DE843097C - Verfahren zum Frischen von Stahl mit reinem Sauerstoff - Google Patents

Description

• Verfahren zum Frischen von Stahl mit reinem Sauerstoff I )ie Anwendung von reinem Sauerstoff zum Frischen von Stahl ist schon seit der Einführung des Windfrischens bekannt. Wenn sie noch keine @Neitere Verbreitung gefunden hat, so lag dies einerseits an den Gestehungskosten des Sauerstoffs, der bis vor wenigen Jahren noch das Verfahren als @N enig aussichtsreich erscheinen ließ. Zum anderen lag es aber darin, daß die Verfahren zum Einbringeit des Säuerstofts nicht befriedigten. So sind z. B. die Versuche, den Sauerstoff in Konvertern durch Bodendüsen einzuführen, mißlungen, weil sich keramische Düsen verstopften und auch kupferne, wassergekühlte Düsen keine ausreichende Haltbarkeit ergaben. Das gleiche gilt von den Versuchen, den Sauerstoff seitlich, von der Konverterwand her, in (las Bad zu bringen. Die genannten Nachteile lassen sich vermeiden, wenn man, wie schon von B e s s e m e r vorgesehen, den Sauerstoff von oben her auf das Bad bringt. Eine ausreichende Reaktionsgeschwindigkeit glaubt C. S c h w a r z nach der deutschen Patentschrift 735 196 dadurch zu erreichen, daß er unter Anwendung von außergewöhnlich hohen Gasgeschwindigkeiten oberhalb der Schallgeschwindigkeit den Sauerstoff von oben tief in das Stahlbad hineinbringt.
• Versuche haben nun gezeigt, daß bisher angewendete Verfahren, den Sauerstoff von oben her in den Stahl zu bringen, deshalb zu keinem befriedigenden Ergebnis führten, weil die den Stahl bedeckende Schlacke bzw. die aus der Sauerstoffeinwirkung entstehenden Reaktionsprodukte eine unmittelbare Berührung der Stahloberfläche mit dein Baraufgerichteten Sauerstoffstrahl verhinderten, sofern der Druck nicht ausreichte, sie zu durchstoßen. Selbst hei einem schräg auf die Schmelze gerichteten Sauerstoffstrahl gelang es nicht, die Oberfläche des Stahlbads freizubekommen, weil beim schräg gei ichteten Strahl die Schlacke so bewegt wird, daß sie fortlaufend an und über die Auftreffstelle gezogen wird.
• Das -\-erfahren, den Sauerstoff mit ÜberschallgeschtN-indigkeit auf die Schmelze zu bringen und die kinetische Energie des Sauerstoffstrahls so hoch zv halten, daß von ihm die Schlackendecke durchstoßen wird und er tief in das Bad eindringt, wie es beim Verfahren von C. S c h w- a r z angestrebt wird, verteuert naturgemäß die Verwendung von Sauerstoff nicht unerheblich. Wenn es möglich wäre, mit geringeren Drücken und unter Anwendung anderer \I ittel an die blanke Stahloberfläche heranzukomnten, so wäre damit ein wesentlicher wirtschaftlicher l?rfolg et-zielt.
• 1:s hat sich nun gezeigt, daß eine von Schlacke freie Auftreffstelle eines senkrecht auf die Schmelze gerichteten Gasstrahls ohne Anwendung einer so holten kinetischen Energie, daß der Strahl tief in das 13 ad eindringt, erreicht werden kann, wenn der Strahl durch eine entsprechend geformte Düse rotierend auftrifft und die Schlacke an der Auftreffstelle in Rotation versetzt. Dabei wählt man die 1 lauptrichtung des Rotation erzeugenden Gasstrahls zweckmäßig senkrecht zur Badoberfläche. Der aus den Reaktionen an der Auftreffstelle entstehende Schlackenschaum bietet die nötigen Angriffsflächen, um die rotierende Bewegung des Gasstrahls auf die Schlacke zu übertragen. Infolge der durch die Drehbewegung verursachten Zentrifugalkraft wird die Schlacke von der Auftreffstelle weggeschleudert. Die Auftreffenergie des Strahls fördert naturgemäß <fiesen Vorgang.
• Sobald die Metalloberfläche durch die Wirkung der Zentrifugalkraft freigelegt ist, tritt eine äußerst rasche Reaktion zwischen Sauerstoff und Metallbad c-in. ohne daß der Gasstrahl in das Metallbad eindringt.
• Die Düse muß besonders ausgebildet sein, und dadurch unterscheidet sie sich von den bisher bekannten Mitteln, Gase rotierend austreten zu lassen (USA-Patentschrift 723 3oi), daß hier das austretende Gas, der Sauerstoff, auf dem Weg von der 1)iise bis zur Metalloberfläche restlos resorbiert wird. Schon auf dem Wege von der Düsenmündung begegnen ihm vom kochenden Stahlbad Eisenspritzer und eisenhaltige Schlacken, so daß nur ein Teil des Gases an die Auftreffstelle gelangt, wo es sofort mit dem Stahl reagiert. Es hat sich daher als zweckmäßig erwiesen, die Rotation durch mehrere kreisförmig angeordnete, schräg blasende Düsen hervorzurufen. Die Düsen sind dabei so gerichtet, claß die Auftreffpunkte ihrer Achsen auf der Badoberfläche in einer Kreisbahn liegen. Von einer schraubenförmigen Gasführung kann man jedoch in solchen Fällen Gebrauch machen, wo die Düse ganz nah an die Metalloberfläche herangebracht werden kann.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen von zur Ausübung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens geeigneten Düsenköpfen schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. i die erste Ausführungsform des Düsenkopfes im Schnitt nach der Linie 11-O der Fig. 2, Fig. 2 den Düsenkopf in der Ansicht von vorn, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Düsenkopfes im lotrechten Schnitt, Fig. :4 denselben in Ansicht von vorn.
• Im ersten Ausführungsbeispiel Fig. i und 2 besitzt der Düsenkopf schräg gerichtete Bohrungen. Die Düsen sind im Kopf B so angeordnet, daß ihre Achse bin der Projektion den Auftreffkreis a tangential trifft.
• Im zweiten Ausführungsbeispiel Fig.3 und wird der Strahl durch Leitbleche in Rotation versetzt. Hier sind in der Mündung des Düscitkopfes C die Leitbleche D so geformt, daß der austretende Strahl in Drehbewegung versetzt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Frischen von Stahl mit reinem Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Oberfläche der Schmelze gerichtete Gasstrahl rotierend auftrifft und die Schlacke an der Auftreffstelle so in Rotation versetzt, daß die Metalloberfläche an der Auftreffstelle schlackenfrei wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation durch entsprechende Leitflächen in der Sauerstoffdüse erzeugt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation durch mehrere kreisförmig angeordnete schräg blasende Düsen hervorgerufen wird.