DD282363A7

DD282363A7 - Verfahren zum betreiben eines kokslosen, gasgefeuerten kupolofens

Info

Publication number: DD282363A7
Application number: DD31301688A
Authority: DD
Inventors: Michael Schaaf; Joachim Mallon; Joachim Kuhla; Klaus Schimmangk; Manfred Jank; Waldemar Neumann
Original assignee: Sbkw Keulahuette Krauschwitz V
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1990-09-12
Also published as: GB2216142A; GB8903819D0; FR2631042A1; DE3904206A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines kokslosen, gasgefeuerten Kupolofens zum Schmelzen und UEberhitzen von Eisenmetallen und deren Legierungen, insbesondere von Guszeisen, in metallurgischen Betrieben. Erfindungsgemaesz werden den Gattierungskomponenten je Tonne metallischen Einsatzmaterials 0,5 bis 5 kg Silizium in Form von Ferrosilizium mit einer Koernung von 10 bis 20 mm zugesetzt. Aufgrund seiner geringen Stueckigkeit gelangt das Ferrosilizium beim Gattiervorgang durch die freien Raeume der Schuettsaeule bis unmittelbar in den Rostbereich, schmilzt rasch auf und bildet eine niedrigviskose Schlacke, die ungehindert in den Herd abflieszt. Der Vorteil des Verfahrens zum Betreiben eines kokslosen, gasgefeuerten Kopolofens besteht in der optimalen Stabilitaet des Ofenganges im praktischen Schmelzprozesz.{koksloser, gasgefeuerter Kupolofen; Schmelzen und UEberhitzen von Eisenmetallen; Gattiervorgang; Ferrosilizium}

Description

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll am Beispiel des Betreibens eines kokslosen, gasgefeuerten Kupolofens zum Schmelzen und Überhitzen von Gußeisen dargestellt werden.

Zur Herstellung von GGLsind je Tonne metallischen EinsaUmateriales bei einer Charge 4kg FeSi 75, d. h. 3 kg Si, mit c er Körnung von 20mm zuzugeben. Das zugesetzte Silizium in Form von Ferrosilizium ist in der Berechnung der Gattierungsanahse so berücksichtigt, daß die je Tonne metallischen Einsatzmateriales eingebrachte Siliziummenge konstant bleibt. Es ist eine Schmelzleistung von 9,5 bis 10 t/h bei einem Gasenergieeinsatz von 23700 MJ/h mit einer Abstichtemperatur von 152O⁰C erzielbar. Die Schlacke im Herd ist ideal glatt, hat einen Endgthalt von FeO von 4,5% und keine höhcrwertigen Eisenuxide. Der erzielte Kohlenstoffabbrand beträgt 7,5% und der Siliziumabbrand 11,4%. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt zu einem sehr gleichmäßigen Ofengang mit gleichbleibend niedrigem Ofenraumdruck.

Claims

Verfahren zum Beireiben eines kokslosen, gasgefeuerten Kupolofens zum Schmelzen und Überhitzen von Eisenmetallen und deren Legierungen, insbesonders von Gußeisen, wobei üblicherweise das geschmolzene Metall durch ein innerhalb des Schachtes angeordnetes Bett mit aus losen, kugelförmig ausgebildeten, kalkgebundenen Glanzerz-Graphitkörpern oder keramischen Materialien läuft, gekennzeichnet dadurch, daß den Gattierungskomponenten je Tonne metallischen Einsatzmaterials 0,5 bis 5kg Silizium in Form von Ferrosilizium mit einer Körnung von 10 bis 20mm zugesetzt werden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines kokslosen, gasgefouerten Kupolofens zum Schmelzen und Überhitzen von Eisenmetallen und deren Legierungen, insbesondere von Gußeisen, in metallurgischen Betrieben.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist es, daß beim gasgefeuerten Kupolofen der Brennstoff durch unmittelbar am Ofenschacht oder am seitlich in den Ofenschacht übergehenden Herd angeordnete Brenner umgesetzt wird. Die so erzeugten heißen Ofengase strömen in die Überhitzungskammer und danach im Gegenstromprinzip durch die Schüttsäule, welche durch eine als wassergekühlter Rost ausgeführte Halteeinrichtung für das Bett- und metallische Einsatzmaterial einschließlich der Zuschlagkomponenten getrennt sind. Durch die heißen Ofengase kommt es zum Schmelzen des metallischen Einsatzmatenals und zum Verschmelzen der Zuschlagkorrnonenten, wobei diese in einen das flüssige Eisen sammelnden Herd abtropfan. Im Herd überhitzen die heißen Ofengase das flüssige Eisen. So ist beispielsweise in DE-AS 2204042 ein Verfahren zum Schmelzen von Eisen mit einem in dieser Bauweise ausgeführten, gasgefeuerten Kupolofen dargestellt. Die Ofengase von den Brennkammern treffen auf ein Stützgitter mit feuerfesten, kugelförmig ausgebildeten Körpern, die einen Durchmesser von 7,5 bis 15% des mittleren Schlichtdurchmessers haben und aus kaltgebundenem Glanzerz-Graphit bestehen. Sie sollen als Wärmetauscher wirken, den Durchlaß des erforderlichen Gasvolumens ermöglichen und gleichzeitig eine genügend lange Wegstrecke sowie Berührungszeit für die herunterlaufenden Metalltropfen gewährleisten können, damit diese eine ausreichende Überhitze aufnehmen. Nachteilig ist, daß bei dieser Ofenfahrweise die Überhitzung des flüssigen Metalls stark eingeschränkt ist, insbesondere die Schlacke nicht ungehindert in den Herd abfließen kann, da das sich primär gebildete FeO und die höherwertigen Eisenoxide, die durch die Gattierung des metallischen Einsatzmateriales eingetragen werden, eine hohe Viskosität haben. Gleichzeitig erhöht sich die Verweildauer des flüssigen Eisens im Stützgitterbereich. Dies führt zu einer Verdichtung dor Schüttsäule über dem Stützgitter und hat eine starke Erhöhung des Ofendruckes zur Folge. Im Extremfall gelangt Schlacke mit dem Gasstrom au:> der Schmelzzone unmittelbar über dem Stützgitter bzw. Rost bis in die Vorwärmzone der Schüttsäule und der Schmelzprozeß rr't-ß unterbrochen werden. Es wird somit kein hinreichend stabiler Ofengang realisiert. Die Ursachen des instabilen Oferjganges bind in den unzureichenden thermodynamirchen Bedingungen während des Schmelzprozesses im gasgefeuerten Kupolofen zu sehen. Dies hat zur Folge, daß die Schme'zzeiten nicht eingehalten werden können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist >s, r!e n Aufwand zum Betreiben eines kokslosen, gasgefeuerten Kupolofens, insbesonders die Kosten zum Schmelzen und ÜbernNen des Eisens, zu senken.

Darlegung des Wesens o'er Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zum Betreiben eines kokslosen, gasgefeuerten Kupolofens zum Schmelzen und Überhitzen von Eisenmetallen und deren Legierungen insbesonders von Gußeisen, welches die thermodynamischen Bedingungen während des Schmelzprozesses im Rostbereich so einstellt, daß ein stabiler Ofengang garantiert wird.

Erfindungsgemäß v/erden den Gattierungskomponenten je Tonne metallischen Einsatzmateriales 0,5 bis 5kg Silizium in Form von Ferrosilizium mit einer Körnung von 10 bis 20mm zugesetzt. Aufgrund seiner geringen Stückigkei^ gegenüber den anderen Gattierungskomponenten gelangt das Ferrosilizium beim Gattiervorcjang durch die freien Räume der Schüttsäule bis unmittelbar in den Rostbereich. Das Ferrosilizium schmilzt rasch auf, und über die Reduzierung der höherwertigen Eisenoxide entsteht bei diesen Temperaturen aus den primären Eisenoxiden eine niedrigviskose Schlacke, die ungehindert in den Herd abfließt. Somit verringert sich auch die Verweildauer des flüssigen Eisens im Rostbereich und die sekundäre Eisenoxidbildung wird unterbunden. Ebenfalls wird dadurch eine Verringerung der Entkohlung und des Abbrandes der anderen 7.>egleitelemente bewirkt. Die Schlackedeckschicht im Herd hat eine optimale Wärmeleitfähigkeit. Der Vorteil des Verfahrens zum Betreiben eines kokslosen, gasgefeuerten Kupolofens besteht in einer guten Stabilität des Ofenganges im praktischen Schmelzprozeß, da keine höherwertigen Eisenoxide in der Schlacke sind.