DE2033975B2

DE2033975B2 - Verfahren und vorrichtung zum einleiten eines oxidierenden gases durch duesen in einen konverter

Info

Publication number: DE2033975B2
Application number: DE19702033975
Authority: DE
Inventors: Emile Moyeuvre Grande Gombert Marcel Dalstem Leroy Pierre St Germain en Laye Sprunck, (Frankreich)
Original assignee: Ausscheidung in 20 65 901 Creusot Loire SA, Paris, Sacilor Acienes et Laminoirs de Lorraine S A, Hayange, Sprunck, Emile, Moyeuvre Grande, (Frankreich)
Priority date: 1969-07-08
Filing date: 1970-07-08
Publication date: 1977-08-25
Also published as: LU61271A1; DE2033975A1; DE2033975C3; US3817744A; BE752893A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einleiten eines oxidierenden Gases durch Düsen in einen ^₀ Konverter und richtet sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der FR-PS 14 50 718 ist es bekannt, zur Kühlung der das Oxidierende Gas, bei dem es sich um reinen Sauerstoff handeln kann, führenden Düsen durch einen Mantel aus strömenden gasförmigen, oder in Nebenformvorliegenden Kohlenwasserstoffen zu kühlen.

Bei der Verwendung gasförmiger oder in Nebenform vorliegender Kühlmittel zeigt sich aber, daß die Düsennase zwar gegen vorzeitigen Abbrand geschützt werden kann, wenn die Blasgeschwindigkeit des Mantelgases ausreichend hoch gewählt wird, daß aber nach kurzer Zeit Verstopfungen auftreten, die nach den durchgeführten Untersuchungen darauf zurückzuführen sind, daß sich das Schmelzgut im Konverter durch die Einwirkung des Mantelgasstrahles verfestigt und diese sich verfestigende oder verfestigten Schmelzgutteile miteinander teilweise oder ganz wiederum verschmelzen und sich diese Ablagerungen bis zu den Verstopfungen der Düsen aufbauen.

Aufgabe der Erfindung ist es, solche Verstopfungen unter Beibehaltung des Kühleffektes zu vermeiden und gleichzeitig eine bessere Regelbarkeit des Schutzeffektes durch das Mantelmedium zu erzielen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Heizöl oder Erdöl als Mantelkühlflüssigkeit verwendet werden.

Die Einführung flüssiger Kühlmittel als Mantelmedium für in den Konverter einzuführende oxidierende

Gase bringt der Fachmann erhebliche Bedenken

entgegen.

So ist es dem Fachmann beispielsweise bekannt, welche Folgen bei Berührung von flüssigem Stahl mit Wasser zu erwarten sind.

Schüttet man beispielsweise Wasser auf eine Oberfläche eines Metallbades in mäßigen Mengen, so verflüchtigt sich das Wasser sofort, wenn es mit dem heißen Metall in Berührung kommt und der Dampf kann unmittelbar in die freie Atmosphäre austreten. Es gibt keine Explosionsgefahr.

Schüttet man Wasser auf die Oberfläche des Metallbades in großen Mengen, beispielsweise im Falle eines beträchtlichen Lecks in der Wasserzuführung einer Sauerstoffdüse, dann benötigt das Wasser eine gewisse Zeit, bis es verdampft.

Wird der Konverter nicht bewegt, dann verbleibt die Wassermenge unter der auf dem Bad schwimmenden Schlacke und verdampft gegegebenenfalls nach einer gewissen Zeit, so daß keine Explosionsgefahr besteht.

Bewegt sich der Konverter dagegen, dann gelangt das nicht verdampfte Wasser unter die Schlackenschicht zwischen Metallbad und Schlacke. Die Folge ist eine außerordentlich starke Explosion, weil die sich unter der Schlacke bildende Wassertasche plötzlich bei Berührung mit dem heißen Metallbad verdampft. Der Wasserdampf kann nicht austreten, weil er durch die Schlacke nach oben begrenzt ist. Schließlich explodiert die Wassertasche, da der Dampfdruck den Widerstand der auf der Wassertasche liegenden Schlackenschicht überwindet. Solche Unfälle sind zu mehreren bekannt geworden und haben die Abneigung des Fachmannes gegenüber der Einführung von Flüssigkeiten in flüssige Metallbäder verstärkt.

Läßt man beispielsweise flüssigen Stahl in ein Wasserbassin fallen, so ist ebenfalls eine Explosion die Folge, die sehr heftig sein kann, da Wasser unter den einfallenden Mstallmassen eingeschlossen werden kann.

Gleiche Bedenken mußten beim Fachmann auch gegen die Verwendung flüssiger Kohlenwasserstoffe bestehen, da deren Explosionsgefährlichkeit ohnehin nicht nur dem Gießereifachmann bekannt ist.

Wegen des höheren Kühleffektes bei der Verdampfung von Flüssigkeiten war es für den Fachmann auch nicht vorhersehbar, daß gerade bei der Verwendung von Heizöl oder Erdöl die Möglichkeit gegeben ist, die durch zu starke Kühlung auftretenden Ablagerungen und die daraus folgenden Verstopfungen zu vermeiden.

Es zeigt sich nun, daß die Verwendung von Heizöl oder Erdöl als Mantelkühlmedium für eine ein oxidierendes Gas in einen Konverter einführende Düse überraschenderweise nicht zu Explosionen führt.

Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß das Heizöl oder Erdöl beim Eindringen in die flüssige, auf hoher Temperatur befindliche Metallschmelze sofort im Sinne einer Krackung reagieren und durch diese chemische Reaktion keine Volumenvergrößerung, sondern eher eine Volumenschrumpfung des eingeführten Heizöls oder Erdöls entsteht, so daß die Gefahr einer Explosion gar nicht auftreten kann.

Bei dem verwendeten Heizöl oder Erdöl mag die unterschiedliche Zusammensetzung dieser Flüssigkeiten aus den verschiedensten Arten von Kohlenwasserstoffen noch dazu beitragen, daß es nicht zu einer Volumenvergrößerung, sondern zu einer Beibehaltung des Volumens, mindestens aber zu einer Beseitigung der Explosionsgefahr kommt.

Will man Stähle mit geringem Gehalt an Wasserstoff

I,

erhalten, dann wird während eines ersten Abschnittes des Einblasens des oxidierenden Gases Heizöl oder Erdöl als Mantelmedium verwendet, wobei in einem zweiten Abschnitt Kohlendioxid als Kühlmittel eingesetzt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Vtrfahren ist es möglich, den Einführungsdruck des Ummantelungsmediums beliebig zu ändern und dadurch die Einführungsgeschwindigkeit dieses Mediums so einzustellen, daß es weder zu einem raschen Abbrand der aas oxidierende Gas führenden Düse noch zu Verstopfungen an der Düsennasvi kommt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht in an sich bekannter Weise aus zwei kom.entrischen Rohren und ist dadurch »5 gekennzeichnet, daß im Durchmesser eng aneinander gepaßte Rohre ineinander sitzen und wenigstens auf einer ihrer Berührungsfläche Rillen zum Einleiten des Heizöls oder Erdöls aufweisen. Die Rillen können dabei in Achsrichtung verlaufen, aber auch wendelförmig ausgebildet sein.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Rillen in die Außenfläche des inneren, mit sehr geringem Spiel im äußeren Rohr sitzenden Rohres eingearbeitet. Sie können dabei im Querschnitt kreisförmig, halbkreisförmig oder kreissegmentförmig ausgebildet sein.

Beispielsweise Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführung;

F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig.3 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform und in

Fig.4 einen horizontalen Schnitt durch die Ausführungsform nach F i g. 3.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 handelt es sich um eine Düse mit geringem Durchmesser, die beispielsweise dazu dient, reinen Sauerstoff zu blasen. Die Düse besteht aus einem Kupferrohr 10 mit einem Innendurchmesser von 3 mm und einem Außendurchmesser von 6 mm. Um dieses Kupferrohr ist mii geringem Spiel ein Metallrohr 12 mit einem Innendurchmesser von 6 mm und einem Außendurchmesser von 8 mm eingeschoben. Auf der Außenfläche des Innenrohres 10 sind acht geradlinige Rillen 14 mit halbkreisförmigem Querschnitt und einem Radius von 0,3 mm eingearbeitet, welche in einem Winkelabstand von 45° über den Umfang dieses inneren Kupferrohres verteilt sind.

Die Fig.3 und 4 stellen eine Düse größeren Durchmessers dar. Ein das oxidierende Gas, beispielsweise Sauerstoff, führendes Kupferrohr 16 ist in einem Außenrohr 18 zentrisch angeordnet. Der zwischen beiden Rohren verbleibende Ringraum 20 ist derart gewählt, daß die ihn durchsetzende Menge an Heizöl oder Erdöl für eine Sauerstoffmenge von 7 — 10 Nnv/min ausreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einleiten eines oxidierenden Gases durch Düsen in einen Konverter mit Schutz der Düsen durch einen den Strom des oxidierenden Gases umgebenden Mantel aus strömenden Kohlenwasserstoffen, gekennzeichnet durch die Verwendung von Heizöl oder Erdöl als Mantelkühlflüssigkeit.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Stählen mit niedrigem Wasserstoffgehalt während eines ersten Verfahrensabschnittes Kohlenwasserstoffe und während eines zweiten Verfahrensabschnittes Kohlendioxid verwendet werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bestehend aus zwei konzentrischen Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchmesser einander eng angepaßte Rohre (10, 12) ineinander sitzen und wenigstens auf einer ihrer Berührungsflächen Rillen zum Einführen des Heizöls oder Erdöls vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen in Achsrichtung verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen wendelförmig verlaufen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Rillen im Querschnitt teilkreisförmig, halbkreisförmig oder kreissegmentförmig ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen durch im Abstand über dem Umfang des äußeren Rohres nach innen geprägte Vorsprünge begrenzt sind.