DE889599C - Verfahren zur Herstellung stickstoffarmer Windfrischstaehle - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung stickstoffarmer Windfrischstähle Die I3erstellung von Stählen äug koheiseii v8i=-schiedenster Zusammensetzung nach dem Windfrischverfahren erfolgte bisher im allgemeinen in der Weise, daß atmosphärische Luft in komprimiertem Zustand durch das Stahlbad geblasen wurde. Der Vorteil des Durchblasens besteht in der großen Frischgeschwindigkeit, die durch die restlose Aufnahme des Luftsauerstoffs vom Eisen erzielt wird. Man hat mit Erfolg diese Frischgeschwindigkeit durch Sauerstoffanreicherung der Luft noch weiter gesteigert, wobei gleichzeitig auch noch eine größere Temperatursteigerung des Bades erreicht wird. Die so erzeugten Windfrischstähle nehmen bekanntlich während des Prischeiis infolge einer Reaktion des Luftstickstoffs mit dem Eisen eine gewisse Menge Stickstoff auf. Diese höheren, aber üblichen Stickstoffgehalte geben den Stählen, insbesondere Thomasstählen, in Verbindung mit als normal anzusprechenden Phosphorgehalten Eigenschaften, die kennzeichnend für diese Stähle sind. Gelingt es nun, im Windfrischverfahren die Phosphor- und Stickstoffgehalte unter ein gewisses Maß zu senken, so ändern sich die typischen Eigenschaften der Windfrischstähle in der Richtung, daß sie denjenigen der Siemens-Martinstähle gegenüber gleich bzw. sogar besser werden. Stickstoffgehalte unter o,ar2o/o bei gleichzeitig niedrigem Phosphorgehalt unter o,o5 % wurden bisher durch eine starke Kühlung des Bades erreicht, wobei die Möglichkeit gegeben sein kann, daß die Gießbarkeit des Stahles beeinträchtigt wird. Ein gewisser Verschleißzustand der inneren Birnenform ist für die Erzielung niedriger Stickstoff- und Phosphorgehalte günstig.
• Die Aufgabe, deren Lösung durch die Erfindung herbeigeführt wird, besteht nun darin, eine innere Konverterform zu finden, die während der ganzen Konverterreise die Herstellung von stickstoffarmen Stählen gestattet und den Stahlwerker weitgehend unabhängig von der bisher notwendig niedrigen Temperaturführung gegen Ende der Frischarbeit zu machen, so daß besondere zusätzliche Maßnahmen zum Erreichen von Gießtemperaturen überflüssig werden, die jede Art des Vergießens, z. B. auch von dünnwandigem Formguß, gestatten.
• Erfindungsgemäß wird zur Herstellung stickstoffarmer Windfrischstähle, die bezüglich ihrer Eigenschaften den Siemens-Martinstählen gleichzusetzen sind, ein doppelbauchiges Frischgefäß mit einer unteren und einer seitlichen Winddüse verwendet. Diese Vorrichtung wird erfindungsgemäß so betrieben, daß das Frischgefäß nach dem Füllen bis zur Annäherung des Badspiegels an die Seitendüse und am Ende der Entkohlung weiter bis zur Überdeckung der Seitendüse und teilweisen Freigabe der Bodendüse durch das Bad geneigt wird.
• In der Abbildung ist ein gemäß der Erfindung zu benutzendes Frischgefäß als Beisiel dargestellt. Wie ersichtlich, ist das Gefäß r besonders stark doppelbauchig ausgebildet und mit einem unteren Düsenboden a und einem an sich ebenfalls bekannten seitlichen Düsenboden 3 versehen. Die Düsenböden sind derart seitlich versetzt angebracht, daß das Bad in drei Grundstellungen je nach der Konverterneigung gebracht werden kann. In jeder der drei Grundstellungen hat das Bad während der ganzen Konverterreise sowohl eine geringe Badhöhe als auch eine große Badoberfläche.
• Die Arbeitsweise mit dem vorgeschlagenen Frischgefäß verläuft beispielsweise wie folgt: Zunächst wird der Konverter mit Roheisen beschickt und in die Grundstellung 4-4 gebracht. Beim Verblasen von Thomasroheisen kann man den außer= dem erforderlichen Kalksatz gleich zu Beginn in seiner ganzen Menge geben. Es empfiehlt sich jedoch, zunächst nur eine geringere Menge und erst gegen Ende der Entkohlungsperiode die restliche Hauptmenge Kalk zu geben. Diese Art der Kalkzugabe bewirkt einmal, daß der Kalk zu einem Zeitpunkt gegeben wird, in welchem er gleichzeitig auch noch kühlend wirkt, ein andermal, daß sich infolge der geringen Kalkmenge während der Entkohlungsperiode eine schnelle und günstige Entkohlung mit rasch ansteigender Temperatur entwickeln kann. Versuche ergaben, daß höher stickstoffhaltige Roheisensorten durch eine günstige und schnell verlaufende Entkohlung in ihrem Stickstoffgehalt sogar gesenkt werden können. Nach dem Füllen wird das Bad in die Stellung 5-5 gebracht und mit beiden Düsenböden gleichzeitig geblasen. Der untere Düsenboden bewirkt, daß. in dieser Stellung die Frischgeschwindigkeit durch restlose Aufnahme des Sauerstoffs des Windes gewahrt bleibt, ohne daß die Stickstoffteilchen der Frischluft infolge der geringen Badhöhe längere Zeit mit dem Eisen in Berührung bleiben. Außerdem wird das Bad nur seitlich durchgeblasen und dadurch in einen stabilen Einstromumlauf gebracht, der einen reibungslosen glatten Ablauf des Frischvorganges gewährleistet. Durch die Seitenwinddüse, die auf die große Badoberfläche bläst, wird die Frischwirkung verstärkt und eine Verbrennung des C O des Abgases zu CO2 unter gleichzeitiger sehr erheblicher Temperatursteigerung innerhalb des Konverters bewirkt. Diese Temperatursteigerung beeinflußt in günstigem Sinne den Ablauf der Entkohlungsperiode. Nach Beendigung der Entkohlungsperiode wird das Bad in die Stellung 6-6 gebracht. In dieser Stellung wird die Frischwirkung überwiegend durch die Seitenwinddüse erzielt. Die untere Winddüse bläst praktisch nur noch durch einen ganz geringen Teil des Bades. Auf diese Weise wird erreicht, daß in der Entphosphorungsperiode, in der hauptsächlich die Stickstoffaufnahme erfolgt, die Stickstoffaufnahme infolge der äußerst geringen Badhöhe bzw. der auf das geringstmögliche . Maß verminderten Durchmischung des Bades mit Luftstickstoff sehr gering bleibt. Die Verhältnisse können dadurch noch gebessert werden, daß man in an sich bekannter Weise die Frischluft mit Sauerstoff anreichert, wobei eine Sauerstoffanreicherung in der Entphosphorungsperiode durch Minderung des Stickstoffballastes besonders empfehlenswert ist. Bei phosphorarmen Roheisensorten bringt man das Bad bereits gegen Ende der Entkohlung in die Stellung 3. Das Ergebnis dieser Arbeitsweise ist ein sehr stickstoffarmer Stahl, dessen Gießtemperatur entsprechend den gewünschten Zwecken regulierbar ist.
• Bekanntlich ist ein Dolomitteermauerwerk, wie es beim Verblasen von Thomasroheisen Verwendung findet, nur wenig sauerstoffbeständig. Man kann deshalb den Konverter auch mit sauerstoffbeständigerem Futter, z. B. Chrommagnesitsteinen, -entweder ganz oder an einzelnen Hauptverschleißstellen, z. B. gegenüber dem Seitenwinddüsenboden, ausstatten. Diesem Sauerstoffangriff wird aber schon dadurch entgegengetreten, daß der Windstrom der Seitenwinddüse durch den Windstrom der unteren Winddüse aufgefangen und so das Mauerwerk vor vorzeitigem Verschleiß geschützt wird. Beide Blasdüsen sind auswechselbar und im Gefäß derart angebracht, daß sowohl die Ausmauerung des Gefäßes bei Neuzustellung als auch der Bodenwechsel während des Betriebes möglich ist. Bekanntlich macht die Neuzustellung mit Teerdolomitmischung bzw. Steinen gewisse Schwierigkeiten, da die Mischung beim Festbrennen im Konverter einen vorübergehenden Erweichungszustand durchmacht.
• Die Seitenwinddüse kann auch als Dauerwinddüse ausgebildet sein. Sie ist dann aus geeignetem Metall, z. B. Kupfer, Eisen, hergestellt, und wird mit geeigneten Kühlmitteln, z. B. Wasser, Wasserdampf, Luft oder ähnlichem betrieben.
• Der untere Düsenboden ist einseitig ausgebildet und besitzt an seiner Hauptverschleißstelle keine Blaslöcher. Durch diese Art der Ausbildung ist man in den Stand gesetzt, sowohl eine der Hauptverschleißstellen während der Konverterreise zu ersetzen als auch die zwischen dem unteren Düsenboden und der Konvertermündung befindliche Zone während des Bodenwechsels auszuflicken.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung eines doppelbauchigen Frischgefäßes mit einer unteren und einer seitlichen Winddüse zur Herstellung stickstoffarmer Windfrischstähle.
2. 2. Frischgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmauerung mindestens an den Hauptverschleißstellen ajus Chrommagnesit besteht.
3. 3. Frischgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitendüse als gekühlte Dauerdüse, z. B. aus Kupfer oder Eisen, ausgebildet ist. ¢.
4. Frischgefäß nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Düsenboden einseitig ausgebildet ist und an der Hauptverschleißstelle keine Blaslöcher besitzt.
5. 5. Verfahren zum Betriebe der Vorrichtung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischgefäß nach dem Füllen bis zur Annäherung des Badspiegels an die Seitendüse und am Ende der Entkohlung weiter bis zur Überdeckung der Seitendüse und teilweisen Freigabe der Bodendüse durch das Bad geneigt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verblasen von phosphorarmen Roheisensorten das Windfrischgefäß schon vor Beendigung der Entkohlung so geneigt wird, daß die Seitendüsen überdeckt und die Bodendüsen teilweise vom Bad freigegeben werden.