La présente invention concerne un procédé pour le traitement de bains de fer avec élévation simultanée de la quantité de mitraille dans un convertisseur.
Il est connu d'ajouter, à la fonte brute d'un convertisseur, jusqu'à 25 à 30% en poids de mitraille. La chaleur de combustion sa dégageant lors de l'oxydation des impuretés que constituent le carbone, le manganèse, le silicium et autres éléments contenus dans la fonte brute est suffisante pour faire fondre une charge de mitraille déterminée et pour élever la température à une valeur requise pour la fusion de l'acier.
Toutefois, dans des cas déterminés, il est extrêmement intéressant d'élever davantage la quantité de mitraille pour que la capacité de production d'acier puisse être souple et pour l'adapter aux exigences du marché et de la production. En parti-
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prix plus favorable que celui de la fonte brute. De plus, le fonctionnement du convertisseur à soufflage d'oxygène doit être indépendant de l'alimentation en fonte brute, c'est-à-dire que l'effet de perturbations survenant dans le fonctionnement d'un haut fourneau doit rester modéré vis-à-vis de la fabrication de l'acier. La technique classique de soufflage d'oxygène ne permet un accroissement de la température du bain contenu dans le convertisseur que dans des limites très étroites. De plus, ce système entraîne des frais spécifiques élevés car, lors du soufflage ultérieur, il se produit des pertes plus élevées encore en fer.
En conséquence, depuis longtemps, on a cherché des méthodes permettant d'améliorer la capacité thermique dans un convertisseur de telle sorte que l'on puisse ajouter de plus grandes quantités de mitraille.
En vue d'accroître la quantité de mitraille, il est déjà connu de mélanger l'oxygène avec un gaz de combustion dans des brûleurs spéciaux, élevant ainsi la capacité thermique du convertisseur. Il est également connu d'effectuer la fusion de métaux tels que des mélanges de mitraille et de fonte brute avec un lance-flamme alimenté par un hydrocarbure, tout en introduisant, dans la flamme, des matières solides pulvérulentes telles
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Autrichien 313.942).
Une caractéristique commune à tous ces procédés connus jusqu'à présent réside dans le fait qu'à sa sortie de la lance et au moyen d'une tuyère spéciale, on ajoute, au jet d'oxygène,
un autre combustible éventuellement chargé d'une substance solide oxydable, cet autre combustible pouvant également être ajouté séparément.
Afin de simplifier le procédé, on a déjà proposé d'ajouter du carbure de calcium en morceaux au bain en fusion pendant le processus de soufflage. En théorie, l'énergie thermique dégagée lors de la combustion de 1 kg de carbure devrait suffire pour porter environ 6 kg de fer de la température ambiante
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haut degré d'exploitation qui est nécessaire pour la rentabilité de la charge de carbure ajoutée, n'est pas atteint. En outre, par suite d'une plus forte formation d'écume dans le laitier,
il se produit d'importantes perturbations dans le déroulement de l'opération, perturbations qui sont loin de compenser les avantages éventuels.
En conséquence, la présente invention a pour objet de trouver, tout en évitant les inconvénients connus jusqu'à présent, un procédé d'une réalisation techniquement simple en vue de traiter des bains de fer en fusion et d'accroître la quantité de mitraille dans un convertisseur, de préférence, dans un creuset LD.
On réalise cet objet par un procédé de traitement de bains de fer en fusion, tout en augmentant la quantité de mitraille dans un convertisseur et ce, par soufflage d'un gaz de traitement oxygéné et addition de carbure de calcium, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on souffle ou insuffle respectivement sur et dans le bain de fer en fusion, de l'oxygène ou un
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substances oxydables et/ou agents formateurs d'alliages et/ou agents formateurs de laitier.
De façon étonnante, on a notamment constaté que
l'on pouvait manipuler sans danger du carbure de calcium - même
en fines particules avec de l'oxygène à une température allant jusqu'à environ 200[deg.]C sans que pour autant le carbure soit détruit par l'oxydation et ainsi influencé dans son action. De la sorte, on assure une réaction de transformation complète et uniforme.
Conjointement avec la circulation et l'introduction pneumatiques (qui ont été davantage perfectionnées au cours des dernières années) de composants réactionnels broyés en poudre fine dans les bains de fer en fusion, on est à présent parvenu
à souffler, par le dessus et au moyen d'une lance sur les bains de fer en fusion ou insuffler, par des tuyères connues en soi et
à travers le fond du convertisseur, du carbure de calcium en fines particules ou granulaire individuellement ou conjointement avec d'autres constituants et ce, moyennant un contr8le avec de l'oxygène dans des intervalles de temps prédéterminés ou en quantités déterminées par unité de temps.
Etant donné que les lances de soufflage d'oxygène adaptées aux convertisseurs à soufflage sont refroidies à l'eau, l'oxygène a généralement une température d'environ 10[deg.]C jusqu'à l'ouverture de sortie. Grâce à la forme des tuyères, le courant d'oxygène subit une expansion à sa sortie de la lance, ce qui le refroidit davantage. Dès lors, si l'on veut assurer une opération parfaite et sans dérangement, il convient d'exclure tout échauffement du mélange gaz/matière solide à une température à laquelle il pourrait se produire une réaction entre l'oxygène et le carbure de calcium. La combustion a lieu sur la distance à parcourir entre l'embouchure de la lance et la surface du métal. L'allumage est provoqué par la température déterminée au point d'impact, par exemple, de la fonte brute ou du bain d'acier.
A partir du carbure de calcium, il se forme un oxyde de calcium très réactif permettant d'accélérer le déroulement des réactions métallurgiques requises (désulfuration, déphosphoration). Ce processus permet de réduire sensiblement l'addition de chaux, raccourcissant ainsi le processus de dissolution de la chaux.
Dans le procédé de soufflage par le bas, en vue
de désulfurer et de désoxyder les bains de fer en fusion, il est connu d'insuffler du carbure avec des agents désoxydants dans un gaz support inerte (Brevet allemand... 26 02 536). De la sorte, on ne peut accroître l'apport de chaleur et l'on ne peut obtenir du CaO réactif à l'état naissant, comme c'est le cas dans le procédé de la présente invention.
Afin d'obtenir une transformation complète, il est préférable de travailler avec un excès d'oxygène.
Le carbure de calcium est insufflé, de préférence, sous forme de carbure de calcium technique contenant environ 75
à 83% de CaC2 sous forme finement broyée ou concassé en petits morceaux.
La granularité du carbure de calcium devant être insufflé, ainsi que des métaux ou oxydes métalliques éventuellement ajoutés en supplément peut varier dans de larges limites et
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Outre l'utilisation du carbure technique, il peut également s'avérer avantageux d'utiliser le carbure eutectique, c ' est-à-dire un carbure contenant des proportions plus élevées d'oxyde de calcium. De la sorte, avec un effet de chauffage réduit, on peut offrir une plus grande quantité de chaux métallurgiquement active (CaO).
La quantité du carbure de calcium à insuffler dépend, d'une part, de la quantité de mitraille chargée ou de la température du bain en fusion et, d'autre part, de la composition du carbure insufflé. En règle générale, par tonne du bain de fer
à traiter, on insuffle 5 à 125 kg, de préférence, 30 à 60 kg de carbure de calcium. Avec ces quantités, on peut assurer un réglage suffisant- de la température du bain de fer, même en ajoutant d'importantes quantités de mitraille. De plus, grâce
à la quantité du carbure de calcium ajouté en quantités dosées
à l'oxygène, on peut également régler la teneur en oxygène du bain de fer dans lequel on obtient une teneur en oxygène pouvant être réglée dans des limites plus étroites que dans le procédé habituel. Grâce à l'addition contrôlée du carbure de calcium, on peut freiner l'oxydation des métaux d'alliage, on peut régler, avec une plus grande précision, le rendement en (éléments d'alliage actifs lors de la coulée, par exemple, même l'aluminium et le silicium, ou encore on peut régler l'oxygène de telle sorte que l'on puisse obtenir, sans défaut, des qualités déterminées
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semi-calmées lors de la coulée.
De préférence, on ajoute d'autres composés inorganiques oxydables au carbure de calcium et,en même temps, on les
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mentionnera, en particulier, le carbure de silicium.
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gie thermique, suivant le procédé de l'invention, on peut également ajouter, au carbure de calcium, des composés (en particulier, des oxydes métalliques) exerçant un effet d'alliage dans le bain d'acier moyennant des processus de réduction. Dans ce cas, on utilise, de préférence, l'oxyde de nickel (fritte de nickel), le pentoxyde de vanadium, le trioxyde de chrome ou d'autres oxydes ou minerais suivant la qualité recherchée de l'acier.
Suivant l'invention, on peut introduire, dans le bain d'acier, les oxydes métalliques servant à former l'alliage, conjointement avec le carbure de calcium et les composés inorganiques oxydables. Toutefois, on peut également les mélanger simplement avec le carbure de calcium ou uniquement les ajouter en quantités dosées au courant d'oxygène.
La quantité de ces composés ou minerais peut aller jusqu'à 50% en poids du carbure de calcium utilisé et elle dépend essentiellement de la qualité requise de l'acier ou des considérations économiques.
Enfin, on peut également ajouter, au carbure de calcium, des formateurs de laitier à activité métallurgique.
A cet effet, on mentionnera, en particulier, le fluorure de calcium, les borates, l'alumine, la chaux et leurs mélanges.
La formation d'un laitier approprié est importante
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la quantité d'oxyde de fer (il) dans le laitier, -est aussi faibli que possible, puisqu'aussi bien le PeO attaque la maçonnerie du convertisseur et réduit le rendement en fer. D'autre part, le laitier doit être constitué de telle sorte qu'il puisse former, aux environs du jet de soufflage, une zone essentiellement libre
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la sorte, on empêche les gaz d'être retenus dans le laitier, ce qui aurait pour effet de provoquer un début de formation d'écume
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de carbure de calcium ou de carbure de silicium.
Dans de nombreux cas, il peut être avantageux de n'effectuer le mélange des composants solides avec le courant d'oxygène que dans la zone de l'ouverture de sortie de la lance de soufflage ou de la tuyère de circulation. Dans ce cas, on peut faire circuler le carbure de calcium ou le mélange avec
les autres additifs solides conjointement avec l'anhydride carbonique ou l'oxyde de carbone, le mélange avec le courant d'oxygène n'étant alors effectué que dans la zone de l'ouverture de sortie de la lance de soufflage ou de la tuyère.
A mesure que le processus de fusion ou la réaction d'affinage progresse ou encore à mesure que la teneur en impureté
(par exemple, le soufre) du bain de fonte brute augmente, on charge (chargement progressif), dans le gaz de traitement, une quantité plus ou moins importante de carbure de calcium et éventuellement des formateurs de laitier. L'addition du carbure de calcium peut être augmentée ou réduite continuellement, mais élit peut également s'effectuer au même niveau au cours de toute la durée du traitement.
Enfin, la quantité de mitraille ajoutée influence la température du bain de fonte brute. En l'occurrence, un accroissement de la quantité du carbure de calcium et éventuelle. ment de composés métalliques tels que, par exemple, le carbure de silicium et autres peut exercer un effet de réglage rapide. Si la température du bain vient éventuellement à tomber à une valeur trop faible, on l'élève alors rapidement et d'une manière
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ges de carbure de calcium avec d'autres additifs dégageant de la chaleur.
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de bains de fer avec accroissement simultané de la quantité de mitraille dans un convertisseur, de même qu'avec introduction
de carbure do calcium agissant comme matière combustible et éventuellement avec introduction d'autres composants oxydables conjointement avec le gaz de traitement oxygéné, peut également être adopté dans des convertisseurs à soufflage par le bas. Etant
donné que, dans ce procédé, le carbure de calcium introduit ou
les produits réactionnels se formant dans le gaz de traitement circulent sur toute la hauteur du bain, une forte réaction de transformation est assurée. La décomposition d'impuretés inopportunes accompagnant l'acier s'effectue rapidement à des valeurs proches de l'équilibre réactionnel. Le transfert de chaleur de
la zone réactionnelle dans le bain en fusion a lieu avec un degré d'efficacité d'environ 100%.
Le procédé de l'invention améliore la possibilité de réglage du processus de soufflage, en particulier, en ce qui concerne l'apport de chaleur, il permet de réduire l'addition
de chaux, d'éviter la formation d'écume, de réduire la teneur
en FeO du laitier, d'oxyder des éléments d'alliage et de prolonger la durée de vie de la maçonnerie d'un convertisseur. Ce procédé est d'une réalisation particulièrement simple et il n'entraîne aucun frais particulier du point de vue appareillage.
Le procédé de l'invention sera décrit plus en détail par les exemples suivants..
Exemple 1
On contr8le l'invention dans une série de 11 bains. Tous les chiffres indiqués sont des valeurs moyennes.
a) Exemple comparatif
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b) Mode opératoire suivant l'invention
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Exemple 2
Dans une série de quatre bains,. on contrôle l'influence exercée par 1 ' addition de carbure de calcium au courant d'oxygène sur les teneurs en oxyde de fer (II) dans le laitier et sur la teneur en oxygène dissous dans l'acier.
Dans chaque charge d'environ 100 tonnes d'acier liquide contenant 0,07% de carbone, 0,02% de soufre et 0,015% de phosphore : a) on charge 41 tonnes de mitraille et on souffle 4 tonnes de carbure de calcium ; b) on charge 21 tonnes de mitraille et on souffle de l'oxygène sans addition de carbure de calcium.
Résultat :
Dans les bains traités avec le carbure de calcium,
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FeO, tandis qu'elle s'élève à 18-23% de FeO dans les bains traitée uniquement avec l'oxygène.
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oxygène dans les bains d'acier avant la coulée. Dans l'acier liquide traité avec le carbure de calcium, la teneur en oxygène s'élève à 400-600 parties par million, tandis qu'elle est de
800 à 1.200 parties par million dans les autres bains.
Exemple
Dans une série de 10 bains d'un convertisseur de
110 tonnes fonctionnant suivant le procédé LD, on examine l'effet du procédé suivant l'invention.
En moyenne, on utilise 85 tonnes de fonte brute
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phosphore, tandis que l'on charge 28 tonnes de mitraille.
Après un processus de soufflage habituel (oxygène chargé de 4% d'oxyde de calcium) d'environ 15 minutes, on fait basculer le convertisseur, on en élimine partiellement le laitier et l'on charge à nouveau environ 21 tonnes de mitraille. La quantité de chaux devant être à nouveau ajoutée est réduite à environ 1%. La chaux est remplacée par du carbure de calcium technique et, en moyenne, on souffle, au total, 5 tonnes de carbure de calcium à un débit de soufflage de 400 kg/minute. Après une durée de soufflage complémentaire de 13 à 16 minutes, la teneur en carbone se situe dans l'intervalle de 0,32 à 0,36%, la teneur en soufre est de 0,011% et la teneur en phosphore est de 0,008%.
Vis-à-vis du procédé normal, le temps de chargement n'est prolongé que de 3 à 5 minutes. Toutefois, le rendement horaire s'élève de 146 tonnes/heure à 170 tonnes/heure ce qui, comparativement au mode opératoire normal, correspond à un accroissement de 16,4% avec de meilleures teneurs finales en phosphore et en soufre.
Exemple 4.
Dans quatre bains et selon le procédé LDAC avec un poids de coulée de 110 tonnes, on contrôle l'effet du chauffage dans un mode opératoire suivant l'invention. Selon le procédé habituel, on constate une température qui, en moyenne, est trop
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fondu et contenant environ 0,35% de carbone.
Afin de corriger la température, immédiatement après la dernière mesure de température, on charge du carbure de calcium technique dans le courant d'oxygène.
La vitesse de soufflage est de 40 à 50 kg de carbure
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carbure de calcium par tonne d'acier. Au cours de ce laps de
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pondante le rendement en fer.
Exemple 5
Dans une série de six bains dont le poids, à la coulée, est de 110 bonnes et qui sont obtenus.. suivant le procédé
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de l'acier. Dans le jet d'oxygène, on charge un mélange de carbure de calcium à grains fins, de dolomite et de spath fluor dans le rapport de 100:15:10 ; le débit de soufflage est de
250 kg de mélange/minute.
On peut accroître la charge de mitraille de 15 à
44 tonnes.
De la sorte, le degré de désulfuration est accru,
en moyenne, de 23 à 59%.
REVENDICATIONS
1. Procédé en vue de traiter des bains de fer et en vue d'accroître la quantité de mitraille dans un convertisseur par insufflation d'un gaz de traitement oxygéné et addition de carbure de calcium, caractérisé en ce qu'on souffle ou insuffle, respectivement sur ou dans le bain de fer, de l'oxygène ou un gaz oxygéné avec du carbure de calcium et éventuellement d'autres substances oxydables et/ou formateurs d'alliais et/ou formateurs de laitier.
The present invention relates to a method for the treatment of iron baths with simultaneous increase in the quantity of scrap in a converter.
It is known to add, to the pig iron of a converter, up to 25 to 30% by weight of scrap. The heat of combustion produced during the oxidation of the impurities constituted by carbon, manganese, silicon and other elements contained in pig iron is sufficient to melt a determined charge of scrap and to raise the temperature to a required value. for steel smelting.
However, in specific cases it is extremely beneficial to further increase the amount of scrap so that the steel production capacity can be flexible and to adapt it to market and production requirements. In part-
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more favorable price than that of pig iron. In addition, the operation of the oxygen blast converter should be independent of the pig iron supply, i.e. the effect of disturbances occurring in the operation of a blast furnace should be kept moderate against to steelmaking. The conventional oxygen blowing technique allows an increase in the temperature of the bath contained in the converter only within very narrow limits. In addition, this system entails high specific costs because, during the subsequent blowing, even higher iron losses occur.
Accordingly, methods have long been sought for improving the heat capacity in a converter so that larger amounts of scrap can be added.
In order to increase the amount of scrap, it is already known to mix oxygen with a combustion gas in special burners, thereby raising the heat capacity of the converter. It is also known to perform the melting of metals such as mixtures of scrap and pig iron with a flamethrower supplied with a hydrocarbon, while introducing, into the flame, powdery solids such as
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Austrian 313,942).
A characteristic common to all these methods known until now lies in the fact that at its outlet from the lance and by means of a special nozzle, one adds, to the jet of oxygen,
another fuel possibly loaded with an oxidizable solid substance, this other fuel also being able to be added separately.
In order to simplify the process, it has already been proposed to add lumpy calcium carbide to the molten bath during the blowing process. In theory, the thermal energy released during the combustion of 1 kg of carbide should be sufficient to bring about 6 kg of iron from room temperature.
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high degree of exploitation which is necessary for the profitability of the added carbide charge, is not achieved. In addition, as a result of increased foam formation in the slag,
major disruptions occur in the course of the operation, disruptions which are far from outweighing the possible advantages.
Consequently, the object of the present invention is to find, while avoiding the drawbacks known hitherto, a technically simple process for treating baths of molten iron and increasing the quantity of scrap in a converter, preferably in an LD crucible.
This object is achieved by a process for treating molten iron baths, while increasing the quantity of scrap metal in a converter, by blowing an oxygenated treatment gas and adding calcium carbide, this process being characterized by what is blown or blown respectively on and in the bath of molten iron, oxygen or a
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oxidizable substances and / or alloy-forming agents and / or slag-forming agents.
Surprisingly, it has been observed in particular that
it was safe to handle calcium carbide - even
in fine particles with oxygen at a temperature of up to about 200 [deg.] C without the carbide being destroyed by oxidation and thus influenced in its action. In this way, a complete and uniform transformation reaction is ensured.
Together with the pneumatic circulation and introduction (which has been further perfected in recent years) of reaction components ground to fine powder in the molten iron baths, it has now been achieved
to blow, from above and by means of a lance on the baths of molten iron or to blow, by nozzles known per se and
through the bottom of the converter, fine particulate or granular calcium carbide individually or together with other components and this, under control with oxygen in predetermined time intervals or in determined amounts per unit time.
Since oxygen blast lances suitable for blast converters are water cooled, the oxygen generally has a temperature of about 10 [deg.] C up to the outlet opening. Thanks to the shape of the nozzles, the oxygen stream expands as it leaves the lance, which further cools it. Therefore, if we want to ensure a perfect and trouble-free operation, it is necessary to exclude any heating of the gas / solid mixture to a temperature at which a reaction could occur between the oxygen and the calcium carbide. Combustion takes place over the distance to be traveled between the mouth of the lance and the surface of the metal. Ignition is caused by the temperature determined at the point of impact, for example, of pig iron or steel bath.
From calcium carbide, a very reactive calcium oxide is formed, making it possible to accelerate the progress of the required metallurgical reactions (desulfurization, dephosphorization). This process significantly reduces the addition of lime, thereby shortening the lime dissolving process.
In the bottom blowing process, in view
to desulfurize and deoxidize baths of molten iron, it is known practice to blast carbide with deoxidizing agents in an inert carrier gas (German patent ... 26 02 536). In this way, one cannot increase the heat input and one cannot obtain reactive CaO in the nascent state, as is the case in the process of the present invention.
In order to achieve a complete transformation, it is better to work with an excess of oxygen.
The calcium carbide is preferably blown in the form of technical calcium carbide containing about 75
with 83% CaC2 in finely ground or crushed into small pieces.
The granularity of the calcium carbide to be blown in, as well as of the metals or metal oxides possibly added in addition can vary within wide limits and
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Besides the use of technical carbide, it may also prove to be advantageous to use eutectic carbide, that is to say a carbide containing higher proportions of calcium oxide. In this way, with a reduced heating effect, a larger quantity of metallurgically active lime (CaO) can be offered.
The amount of calcium carbide to be blown depends, on the one hand, on the amount of scrap loaded or on the temperature of the molten bath and, on the other hand, on the composition of the blown carbide. As a general rule, per ton of the iron bath
to be treated, 5 to 125 kg, preferably 30 to 60 kg of calcium carbide are blown. With these quantities, sufficient control of the temperature of the iron bath can be ensured, even with the addition of large quantities of scrap. Moreover, thanks
to the amount of calcium carbide added in measured amounts
with oxygen, the oxygen content of the iron bath can also be adjusted, in which an oxygen content is obtained which can be regulated within narrower limits than in the usual process. Thanks to the controlled addition of calcium carbide, it is possible to slow down the oxidation of the alloying metals, it is possible to regulate, with greater precision, the yield of (alloying elements active during casting, for example, even aluminum and silicon, or even oxygen can be adjusted in such a way that certain qualities can be obtained without defect
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semi-calmed during casting.
Preferably, other oxidizable inorganic compounds are added to the calcium carbide and, at the same time, they are added.
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will mention, in particular, silicon carbide.
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Thermal engineering, according to the process of the invention, it is also possible to add, to the calcium carbide, compounds (in particular, metal oxides) exerting an alloying effect in the steel bath by means of reduction processes. In this case, nickel oxide (nickel frit), vanadium pentoxide, chromium trioxide or other oxides or ores depending on the desired quality of the steel are preferably used.
According to the invention, the metal oxides serving to form the alloy can be introduced into the steel bath, together with the calcium carbide and the oxidizable inorganic compounds. However, they can also be simply mixed with the calcium carbide or only added in metered amounts to the oxygen stream.
The amount of these compounds or ores can be up to 50% by weight of the calcium carbide used and it depends mainly on the required quality of the steel or on economic considerations.
Finally, it is also possible to add, to the calcium carbide, slag formers with metallurgical activity.
To this end, mention will be made, in particular, of calcium fluoride, borates, alumina, lime and their mixtures.
The formation of a suitable slag is important
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the amount of iron oxide (II) in the slag is as low as possible, since both the PeO attacks the masonry of the converter and reduces the iron yield. On the other hand, the slag must be formed in such a way that it can form, in the vicinity of the blowing jet, an essentially free zone.
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in this way, the gases are prevented from being retained in the slag, which would have the effect of causing the onset of foaming
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calcium carbide or silicon carbide.
In many cases, it may be advantageous to effect the mixing of the solid components with the oxygen stream only in the area of the outlet opening of the blowing lance or the circulation nozzle. In this case, the calcium carbide or the mixture can be circulated with
the other solid additives together with carbon dioxide or carbon monoxide, mixing with the oxygen stream then only being carried out in the zone of the outlet opening of the blowing lance or of the nozzle.
As the smelting process or refining reaction progresses, or as the impurity content
(for example, the sulfur) of the pig iron bath increases, one charges (progressive loading), in the treatment gas, a more or less important quantity of calcium carbide and possibly slag formers. The addition of calcium carbide can be increased or decreased continuously, but it can also be at the same level throughout the treatment period.
Finally, the amount of scrap added influences the temperature of the pig iron bath. In this case, an increase in the amount of calcium carbide and possibly. ment of metal compounds such as, for example, silicon carbide and the like can exert a rapid adjusting effect. If the temperature of the bath eventually drops too low, then it is raised quickly and in a proper manner.
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Calcium carbide ges with other additives giving off heat.
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iron baths with simultaneous increase in the quantity of scrap in a converter, as well as with the introduction
of calcium carbide acting as a combustible material and possibly with the introduction of other oxidizable components together with the oxygenated process gas, can also be adopted in bottom-blown converters. Being
given that, in this process, the calcium carbide introduced or
the reaction products forming in the treatment gas circulate over the entire height of the bath, a strong transformation reaction is ensured. The decomposition of unwanted impurities accompanying the steel takes place rapidly at values close to reaction equilibrium. Heat transfer from
the reaction zone in the molten bath takes place with a degree of efficiency of about 100%.
The method of the invention improves the possibility of adjusting the blowing process, in particular, with regard to the heat input, it allows the addition to be reduced.
lime, avoid the formation of scum, reduce the content
in FeO slag, oxidize alloying elements and extend the life of a converter masonry. This process is particularly simple to carry out and does not entail any particular cost from the equipment point of view.
The process of the invention will be described in more detail by the following examples.
Example 1
The invention is controlled in a series of 11 baths. All figures shown are average values.
a) Comparative example
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b) Procedure according to the invention
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Example 2
In a series of four baths ,. the influence exerted by the addition of calcium carbide to the oxygen stream on the iron (II) oxide contents in the slag and on the dissolved oxygen content in the steel is controlled.
In each load of about 100 tonnes of liquid steel containing 0.07% carbon, 0.02% sulfur and 0.015% phosphorus: a) 41 tonnes of scrap metal are loaded and 4 tonnes of calcium carbide are blown; b) 21 tons of scrap metal are loaded and oxygen is blown without adding calcium carbide.
Result:
In baths treated with calcium carbide,
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FeO, while it amounts to 18-23% FeO in the baths treated only with oxygen.
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oxygen in the steel baths before casting. In the liquid steel treated with calcium carbide, the oxygen content amounts to 400-600 parts per million, while it is
800 to 1,200 parts per million in the other baths.
Example
In a series of 10 baths of a converter
110 tonnes operating according to the LD process, the effect of the process according to the invention is examined.
On average, 85 tonnes of pig iron are used
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phosphorus, while 28 tons of grape shot are loaded.
After a usual blowing process (oxygen charged with 4% calcium oxide) of about 15 minutes, the converter is tilted, the slag is partially removed and about 21 tonnes of scrap are loaded again. The amount of lime to be added again is reduced to about 1%. The lime is replaced by technical calcium carbide and, on average, a total of 5 tonnes of calcium carbide is blown at a blowing rate of 400 kg / minute. After an additional blowing time of 13 to 16 minutes, the carbon content is in the range of 0.32 to 0.36%, the sulfur content is 0.011% and the phosphorus content is 0.008%.
Compared to the normal process, the charging time is only extended by 3 to 5 minutes. However, the hourly output rises from 146 tonnes / hour to 170 tonnes / hour which, compared to the normal operating mode, corresponds to an increase of 16.4% with better final phosphorus and sulfur contents.
Example 4.
In four baths and according to the LDAC process with a casting weight of 110 tonnes, the effect of the heating is checked in a procedure according to the invention. According to the usual method, a temperature is observed which, on average, is too
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molten and containing about 0.35% carbon.
In order to correct the temperature, immediately after the last temperature measurement, technical calcium carbide is charged into the oxygen stream.
The blowing speed is 40 to 50 kg of carbide
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calcium carbide per ton of steel. During this lapse of
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laying down the iron yield.
Example 5
In a series of six baths, the weight of which, when pouring, is 110 good and which are obtained .. according to the process
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steel. In the oxygen jet, a mixture of fine-grained calcium carbide, dolomite and fluorspar is charged in the ratio of 100: 15: 10; the blowing flow is
250 kg of mixture / minute.
The grape load can be increased from 15 to
44 tons.
In this way, the degree of desulfurization is increased,
on average, 23 to 59%.
CLAIMS
1. Method for treating iron baths and for increasing the quantity of scrap metal in a converter by blowing an oxygenated treatment gas and adding calcium carbide, characterized in that blowing or blowing, respectively on or in the bath of iron, oxygen or an oxygenated gas with calcium carbide and optionally other oxidizable substances and / or allied and / or slag formers.