EP1054068B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschliessen und Öffnen eines Stichloches eines kippbaren metallurgischen Gefässes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Verschliessen und Öffnen eines Stichloches eines kippbaren metallurgischen Gefässes Download PDF

Info

Publication number
EP1054068B1
EP1054068B1 EP20000108442 EP00108442A EP1054068B1 EP 1054068 B1 EP1054068 B1 EP 1054068B1 EP 20000108442 EP20000108442 EP 20000108442 EP 00108442 A EP00108442 A EP 00108442A EP 1054068 B1 EP1054068 B1 EP 1054068B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metallurgical vessel
slag
closure
closure device
tap hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP20000108442
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1054068A2 (de
EP1054068A3 (de
Inventor
Helmut Ing. Kerschbaum
Bernhard Dipl.-Ing. Dr. Enkner
Günter Ing. Poferl
Franz Ing. Landerl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH filed Critical Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Publication of EP1054068A2 publication Critical patent/EP1054068A2/de
Publication of EP1054068A3 publication Critical patent/EP1054068A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1054068B1 publication Critical patent/EP1054068B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4653—Tapholes; Opening or plugging thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4673—Measuring and sampling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1509—Tapping equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/06—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces with movable working chambers or hearths, e.g. tiltable, oscillating or describing a composed movement
    • F27B3/065—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces with movable working chambers or hearths, e.g. tiltable, oscillating or describing a composed movement tiltable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangement of monitoring devices; Arrangement of safety devices
    • F27D21/0021—Devices for monitoring linings for wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangement of monitoring devices; Arrangement of safety devices
    • F27D21/0028—Devices for monitoring the level of the melt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1545—Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/159—Equipment for removing or retaining slag for retaining slag during the pouring of the metal or retaining metal during the pouring of the slag

Definitions

  • the invention relates to a method for closing and opening a tap hole tiltable metallurgical vessel, in particular a steelworks converter, the Tap hole by means of a closure device with a closure body which is from a Waiting position can be brought into a closed position and back, can be locked, and an apparatus for performing the method.
  • Oxygen-blowing steelwork converters have for the purpose of parting off the steel bath its own tap hole, which is located far below the mouth of the converter.
  • tap hole which is located far below the mouth of the converter.
  • Amount of slag - called slag - is carried away, in the end, if the converter is empty of steel, the tail slag until the converter is tipped back.
  • Oxidation reactions make unwanted pig iron into steel
  • elements of the iron smelter are bound to oxygen and the formed oxides released in gaseous form or transferred into the slag.
  • After freshening up elements often have to be added to the steel for deoxidation and alloying purposes that have a higher affinity for oxygen than that in the slag tied unwanted accompanying elements.
  • the consequence of this is that such Alloy elements reduce the unwanted accompanying elements from the slag can, slagging themselves.
  • Fresh slag can also be very aggressive compared to the refractory material of the melting pot and ladle. Out For reasons of quality and for reasons of economy, one strives to: Tapping and alloying a melt in the pan, as far as possible with the slag to prevent.
  • the closure body leaves an annular gap with respect to the wall of the tap hole free, through the air into the interior of the metallurgical vessel due to the through the Sealing body supplied compressed gas, which is blown into the tap hole, sucked becomes. This prevents the melt from flowing out inside the vessel the tap hole is completely sealed pneumatically.
  • a facility of this kind you can about 50% of the total slag is retained in the converter. 20% of Total slag flows as first or preliminary slag. 30% of the total slag result from the idling slag - called vortex - that runs along with the tapping and through no facility can be influenced.
  • the jet itself is caused by the compressed gas initially held back. As a result, it comes from a certain bath level above the tap hole due to the increasing pressure of the steel bath suddenly one This increasingly unstable condition topples over until there is a surge of steel fluid pours into the tap hole.
  • the signal receiver will then respond, but it is not closed prevent part of this amount from pouring out before the closure body from the tap hole.
  • Steel is already flowing before the tap hole is fully opened through the tap hole on the closure body.
  • the amount of steel flowing out is in of the order of 120 to 250 kg steel and depends on the taphole condition. This Quantity pours over the closure device, which places an extraordinary burden on it and is bearded.
  • the invention aims to avoid the disadvantages and difficulties of the prior art Technology and set themselves the task, a method and an implementation facility to create the method, which is a tapping with significantly reduced Allow slag discharge and by which a danger of fermentation is essential is reduced.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the type described in the introduction solved in that the activation of the closure device depending on the amount of Metal and / or slag bath level of the metal contained in the metallurgical vessel or slag melt and depending on the tilt angle and the internal volume of the metallurgical vessel is carried out.
  • the filling weight of the metallurgical vessel or the filling amount to know the metallurgical vessel with molten metal and slag since that Internal volume of the vessel is known.
  • the burnout is for the internal volume refractory lining of the metallurgical vessel. It has in the Practice has shown that the level of the metal and slag bath level to a large extent from Burnout of the refractory lining of the metallurgical vessel is dependent, etc. also then when it's tipped. For the steelworker, taking the Burnout no effort, especially since the increase in burnout from batch to batch the steelworker is familiar with himself.
  • a preferred procedure is characterized in that when the metallurgical vessel first the tap hole by means of the closure device just before Drainage of a slag melt is closed that when the open the taphole just before the molten metal runs out and that the tap hole is closed again at the tapping end of the molten metal becomes.
  • the time period for the movement is advantageous the locking device from the waiting position to the closed position and vice versa the closed position into the waiting position.
  • a preferred embodiment is characterized by a regulating or control unit, into which the internal volume of the metallurgical vessel and the filling quantities of metal and Data relating to slag can be entered.
  • FIG. 1 is an overall side view of a Steel plant converter trained metallurgical vessel and FIGS. 2 and 3 each illustrate a section through a steelworks converter on an enlarged scale, u.zw. Fig. 2 through a freshly delivered steel mill converter and Fig. 3 is a section through a steel mill converter with severe burnout, i.e. relatively close to one Neuausmautation.
  • the steelworks converter 1 shown in FIG. 1 has a refractory inside Lining 2 provided steel jacket 3, which is mounted in a support ring 4. This is with diametrically opposite trunnions 5 supported on the foundation 6 Converter bearings 7 mounted, one of the trunnions 5 with the large one Converter tilt drive gear 8 is provided.
  • the steelworks converter 1 serve schematically illustrated drive motors 9.
  • the Steelworks converter equipped with a tilt measuring device 10 which e.g. on the trunnion 5 or on the transmission 8 is provided.
  • a pinhole 13 is arranged in the center between the pivot pin 5 in the center of rotation 12 a closure device 14 can be closed.
  • a closure body 15 is below Release of an annular gap 16 between the closure body 15 and the inner wall 17th the tap hole 13 from a waiting position I into a tap hole 13 concealing Locking position II and movable back, as for example in AT 350 090 B. is described.
  • Metal melt 19 and / or slag melt 20 can be introduced, whereby the metal melt 19 or the slag melt 20 can be retained in the steelwork converter 1.
  • An actuating device for example, is used to move the closure body 15 a pressure medium cylinder 21, which is supplied with pressure medium via lines 22, 23.
  • Control valves 24, 25, 26 are installed in each of the pressure medium lines 18, 22, 23.
  • the actuating device 21 for the closure device 14 with the Tilt measuring device 10 coupled, etc. such that when the steel mill converter is tilted 1 initially just before reaching the tap hole 13 through the slag melt 20 Tap hole 13 is closed by means of the closure device 14 and when tilting further of the steelworks converter 1 just before the tap hole 13 is reached by molten steel 19 is opened. At the tapping end of the molten metal, the tap hole 13 is again locked.
  • the steelworks converter 1 has to be tilted by the angle ⁇ 1 '> ⁇ 1 or ⁇ 2 '> ⁇ 2 so that the slag melt 20 or the metal melt 19 each reach the decanting point 27.
  • the coupling of the tilt angle ⁇ with the actuator 21 for the Closure body 15 is realized via a regulating or control unit 33, in which the Internal volume of the steelworks converter 1, i.e. the fire of the refractory lining 2, and the fill quantities of molten steel and slag can be entered.
  • the valves 24, 25 and 26 depending on the in the regulating or control unit 33 entered data relating to the tilt angle, internal volume and filling quantity actuated, so that the closure device at the right time while avoiding unwanted leakage of slag melt 20 or Minimization of slag melt leakage during metal tapping, i.e. Stahlabstich, is operated.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment, but can be modified in various ways.
  • a suitable Signal sensor to determine a difference between through the tap hole 13 emerging steel melt 19 and slag melt 20 to observe, and so on electrical and / or electromagnetic path another criterion for activation to have the closure device 14 available.
  • To design taphole closure device 14 in a different way for example by the Closure body 15 with directions of movement lying in different surfaces the waiting position I is moved to the closed position II and back, thereby the Residence time of the closure body 15 in the immediate vicinity of the through the tap hole 13th emerging beam and in the beam is greatly reduced.
  • the invention can be used for different tiltable metallurgical vessels with a tap hole deploy; however, the main area of application is steel mill converters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen und Öffnen eines Stichloches eines kippbaren metallurgischen Gefäßes, insbesondere eines Stahlwerkskonverters, wobei das Stichloch mittels einer Verschlußeinrichtung mit einem Verschlußkörper, der von einer Warteposition in eine Schließposition und retour gebracht werden kann, verschließbar ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Sauerstoffblasende Stahlwerkskonverter haben zum Zweck des Abstechens des Stahlbades eine eigene Abstichöffnung, die weit unter dem Konvertermund angebracht ist. Beim Kippen des Konverters in die Abstichposition fließt zunächst Schlacke aus diesem Stichloch - Erstoder Vorlaufschlacke genannt -, dann folgt Stahl, wobei durch den Vortexeffekt eine gewisse Menge an Schlacke - Mitlaufschlacke genannt -, mitgerissen wird, am Ende schließlich, wenn der Konverter von Stahl entleert ist, die Nachlaufschlacke, solange bis der Konverter zurückgekippt wird.
Zum Verschließen und Öffnen eines Stichloches eines Stahlwerkskonverters ist es bekannt (DE 32 08 490 C, AT 350 090 B), einen Verschlußkörper unter Freilassung eines Ringspaltes zwischen dem Verschlußkörper und der Wand des Stichloches aus einer Warteposition in eine das Stichloch verdeckende Schließposition und retour zu bringen, wobei, zumindest in der Schließposition, ein Druckgas in das Stichloch entgegen der Ausströmrichtung einer im Stahlwerkskonverter enthaltenen Schmelze eingeleitet wird.
Beim Frischen von Roheisen zu Stahl werden durch Oxidationsreaktionen unerwünschte sauerstoffaffine Begleitelemente der Eisenschmelze an Sauerstoff gebunden und die gebildeten Oxide gasförmig abgegeben oder in die Schlacke überführt. Nach dem Frischen müssen dem Stahl vielfach Elemente zu Desoxidations- und Legierungszwecken zugesetzt werden, die eine höhere Affinität zu Sauerstoff besitzen als die in der Schlacke abgebundenen unerwünschten Begleitelemente. Die Folge davon ist, daß solche Legierungselemente die unerwünschten Begleitelemente aus der Schlacke reduzieren können, wobei sie selbst verschlacken. Frischschlacken können außerdem sehr aggressiv gegenüber dem feuerfesten Material von Schmelzgefäß und Gießpfanne sein. Aus Qualitätsgründen und aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist man daher bestrebt, beim Abstechen und Legieren einer Schmelze in der Pfanne das Mitlaufen von Schlacke möglichst zu verhindern.
Die Rückhaltung der Schlacke beim Abstichvorgang des sauerstoffblasenden Stahlwerkskonverters ist - wie oben dargelegt - eine Forderung der Metallurgen: Das Stahlbad wird aus dem Konverter über das Abstichloch in die Stahlgießpfanne abgestochen, mitlaufende Schlacke schwimmt auf dem Stahlbad in der Pfanne und beeinflußt die Stahlqualität negativ.
Verfahren und Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art haben sich in der Praxis bewährt. Der Verschlußkörper läßt gegenüber der Wandung des Stichloches einen Ringspalt frei, durch den Luft in das Innere des metallurgischen Gefäßes aufgrund des durch den Verschlußkörper zugeleiteten Druckgases, das in das Stichloch eingeblasen wird, gesaugt wird. Hierdurch werden die Schmelze im Inneren des Gefäßes am Ausströmen gehindert und das Abstichloch pneumatisch völlig abgedichtet. Mit einer Einrichtung dieser Art können etwa 50 % der Gesamtschlacke im Konverter zurückgehalten werden. 20 % der Gesamtschlacke fließen als Erst- oder Vorlaufschlacke mit. 30 % der Gesamtschlacke resultieren aus der Mitlaufschlacke - Vortex genannt -, die beim Abstich mitläuft und durch keine Einrichtung beeinflußbar ist.
Das Öffnen und Schließen des Abstichloches mit einer der oben beschriebenen Einrichtungen hat sich in der Praxis bewährt, jedoch tritt folgender Nachteil auf: Mit den bekannten Einrichtungen wird der Übergang vom Schlackenauslauf zum Stahlauslauf mittels eines Verhältnispyrometers beobachtet, welches beim Übergang von Stahl zu Schlacke bzw. Schlacke zu Stahl einen Impuls abgibt, der für das Ein- und Ausschwenken des Verschlußkörpers zum Schließen bzw. Öffnen des Stichloches herangezogen wird. Das Problem liegt in der Eindeutigkeit des Signals. Wenn mit einem Druckgas, wie z.B. mit Stickstoff, schlackerückhaltend geblasen wird, wird das Stichloch selbst freigeblasen. Kommt nun auch Stahl an die Innenöffnung des Abstichloches, wird dieser, weil er schwerer ist, in das Stichloch eindringen. Er ist zunächst mit Schlacke vermischt und es entsteht ein außerordentlich turbulenter Zustand. Der Strahl selbst wird durch das Druckgas jedoch zunächst noch zurückgehalten. In der Folge kommt es ab einer bestimmten Badspiegelhöhe über dem Abstichloch durch den steigenden Druck des Stahlbades plötzlich zu einem Umkippen dieses immer labiler werdenden Zustandes, bis sich ein Stahlflüssigkeits-Schwall in das Abstichloch ergießt. Der Signalempfänger wird dann ansprechen, es ist aber nicht zu verhindern, daß sich ein Teil dieser Menge nach außen ergießt, bevor der Verschlußkörper vom Abstichloch entfernt ist. Bevor das Abstichloch voll geöffnet ist, fließt Stahl bereits durch das Stichloch auf den Verschlußkörper. Die Menge des ausfließendes Stahles liegt in der Größenordnung von 120 bis 250 kg Stahl und ist abhängig vom Stichlochzustand. Diese Menge ergießt sich über die Verschlußeinrichtung, wodurch diese außerordentlich belastet und verbärt wird.
Auch wenn die Schwenkbewegung des Verschlußkörpers bei den bekannten Einrichtungen sofort nach Erkennen des Austretens von Stahl in die Wege geleitet wird, so bewegt sich der Verschlußkörper dennoch relativ lange in Richtung der Längsachse des Stichloches, so daß es auch bei schnell durchgeführter Schwenkbewegung zu starken Verbärungen des Verschlußkörpers kommt. Nur solange kein Stahl mit dem aus dem Stichloch ausströmenden Strahl mitgerissen wird, besteht für die Einrichtung keine Gefahr einer Bärenbildung, d.h. einer Materialablagerung auf der Einrichtung. Erstarrte Schlacke fällt nach dem Erkalten relativ leicht ab und behindert die Bewegungsfähigkeit der Einrichtung kaum.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der Nachteile und Schwierigkeiten des Standes der Technik und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche einen Abstich mit wesentlich reduziertem Schlackenauslauf ermöglichen und durch welche eine Gefahr der Verbärung wesentlich herabgesetzt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Aktivierung der Verschlußeinrichtung in Abhängigkeit der Höhe des Metall- und/oder Schlackenbadspiegels der im metallurgischen Gefäß enthaltenen Metall- bzw. Schlackenschmelze sowie in Abhängigkeit des Kippwinkels und des Innenvolumens des metallurgischen Gefäßes durchgeführt wird.
Erfindungsgemäß kann auf eine Beobachtung des Beginns des Austretens von Schmelze und des flüssigen Metalls direkt am Stichloch verzichtet werden, da bei einer bestimmten Höhe des Metall- und Schlackenbadspiegels ein Austritt von Schlacke bzw. flüssigem Metall stets ab einem bestimmten Kippwinkel des metallurgischen Gefäßes stattfindet. Daß heißt mit anderen Worten, es läßt sich mit Hilfe der Höhe des Badspiegels einer im Gefäß enthaltenen Schmelze der Dekantieraugenblick, ab dem die Schmelze beim Kippen des Gefäßes in das Stichloch eindringt, feststellen; es ist lediglich notwendig, die Höhe des Badspiegels, den jeweiligen Kippwinkel sowie das Innenvolumen des metallurgischen Gefäßes zu kennen, um rechtzeitig die Verschlußeinrichtung zu aktivieren.
Es braucht jedoch nicht unbedingt die Metall- und Schlackenbadspiegelhöhe gemessen zu werden, sondern es genügt, das Füllgewicht des metallurgischen Gefäßes oder die Füllmenge des metallurgischen Gefäßes mit Metall- und Schlackenschmelze zu kennen, da das Innenvolumen des Gefäßes bekannt ist. Für das Innenvolumen ist der Ausbrand der feuerfesten Auskleidung des metallurgischen Gefäßes zu berücksichtigen. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Höhe des Metall- und Schlackenbadspiegels im großen Ausmaß vom Ausbrand der feuerfesten Auskleidung des metallurgischen Gefäßes abhängig ist, u.zw. auch dann, wenn es gekippt ist. Für den Stahlwerker bedeutet die Berücksichtigung des Ausbrandes keinen Aufwand, zumal die Zunahme des Ausbrandes von Charge zu Charge dem Stahlwerker an sich geläufig ist.
Eine bevorzugte Verfahrensweise ist dadurch gekennzeichnet, daß beim Kippen des metallurgischen Gefäßes zunächst das Stichloch mittels der Verschlußeinrichtung knapp vor Ausrinnen einer Schlackenschmelze verschlossen wird, daß beim Weiterkippen des metallurgischen Gefäßes knapp vor Ausrinnen von Metallschmelze das Stichloch geöffnet wird, und daß beim Abstichende der Metallschmelze das Stichloch wiederum verschlossen wird.
Vorteilhaft wird beim Aktivieren der Verschlußeinrichtung die Zeitdauer für die Bewegung der Verschlußeinrichtung von der Warteposition in die Schließposition bzw. umgekehrt von der Schließposition in die Warteposition berücksichtigt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verschließen und Öffnen eines Stichloches eines kippbaren metallurgischen Gefäßes, insbesondere eines Stahlwerkskonverters, mit einer mit einer Betätigungseinrichtung betätigbaren Verschlußeinrichtung, die aus einer Warteposition, bei der das Stichloch geöffnet ist, in eine Schließposition, in der das Stichloch verschlossen ist, und retour bewegbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß das metallurgische Gefäß mit einer Kippmeßeinrichtung ausgestattet ist, und die Betätigungseinrichtung für die Verschlußeinrichtung mit der Kippmeßeinrichtung gekoppelt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine Regel- oder Steuereinheit, in die das Innenvolumen des metallurgischen Gefäßes und die Füllmengen von Metall und Schlacke betreffende Daten eingebbar sind.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Gesamtseitenansicht eines als Stahlwerkskonverter ausgebildeten metallurgischen Gefäßes und die Fig. 2 und 3 jeweils einen Schnitt durch einen Stahlwerkskonverter im vergrößerten Maßstab veranschaulichen, u.zw. Fig. 2 durch einen frisch zugestellten Stahlwerkskonverter und Fig. 3 einen Schnitt durch einen Stahlwerkskonverter mit starkem Ausbrand, also relativ knapp vor einer Neuausmauerung.
Der in Fig. 1 dargestellte Stahlwerkskonverter 1 weist einen innenseitig mit einer feuerfesten Auskleidung 2 versehenen Stahlmantel 3 auf, der in einem Tragring 4 gelagert ist. Dieser ist mit einander diametral gegenüberliegenden Tragzapfen 5 in am Fundament 6 abgestützten Konverterlagern 7 gelagert, wobei einer der Tragzapfen 5 mit dem Großrad eines Konverterkippantriebsgetriebes 8 versehen ist. Zum Kippen des Stahlwerkskonverters 1 dienen schematisch dargestellte Antriebsmotoren 9.
Um den genauen Kippwinkel des Stahlwerkskonverters 1 zu erfassen, ist der Stahlwerkskonverter mit einer Kippmeßeinrichtung 10 ausgestattet, die z.B. am Tragzapfen 5 oder am Getriebe 8 vorgesehen ist.
An einer Seite des Stahlwerkskonverters 1 in einer Ebene 11 senkrecht zur Kipp- bzw. Drehachse 12 mittig zwischen den Tragzapfen 5 ist ein Stichloch 13 angeordnet, das mittels einer Verschlußeinrichtung 14 verschließbar ist.
Zum Zweck des Verschließens des Stichloches 13 ist ein Verschlußkörper 15 unter Freilassung eines Ringspaltes 16 zwischen dem Verschlußkörper 15 und der Innenwand 17 des Stichloches 13 aus einer Warteposition I in eine das Stichloch 13 verdeckende Schließposition II und retour bewegbar, wie dies beispielsweise in der AT 350 090 B beschrieben ist. In der Schließposition II ist ein Druckgas über die Leitung 18 in das Stichloch entgegen der Ausströmrichtung einer im Stahlwerkskonverter 1 enthaltenen Metallschmelze 19 und/oder Schlackenschmelze 20 einleitbar, wodurch die Metallschmelze 19 bzw. die Schlackenschmelze 20 im Stahlwerkskonverter 1 zurückgehalten werden kann. Zum Bewegen des Verschlußkörpers 15 dient eine Betätigungseinrichtung, beispielsweise ein Druckmittelzylinder 21, der über die Leitungen 22, 23 mit Druckmittel versorgt wird. In den Druckmittelleitungen 18, 22, 23 sind jeweils Stellventile 24, 25, 26 eingebaut.
Erfindungsgemäß ist die Betätigungseinrichtung 21 für die Verschlußeinrichtung 14 mit der Kippmeßeinrichtung 10 gekoppelt, u.zw. derart, daß beim Kippen des Stahlwerkskonverters 1 zunächst knapp vor Erreichen des Stichloches 13 durch Schlackenschmelze 20 das Stichloch 13 mittels der Verschlußeinrichtung 14 verschlossen wird und beim Weiterkippen des Stahlwerkskonverters 1 knapp vor Erreichen des Stichloches 13 durch Stahlschmelze 19 geöffnet wird. Am Abstichende der Metallschmelze wird das Stichloch 13 wiederum verschlossen.
Zum Feststellen des Dekantieraugenblicks, d.h. des Beginns des Überlaufens von Schlacken- bzw. Stahlschmelze 20 bzw. 19 über den Dekantierpunkt 27 - dieser liegt auf der Schnittlinie der Innenwand 28 der feuerfesten Auskleidung 2 mit der Innenwand 17 des Stichloches 13-ist es wichtig, das Innenvolumen des Stahlwerkskonverters 1 sowie die Füllmenge oder das Füllgewicht oder die Höhen 29, 30 des Badspiegels 31 der Schlackenschmelze 20 und des Badspiegels 32 der Stahlschmelze 19 zu kennen. Gemäß den Darstellungen in den Fig. 2 und 3, in denen die feuerfeste Auskleidung 2 einmal im Neuzustand (Fig. 2) und einmal nach einer Vielzahl von Chargen, also mit einem erheblichen Ausbrand (Fig. 3) veranschaulicht ist, schwankt die Höhe des Stahlbadspiegels 32 und die Höhe des Schlackenbadspiegels 31 gegenüber der Stichlochöffnung 13 trotz stets gleicher Füllmenge bzw. gleichen Füllgewichts in erheblichem Ausmaß infolge des sich ändernden Innenvolumens des Stahlwerkskonverters 1.
In den Fig. 2 und 3 sind zusätzlich jeweils die Niveaus 29', 30' der Metall- und Schlackenbadspiegel 32, 31 bei gekipptem Stahlwerkskonverter 1 gezeigt, und es ist ersichtlich, daß sowohl der Schlackenbadspiegel 31 als auch der Stahlbadspiegel 32 bei einem Stahlwerkskonverter 1 mit Ausbrand wegen des größeren Innenvolumens des Stahlwerkskonverters 1 bei ganz anderen Kippwinkeln α1', α2' die Überlaufkante, d.h. den Dekantierpunkt 17 des Stichloches 13 erreicht als bei einem Stahlwerkskonverter 1, der neu ausgemauert ist.
In den Fig. 2 und 3 bedeuten
Fig. 2 - neu ausgemauerter Stahlwerkskonverter 1:
  • α1 = Kippwinkel des Stahlwerkskonverters 1, bei dem der Schlackenbadspiegel 31 den Dekantierpunkt 27 erreicht,
  • α2 = Kippwinkel des Stahlwerkskonverters 1, bei dem der Stahlbadspiegel 32 den Dekantierpunkt 27 erreicht.
    • Fig. 3 - Stahlwerkskonverter 1 mit Ausbrand:
    • α1' = Kippwinkel des Stahlwerkskonverters 1, bei dem der Schlackenbadspiegel 31 den Dekantierpunkt 27 erreicht,
    • α2' = Kippwinkel des Stahlwerkskonverters 1, bei dem der Stahlbadspiegel 32 den Dekantierpunkt 27 erreicht.
    So muß bei einem Stahlwerkskonverter 1 mit Ausbrand der Stahlwerkskonverter 1 um den Winkel α1' > α1 bzw. α2' > α2 gekippt werden, damit die Schlackenschmelze 20 bzw. die Metallschmelze 19 jeweils den Dekantierpunkt 27 erreichen.
    Die Koppelung des Kippwinkels α mit der Betätigungseinrichtung 21 für den Verschlußkörper 15 ist über eine Regel- oder Steuereinheit 33 verwirklicht, in die das Innenvolumen des Stahlwerkskonverters 1, d.h. der Abbrand der feuerfesten Ausmauerung 2, und die Füllmengen an Stahlschmelze und Schlackenschmelze eingebbar sind. Beim Kippen des Stahlwerkskonverters 1 werden die Ventile 24, 25 und 26 in Abhängigkeit der in die Regel- oder Steuereinheit 33 eingegebenen Daten bezüglich Kippwinkel, Innenvolumen und Füllmenge betätigt, so daß die Verschlußeinrichtung zum jeweils richtigen Zeitpunkt unter Vermeidung eines ungewollten Austretens von Schlackenschmelze 20 bzw. Minimierung eines Schlackenschmelzenaustritts beim Metallabstich, d.h. Stahlabstich, betätigt wird.
    Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. So ist es beispielsweise auch möglich, zusätzlich zu der Aktivierung der Verschlußeinrichtung 14 durch die Regel- oder Steuereinheit 33 den Abstichstrahl, der durch das Stichloch 13 austritt, mit einem geeigneten Signalaufnehmer zur Feststellung eines Unterschiedes zwischen durch das Stichloch 13 austretender Stahlschmelze 19 und Schlackenschmelze 20 zu beobachten, und so auf elektrischem und/oder elektromagnetischem Weg ein weiteres Kriterium für die Aktivierung der Verschlußeinrichtung 14 zur Verfügung zu haben. Weiters ist es möglich, die Stichlochverschlußeinrichtung 14 in anderer Weise zu gestalten, beispielsweise indem der Verschlußkörper 15 mit in unterschiedlichen Flächen liegenden Bewegungsrichtungen aus der Warteposition I in die Schließposition II und retour bewegt wird, wodurch die Aufenthaltszeit des Verschlußkörpers 15 in unmittelbarer Nähe des durch das Stichloch 13 austretenden Strahles sowie im Strahl stark verringerbar ist.
    Die Erfindung läßt sich für unterschiedliche kippbare metallurgische Gefäße mit Stichloch einsetzen; das Hauptanwendungsgebiet sind jedoch Stahlwerkskonverter.

    Claims (8)

    1. Verfahren zum Verschließen und Öffnen eines Stichloches (13) eines kippbaren metallurgischen Gefäßes (1), insbesondere eines Stahlwerkskonverters (1), wobei das Stichloch (13) mittels einer Verschlußeinrichtung (14) mit einem Verschlußkörper (15), der von einer Warteposition (I) in eine Schließposition (II) und retour gebracht werden kann, verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung der Verschlußeinrichtung (14) in Abhängigkeit der Höhe (30, 29) des Metall- und/oder Schlackenbadspiegels (32, 31) der im metallurgischen Gefäß enthaltenen Metall- bzw. Schlackenschmelze (19, 20) sowie in Abhängigkeit des Kippwinkels (α1, α2) und des Innenvolumens des metallurgischen Gefäßes (1) durchgeführt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bestimmung der Höhe (30, 29) des Metall- und/oder Schlackenbadspiegels (32, 31) das Füllgewicht des metallurgischen Gefäßes (1) herangezogen wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aktivierung der Verschlußeinrichtung (14) die Füllmenge des metallurgischen Gefäßes (1) mit Metallund Schlackenschmelze (19, 20) berücksichtigt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aktivierung der Verschlußeinrichtung (14) der Ausbrand der feuerfesten Auskleidung (2) des metallurgischen Gefäßes (1) berücksichtigt wird.
    5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kippen des metallurgischen Gefäßes (1) zunächst das Stichloch (13) mittels der Verschlußeinrichtung (14) knapp vor Ausrinnen einer Schlackenschmelze (20) verschlossen wird, daß beim Weiterkippen des metallurgischen Gefäßes (1) knapp vor Ausrinnen von Metallschmelze (19) das Stichloch (13) geöffnet wird, und daß beim Abstichende der Metallschmelze (19) das Stichloch (13) wiederum verschlossen wird.
    6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aktivieren der Verschlußeinrichtung (14) die Zeitdauer für die Bewegung der Verschlußeinrichtung (14) von der Warteposition (I) in die Schließposition (II) bzw. umgekehrt von der Schließposition (II) in die Warteposition (1) berücksichtigt wird.
    7. Vorrichtung zum Verschließen und Öffnen eines Stichloches eines kippbaren metallurgischen Gefäßes (1), insbesondere eines Stahlwerkskonverters (1), mit einer mit einer Betätigungseinrichtung (21) betätigbaren Verschlußeinrichtung (14), die aus einer Warteposition (I), bei der das Stichloch (13) geöffnet ist, in eine Schließposition (II), in der das Stichloch (13) verschlossen ist, und retour bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das metallurgische Gefäß (1) mit einer Kippmeßeinrichtung (10) ausgestattet ist, und die Betätigungseinrichtung (21) für die Verschlußeinrichtung (14) mit der Kippmeßeinrichtung (10) gekoppelt ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Regel- oder Steuereinheit (33), in die das Innenvolumen des metallurgischen Gefäßes (1) und die Füllmengen von Metall und Schlacke betreffende Daten eingebbar sind.
    EP20000108442 1999-05-21 2000-04-18 Verfahren und Vorrichtung zum Verschliessen und Öffnen eines Stichloches eines kippbaren metallurgischen Gefässes Expired - Lifetime EP1054068B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    AT90999A AT407056B (de) 1999-05-21 1999-05-21 Verfahren zum verschliessen und öffnen eines stichloches eines kippbaren metallurgischen gefässes
    AT90999 1999-05-21

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP1054068A2 EP1054068A2 (de) 2000-11-22
    EP1054068A3 EP1054068A3 (de) 2001-03-21
    EP1054068B1 true EP1054068B1 (de) 2004-10-06

    Family

    ID=3502637

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP20000108442 Expired - Lifetime EP1054068B1 (de) 1999-05-21 2000-04-18 Verfahren und Vorrichtung zum Verschliessen und Öffnen eines Stichloches eines kippbaren metallurgischen Gefässes

    Country Status (3)

    Country Link
    EP (1) EP1054068B1 (de)
    AT (1) AT407056B (de)
    DE (1) DE50008057D1 (de)

    Families Citing this family (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN111809015B (zh) * 2020-06-09 2021-09-28 中冶南方工程技术有限公司 基于转炉容积模型的转炉自动出钢方法及转炉系统

    Family Cites Families (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JPS5739112A (en) * 1980-08-22 1982-03-04 Kawasaki Steel Corp Controlling method for inclination angle of converter
    JPS57147251U (de) * 1981-03-10 1982-09-16
    US5203909A (en) * 1991-10-15 1993-04-20 Ltv Steel Company, Inc. Method and apparatus for slag free casting

    Also Published As

    Publication number Publication date
    EP1054068A2 (de) 2000-11-22
    ATA90999A (de) 2000-04-15
    AT407056B (de) 2000-12-27
    EP1054068A3 (de) 2001-03-21
    DE50008057D1 (de) 2004-11-11

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE2639712C2 (de) Verfahren und Einrichtung zum Verschließen des Stichloches eines metallurgischen Gefäßes
    AT504079B1 (de) Verfahren zum abgiessen von schmelze aus einem kippbaren metallurgischen gefäss sowie anlage zur durchführung des verfahrens
    EP1097246B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abdichten einer abstichöffnung in metallurgischen gefässen
    DE2709727A1 (de) Einrichtung zum auswechseln von giessrohren an giessgefaesse beim stranggiessen
    DE2944269C3 (de) Ofengefäß eines kippbaren Lichtbogenofens
    DE3000730C2 (de) Vorrichtung zum Abtrennen von Schlacke von einer Schmelze
    EP1054068B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verschliessen und Öffnen eines Stichloches eines kippbaren metallurgischen Gefässes
    AT508672B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum zurückhalten von schlacke am abstich eines metallurgischen gefässes
    DE3412077C2 (de)
    DE2438611C3 (de) Verfahren und Durchführungsanordnung zum Abgießen von Schmelze
    DE3327671C2 (de) Einrichtung zum weitestgehend schlackenfreien Abstechen von Metalschmelzen, insbesondere von Stahlschmelzen, aus metallurgischen Gefäßen
    EP0173669A2 (de) Kippbares metallurgisches Gefäss
    EP1054067A2 (de) Verfahren zum Verschliessen und Öffnen eines Stichloches eines metallurgischen Gefässes
    DE2361344A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum eingiessen von metall in eine stranggiesskokille
    DE3884519T2 (de) Giesseinrichtung einer Giesspfanne, die geschmolzenes Metall enthält.
    EP0000466A1 (de) Verfahren zum Einbringen von körnigen Stoffen in eine Metallschmelze und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
    DE3046967C2 (de) Vorrichtung zum Öffnen bzw. Schließen des Abstichloches eines Siemens-Martin-Ofens
    WO2000055380A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abstechen einer metallschmelze
    DE2816204C2 (de) Transportbehälter fur schmelzflüssiges Metall
    DE2804714A1 (de) Abzugshaube
    DE4103269C2 (de) Abgußvorrichtung für flüssige Chargen aus einem kippbaren Bahälter
    DE4218512C2 (de) Freilaufsicherung für metallurgische Gefäße mit Bodenverschluß
    AT262353B (de) Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Gußeisen mit Kugelgraphit
    DE2049826C (de) Vorrichtung zum Zuführen einer Stahl schmelze zu einer Stranggießkokille
    DE7043278U (de) Gefäß zur metallurgischen Behandlung von Metallschmelzen

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A2

    Designated state(s): DE FR GB IT SE

    Kind code of ref document: A2

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    PUAL Search report despatched

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A3

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20010504

    AKX Designation fees paid

    Free format text: DE FR GB IT SE

    GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

    RTI1 Title (correction)

    Free format text: METHOD AND APPARATUS FOR CLOSING AND OPENING OF A TAP HOLE OF A TILTABLE METALLURGICAL VESSEL

    GRAS Grant fee paid

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): DE FR GB IT SE

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 50008057

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20041111

    Kind code of ref document: P

    REG Reference to a national code

    Ref country code: SE

    Ref legal event code: TRGR

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20050117

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20050707

    ET Fr: translation filed
    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20120618

    Year of fee payment: 13

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20120413

    Year of fee payment: 13

    Ref country code: FR

    Payment date: 20120507

    Year of fee payment: 13

    Ref country code: SE

    Payment date: 20120410

    Year of fee payment: 13

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Payment date: 20120426

    Year of fee payment: 13

    REG Reference to a national code

    Ref country code: SE

    Ref legal event code: EUG

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20130418

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20130418

    Ref country code: SE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20130419

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20131101

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    Effective date: 20131231

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 50008057

    Country of ref document: DE

    Effective date: 20131101

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20130430

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20130418