the oxygen demand for large flow rates per

wesentlichen von einem ringförmigen Kanal gebildet 60 Tonne ,des behandelten Metalles genau so groß wieessentially formed by an annular channel 60 tons, the treated metal exactly as large as

werden, der nach unten und innen weisende Ein- bei kleinen Durchsätzen; es wird kein zusätzlicherbecome, the one pointing downwards and inwards for small throughputs; it won't be an additional one

lasse 15 trägt. Eine solche Anordnung ist in der briti- Sauerstoff nur zur Bewirkung einer gründlichen Zer-let 15 wears. Such an arrangement is in the British only to effect a thorough decomposition

schen Patentschrift 949 610 beschrieben. stäubung des Stromes benötigt.Patent 949,610. atomization of the current is required.

Die Trichterdüse 4 kann aber auch in der zur Kohlenstoff,Silicium, Mangan, Phosphor und andereThe funnel nozzle 4 can also be used for carbon, silicon, manganese, phosphorus and others

Ausflußrichtung senkrechten Ebene einen Querschnitt 65 Verunreinigungen im Roheisen reagieren mit demOutflow direction vertical plane a cross section 65 impurities in the pig iron react with the

haben, bei dem je zwei gegenüberliegende Seiten um Sauerstoff zur Bildung von Kohlenmonoxyd, Silicium-have two opposite sides around oxygen for the formation of carbon monoxide, silicon

Mehrfaches weiter voneinander entfernt sind, als die oxyd, Manganoxyd, Phosphorpentoxyd u. dgl. Schwe-Are several times further apart than the oxide, manganese oxide, phosphorus pentoxide and the like.

anderen beiden gegenüberliegenden Seiten. Der Strom fei wird als Schwefeldioxyd und Sulfid in der Schlackeother two opposite sides. The stream fei is found as sulfur dioxide and sulfide in the slag

entfernt, die zur Bindung von Siliciumoxyd, Manganoxyd, Phosphorpentoxyd und Sulfid basisch sein sollte. Zur Zurückhaltung von Phosphorpentoxyd sollte die Schlacke oxydierend sein und infolgedessen kann als Flußmittel Kalkstein mit oder ohne zugemischtem Eisenoxyd verwendet werden.removed, which binds silicon oxide, manganese oxide, Phosphorus pentoxide and sulfide should be basic. To withhold phosphorus pentoxide, the Slag can be oxidizing and as a result limestone can be used as a flux with or without admixture Iron oxide can be used.

Während flüssiges Metall in den Schmelzeaufnahmebchälter 5 läuft, zieht das Abzugsgebläse 10 Gas und Rauch aus dem Schmelzeaufnahmebehälter 5 ab. Dabei wird das Gebläse 10 so betrieben, daß Luft durch einen zwischen Haube 6 und Unterteil 9 gebildeten Durchlaß 20 in den Schmelzcaufnahmebehälter 5 eingesaugt wird. Diese eingesaugte Luft liefert den Sauerstoff zur Verbrennung des Kohlenmonoxyds, wodurch die dem Schmelzeaufnahmebehälter 5 durch die Gasauslässe zugeführte Sauerstoffmenge kleiner ist, als wenn man diejenigen Verunreinigungen vollständig oxydieren wollte, die zur Erzielung der gewünschten Grenzwerte an Verunreinigungen verbrannt werden müssen.While liquid metal in the melt receiving container 5 is running, the exhaust fan 10 draws gas and smoke from the melt receiving container 5. Included the fan 10 is operated in such a way that air is formed between the hood 6 and the lower part 9 Passage 20 is sucked into the melt receiving container 5. This sucked in air supplies the oxygen for the combustion of the carbon monoxide, whereby the amount of oxygen supplied to the melt receiving container 5 through the gas outlets is less than if one wanted to completely oxidize those impurities necessary to achieve the desired Limit values of impurities must be incinerated.

Durch die Reaktionen werden große Wärmemengen frei, welche zum Schmelzen von Schrott verwendet werden können. Solcher Schrott kann z. B. vor dem Beginn des Arbeitens mit der Einrichtung in den Reaktionsbehälter eingebracht werden. Wahlweise oder zusätzlich kann vorher reduziertes oder z.T. reduziertes Eisenerz durch den zusätzlichen Einlaß 21 entweder kontinuierlich oder portionsweise während des Frischens eingegeben werden. Die Zufügung solchen Materials während des Frischens ist insbesondere zur Steuerung der Temperatur geeignet und vorher reduziertes Erz ist besonders geeignet hierfür, weil es nicht nur in einer zur Abmessung der Mengen geeigneten Form vorliegt, sondern auch eine bekannte Zusammensetzung hat, so daß das gefrischte Metall dann eine genau vorherbestimmte Gesamtzusammensetzung hat. ,The reactions release large amounts of heat, which are used to melt scrap can be. Such scrap can e.g. B. before starting to work with the facility in the Reaction containers are introduced. Optionally or in addition, previously reduced or partially reduced iron ore through the additional inlet 21 either continuously or in portions during of freshening can be entered. The addition of such material during freshening is particular suitable for controlling the temperature and previously reduced ore is particularly suitable for this because it not only is it in a form suitable for measuring the quantities, but also in a known form Composition so that the refined metal then has a precisely predetermined overall composition has. ,

Es wird insgesamt ein kleiner Luftüberschuß in bezug auf die zur Verbrennung des Kohlenmonoxyds erforderliche Menge eingesaugt, um sicherzustellen, daß kein Kohlenmonoxyd in die Abzugsanlage gelangt, wo gegebenenfalls durch Kohlenmonoxyd eine Explosionsgefahr im Abzugssystem bestehen könnte. Dadurch, daß man das im Schmelzeaufnahmebehälter 5 vorhandene Kohlenmonoxyd verbrennt, kann man eine erhöhte Schrottmenge einbringen.Overall, there will be a small excess of air with respect to the amount of air used to burn the carbon monoxide required amount sucked in to ensure that no carbon monoxide gets into the exhaust system, where possibly due to carbon monoxide a There could be a risk of explosion in the exhaust system. By doing this in the melt receiving container 5 existing carbon monoxide burns, you can bring in an increased amount of scrap.

Beim Frischen einer Schmelze mit 4,1 °/₀ C, 2,3 % Si, 1.0 °;„ Mn, 0,05% P, 0,05 ⁰Z₀ S, Rest Eisen mit einem Durchsatz von 24 Tonnen pro Stunde zur Erhaltung eines Stahles mit 0,1⁰Z₀ C, 0.01% Si, 0,02°/₀ Mn, 0,02% P, 0,02% S, Rest Eisen waren zur Erreichung einer Endtemperatur von 1650°C zwischen 495 und 540 kg Schrott pro 1000 kg geschmolzenes Eisen erforderlich. Der theoretische Maximalwert des Schrottes war 5C0 kg pro 1000 kg geschmolzenen Roheisens. Bei diesem Frischvorgang wurden etwa 75 cbm Sauerstoff pro Tonne Metall zugeführt und es wurde bei 1 bis 2%~Sauerstoff-Rest am Abzugseingang alles Kohlenmonoxyd dadurch verbrannt, daß etwa 213 cbm Luft pro Tonne Metall eingesaugt wurden.When refining a melt with 4.1 ° / ₀ C, 2.3% Si, 1.0 °; "Mn, 0.05% P, 0.05 ⁰ ₀ Z S, remainder iron with a throughput of 24 tons per hour Preservation of a steel with 0.1 ⁰ Z ₀ C, 0.01% Si, 0.02 ° / ₀ Mn, 0.02% P, 0.02% S, remainder iron were to achieve a final temperature of 1650 ° C between 495 and 540 kg of scrap required per 1000 kg of molten iron. The theoretical maximum value of the scrap was 5C0 kg per 1000 kg of molten pig iron. In this refining process, about 75 cbm of oxygen per ton of metal were added and with a 1 to 2% residual oxygen at the exhaust inlet, all carbon monoxide was burned by sucking in about 213 cbm of air per ton of metal.

Das Frischen kann in einer Verfahrensstufe durchgeführt werden oder auch mehrstufig. So kann z.B. in einem ersten Sprühfrischarbeitsgang das Silicium und ein Teil des Kohlenstoffs aus dem Eisen herausgeholt werden. Auf diesen Schritt kann dann ein zweiter Sprühfrischschritt folgen, um weitere Verunreinigungen zu entfernen, oder dieses aus der ersten Verfahrensstufe kommende Material kann als Aus-.gangsmaterial zur Strahlherstellung in einem anderen Behälter nach einem anderen Verfahren, z. B. in einem LD-Konverter verwendet werden. Im Falle der weiteren Frischung in einem LD-Konverter kann der Unterteil 9 des Schmelzeaufnahmebehäkers 5 der ersten Stufe das LD-Konvertergefäß selbst sein und unterhalb der Haube 6 angeordnet sein, in welche dann eine Lanze eingeführt werden kann, um den zweiten Verfahrensschritt durchzuführen. The refining can be carried out in one process stage or in several stages. E.g. In a first spray-freshening operation, the silicon and some of the carbon are extracted from the iron will. This step can then be followed by a second spray freshening step to remove further contaminants to remove, or this material coming from the first process stage can be used as starting material for beam production in another container by a different process, e.g. B. in one LD converter can be used. In the case of further freshening in an LD converter, the lower part 9 of the melt receiving container 5 of the first stage the LD converter vessel itself and below the Hood 6 can be arranged, into which a lance can then be inserted in order to carry out the second method step.

ίο Als weiteres Merkmal eines einstufigen Verfahrens kann nach einem Arbeitsgang das Aufnahmegefäß z. B. durch Drehung bewegt werden, um die Reaktion weiter in Richtung auf den Gleichgewichtszustand zu treiben.ίο As another feature of a one-step process can after one operation, the receptacle z. B. be moved by rotation to the reaction to continue to drift towards equilibrium.

An Stelle eines rechteckigen Auslasses zur Bildung des Metallstromes zu verwenden, kann man auch eine Düse verwenden, die mit einem anderen Querschnitt ein pro Längeneinheit hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen ergibt, z. B. elliptischen Querschnitt.Instead of using a rectangular outlet to form the metal flow, one can also use a Use a nozzle with a different cross-section and a high ratio of surface area per unit length results in volume, e.g. B. elliptical cross-section.

Claims

Patent claims:

1. Process for spray-refining carbon-containing metal melts, in particular pig iron melts, the melts in the form of a metal stream in a melt receiving container, which is provided with a hood-like cover, collapse and atomized by fresh gas and the droplets of refined metal are collected in the melt receiver, characterized by the supply of secondary air into the container and by the combustion of the carbon monoxide formed by the primary oxidation of spray freshening the secondary air.

2. The method according to claim 1, characterized in that the secondary air in the container is introduced by suction of exhaust gases.

3. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that metal in the solid aggregate state in the container is introduced and melted by the heat generated in the vessel.

4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in, that metal is entered in the solid state before the start of spray freshening.

5. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that metal in the solid state is continuous or intermittently during the inflow of -flüs - "- - ■, -. sigem metal is entered.

6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that as the material present in the solid state of aggregation, pre-reduced iron ore - _: optionally as granules - is entered.

7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in, that the freshening is carried out in a multi-stage process, the first stage of which is removal of silicon is used. .

8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in, that the fresh gas is directed downwards onto the metal stream falling into the melt receiving container is.

9. Device for performing the method according to claim 1 to 8, consisting of a loading

container with a top inlet for the free-falling molten metal, the container being formed essentially in two parts, namely has a hood-like upper portion with the inlet opening and a lower, as Receiving container serving section and inlet openings for introducing on the metal stream incoming fresh gas and a vent for the exit of exhaust gas from the interior of the Melt receiving container, characterized in that the melt receiving container (5) with a or a plurality of openings (20) is provided for the entry of secondary air into the container (5).

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that that the hood (6) and lower part (9) of the container (5) have a gap (20) between them for the Form air inlet.

11. Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the fresh gas inlet openings (15) in a manner known per se against

the melt jet falling into the melt receiving container (5) in the hood area downwards are directed inwards.

12. The device according to claim II, characterized in that that each fresh gas inlet opening (13ii) is designed as a Laval nozzle.

13. Device according to one or more of the preceding claims 9 to 12, characterized by a feed device (16) for slag-producing aggregates with an inlet (18) to Feeding with surcharges carried along by fresh gas and an outlet (19; I9a), which in such a way is arranged that the slag-generating aggregates between the melt jet and the Fresh gas inlet openings (15) are introduced.

14. Device according to one or more of the preceding claims 9 to 13, characterized in that that the container (5) has an additional inlet (21) in the hood-shaped cover for the addition of aggregates.

1 sheet of drawings