BR112015009830B1 - método para suprimir espumação de escória fundida e método para fabricar produtos de escória - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA SUPRIMIR ESPUMAÇÃO DE ESCÓRIA FUNDIDA E MÉTODO PARA FABRICAR PRODUTOS DE ESCÓRIA. É fornecido um método que, ao refinar metal quente com o uso de um forno de refino do tipo conversor interpondo uma etapa de descarregamento de escória intermediária entre duas etapas de refino de oxidação em sucessão, pode suprimir, de modo eficaz, a espumação de escória fundida descarregada em um vaso de recebimento de escória fundida a partir de um forno de refino do tipo conversor na etapa de descarregamento de escória intermediária realizando, desse modo, a etapa de descarregamento de escória intermediária em um tempo curto. Um jato de água 8 é injetado na escória recebida em um vaso de recebimento de escória fundida (y) durante descarregamento da escória e/ou após descarregar escória na etapa de descarregamento de escória intermediária de modo que uma quantidade de movimento do jato de água (8) por unidade de tempo se torne 50 kg.m/s2 ou mais causando, desse modo, fluxo da escória através do qual gotículas de água são envolvidas na escória espumada, e a espumação da escória é suprimida. As gotículas de água arrastadas e dispersas na escória são evaporadas e expandidas fragmentando, desse modo, bolhas na escória (...).
Description
[001] A presente invenção refere-se a um método que, no refino de metal quente com uma etapa de descarga de escória intermediária interposta entre duas etapas de refino de sopro de oxigênio com o uso de um forno de refino do tipo conversor em sucessão, suprime a for- mação de espuma de escória fundida descarregada em um vaso de recepção de escória fundida na etapa de descarga de escória interme- diária. A presente invenção também se refere a um método para fabri- car produtos de escória que faz uso desse método para suprimir a formação de espuma da escória fundida em uma etapa de descarga de escória intermediária entre o tratamento de dessiliciação e o trata- mento de desfosforação.
[002] Recentemente, tem sido colocado em prática um método em que, no momento de realizar refino com sopro de oxigênio em que metal quente é desfosforizado ou descarbonetado com o uso de um forno de refino do tipo conversor, o refino com sopro de oxigênio é rea- lizado em dois estágios em sucessão com uma etapa de descarga de escória intermediária interposta entre os mesmos ao mesmo tempo em que mantendo metal quente em um forno de refino do tipo conversor. Por exemplo, a literatura de patente 1 revela um método em que ape- nas escória é descarregada inclinando-se um conversor ao mesmo tempo em que metal quente é retido no conversor após o tratamento de desfosforação, o refino de descarbonetação é realizado com o uso do mesmo conversor depois disso, e a escória após o refino de des- carbonetação é reutilizada no tratamento de desfosforação da próxima carga de metal quente. Adicionalmente, a literatura de patente 2 revela um método de pré-tratamento (desfosforação) para tratar metal quente em que o tratamento de dessiliciação e o tratamento de desfosforação de metal quente são realizados com uma etapa de descarga de escó- ria interposta entre os mesmos com o uso de um forno de refino do tipo conversor em sucessão.
[003] Esses métodos têm uma vantagem de que a escória é des- carregada no meio do refino com sopro de oxigênio de modo que uma quantidade usada de fluxo baseado em CaO no tratamento subse- quente possa ser reduzida comparada a um método de refino em que refino com sopro de oxigênio é realizado em sucessão sem a realiza- ção de descarga intermediária de escória no meio da operação.
[004] Adicionalmente, comparada a um método em que refino com sopro de oxigênio de um primeiro estágio é realizado e, depois disso, não apenas a escória, mas também metal quente são descarre- gados temporariamente de um forno, e o refino com sopro de oxigênio de um segundo estágio é realizado após transferir metal quente para o mesmo forno ou um forno diferente, esses métodos têm as seguintes vantagens.
[005] (I) Tempos necessários para esvaziamento e recarga de metal quente podem ser economizados de modo que a taxa de opera- ção do forno possa ser aumentada.
[006] (II) A quantidade de transferência de metal quente é pe- quena de modo que uma perda de calor possa ser reduzida.
[007] (III) A escória produzida no refino com sopro de oxigênio de um segundo estágio é retida no forno, e a escória é reutilizada no refi- no com sopro de oxigênio de um primeiro estágio para a próxima car- ga de metal quente e consequentemente, uma quantidade usada de fluxo baseado em CaO pode ser reduzida.
[008] (IV) A descarga de escória produzida no refino com sopro de oxigênio de um primeiro estágio que tem basicidade relativamente baixa pode ser aumentada ao mesmo tempo em que reduzindo a des- carga de escória produzida no refino com sopro de oxigênio de um se- gundo estágio que tem basicidade alta e consequentemente, caracte- rística de expansão de hidratação de escória é melhorada, de modo que a utilização de escória possa ser promovida.
[009] Para ter essas vantagens, é importante em termos de ope- ração quão rápido uma quantidade alvo de escória pode ser descarre- gada do forno em uma etapa de descarga de escória intermediária. Quando uma quantidade de descarga de escória na etapa de descar- ga de escória intermediária é pequena, o efeito vantajoso mencionado acima de que uma quantidade usada de fluxo baseado em CaO pode ser reduzida não pode ser esperado e consequentemente, uma quan- tidade usada de fluxo baseado em CaO não é tão diferente de uma quantidade usada de fluxo baseado em CaO usada no método em que a descarga de escória não é realizada no meio da operação. Em vista do exposto acima, na literatura de patente 1 e literatura de patente 2, há a descrição em que, para descarregar escória com eficiência na etapa de descarga de escória intermediária, a escória fundida é espu- mada no refino com sopro de oxigênio de um primeiro estágio e con- sequentemente, um volume de escória fundida é aumentado de modo que uma altura de uma superfície de um banho de escória a partir de uma extremidade mais baixa de um canal seja aumentada no momen- to de realizar descarga intermediária de escória a partir do canal para, desse modo, aumentar uma eficiência da descarga devido a um trans- bordamento de escória fundida. Aqui, a formação de espuma de escó- ria é um fenômeno em que a escória em um estado fundido contém bolhas de modo que um volume da escória seja expandido em apa- rência.
[0010] Entretanto, a formação de espuma de escória fundida não é necessariamente fácil de controlar em uma dimensão, tal como previs- to. Quando a formação de espuma de escória se torna excessivamen- te grande, a escória transborda de um vaso de recepção de escória fundida (vaso de escória) situado em um carro disposto abaixo do for- no para, desse modo, provocar uma situação em que uma operação é obstruída. Consequentemente, não há outra forma senão limitar uma taxa de descarga de escória enquanto se verifica uma plataforma livre do vaso de recepção de escória fundida para, desse modo, provocar o prolongamento de um tempo de operação de descarga intermediária de escória. Adicionalmente, em geral, a capacidade de um vaso de recepção de escória fundida não é sempre suficiente para um volume de escória espumada e consequentemente, é inevitável aguardar até que a formação de espuma de escória no vaso de recepção de escória fundida seja suprimida antes de descarregar adicionalmente escória para, desse modo, dar origem a uma desvantagem na realização de descarga intermediária de escória com eficiência.
[0011] No método revelado na literatura de patente 2, é feita uma tentativa de suprimir formação excessiva de espuma no momento de realizar descarga intermediária de escória controlando-se um nível de escória em um nível de escória apropriado monitorando-se o nível de escória durante o refino antes da descarga intermediária de escória. Entretanto, não é sempre possível para obter um efeito suficiente na supressão da formação de espuma no vaso de recepção de escória fundida. Adicionalmente, também há a descrição na literatura de pa- tente 2 de que a utilização de escória pode ser alcançada suprimindo- se a geração de escória de desfosforação que tem basicidade relati- vamente alta e requer tratamento de envelhecimento para, desse mo- do, converter a escória de desfosforação em escória de dessiliciação que pode obter estabilidade de volume favorável mesmo quando tra- tamento de envelhecimento é omitido. Entretanto, a massa por unida- de de volume de produtos de escória fabricados a partir de escória es- pumada é diminuída e consequentemente, os produtos de escória não são aplicáveis a aplicações tais como um material de camada de base do qual é requerido possuir uma massa por unidade de volume de 1,5 kg/l ou mais e consequentemente, as aplicações dos produtos de es- cória são limitadas.
[0012] Por outro lado, é revelado na literatura de patente 1 o mé- todo que, durante a descarga intermediária de escória, um material de supressão massiva de formação de espuma contendo 35% de massa ou mais e 65% de massa ou menos de escória de polpa em termos de peso seco, 20% de massa ou mais e 50% de massa ou menos de es- cória de redução, 3% de massa ou mais e 10% de massa ou menos de componentes de óleo e 15% de massa ou menos de umidade e com densidade específica de 1,5 g/cm3 ou mais e 2,5 g/cm3 ou menos é carregado em um vaso de escória, e a escória é descarregada em um vaso de escória durante a supressão da formação de espuma de escória no vaso de escória. Entretanto, nesse método, há uma possibi- lidade de que uma substância externa atribuída a um material de su- pressão de formação de espuma seja misturada na escória. Conse- quentemente, o método não é necessariamente um método favorável de um ponto de vista de controle de qualidade de produtos de escória.
[0013] Por outro lado, a literatura de patente 3 revela um método em que a escória produzida após a dessiliciação e o tratamento de desfosforação de metal quente ou a escória produzida após o trata- mento de descarbonetação é descarregada em um vaso de escória e, depois disso, água atomizada é pulverizada em uma superfície da es- cória para, desse modo, suprimir a formação de espuma da escória. Nesse método, de acordo com a literatura de patente 3, a formação de espuma é suprimida por ações tais como um vazamento de um gás a partir de uma área na proximidade de uma superfície da escória e soli- dificação da superfície. Entretanto, escória de pré-tratamento de metal quente que tem baixa basicidade, tal como escória de dessiliciação requer um tempo longo antes de a formação de espuma da escória toda em um vaso de escória ser suprimida por uma ação de resfria- mento da escória a partir de uma superfície ou similares. Adicional- mente, um efeito de supressão de formação de espuma de escória su- ficiente pode não ser obtido quando água é pulverizada na escória du- rante a descarga da escória no vaso de escória e consequentemente, o método revelado na literatura de patente 3 não foi eficaz para encur- tar um tempo de operação de descarga intermediária de escória.
[0014] Adicionalmente, a literatura de patente 4 revela um método em que, no momento de receber metal quente em um carro-torpedo juntamente com um agente de dessiliciação de piso de fundição, água é jateada na escória espumada de dessiliciação no carro-torpedo em uma velocidade alta de 20 m/s ou mais para, desse modo, suprimir a formação de espuma de escória. No metal quente recebido no carro- torpedo juntamente com o agente de dessiliciação de piso de fundição, fazendo-se óxido de ferro que constitui um agente de dessiliciação ou escória contendo óxido de ferro envolvido em metal quente devido a um fluxo de queda de metal quente, óxido de ferro é reagido com silí- cio em metal quente para, desse modo, fazer uma reação de dessilici- ação progredir. Entretanto, uma temperatura de metal quente nesse estágio de operação é alta, ou seja, de aproximadamente 1500 °C. Essa temperatura é uma condição sob a qual uma reação de descar- bonetação provocada por uma reação entre óxido de ferro e carbono no metal quente progride de forma vigorosa termodinamicamente e como consequência, um gás CO é gerado a partir de óxido de ferro ou escória contendo óxido de ferro envolvido em metal quente em uma taxa de geração alta. Esse gás CO gerado a partir de metal quente tende a estagnar em uma interface entre metal quente e escória devi- do à tensão interfacial de modo que bolhas relativamente grandes se- jam formadas na interface entre metal quente e escória. No caso em que uma taxa de geração de bolha é alta ou uma velocidade de flutua- ção de bolha é baixa quando as bolhas de gás CO vão passar através de uma camada de escória, ocorre a formação de espuma de escória. No método revelado na literatura de patente 4, uma ventilação para remover (liberar) um gás CO é formada rasgando-se a camada de es- cória com água em alta velocidade para, desse modo, remover um gás CO estagnado na interface entre metal quente e escória, de modo que a formação de espuma de escória seja suprimida. Adicionalmente, a literatura de patente 4 descreve que, nesse estágio de operação, água em alta velocidade atinge uma superfície de metal quente e provoca pequena explosão de vapor ao reagir com metal quente em alta tem- peratura de modo que a camada de escória seja quebrada por uma força de explosão.
[0015] Entretanto, na descarga intermediária de escória no refino com sopro de oxigênio com o uso de um forno de refino do tipo con- versor, a formação de espuma de escória que se torna um problema em um vaso de recepção de escória fundida (vaso de escória) difere completamente de formação de espuma de escória em um carro- torpedo que é um assunto tratado na literatura de patente 4 com res- peito a um mecanismo de geração de formação de espuma que inclui um modo de geração de um gás CO. Consequentemente, o método revelado na literatura de patente 4 não pode suprimir a formação de espuma de escória no vaso de recepção de escória fundida na des- carga intermediária de escória. Ou seja, na descarga intermediária de escória no refino com sopro de oxigênio com o uso de um forno de re- fino do tipo conversor, a escória que já está espumada no forno de re- fino do tipo conversor é descarregada em um vaso de recepção de es- cória fundida. Nesse estágio de operação, uma temperatura de escória e uma temperatura de metal fundido são relativamente baixas, ou seja, de aproximadamente 1350 °C e consequentemente, a viscosidade da escória se torna relativamente alta. Adicionalmente, uma taxa de fluxo de oxigênio e uma densidade de potência de agitação usadas em um forno de refino do tipo conversor que tem uma plataforma livre de alta forno são muito maiores do que uma taxa de fluxo de oxigênio e uma densidade de potência de agitação, respectivamente, usadas no tra- tamento em um carro-torpedo. Consequentemente, uma grande quan- tidade de bolhas minúsculas é dispersa em escória e estagna na escó- ria que tem alta viscosidade. Como resultado, a escória é mantida em um estado de formação de espuma. Em escória fundida no vaso de recepção de escória fundida, C em metal quente presente na escória de uma maneira dispersa e componentes de óxido de ferro na escória reagem entre si para, desse modo, gerar um gás CO. Essa reação é uma reação endotérmica e consequentemente, quando a reação pro- gride, a redução adicional de temperatura e o aumento adicional da viscosidade de escória são provocados, e assim esse não é um caso em que uma grande quantidade de gás CO é gerada continuamente. Comparada a um gás CO gerado em metal quente recebido no carro- torpedo revelado na literatura de patente 4, uma taxa de geração de um gás CO é extremamente baixa. Adicionalmente, no vaso de recep- ção de escória fundida usado na descarga intermediária de escória, apenas uma pequena quantidade de metal quente está presente em um estado em que o metal quente é inevitavelmente misturado à escó- ria. Adicionalmente, no caso de a descarga intermediária de escória usar o vaso de recepção de escória fundida, diferente do método reve- lado na literatura de patente 4, não há a situação em que o óxido de ferro ou escória contendo óxido de ferro é sucessivamente envolvido em um banho de metal quente que tem uma grande capacidade térmi- ca. Consequentemente, não há nenhuma possibilidade de que uma grande quantidade de gás CO seja gerada em um banho de metal quente abaixo de uma camada de escória e que o gás CO fique es- tagnado em uma interface entre metal quente e escória. Dessa manei- ra, a formação de espuma de escória no vaso de recepção de escória fundida usado na descarga intermediária de escória é fundamental- mente diferente de uma situação de formação de espuma de escória na qual o método revelado na literatura de patente 4 é baseado e con- sequentemente, o método revelado na literatura de patente 4 não é aplicável. Ou seja, no caso em que uma grande quantidade de bolhas minúsculas é dispersa e estagna na escória que tem alta viscosidade, tal como formação de espuma de escória no vaso de recepção de es- cória fundida usado na descarga intermediária de escória de refino com sopro de oxigênio com o uso de um forno de refino do tipo con- versor, o método revelado na literatura de patente 4 em que uma ca- mada de escória é rasgada por água de alta velocidade e, desse mo- do, uma ventilação de gás é parcialmente formada não é eficaz para acelerar a quebra e remoção dessas bolhas.
[0016] PTL 1: JP-A-2008-255446
[0017] PTL 2: PCT Publicação Internacional no WO 2014/115526
[0018] PTL 3: JP-A-8-325619
[0019] PTL 4: JP-A-3-291321
[0020] É um objetivo da presente invenção superar os inconveni- entes mencionados acima da técnica relacionada e fornecer um méto- do para suprimir a formação de espuma de escória fundida em que, no refino de metal quente com uma etapa de descarga de escória inter- mediária interposta entre duas etapas de refino de sopro de oxigênio com o uso de um forno de refino do tipo conversor em sucessão, para realizar a descarga intermediária de escória dentro de um tempo curto, formação de espuma de escória fundida descarregada em um vaso de recepção de escória fundida a partir do forno de refino do tipo conver- sor na etapa de descarga de escória intermediária seja suprimida efi- cazmente. É outro objetivo da presente invenção fornecer um método para fabricar produtos de escória em que produtos de escória de alta qualidade possam ser fabricados de uma maneira estável a partir de escória de dessiliciação descarregada na descarga intermediária de escória fazendo-se uso desse método para suprimir a formação de es- puma de uma etapa de descarga de escória intermediária entre o tra- tamento de dessiliciação e o tratamento de desfosforação.
[0021] Os inventores da presente invenção fizeram, para superar os inconvenientes mencionados acima, vastos experimentos e estudos sobre um método para suprimir formação de espuma de escória em um vaso de recepção de escória fundida no qual a escória fundida é descarregada na descarga intermediária de escória. Como resultado, os inventores da presente invenção descobriram que injetando um jato de água que tem um momentum predeterminado na escória fundida recebida em um vaso de recepção de escória fundida durante a des- carga intermediária de escória ou após a descarga da escória para, desse modo, provocar fluxo de escória fundida de modo que gotículas de água sejam envolvidas na escória em um estado de formação de espuma, as gotículas de água envolvidas e dispersas na escória fun- dida sejam evaporadas e expandidas de modo que as bolhas na escó- ria em um estado de formação de espuma sejam quebradas e, como resultado, a formação de espuma de escória possa ser suprimida efi- cazmente.
[0022] Adicionalmente, os inventores da presente invenção tam- bém descobriram que, aplicando-se a injeção mencionada acima de um jato de água na escória de dessiliciação descarregada em uma etapa de descarga de escória intermediária entre o tratamento de des- siliciação e o tratamento de desfosforação, não apenas a formação de espuma de escória é suprimida, mas também a escória após resfria- mento e solidificação se torna densa, de modo que produtos de escó- ria de alta qualidade com grande massa por unidade de volume pos- sam ser obtidos.
[0023] A presente invenção foi feita com base nessas constata- ções, e a essência da presente invenção é como segue.
[0024] [1]
[0025] Um método para suprimir a formação de espuma de escória fundida em que, com o uso de um forno de refino do tipo conversor (x), no refino de metal quente realizando-se uma etapa de refino oxidante primária (A) na qual o pré-tratamento de metal quente retirado de um alto-forno é realizado por refino oxidante, uma etapa de descarga de escória intermediária (B) na qual a escória fundida formada na etapa de refino oxidante primária (A) é descarregada em um vaso de recep- ção de escória fundida (y) a partir do forno de refino do tipo conversor (x) ao mesmo tempo em que o metal quente tratado pela etapa de re- fino oxidante primária (A) é deixado no forno de refino do tipo conver- sor (x), e uma etapa de refino oxidante secundária (C) na qual o metal quente deixado no forno de refino do tipo conversor (x) é sujeito a tra- tamento de desfosforação e/ou tratamento de descarbonetação nessa ordem, a formação de espuma da escória fundida no vaso de recep- ção de escória fundida (y) é suprimida na etapa de descarga de escó- ria intermediária (B), em que um jato de água é injetado na escória fundida recebida no vaso de recepção de escória fundida (y) durante a descarga da escória fundida e/ou após descarregar a escória fundida na etapa de descarga de escória intermediária (B) de modo que um momentum do jato de água por unidade de tempo seja de 50 kg-m/s2 ou mais para, desse modo, suprimir a formação de espuma da escória fundida.
[0026] [2]
[0027] Um método para fabricar produtos de escória em que, com o uso de um forno de refino do tipo conversor (x), uma etapa de refino oxidante primária (a) na qual o metal quente retirado de um alto-forno é sujeito a tratamento de dessiliciação, uma etapa de descarga de es- cória intermediária (b) na qual a escória de dessiliciação formada na etapa de refino oxidante primária (a) é descarregada em um vaso de recepção de escória fundida (y) a partir do forno de refino do tipo con- versor (x) ao mesmo tem em que o metal quente tratado pela etapa de refino oxidante primária (a) é deixado no forno de refino do tipo con- versor (x), uma etapa de refino oxidante secundária (c) na qual o metal quente deixado no forno de refino do tipo conversor (x) é sujeito a tra- tamento de desfosforação, e uma etapa de esvaziamento (d) na qual o metal quente tratado pela etapa de refino oxidante secundária (c) é retirado do forno de refino do tipo conversor (x) são realizadas nessa ordem, e produtos de escória são fabricados com o uso da escória de dessiliciação descarregada na etapa de descarga de escória interme- diária (b) como uma matéria-prima, em que um jato de água é injetado na escória de dessiliciação recebida no vaso de recepção de escória fundida (y) durante a descarga da escória de dessiliciação e/ou após descarregar a escória de dessiliciação na etapa de descarga de escó- ria intermediária (b) de modo que um momentum do jato de água por unidade de tempo seja de 50 kg-m/s2 ou mais para, desse modo, su- primir a formação de espuma da escória e, depois disso, a escória de dessiliciação é descarregada do vaso de recepção de escória fundida (y), e a escória de dessiliciação é solidificada, e processada nos pro- dutos de escória.
[0028] [3]
[0029] O método para fabricar produtos de escória descrito em [2], em que após a etapa de esvaziamento (d) ser realizada sem descar- regar a escória no forno de refino do tipo conversor (x), o metal quente de uma próxima carga é carregado no forno de refino do tipo conver- sor (x), e a etapa de refino oxidante primária (a), a etapa de descarga de escória intermediária (b), a etapa de refino oxidante secundária (c) e a etapa de esvaziamento (d) são realizadas nessa ordem.
[0030] [4]
[0031] O método para fabricar produtos de escória descrito em [2] ou [3], em que a escória de dessiliciação solidificada é esmagada e peneirada para, desse modo, fabricar produtos de escória que têm uma densidade aparente de 1,5 kg/l ou mais.
[0032] De acordo com o método para suprimir a formação de es- puma de escória fundida da presente invenção, no refino de metal quente com uma etapa de descarga de escória intermediária interpos- ta entre duas etapas de refino de sopro de oxigênio em sucessão ao mesmo tempo em que metal quente é retido no forno de refino do tipo conversor, a formação de espuma de escória fundida descarregada no vaso de recepção de escória fundida a partir do forno de refino do tipo conversor na etapa de descarga de escória intermediária pode ser su- primida eficazmente e, consequentemente, uma quantidade alvo de escória fundida pode ser descarregada rapidamente para fora do for- no, de modo que a descarga intermediária de escória possa ser termi- nada dentro de um tempo curto. Consequentemente, a taxa de opera- ção do forno de refino do tipo conversor pode ser aumentada e conse- quentemente, a produtividade pode ser melhorada de modo que uma razão de cargas nas quais o pré-tratamento de metal quente é realiza- do possa ser aumentada para, desse modo, reduzir uma quantidade usada de fluxo baseado em CaO nas etapas de refino inteiras. Alterna- tivamente, uma quantidade de descarga de escória na descarga inter- mediária de escória pode ser aumentada e consequentemente, uma quantidade de fluxo baseado em CaO usada na etapa de refino de so- pro de oxigênio secundária pode ser reduzida. Consequentemente, a presente invenção também contribui para a redução de consumo de energia requerido para a fabricação de um fluxo baseado em CaO.
[0033] Adicionalmente, de acordo com o método para fabricar pro- dutos de escória de acordo com a presente invenção, fazendo-se uso do método mencionado acima para suprimir formação de espuma de escória na etapa de descarga de escória intermediária entre o trata- mento de dessiliciação e o tratamento de desfosforação, produtos de escória alta qualidade com grande massa por unidade de volume po- dem ser fabricados de uma maneira estável a partir de escória de des- siliciação descarregada na descarga intermediária de escória. Conse- quentemente, as aplicações de produtos de escória feitos de escória de dessiliciação podem ser aumentadas.
[0034] A Figura 1 é uma vista explicativa que mostra um exemplo de um modo de refino de acordo com um método da presente inven- ção em ordem de etapas.
[0035] A Figura 2 é uma vista explicativa que mostra de forma es- quemática uma situação prática em que um jato de água é injetado na escória recebida em um vaso de recepção de escória fundida y em uma etapa de descarga de escória intermediária do método da presen- te invenção.
[0036] A Figura 3 é uma fotografia tomada a partir de uma posição superior oblíqua que mostra uma situação prática em que um jato de água é injetado na escória recebida no vaso de recepção de escória fundida y na etapa de descarga de escória intermediária do método da presente invenção.
[0037] A Figura 4 é um gráfico que mostra o relacionamento entre concentração de Si em metal quente carregado em um forno de refino do tipo conversor x na realização de tratamento de dessiliciação e um tempo de descarga intermediária de escória com respeito a um caso em que jatos de água que têm momentums diferentes por unidade de tempo são injetados na escória no vaso de recepção de escória fundi- da y e um caso em que esses jatos de água não são injetados na eta- pa de descarga de escória intermediária.
[0038] A Figura 5 é uma vista frontal que mostra uma modalidade de uma instalação para injetar um jato de água na escória no vaso de recepção de escória fundida y e uma situação de uso da instalação em um estado em que o forno de refino do tipo conversor x é inclinado pa- ra descarregar escória na etapa de descarga de escória intermediária do método da presente invenção.
[0039] A Figura 6 é uma vista plana que mostra um estado em que o forno de refino do tipo conversor x é inclinado para descarregar es- cória em uma modalidade mostrada na Figura 5.
[0040] A Figura 7 é uma vista explicativa que mostra um forno de refino do tipo conversor x usado no método da presente invenção.
[0041] Doravante, um exemplo de um método para suprimir a for- mação de espuma de escória fundida de acordo com a presente in- venção é explicado.
[0042] De acordo com o método para suprimir a formação de es- puma de escória fundida, no refino de metal quente com o uso de um forno de refino do tipo conversor x realizando-se uma etapa de refino oxidante primária (A) na qual o pré-tratamento de metal quente retira- do de um alto-forno é realizado por refino oxidante, uma etapa de des- carga de escória intermediária (B) na qual a escória fundida formada na etapa de refino oxidante primária (A) é descarregada em um vaso de recepção de escória fundida y a partir do forno de refino do tipo conversor x ao mesmo tempo em que o metal quente tratado pela eta- pa de refino oxidante primária (A) é mantido no forno de refino do tipo conversor x, e uma etapa de refino oxidante secundária (C) na qual o metal quente retido no forno de refino do tipo conversor x é sujeito a tratamento de desfosforação e/ou tratamento de descarbonetação, nessa ordem, um jato de água é injetado na escória fundida recebida no vaso de recepção de escória fundida y durante a descarga da escó- ria fundida e/ou após descarregar a escória fundida na etapa de des- carga de escória intermediária (B) de modo que um momentum do jato de água por unidade de tempo seja de 50 kg-m/s2 ou mais para, desse modo, suprimir a formação de espuma da escória fundida.
[0043] Tratamento de refino de metal quente que forma a premissa da presente invenção pode assumir vários modos e, por exemplo, os modos a seguir podem ser mencionados.
[0044] (i) Um modo em que a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (A) é tratamento de dessiliciação, e a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C) é tratamento de desfosforação.
[0045] (ii) Um modo em que a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (A) é tratamento de dessiliciação, e a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C) é tratamento de desfosforação e tratamen- to de descarbonetação.
[0046] (iii) Um modo em que a etapa de refino de sopro de oxigê- nio primária (A) é tratamento de dessiliciação e tratamento de desfos- foração, e a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C) é tra- tamento de descarbonetação.
[0047] (iv) Um modo em que a etapa de refino de sopro de oxigê- nio primária (A) é tratamento de desfosforação, e a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C) é tratamento de descarbonetação.
[0048] Entre esses modos, os tópicos aos quais a presente inven- ção é aplicada são principalmente o modo (i) e o modo (iii).
[0049] A Figura 1 mostra o modo de refino mencionado acima (i) em ordem de etapas em que o tratamento de dessiliciação (sopro de dessiliciação) corresponde à etapa de refino de sopro de oxigênio pri- mária (A), e o tratamento de desfosforação (sopro de desfosforação) corresponde à etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C).
[0050] Na Figura 1, primeiramente, fontes de ferro frio 3 tais como sucata de ferro são carregadas em um forno de refino do tipo conver- sor x. Em seguida, o metal quente 1 é carregado no forno de refino do tipo conversor x a partir de uma concha de carga 4 que transfere metal quente produzido em um alto-forno e, depois disso, tratamento de dessiliciação (sopro de dessiliciação) é realizado como uma etapa de refino de sopro de oxigênio primária (A). No tratamento de dessilicia- ção, uma fonte de oxigênio é abastecida no forno e, quando necessá- rio, um fluxo baseado em CaO e/ou uma fonte de calor de combustão, tal como uma fonte de silício é abastecida no forno. Nesse tratamento de dessiliciação, para melhorar propriedade da descarga de escória da escória na descarga intermediária de escória que é uma próxima eta- pa, uma condição prática é controlada de modo a realizar formação de espuma apropriada de escória. O detalhe da condição prática do tra- tamento de dessiliciação será descrito posteriormente. Após o trata- mento de dessiliciação ser encerrado, como uma etapa de descarga de escória intermediária (B), pelo menos uma porção de escória 2 for- mada no tratamento de dessiliciação (escória de dessiliciação) é des- carregada em um vaso de recepção de escória fundida y (vaso de es- cória). É desejável estabelecer uma quantidade de descarga de escó- ria na descarga intermediária de escória para aproximadamente meta- de ou mais da escória 2 no forno de refino do tipo conversor x para reduzir eficazmente uma quantidade usada de fluxo baseado em CaO na próxima etapa de refino de sopro de oxigênio (C). Na operação mencionada acima, a descarga intermediária de escória é realizada em um estado em que um nível da superfície de uma camada de escó- ria é elevado realizando-se formação de espuma de escória de modo que a escória seja descarregada com eficiência sem descarregar me- tal quente a partir de um canal. O detalhe de condições práticas ou similares será descrito posteriormente. A seguir, o tratamento de des- fosforação (sopro de desfosforação) é realizado como uma etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C). Embora o tratamento de desfosforação seja realizado abastecendo-se um fluxo baseado em CaO e uma fonte de oxigênio, o detalhe de uma condição prática e si- milares será descrito posteriormente. Após o tratamento de desfosfo- ração ser encerrado, o metal quente 1 é retirado e transferido para uma próxima etapa (tratamento de descarbonetação). Nesse caso, a escória 9 formada no tratamento de desfosforação (escória de desfos- foração) pode não ser descarregada, e pode ser retida como está e pode ser usada para tratamento de dessiliciação de uma próxima car- ga.
[0051] No método da presente invenção, no refino de metal quen- te mencionado acima realizado com a etapa de descarga de escória intermediária (B) interposta entre duas etapas de refino de sopro de oxigênio (A), (C) em sucessão com o uso de um forno de refino do tipo conversor x, durante a descarga da escória e/ou após a descarga da escória na etapa de descarga de escória intermediária (B), um jato de água com um momentum predeterminado é injetado na escória fundi- da (o banho de escória em um estado de formação de espuma) rece- bida no vaso de recepção de escória fundida y e consequentemente, o fluxo de escória fundida é provocado de modo que gotículas de água sejam envolvidas na escória em um estado de formação de espuma para, desse modo, suprimir a formação de espuma de escória.
[0052] A Figura 2 mostra de forma esquemática uma situação prá- tica de supressão da formação de espuma de escória. Na Figura 2, o símbolo 5 indica um fluxo de escória descarregado no vaso de recep- ção de escória fundida y a partir do forno de refino do tipo conversor x, o símbolo 6 indica um banho de escória em um estado de formação de espuma no vaso de recepção de escória fundida y, o símbolo 7 indica um bico de injeção de água, e o símbolo 8 indica um jato de água for- mado devido à injeção de água a partir do bico de injeção de água. Como mostrado na Figura 2, o jato de água 8 é injetado na escória (o banho de escória 6 em um estado de formação de espuma) no vaso de recepção de escória fundida y a partir do bico de injeção de água 7 disposto em uma posição acima do vaso de recepção de escória fun- dida y. O jato de água 8 pode ser injetado como duas ou mais corren- tes a partir de uma pluralidade de bicos de injeção de água 7 ou do único bico de injeção de água 7 que tem diferentes portas de injeção.
[0053] Para explicar um mecanismo para suprimir a formação de espuma de escória fundida no método da presente invenção, é consi- derado que quando o jato de água 8 que tem um momentum suficiente é injetado na escória em um estado de formação de espuma (o banho de escória 6 em um estado de formação de espuma) no vaso de re- cepção de escória fundida y, o fluxo de escória fundida é provocado de modo que gotículas de água do jato de água 8 sejam envolvidas na escória em um estado de formação de espuma, e gotículas finas de água são dispersas na escória. Em seguida, as gotículas de água dis- persas na escória são evaporadas e expandidas de modo que uma grande quantidade de bolhas minúsculas presentes na escória em um estado de formação de espuma seja quebrada, de modo que gases (principalmente um gás CO) contidos no banho de escória 6 em um estado de formação de espuma sejam liberados para fora do banho de escória 6 em um estado de formação de espuma, para, desse modo, suprimir a formação de espuma de escória.
[0054] A Figura 3 é uma fotografia tomada a partir de uma posição superior oblíqua que mostra um estado em que um jato de água é inje- tado na escória no vaso de recepção de escória fundida (vaso de es- cória) a partir do bico de injeção após a descarga da escória. Da foto- grafia, é entendida uma situação em que o jato de água flui ao longo de uma seta e água é envolvida em um banho de escória em um esta- do de formação de espuma. É considerado que, em volta de uma por- ção de uma superfície de um banho de escória em que um jato de água colide, o fluxo de escória é induzido de modo que a superfície do banho de escória seja renovada para formar um ponto quente que tem uma temperatura alta. Consequentemente, essa situação difere extre- mamente de uma situação do banho de escória que circunda o ponto quente em que uma superfície temperatura da superfície do banho de escória é reduzida devido à irradiação de resfriamento. Nessa porção de alta temperatura (ponto quente) na superfície do banho de escória, a água do jato de água é envolvida na escória e é dispersa como gotí- culas líquidas minúsculas e, depois disso, a água é evaporada e ex- pandida e, consequentemente, uma grande quantidade de vapor é ge- rada no banho de escória. É considerado que o fluxo de escória no banho de escória é acelerado adicionalmente devido à força ascencio- nal gerada por esse vapor. Aqui, a água que é um líquido envolvido na escória fundida facilmente penetra em um filme de escória líquida for- mado entre bolhas ma escória fundida devido a uma tensão interfacial entre água e escória fundida ser menor do que uma tensão interfacial entre a água e um gás e consequentemente, a quebra de bolhas pro- gride eficazmente devido à evaporação e expansão de água no filme líquido entre as bolhas.
[0055] No método da presente invenção, um momentum por uni- dade de tempo do jato de água 8 injetado na escória fundida no vaso de recepção de escória fundida y é ajustado para 50 kg^m/s2 ou mais. Quando uma pluralidade de jatos de água 8 é fornecida, o momentum por unidade de tempo dos jatos de água 8 é uma quantidade total de momentums correspondentes dos respectivos jatos de água por uni- dade de tempo. Quando há uma pluralidade porções de alta tempera- tura (ponto quentes) na superfície do banho de escória na qual o jato de água colide, é assumido que o momentum por unidade de tempo dos jatos de água é uma quantidade total de momentums correspon- dentes dos jatos de água por unidade de tempo por uma porção. Adi- cionalmente, um momentum é geralmente um valor vetorial, e a quan- tidade total significa um valor absoluto de um momentum obtido so- mando-se os respectivos momentums como vetores.
[0056] Na presente invenção, um jato de água 8 que tem um mo- mentum suficiente é injetado na escória fundida em um estado de for- mação de espuma de modo que o fluxo de escória fundida seja provo- cado de modo a fazer gotículas de água envolvidas na escória. Con- sequentemente, as gotículas de água dispersas na escória em um es- tado de formação de espuma são evaporadas e expandidas de modo que as bolhas minúsculas presentes na escória em um estado de for- mação de espuma sejam quebradas. Entretanto, quando um momen- tum por unidade de tempo de um jato de água 8 é pequeno, um efeito de resfriamento de escória fundida se torna maior do que o efeito do momentum do jato de água de modo que não possa ser provocado fluxo de escória suficiente. Consequentemente, é difícil fazer gotículas de água envolvidas apropriadamente na escória de modo que não possa ser obtido um suficiente efeito na supressão da formação de espuma de escória fundida. Adicionalmente, como a direção de inje- ção do jato de água 8 se aproxima da direção horizontal, se torna difí- cil provocar fluxo de escória em um banho de escória. Consequente- mente, é preferível que um jato de água 8 seja injetado de modo que um componente de momentum por unidade de tempo do jato de água 8 na direção vertical seja ajustado para 40 kg-m/s2 ou mais.
[0057] Embora um limite superior não seja estabelecido particu- larmente com respeito a um momentum por unidade de tempo de um jato de água 8, há uma tendência de que quando o momentum de um jato de água 8 é aumentado, uma quantidade de dispersão de escória fundida seja aumentada. Consequentemente, é preferível que um limi- te superior do momentum de um jato de água 8 seja ajustado para aproximadamente 200 kg-m/s2. Embora um jato de água 8 seja injeta- do durante a descarga da escória e/ou após a descarga da escória, quando um volume de escória em um estado de formação de espuma que é descarregada na descarga intermediária de escória é grande com respeito a uma capacidade do vaso de recepção de escória fun- dida y, é preferível para suprimir a formação de espuma de escória injetando-se um jato de água 8 durante descarga da escória visto que essa injeção pode encurtar um tempo de operação de descarga inter- mediária de escória. Nesse caso, um jato de água 8 pode ser injetado de uma maneira adequada enquanto é observado um nível da superfí- cie de um banho de escória no vaso de recepção de escória fundida y durante a descarga intermediária de escória de modo que a escória fundida pode seja descarregada com eficiência a partir do forno de re- fino do tipo conversor x sem permitir que a escória transborde do vaso de recepção de escória fundida y. Quando uma capacidade do vaso de recepção de escória fundida y for suficientemente grande, um jato de água 8 pode ser injetado após a descarga da escória de modo a adensar a escória.
[0058] Embora nenhum limite particular seja estabelecido com respeito a uma posição (local) de uma superfície de escória para que um jato de água 8 seja injetado, durante a descarga da escória mos- trada na Figura 2, é preferível que um jato de água 8 seja injetado de modo que pelo menos um jato de água 8 colida em uma porta de que- da (tanque de queda de escória) de um fluxo de escória 5. Com res- peito à injeção de um jato de água 8 realizada após a descarga da es- cória, quando um tempo longo decorre a partir do fim de descarga da escória, uma camada solidificada se desenvolve em uma superfície de um banho de escória e consequentemente, se torna difícil para um jato de água 8 ser envolvido no banho de escória. Consequentemente, é desejável que a injeção de um jato de água 8 seja iniciada dentro de um tempo tão curto quanto possível e cedo dentro de aproximadamen- te 10 minutos após o fim de descarga da escória.
[0059] Com respeito à posição de uma superfície de escória para que um jato de água 8 seja injetado, usualmente, é suficiente estabe- lecer a posição em um local em uma porção central da superfície de escória no vaso de recepção de escória fundida y para suprimir a for- mação de espuma. Por outro lado, quando o vaso de recepção de es- cória fundida y é grande de modo que uma razão de uma área que um ponto quente ocupa sobre uma superfície de um banho de escória seja pequena, é mais eficaz mover a posição da superfície de escória para que um jato de água seja injetado de modo a mover o ponto quente ou fornecer a posição de injeção em uma pluralidade de locais de modo a formar o ponto quente em uma pluralidade de locais, visto que a for- mação de espuma de escória fundida pode ser suprimida dentro de um tempo mais curto.
[0060] Adicionalmente, há uma tendência de que quanto maior uma taxa de fluxo de um jato de água 8, maior se torna a quantidade de dispersão de gotículas de escória fundida embora a formação de espuma de escória fundida possa ser suprimida dentro de um tempo mais curto. Consequentemente, uma taxa de fluxo de água pode ser ajustada de modo que a taxa de fluxo de água seja aumentada dentro de uma faixa de um tempo de operação admissível, ao mesmo tempo em que a taxa de fluxo de água é diminuída dentro de uma faixa de dispersão de escória admissível. É desejável ajustar uma taxa de fluxo de água dentro de uma faixa de 100 a 300 l/min. Um tempo de injeção de um jato de água 8 pode ser ajustado de modo que o tempo de inje- ção seja encurtado adequadamente dentro de uma faixa em que um efeito de supressão de formação de espuma possa ser obtido suficien- temente confirmando-se visualmente um estado de supressão de for- mação de espuma após a injeção. Entretanto, existe um inconveniente de que quando uma taxa de fluxo de água é aumentada de modo a suprimir a formação de espuma dentro de um tempo curto, a dispersão de escória é aumentada. Consequentemente, é desejável ajustar o tempo de injeção dentro de uma faixa de aproximadamente 3 a 15 mi- nutos.
[0061] Um momentum de um jato de água 8 em geral é preserva- do e consequentemente, não é tão necessário levar em conta a atenu- ação de uma velocidade de um jato de água 8 durante um período a partir de um ponto de tempo em que um jato de água 8 é injetado a partir do bico de injeção de água 7 para um ponto de tempo em que um jato de água 8 atinge uma superfície de escória. Ao calcular um momentum por unidade de tempo (kg-m/s2) de um jato de água 8, o momentum pode ser calculado multiplicando-se uma velocidade (m/s) em uma saída do bico de injeção de água por uma taxa de fluxo de massa (kg/s). Entretanto, quando um diâmetro interno do bico se torna pequeno, a atenuação de uma velocidade de um jato de água 8 devido ao envolvimento de ar não pode ser ignorada e consequentemente, é desejável que o diâmetro interno do bico (diâmetro equivalente quando uma seção de corte transversal do bico não é um círculo calculado di- vidindo-se um valor de 4 vezes a área de seção de corte transversal por uma extensão da circunferência) seja de 5 mm ou mais.
[0062] A Figura 4 mostra, em uma instalação mostrada na Figura 5 e na Figura 6 descrita posteriormente, o relacionamento entre concen- tração de Si em metal quente carregado no forno de refino do tipo conversor x na realização de tratamento de dessiliciação e um tempo requerido a partir do início da descarga da escória até o término de descarga da escória na descarga intermediária de escória (tempo de descarga intermediária de escória) com respeito a um caso em que jatos de água 8 que têm momentums diferentes por unidade de tempo são injetados na escória 2 (escória fundida) no vaso de recepção de escória fundida y durante a descarga intermediária de escória e um caso em que esses jatos de água são não injetados. A injeção do jato de água 8 foi iniciada a partir de um ponto de tempo em que um nível da superfície de um banho de escória no vaso de recepção de escória fundida y se tornou aproximadamente metade de uma altura do vaso de recepção de escória fundida y, e a injeção dos jatos de água 8 foi realizada continuamente incluindo o período da interrupção de descar- ga da escória de modo a ajustar o nível da superfície do banho de es- cória para um nível apropriado para receber escória descarregada. In- dependentemente da presença ou da não presença da injeção de um jato de água, quando há uma possibilidade de transbordamento de es- cória quando um nível da superfície de um banho de escória no vaso de recepção de escória fundida y é elevado, uma contramedida é to- mada, tal como reduzir uma taxa de descarga de escória ajustando-se um ângulo de inclinação do forno de refino do tipo conversor x ou inter- rompendo a descarga da escória. Consequentemente, em descarga intermediária de escória convencional em que um jato de água não é injetado, frequência de casos que requerem um tempo longo para descarregar de uma massa de escória alvo é maior.
[0063] Como mostrado na Figura 4, devido à injeção de um jato de água 8, a quantidade de cargas em que um tempo de descarga inter- mediária de escória é particularmente longo é reduzida amplamente. Particularmente, no caso em que um momentum por unidade de tem- po de um jato de água 8 é de 78 kg-m/s2, a quantidade de cargas em que um tempo de descarga de escória intermediária é longo é diminuí- da adicionalmente comparada ao caso em que um momentum por unidade de tempo de um jato de água 8 é de 26 kg-m/s2. A partir desse resultado, é entendido que a injeção de um jato de água 8 em 78 kg-m/s2 é mais eficaz para suprimir a formação de espuma de escória e pode encurtar um tempo de descarga intermediária de escória por aproximadamente 3 minutos em média comparado ao caso em que um jato de água não é injetado.
[0064] A Figura 5 e a Figura 6 mostram uma modalidade da insta- lação para injetar um jato de água na escória no vaso de recepção de escória fundida y (vaso de escória) na descarga intermediária de escó- ria e uma situação de uso da instalação, em que a Figura 5 é uma vis- ta frontal que mostra um estado em que o forno de refino do tipo con- versor x (conversor) está inclinado para descarregar a escória, e a Fi- gura 6 é uma vista plana que mostra o mesmo estado.
[0065] Um bico de injeção de água 7 é montado em uma posição em um lado do forno de refino do tipo conversor x (conversor) e acima do vaso de recepção de escória fundida y (vaso de escória) parado em uma posição de descarga da escória. Durante a descarga da escória e/ou após descarregar a escória em uma etapa de descarga de escó- ria intermediária, um jato de água 8 que tem um momentum predeter- minado é injetado na escória fundida no vaso de recepção de escória fundida y a partir do bico de injeção de água 7 e consequentemente, o fluxo de escória fundida é provocado de modo a fazer gotículas de água envolvidas na escória em um estado de formação de espuma.
[0066] A água é abastecida para o bico de injeção de água 7 a partir de um tubo de abastecimento de água 11, e uma instalação de abastecimento de água que inclui o tubo de abastecimento de água 11 é protegida a partir de calor irradiado no momento de descarga da es- cória por uma parede de blindagem de calor 10. Adicionalmente, como indicado por uma linha tracejada mostrada na Figura 5 e na Figura 6, é desejável que o bico de injeção de água 7 seja dotado de um meca- nismo capaz de ajustar a direção de injeção do bico de injeção de água na direção horizontal e na direção vertical de modo que as posi- ções nas quais um jato de água chega possam ser ajustadas. Devido a essa constituição, o bico de injeção de água 7 pode seguir a posição do vaso de recepção de escória fundida y que é ajustada em confor- midade a um ângulo de inclinação do forno de refino do tipo conversor x e, ao mesmo tempo, a posição em uma superfície de escória no va- so de recepção de escória fundida y na qual um jato de água 8 chega também pode ser ajustada.
[0067] De acordo com a presente invenção, também em outros modos de refino, a formação de espuma de escória no vaso de recep- ção de escória fundida y pode ser suprimida da mesma maneira na descarga intermediária de escória e consequentemente, um tempo re- querido para a descarga intermediária de escória pode ser encurtado de modo que a produtividade possa ser melhorada. Por exemplo, entre os modos de refino (i) a (iv) mencionados previamente, o modo de re- fino (ii) em que a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (A) é tratamento de dessiliciação e a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C) é tratamento de desfosforação e descarbonetação é realizado particularmente no caso em que o conteúdo de silício no me- tal quente é alto, o caso em que uma grande quantidade de sucata é fundida somando-se silício como uma fonte de calor de combustão, o caso em que uma reação dessulfurização progride simultaneamente ao tratamento de dessiliciação ou similares. De um ponto de vista de controle da composição de escória e prevenção de ressulfurização de escória no tratamento de desfosforação e descarbonetação, é neces- sário diminuir particularmente uma quantidade de escória residual após a descarga intermediária de escória. Consequentemente, em muitos casos, usualmente é adotado um método em que o metal quen- te é retirado de uma vez e, depois disso, aproximadamente toda a es- cória no forno é descarregada.
[0068] O modo de refino (iii) em que a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (A) é tratamento de dessiliciação e desfosforação e a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C) é tratamento de descarbonetação é usado tão frequentemente quanto o modo de refino (i). Visto que desfosforação também é realizada na etapa de refino de sopro de oxigênio primária (A), a basicidade de escória da mesma é ajustada para um valor maior do que aquela no caso do modo de refi- no (i). Entretanto, o modo de refino (iii) tem o objetivo comum com o modo de refino (i) com respeito a um ponto em que escória é espuma- da de modo a descarregar escória facilmente na descarga intermediá- ria de escória. Consequentemente, a basicidade de escória é ajustada para um valor que fique dentro de uma faixa de aproximadamente 1,2 a 1,8 que é um valor relativamente baixo como basicidade de escória usada em tratamento de desfosforação de metal quente, e concentra- ção de óxido de ferro na escória é aumentada para, desse modo, pro- mover formação de espuma de escória. Consequentemente, na des- carga intermediária de escória, o modo de refino (iii) tem um inconve- niente de que um tempo de descarga intermediária de escória tende a ser estendido da mesma maneira que o modo de refino (i) e, conse- quentemente, a aplicação do método para suprimir a formação de es- puma de escória fundida de acordo com a presente invenção para o modo de refino (iii) é eficaz.
[0069] O modo de refino (iv) em que a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (A) é tratamento de desfosforação e a etapa de refi- no de sopro de oxigênio secundária (C) é tratamento de descarbone- tação é fornecido para refinar metal quente que já está sujeito a trata- mento de dessiliciação antecipadamente. Entretanto, é necessário adi- cionar uma grande quantidade de fonte de óxido de silício no trata- mento de desfosforação para realizar descarga intermediária de escó- ria com eficiência. Consequentemente, em muitos casos, é adotado usualmente um método em que o metal quente é retirado de uma vez e, depois disso, aproximadamente toda a escória no forno é descarre- gada.
[0070] A seguir, é explicado o método para fabricar produtos de escória de acordo com a presente invenção.
[0071] No método para fabricar produtos de escória, com o uso de um forno de refino do tipo conversor x, a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (a) na qual o metal quente retirado de um alto-forno é sujeito a tratamento de dessiliciação, a etapa de descarga de escória intermediária (b) na qual a escória de dessiliciação formada na etapa de refino de sopro de oxigênio primária (a) é descarregada no vaso de recepção de escória fundida y a partir do forno de refino do tipo con- versor x ao mesmo tempo em que o metal quente tratado pela etapa de refino de sopro de oxigênio primária (a) é retido no forno de refino do tipo conversor x, a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (c) na qual o metal quente retido no forno de refino do tipo conversor x é sujeito a tratamento de desfosforação, e a etapa de esvaziamento (d) na qual o metal quente tratado pela etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (c) é retirado do forno de refino do tipo conversor x são realizadas nessa ordem, e a escória de dessiliciação descarre- gada na etapa de descarga de escória intermediária (b) é solidificada e, depois disso, a escória de dessiliciação solidificada é processada em produtos de escória, em que um jato de água é injetado na escória de dessiliciação recebida no vaso de recepção de escória fundida y durante a descarga da escória fundida e/ou após descarregar a escó- ria fundida na etapa de descarga de escória intermediária (b) de modo que um momentum do jato de água por unidade de tempo seja de 50 kg-m/s2 ou mais para, desse modo, suprimir a formação de espuma da escória fundida e, depois disso, a escória de dessiliciação é descarre- gada do vaso de recepção de escória fundida y e é solidificada.
[0072] A Figura 1 também mostra um exemplo do modo de refino (ordem de etapas) no método para fabricar produtos de escória de acordo com a presente invenção. O modo em que o tratamento de dessiliciação (sopro de dessiliciação) é a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (a) e o tratamento de desfosforação (sopro de des- fosforação) é a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (c) corresponde ao exemplo mencionado acima. Os conteúdos das etapas respectivas mostradas na Figura 1 são exatamente os mesmos que os conteúdos das etapas descritas previamente. Adicionalmente, o deta- lhe de condições práticas das respectivas etapas é descrito posterior- mente.
[0073] No método da presente invenção, no refino de metal quen- te realizando-se a etapa de refino de sopro de oxigênio (a) na qual o tratamento de dessiliciação é realizado e a etapa de refino de sopro de oxigênio (c) na qual o tratamento de desfosforação é realizado em su- cessão com uma etapa de descarga de escória intermediária (b) inter- posta entre as mesmas com o uso de um forno de refino do tipo con- versor x descrito acima, durante a descarga da escória fundida e/ou após descarregar a escória fundida na etapa de descarga de escória intermediária (b), um jato de água que tem um momentum predetermi- nado é injetado na escória de dessiliciação (banho de escória em um estado de formação de espuma) recebida no vaso de recepção de es- cória fundida y para, desse modo, provocar o fluxo de escória de des- siliciação de modo que gotículas de água sejam envolvidas na escória espumada e a formação de espuma da escória seja suprimida. Depois disso, a escória de dessiliciação é descarregada do vaso de recepção de escória fundida y e é solidificada. Em seguida, a escória de dessili- ciação é processada (usualmente por esmagamento e peneiramento) para, desse modo, produzir produtos de escória.
[0074] Com respeito à injeção de um jato de água na escória de dessiliciação, uma condição prática, um efeito de encurtar um tempo de descarga de transbordamento de escória pela injeção de um jato de água, uma instalação usada para injeção de um jato de água e simila- res são exatamente os mesmo que os explicados previamente em re- ferência a Figura 2 à Figura 6.
[0075] No método da presente invenção, realizando-se a injeção de um jato de água descrito acima para escória de dessiliciação des- carregada na etapa de descarga de escória intermediária entre o tra- tamento de tratamento de dessiliciação e desfosforação, não apenas a formação de espuma de escória é suprimida, mas também a escória formada após o resfriamento e solidificação é adensada de modo que possam ser obtidos produtos de escória de alta qualidade que têm uma grande massa por unidade de volume.
[0076] No método da presente invenção, para aumentar massa por unidade de volume de produtos de escória adensando-se a escória após o resfriamento e solidificação, é preferível que na injeção de um jato de água na escória de dessiliciação no vaso de recepção de escó- ria fundida y na etapa de descarga de escória intermediária (b), um jato de água seja injetado para suprimir a formação de espuma de es- cória de modo que a densidade aparente de escória de dessiliciação se torne 0,7 kg/l ou mais e, depois disso, a escória de dessiliciação no vaso de recepção de escória fundida y seja descarregada para um pá- tio de escória, e seja solidificada por resfriamento natural. Juntamente com o progresso da solidificação, a escória de dessiliciação é adicio- nalmente desespumada e consequentemente, os poros na escória são diminuídos. Nesse caso, descarregando-se a escória para um pátio de escória após suprimir a formação de espuma de modo que a densida- de aparente no vaso de recepção de escória fundida y se torne 0,7 kg/l ou mais, uma massa por unidade de volume de produtos de escória pode ser mudada para 1,5 kg/l ou mais de uma maneira estável.
[0077] Adicionalmente, a partir substancialmente do mesmo ponto de vista, é preferível estabelecer uma quantidade total de água injeta- da como jatos de água injetados na escória de dessiliciação para 30 a 150 l/ t (ton.) de escória de dessiliciação. Quando uma quantidade de água injetada é pequena, a desespumação se torna insuficiente de modo que possa haver um caso em que uma massa por unidade de volume de produtos de escória se torna pequena. Por outro lado, mesmo quando uma quantidade de água injetada é aumentada exce- dendo a faixa mencionada acima, um efeito de uma quantidade de água injetada é saturado. Quando uma quantidade de água injetada é aumentada adicionalmente, a solidificação progride parcialmente na escória de dessiliciação durante a injeção de jato de água para, desse modo, dar origem a uma possibilidade de que, ao contrário, uma razão de poros na escória solidificada seja aumentada.
[0078] A escória de dessiliciação que é resfriada e solidificada após ser descarregada na etapa de descarga de escória intermediária (b) é usualmente processada em produtos de escória através de es- magamento e peneiramento. Como descrito previamente, no método da presente invenção, a escória de dessiliciação após ser resfriada e solidificada é adensada e consequentemente, os produtos de escória que satisfazem uma massa por unidade de volume de 1,5 kg/l ou mais, que é requerida para materiais usados para camada de base, pode ser facilmente obtida. Produtos de escória obtidos na realização da injeção de um jato de água são porosos (eventualmente de baixa resistência) e consequentemente, os produtos de escória têm uma massa por uni- dade de volume pequena. Consequentemente, os produtos de escória não satisfazem um padrão de produto para um material de camada de base especificado no Padrão Industrial Japonês JIS A 5015:2013. Adi- cionalmente, as partículas de escória são porosas e de baixa resistên- cia e consequentemente, essas características também podem ser afetadas adversamente como uma capacidade de suporte e conse- quentemente, essa escória de dessiliciação não é usada adequada- mente como um material de camada de base. Por outro lado, os pro- dutos de escória obtidos realizando-se a injeção de um jato de água de acordo com o método da presente invenção são adensados de mo- do que uma massa por unidade de volume seja aumentada para satis- fazer o padrão de produto mencionado acima.
[0079] A escória de desfosforação geralmente tem maior basicida- de comparada à escória de dessiliciação e consequentemente, em muitos casos, as aplicações de escória de desfosforação para o uso para materiais de engenharia civil são restritas devido a características tais como inchamento de hidratação. Consequentemente, para conver- ter escória de desfosforação em escória de dessiliciação que tem pe- quena restrição nessas aplicações para o uso da mesma e para redu- zir uma quantidade de geração de escória de desfosforação tanto quanto possível, é preferível que após o tratamento de desfosforação de uma carga anterior ter sido encerrado e metal quente no forno te- nha sido retirado, metal quente fresco seja carregado no forno ao mesmo tempo em que escória de desfosforação da carga anterior seja retida no forno sem descarregar a escória de desfosforação no forno, e as etapas de refino da presente invenção sejam repetidas. Ou seja, após uma etapa de esvaziamento (d) na qual o metal quente obtido através da etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (c) em que o tratamento de desfosforação de metal quente é realizado é retirado do forno de refino do tipo conversor x sem descarregar a escória no forno de refino do tipo conversor x, o metal quente de uma próxima carga é carregado no forno de refino do tipo conversor x, e a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (a), a etapa de descarga de escó- ria intermediária (b), a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (c) e a etapa de esvaziamento (d) são realizadas nessa ordem. Nesse método, uma quantidade de fluxo baseado em CaO usada no trata- mento de dessiliciação também pode ser reduzida.
[0080] Adicionalmente, entre os produtos de escória obtidos pela presente invenção, particularmente, o produto de escória que tem uma razão de (% de massa de CaO)/(% de massa de SiO2) estabelecida em 0,8 a 1,5 e é obtido por um método em que após a etapa de esva- ziamento (d) ter sido realizada, o metal quente de um próxima carga é carregado no forno de refino do tipo conversor x sem descarregar a escória no forno de refino do tipo conversor x, e as etapas de refino da presente invenção são repetidas, tem não apenas alta densidade e uma grande massa por unidade de volume mas também característi- cas tais como baixo álcali e pequena expansão e consequentemente, o produto de escória é particularmente preferível para uma aplicação de material de camada de base.
[0081] A seguir, o detalhe da constituição do forno de refino do tipo conversor x usado na presente invenção e o detalhe de condições prá- ticas de tratamento de dessiliciação, descarga intermediária de escória e tratamento de desfosforação realizados na presente invenção (con- dições práticas diferentes das condições práticas já descritas) são ex- plicados.
[0082] A Figura 7 mostra um exemplo do forno de refino do tipo conversor x usado na presente invenção (seção de corte transversal esquemática). O forno de refino do tipo conversor x é um conversor que pode realizar sopro de topo e de fundo. O forno de refino do tipo conversor x inclui uma lança de sopro de oxigênio 12 para sopro de topo (lança de sopro de topo) que é móvel na direção para cima e para baixo. O forno de refino do tipo conversor x também inclui um bico de sopro de fundo 13 para sopro de fundo de gás (ventaneira de sopro de fundo) fornecida em uma porção de fundo de um forno, e um orifício de esvaziamento 14 fornecido em uma porção lateral do forno em um lado superior.
[0083] Da lança de sopro de oxigênio 12, como uma fonte de oxi- gênio gasoso, um gás de oxigênio (um gás de oxigênio puro para uso industrial) ou um gás contendo oxigênio (ar rico em oxigênio, ar, um gás misturado de um gás de oxigênio e um gás inerte ou similares) é abastecido para o metal quente. Adicionalmente, a partir do bico de sopro de fundo 13, um gás de sopro de fundo para agitação (um gás inerte, tal como um gás de argônio ou um gás de nitrogênio, um gás contendo oxigênio ou similares) é soprado no metal quente no forno. Ainda adicionalmente, um fluxo ou similares pode ser soprado no me- tal quente com o uso de um gás de sopro de fundo como um gás de transporte.
[0084] Na presente invenção, o tratamento de dessiliciação que é realizado como a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (A) ou como a etapa de refino de sopro de oxigênio primária (a) é realizado de modo que uma fonte de oxigênio gasoso seja abastecida para me- tal quente no forno de refino do tipo conversor x como uma fonte de oxigênio, e uma fonte de oxigênio sólido, tal como óxido de ferro é abastecida para o metal quente no forno de refino do tipo conversor x quando necessário. O tratamento de dessiliciação progride de uma maneira que o silício contido no metal quente e o oxigênio em uma fonte de oxigênio reagem entre si (Si + 2O ^ SiO2). Uma temperatura de metal quente é elevada devido ao calor de oxidação de silício gera- do por uma reação de dessiliciação e consequentemente, a fusão de uma fonte de ferro frio em metal quente é acelerada.
[0085] O abastecimento de uma fonte de oxigênio gasoso é reali- zado a partir da lança de sopro de oxigênio 12 e, quando necessário, de uma fonte de oxigênio sólido, tal como óxido de ferro, um fluxo (um fluxo baseado em CaO, um fluxo baseado em MgO ou similares) para ajustar a basicidade da escória formada, e uma fonte de calor de com- bustão, tal como uma fonte de silício são carregados no forno de refino do tipo conversor x. Adicionalmente, soprando-se um gás de agitação no metal quente a partir do bico de sopro de fundo 13, a agitação de metal quente é reforçada de modo que a fusão de uma fonte de ferro frio seja acelerada.
[0086] Como um método para abastecer um material sólido, tal como uma fonte ou um fluxo de oxigênio sólido, usualmente, material granular ou em pedaços é carregado no forno de refino do tipo conver- sor x a partir de uma tremonha montada em uma parte superior do for- no de refino do tipo conversor x, e material em pó é abastecido a partir da lança de sopro de oxigênio 12 ou do bico de sopro de fundo 13.
[0087] Adicionalmente, para melhorar a propriedade de descarga de escória de escória na etapa de descarga de escória intermediária, a escória é espumada no forno de refino do tipo conversor x. Para per- mitir essa formação de espuma de escória, é necessário aumentar uma taxa de geração de um gás CO gerado devido a uma reação en- tre o óxido de ferro na escória e o carbono contido no metal quente envolvido na escória como gotículas líquidas. Para esse fim, é eficaz aumentar a concentração de óxido de ferro na escória, e a formação de espuma pode ser acelerada por um método, tal como o aumento de uma taxa de fluxo de oxigênio, a adição de uma fonte de oxigênio sóli- do, o aumento de uma altura da lança ou a redução de uma taxa de fluxo de um gás de sopro de fundo. Por outro lado, quando a formação de espuma de escória é ativada excessivamente durante o refino, po- de haver um caso em que um surge um inconveniente de que a escó- ria transborda de um canal de modo que refino seja interrompido pelo que um tempo de tratamento é estendido. Consequentemente, é dese- jável controlar os fatores de operação mencionados acima dentro de faixas apropriadas com referência a um nível real da superfície de uma camada de escória em um estado de formação de espuma.
[0088] Na etapa de descarga de escória intermediária (B) ou na etapa de descarga de escória intermediária (b), o forno de refino do tipo conversor x é inclinado para um lado oposto a um lado em que o orifício de esvaziamento 14 é fornecido e consequentemente, a escó- ria no forno de refino do tipo conversor x é feita fluir para fora do canal e é descarregada para o vaso de recepção de escória fundida y (vaso de escória) em um estado de espera disposto abaixo do forno de refi- no do tipo conversor x. A descarga intermediária de escória é realizada em um estado em que a escória é espumada, e uma parte de escória usualmente permanece no forno de refino do tipo conversor x.
[0089] Na presente invenção, nessa etapa de descarga de escória intermediária, um jato de água é injetado na escória no vaso de recep- ção de escória fundida y como descrito previamente.
[0090] Na presente invenção, o tratamento de desfosforação que é realizado como a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (C) ou a etapa de refino de sopro de oxigênio secundária (c) é realizado abastecendo-se um fluxo baseado em CaO e uma fonte de oxigênio para metal quente retido no forno de refino do tipo conversor x após a etapa de descarga de escória intermediária. Embora uma fonte de oxi- gênio abastecida nesse tratamento de desfosforação seja, da mesma maneira que no tratamento de dessiliciação, principalmente uma fonte de oxigênio gasoso a partir da lança de sopro de oxigênio 12, uma fon- te de oxigênio sólido, tal como óxido de ferro pode ser usada junta- mente com a fonte de oxigênio gasoso.
[0091] Como um método para abastecer um material sólido, tal como uma fonte ou um fluxo de oxigênio sólido, usualmente, material granular ou em pedaços é carregado no forno de refino do tipo conver- sor x a partir de uma tremonha montada em uma parte superior do for- no de refino do tipo conversor x, e material sólido em pó é abastecido a partir da lança de sopro de oxigênio 12 ou do bico de sopro de fundo 13.
[0092] Fósforo em metal quente é oxidado por oxigênio em uma fonte de oxigênio abastecida e óxido de fósforo (P2O5) é formado. Es- se óxido de fósforo é tomado na escória na forma de 3CaO- P2O5 que é um composto em um estado estável, em que a escória é formada devido à fluência de um fluxo baseado em CaO e funciona como um agente de refino de desfosforação, e uma reação de desfosforação de metal quente progride. Após o tratamento de desfosforação ser reali- zado, a escória de desfosforação contendo óxido de fósforo é formada.
[0093] Após o término do tratamento de desfosforação, o forno de refino do tipo conversor x é inclinado para o lado em que o orifício de esvaziamento 14 é fornecido, e o metal quente no forno de refino do tipo conversor x é retirado a partir do orifício de esvaziamento 14 (eta- pa de esvaziamento). Após a etapa de esvaziamento ser realizada, sem descarregar escória de desfosforação no forno de refino do tipo conversor x, o tratamento de dessiliciação da próxima carga pode ser iniciado carregando-se metal quente no forno de refino do tipo conver- sor x.
[0094] Em um forno de refino do tipo conversor que tem uma ca- pacidade de metal quente de 330 t mostrado na Figura 7, o tratamento de dessiliciação (sopro de dessiliciação) e tratamento de desfosfora- ção (sopro de desfosforação) de metal quente retirado de um alto- forno foram realizados em sucessão com uma etapa de descarga de escória intermediária interposta entre os mesmos, e uma operação de suprimir a formação de espuma de escória de dessiliciação injetando- se um jato de água na escória de dessiliciação recebida em um vaso de recepção de escória fundida foi realizada uma pluralidade de vezes mudando-se uma condição de injeção do jato de água na etapa de descarga de escória intermediária (exemplos de comparação 1 a 4 e exemplos da presente invenção 1 a 4). Na etapa de descarga de escó- ria intermediária, com o uso da instalação mostrada na Figura 5 e na Figura 6, a injeção de um jato de água na escória de dessiliciação (ba- nho de escória em um estado de formação de espuma) recebida no vaso de recepção de escória fundida foi iniciada após uma superfície do banho de escória no vaso de recepção de escória fundida ter al- cançado um nível predeterminado durante a descarga da escória. A injeção de um jato de água continuou durante a descarga intermediária de escória. Quando houve uma possibilidade de a escória transbordar de devido a um nível da superfície do banho de escória no vaso de recepção de escória estar é elevado, a injeção de jato de água conti- nuou embora com uma taxa de descarga de escória reduzida ajustan- do-se um ângulo de inclinação do forno de refino do tipo conversor ou interrompendo-se a descarga da escória. Quando uma superfície de um banho de escória no vaso de recepção de escória fundida estava mais alta do que um nível predeterminado que corresponde à densi- dade aparente de 0,7 kg/l após o fim de descarga da escória, a injeção de um jato de água continuou com um tempo de injeção do jato de água estabelecido em aproximadamente 10 minutos de modo que a superfície do banho de escória seja um nível predeterminado ou me- nos.
[0095] Uma fonte de ferro frio (sucata de ferro) foi carregada no forno de refino do tipo conversor antecipadamente, e metal quente reti- rado do alto-forno foi carregado no forno de refino do tipo conversor a partir de uma concha de carga e, depois disso, foi realizado o trata- mento de dessiliciação. Nesse tratamento de dessiliciação, um gás de oxigênio é abastecido a partir da lança de sopro de oxigênio e, ao mesmo tempo, um gás de agitação é soprado no aço fundido a partir do bico de sopro de fundo. Quando necessário, uma fonte de oxigênio sólido (óxido de ferro), um fluxo (um fluxo baseado em CaO ou simila- res) ou uma fonte de silício (ferro silício) foi carregado. No tratamento de dessiliciação, a basicidade de escória foi ajustada para um valor que ficasse dentro de uma faixa de 0,8 a 1,3, e para melhorar a propri- edade de descarga da escória de escória na etapa de descarga de es- cória intermediária, a escória foi espumada sob uma condição de ope- ração em que o conteúdo de óxido de ferro na escória após o trata- mento de dessiliciação se torna 10 a 30% de massa ajustando-se uma taxa de fluxo de oxigênio e uma altura da lança.
[0096] Na etapa de descarga de escória intermediária, o forno de refino do tipo conversor foi inclinado para um lado oposto a um lado em que o orifício de esvaziamento é fornecido no forno de refino do tipo conversor e, consequentemente, a escória no forno foi feita fluir para fora do canal e foi descarregada no vaso de recepção de escória fundida em um estado de espera disposto abaixo do forno de refino do tipo conversor. Nesse estado, sob condições mostradas na tabela 1, o jato de água foi injetado na escória (o banho de escória em um estado de formação de espuma) no vaso de recepção de escória fundida. A injeção do jato de água foi realizada com o uso de um ou dois bicos de injeção montados em uma porção de extremidade distal de um tubo de abastecimento de água de uma maneira que a direção de injeção foi ajustada de modo a injetar o jato de água em direção a uma porção central de uma superfície do banho de escória no vaso de recepção de escória fundida. Quando foram usados dois bicos de injeção, embora as posições centrais dos jatos de água fossem separadas uma da ou- tra por aproximadamente 0,7 m em um nível da superfície do banho de escória, os pontos quentes sobre a superfície do banho de escória fo- ram posicionados em um local de modo que os pontos quentes fossem mesclados. Após a formação de espuma de escória no vaso de recep- ção de escória fundida foi suprimida, o vaso de recepção de escória fundida foi transferido para um pátio de escória, e a escória de dessili- ciação foi descarregada para o pátio de escória a partir do vaso de re- cepção de escória fundida e foi solidificada por resfriamento natural. A escória de dessiliciação solidificada foi amplamente esmagada com o uso de uma máquina pesada e foi resfriada adicionalmente. Depois disso, a escória de dessiliciação foi esmagada e peneirada, e todas as peças esmagadas de escória de dessiliciação que passaram através de uma peneira com uma abertura de 26,5 mm foram usadas como produtos de escória para um material de camada de base.
[0097] Em cada série de operações (exemplos da presente inven- ção 1 a 4 e exemplos de comparação 1 a 4), o pré-tratamento de metal quente foi executado em aproximadamente 50 cargas respectivamen- te. Os valores médios de tempo de descarga intermediária de escórias na etapa de descarga de escória intermediária, e valores médios de massas por unidade de volume de produtos de escória obtidos são mostrados na Tabela 1 juntamente com as condições de injeção de um jato de água na etapa de descarga de escória intermediária. no Quantida- de de bi- cos (-) Diâmetro interno do bico (mm) Taxa de fluxo de jato de água (l/min) Momen- tum por unidade de tempo de jato de água (kg-m/s2) Velocida- de de jato de água (m/s) Pressão de jato de água (kgf/cm2) Tempo de injeção de água (min) Quantida- de unitária de jato de água por massa de escória (l/t) Tempo de descarga intermedi- ária de escória (min) Massa por unidade de volume de produto de escória (kg/l) Observa- ções
[0098] Em todas as operações, a concentração de Si em metal quente antes de o tratamento de dessiliciação estabilizar dentro de uma faixa de 0,25 a 0,45% de massa e uma quantidade média de des- carga de escória na descarga intermediária de escória foi de aproxi- madamente 10 t/carga. De acordo com a Tabela 1, nos presentes exemplos da invenção, a descarga intermediária de escória foi encer- rada dentro de um tempo curto e, adicionalmente, produtos de escória de alta qualidade com uma grande massa por unidade de volume fo- ram obtidos a partir de escória de dessiliciação descarregada na des- carga intermediária de escória. LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS X: forno de refino do tipo conversor Y: vaso de recepção de escória fundida 1: metal quente 2: escória (escória de dessiliciação) 3: fonte de ferro frio 4: concha de carga 5: fluxo de escória 6: banho de escória em um estado de formação de espuma 7: bico de injeção de água 8: jato de água 9: escória (escória de desfosforação) 10: parede de blindagem de calor 11: tubo de abastecimento de água 12: lança de sopro de oxigênio 13: bico de sopro de fundo 14: orifício de esvaziamento
Claims (4)
1. Método para suprimir a formação de espuma de escória fundida, caracterizado pelo fato de que, com o uso de um forno de re- fino do tipo conversor (x), no refino de metal quente (1) realizando-se uma etapa de refino oxidante primária (A) na qual o pré-tratamento de metal quente (1) retirado de um alto-forno é realizado por refino oxi- dante, uma etapa de descarga de escória intermediária (B) na qual a escória fundida formada na etapa de refino oxidante primária (A) é descarregada em um vaso de recepção de escória fundida (y) a partir do forno de refino do tipo conversor (x) ao mesmo tempo em que deixa metal quente (1) tratado pela etapa de refino oxidante primária (A) no forno de refino do tipo conversor (x), e uma etapa de refino oxidante secundária (C) na qual o metal quente (1) deixado no forno de refino do tipo conversor (x) é sujeito a tratamento de desfosforação e/ou tra- tamento de descarbonetação nessa ordem, a formação de espuma da escória fundida no vaso de recepção de escória fundida (y) é suprimi- da na etapa de descarga de escória intermediária (B), em que um jato de água (8) é injetado na escória fundida recebida no vaso de recepção de escória fundida (y) durante a descarga da es- cória fundida e/ou após descarregar a escória fundida na etapa de descarga de escória intermediária (B) de modo que um momentum do jato de água (8) por unidade de tempo seja de 50 kg-m/s2 ou mais para provocar fluxo de escória fundida e, desse modo, suprimir a formação de espuma da escória fundida.
2. Método para fabricar produtos de escória, caracterizado pelo fato de que, com o uso de um forno de refino do tipo conversor (x), uma etapa de refino oxidante primária (a) na qual metal quente (1) retirado de um alto-forno é sujeito a tratamento de dessiliciação, uma etapa de descarga de escória intermediária (b) na qual escória de des- siliciação (2) formada na etapa de refino oxidante primária (a) é des- carregada em um vaso de recepção de escória fundida (y) a partir do forno de refino do tipo conversor (x) ao mesmo tempo em que deixa metal quente (1) tratado pela etapa de refino oxidante primária (a) no forno de refino do tipo conversor (x), uma etapa de refino oxidante se- cundária (c) na qual o metal quente (1) deixado no forno de refino do tipo conversor (x) é sujeito a tratamento de desfosforação, e uma eta- pa de esvaziamento (d) na qual o metal quente (1) tratado pela etapa de refino oxidante secundária (c) é retirado do forno de refino do tipo conversor (x) são realizadas nessa ordem, e produtos de escória são fabricados com o uso da escória de dessiliciação (2) descarregada na etapa de descarga de escória intermediária (b) como uma matéria- prima, em que, um jato de água (8) é injetado na escória de dessiliciação (2) recebida no vaso de recepção de escória fundida (y) durante a descarga da escória de dessiliciação (2) e/ou após descarregar a es- cória de dessiliciação (2) na etapa de descarga de escória intermediá- ria (b) de modo que um momentum do jato de água (8) por unidade de tempo seja de 50 kg-m/s2 ou mais para provocar fluxo de escória fun- dida e, desse modo, suprimir a formação de espuma da escória e, de- pois disso, a escória de dessiliciação (2) é descarregada do vaso de recepção de escória fundida (y), e a escória de dessiliciação (2) é solidificada, e processada nos produtos de escória.
3. Método para fabricar produtos de escória, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que após a etapa de es- vaziamento (d) ser realizada sem descarregar a escória no forno de refino do tipo conversor (x), o metal quente (1) de uma próxima carga é carregado no forno de refino do tipo conversor (x), e a etapa de refino oxidante primária (a), a etapa de descarga de escória intermediária (b), a etapa de refino oxidante secundária (c) e a etapa de esvaziamento (d) são realizadas nessa ordem.
4. Método para fabricar produtos de escória, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a escória de dessiliciação (2) solidificada é esmagada e peneirada para, desse mo- do, fabricar produtos de escória que apresentam uma densidade apa- rente de 1,5 kg/L ou mais.
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