DE1508015B1

DE1508015B1 - PROCEDURES FOR OPERATING BOTTOM FURNACE AND FURNACE THEREFORE

Info

Publication number: DE1508015B1
Application number: DE19661508015
Authority: DE
Inventors: Joseph Degen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-10-31
Filing date: 1966-10-31
Publication date: 1972-10-05

Description

in vorteilhafter Weise möglich, durch die Einwirkung der elektrischen Wärme Gase aus dem Schmelzbad wirksam zu beseitigen, wodurch der Gütegrad der Erzeugnisse in erhöhtem Maße verbessert wird. Die festen Verunreinigungen können auf jedes erforderliche Maß herabgedrückt werden. Femer können dem Schmelzbad durch die Formen zusätzliche Oxydations-, Desoxydations- und Zuschlagmittel zugeführt werden. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, gasförmigen Sauerstoff als alleiniges Oxydationsmittel zur Verkürzung der Frisch- und Feinungszeit zu verwenden. In an advantageous manner possible by the action of the electrical heat gases from the weld pool to effectively eliminate, whereby the quality of the products is improved to an increased extent. The firm ones Impurities can be reduced to any required level. Furthermore can that Additional oxidizing, deoxidizing and aggregating agents are supplied to the molten bath through the molds will. Of course, there is also the possibility of gaseous oxygen as the sole oxidizing agent to use to shorten the freshness and refinement time.

Die Durchführung des kontinuierlichen Frischens ist gleichfalls gegeben. Für die laufenden Probeentnahmen und Temperaturmessungen können besondere Einrichtungen vorgesehen sein.Continuous freshening is also carried out. For ongoing sampling and temperature measurements, special facilities may be provided.

Die großen Vorteile der Anwendung von elektrischer Energie und ihre Umwandlung in Wärme für die Durchführung metallurgischer Prozesse besteht in der Hauptsache darin, daß durch den elektrischen Strom in sehr reiner Form höchste Temperaturen zur Verfügung gestellt werden können. Mittels des elektrischen Stromes kann man die Temperatur des Schmelzbades in einem großen Bereich leicht verändern und gut einregulieren. Zur Erzielung von verschiedenen Reaktionstemperaturen und zur Einleitung von weiteren metallurgischen Vorgängen im raschen Verlauf ist diese Eigenschaft von besonderer Bedeutung. Hierbei werden die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Erzeugnisse wesentlich verbessert. Das Verfahren gemäß der Erfindung hat weiterhin zur Folge, daß bei gleicher Güte des Erzeugnisses unreine Rohstoffe verwendet werden können. Die Anwendung des elektrischen Stromes als Wärmequelle erlaubt weiter, die Temperaturen des Schmelzbades in ganz engen Grenzen zu regeln, was besonders bei der Herstellung von hochwertigem Qualitätsstahl und beim Vergießen von besonderer Wichtigkeit ist. Die Umwandlung der elektrischen Energie in halten wird, sondern man muß auch in der Lages ein, im Schmelzbad selbst hüttenmännische Operationen vorzunehmen. Selbstverständlich treten durch die Einwirkung der elektrischen Energie Temperaturerhöhungen und Badbewegungen auf. Die Stahlerzeugung läßt sich in technisch vorteilhafter und wirtschaftlicher Weise durchführen, wenn Sauerstoff auf das Schmelzbad aufgeblasen und das Schmelzbad dadurch in Bewegung gehalten wird.The great advantages of using electrical energy and converting it into heat for the Performing metallurgical processes consists mainly in that by the electric current the highest temperatures can be made available in a very pure form. By means of the electric With the current, the temperature of the weld pool can be easily changed over a wide range and well regulated. To achieve different reaction temperatures and to introduce more This property is of particular importance for metallurgical processes in rapid progress. Here the chemical and physical properties of the products are significantly improved. That The method according to the invention also has the consequence that, with the same quality of the product, impure Raw materials can be used. The use of electric current as a heat source allowed further to regulate the temperatures of the weld pool within very narrow limits, which is particularly important with the Manufacture of high quality steel and when potting is of particular importance. The conversion of electrical energy in will keep, but one must also be able to carry out metallurgical operations in the melt pool. Of course, step through that Effect of electrical energy on temperature increases and bath movements. Steel production can be carried out in a technically advantageous and economical manner when oxygen is on the weld pool is inflated and the weld pool is kept moving.

Der Stromverbrauch ist für den Frisch- und Feinungsvorgang gering. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird das Bad rasch homogen und erhält eine bessere Temperaturverteilung, wodurch der Frischvorgang beschleunigt, der Schlackenabzug erleichtert wird und auch die Gase aus dem Metallbad wirksam entfernt werden. Die Anwendung der Sauerstofftechnik, verbunden mit intensiver Wirbelbewegung, gestaltet den ganzen Stahlprozeß wirtschaftlicher. The power consumption for the freshening and refining process is low. By the invention The bath quickly becomes homogeneous and receives a better temperature distribution, which results in the process The refining process is accelerated, the slag removal is facilitated and so are the gases from the metal bath effectively removed. The use of oxygen technology, combined with intense vortex movement, makes the whole steel process more economical.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, sowohl bestes Roheisen als auch die verschiedensten Stahlsorten unmittelbar zu erzeugen. Ein besonderer Vorteil liegt in dem Umstand, daß jeder, auch der kleinste Hochofenbetrieb, in der Lage ist, ohne jeden Zeitverlust mit den niedrigsten Unkosten die erforderlichen Umstellungen vorzunehmen, um wirtschaftlicher arbeiten zu können.According to the method according to the invention, it is possible to use both the best pig iron and the most varied To produce steel grades directly. A particular advantage lies in the fact that everyone even the smallest blast furnace operation is able to do so without any loss of time and at the lowest possible expense make the necessary changes in order to be able to work more economically.

Zusammengefaßt ergeben sich also folgende beachtliche Vorteile bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens:In summary, the following considerable advantages result when using the invention Procedure:

Es lassen sich höchste Temperaturen im Gestell erzeugen, und es ist eine einfache Temperaturregelung möglich. Es können unreine und daher billige Rohstoffe verwendet werden, und es tritt eine Verbesserung der chemischen und physikalischen Eigenschaften der Erzeugnisse ein. Das investierte Kapital bleibt erhalten und wirksam, und es ist eine erhebliche Senkung der Gestehungskosten der Erzeugnisse möglich, so daß die entstehenden Unkosten in kurzer Betriebs-The highest temperatures can be generated in the frame, and there is a simple temperature control possible. Impure and therefore cheap raw materials can be used, and an improvement occurs the chemical and physical properties of the products. The invested capital remains preserved and effective, and a significant reduction in the cost of the products is possible, so that the costs incurred in a short operational

Wärme erfolgt im Metallbad gleichmäßig, wobei die 40 zeit getilgt sind.Heat occurs evenly in the metal bath, whereby the 40 times have been erased.

Beispiele für die Ausbildung eines Hochofens zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung in schematischer Form dargestellt, und zwar zeigtExamples of the design of a blast furnace for carrying out the method according to the invention are shown in the drawing in schematic form, namely shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil eines Hochofens undF i g. 1 shows a longitudinal section through the lower part of a blast furnace and

Fig.2 den Grundriß des Hochofens nach Fig. 1.2 shows the plan of the blast furnace according to FIG. 1.

In F i g. 1 ist ein Hochofen mit seiner linken und rechten Seite, mit den Ebenen der Notformen a, derIn Fig. 1 is a blast furnace with its left and right side, with the levels of emergency forms a, the

das Bad bedeckende Schlackenschicht weniger heiß wird als das Metall selbst. Ferner tritt eine gesteigerte Badbewegung auf. Ein weiterer Vorteil bei der Anwendung von Elektrowärme ist die Vermeidung eines Atmosphärenwechsels. Es gibt weder Ruß noch Staub, es entstehen keine störenden Geräusche, und es ist eine genaue Überwachung des Wärmehaushaltes möglich.the slag layer covering the bath becomes less hot than the metal itself Bath movement on. Another benefit of using electric heat is the avoidance of a Change of atmosphere. There is neither soot nor dust, there are no disturbing noises, and it precise monitoring of the heat balance is possible.

Schließlich dürfte auch die Einfachheit und die
hohe Wirtschaftlichkeit der für die Umwandlung von 50 Hauptformen b, der Frischformen k und der Schlakelektrischer Energie in Wärme nötigen Einrichtungen kenformen c abgebildet. Außerdem ist auf beiden Seiein weiterer Vorteil sein. Die Elektrizität paßt sich al- ten die Hochofenringleitung e eingezeichnet. Auf der len gegebenen Verhältnissen leicht an. Die stete Be- linken Seite ist die Lage und Richtung der Notfortriebsbereitschaft ist ein nicht zu unterschätzender men α und der Hauptformen b radial als auch schräg/ Vorzug. Es genügt dabei der einfache Vorgang des 55 tangential. Im Grundriß nach F i g. 2 ist die schräg/ Einschaltens, um den elektrischen Strom zur sofortigen Arbeitsleistung zur Verfügung zu haben.Finally, the simplicity and the
High economic efficiency of the devices kenformen c required for the conversion of 50 main forms b, the fresh forms k and the slack electrical energy into heat. There is also another benefit to be found on both bees. The electricity adapts to the old blast furnace ring line e shown. On the given conditions easily. The constant to the left is the position and direction of the emergency propulsion readiness is a not to be underestimated men α and the main forms b radial as well as oblique / preference. The simple operation of the 55 tangential is sufficient. In the plan according to FIG. 2 is the slanting / switching on, in order to have the electric current available for immediate work performance.

Das Ziel der Erfindung ist, die Vorzugsstellung der
im stetigen Vormarsch befindlichen Elektrostahlgewinnung in der Stahlindustrie durch eine Massenher- 60 tal und radial. Die Gestellwand s und der Boden sch stellung von Elektrostahl weiter zu verbessern und zu der linken Seite bestehen aus praktisch unschmelzbarem Kohlenstoffmaterial und bilden einen runden, nach oben offenen Behälter. Dieser Behälter stellt in der Tat eine einzige Kohlenelektrode dar, und das 65 Auskleidungsmaterial besitzt den Vorzug eines guten elektrischen Leiters für den fließenden Strom. Hierdurch ist auch eine gleichmäßige, allseitige Beheizung des ganzen Metallbades st gesichert. Durch das Iso-The aim of the invention is the preferred position of
Electric steelmaking in the steel industry, which is constantly on the advance, is carried out by a mass hermetic 60 and radially. The frame wall s and the bottom sch position to improve electrical steel and further to the left consist of virtually infusible carbon material to form a round, upwardly open container. This container is in fact a single carbon electrode and the lining material has the merit of being a good electrical conductor for the current to flow. This also ensures uniform, all-round heating of the entire metal bath . Through the iso-

tangentiale Richtung h der Blasformen, die zu einer Kreislinie / verläuft, dargestellt. Die Lage und Richtung der Schlackenformen c ist sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite gleich, nämlich horizon-tangential direction h of the blow molds, which runs to a circular line / is shown. The position and direction of the slag forms c is the same on both the left and the right side, namely horizontally

sichern. Für diesen Prozeß wird gemäß der Erfindung der allseits bewährte Hochofen herangezogen, der wegen seines großen Ofeninhaltes und der kurzen Schmelzzeit nur geringe Wärmeverluste aufweist.to back up. For this process, the well-proven blast furnace is used according to the invention, because of due to its large furnace capacity and the short melting time, it has only low heat losses.

Natürlich genügt es zur Durchführung des Stahlerzeugungsprozesses nicht, daß das Schmelzbad durch die Wirkung des elektrischen Stromes nur flüssig ge-Of course, in order to carry out the steelmaking process, it is not enough for the weld pool to pass through the effect of the electric current is only liquid

liermaterial t ist der Behälter von dem anderen Mauerwerk abgeschirmt.liermaterial t the container is shielded from the other masonry.

Für den Betrieb des Hochofens sind auf der linken Seite die Abzweigungen aus der Hochofenringleitung e, die Leitungen / und g, welche heißen Wind verschiedenster Zusammensetzung zu den Notformen α und den Hauptformen b bringen, vorgesehen. Die Absperrorgane sind mit ο bezeichnet.For the operation of the blast furnace, the branches from the blast furnace ring line e, the lines / and g, which bring hot wind of various compositions to the emergency forms α and the main forms b , are provided on the left-hand side. The shut-off devices are marked with ο .

Auf der rechten Seite sind dagegen die Notformen a, die Hauptformen b und die Frischformen k in einer vertikalen Lage, und zwar in einer schrägen Richtung / nach unten zur Ofenachse hin, angeordnet. Die Auskleidung der Gestellwand s und des Bodens sch besteht aus einem anderen, für den jeweiligen Prozeß geeigneten, hochfeuerfesten Baustoff, der ebenfalls durch das Isoliermaterial t vom übrigen Mauerwerk abgesichert ist. Ferner ist auf der rechten Seite eine direkte Widerstandsbeheizung« vorgesehen. Durch gestrichelte Linien innerhalb des Gestell- und Bodenmauerwerks ist ebenfalls eine indirekte Widerstandsbeheizung angedeutet.On the right-hand side, on the other hand, the emergency forms a, the main forms b and the fresh forms k are arranged in a vertical position, specifically in an oblique direction / downwards towards the furnace axis. The lining of the frame wall s and the bottom sch consists of a different, highly refractory building material suitable for the respective process, which is also protected from the rest of the masonry by the insulating material t. Furthermore, a direct resistance heating «is provided on the right-hand side. Indirect resistance heating is also indicated by dashed lines within the frame and floor masonry.

Für den Betrieb weiden aus der Hochofenringleitung e durch die Leitungen /. g und / heißer Wind verschiedenster Zusammensetzung den Not-, Haupt- und Frischformen zugeführt. Die Frischformen erhalten zudem eine Leitung/? für die Sauerstoffzufuhr und eine Leitung m für die Kaltwindzufuhr. Natürlich können alle Formen verschiebbar angeordnet werden. Die Organe für die Zuführung von zusätzlichen Oxydations-, Desoxydations- und ZuschlagsmittelnFor the operation we graze from the blast furnace ring line e through the lines /. g and / hot wind of various compositions supplied to the emergency, main and fresh forms. The fresh forms also receive a line /? for the oxygen supply and a line m for the cold wind supply. Of course, all shapes can be arranged so that they can be moved. The organs for the supply of additional oxidizing, deoxidizing and aggregating agents

ίο aller Art sowie die Einrichtungen für die Probeentnahmen und Temperaturmessungen können in der Nähe der Badoberfläche angeordnet werden.ίο of all kinds and the facilities for taking samples and temperature measurements can be placed near the bath surface.

Der Grundriß nach F i g. 2 ist ebenfalls in eine linke und eine rechte Seite unterteilt. Auf der linken Seite ist die Anordnung der Not- und Hauptformen in einer schräg/tangentialen Richtung/?, die zu einer Kreislinie / führt, dargestellt. Auf der rechten Seite sind dagegen die Notformen a, die Hauptformen b und die Frischformen k in einer vertikalen Lage in Richtung j schräg nach unten zur Ofenachse hin angeordnet. Die Aufprallflächen sind besonders angedeutet.The floor plan according to FIG. 2 is also divided into a left and a right side. On the left-hand side, the arrangement of the emergency and main forms in an oblique / tangential direction /? Leading to a circular line / is shown. On the other hand, on the right-hand side, the emergency forms a, the main forms b and the fresh forms k are arranged in a vertical position in the direction j diagonally downwards towards the furnace axis. The impact surfaces are particularly indicated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims: exists. The melting zone is supplied with additional heat with the help of electrodes. The reducing gas is heated from the sensible and / or chemical heat from the furnace gases withdrawn from the reducing gas. The reducing gas is generated in regenerative gas generators, which are heated by burning exhaust gases from the top. In a known electric shaft furnace for direct resistance heating, to avoid overheating

1. Process for operating blast furnaces for the production of steel, in which the melt in the Frame of the blast furnace due to strong flow pressure and high temperatures from the inclined / tangentially arranged blow molds, exiting combustion gases are set in rotating motion and then a freshening of the melt

by blowing in air or oxygen by means of io gene of the material to be melted, which creates a slope Fresh forms directed at the melt result in the vaporization of impurities takes place, characterized in that it is possible to avoid connecting the electrodes as a grid formed in the melting and refining process and arranged at different heights of the refining of the melt for the production of shaft furnaces. The bars, their en-steel by electrical resistance heating in the 15 are clamped in a frame, the same the lower part of the frame. clear width as the shaft has, subdivide the

2. Blast furnace for carrying out the process frame in fields of the same or approximately equal to claim 1, characterized in that rather expansion, whereby it is achieved that the the frame is surrounded by a highly refractory insulating electric current wanmaterial (t) between the electrodes , in which electrical 20 changing charge flows through in the same density resistance wires (κ) are embedded. and heats them up to the same extent.

3. Blast furnace to carry out the process To the operation of blast furnaces under advantageous Claim 1, characterized in that to enable ren conditions than in the case of the Verdas Frame made of infusible carbon - turning pure iron ore without mountains is the case, consists of material that forms one electrode, 25 is in a known, in the usual way

Fan-operated blast furnace of the charge sinking down in the furnace shaft is a special one Amount of heat supplied by means of electrical heating in that part of the furnace shaft in

30 that the reduction of the lower degrees of oxidation

of iron to metallic iron begins. The electrical heating can take place in that an elec-

The invention relates to a method for operating tric current through the feed at that point of blast furnaces for the production of steel, in which the is conducted, whereby the current by means of electrodes or Melt in the frame of the blast furnace through strong contact plates made of coal or such mixtures Flow pressure and high temperatures from those of coal with magnesia, lime or other connections oblique / tangential arranged blow molds that fertilize at a higher temperature for the electricity users Combustion gases in rotating motion are actually conductive, fed in or discharged is added and then a freshening of the melt can. This particular amount of heat causes in the first place by blowing in air or oxygen by means of a 40 line, a reduction in the amount of heat that Fresh forms directed obliquely towards the melt, otherwise followed by those rising up through the furnace shaft, Blast furnaces are already known to the gases for heating the sinking load. The mentioned ice is also refreshed at the same time, in order to get out of the special amount of heat can thus in relation to Ore to produce steel directly. This can be done quite a bit by oxidizing the need for warmth in a blast furnace

while the other electrode protrudes into the weld pool.

Generating flames in the melting area or by blowing air or oxygen into the melting area will. By blowing in the air or the oxygen, the appropriate arrangement of the Blow molding a rotating movement of the melt 50 can be brought about.

Furthermore, a method for producing liquid pig iron from ore is known, in which the thermal energy is not covered by coke and the reducing gas is not essentially produced from coke. According to the invention, this is achieved by. The ore is fed from above with slag-forming feed then to the smelting and refining process which beats a shaft furnace-shaped refinement of the melt for the production of steel reduction vessel and the molten pig iron is withdrawn from the melting zone of the reduction vessel below. In countercurrent to 60. In a blast furnace for carrying out the inventive method according to the invention moving from top to bottom, the frame of reducing gas, which flows from hydrocarbon outside the reduction vessel and which flows on
Temperatures of 900 ⁰ C or more heated is introduced into the charge. For the production of raw 65 carbon material, the one electrode forms iron from low-coke or coke-free charge, while the other electrode in the melt is worked with a reducing gas, which protrudes into the bath, mainly of carbon monoxide and hydrogen

be small because they sort of eliminate the effect of the feed on the reactions serves in the part of the blast furnace where the reduction to metallic iron takes place.

In order to achieve an even better steel in the blast furnace process than with the known methods and Blast furnaces are possible, the invention is based on the object, in addition to refining, also electrical Use energy for steel finishing.

by means of electrical resistance heating in the lower part of the frame.

be surrounded by a highly refractory insulating material in which electrical resistance wires are embedded are. The frame can also be made of infusible material