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WO2005098053A2 - Verfahren und anlage zum herstellen und erhöhen der jährlichen produktionsmenge von massenstahl oder hochwertigen stahlgüten in einer zwei-gefäss-anlage - Google Patents

Verfahren und anlage zum herstellen und erhöhen der jährlichen produktionsmenge von massenstahl oder hochwertigen stahlgüten in einer zwei-gefäss-anlage Download PDF

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WO2005098053A2
WO2005098053A2 PCT/DE2005/000596 DE2005000596W WO2005098053A2 WO 2005098053 A2 WO2005098053 A2 WO 2005098053A2 DE 2005000596 W DE2005000596 W DE 2005000596W WO 2005098053 A2 WO2005098053 A2 WO 2005098053A2
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WO
WIPO (PCT)
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furnace
oxygen
vessel
melt
slag
Prior art date
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PCT/DE2005/000596
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English (en)
French (fr)
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WO2005098053A3 (de
Inventor
Fritz-Peter Pleschiutschnigg
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.)
ISPAT INDUSTRIES Ltd
Original Assignee
ISPAT INDUSTRIES Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by ISPAT INDUSTRIES Ltd filed Critical ISPAT INDUSTRIES Ltd
Priority to DE112005001464T priority Critical patent/DE112005001464A5/de
Publication of WO2005098053A2 publication Critical patent/WO2005098053A2/de
Publication of WO2005098053A3 publication Critical patent/WO2005098053A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
    • C21C5/5217—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace equipped with burners or devices for injecting gas, i.e. oxygen, or pulverulent materials into the furnace
    • 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
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/35—Blowing from above and through the bath
    • 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
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5252—Manufacture of steel in electric furnaces in an electrically heated multi-chamber furnace, a combination of electric furnaces or an electric furnace arranged for associated working with a non electric furnace

Definitions

  • the invention relates to a method and a plant for the production of mass or high-quality, different steel grades, using a two-vessel plant with a swivel and lifting device for the introduction or removal of process units, the furnace profile of the lining in the sense of favorable flow conditions is designed by melt and / or slag in that the arrangement in the bottom of the sub-furnace provides floor washing stones, which is determined in interaction between the oxygen inflation jets and the buoyancy free jets of the floor washing stones.
  • the invention has for its object to significantly increase the production amount of steel produced per unit of time of selectable steel grades in an existing two-vessel system by intensifying the process and by coordinating individual sizes and dimensions up to approximately doubling the amount of steel produced.
  • both vessels are operated with oxygen at the same time.
  • the advantage of a second oxygen inflation lance resulting therefrom is to switch on the blowing phase in both vessels at the same time or to alternately operate each vessel as a pure oxygen inflation process depending on the provision of directly reduced iron or pig iron and / or scrap. This possible application arises, for example, when directly reduced iron to pig iron lies outside a weight ratio of 60/40% or 40/60%.
  • the larger melt volumes are taken into account according to other features in that oxygen is blown in at a minimum bath depth of approx. 1000 to 1800 mm at 100-500 Nm 3 / min via the oxygen inflation lance.
  • the plant for the steel production of a larger production quantity is based on the features mentioned at the outset and achieves the object according to the invention in that the lower furnace has a melting bath depth of approx.
  • the increase in volume can be achieved even more if an increased molten bath depth is formed by means of a dome bottom connected to the bottom of the vessel or a one-piece dome bottom. This increases the possible molten pool height by the height of the dome bottom.
  • a second oxygen inflation lance is mounted on an additional, separate swiveling and lifting device outside the central axis on a swiveling-in and swiveling-out radius.
  • the arc electrode system can be swiveled into a free space between the two vessels in the park position.
  • This second oxygen inflation lance is advantageous in blowing in both vessels simultaneously, and alternately, depending on the provision of directly reduced pig iron, pig iron and / or scrap, to run each furnace as a pure BOF or EAF process. This feature is advantageous if, for example, DRJ / pig iron are outside the ratio 60/40 or 40/60%.
  • the resulting higher energies due to an increased oxygen supply and the intensification of the stirring gases from the floor purging stones and the side blowing lances can be further compensated for by the fact that the upper furnace is subsequently formed from the copper furnace, cooling plates, copper walls, refractory wall plates and / or liquid-cooled pipes without a gap between them is. Accordingly, according to other features, side blowing lances distributed over the circumference of the furnace are guided through the respective wall of the upper furnace.
  • the side blow lances passed through the slag door are designed as self-consuming side blow lances. This means that the refractory walls can be protected against excessive wear and the electrical output can be increased from normal 100-110 MW to 120 - 140 MW.
  • the two-vessel system has been further developed in such a way that different steel grades can also be produced in a single vessel.
  • This part of the task is solved by the fact that the sub-furnace is designed for carbon steels with an eccentric bottom cut for slag-free tapping. The slag remains the basis for the next melting process in the furnace.
  • the alternative process step for the production of stainless steels is solved according to the invention in that for stainless steels the lower furnace is designed as a snout tipper with a peripheral section of the lower furnace that can be swiveled up and down.
  • the advantage is the use of the so-called Perin effect, in which the slag is tapped with the melt and, after thorough mixing in a treatment vessel, is separated again in order to recover the chromium contained in the slag.
  • the tapping area of the snout tipper is provided with a siphon for slag-free tapping of the melt.
  • both metallurgical vessels consist of an electric arc furnace, each of which is provided with its own transformer, if necessary.
  • the second, additional oxygen inflation lance allows both vessels to be operated simultaneously as oxygen inflation vessels or, depending on the overall situation, one vessel as an oxygen inflation process and the second vessel as an electric arc furnace or vice versa.
  • one vessel can also be run through using the oxygen inflation process and the second vessel can also be operated using the oxygen inflation process or can be converted to the electric arc furnace process.
  • FIG. 1 shows a cross section through the left vessel of the two-vessel system, an electric arc furnace
  • 3A is a perspective view of a copper or steel housing to form the walls of the upper furnace
  • FIG. 4 shows a cross section through a two-vessel system, both vessels consisting of an electric arc furnace,
  • FIGS. 7A-7D show the mode of operation of different two-vessel systems.
  • 1 of a two-vessel system 1 only one vessel, an electric arc furnace 2 (shown on the left) is shown, with the usual pivoting and lifting device 3, a pivoting drive 4 and a lifting drive 5, which is a process to be introduced or removed -Aggregate an oxygen inflation lance 6 and an arc-electrode system 7 (see Fig. 4) swing in, lift, lower or swing out.
  • the electric arc furnace 2 is formed from a lower furnace 2a and an upper furnace 2b.
  • the furnace profile 8 of the lining 9 in the lower furnace 2a which, as usual, consists of a permanent lining and a wear lining, is designed in the sense of favorable flow conditions of the melt 10 and slag 11.
  • an arrangement 12 is made in the bottom 13 of the sub-furnace 2a with floor purging stones 14 such that an interaction between oxygen inflation jets 6a and the buoyancy free jets 14a of the floor purging stones 14 occurs.
  • the buoyancy free jets 14a are formed with a maximum of 2 Nm 3 argon or nitrogen per minute and per sink 14. About 100 - 500 Nm 3 of oxygen are blown in per minute via the oxygen inflation lance 6.
  • the holes in the floor purging stones 14 are each operated with nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) and are loaded with a maximum of 2 Nm 3 / min.
  • the high number of floor washing stones 14 (eight floor washing stones 14 are provided in the exemplary embodiment) increases the effect in the melt flow.
  • Oxygen (O 2 ) or hydrocarbon (CH4) is also blown in at an angle of 5 ° to 45 ° to the horizontal during the fresh phase via side blowing lances 20 immersed under the slag 11.
  • the melting bath depth 15 is in the illustrated embodiment between 1000 mm and 1800 mm.
  • the bottom rinsing stones 14 (FIG.
  • the upper furnace 2b adjoining the lower furnace 2a is formed from cooled copper housings 21, cooling plates, copper walls, refractory wall plates and / or from liquid-cooled pipes 22 (without a gap distance).
  • the side blowing lances 20 are arranged distributed over the furnace circumference 23 and are guided through the respective copper wall of the upper furnace 2b.
  • This (copper) wall can be formed from cooled copper plates 21, cooling plates, copper walls, refractory wall plates and / or from liquid-cooled pipes 22 (as shown in FIG. 1) without a gap distance.
  • the side blowing lances 20 guided through the copper wall can be designed as self-consuming side blowing lances 20a.
  • the lower furnace 2a is provided with an eccentric bottom cut 24 and a closure flap 25.
  • the lower furnace 2a is designed as a snout tipper 26 with a circumferential section 27 that can be lifted and closed.
  • the arrangement 12 of purging stones 14 is visible on an electric arc furnace 2 and on a sub-furnace 2a within the brick lining 9 of the floor 13.
  • the outer floor purging stones 14 are at a minimum distance 16 from the edge of the melt pool 17, which corresponds to approximately 2/3 of the distance between the edge of the melt pool 17 and the center of the melt pool 19.
  • this outer floor sink 14 lies at a distance 18 from the melt pool center 19, this distance 18 being arranged approximately 1/3 of the distance between the melt pool center 19.
  • the lining 9 is cooled by means of water-cooled copper housings 21 or the like.
  • On the right-hand side is the eccentric bottom cut 24 for the melt 10.
  • an opposite slag door 28a is arranged above the slag cut 28 opposite the gas discharge 29, with which an embodiment as a snout tipper 26 with the pivotable one Circumferential section 27 is formed, on which slag 11 can also be discharged in the pivoted-down position in order to specifically empty the lower furnace 2a.
  • FIG. 3 An alternative vessel of an electric arc furnace 2 is shown in FIG. 3.
  • the sub-oven 2a has the arrangement 12 described for the floor washing stones 14. Overall, however, the lower furnace 2a is designed with an enlarged melt bath depth 15a. This depth of melt bath 15a is created by a dome bottom 15b with the otherwise described lining 9, which is additionally installed opposite the bottom 13 of the vessel high oxygen quantity of 100 - 500 Nm 3 / min is added, causes the higher melting and fresh performance of the process.
  • a resulting higher thermal load on the upper furnace 2b is absorbed by the number of copper housings 21, which are also made by smooth, water-cooled cooling plates made of copper (or steel) or water-cooled and with fire walls lined with test materials or from refractory lids with water-permeable pipe layers can be formed from liquid-cooled pipes 22 without a gap between the pipes 22.
  • the two-vessel system is formed from two electric arc furnaces 2. While the melt 10 in the left-hand vessel is being freshened up by means of the oxygen inflation lance 6 and supplying 100-500 Nm 3 / min of oxygen, the starting materials are melted in the right-hand vessel with a maximum energy supply of 140-160 MVA. In the left-hand vessel, N 2 or Ar is introduced via the floor purging stones 14 for stirring to form the buoyancy free jets 14 a with 2 Nm 3 / min and floor purging stone 14.
  • the eccentric bottom cut 24 allows tapping of carbon steel without slag 11.
  • the respective vessel is converted to the snout tipper 26.
  • a desired slag idling can take place by folding up the pivotable peripheral section 27.
  • the chromium is recovered from the slag 11 (Cr 2 O 3 ) collected in a tapping vessel.
  • Another embodiment forms the snout tipper 26 together with a siphon in order to intentionally hold slag 11 (FeO slag) in the electric arc furnace 2.
  • the upper furnace 2b is equipped on the inside with smooth, water-cooled copper or steel housings 21.
  • the assignment is made by means of the copper or steel housing 21 or equivalent cooling plates, copper walls, refractory wall plates, refractory lids and / or liquid-cooled pipes 22 (without gap spacing) in order to claw steel splashes avoid.
  • Within the furnace length 30, for example 8000 mm is the melt bath depth 15 or the enlarged melt bath depth 15a with, for example, 1700 mm.
  • the arrangement 12 of the floor washing stones 14 is as described for FIG. 2 above.
  • Fig. 5 the operating mode is shown as a Schnauzenkipper 26 for the production of stainless steels or carbon steels.
  • it is not the eccentric bottom cut 24 that is used for carbon steel, but the "snout tip effect" with the swung-up peripheral section 27.
  • Perin effect is achieved by tapping the melt 10 with slag 11 in a treatment vessel 31 is used, thereby reducing or recovering the chromium according to the equations:
  • the two-vessel system 1 has an embodiment with two electric arc furnaces 2 or respectively the sub-furnaces 2a.
  • the electric arc furnace 2 is equipped with a central swiveling and lifting device 3, which is designed according to the previously described embodiments for the introduction or removal of process units.
  • the process units consist of at least one arc electrode system 7, which is swiveled around a fixed column of the swiveling and lifting device 3 either over the left or the right vessel, furthermore from oxygen inflation lances 6, 6c and side blowing lances 20. Die Electrical energy is supplied to the arc electrode system 7 via at least one transformer 7a.
  • a first oxygen inflation lance 6 (right vessel) and a second oxygen inflation lance 6c (left vessel) are each pivotably mounted about a separate pivoting and lifting device 3a.
  • pig iron is blown in the first phase in an oxygen-blowing process and in the second phase, directly reduced iron is melted in an electric arc furnace 2.
  • each individual vessel is operated in the pure oxygen inflation process in the electric arc furnace 2, for example operated with 10-100% directly reduced iron (DRI) or in other words, is operated temporarily or continuously by operating both vessels or only one vessel worked in pure oxygen-blowing processes, 90 - 0% pig iron (corresponding to 100% directly reduced iron).
  • DRI directly reduced iron
  • FIG. 7A shows the known mode of operation of a mixing operation, blowing and melting in a respective vessel “1 in a circle” (or “2 in a circle”), in the time diagram.
  • the basis here is that one or two oxygen inflation lances 6, 6c and the arc electrode system 7 are available.
  • the blowing time (B) and the melting time (E), including the set-up times, take the same length for each vessel in order to achieve maximum productivity. This correspondence can be achieved especially with a mixing ratio of 40% to 60% pig iron (RE) and directly reduced iron (DRI).
  • the tapping times 32 result in the respective time interval 33 between two taps of the melt 10.
  • the time axis for the second vessel "2 in a circle” is shifted by exactly half a period.
  • the mixed operation in each of the vessels leads to a chaining of the two process lines and thus to the mutual dependency (Inequality of the blowing time and the melting time) in one line immediately affect the other line and vice versa.
  • the double chaining, correspondence of the blowing time and melting time on the one hand and synchronism between the two process lines on the other hand, is highly susceptible to failure and thus leads to production downtimes in practice.
  • This mixed operation described above in relation to FIG. 7A is opposed by a pure oxygen inflation process (B) in a respective vessel “1 in a circle” or “2 in a circle” in FIG. 7B, wherein according to FIG. 7B, a pure oxygen Inflation process as it takes place in the converter or can take place in one vessel in an electric arc furnace. 100% pig iron is required, for example, when the blast furnace is in full operation and, for example, when the direct reduction system fails. In both vessels “1 in a circle” and "2 in a circle” the oxygen inflation process (B) is then used so that after charging the pig iron, the blowing process (B) takes place independently of the other vessel. In contrast to the method according to FIG. 7A, there is no dependence of the process times between the first and the second vessel in FIG. 7B.
  • the preconditions for the process in FIG. 7C are oxygen inflation lances 6 and 6c and the arc electrode system 7 in order to process the raw materials and directly reduced iron in a ratio between 10% and 100% of pig iron.
  • the process steps blowing (B) and melting (E) can be used arbitrarily and independently of each other in both process lines. Disturbances are only limited to the respective melt and, in contrast to the method in FIG. 7A, do not propagate, neither in one process line nor beyond this to the other.

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Abstract

Ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen von Massenstahl- oder hochwertigen, unterschiedlichen Stahlgüten in einer Zwei-Gefäss-Anlage (1) verbessern das Ausbringen von Rohstahl bei einer Schmelzbadtiefe (15) von ca. 1000 mm bis 1800 mm, wobei die Auftriebsfrei strahlen (14a) von Bodenspülsteinen (14) jeweils innerhalb eines Mindestabstandes (16) von 2/3 zum Schmelzbadrand (17) und mit einem Abstand (18) von 1/3 zur Schmelzbadmitte (19) bei einem Blasewinkel alpha = 15° bis 40° der Düsen (6b) einer Sauerstoff-Aufblaslanze (6) zur Vertikalen abgestimmt und die Auftriebsfreistrahlen (14a) mit maximal 2 Nm<3> Argon oder Stickstoff / min und Bodenspülstein (14) gebildet werden.

Description

Verfahren und Anlage zum Herstellen und Erhöhen der jährlichen Produktionsmenge von Massenstahl oder hochwertigen Stahlgüten in einer Zwei- Gefäß-Anlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen von Massenoder hochwertigen, unterschiedlichen Stahlgüten, unter Anwendung einer Zwei- Gefäß-Anlage mit einer Schwenk- und Hubeinrichtung für das Einbringen oder Ausbringen von Prozess-Aggregaten, wobei das Ofenprofil der Ausmauerung im Sinn günstiger Strömungsverhältnisse von Schmelze und / oder Schlacke gestaltet ist, indem die Anordnung im Boden des Unterofens Bodenspülsteine vorsieht, die in Wechselwirkung zwischen den Sauerstoff-Aufblasstrahlen zu den Auftriebsfreistrahlen der Bodenspülsteine bestimmt wird.
Aus „Stahl und Eisen" 123 (2003) Nr. 11 , Seiten 94 - 98, sind das eingangs bezeichnete Verfahren und eine vergleichbare Anlage bekannt. Die dortigen Maßnahmen betreffen eine optimierte Gefäßgeometrie und ergeben trotz Optimierung keine besseren Ergebnisse hinsichtlich der erzeugten Stahlgüten. Keine Aufmerksamkeit wird der Erzeugung von erheblich unterschiedlichen Stahlgüten, einer Erhöhung der erzeugten Mengen an Stahl pro Jahr und der Anwendung eines Zwei-Gefäß-Systems gewidmet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Produktionsmenge an erzeugtem Stahl pro Zeiteinheit von wählbaren Stahlgüten in einer vorhandenen Zwei-Gefäß- Anlage durch Intensivierung des Prozesses und durch Abstimmung einzelner Größen und Abmessungen erheblich zu steigern bis etwa zur Verdoppelung der erzeugten Stahlmenge. Die gestellte Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs bezeichneten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Schmelzbadtiefe von ca. 1000 mm bis 1800 mm die Auftriebsfreistrahlen der Bodenspülsteine jeweils innerhalb eines Mindestabstandes von 2/3 zum Schmelzbadrand und mit einem Abstand von 1/3 zur Schmelzbadmitte bei einem Blasewinkel alpha = 15° bis 40° der Düsen der Sauer- stoff-Aufblaslanze zur Vertikalen abgestimmt und die Auftriebsfreistrahlen mit maximal 2 Nm3 Argon oder Stickstoff / min und Bodenspülstein gebildet werden. Dadurch wird der Frischvorgang von größeren Volumen an Schmelze erheblich beschleunigt, so dass pro Zeiteinheit mehr Rohstahl erzeugt werden kann.
Eine diesen Grundgedanken stützende Maßnahme besteht darin, dass zusätzlich durch unter die Schlacke eintauchende Seitenblaslanzen Sauerstoff unter einem Winkel von 5° bis 45° zur Horizontalen während der Frischphase eingeblasen wird. Dadurch wird eine weitergehende Durchmischung großer Volumen an Schmelze unterstützt.
Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, dass beide Gefäße gleichzeitig mit Sauerstoff betrieben werden. Der Vorteil einer sich daraus ergebenden zweiten Sauerstoff- Aufblaslanze besteht darin, in beiden Gefäßen gleichzeitig die Blasphase einzuschalten oder abwechselnd je nach Bereitstellung von direkt reduziertem Eisen oder Roheisen und / oder Schrott jedes Gefäß als reinen Sauerstoff-Aufblasprozess zu fahren. Diese Einsatzmöglichkeit ergibt sich bspw. dann, wenn direkt reduziertes Eisen zu Roheisen außerhalb eines Gewichtsverhältnisses 60 / 40 % oder 40 / 60 % liegt.
Die größeren Schmelzenvolumen werden nach anderen Merkmalen dadurch berücksichtigt, dass bei minimaler Badtiefe von ca. 1000 bis 1800 mm Sauerstoff mit 100 - 500 Nm3 / min über die Sauerstoff-Aufblaslanze eingeblasen wird. Die Anlage zur Stahlherstellung einer größeren Produktionsmenge geht von den eingangs bezeichneten Merkmalen aus und löst die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Unterofen eine Schmelzbadtiefe von ca. 1000 mm bis 1800 mm aufweist, dass die Bodenspülsteine bei etwa kreisförmiger Anordnung jeweils innerhalb eines Mindestabstandes von 2/3 zum Schmelzbadrand und mit einem Abstand von 1/3 zur Schmelzbadmitte vorgesehen sind, dass der Blasewinkel der Düsen der Sauerstoff-Aufblaslanze alpha = 15° - 40° zur Vertikalen beträgt und die Auftriebsfreistrahlen mittels maximal 2 Nm3 Argon oder Sauerstoff / min und Bodenspülstein betrieben werden.
Die Volumenzunahme kann dadurch noch höher erzielt werden, dass eine vergrößerte Schmelzbadtiefe mittels eines an den Boden des Gefäßes angeschlossenen Kümpelbodens oder eines einstückigen Kümpelbodens ausgebildet ist. Dadurch erhöht sich die mögliche Schmelzbadhöhe um die Höhe des Kümpelbodens.
Weitere Merkmale sind dadurch gegeben, dass eine zweite Sauerstoff-Aufblaslanze an einer zusätzlichen, getrennten Schwenk- und Hubvorrichtung außerhalb der Mittenachse auf einem Ein- und Ausschwenkradius gelagert ist. In der Zeit, in der beide Sauerstoff-Aufblaslanzen in Betriebsstellung eingeschwenkt sind, kann das Lichtbogen-Elektroden-System in einen Freiraum zwischen den beiden Gefäßen in Parkstellung geschwenkt werden. Vorteilhaft ist diese zweite Sauerstoff-Aufblaslanze, in beiden Gefäßen gleichzeitig zu blasen, sowie abwechselnd je nach Bereitstellung von direkt reduziertem Roheisen, Roheisen und / oder Schrott, jeden Ofen als reinen BOF- oder EAF- Prozess zu führen. Vorteilhaft ist dieses Merkmal, wenn bspw. DRJ / Roheisen außerhalb des Verhältnisses 60/40 oder 40/60 % liegen.
Die anfallenden höheren Energien durch eine erhöhte Sauerstoffzufuhr und durch die Intensivierung der Rührgase aus den Bodenspülsteinen und den Seitenblaslanzen kann weiter dadurch aufgefangen werden, dass an den Unterofen anschließend der Oberofen aus gekühlten Kupfergehäusen, Kühlplatten, Kupferwänden, Feuerfestwandplatten und / oder flüssigkeitsgekühlten Rohren ohne Spaltabstand gebildet ist. Dementsprechend sind nach anderen Merkmalen über den Ofenumfang verteilt angeordnete Seitenblaslanzen durch die jeweilige Wandung des Oberofens geführt.
Vorteilhaft ist weiter, dass die durch die Schlackentür geführten Seitenblaslanzen als selbstverzehrende Seitenblaslanzen ausgebildet sind. Dadurch können die Feuerfestwände vor überhöhtem Verschleiß geschützt werden und darüber hinaus kann die elektrische Leistung von normal 100-110 MW auf 120 - 140 MW gesteigert werden.
Das Zwei-Gefäß-System ist außer den Vorteilen der beidseitigen Nutzung einer schwenkbaren und hebbaren Sauerstoff-Aufblaslanze und eines Lichtbogen- Elektroden-Systems dahingehend weiterentwickelt, dass verschiedene Stahlgüten auch in einem einzigen Gefäß erzeugt werden können. Diese Teilaufgabe wird dadurch gelöst, dass für C-Stähle der Unterofen mit einem exzentrischen Bodenabstich für schlackenfreies Abstechen vorgesehen ist. Dabei bleibt die Schlacke als Grundlage für den nächsten Einschmelzprozess im Unterofen.
Der alternative Verfahrensschritt der Erzeugung von Rostfrei-Stählen wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass für Rostfrei-Stähle der Unterofen als Schnauzenkipper mit einem hoch- und niederschwenkbaren Umfangsabschnitt des Unterofens ausgebildet ist. Der Vorteil besteht in der Anwendung des sog. Perin-Effektes, bei dem die Schlacke mit der Schmelze abgestochen wird und nach einer Durchmischung in einem Behandlungsgefäß wieder getrennt wird, um aus der Schlacke das enthaltene Chrom zurückzugewinnen.
Weitere Merkmale bestehen darin, dass der Abstichbereich des Schnauzenkippers mit einem Siphon für ein schlackenfreies Abstechen der Schmelze versehen ist. Während dem die bekannten Zwei-Gefäß-Anlagen einen Elektrolichtbogenofen und einen Konverter aufweisen, ist nach weiteren Merkmalen vorgesehen, dass beide metallurgischen Gefäße aus Elektrolichtbogenofen bestehen, die ggfs. jeweils mit einem eigenen Transformator versehen sind. Die zweite, zusätzliche Sauerstoff- Aufblaslanze erlaubt es, beide Gefäße gleichzeitig als Sauerstoff-Aufblas-Gefäße zu fahren oder je nach der gegebenen Gesamtsituation ein Gefäß als Sauerstoff- Aufblasverfahren und das zweite Gefäß als Elektrolichtbogenofen oder umgekehrt. Im Zeitdiagramm kann auch ein Gefäß im Sauerstoff-Aufblas-Verfahren durchgefahren werden und das zweite Gefäß ebenfalls im Sauerstoff-Aufblasverfahren betrieben oder aber auf das Elektrolichtbogenofen-Verfahren umgestellt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele ( für das Verfahren und die Anlage ) dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.
Es ; zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch das linke Gefäß der Zwei-Gefäß-Anlage, einen Elektrolichtbogenofen,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Unterofen mit der Anordnung der Spülsteine,
Fig. 3 einen Elektrolichtbogenofen im Querschnitt mit unterschiedlichen Schmelzbadhöhen,
Fig. 3A eine perspektivische Darstellung eines Kupfer- oder Stahlgehäuses zur Bildung der Wandungen des Oberofens,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Zwei-Gefäß-Anlage, wobei beide Gefäße aus Elektrolichtbogenofen bestehen,
Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Einzelgefäß mit Alternativen zur C-Stahl- und Rostfrei-Stahl-Herstellung,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Zwei-Gefäß-Anlage mit zwei Sauerstoff-Auf- blaslanzen und Fig. 7A - 7D die Arbeitsweise von verschiedenen Zwei-Gefäß-Anlagen. Gemäß Fig. 1 ist von einer Zwei-Gefäß-Anlage 1 nur ein Gefäß, ein (links gezeichneter ) Elektrolichtbogenofen 2 dargestellt, mit der üblichen Schwenk- und Hubeinrichtung 3, einem Schwenkantrieb 4 und einem Hubantrieb 5, die als ein- oder auszubringende Prozess-Aggregate eine Sauerstoff-Aufblaslanze 6 und ein Lichtbogen- Elektroden-System 7 ( siehe Fig. 4) einschwenken, heben, senken oder ausschwenken. Der Elektrolichtbogenofen 2 ist aus einem Unterofen 2a und einem Oberofen 2b gebildet. Das Ofenprofil 8 der Ausmauerung 9 im Unterofen 2a, die wie üblich aus einem Dauerfutter und einem Verschleißfutter besteht, ist im Sinn günstiger Strömungsverhältnisse von Schmelze 10 und Schlacke 11 gestaltet. Dabei ist eine Anordnung 12 im Boden 13 des Unterofens 2a mit Bodenspülsteinen 14 derart getroffen, dass eine Wechselwirkung zwischen Sauerstoff-Aufblasstrahlen 6a zu den Auftriebsfreistrahlen 14a der Bodenspülsteine 14 eintritt.
Diese Wechselwirkung wird bezüglich einer Leistungssteigerung an Tonnen Stahl pro Charge durch Intensivierung des Einschmelz- und Blasprozesses und durch Erhöhen der Menge Stahl pro Zeiteinheit zunächst durch die Anordnung 12 der Bodenspülsteine 14 von einer vergrößerten Schmelzbadtiefe 15 verstärkt. Dazu sind die Bodenspülsteine 14 mit einem Mindestabstand 16 von 2/3 zum Schmelzbadrand 17 und mit einem Abstand 18 von 1/3 zur Schmelzbadmitte 19 eingestellt bei einem Blasewinkel der Düsen 6b zur Vertikalen, alpha = 15° - 40°. Die Auftriebsfreistrahlen 14a werden mit maximal 2 Nm3 Argon oder Stickstoff pro Minute und pro Spülstein 14 gebildet. Über die Sauerstoff-Aufblaslanze 6 werden ca. 100 - 500 Nm3 Sauerstoff pro Minute eingeblasen. Die Bohrungen der Bodenspülsteine 14 sind jeweils mit Stickstoff (N2) oder Argon (Ar) betrieben und werden mit maximal 2 Nm3 / min beaufschlagt. Die hohe Anzahl der Bodenspülsteine 14 ( im Ausführungsbeispiel sind acht Bodenspülsteine 14 vorgesehen ) erhöht die Wirkung in der Schmelzenströmung.
Über zusätzlich von unter die Schlacke 11 eintauchenden Seitenblaslanzen 20 wird Sauerstoff (O2) oder Kohlenwasserstoff (CH4) unter einem Winkel von 5° - 45° zur Horizontalen während der Frischphase eingeblasen. Die Schmelzbadtiefe 15 beträgt in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel zwischen 1000 mm und 1800 mm. Die Bodenspülsteine 14 (Fig. 2) sind in der der Gefäßform angepassten oder einer ringförmigen Anordnung 12 jeweils innerhalb des Mindestabstandes 16 von 2/3 zum Schmelzbadrand 17 und mit dem Abstand 18 von 1/3 zur Schmelzbadmitte 19 vorgesehen, wobei der Blasewinkel zur Vertikalen alpha = 15° - 40° der Düsen 6b der Sauerstoff-Aufblaslanze 6 beträgt und die Auftriebsfreistrahlen 14a mittels maximal 2 Nm3 Argon oder Sauerstoff pro Minute und Bodenspülstein 14 betrieben werden.
Gemäß Fig. 2 ist der an den Unterofen 2a anschließende Oberofen 2b aus gekühlten Kupfergehäusen 21 , Kühlplatten, Kupferwänden, Feuerfest-Wandplatten und / oder aus flüssigkeitsgekühlten Rohren 22 ( ohne Spaltabstand) gebildet.
Die Seitenblaslanzen 20 sind über den Ofenumfang 23 verteilt angeordnet und durch die jeweilige Kupferwand des Oberofens 2b geführt. Diese (Kupfer-) Wand kann aus gekühlten Kupferplatten 21 , Kühlplatten, Kupferwänden, Feuerfest-Wandplatten und / oder aus flüssigkeitsgekühlten Rohren 22 ( wie in Fig. 1 wiedergegeben) ohne Spaltabstand gebildet sein. Die durch die Kupfer-Wand geführten Seitenblaslanzen 20 können als selbstverzehrende Seitenblaslanzen 20a ausgeführt sein.
Für die Herstellung von C- Stählen ist der Unterofen 2a mit einem exzentrischen Bodenabstich 24 und einer Verschlussklappe 25 versehen.
Für Rostfrei-Stähle ist der Unterofen 2a als Schnauzenkipper 26 mit einem heb- und schließbaren Umfangsabschnitt 27 ausgebildet.
In Fig. 2 ist an einem Elektrolichtbogenofen 2 und an einem Unterofen 2a innerhalb der Ausmauerung 9 des Bodens 13 die Anordnung 12 von Spülsteinen 14 sichtbar. Die äußeren Bodenspülsteine 14 liegen mit einem Mindestabstand 16 vom Schmelzbadrand 17 entfernt, der etwa 2/3 der Entfernung zwischen Schmelzbadrand 17 und Schmelzbadmitte 19 entspricht. Analog liegt dieser äußere Bodenspülstein 14 mit dem Abstand 18 zur Schmelzbadmitte 19, wobei dieser Abstand 18 etwa 1/3 der Entfernung zwischen der Schmelzbadmitte 19 angeordnet ist.
Die Ausmauerung 9 wird mittels wassergekühlten Kupfergehäusen 21 o. dgl. gekühlt. Auf der rechten Seite befindet sich der exzentrische Bodenabstich 24 für die Schmelze 10. Außerhalb des Bodenabstichs 24 ist alternativ zu dem jeweiligen Stahlerzeu- gungsprozess eine gegenüberliegende Schlackentür 28a über dem Schlackenabstich 28 gegenüber dem Gasabzug 29 angeordnet, womit eine Ausführungsform als Schnauzenkipper 26 mit dem schwenkbaren Umfangsabschnitt 27 gebildet wird, an den in abgeschwenkter Lage ebenfalls Schlacke 11 abgelassen werden kann, um den Unterofen 2a gezielt zu entleeren.
In Fig. 3 ist ein alternatives Gefäß eines Elektrolichtbogenofens 2 gezeigt. Der Unterofen 2a weist die beschriebene Anordnung 12 für die Bodenspülsteine 14 auf. Insgesamt ist der Unterofen 2a jedoch mit einer vergrößerten Schmelzbadtiefe 15a ausgebildet. Diese Schmelzbadtiefe 15a entsteht durch einen gegenüber dem Boden 13 des Gefäßes zusätzlich angebrachten Kümpelboden 15b mit der ansonsten beschriebenen Ausmauerung 9. Die intensivere Durchmischung der Schmelze 10 durch die Auftriebsfreistrahlen 14a der Anordnung 12 der Bodenspülsteine 14, die hierbei durch die Sauerstoff-Aufblaslanze 6 mit der hohen Sauerstoff-Menge von 100 - 500 Nm3 / min ergänzt wird, bewirkt die höhere Schmelz- und Frischleistung des Verfahrens. Eine entstehende höhere Wärmebelastung des Oberofens 2b wird durch die Anzahl von Kupfergehäusen 21 aufgefangen, die auch durch glatte, wassergekühlte, aus Kupfer ( oder Stahl ) bestehende Kühlplatten oder wassergekühlten und mit Feu- erfestwerkstoffen ausgekleideten Wänden oder aus Feuerfest-Deckeln mit wasser- durchflossenen Rohrlagen aus flüssigkeitsgekühlten Rohren 22 ohne Spalt zwischen den Rohren 22 gebildet werden kann.
Gemäß Fig. 4 ist die Zwei-Gefäß-Anlage aus zwei Elektrolichtbogenofen 2 gebildet. Während die Schmelze 10 im linken Gefäß mittels der Sauerstoff-Aufblaslanze 6 gefrischt wird unter Zuführung von 100 - 500 Nm3 / min Sauerstoff, erfolgt im rechten Gefäß das Aufschmelzen der Einsatzstoffe bei einer maximalen Energiezufuhr von 140 - 160 MVA. Im linken Gefäß wird über die Bodenspülsteine 14 N2 oder Ar zum Rühren unter Bildung der Auftriebsfreistrahlen 14a mit 2 Nm3 / min und Bodenspülstein 14 eingebracht.
Der exzentrische Bodenabstich 24 gestattet das Abstechen von C-Stahl ohne Schlacke 11. Bei der Herstellung von Rostfrei-Stahl wird das jeweilige Gefäß zum Schnauzenkipper 26 umgewandelt. Dabei kann durch Hochklappen des schwenkbaren Umfangsabschnitts 27 ein gewollter Schlackenmitlauf stattfinden. Aus der in einem Abstichgefäß gesammelten Schlacke 11 ( Cr2 O3 ) wird das Chrom zurückgewonnen.
Eine andere Ausführungsform bildet der Schnauzenkipper 26 zusammen mit einem Siphon, um gewollt Schlacke 11 ( FeO-Schlacke) im Elektrolichtbogenofen 2 zu halten. Der Oberofen 2b ist auf der Innenseite mit glatten, wassergekühlten Kupfer- oder Stahlgehäusen 21 bestückt. Je nach der Wärmebelastung, bspw. abhängig von den Blaszeiten, erfolgt die Belegung mittels den Kupfer- oder Stahlgehäusen 21 oder gleichwertigen Kühlplatten, Kupferwänden, Feuerfestwandplatten, Feuerfest-Deckeln und / oder flüssigkeitsgekühlten Rohren 22 ( ohne Spaltabstand), um ein Festkrallen von Stahlspritzern zu vermeiden. Innerhalb der Ofenlänge 30, die bspw. 8000 mm beträgt, ist die Schmeldbadtiefe 15 oder die vergrößerte Schmelzbadtiefe 15a mit bspw. 1700 mm vorauszusetzen. Die Anordnung 12 der Bodenspülsteine 14 ist wie vorstehend zu Fig. 2 beschrieben.
In Fig. 5 ist die Betriebsart als Schnauzenkipper 26 für die Erzeugung von Rostfrei- Stählen oder C-Stählen dargestellt. Bei der Rostfrei-Herstellung wird nicht der exzentrische Bodenabstich 24 wie für C-Stahl eingesetzt, sondern der „Schnauzenkip- per-Effekt" mit dem hochgeschwenkten Umfangsabschnitt 27. Sodann wird der sog. Perin-Effekt durch Abstechen von Schmelze 10 mit Schlacke 11 in ein Behandlungsgefäß 31 genutzt. Dabei erfolgt eine Reduktion bzw. Rückgewinnung des Chroms nach den Gleichungen:
Cr2 O3 + 3C = 2 Cr + 3 CO oder 2 Cr2 O3 + 3 Si = 4 Cr + 3 SiO2
In Fig. 6 weist die Zwei-Gefäß-Anlage 1 eine Ausführungsform mit zwei Elektrolichtbogenofen 2 bzw. jeweils den Unteröfen 2a auf. Die Elektrolichtbogenofen 2 sind wie beschrieben mit einer mittigen Schwenk- und Hubeinrichtung 3 ausgestattet, die nach den vorher beschriebenen Ausführungsformen für das Einbringen oder Ausbringen von Prozess-Aggregaten gestaltet ist. Die Prozess-Aggregate bestehen aus zumindest einem Lichtbogen-Elektroden-System 7, das um eine feststehende Säule der Schwenk- und Hubeinrichtung 3 entweder über das linke oder das rechte Gefäß geschwenkt wird, ferner aus Sauerstoff-Aufblaslanzen 6, 6c und Seitenblaslanzen 20. Die elektrische Energie wird über zumindest einen Transformator 7a dem Lichtbogen-Elektroden-System 7 zugeführt. In Fig. 6 sind abweichend von den vorhergehend beschriebenen Gestaltungen eine erste Sauerstoff-Aufblaslanze 6 (rechtes Gefäß) und eine zweite Sauerstoff-Aufblaslanze 6c (linkes Gefäß) jeweils schwenkbar um eine getrennte Schwenk- und Hubeinrichtung 3a drehgelagert. Auf der dar- gestellten Gestaltung aufbauend kann dadurch eine Einsparung von Rüstzeiten und Wartezeiten in einem Verbundbetrieb, in dem in einem Gefäß in der ersten Phase Roheisen im Sauerstoff-Aufblasverfahren geblasen und in der zweiten Phase in einem Elektrolichtbogenofen 2 direkt reduziertes Eisen geschmolzen wird, verarbeitet werden. Bei 100% Roheisen-Anlieferung wird jedes einzelne Gefäß im reinen Sauerstoff-Aufblasverfahren im Elektrolichtbogenofen 2 betrieben, bspw. mit 10 - 100% direkt reduziertem Eisen ( DRI) betrieben oder anders ausgedrückt, wird durch Betreiben beider Gefäße oder nur eines Gefäßes zeitweise oder ununterbrochen in reinen Sauerstoff-Auf blas-Prozessen, 90 - 0% Roheisen ( entsprechend 100% direkt reduziertem Eisen) gearbeitet.
Es ist auch eine Gestaltung möglich, eine einzige Schwenk- und Hubeinrichtung 3 für ( ggfs. das Lichtbogen-Elektroden-System 7) die erste Sauerstoff-Aufblaslanze 6 und die zweite Sauerstoff-Aufblaslanze 6c bspw. in der Säule der Schwenk- und Hubeinrichtung 3 auf der Mittenachse 1a zwischen den Gefäßen mit Schwenkradius-Ab- stand unterzubringen.
Fig. 7A stellt die bekannte Arbeitsweise eines Mischbetriebs, Blasen und Schmelzen in jeweils einem Gefäß „1 im Kreis" ( bzw. „2 im Kreis" ), im Zeitdiagramm dar. Dabei ist zugrunde gelegt, dass eine oder zwei Sauerstoff-Aufblaslanzen 6, 6c und das Lichtbogen-Elektroden-System 7 zur Verfügung stehen. Pro Gefäß dauern die Blasezeit (B) und die Schmelzzeit (E) unter Einbeziehung der Rüstzeiten gleich lang, um die maximale Produktivität zu erzielen. Diese Übereinstimmung ist besonders bei einem Mischungsverhältnis von 40 % bis 60 % Roheisen (RE) und direkt reduziertem Eisen (DRI) erreichbar. Die Abstichzeitpunkte 32 ergeben den jeweiligen Zeitabstand 33 zwischen zwei Abstichen der Schmelze 10.
Die Zeitachse für das zweite Gefäß „2 im Kreis" ist genau um eine halbe Periode verschoben. Der Mischbetrieb in jedem der Gefäße führt zu einer Verkettung der beiden Prozess-Linien und damit zur gegenseitigen Abhängigkeit. Störungen des Ablaufs (Ungleichheit der Blasezeit und der Schmelzzeit ) in der einen Linie wirken sich sofort auf die andere Linie aus und umgekehrt. Die doppelte Verkettung, Übereinstimmung von Blasezeit und Schmelzzeit einerseits und Synchronismus zwischen beiden Pro- zess-Linien andererseits, ist stark störanfällig und führt damit in der Praxis zu Produktionsausfällen.
Diesem vorstehend zu Fig. 7A beschriebenen Mischbetrieb steht ein reiner Sauer- stoff-Aufblasprozess (B) in jeweils einem Gefäß „1 im Kreis" oder „2 im Kreis" in Fig. 7B gegenüber, wobei gemäß Fig. 7B, ein reiner Sauerstoff-Aufblas-Prozess wie er im Konverter abläuft oder in einem Elektrolichtbogenofen in jeweils einem Gefäß stattfinden kann. Dazu werden 100 % Roheisen bspw. bei vollem Betrieb des Hochofens und bspw. bei Ausfall der Direkt-Reduktions-Anlage vorausgesetzt. In beiden Gefäßen „ 1 im Kreis" und „2 im Kreis" wird dann nach dem Sauerstoff-Aufblas-Verfahren (B) gearbeitet, so dass nach Chargieren des Roheisens jeweils unabhängig vom jeweils anderen Gefäß der Blasprozess (B) stattfindet. Eine Abhängigkeit der Prozess- Zeiten zwischen dem ersten und dem zweiten Gefäß in Fig. 7B ist im Gegensatz zum Verfahren gemäß Fig. 7A nicht gegeben.
Die Vorbedingungen für den Prozess in Fig. 7C sind Sauerstoff-Aufblaslanzen 6 und 6c und das Lichtbogen-Elektroden-System 7, um die Einsatzstoffe Roheisen und direkt reduziertes Eisen in einem Verhältnis zwischen 10% und 100% Roheisen zu verarbeiten. Hier wird deutlich, dass in beiden Prozess-Linien die Prozess-Schritte Blasen (B) und Schmelzen (E) beliebig und unabhängig voneinander eingesetzt werden können. Störungen sind nur auf die jeweilige Schmelze beschränkt und pflanzen sich im Gegensatz zum Verfahren in Fig. 7A nicht fort, weder in der einen Prozess-Li- nie noch über diese hinaus auf die andere.
Fig. 7D zeigt den Fall, dass überhaupt nur ein Gefäß („1 im Kreis") genutzt wird und zwar für den Fall, dass nur direkt reduziertes Eisen und / oder Schrott zur Verfügung stehen. Für den Fall, dass nur ein Lichtbogen-Elektroden-System 7 vorhanden ist, kann nur mit einem Gefäß gearbeitet werden. Es sind daher weder Blasezeiten noch Schmelzzeiten angezeigt ( Gefäß „2 im Kreis").
Insgesamt betrachtet führen die verschiedenen Arbeitsweisen gemäß den Fig. 7B - 7D jedoch zu mehr Rohstahl pro Tag, gestalten das Verfahren flexibler und erlauben eine Anpassung des Verfahrens an unterschiedliche Situationen im Betriebsablauf.
Bezugszeichenliste
1 Zwei-Gefäß-Anlage
1a Mittenachse zwischen den Gefäßen
2 Elektrolichtbogenofen 2a Unterofen
2b Oberofen
3 Schwenk- und Hubeinrichtung
3a getrennte Schwenk- und Hubeinrichtung
4 Schwenkantrieb
5 Hubantrieb
6 erste Sauerstoff-Aufblaslanze 6a Sauerstoff-Aufblasstrahlen 6b Düsen
6c zweite Sauerstoff-Aufblaslanze
7 Lichtbogen-Elektroden-System 7a Transformator
8 Ofenprofil
9 Ausmauerung
10 Schmelze
11 Schlacke
12 Anordnung von Bodenspülsteinen
13 Boden des Gefäßes
14 Bodenspülstein
14a Auftriebsfreistrahlen
15 Schmelzbadtiefe
15a vergrößerte Schmelzbadtiefe
15b Kümpelboden Fortsetzung Bezugszeichenliste
16 Mindestabstand
17 Schmelzbadrand
18 Abstand
19 Schmelzbadmitte
20 Seitenblaslanze
20a selbstverzehrende Seitenblaslanze
21 Kupfer- oder Stahlgehäuse u. dgl.
22 flüssigkeitsgekühlte Rohre
23 Ofenumfang
24 exzentrischer Bodenabstich
25 Verschlussklappe
26 Schnauzenkipper
27 schwenkbarer Umfangsabschnitt
28 Schlackenabstich 28a Schlackentür
29 Gasabzug
30 Ofenlänge
31 Behandlungsgefäß
32 Abstichzeitpunkt
33 Zeitabstand zwischen zwei Abstichen
B Blasezeit
E Schmelzzeit
RE Roheisen
DRI direkt reduziertes Eisen

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Stahlherstellen von Massen- oder hochwertigen, unterschiedlichen Stahlgüten, unter Anwendung einer Zwei-Gefäß-Anlage (1) mit einer Schwenk- und Hubeinrichtung (3) für das Einbringen oder Ausbringen von Prozessaggregaten, wobei das Ofenprofil (8) der Ausmauerung (9) im Sinn günstiger Strömungsverhältnisse von Schmelze (10) und / oder Schlacke (11) gestaltet ist, indem die Anordnung (12) im Boden (13) des Unterofens (2a) Bodenspülsteine (14) vorsieht, die in Wechselwirkung zwischen den Sauer- stoff-Aufblasstrahlen (6a) zu den Auftriebsfreistrahlen (14a) der Bodenspülsteine (14) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schmelzbadtiefe (15) von ca. 1000 mm bis 1800 mm die Auftriebsfreistrahlen (14a) der Bodenspülsteine (14) jeweils innerhalb eines Mindestabstandes (16) von 2/3 zum Schmelzbadrand (17) und mit einem Abstand (18) von 1/3 zur Schmelzbadmitte (19) bei einem Blasewinkel alpha = 15° - 40° der Düsen (6b) einer Sauerstoff-Aufblaslanze (6) zur Vertikalen abgestimmt und die Auftriebsfreistrahlen (14a) mit maximal 2 Nm3 Argon oder Stickstoff / min und Bodenspülstein (14) gebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich durch unter die Schlacke (11) eintauchende Seitenblaslanzen (20) Sauerstoff unter einem Winkel von 5° bis 45° zur Horizontalen während der Frischphase eingeblasen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gefäße gleichzeitig mit Sauerstoff betrieben werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei minimaler Badtiefe von ca. 1000 mm bis 1800 mm Sauerstoff mit 100 - 500 Nm3 / min über die Sauerstoff-Aufblaslanze (6) eingeblasen wird.
Anlage zur Stahlherstellung von Massen- oder hochwertigen, unterschiedlichen Stahlgüten, mit zwei metallurgischen Gefäßen, zwischen denen eine Schwenk- und Hubeinrichtung (3) für das Einbringen oder Ausbringen von Prozess-Aggregaten angeordnet ist, wobei das Ofenprofil (8) der Ausmauerung (9) im Sinn von günstigen Strömungsverhältnissen in der Schmelze (10) und / oder in der Schlacke (11 ) gestaltet ist, indem die Anordnung (12) im Boden (13) des Unterofens (2a) Bodenspülsteine (14) vorsieht, die in Wechselwirkung zwischen Sauerstoff-Aufblasstrahlen (6a) zu den Auftriebsfreistrahlen (14a) der Bodenspülsteine (14) stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterofen (2a) eine Schmelzbadtiefe (15) von ca. 1000 mm bis 1800 mm aufweist, dass die Bodenspülsteine (14) bei etwa kreisförmiger Anordnung (12) jeweils innerhalb eines Mindestabstandes von 2/3 zum Schmelzbadrand (17) und mit einem Abstand (18) von 1/3 zur Schmelzbadmitte (19) vorgesehen sind, dass der Blasewinkel der Düsen (6b) der Sauerstoff- Aufblaslanze (6) alpha = 15° - 40° zur Vertikalen beträgt und die Auftriebsfreistrahlen (14a) mittels maximal 2 Nm3 Argon oder Sauerstoff / min und Bodenspülstein (14) betrieben werden.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine vergrößerte Schmelzbadtiefe (15a) mittels eines an den Boden (13) des Gefäßes angeschlossenen Kümpelbodens (15b) oder eines einstückigen Kümpelbodens (15b) ausgebildet ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Sauerstoff-Aufblaslanze (6c) an einer zusätzlichen, getrennten Schwenk- und Hubvorrichtung (3a) außerhalb der Mittenachse (1a) auf einem Ein- und Ausschwenkradius gelagert ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Unterofen (2a) anschließend der Oberofen (2b) aus gekühlten Kupfergehäusen (21 ), Kühlplatten, Kupferwänden, Feuerfestwandplatten und / oder flüssigkeitsgekühlten Rohren (22) ohne Spaltabstand gebildet ist.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über den Ofenumfang (23) verteilt angeordnete Seitenblaslanzen (20) durch die jeweilige Wandung des Oberofens (2b) geführt sind.
10. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Schlackentür (28a) geführte Seitenblaslanzen (20) als selbstverzehrende Seitenblaslanzen (20a) ausgebildet sind.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für C-Stähle der Unterofen (2a) mit einem exzentrischen Bodenabstich (24) für schlackenfreies Abstechen vorgesehen ist.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass für Rostfrei-Stähle der Unterofen (2a) als Schnauzenkipper (26) mit einem hoch- und niederschwenkbaren Umfangsabschnitt (27) des Unterofens (2a) ausgebildet ist.
13. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstichbereich des Schnauzenkippers (26) mit einem Siphon für ein schlackenfreies Abstechen der Schmelze (10) versehen ist.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beide metallurgischen Gefäße aus Elektrolichtbogenofen (2) bestehen, die ggfs. jeweils mit einem eigenen Transformator (7a) versehen sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103361465A (zh) * 2012-03-27 2013-10-23 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种电弧炉炼钢方法及其炼钢装置
WO2023110375A1 (de) * 2021-12-13 2023-06-22 Sms Group Gmbh Schmelzaggregat zur stahlerzeugung mit einem abstichgewicht zwischen 60 t und 350 t

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102026765B1 (ko) * 2015-03-30 2019-09-30 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 상저취 전로의 조업 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0598331A (ja) * 1991-10-04 1993-04-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 上底吹き転炉の吹錬操業方法
DE19545831C2 (de) * 1995-12-08 2000-09-07 Sms Demag Ag Verfahren zum Betreiben einer Doppelgefäß-Lichtbogenofen-Anlage sowie Doppelgefäß-Lichtbogenofen
DE10209472B4 (de) * 2002-03-05 2004-08-26 Sms Demag Ag Verfahren zum Erzeugen von nichtrostendem Stahl, insbesondere von chrom- oder chromnickelhaltigem Edelstahl

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103361465A (zh) * 2012-03-27 2013-10-23 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种电弧炉炼钢方法及其炼钢装置
WO2023110375A1 (de) * 2021-12-13 2023-06-22 Sms Group Gmbh Schmelzaggregat zur stahlerzeugung mit einem abstichgewicht zwischen 60 t und 350 t

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