DE1533901C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zu dessen Ausübung besonders vorteilhafte Vorrichtung zum Frischen von Roheisen zu Stahl durch Aufblasen von sauerstoffhaltigem Gas in einem Großkonverter mit mehreren, parallel zueinander angeordneten Lanzen. .

Aus der österreichischen Patentschrift 249 715 ist ein Verfahren bekannt, das in einem Großkonverter durchgeführt wird, und bei dem durch zwei, zueinander parallele Blaslanzen Sauerstoff auf das Bad geblasen wird. Durch die Anordnung der zwei parallelen Lanzen werden zwei Brennflecke erzeugt, die die Frischdauer in dem Großkonverter insofern herabsetzen als während einer bestimmten Blasdauer eine größere Menge des Roheisens den Einwirkungen eines praktisch verdoppelten Brennfleckes ausgesetzt werden. Die bekannte Anordnung von zwei parallel zueinander verlaufenden Lanzen dient jedoch dem Zweck, bei abwechselndem, pulsierenden Aufblasen des Gases durch die eine und die andere Lanze die waagerechte Badoberfläche zu einer Schaukelbewegung anzuregen. Tatsächlich wird daher die Wirkung eines »doppelten Brennfleckes« nicht erreicht, sondern mehr auf die mechanische Wirkung einer Gasbeaufschlagung, d. h. auf eine Übertragung von Schwingungen abgestellt. Ein solches Verfahren kann naturgemäß nur über einem Schmelzbad angewendet werden. Die Anwendung des Verfahrens in verschiedenen Stadien des Schmelzprozesses, insbesondere desjenigen der Schrotteinschmelzung, bringt keinerlei Vorteile.

Bei dem bekannten Verfahren, an mehreren Stellen im Konverterinnenraum gleichzeitig zu blasen, tritt ferner ein weiterer Nachteil auf. Der Stahl des reinen Sauerstoffs trifft zwar die Schmelzbadoberfläche, d. h. die Schlackenschicht aus einiger Entfernung, wodurch ein Raum gebildet wird, in dem ein Reaktionsgebiet geschaffen wird. In der heißesten . Zone, dem sogenannten Brennfleck auf dem Badspiegel, bildet sich das Reaktionsgebiet größter Intensität aus. Dabei soll der Brennfleck mit seiner hohen Temperatur hinsichtlich seiner Ausdehnung in sol-' chen Grenzen bleiben, daß eine Beeinträchtigung des Futters nicht auftritt. Beim Blasen mittels reinen Sauerstoffes in der Ausmauerung des Konverters benachbarten Zonen tritt die Gefahr der Zerstörung der Ausmauerung auf.

Andererseits ergeben sich bei modernen Großgefäßen, beispielsweise von 100 bis 300 t Inhalt, neue Verhältnisse. Solche Gefäße weisen in Blasstellung Schmelzbadoberflächen auf, bei denen der erzeugte Brennfleck nur einen kleinen Teil der Badoberfläche einnimmt und daher auch keine Gefahr für die Ausmauerung des Gefäßes bildet. Außerdem hat sich in ■ der Praxis erwiesen, daß bei steigendem Roheisenbzw. Schrott- oder Erzeinsatz weder eine ausreichende Erhitzung noch ein schnelles Frischen erfolgen können.

Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, große Mengen Roheisen, Schrott und Erz in einem Großkonverter zu frischen und hierfür ; die verfahrenstechnischen Voraussetzungen zu schaffen.

Es wird davon ausgegangen, daß keineswegs die _;, Verdoppelung der im Prozeß vorhandenen Mengen einfach mit der Verdoppelung des Blasmediums mengenmäßig zu bewältigen ist. Ferner ist darauf < Rücksicht zu nehmen, daß in solchen Großgefäßen

• die gleichmäßige Verteilung des einzelnen Beschickungsmaterials im Einzelfall nicht· gegeben ist und bezogen auf eine Reihe von Schmelzprozessen auch kein befriedigender Durchschnitt erzielt werden

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem mindestens zwei Blaslanzen, deren Achsen vor dem Blasen in an sich be-

• kannter Weise .auf die Schmelzbadoberfläche eingestellt worden sind, während des Ablaufs des Frischprozesses in relativ zueinander wechselnder horizontaler Entfernung gehalten werden. Zunächst erreicht man damit die Vergrößerung der Brennfleck-Wirkungsbereiche. Die Ausdehnung der Reaktionsfläche läßt sich erheblich vergrößern. Dadurch erfolgt die Aufheizung des Bades gleichmäßiger. Insbesondere . erweist sich die Maßnahme der sich relativ zueinander bewegenden Brennflecke vorteilhaft für die Schaffung einer größeren Zone als bisher, in der nicht mehr die Kerntemperaturen anzutreffen sind, sondern gemäßigtere Bereiche, die günstig für die Verbrennung der Eisenbegleiter wirken. Demgegenüber erbringen die Kernzonen ein schnelles Anlaufen des -

Prozesses bei großen Materialmengen.

Die erfindungsgemäßen Wirkungen können gemäß einem weiteren bekannten Vorschlag (Patentschrift Nr. 50 636 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin) nicht durch exzentrische Anordnung einer weiteren Lanze zusätzlich zur zentrisch oder exzentrisch zur Konverterachse angeordneten Blaslanze bewirkt werden. Im bekannten Fall wird dadurch lediglich der einzelne Brennfleck unmittelbar benachbart verstärkt. Bei einem anderen bekannten Verfahren (österreichische Patentschrift 174 388) verstärken die aus mehreren Düsen austretenden Gasströme, die hierbei gegeneinander gerichtet sind, den resultierenden Gasstrom. Dies trägt jedoch lediglich zur Verstärkung des Brennfleckes bei, was deswegen nicht vorteilhaft sein kann, weil höhere Temperar türen auftreten, die nicht nur zur Verbrennung der Eisenbegleiter, sondern auch teilweise zur Verbrennung des Eisens selbst führen.

In weiterer Ausgestaltung des- Grundgedankens der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn zwei Blaslanzen in stetigem Wechsel der Richtung zueinander hin- und herbewegt werden. Der sich dabei einstellende Effekt besteht in einer zusätzlichen Mischwirkung. Das Schmelzbad wird durch die Stetigkeit der immer wiederkehrenden Impulse in Bewegung versetzt, so daß die Reaktionsvorgänge über eine große Fläche verteilt eingeleitet werden. Dieses Verfahren birgt die Möglichkeit in sich, zwar gleichmäßig die Reaktion einleiten zu können, jedoch dieselbe in ihrer Intensität von Anfang bis Ende steuern zu können.

Blaslanzen einer bekannten Bauart (deutsche Auslegeschrift 1212 569) hängen an den Seilen einer Winde, welche auf einem Katzwagen befestigt ist. Auch die lotrechte Führungsbahn für den Lanzenschlitten ist am Rahmen des Katzfahrwerks befestigt. Vor Einsetzen des Blasbetriebes fährt der Katzwagen in eine Stellung über der Konvertermündung. Der Lanzenschlitten wird abwärts bewegt, bis die Lanze mit ihrer Düsenspitze die richtige Höhenlage zum Blasen über dem Badspiegel erreicht hat. Nach Blasende oder bei Wechsel einer Lanze wird der Lanzenschlitten hochgezogen und je nach Bedarf nach erfolgten Montagearbeiten wieder abgesenkt. Der Katz-"wagen dient somit als Träger für eine lotrechte Führung, in der eine Halterung mit den Anschlüssen für die Betriebsmittel der Blaslanze gleitet oder rollt.

Die bekannte Vorrichtung mit einer lotrechten 'Führungsbahn und an dieser bewegbaren Schlitten, Wagen oder dergleichen mit einer Klemmeinrichtung für die Lanzen ist nach der weiteren Erfindung derart weitergebildet, indem mehrere im Betriebszustand zusätzlich horizontal verstellbare Lanzenhalter vor-, gesehen sind und an diesen angreifende Stellantriebe, die am lotrecht bewegbaren Lanzenschlitten abgestützt sind. Damit läßt sich eine einzelne Blaslanze unabhängig von anderen zusätzlich in horizontaler Richtung bewegen. Mit einer solchen Einrichtung gelangt der gesamte Bereich des Badspiegels in die Reichweite eines der erzeugten Brennflecke. Ein Hin- und Herbewegen der vorhandenen Lanze hingegen führt zur bereits beschriebenen Wirkung der Durchmischung bzw. zum wirkungsvollen Berühren der Schlackenteile mit einem größeren Teil der Schmelze als bisher. Der Aufbau der Vorrichtung läßt sich dabei verhältnismäßig einfach durchführen, so daß sich an bereits bestehenden Anlagen nachträglich ein Einbau lohnt. Er ergeben sich keine Schwierigkeiten bezüglich der Betriebsmittelzuführungen, weil bereits bei bekannten Anlagen ohnehin am Höhenschlitten einesteils flexible Zuleitungen andernteils starre für den Anschluß der Lanzenstutzen erforderliche Verbindungsteile vorhanden sind.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere der Stellantriebe abwech¹ selnd gegenläufig steuerbar. Eine hiermit ausgerüstete Anlage dient hauptsächlich zum Zwecke der Bad-durchmischung sowie zum schnellen Aufheizen bzw. Ingangbringen des metallurgischen Prozesses.

Weitere wirkungsvolle Maßnahmen, um das Schmelzbad während des metallurgischen Prozesses durchmischen zu können, beispielsweise die Schlacke oder Teile davon in Bewegung zu versetzen, können nach einer zusätzlichen Verbesserung der Erfindung dann erzielt werden, wenn an der lotrechten Führungsbahn mehrere unabhängig voneinander höhenverstellbare Lanzenschlitten für die jeweils horizontal verstellbaren Lanzenhalter vorgesehen sind. Damit wird eine unabhängige Höhenbewegung der einzelnen Lanzen und somit eine Veränderung des Abstandes des Blasstrahls von der Schmelzbadoberfläche möglich gemacht.

In weiterer Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Rollenführungen der Lanzenhalter am Lanzenschlitten mittels mehrerer Rollenpaare mit senkrecht aufeinander stehenden Achsen, die die Lanzenhalter auf horizontalen zueinander senkrecht stehenden Schienen führen, vorhanden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der ' erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt und im folgenden näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch das Konvertergefäß mit lotrecht aufgehängter Lanzenführung, die am Katzwagen befestigt ist.

F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die Konvertermündung mit schematisch angedeuteten Führungsträgern für die daran höhenverstellbaren Lanzenschlitten.

Fig. 3 stellt in vergrößerter Ansicht eine mit »A« bezeichnete Einzelheit aus F i g. 1 dar.

In Fig. 1 bewegt sich über dem Konvertergefäß 1 mit Schmelze 2 an einer gerüstfesien horizontalen Bahn 3 der Katzwagen 4. An diesem sind lotrechte Führungen 5 und 6 befestigt. Diese finden in einer weiter nicht dargestellten Form ihre Fortsetzung an ähnlichen, jedoch ortsfesten über der Mündung des Konverters 1 angebrachten Führungsverlängerungen. In der gezeichneten Stellung befindet sich der Konverter 1 in Blasstellung sowie der Katzwagen 4 in Einfahrstellung zum Absenken der Lanzen 7 und 8 auf den Spiegel 9 des Schmelzbades 2. Zu diesem Zweck laufen in den Führungen 5 und 6 die Lanzenschlitten /10 und 11, die als Halterungen für die Blaslanzen 7

55'und 8 dienen. Jeder der Lanzenschlitten 10 und 11 besitzt starr eingebaute Betriebsmittelzuleitungen 12, 13 und 14 sowie nicht weiter gezeigte, zum Katzwagen 4 führende flexible Schläuche oder dergleichen zur Zuführung von Frischmedium bzw. Kühlmittel.

Die Lanzenschlitten 10 und 11 sind mit weiter nicht dargestellten Hubmitteln an Winden aufgehängt, die auf dem Katzwagen 4 befestigt sind.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, werden die Führungen 5 und 6 aus Doppel-T-Trägern gebildet,. an denen beispielsweise mittels Laufrollen die Lanzenschlitten 10 und 11 höhenverfahrbar sind. Zusätzlich zur Höhenverstellbarkeit (Fig. 3) ergibt sich an jedem der beiden gezeigten Führungsträger 5 und 6 eine

Querversteilbarkeit, wobei sich am Lanzenschlitten 10 eine Konsole 10 a befindet, die als Auflager für einen Stellmotor 15 dient. Dessen Hubkolben 16 ist mit dem eigentlichen Träger 17 der Lanzenhalterung verbunden; d. h. jede der Lanzen ist auf einem Lanzenhalter 17 festgeklemmt. Der Lanzenschlitten 10 weist nunmehr zwei horizontale Führungsbahnen 18« und 18i> auf. Diese sind schienenartig ausgebildet, so daß mehrere Laufrollen 19 geführt werden können.

Der Stellmotor 15 kann aus einem hydraulischen oder elektrischen Motor (Linearmotor) bestehen und bewegt beim Einschalten die jeweilige Lanze 7 oder 8 in horizontaler Richtung. Zwecks Vermeidung von Verklemmungen in horizontaler Führungsbahn sind die Schienen 18« und 18 b in beträchtlichem Abstand angeordnet.

Da der Schwerpunkt der Lanze sowie deren Betriebsmittelanschlüsse nicht mit dem Flächenschwerpunkt der lotrechten Führung zusammenfällt, ist mittels einer weiteren horizontalen Führung 20 senkrecht zur Zeichenebene in beiden Bereichen der ersten Führungen 18« und 18ft eine weitere Schiene, wie bei 21 angedeutet, vorgesehen. Der Lanzenhalter 17 ist damit in zwei aufeinander senkrechtstehenden Richtungen abgestützt und kann ohne größere Widerstände durch den Stellmotor 15 bewegt werden.

In den Fig. 1 und 3 erkennt man in ausgezogener Strichführung gezeichnet die eine Endstellung der Lanze 7 innerhalb der horizontalen Bewegungsmöglichkeit und in strichpunktiert gezeichneter Darstellung die andere Endstellung der Lanze 7.

Es ist leicht möglich, die in der Zeichnung offenbarte erfindungsgemäße Vorrichtung auch in abgewandelter Form anzuwenden. Beispielsweise kann der horizontale Verstellbereich dadurch erweiten

ίο werden, daß einer der Lanzenschlitten vor den Führungen 5 und 6 und der andere hinter diesen angeordnet ist. In einem solchen Fall kann der Abstand der lotrechten Führungen 5 oder 6 beträchtlich vergrößert werden, wobei gleichzeitig ein Aneinandervorbeibewegen der Blaslanzen während des Blasbetriebs ermöglicht wird. Trotzdem bleibt die unabhängige Höhenverstellbarkeit beider Blaslanzenschlitten erhalten. Eine solche Anordnung bedeutet einen Ausgleich bezüglich des auf den Katzwagen 4 wirkenden Kippmomentes. Außerdem kann auf diese Weise die Wegstrecke des horizontalen Verstellweges vergrößert werden, falls dies erwünscht ist. Die Erfindung engt auch keineswegs die Wahl der Führungsmittel ein, es ist selbstverständlich als zur Erfindung gehörend zu betrachten, an Stelle von Rollenführungen, ,Gleitführungen und dergleichen vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Frischen von Roheisen zu Stahl durch Aufblasen von sauerstoffhaltigem Gas in einem Großkonverter mit mehreren, parallel zueinander angeordneten Lanzen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Blaslanzen, deren Achsen vor dem Blasen in an sich bekannter Weise auf die Schmelzbadoberfläche eingestellt worden sind, während des Ablaufs des Frischprozesses in relativ zueinander wechselnder horizontaler Entfernung gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Blaslanzen in stetigem Wechsel der Richtung zueinander hin- und herbewegt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einer lotrechten Führungsbahn und an dieser bewegbarem Schlitten, Wagen oder dergleichen mit einer Klemmeinrichtung für die Lanzen, gekennzeichnet durch mehrere im Betriebszustand zusätzlich horizontal verstellbare Lanzenhalte;· (17) und an diesen angreifende Stellantriebe (15,16), die am lotrecht bewegbaren Lanzenschlitten (10, 11) abgestützt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Stellantriebe (15, 16) abwechselnd gegenläufig steuerbar sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der lotrechten Führungsbahn (5, 6) mehrere unabhängig voneinander höhenverstellbare Lanzenschlitten (10, 11) für die jeweils horizontal verstellbaren Lanzenhalter (17) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, gekennzeichnet durch Rollenführungen der Lanzenhalter.(17) am Lanzenschlitten (10,11) mittels mehrerer Rollenpaare (19, 20) mit senkrecht aufeinander stehenden Achsen, die die Lanzenhalter (17) auf horizontalen, zueinander senkrecht stehenden Schienen (18 a, 18 b, 21) führen.