用于在利用热空气射束的情况下制造钢的吹气法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在利用热空气射束的情况下在适合于此的转炉中通过精炼制造钢的方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，可以在使用不同的方法的情况下由不同的离析物来生产钢。
[0003]对于所谓的吹气法来说，借助于气态的氧气或者空气作为精炼的试剂来对生铁熔液进行精炼。在此释放热量，所述热量将所述熔液的温度保持在其凝固点之上。本领域的技术人员按将所述精炼的试剂输送到所述生铁熔液的里面或者上面而知道多种不同的吹气法，-比如顶吹法和底吹法以及另一些方法，对于这些方法来说不仅进行上部吹气而且进行底部吹气-又名比如组合式吹气的方法。所述生铁熔液在此比如可以由生铁和废钢和/或其它固态的铁载体构成或者提取。用于使固态的离析物熔化的热量通常首先通过在所述熔液中的、由氧气引起的氧化过程来提供。
[0004]“转炉”在本申请的范围内是指用于实施吹气法的容器。
[0005]除了吹气法之外，也有精炼法，对于所述精炼法来说不是像在吹气法中一样通过作为精炼的试剂的空气或者气态的氧气的供给来进行精炼。用于使在生铁熔液中的伴随元素氧化的试剂由所添加的废钢和矿石来提供。“转炉”这个名称，在本申请的范围内不是指用于实施精炼法的容器；对于这样的容器来说比如存在“平炉”这个名称。
[0006]对于电炉钢方法来说，借助于电弧或者感应来加入为了使固态的离析物熔化所需要的热量的大部分。“转炉”这个名称在本申请的范围内不是指用于实施电炉钢方法的容器；对于这样的容器来说比如存在着“电炉”或者“电弧炉”的名称。
[0007]众所周知，对于底部吹气的转炉来说，可以在通过对准熔池的热空气射束来使反应气体-比如一氧化碳CO进行后燃时额外地将能量加入到所述精炼过程中。废钢料批由此可以从大约230kg/t钢提高到430kg/t钢。现存的理论认为，通过所述底部喷嘴的作用来将大量铁滴甩到在所述熔液上方的气室中，所述铁滴而后形成必需的、用于传递较高的能量的表面。这种理论表明，通过较小的、具有大约0.1mm的直径的铁滴的形成来将所述铁池的表面扩大了大约因数10，并且由此将巨大的、来自热的上部吹气射束和后燃的能量传输给所述铁池。
[0008]这种关于微滴的观点也通过以下方式得到确证:在无底部喷嘴的普通的转炉中、也就是说在没有通过底部吹气来形成铁滴的情况下从上方吹入氧气时，所述废气仅仅被后燃了大约18%，而在进行所谓的组合式吹气时-在进行所述组合式吹气时氧气的一部分通过底部喷嘴来吹入-所述过程气体以大约25%的程度被燃烧并且将在这过程中获取的能量传输给所述铁池。也许由于这样的经验，迄今为止没有考虑介绍反应气体的后燃以及由此在氧气上部吹气转炉中的废钢料批的提高、也就是无氧气底部喷嘴的转炉。
[0009]可惜，在转炉中借助于热空气射束来使反应气体后燃的做法经常导致铁滴和渣滴的巨大的排出量。
[0010]在有些转炉中也实施底部吹气，对于这些转炉来说需要特定的底部吹气速率。通过这样的底部吹气速率来促进铁滴和渣滴的产生，所述铁滴和渣滴提供较大的、用于将能量由后燃过程来传输到所述铁熔液上。鉴定表明，为了将较高的能量传输到所述铁熔液-又名铁池-上，在转炉中相对于静止的液面要扩大大约十到二十倍。但是，所述铁滴和渣滴容易通过转炉炉口被从所述转炉中排出。尤其在将热空气射束用于在转炉中进行后燃时，由于较大的气体体积和较高的脉冲而在较大的程度上将所述微滴排出。本发明以以下令人惊讶的认识为出发点:在用于进行氧气上部吹气、也就是在没有底部喷嘴的情况下进行吹气的转炉中完全可以进行相应的反应，通过所述反应可以表明通过热空气射束来将能量从反应气体的后燃中传输给所述铁池。
[0011]在此可以进行以下过程。众所周知，在从上部吹气到铁池上时，在氧气射束的与热空气射束的特性之间存在着较大的差别。热空气射束在氧气量相同的情况下大约具有10倍的脉冲。这尤其在热空气射束碰到所述熔池表面上时产生影响。在此使液态的铁火星燃烧并且通过微滴将能量传输到所述熔池上。由此对于上部吹气转炉来说，也能够设想通过热空气射束进行较高程度的能量传输。不过，在此也要注意，微滴从所述转炉炉口中排出的程度不会变得过于严重。
[0012]总之，也就是说对于转炉来说，在使用吹气法借助于热空气使反应气体后燃时存在以下问题:微滴的排出明显地使在实际上经济地实施所述方法的过程变得困难。
【发明内容】
[0013]本发明的任务是，介绍一种方法，通过该方法借助于热空气用吹气法在转炉中将在反应气体后燃时微粒的排出量限制到能够接收的程度。也介绍一种用于实施这样的方法的装置。
[0014]该任务通过一种在转炉中由生铁熔液制造钢的吹气法得到解决，其特征在于，将至少一个热空气射束由至少一个喷射机构的至少一个喷嘴喷朝所述生铁熔液上方的转炉室中喷射到所述生铁熔液上，其中对于以射束的形式出现的热空气来说在进入到喷嘴中时与从喷嘴中出来时之间存在着0.05-0.1 MPa的压差。
[0015]为了保证将热量传输给所述生铁熔液的效应-在精炼的过程中由所述生铁熔液来形成钢池-并且防止将所述微滴从所述转炉中排出，在特定的条件下将所述热空气吹到生的铁池上。按照本发明产生较好的条件，如果对于以射束的形式出现的热空气来说在进入到喷嘴中时与从喷嘴中出来时之间存在着0.05-0.1 MPa的压差。在此所述压力在进入到所述喷嘴中时应该比在从所述喷嘴中出来时高。如果比如在所述喷嘴的出口处-比如在转炉室中在所述生铁熔液的上方-存在着大气压，那么被供应给喷嘴的热空气在进入到所述喷嘴中时应该具有高出0.05到IMPa的压力。“喷嘴”是指一种构件，该构件使被供应给喷嘴的热空气成为射束；这通过被热空气贯穿流过的通道的变窄来实现。比如它可以是文杜利管喷嘴。
[0016]也通过热空气射束来进行精炼。
[0017]通过所述按本发明的、关于压力的措施来提供明显地降低微滴的排出程度的措施。
[0018]根据一种优选的变型方案，它是一种用于在转炉中由生铁熔液制造钢的吹气法，其特征在于，将多个热空气射束由至少一个喷射机构的多个喷嘴朝所述生铁熔液上方的转炉室中喷射到所述生铁熔液上，其中对于以射束的形式出现的热空气来说在进入到喷嘴中时与从喷嘴中出来时之间存在着0.05-0.1 MPa的压差。
[0019]如果存在多个射束，则通过所述射束将微滴的形成分布在较大的范围内，这使得所述微滴的分离过程变得容易并且由此使阻止其离开所述转炉的目标变得容易。
[0020]对于常见的转炉来说，值得推荐的是，分多个射束来喷射所述热空气。
[0021]应该如此布置所述多个热空气射束，使得其在其到达所述生铁熔液之前没有通过相互的吸入而流到彼此当中。
[0022]比如可以借助于作为喷射机构的喷管来喷射所述热空气，所述喷管具有一个或者多个喷嘴口，一个或者多个射束从所述喷嘴口中喷出。但是也可以由一个或者多个处于转炉炉口中的、作为喷射机构的侧面喷嘴来喷射一个或者多个热空气射束。或者考虑多个不仅来自于喷管而且来自于侧面喷嘴的射束。
[0023]根据另一种优选的变型方案，它是一种用于在转炉中由生铁熔液制造钢的吹气法，其特征在于，将多个热空气射束由至少一个喷射机构的多个喷嘴朝所述生铁熔液上方的转炉室中喷射到所述生铁熔液上，其中对于以射束的形式出现的热空气来说在进入到喷嘴中时与从喷嘴中出来时之间存在着0.05-0.1 MPa的压差，并且其中所述射束从离开所述喷射机构直至碰到所述生铁熔液经过一定的运行长度，其中所述射束在离开所述喷射机构时彼此间具有所述运行长度的至少0.03-0.05倍的间距。
[0024]所述最大的能够实现的间距通过边界条件来给定，在所述边界条件下实施所述方法。如果比如借助于作为喷射机构的喷管来进行喷射，那么