DE1940761A1

DE1940761A1 - Anlage fuer kontinuierliche Stahlerzeugung

Info

Publication number: DE1940761A1
Application number: DE19691940761
Authority: DE
Inventors: Hans Gorjup
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1969-08-11
Filing date: 1969-08-11
Publication date: 1971-02-25
Also published as: DE1940761C3; DE1940761B2

Description

Anlage für kontinuierliche Stahlerzeugung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage für kontinuierliche Stahlerzeugung mit einer der Roheisenerzeugung angeschlossenen Einrichtung zum Frischen des in Rinnen geführten Roheisenstromes.
Der Wun-sch, Stahl kontinuierlich oder abweichend vom chargenweisen Erzeugen halbkontinuierlich wie etwa beim Stahlstranggießen zu erzeugen, besteht seit langem. Trotz großer Bemühungen ist es praktisch bei Versuchseinrichtungen der unterschiedlichsten Art geblieben. Der Großeinsatz solcher Verfahren, zunächst für einfache Stahlsorten, steht noch aus und gilt als Ziel aller Anstrengungen.
An die Metallurgie sind Forderungen gestellt, die das Erschmelzen des Roheisens betreffen, dessen Entschwefelung, Temperaturregulierung und gleichzeitige oder stufenweise Entfernung aller unerwünschter Begleitstoffe. Die Lösung dieser Aufgaben führte bereits zu dem bekannten Gegenstromschlacke-Verfahren. Schlacke wird hierbei entgegengesetzt dem Roheisen bewegt, was auf Grund elektroinduktiver Kräfte gelingt.
Ungelöste Probleme jedoch konzentrieren sich in höherem Maße auf die einrichtungstechnische Ausrüstung. Verständlicherweise treten wiederum Schwierigkeiten der Haltbarkeit und der wirtschaftlichen Brauchbarkeit unter Berücksichtigung jeweils vorliegender örtlicher Bedingungen auf.
Neben verschiedenen, in praktischer Erprobung befindlichen, hintereinander geschalteten, mit rekuperativer Erwärmung der Abgase auf Schrottbasis arbeitenden öfen, ist eine weitere Gattung unter vielen bekannt geworden. Diese Gattung weist einen Ofen auf, der als Rinnenofen bezeichnet wird. In eine Rinne wird flüssiges Roheisen eingegeben. An geeigneter Stelle, entsprechend höherem exothermen Wärmeanfalls erfolgt eine Zugabe von Erzen, Pellets, Koks und Zuschlägen. Das eisenhaltige Material gelangt vorreduziert in das vorhandene Roheisen und wird im Verlauf einer längeren Frischstrecke im Stahl mit angeblich einem größeren Streubereich des gewünschten Kohlenstoffgehaltes verwandelt. Schlackenabstiche sind ebenfalls in Abständen der Rinnenstrecke angeordnet. Trotzdem erreichte auch dieser Vorschlag nicht den Großeinsatz einer dauernden Erzeugung von Stahl, die in Tonnen pro Stunde meßbar ist.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, für die vielerorts und seit langem gemachten Überlegungen des metallurgischen Ablaufs beim kontinuierlichen Stahlerzeugen eine Anlage aufzuzeigen, deren praktische Brauchbarkeit mit den metällurgischen Erforderntssen konform geht und den betriebstechnischen Anforderungen eines Dauerbetriebes entspricht.
Hierzu lehrt die Erfindung, daß die Hochofenanlage mit einer Stahlerzeugungshalle über einen Hauptabstich in Verbindung steht, der seinerseits an mindestens eine Doppelrinne anschließbar ist, wobei der Anschluß aus je einer Hosenstück-Rinne gebildet ist. Betriebssicherheit erlangt man durch die Doppelrinne. Die Wirtschaftlichkeit ist durch jeweiliges Vorbereiten der nichtbenutzten Rinne gegeben. Technisch und metellurgisch gegeben besteht die vorteilhafte Anordnung durch einen geringen Verschleiß der das Roheisen führenden Einrichtung.
Zur Führung ist ferner dienlich, daß die Hosenstück-Rinne an ihrer Verzweigung eine Weiche aufweist.
Den betriebstechnischen Anforderungen kommt insbesondere entgegen, daß die Doppelrinnen aus mehreren Rinnenstücken bestehende Frischlinien bilden.
Ein anderes Merkmal, für das um selbständigen Patentschutz nachgesucht wird, besteht darin, daß die Rinnenstücke bzw.
die Hosenstück-Rinnen quer zur Frischlinien-Richtung auf Gleisen verfahrbar sind. Dem Fachmann ist damit eine wertvolle Anweisung gegeben, wie laufende Vorbereitungen einer Frischlinie in den betrieblichen Ablauf eines Dauerbetriebes eingeplant werden können.
Die grundsätzliche Anordnung der Doppeirinnen ergibt eine aus ihr folgende Möglichkeit für die Lage betriebswichtiger Einrichtungen. Danach ist vorgesehen, daß zwischen je einer Doppelrinne Vorratsbunker für Zuschlagstoffe angeordnet sind.
Die Trennung der Frischlinien in Rinnenstücke, gestattet nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, daß zwischen zwei Rinnenstücken Abschlackrinnen eingeschaltet sind.
Ein anderer Vorzug der Erfindung gestattet, daß am Ausgang einer Frischlinie entweder Roheisenabstichstellen oder Verbindungen zu einer Stranggießanlage in angegebener Richtung vorgesehen sind. Die Stranggießaniage liegt direkt hinter der Stahlwerkshalle, so daß Hochofenanlage, Stahlwerkshalle und Stranggießänlage eine zusammengebaute Einheit bilden können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert: Die einzige Figur der Zeichnung bildet einen Grundriß der Anlage.
Die neue Stahlwerksanlage besteht aus zwei Hauptbereichen.
Der erste ist die Hochofenanlage 1 und den zweiten bildet die eigentliche Stahlerzeugungshalle, deren Hallenkonstruktion auf den Pfeilern 2 ruht. Innerhalb dieser Halle befinden sich sämtliche Einrichtungen zum kontinuierlichen Frischen des Stahls. Der Hochofen 3 der Hochofenanlage 1 weist als wesentliches Merkmal einen Hauptabstich 4 für das flüssige Roheisen auf. Es handelt sich dabei um eine offene oder überdeckte Rinne, in der das Roheisen direkt in die Stahlerzeugungshalle 2 geleitet wird. Vom Hauptabstich 4 kann gegebenenfalls eine Zweigrinne 5 in die Hochofenhalle 6 führen, sofern dus betrieblichen Gründen das Roheisen anderweitig verarbeitet werden soll. Die Zweigrinne kann auch als zusätzliche Schlackenrinne dienen, um Reste aus dem Strom des Hauptabstichs 4 zu entfernen. Außerdem ist ein konventioneller Schlackenabstich 7 vorgesehen, der wie der konventionelle Roheisenabstich 8 in die Hochofenhalle 6 mündet.
An und für sich kann die Hochofenanlage 1 freistehen, es besteht jedoch die Möglichkeit, die Stahlerzeugungshalle mittels einer Wand 9 als zusammengehöriges Ganzes zu bauen.
Das vom Hauptabstich 4 kommende Roheisen fließt in den wesentlichsten Teil der Erfindung. Dieser wird von einem oder auch mehreren Doppelrinnen 10 dargestellt. An den Hauptabstich 4 schließt sich eine Hosenstück-Rinne 11 an. Diese läuft in die Frischrinne 12 und 13 über. Jede der Frischrinnen 12 und 13 besitzt eine gewisse Länge, die nach metallurgischen Gesichtspunkten und der zu erzeugenden Menge Stahl pro Zeiteinheit festzulegen ist. Diese Länge ergibt sich durch aneinanderschließende Rinnenstücke 14. Jedes dieser Rinnenstücke 14 ist keramisch ausgemauert und weist im wesentlichen Röhrenform auf. Der Querschnitt der Röhren sowie dessen Form richten sich nach der Menge Roheisen, den anfallenden Abgasen nach Menge und Zusammensetzung, der erwünschten Schlackenschichtdicke sowie deren Breite, der Wärmeisolierung sowie nach Größe und Form von Zuführöffnungen für Frischmittel und Zuschläge.
Die bisher ungelösten Probleme des betrieblichen Ablaufs beim kontinuierlichen Stahlerzeugen lösen nunmehr verfahrbare Rinnenstücke 14 auf Schienen 15 und l6. Es ist vorteilhaft, solche Rinnenstücke heb- und senkbar zu machen, beispielsweise innerhalb einer Grube. Beim Wechseln eines Rinnenstückes 14 fährt das verbrauchte über die Grube hinweg und das vorbereitete tritt aus der Grube aus und wird in die "Frischlinie" eingefahren. Zwischen zwei, eine Frischlinie 17 bildendenRinnenstUcken 14, besteht die Möglichkeit, eine Abschlackrinne 18 anzuordnen.
Im Ausführungsbeispiel ist demnach eine Vorfrischstrecke mit den Frischrinnen 12 bzw. 13 gebildet. In Fließrichtung nach der Abzweigung der Vorschlacke mittels der Abschlackrinne 18 folgen in der Anordnung die Hauptfrischstrecke 19 bzw. 20. Der so anfallende Stahl kann entweder über den Abstich 21 in bereitstehende Pfannen abgegossen werden oder tritt in eine weitere nicht gezeigte Stranggießanlage in Richtung 22 ein.
Die erfinungsgemäße Anordnung verbindet mehrere Möglichkeiten. Jede Doppelrinne 10 braucht nur jweils in einer der Frischrinnen 12 oder 13 betrieben zu werden. Dadurch kann wertvolle Zeit erspart werden, die für den Umbau der jeweils anderen Rinne zur Verfügung steht. Die Weiche 23 gestattet, entweder den Roheisenfluß in die Frischrinne 12 oder 13 zu leiten. Eine solche Weiche läßt sich aus einer starren Aufmauerung bilden, wenn mechanisch bewegte Teile vermieden werden sollen.
Für beide Frischllnien 17 kommen Vorratsbunker 24 in Betracht, die in einer Reihe zwischen zwei Frischlinien 17 angeordnet sind und auf einer Förderbahn 25 in Richtung der Frischlinien 17 mit Zuschlagstoffen versorgt werden können. Von den in greifbarer Nähe angeordneten Vorratsbunkern führen Transportmittel 26 direkt zu den Einfuhröffnungen 27, so daß - gleichgültig, welche Frischlinie einer Doppelrinne 10 in Betrieb steht - entweder nach links oder nach rechts die Zuschlagstoffe verteilt werden können.
Dieses Merkmal gehört zu den wesentlichen Teilen der Erfindung, wonach die betrieblichen Schwierigkeiten überwunden werden sollen.
Das Frischen selbst kann in bekannter Art und Weise mittels Sauerstoffblaslanzen 28 erfolgen, was jedoch nicht zum Schutzumfang der Erfindung gehört, wie ebenso nicht zur Erfindung gehört, daß die Antriebsbewegung des Roheisens entweder aus Gefälle aufweisenden Rinnen hergeleitet wird oder aus elektroinduktiven Kräften, die in Form von elektrischen Spulen in der Metallurgie bereits praktische Anwendung gefunden haben. Ebenso ist es möglich, die Schlacke mechanisch, elektroinduktiv gegenüber dem Roheisen zu bewegen, was jedoch ebenfalls nicht zum Schutzumfang der Erfindung gehört.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Anordnung der Rinnenstücke 14 bezüglich der Frischlinienführung oder der Anzahl bzw. ihrer Länge und ihrer körperlichen Ausgestaltung mannXgfache Abwandlungen erfahren kann.
In Betracht gezogene Druckschriften: Aufsatz aus Iron and Steel, Mai 1966, Seiten 166 bis 172

Claims

Patentansprüche 1. Anlage für kontinuierliche Stahlerzeugung mit einer der Roheisenerzeugung angeschlossenen Einrichtung zum Frischen des in Rinnen geführten Roheisenstromes, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochofenanlage (1) mit einer Stahlerzeugungshalle (2) über einen Hauptabstich (4) in Verbindung steht, der seinerseits an mindestens eine Doppelrinne (10) anschließbar ist, wobei derAnschluß aus je einer Hosenstück-Rinne (11) gebildet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hosenstück-Rinne (li) an ihrer Verzweigung eine Weiche (23) aufweist.
3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelrinnen (10) aus mehreren Rinnenstücken (14) bestehende Frischlinien bilden.
4. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnenstücke (14) bzw. die H»senstUck-Rinnen (11) quer zur Frischlinien-Richtung (22) auf Gleisen (15, 16) verfahrbar sind.
5. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je einer Doppelrinne (10) Vorratsbunker (24) für Zuschlagstoffe angeordnet sind.
6. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Rinnenstücken (14) Abschlackrinnen (18) eingeschaltet sind.
7. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang einer Frischlinie (17) entweder Roheisenabstichstellen oder Verbindungen zu einer Stranggießanlage in angeebener Richtung (22) vorgesehen sind.