NO830528L - Fremgangsmaate for aa kunne oeke tilfoerselsmengden av kjoelematerialer ved fremstilling av staal - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte -, toT a]kunne øke til-førselsmengden av kjølematerialer, som stålskrap, jernmalm, jernsvamp eller forreduserte malmpellets etc, ved en ferskningsprosess for råjern hvor oxygen tilføres ved påblåsing.

I luxemburgske patentskrifter 81207 og 81859 er en fremgangsmåte ved ferskning av råjern beskrevet som forut-setter at ved ferskningen som finner sted ved påblåsing av oxygen, skal slaggens fysikalske egenskaper og dessuten av-kullingsreaksjonenes kinetikk i konverteren påvirkes ved

en tilsiktet innføring av inertgasser gjennom beholderens bunn. Behandlingen av metallsmelten og av slaggen med inertgasser forårsaker det følgende: For det første kan det derved hindres at slaggen får en skum-lignende konsistens, hvorved dannelsen av et varmeisolerende skikt med stort volum over metallbadet hindres, og for det annet kan derved kinetikken for oxydasjonen av carbon i badet reguleres ved hjelp av det påblåste oxygen.

Den situasjon som oppstår på denne måte, er som følger: På metalloverflaten svømmer et skumfritt slaggskikt. Den ved hjelp av en dobbeltsirkellanse bevirkede og sammenlignet med vanlige fremgangsmåter sterkt økede efterforbrenning av CO-gassen som dannes ved avkullingen av badet, finner umiddel-bart sted på badoverflaten, hvorved en høy andel av den

energi som frigjøres ved efterforbrenningen, blir avgitt til badet som sådant fordi et skumfritt slaggskikt hemmer varme-overgangen mindre enn et oppskummet slaggskikt.

Det er nettopp denne økede andel av energi sammenlignet med den energimengde som frigjøres ved vanlige påblåsings-prosesser, som gjør det mulig ved utførelsen av fremgangsmåten å anvende skraptilsetninger av størrelsesordenen 450 kg/tonn stål.

Det tas ved den foreliggende oppfinnelse sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte som muliggjør en ytterligere økning av tilførselsmengden av kjølematerialer.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte for å øke tilførselsmengden av kjølematerialer ved fremstilling av stål ved en ferskningsprosess med råjern som utgangsmateriale, hvor oxygen tilføres ved. på.b lå siling og hvor inertgass under ferskningsprosessen innføres i smeiten gjennom beholderens bunn, og fremgangsmåten er særpreget ved at slaggmengden begrenses til et minimum ved at slaggdannende kalk i løpet av ferskningsprosessen bare tilsettes gradvis og i avhengighet av dannelsen av materialer som skal forslagges.

Et ytterligere særtrekk ved den foreliggende fremgangsmåte består i at avkullingsperioden forlenges sammenlignet med de normalt vanlige tidsperioder. Dette er mulig uten risikoer, som forsinket koking med påfølgende utstøtning, takket være den ifølge oppfinnelsen anvendte slaggmengde som begrenses til et absolutt minimum, og fører til en vesentlig økning av virkningsgraden av efterforbrenningen i umiddelbar nærhet av metallbadet av carbonmonoxydet som dannes. Samtidig blir overgangen av varmen som dannes ved efterforbrenningen, til det nesten slaggfrie metallbad øket.

Den forlengede avkullingsperiode muliggjør dessuten en optimalisering av varmeutbyttet ved tilførselen av hvilke som helst ønskede fremmedenergibærere ovenfra inn i konverteren, idet denne tilførsel fortrinnsvis foretas via en for dette formål egnet oxygen/faststoff-blåselanse.

Dersom fremmedenergibærermaterialet utgjøres av et fast carbonbærermateriale, finner ifølge oppfinnelsen til-førselen sted på et egnet tidspunkt som er diktert av når smeiten oppviser et carboninnhold under 2%.

Forløpet av fremgangsmåtetrinnene ifølge oppfinnelsen kan skisseres som følger: I konverteren innføres stålråjern og dessuten kjøle-materiale. En første ferskningsfase utføres, og i løpet av denne påblåses oxygen mens smeiten spyles med inertgass. Elementene silicium og mangan blir oxydert før avkullingen finner sted i fullt omfang, og oxydene SiC>2 og MnO danner en ureaktiv slagg. Denne fase regnes som avsluttet når CO har begynt å bli dannet, hvilket kan fastslås ved hjelp av en kontinuerlig støynivåmåling og/eller en likeledes kontinuerlig analyse av avgassen.

Derpå følger en annen ferskningsfase som er oppdelt i to deler, dvs. en tilsiktet styrt avkjølingsperiode i løpet

av hvilken tilførsel av fremmedenergibærere kan finne sted,

og dessuten en avfosforiserings/avsvovlingsperiode under tilsetning av kalk.

Avkullingsperioden er særpreget ved at avkullings-hastigheten som vanligvis finner sted med en hastighet av ca. 600 og opp til 800 kg C/minutt, senkes til verdier under 400 kg C/minutt (generelt 4 hhv. 6 hhv. 3 kg C/minutt pr.

tonn stål) . For dette formål blir tilførselen av primær-oxygen minsket, mens tilførselen av sekundæroxygen økes for å begunstige efterforbrenningen.

Virkningsgraden av efterforbrenningen som ifølge den ovennevnte teknikkens stand beveger seg mellom 15 og 27%,

øker til ca. 40% takket være fremgangsmåtetrinnene ifølge oppfinnelsen.

Efter den påfølgende avfosforiserings/avsvovlingsperiode som krever tilførsel av kalk, blir, på samme måte som ved vanlige LD-prosesser, stålet tappet og restslaggen fjernet fra konverteren og ikke gjenanvendt metallurgisk.

Også ved anvendelse"av stålråjem skal imidlertid de enkelte fremgangsmåtetrinn fortrinnsvis tilsvare de trinn som er nødvendige ved ferskning av fosforrikt råjern. Nærmere bestemt skal for å optimalisere stålkvaliteten og for å

oppnå en fornuftig anvendelse av slaggdannerne en tofase-prosess med mellomliggende avslagging utføres, hvor enkelt-trinnene forløper i rekkefølge som følger:

Si-,Mn-oxyderingsperioden.

- Den forlengede avkullingsperiode eventuelt med tilsetning

av fremmedenergibærere.

- En grovavfosforiserings/avsvovlingsperiode med tilførsel

av den flytende og sterkt basiske slagg som dannes i

den forutgående charge.

- Avslagging idet slaggen ikke gjenanvendes metallurgisk.

- En finavfosforiserings-/avsvovlingsperiode med dannelse av

en sterkt basisk slagg.

- Tapping av stålet.

- Overføring av den sterkt basiske restslagg til en kjele for gjenanvendelse i grovavfosforiserings-/avsvovlingsperioden for den neste charge.

De forbedringer som kan oppnås ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte hva gjelder efterforbrenningsvirk-ningsgraden og dermed også kapasiteten for tilsetning av kjølematerialer, fremgår av de etterfølgende utførelses-eksempler. Disse gjelder:

De nedenfor angitte bokstavsymboler gjelder:

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for å øke tilførselsmengden av kjøle-materialer ved fremstilling av stål ved en ferskningsprosess med råjern som utgangsmateriale, hvor oxygen tilføres ved påblåsing og hvor inertgass innføres i smeiten gjennom beholderens bunn under ferskningsprosessen, karakterisert ved at slaggmengden begrenses til et minimum idet slaggdannende kalk i løpet av ferskningsprosessen tilsettes bare gradvis og nærmere bestemt i avhengighet av dannelsen av de materialer som skal forslagges.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at råjern og dessuten kjølemateriale innføres i en konverter i en første fase, og at de først forbrennende elementer silicium og mangan oxyderes ved påblåsing av oxygen inntil oxydasjonen av carbonet har begynt.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en avkulling foretas i en annen fase hvor avkjølingshastigheten ligger under 3 kg C/minutt pr. tonn stål, hvorefter en avfosforiserings-/ avsvovlingsreaksjon utføres i løpet av hvilken kalk tilsettes.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at fremmedenergibærere i løpet av avkjølingsperioden innføres ovenfra i konverteren for å øke varmeutbyttet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at ved anvendelse av carbonbærere blir tilførselen gjort på et tidspunkt da smeltens carboninnhold er under 2%.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at efter avfosforiserings-/ avsvovlingsperioden tappes stålet og slaggen fjernes og blir ikke metallurgisk gjenanvendt.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6/karakterisert ved at for å optimalisere stålkvaliteten og for å oppnå en fornuftig innføring av slaggdanneren utfø res en mellomliggende avslagging, og at ferskningsprosessen i rekkefølge utføres som følger: a) Si-, Mn-oxydasjonsperioden, b) den forlengede avkullingsperiode eventuelt med tilsetning av fremmedenergibærere, c) en grovavfosforiserings-/avsvovlingsperiode med til-førsel av den flytende og sterkt basiske slagg som er blitt dannet i den forutgående charge, e) avslagging idet slaggen ikke blir metallurgisk gjenanvendt, f) en finavfosforiserings-/avsvovlingsperiode med dannelse av en sterkt basisk slagg, g) tapping av stålet og h) overføring av den sterkt basiske restslagg til en øse for gjenanvendelse av denne under grovavfosforiserings-/ avsvovlingsperioden for den neste charge.