NL8004569A

NL8004569A - METHOD FOR PREPARING STEEL FROM SOLID METALLIC IRON CONTAINING RAW MATERIALS

Info

Publication number: NL8004569A
Application number: NL8004569A
Authority: NL
Original assignee: Kloeckner Werke Ag
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1980-08-12
Publication date: 1981-04-06
Also published as: HU178901B; PL226790A1; LU82813A1; ZA805219B; CS270404B2; DE2939859C2; GB2059997A; GB2059997B; AR222716A1; SE8006853L; PL124716B1; AU535449B2; JPS5658916A; CA1150057A; BR8006314A; AT384241B; BE885490A; ES495340A0; FR2466509A1; IT8025028A0

Description

Werkwijze voor de bereiding van staal uit vaste, metallisch ijzer bevattende grondstoffen.Process for the preparation of steel from solid metallic iron-containing raw materials.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van staal uit vaste, metallisch ijzer bevattende grondstoffen, in het bijzonder uit schroot, vast ruw ijzer, pellets, ijzerspons of willekeurige mengsels daarvan, in een 5 convertor met middelen voor het doorleiden van zuurstof die tevens is voorzien van middelen voor het opblazen van zuurstof en van invoermondstukken voor gemalen koolstofhoudende brandstoffen onder het oppervlak van de staalsmelt.The invention relates to a process for preparing steel from solid metallic iron-containing raw materials, in particular from scrap, solid pig iron, pellets, iron sponge or any mixtures thereof, in a converter with means for passing oxygen through it is also equipped with oxygen inflation devices and ground nozzles for ground carbonaceous fuels under the surface of the steel melt.

De bereiding van staal uit schroot, zonder toe-10 passing van vloeibaar ruw ijzer, vindt tegenwoordig bij voorkeur plaats in elektrische lichtboogovens. De economie van die werkwijze hangt daarbij in belangrijke mate af van de prijs voor de elektrische energie. De bekende fris-werkwijzen, waarbij zuurstof op de smelt wordt geblazen of door de smelt wordt geleid, werken 15 in vergelijking met de werkwijze waarbij gebruik wordt gemaakt van een elektrische lichtboogoven, sneller en goedkoper. Voor de bereiding van staal in een convertor is echter vloeibaar ruw ijzer nodig, waaraan, in verhouding tot de samenstelling, bij het frissen schroot als koelmiddel wordt toegevoegd. Gewoonlijk be-20 draagt de hoeveelheid schroot die wordt gebruikt tot ca 30 % berekend op het gewicht aan staal.The preparation of steel from scrap, without the use of liquid pig iron, is currently preferably carried out in electric arc furnaces. The economy of this method largely depends on the price of electrical energy. The known fresh processes, in which oxygen is blown or melted, are faster and cheaper compared to the process using an electric arc furnace. However, for the preparation of steel in a converter, liquid pig iron is needed, to which, in proportion to the composition, scrap is added as a coolant when freshened. Usually, the amount of scrap used is up to about 30% by weight of steel.

Er zijn nu friswerkwijzen voor de bereiding van staal bekend geworden, die het mogelijk maken, de hoeveelheid schroot zo ver te verhogen dat staal praktisch uit vaste, metal-25 lisch ijzer houdende grondstoffen wordt bereid, De vereiste warmte 8004569 2 wordt daarbij verkregen door het schroot voor te verhitten en door koolstofhoudende brandstoffen aan de smelt toe te voegen.Fresh processes for the preparation of steel have now become known which make it possible to increase the amount of scrap to such an extent that steel is practically prepared from solid metal-containing iron-containing raw materials. The required heat 8004569 2 is thereby obtained by preheating scrap and adding carbonaceous fuels to the melt.

Het warmte-technische rendement van de gebruikte brandstoffen bepaalt in hoofdzaak in hoeverre deze wijze van werken economisch 5 is.The thermal technical efficiency of the fuels used mainly determines to what extent this method of operation is economical.

Reeds in de oude Duitse octrooischriften 508.966 en 537.781 uit de jaren 1924 en 1929 werd een werkwijze voor de bereiding van staal in een convertor beschreven waarbij erts wordt gesmolten en waarbij aan de smelt kolenstof en zuurstof of met 10 zuurstof verrijkte lucht worden toegevoerd. Het toevoegen van brandstoffen om de vereiste warmte aan de smelt te leveren, bleek in de praktijk tamelijk moeilijk te zijn, want in het aan-vullingsoctrooi 537.781 wordt voorgesteld de werkwijze volgens het Duitse octrooischrift 508.966 uit te voeren in een elektrisch ver-15 hitte convertor. In de Duitse octrooiaanvrage P 28 38 983 getiteld "Verfahren zur Warmezufuhr bei der Stahlerzeugung im Konverter" wordt een gunstige werkwijze beschreven op het percentage schroot in de convertor willekeurig te verhogen en tenslotte nog slechts een smelt te bereiden alleen uit vaste metallisch ijzer 20 bevattende grondstoffen. Volgens de werkwijze van deze octrooiaanvrage wordt schroot in de convertor gebracht en ca 10 min. voorverhit. Tijdens het voorverhitten fungeren de in de bodem van de convertor aangebrachte inleidmondstukken voor zuurstof als branders. Na het voorverhitten brengt men hetzij vloeibaar ruw 25 ijzer in de convertor of werkt men verder zonder toevoeging van ruw ijzer. Zodra zich in de convertor een smelt bevindt, wordt door de mondstukken die onder het oppervlak van de smelt zijn gelegen, gemalen, koolstofhoudende brandstof, in hoofdzaak kooks of kookspoeder, en zuurstof met een omhullende stroom van een kool-30 waterstoffen bevattend beschermingsmedium ingeblazen. Ongeveer dezelfde hoeveelheid zuurstof die onder het oppervlak van de smelt wordt ingeleid, blaast men tegelijkertijd door de vrije ruimte van de convertor heen op het oppervlak van de staalsneLt.Already in the old German patents 508,966 and 537,781 from the years 1924 and 1929 a process for the preparation of steel in a converter was described in which ore is melted and in which coal dust and oxygen or oxygen-enriched air are supplied to the melt. The addition of fuels to provide the required heat to the melt proved to be quite difficult in practice, since Supplemental Patent 537,781 proposes to carry out the process of German Patent 508,966 in an electrically heated converter . German patent application P 28 38 983 entitled "Verfahren zur Warmezufuhr bei der Stahlerzeugung im Konverter" describes a favorable method for randomly increasing the percentage of scrap in the converter and finally preparing only a melt only from solid metallic iron-containing raw materials . According to the method of this patent application, scrap is introduced into the converter and preheated for about 10 minutes. During preheating, the oxygen introduction nozzles located in the bottom of the converter act as burners. After preheating, either liquid pig iron is introduced into the converter or the operation is continued without adding pig iron. As soon as a melt is contained in the converter, ground nozzles located below the surface of the melt are injected with ground carbonaceous fuel, mainly coke or cooking powder, and oxygen with an envelope flow of a hydrocarbon-containing protective medium. Approximately the same amount of oxygen introduced below the surface of the melt is simultaneously blown through the free space of the converter onto the surface of the steel cut.

Bij de praktische uitvoering van deze werkwijze 35 is gebleken, dat bij een sterke verlaging van het percentage ruw ijzer, gedefinieerd als de hoeveelheid ruw ijzer berekend op het 800 4 5 69 3 gewicht aan staal, en bij het toepassen van uitsluitend vaste metallisch ijzer bevattende grondstoffen, de tijd voor het doen smelten van de vaste ijzerhoudende grondstoffen meer dan proportioneel toeneemt. De daaropvolgende tijd voor de charge neemt dien-5 overeenkomstig toe. Voorts varieert het energieverbruik tijdens deze smeltfase en stijgt gemiddeld iets. De bekende werkwijze kan dientengevolge zonder toepassing van vloeibaar ruw ijzer uit economisch oogpunt beschouwd niet zo bedrijfszeker worden uitgevoerd, als bij toepassing van een minimale hoeveelheid ruw ijzersmelt.In the practical implementation of this method 35 it has been found that with a sharp decrease in the percentage of pig iron, defined as the amount of pig iron calculated on the 800 4 5 69 3 weight of steel, and when using only solid metallic iron containing raw materials, the time for melting the ferrous ferrous raw materials increases more than proportionally. The subsequent time for the charge increases accordingly. Furthermore, the energy consumption varies during this melting phase and increases slightly on average. Consequently, the known method cannot be carried out as reliably from the economic point of view without the use of liquid pig iron as with the use of a minimum amount of pig iron melt.

10 Er moet met een langere verdere tijd voor de charge worden gerekend en er treden variaties op in de warmtetechnische efficiency van de gebruikte brandstoffen tijdens het smelten van het schroot.10 A longer further time has to be taken into account for the batch and there are variations in the thermal efficiency of the fuels used during the melting of the scrap.

De uitvinding heeft nu ten doel te voorzien in een werkwijze voor de bereiding van staal, waarmee het bedrijfszeker 15 mogelijk is staal, zonder dat vloeibaar ruw ijzer nodig is met een hoog nuttig gebruik van de energie, dat wil zeggen met een energiebehoefte zoals optreedt bij toepassing van een minimale hoeveelheid van vloeibaar ruw ijzer, in een betrekkelijk korte chargetijd uit vaste metallisch ijzer bevattende grondstoffen te bereiden en 20 zo op een meer economische wijze dan tot nu toe, staal te bereiden. Volgens de uitvinding wordt dit probleem opgelost doordat in de convertor 10 tot 30 % meer staal wordt bereid dan overeenkomt met de per charge af te voeren hoeveelheid staal en doordat, na het afvoeren van de gewenste hoeveelheid staal, de extra hoeveelheid 25 staal in een afzonderlijk vat, bij voorkeur een passende pan voor het transport van staal, een zogenaamde hulppan, wordt afgetapt.The object of the invention is now to provide a process for the preparation of steel, which makes it possible to provide reliable steel without the need for liquid pig iron with a high energy utilization, that is to say with an energy requirement as occurs with use of a minimum amount of liquid pig iron, in a relatively short batch time to prepare from solid metallic iron-containing raw materials and thus to prepare steel in a more economical manner than hitherto. According to the invention, this problem is solved in that 10 to 30% more steel is prepared in the converter than corresponds to the amount of steel to be discharged per batch and because, after discharging the desired amount of steel, the additional amount of steel in a separate vessel, preferably a suitable pan for transporting steel, a so-called auxiliary pan, is drained.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voorkeur uitgevoerd in een verder ontwikkelde uitvoeringsvorm van een convertor waarin lucht door de smelt kan worden geblazen volgens 30 de Duitse octrooiaanvrage P 28 38 983. Deze convertor bezit invoer-mondstukken voor zuurstof gelegen onder het oppervlak van de staal-smelt, die er toe dienen om zuurstof bevattende middelen voor het frissen, bij voorkeur gewone zuurstof met een omhullende stroom van koolwaterstoffen ter bescherming van het mondstuk, in de smelt 35 te leiden. Tegelijkertijd is de convertor voorzien van middelen voor het inblazen van zuurstof boven het oppervlak van de smelt, 8004569 4 door welke middelen zuurstof op de smelt wordt geblazen. Deze middelen voor het opblazen van zuurstof kunnen bestaan uit mondstukken in de vuurvaste bekleding in het bovenste gedeelte van de convertor, of het kunnen op zichzelf bekende, met water gekoelde 5 lansen zijn. Men voert tussen 20 en 80 % van de totale hoeveelheid zuurstof voor het frisproces van bovenaf toe door een of meer naar het oppervlak van de smelt gerichte gasstralen die gedurende een belangrijk deel van het frisproces fungeren als in een gasruimte blazende vrije stralen, volgens het Duitse Offenlegungs-10 schrift 27 55 165. Verder is de convertor nog uitgerust met invoer-mondstukken voor koolstofhoudende brandstoffen gelegen onder het oppervlak van de smelt. Deze mondstukken laat men werken op de zelfde wijze als wordt beschreven voor de werkwijze van de nog niet ter inzage gelegde of openbaargemaakte Duitse octrooiaan-15 vrage P 29 34 333.7. Als brandstoffen komen in aanmerking kooks, bruinkoolkooks, grafiet, kolen van verschillende kwaliteit en mengsels daarvan.The method according to the invention is preferably carried out in a further developed embodiment of a converter in which air can be blown through the melt according to German patent application P 28 38 983. This converter has inlet nozzles for oxygen located under the surface of the steel -melt, which serve to introduce oxygen-containing means for freshening, preferably ordinary oxygen, with an encapsulating flow of hydrocarbons to protect the nozzle, into the melt. At the same time, the converter is provided with means for blowing oxygen in above the surface of the melt, 8004569 4 through which means blowing oxygen on the melt. These oxygen inflation means may consist of refractory nozzle nozzles in the top portion of the converter, or may be water-cooled lances known per se. Between 20 and 80% of the total amount of oxygen for the cooling process is fed from above through one or more gas jets directed towards the surface of the melt which function as free jets blowing into a gas space during a major part of the cooling process, according to German Offenlegungs-10 script 27 55 165. Furthermore, the converter is further equipped with feed nozzles for carbonaceous fuels located below the surface of the melt. These nozzles are operated in the same manner as described for the method of German Patent Application P 29 34 333.7, which has not yet been disclosed or disclosed. As fuels are considered coke, lignite coke, graphite, coal of different quality and mixtures thereof.

De gebruikte vaste, metallisch ijzer bevattende grondstoffen, in het bijzonder schroot, vast ruw ijzer, pellets, 20 ijzerspons of willekeurige mengsels daarvan worden eerst in de genoemde convertor voorverhit. Tijdens deze voorverhitfase laat men de mondstukken gelegen onder het oppervlak van de staalsmelt fungeren als brander zoals bes chreven in het Duitse Auslege-schrift P 28 16 543.7. Als brandstoffen dienen vluchtige en/of 25 gasvormige koolwaterstoffen, bij voorkeur aardgas of olie.The solid metallic iron-containing raw materials used, in particular scrap metal, solid pig iron, pellets, iron sponge or any mixtures thereof, are first preheated in said converter. During this preheating phase, the nozzles located below the surface of the steel melt are allowed to function as a burner as described in German Auslege specification P 28 16 543.7. Volatile and / or gaseous hydrocarbons, preferably natural gas or oil, serve as fuels.

Verrassenderwijze is gebleken, dat de tijd nodig voor het smelten en de warmte-technische efficiency van de voor het smelten van het schroot gebruikte brandstoffen, ongeveer constant blijven wanneer de in de convertor gebrachte hoeveelheid 30 vaste metallisch ijzer bevattende grondstoffen wordt verhoogd en wel tot maximaal een fractie van 30 % smelt bij een convertor van 30 t, tot een vloeibare fractie van maximaal ca 20 % bij een convertor van 60 t en tot een gewicht van de ingebrachte smelt-materialen van maximaal ca 10 % bij een convertor van 200 t. Bij 35 charges bestaande uit 100 % vaste metallisch ijzer houdende grondstoffen, bijvoorbeeld schroot, neemt de smelttijd, dat wil zeggen 8004569 5 de tijd die na het voorverhitten moet verlopen voordat zich smelt in het gebied van de inblaasmondstukken in de convertorbodem bevindt, meer toe dan verwacht en varieert het nuttige rendement van de gebruikte brandstoffen in deze tijd betrekkelijk sterk en 5 ligt gemiddeld lager dan bij een ter vergelijking bereide smelt waarbij gebruik werd gemaakt van een fractie aan vloeibaar uitgangsmateriaal. Vermoedelijk is een verklaring voor deze verlenging van de smeltfase en het verhoogde energieverbruik bij het werken zonder toepassing van vloeibaar uitgangsmateriaal, dat 10 de overgang van het voorverhitte schroot in een vloeibare massa met een voldoende groot volume, waarin de koolstofhoudende brandstoffen oplossen en onder ontwikkeling van warmte tot CO verbranden, door de betrekkelijk sterk variërende bedrijfsomstandigheden tijdens deze procesfase verschillend verloopt. De wisselende be-15 drijfsomstandigheden kunnen bijvoorbeeld worden veroorzaakt door verschillende soorten schrot door de pakking ervan in de convertor, door de bereikte oxydatiêgraad bij het voorverhitten van de vaste, metallisch ijzer houdende grondstoffen en de daaruit resulterende veranderingen bij de warmte-overdracht. Bovendien kunnen 20 variaties bij het opsmelten en de beginligging van de smelt in de convertor in het bijzonder ten opzichte van de mondstukken, worden verwacht.Surprisingly, it has been found that the melting time and heat efficiency of the fuels used to melt the scrap remain approximately constant as the amount of solid metallic iron-containing raw materials introduced into the converter is increased to a maximum a fraction of 30% melts with a converter of 30 t, to a liquid fraction of a maximum of approx. 20% with a converter of 60 t and to a weight of the introduced melting materials of a maximum of approx. 10% with a converter of 200 t. At 35 batches consisting of 100% solid metallic ferrous raw materials, for example, scrap, the melting time, ie 8004569 5, the time that must elapse after preheating before melting is in the region of the blow-in nozzles in the converter bottom, increases more than the useful efficiency of the fuels used today is expected and varies relatively widely and is, on average, lower than in a comparative melt using a fraction of the liquid feedstock. It is presumably an explanation for this extension of the melting phase and the increased energy consumption when operating without the use of liquid starting material, that the transition of the preheated scrap into a liquid mass of a sufficiently large volume in which the carbon-containing fuels dissolve and under development of burn heat to CO, due to the relatively widely varying operating conditions during this process phase. The varying operating conditions can be caused, for example, by different types of scrap through its packing in the converter, by the degree of oxidation achieved upon preheating of the solid metallic iron-containing raw materials and the resulting changes in heat transfer. In addition, variations in the melting and initial position of the melt in the converter, particularly with respect to the nozzles, can be expected.

Volgens de uitvinding worden in de convertor 10 tot 30 % meer staal bereid als voor verdere verwerking moet worden 25 afgetapt, dat wil zeggen voor de verdere verwerking in de staal fabriek moet worden afgetapt. Er worden bijvoorbeeld in een convertor van 100 t ca 120 t staal gefrist en daarvan worden 100 t voor verder verwerken in de staalfabriek afgetapt.According to the invention, 10 to 30% more steel is prepared in the converter if tapping is required for further processing, ie tapping for further processing in the steel plant. For example, approx. 120 t of steel are freshened in a converter of 100 t and 100 t of which are tapped for further processing in the steel factory.

Volgens de uitvinding wordt de extra hoeveelheid 30 staal van ca 10 tot 30 %, na het aftappen van de voor verdere verwerking bestemde hoeveelheid staal, afgetapt in een hulpvat om het tijdelijk te bewaren, bijvoorbeeld in een staalpan van geschikte afmetingen. In deze hulppan wordt de rest van het staal eerst bewaard en na het voorverhitten van het schrot weer aan de volgende 35 charge in de convertor toegevoegd.According to the invention, the additional amount of steel of about 10 to 30%, after tapping the amount of steel intended for further processing, is tapped in an auxiliary vessel for temporary storage, for example in a steel pan of suitable dimensions. In this auxiliary pan the rest of the steel is first stored and after preheating the scrap, it is added back to the next 35 batch in the converter.

Het is zowel voor het praktisch uitvoeren van de 8004569 6 werkwijze als voor het economisch uitvoeren van de nieuwe werkwijze van belang, dat de voor de volgende charge bestemde hoeveelheid vloeibaar staal uit de convertor wordt verwijderd en na het vullen van de convertor met het schrot voor de volgende charge en 5 het voorverhitten van dat schrot, weer aan de convertor wordt toegevoegd. Een in de convertor achterblijvende resthoeveelheid staal zou twee belangrijke nadelen hebben. Als een hoeveelheid vloeibaar staal in de convertor achterblijft, is het niet mogelijk, het schrot door middel van in de convertorbodem aangebrachte branders 10 voor te verhitten. Dan moet echter de vereiste hoeveelheid vloeibaar staal tenminste tweemaal zo groot zijn als bij werken met voorverhit schrot. Bovendien is het altijd problematisch om in een staalsmelt, in het bijzonder als de hoeveelheid daarvan groot is, schrot toe te voegen, omdat gewoonlijk het inbrengen van het 15 schrot gepaard gaat met manipulaties aan de convertor en bovendien verdere reacties tussen het schrot en de vloeibare smelt kunnen optreden.It is important for the practical implementation of the 8004569 6 process as well as for the economic implementation of the new process that the quantity of liquid steel intended for the next batch is removed from the converter and after filling the converter with the scrap for the next batch and preheating that scrap is added back to the converter. A residual amount of steel remaining in the converter would have two major drawbacks. If an amount of liquid steel remains in the converter, it is not possible to preheat the scrap by means of burners 10 arranged in the converter bottom. In that case, however, the required amount of liquid steel must be at least twice as large as when working with preheated scrap. In addition, it is always problematic to add scrap in a steel melt, especially if the amount thereof is large, because usually the introduction of the scrap involves manipulations on the converter and further reactions between the scrap and the liquid melt can occur.

Volgens de uitvinding is het gunstig gebleken, de resthoeveelheid staal die weer moet worden teruggevoerd, dat 20 wil zeggen de extra hoeveelheid staal van 10 tot 30 %, op te kolen tot een koolstofgehalte groter dan 1 %, bij voorkeur tussen 2 en 3 %. Door het opkolen treedt weliswaar een afkoeling van het stad. in de hulppan op, maar door het verlagen van de stoltemperatuur van de smelt die rijker is aan koolstof wordt het gevaar dat de 25 terug te voeren smelt, zodra ze met het schrot bij het inbrengen in de convertor in contact komt, ten dele stolt, kleiner. Tenslotte wordt, door inblazen van zuurstof, via de verbranding van de in de smelt aanwezige koolstof energie gewonnen die bijdraagt tot een gewenste, snelle verhitting van het gesmolten materiaal in de 30 convertor en de gesmolten fractie in de convertor vergroot.According to the invention it has been found advantageous to coal the residual amount of steel to be recycled, ie the extra amount of steel of 10 to 30%, to a carbon content of greater than 1%, preferably between 2 and 3%. It is true that the coal is cooling the city. in the auxiliary pan, but by lowering the solidification temperature of the carbon-rich melt, the danger of the melt to be returned melts as soon as it comes into contact with the scrap when introduced into the converter, smaller. Finally, by blowing in oxygen, through the combustion of the carbon present in the melt, energy is recovered which contributes to a desired, rapid heating of the molten material in the converter and increases the molten fraction in the converter.

Om bij het voorverhitten van de in de convertor gebrachte vaste, metallisch ijzer bevattende grondstoffen, bijvoorbeeld schrot, een zo gunstig mogelijk nuttig gebruik van de warmte te bereiken, wordt er naar gestreefd dat er geen resten 35 staal in de convertor achterblijven. Wanneer de staalsmelt volledig uit de convertor wordt verwijderd, is het echter onvermijdelijk 8004569 -5" £> 7 dat er een hoeveelheid vloeibare slak met het staal wordt meegevoerd. Tussen deze slak die rijk is aan ijzeroxyde en de opgekooide staalsmelt kunnen in de hulppan ongewenste reacties optreden. Volgens de uitvinding worden daarom aan de resthoeveelheid staal 5 desoxydatiemiddelen, bijvoorbeeld silicium, toegevoegd tot een gehalte tussen 0,1 en 1,5 %. Daardoor kunnen de betreffende reacties tussen slak en resthoeveelheid staal in verregaande mate worden onderdrukt.In order to achieve the most beneficial use of the heat during the preheating of the solid metallic iron-containing raw materials introduced into the converter, the aim is to ensure that no residues of steel remain in the converter. However, when the steel melt is completely removed from the converter, it is unavoidable that an amount of liquid slag will be entrained with the steel. Between this iron oxide rich slag and the caged steel melt, undesirable in the auxiliary pan According to the invention, deoxidizing agents, for example silicon, are therefore added to the residual amount of steel 5 to a content of between 0.1 and 1.5%, whereby the respective reactions between slag and residual amount of steel can be suppressed to a large extent.

Volgens de uitvinding is het bijzonder economisch 10 gebleken, de kool reeds in de convertor geheel of ten dele aan de vloeibare resthoeveelheid staal toe te voegen, voordat dat staal wordt afgetapt in de hulppan. Het opkolen vindt op eenvoudige wijze plaats door de koolstofhoudende, gemalen brandstoffen, bijvoorbeeld kooks, die men via de aanwezige invoermondstukken in de 15 bodem van de convertor inblaast.According to the invention, it has been found to be particularly economical to add all or part of the carbon to the liquid residual amount of steel already in the converter before the steel is drained in the auxiliary pan. The carbonization takes place in a simple manner by the carbonaceous, ground fuels, for example coke, which are blown into the bottom of the converter via the present nozzles.

Het opkolen van de resthoeveelheid staal volgens de uitvinding in de convertor heeft bijzondere voordelen, als het staal volgens het zogenaamde tweeslakken-procede wordt gefrist. Bij de tweeslakken-techniek verwijdert men de eerste slak na de hoofd-20 frisperiode zoveel mogelijk. Deze slak bevat belangrijke hoeveelheden van de bij het frissen te verwijderen elementen zoals fosfor en zwavel. Bij het zogenaamde na- of gereedblazen wordt in de convertor een tweede slak gevormd, waarvan het ijzeroxydegehalte normaliter tussen 15 en 20 % ligt. Wordt nu in de terug te voeren 25 resthoeveelheid staal in de convertor koolstof ingeblazen, dan wordt tegelijkertijd het ijzeroxydegehalte van deze tweede slak, die zich nog in de convertor bevindt, verminderd. De slak wordt daardoor viskeus tot kruimelig en kan in deze toestand gemakkelijker in de convertor worden achtergehouden als de resthoeveelheid staal 30 wordt afgetapt in de hulppan. Deze slak laat men als kalkhoudende hulpgrondstof voor de volgende charge in de convertor. Op deze wijze wordt het kalkverbruik verminderd en wordt tegelijkertijd de warmte-economie van de werkwijze verbeterd, omdat er minder kalk verhit behoeft te worden. Voorts is gebleken, dat deze, ten 35 dele kruimelige, slak de warmtetechnische efficiency bij het voorverhitten verbetert in vergelijking met een vloeibare slak. De reden 8004569 δ hiervoor is waarschijnlijk, dat vloeibare slak gemakkelijker op het metallische ingebrachte materiaal, bijvoorbeeld schrot, stolt en de warmte-overdracht slechter maakt. Zoals gezegd is het bovendien moeilijk, de resthoeveelheid staal volledig uit de 5 convertor te verwijderen, zo lang de slak dunvloeibaar is. Een resthoeveelheid staal in de convertor leidt echter bij het voorverhitten weer tot een duidelijke vermindering van de warmte-technische efficiency van de gebruikte brandstoffen.The carbonization of the residual amount of steel according to the invention in the converter has special advantages if the steel is freshened according to the so-called two-slag process. In the two-snail technique, the first snail is removed as much as possible after the main 20-cooling period. This slag contains important amounts of the elements to be removed when freshening, such as phosphorus and sulfur. In the so-called after or ready blowing, a second slag is formed in the converter, the iron oxide content of which is normally between 15 and 20%. If the residual amount of steel to be recycled is now blown into the converter carbon, the iron oxide content of this second slag, which is still in the converter, is simultaneously reduced. The slag thereby becomes viscous to crumbly and can more easily be retained in the converter in this state if the residual amount of steel 30 is tapped into the auxiliary pan. This slag is left as a calcareous auxiliary raw material for the next batch in the converter. In this way the lime consumption is reduced and at the same time the heat economy of the process is improved, because less lime has to be heated. It has further been found that this partly crumbly slag improves heat engineering efficiency in preheating compared to a liquid slag. The reason 8004569 δ for this is probably that liquid slag is more easily solidified on the metallic material introduced, for example scrap, and makes the heat transfer worse. Moreover, as mentioned, it is difficult to completely remove the residual amount of steel from the converter, as long as the slag is thinly liquid. However, a residual amount of steel in the converter leads to a significant reduction in the thermal efficiency of the fuels used during preheating.

Het ligt geheel binnen het kader van de uitvin-10 ding om de wezenlijke maatregel volgens de uitvinding, namelijk het steeds vormen van een resthoeveelheid staal en het terugvoeren daarvan bij de volgende charge, aan te passen aan de bedrijfsomstandigheden die in de verschillende staalfabrieken heersen. Daarbij kunnen zowel de resthoeveelheid staal, het tijd-15 stip van toevoeging en de toegepaste hoeveelheden legerings- bestanddelen, in het bijzonder koolstof en silicium, binnen wijde grenzen worden gevarieerd terwijl toch aan de basisidee van de uitvinding, de bereiding van staal zonder toepassing van vloeibaar ruw ijzer, wordt voldaan.It is entirely within the scope of the invention to adapt the essential measure according to the invention, namely to always form a residual quantity of steel and to recycle it at the next batch, to the operating conditions prevailing in the different steel mills. In addition, the residual amount of steel, the time of addition and the amounts of alloying constituents used, in particular carbon and silicon, can be varied within wide limits, while still the basic idea of the invention, the preparation of steel without using liquid pig iron, are satisfied.

20 800456920 8004569

Claims

1. A process for the preparation of steel from solid metallic iron-containing raw materials, in particular scrap metal, solid pig iron, pellets, sponge iron or any mixtures thereof, in a converter with oxygen-passing means also provided of oxygen inflators and of nozzles for introducing milled, carbonaceous fuels below the surface of the steel melt, characterized in that 10 to 30% more steel is prepared in the converter than those for draining and further processing the desired amount of steel and, after tapping the amount of steel desired for further processing, the extra amount of steel is tapped in a separate vessel, preferably a suitable pan for the transport of steel, a so-called auxiliary pan.

A method according to claim 1, characterized in that the additional amount of steel with or without alloying additives is also introduced into the converter at the next batch, after preheating the solid metallic iron-containing raw materials introduced into the converter.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that after the desired amount of steel has been tapped for additional processing, the additional amount of steel is caged in the converter.

4. Method according to claim 3, characterized in that after the main freshening phase the slag is removed as much as possible from the converter.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the amount of steel to be recycled (the extra amount of steel tapped separately) is adjusted to a silicon content between 0.1 and 1.5 by means of silicon-containing alloying agents. %.

6. Methods, substantially as described in the description and / or the example. 8004569