BR112016001198B1 - method for dephosphorization process of cast iron - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA PROCESSO DE DESFORIZAÇÃO DE FERRO FUNDIDO. Controle de quantidade de suprimento de um solvente de remoção de fósforo através de uma lança superior de acordo com a quantidade de suprimento de um gás oxigênio através da lança superior para executar uma reação de remoção de fósforo com alta eficiência no tratamento de remoção de fósforo de um metal quente dentro de um forno de refinação do tipo de conversor. Um método de tratamento de remoção de fósforo de um metal quente (18), o qual compreende soprar um gás oxigênio contra o metal quente (18) em um forno de refinação do tipo conversor (2) através de uma lança superior (5) e pulverizar um solvente de remoção de fósforo do tipo CaO (20) contra uma superfície de impingimento de gás oxigênio do metal quente para oxidar o fósforo contido no metal quente com o gás oxigênio e então permitir que um óxido de fósforo produzido pela oxidação seja incorporado no solvente de remoção de fósforo do tipo CaO. A quantidade do solvente de remoção de fósforo do tipo CaO a ser adicionado é controlada de acordo com a quantidade de oxigênio não para ser utilizada para remoção de silício, em que a quantidade (kg/metal (...).METHOD FOR CAST IRON DEFORIZATION PROCESS. Control of the amount of supply of a phosphorus removal solvent through an upper boom according to the amount of supply of an oxygen gas through the upper boom to perform a phosphorus removal reaction with high efficiency in the treatment of phosphorus removal from a hot metal inside a converter type refining furnace. A method of treating phosphorus removal from a hot metal (18), which comprises blowing an oxygen gas against the hot metal (18) in a converter-type refining oven (2) through an upper lance (5) and spray a CaO-type phosphorus removal solvent (20) against a hot metal oxygen-impinging surface to oxidize the phosphorus contained in the hot metal with the oxygen gas and then allow a phosphorus oxide produced by the oxidation to be incorporated into the phosphorus removal solvent of the CaO type. The amount of CaO-type phosphorus removal solvent to be added is controlled according to the amount of oxygen not to be used for silicon removal, in which amount (kg / metal (...).
Description
[001] A presente invenção refere-se a um método para um processo de desfosforização de ferro fundido. O método envolve soprar gás oxigênio no ferro fundido em um forno de refinação do tipo conversor de uma lança de sopro superior enquanto soprando um fluxo de desfosforização com componente principal de CaO através da lança de sopro superior para uma superfície de um banho de ferro fundido, sobre o qual este gás oxigênio impinge.[001] The present invention relates to a method for a process of dephosphorization of cast iron. The method involves blowing oxygen gas into the cast iron in a converter-type refining furnace from an upper blow lance while blowing a dephosphorization flow with the main CaO component through the upper blow lance to a cast iron bath surface, on which this oxygen gas imposes.
[002] Desde que vantajoso na fase de custo e aspecto de qualidade, recentemente, em aciarias integradas de aço, as quais estão equipadas com altos fornos e conversores, um método de refinação tem sido amplamente empregado. O método de refinação executa um processo de desfosforização (também referido como "um processo de desfosforização preparatório") como um processo preparatório de ferro fundido antes da refinação de descarburização no conversor. O processo preparatório remove o fósforo no ferro fundido com antecedência. Este método de refinação está baseado no seguinte fato. Termo- dinamicamente, uma temperatura de refinação mais baixa é provável progredir uma reação de desfosforização. Isto é, a reação de desfosforização é provável progredir em uma fase de ferro fundido onde a temperatura é mais baixa do que uma fase de ferro fundido. Consequentemente, refinação de desfosforização de ferro fundido pode ser executada com uma pequena quantidade de agente de refinação.[002] Since it was advantageous in the cost and quality aspect, recently, in integrated steel works, which are equipped with blast furnaces and converters, a refining method has been widely used. The refining method performs a dephosphorization process (also referred to as "a preparatory dephosphorization process") as a preparatory cast iron process before decarburizing refining in the converter. The preparatory process removes the phosphorus in the cast iron in advance. This refining method is based on the following fact. Thermodynamically, a lower refining temperature is likely to progress a dephosphorization reaction. That is, the dephosphorization reaction is likely to progress in a cast iron phase where the temperature is lower than a cast iron phase. Consequently, refining of cast iron dephosphorization can be carried out with a small amount of refining agent.
[003] Este processo de desfosforização do ferro fundido é executado pelo seguinte método. O método envolve adicionar um fluxo de desfosforização com um componente principal de CaO, o qual é cal viva ou similar; e adicionar uma fonte de oxigênio, a qual é gás oxigênio, óxido de ferro, ou similares, como um agente desfosforizante. O fósforo dentro do ferro fundido é oxidado com o agente desfosforizante (a fonte de oxigênio) para gerar óxido de fósforo (P2O5). O método envolve fixar 0 óxido de fósforo dentro de uma escória formada pela transformação em escória do fluxo de desfosforização como um composto estabilizado, 3CaO*P2Os (também referido como "Ca3(PO4)2"). Isto é, é uma condição indispensável que 0 fluxo de desfosforização utilizado contenha CaO.[003] This dephosphorization process of cast iron is carried out by the following method. The method involves adding a dephosphorization flow with a main CaO component, which is quicklime or similar; and adding an oxygen source, which is oxygen gas, iron oxide, or the like, as a dephosphorizing agent. The phosphorus inside the cast iron is oxidized with the dephosphorizing agent (the oxygen source) to generate phosphorus oxide (P2O5). The method involves fixing the phosphorus oxide into a slag formed by slagging the dephosphorization stream as a stabilized compound, 3CaO * P2Os (also referred to as "Ca3 (PO4) 2"). That is, it is an indispensable condition that the dephosphorization flow used contains CaO.
[004] Assim, no processo de desfosforização do ferro fundido, um suprimento da fonte de oxigênio, a qual é 0 gás oxigênio ou similar, e CaO na escória desempenha um papel importante. Portanto, muitos métodos têm sido propostos para 0 processo de desfosforização do ferro fundido, nos quais uma razão de uma taxa de suprimento da fonte de oxigênio para uma taxa de suprimento de CaO é especificada para melhorar a eficiência de desfosforização ou uma concentração de FeO da escória a ser gerada seja especificada para melhorar a eficiência de desfosforização.[004] Thus, in the process of dephosphorization of molten iron, a supply of the oxygen source, which is 0 oxygen gas or similar, and CaO in the slag plays an important role. Therefore, many methods have been proposed for the molten iron dephosphorization process, in which a ratio of an oxygen supply rate to a CaO supply rate is specified to improve the dephosphorization efficiency or a FeO concentration of the slag to be generated is specified to improve the efficiency of dephosphorization.
[005] Por exemplo, a Literatura de Patente 1 propõe 0 seguinte método. Quando adicionando a fonte de oxigênio ao ferro fundido no processo de desfosforização de ferro fundido, em que a taxa de adição de fonte de oxigênio é deixada ser X (kg/min) e a taxa de adição de fluxo de desfosforização em conversão de conversão de CaO é deixada ser Y (kg/min), 0 método executa 0 processo para 0 ferro fundido adicionando 0 fluxo de desfosforização, 0 qual é uma fonte de CaO, para 0 ferro fundido sob uma condição que atende "0,50 < X/Y < 2,0" com relação à taxa de adição X da fonte de oxigênio. Este método é um método que gera FeO com a fonte de oxigênio suprida para aumentar a concentração de FeO na escória, assim aperfeiçoando a eficiência de desfosforização.[005] For example,
[006] A Literatura de Patente 2 propõe o seguinte método. Quando executando o processo de desfosforização no ferro fundido utilizando o forno do tipo conversor e utilizando o fluxo de desfosforização praticamente não contendo flúor, a basicidade de escória ((% em massa de CaO/% em massa de SÍO2)), a qual é definida pela razão de concentração de massa de CaO para SÍO2 na escória após 0 processo de desfosforização, é controlada para ser 2,5 ou mais a 3,5 ou menos. Ainda, a temperatura de ferro fundido após 0 processo de desfosforização é controlada para ser 1320°C ou mais a 1380°C ou menos. Além disso, a taxa de fluxo de gás de sopro de fundo antes da decorrência de 60% do tempo de sopro total até 0 término do sopro é mantida a 0,18 Nm3/min ou menos por tonelada do ferro fundido. Assim, 0 processo de desfosforização é executado para controlar a concentração de T.Fe na escória após 0 processo de desfosforização para 5 % em massa ou mais.[006]
[007] A Literatura de Patente 3 propõe os seguintes métodos. Em um método para produzir ferro fundido de baixo fósforo, 0 processo de desfosforização é executado no ferro fundido cujo conteúdo de silício é 0,15 % em massa ou menos. O método de produção envolve soprar 0 oxigênio gasoso e 0 agente de refinação, 0 qual é a fonte de CaO, através da lança de sopro superior e controla a quantidade de escória após 0 processo para 30 kg/ferro fundido-ton ou menos. O outro método ajusta 0 valor da razão da taxa de suprimento do oxigênio gasoso (Nm3/ (mimferro fundido-ton)) para a taxa de suprimento de CaO no agente de refinação em termos de CaO puro (kg/(min*ferro fundido- ton)) dentro da faixa predeterminada.[007]
[008] Ainda, a Literatura de Patente 4 propõe 0 seguinte método de desfosforização do ferro fundido. Utilizando 0 forno de sistema de conversor, 0 processo de desfosforização é executado sobre 0 ferro fundido pelo sopro superior de pó que contém CaO da lança juntamen- te com gás que contém oxigênio sem a utilização de material que contém CaF2. Então, o valor da razão da taxa de sopro superior (kg/min) do CaO no pó que contém CaO em termos de CaO puro para a taxa de fluxo de massa (kg/min) do gás oxigênio é controlado para estar dentro de uma faixa de 0,56 + 0,5 x [Si] a 0,56 + 1,5 x [Si] para o ferro fundido cujo conteúdo de silício [Si] (% em massa) antes do processo é 0,30 ou mais.[008] In addition,
[009] Literatura de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Não Examinada Japonesa No. 2007-92181[009] Patent Literature 1: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-92181
[0010] Literatura de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente Não Examinada Japonesa No. 2008-106296[0010] Patent Literature 2: Publication of Japanese Unexamined Patent Application No. 2008-106296
[0011] Literatura de Patente 3: Publicação de Pedido de Patente Não Examinada Japonesa No. 2004-83989[0011] Patent Literature 3: Publication of Japanese Unexamined Patent Application No. 2004-83989
[0012] Literatura de Patente 4: Publicação de Pedido de Patente Não Examinada Japonesa No. 2011-12286[0012] Patent Literature 4: Publication of Japanese Unexamined Patent Application No. 2011-12286
[0013] No entanto as técnicas convencionais têm os seguintes problemas.[0013] However, conventional techniques have the following problems.
[0014] Isto é, a Literatura de Patente 1 provê a ampla faixa para a razão da taxa de adição da fonte de oxigênio para a taxa de adição do fluxo de desfosforização na conversão de CaO (X/Y). Portanto, pode existir um caso onde, sob uma condição de alto teor de silício no ferro fundido, uma alta quantidade de desfosforização não pode ser mantida. Isto é, sem uma influência do teor de silício no ferro fundido, o pro-cesso de desfosforização não pode ser eficientemente e certamente executado. Portanto, para acelerar a fusão de uma fonte de ferro fria no processo de desfosforização, a técnica da Literatura de Patente 1 não pode ser aplicada a uma operação onde o teor de silício no ferro fundido, o qual serve como uma fonte de calor, é aumentado. Os inventores da presente invenção confirmaram que a Literatura de Patente 1 é preferível no caso onde o teor de silício no ferro fundido é 0,10% em massa ou menos.[0014] That is,
[0015] A Literatura de Patente 2 meramente especifica a basicida- de da escória após o processo de desfosforização. A basicidade da escória é um fator importante para o processo de desfosforização. No entanto, mesmo se a basicidade da escória após o processo de desfosforização for assegurada como a Literatura de Patente 2, a desfosforização é insuficiente em alguns casos. Isto é, como a Literatura de Patente 2, somente a especificação da basicidade da escória após o processo de desfosforização não pode executar o processo de desfosforização eficientemente e certamente.[0015]
[0016] A Literatura de Patente 3 descreve o método para o processo de desfosforização do ferro fundido que executa o sopro superior do agente de refinação como a fonte de CaO e o oxigênio gasoso. A Literatura de Patente 3 instrui que a razão da taxa de suprimento do oxigênio gasoso para a taxa de suprimento do CaO em termos de CaO puro é vantajosa na faixa específica para desfosforizar o ferro fundido. No entanto, esta técnica presume que o teor de silício no ferro fundido antes do processo é pequeno, por exemplo, 0,15 % em massa ou menos e a quantidade de escória após o processo torna-se 30 kg/ferro fundido-ton ou menos. Para executar o processo de desfosforização no ferro fundido cujo teor de silício não é suficientemente reduzido, a eficiência de desfosforização torna-se baixa e, portanto, o teor de fósforo no ferro fundido não pode ser suficientemente reduzido em alguns casos.[0016]
[0017] No método para o processo de desfosforização do ferro fundido que executa o sopro superior do pó que contém CaO e do oxi- gênio gasoso, a Literatura de Patente 4 provê a orientação para operação sobre o valor da razão da taxa de sopro superior de CaO em termos de CaO puro (kg/min) para a taxa de fluxo de massa do gás oxigênio (kg/min) no caso onde o teor de silício no ferro fundido antes do processo é grande, 0,30 % em massa ou mais. No entanto, com este método, quanto maior o teor de silício no ferro fundido antes do processo, mais a faixa apropriada da razão da taxa de sopro superior do CaO em termos de CaO puro para a taxa de fluxo de massa de gás oxigênio se desloca para um valor mais alto. Além disso, a quantidade total de gás oxigênio suprido também aumenta. Consequentemente, quando o teor de silício no ferro fundido é grande, a quantidade de pó que contém CaO suprido é excessiva e a quantidade de escória aumenta. Isto torna difícil executar o processo de desfosforização eficientemente.[0017] In the method for the dephosphorization process of the cast iron that performs the upper blow of the powder containing CaO and of the gaseous oxygen,
[0018] A presente invenção é feita em vista da situação acima, e o objetivo é prover um método para o processo de desfosforização de ferro fundido. O método envolve soprar gás oxigênio no ferro fundido em um forno de refinação do tipo conversor de uma lança de sopro superior enquanto soprando um fluxo de desfosforização com o componente principal de CaO através da lança de sopro superior sobre uma superfície de um banho de ferro fundido sobre a qual este gás oxigênio impinge para executar o processo de desfosforização no ferro fundido. De acordo com a quantidade de gás oxigênio suprido da lança de sopro superior, a quantidade de fluxo de desfosforização suprido da lança de sopro superior é apropriadamente ajustada para assegurar um desempenho eficiente da reação de desfosforização.[0018] The present invention is made in view of the above situation, and the objective is to provide a method for the process of dephosphorization of cast iron. The method involves blowing oxygen gas into the cast iron in a converter-type refining furnace of an upper blow lance while blowing a dephosphorization flow with the main CaO component through the upper blow lance over a cast iron bath surface. on which this oxygen gas imposes to perform the dephosphorization process on the cast iron. According to the amount of oxygen gas supplied from the upper blow lance, the amount of dephosphorization flow supplied from the upper blow lance is appropriately adjusted to ensure efficient performance of the dephosphorization reaction.
[0019] O seguinte descreve o sumário da presente invenção para resolver os problemas.[0019] The following describes the summary of the present invention to solve the problems.
[0020] [1] Um método para um processo de desfosforização de ferro fundido, que inclui soprar gás oxigênio de uma lança de sopro superior para o ferro fundido em um forno de refinação do tipo conversor enquanto soprando um fluxo de desfosforização com um componente principal de CaO através da lança de sopro superior para uma superfície do ferro fundido sobre a qual o gás oxigênio impinge, de modo a remover o fósforo no ferro fundido oxidando o fósforo no ferro fundido com o gás oxigênio para gerar o óxido de fósforo e absorver o óxido de fósforo no fluxo de desfosforização que é formado em escória, o método caracterizado por, em que uma quantidade de gás oxigênio a qual é obtida excluindo uma quantidade de gás oxigênio utilizada para uma reação de dessiliciação de uma quantidade de gás oxigênio suprida dentro do forno é definida como uma quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação (kg/ferro fundido-ton),[0020] [1] A method for a cast iron dephosphorization process, which includes blowing oxygen gas from an upper blowing lance to the cast iron in a converter-type refining furnace while blowing a dephosphorization stream with a main component of CaO through the upper blow lance to a surface of the cast iron on which the oxygen gas impinges, in order to remove the phosphorus in the cast iron by oxidizing the phosphorus in the cast iron with the oxygen gas to generate the phosphorus oxide and absorb the phosphorus oxide in the dephosphorization flow that is formed in slag, the method characterized by, in which an amount of oxygen gas which is obtained excluding an amount of oxygen gas used for a desilication reaction of an amount of oxygen gas supplied within the kiln is defined as an amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication (kg / cast iron-ton),
[0021] ajustar uma quantidade de aditivo do fluxo de desfosforização soprado e adicionado da lança de sopro superior de acordo com a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação em um modo tal que uma razão de uma quantidade de CaO (kg/ferro fundido-ton) no fluxo de desfosforização com o componente principal de CaO a ser soprado e adicionado da lança de sopro superior para uma superfície de banho de ferro fundido para a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] torna-se menor do que 0,90 no caso de executar o processo de desfosforização no ferro fundido que tem um teor de silício antes do processo de desfosforização de 0,20 % em massa ou mais.[0021] adjust an amount of additive from the blown dephosphorization flow and added from the upper blow lance according to the amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication in such a way that a ratio of an amount of CaO (kg / iron molten ton) in the dephosphorization flow with the main component of CaO to be blown and added from the upper blowing lance to a cast iron bath surface for the amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] becomes less than 0.90 in the case of performing the dephosphorization process on the cast iron that has a silicon content before the dephosphorization process of 0.20% by mass or more .
[0022] [2] O método de acordo com [1], caracterizado pela razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] torna-se em uma faixa de 0,80 ou mais até menos de 0,90.[0022] [2] The method according to [1], characterized by the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] becomes in a range of 0.80 or more to less than 0 , 90.
[0023] [3] O método de acordo com [1], caracterizado por, em que uma quantidade de CaO a qual é obtida excluindo uma quantidade de CaO utilizada para gerar CaO»SiO2 (silicato de cálcio) de uma quantidade de CaO suprida dentro do forno é definida como uma quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação, ajustar uma quantidade de aditivo do fluxo de desfosforização com o componente principal de CaO para ser soprado e adicionado da lança de sopro superior em um modo tal que a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação fique em uma faixa de 6 a 9 kg/ferro fundido-ton no caso onde o processo de desfosforização é executado sobre o ferro fundido com a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] em uma faixa de 0,80 ou mais até menos de 0,90 no caso de executar o processo de desfosforização sobre ferro fundido cujo teor de silício antes do processo de desfosforização é 0,30 % em massa ou mais; e ajustar a quantidade de aditivo do fluxo de desfosforização com o componente principal de CaO a ser soprado e adicionado da lança de sopro superior em um modo tal que a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação torne-se 8 kg/ferro fundido-ton ou mais no caso onde o processo de desfosforização é executado sobre o ferro fundido com a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] em uma faixa de menos de 0,80 no caso de executar o processo de desfosforização sobre o ferro fundido cujo teor de silício antes do processo de desfosforização é 0,30 % em massa ou mais.[0023] [3] The method according to [1], characterized by, in which an amount of CaO which is obtained excluding an amount of CaO used to generate CaO »SiO2 (calcium silicate) from an amount of CaO supplied inside the oven is defined as an amount of CaO different from the amount of CaO for desilication, adjusting an amount of dephosphorization flow additive with the main CaO component to be blown and added from the upper blow lance in such a way that the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication is in a range of 6 to 9 kg / cast iron-ton in the case where the dephosphorization process is performed on the cast iron with the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount oxygen for desilication] in a range of 0.80 or more to less than 0.90 in the case of performing the dephosphorization process on cast iron whose silicon content before the dephosphorization process is 0.30% by mass or more is; and adjust the amount of dephosphorization flow additive with the main CaO component to be blown and added from the upper blow lance in such a way that the amount of CaO other than the amount of CaO for desilication becomes 8 kg / cast iron -ton or more in the case where the dephosphorization process is performed on the cast iron with the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] in a range of less than 0.80 in the case of executing the dephosphorization process on cast iron whose silicon content before the dephosphorization process is 0.30% by mass or more.
[0024] De acordo com a presente invenção, o processo de desfosforização é executado para controlar a razão da quantidade de CaO no fluxo de desfosforização com o componente principal de CaO, o qual é adicionado na lança de sopro superior, para a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] dentro da faixa onde a eficiência de desfosforização do CaO no fluxo de desfosforização com o componente principal de CaO é alta. Consequentemente, o fluxo de desfosforização adicionado com o componente principal de CaO eficientemente absorve o óxido de fósforo (P2O5) gerado. Consequentemente, isto consegue executar 0 processo de desfosforização mais eficientemente comparado com 0 processo de desfosforização convencional.[0024] In accordance with the present invention, the dephosphorization process is performed to control the ratio of the amount of CaO in the dephosphorization flow with the main component of CaO, which is added in the upper blow lance, to the amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] within the range where the CaO dephosphorization efficiency in the dephosphorization flow with the main CaO component is high. Consequently, the dephosphorization flow added with the main CaO component efficiently absorbs the generated phosphorus oxide (P2O5). Consequently, this manages to perform the dephosphorization process more efficiently compared to the conventional dephosphorization process.
[0025] A Figura 1 é um diagrama esquemático que ilustra um exemplo de equipamento de forno de refinação do tipo conversor preferível para incorporar a presente invenção.[0025] Figure 1 is a schematic diagram illustrating an example of a preferred converter type refining furnace equipment to incorporate the present invention.
[0026] A Figura 2 é um desenho que ilustra uma relação entre a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] e eficiência de calcário para a desfosforização.[0026] Figure 2 is a drawing that illustrates a relationship between the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] and limestone efficiency for dephosphorization.
[0027] A Figura 3 é um desenho que ilustra uma relação entre uma concentração de sílica em ferro fundido antes de um processo de desfosforização e a concentração de fósforo em ferro fundido após 0 processo de desfosforização quando 0 processo de desfosforização é executado sobre 0 ferro fundido com a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação de 11 a 13 Nm3/ferro fundido-ton e a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] de 0,80 ou mais até menos de 0,90.[0027] Figure 3 is a drawing that illustrates a relationship between a concentration of silica in cast iron before a dephosphorization process and the concentration of phosphorus in cast iron after the dephosphorization process when the dephosphorization process is performed on the iron melted with the amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication from 11 to 13 Nm3 / cast iron-ton and the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] from 0.80 or more to less 0.90.
[0028] A Figura 4 é um desenho que ilustra um resultado de investigação de uma relação entre a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação e a quantidade desfosforizada no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é menos do que 0,70.[0028] Figure 4 is a drawing that illustrates an investigation result of a relationship between the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication and the dephosphorized amount in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount oxygen for desilication] is less than 0.70.
[0029] A Figura 5 é um desenho que ilustra um resultado de investigação de uma relação entre a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação e a quantidade desfosforizada no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,70 ou mais até menos de 0,80.[0029] Figure 5 is a drawing that illustrates an investigation result of a relationship between the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication and the dephosphorized amount in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount oxygen for desilication] is 0.70 or more to less than 0.80.
[0030] A Figura 6 é um desenho que ilustra um resultado de investigação de uma relação entre a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação e a quantidade desfosforizada no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,80 ou mais até menos de 0,90.[0030] Figure 6 is a drawing that illustrates an investigation result of a relationship between the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication and the dephosphorized amount in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount oxygen for desilication] is 0.80 or more to less than 0.90.
[0031] A Figura 7 é um desenho que ilustra um resultado de investigação de uma relação entre a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação e a quantidade desfosforizada no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigénio para dessiliciação] é 0,90 ou mais até menos de 1,00.[0031] Figure 7 is a drawing that illustrates an investigation result of a relationship between the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication and the amount dephosphorized in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount oxygen for desilication] is 0.90 or more to less than 1.00.
[0032] A Figura 8 é um desenho que ilustra uma comparação entre o Exemplo da Presente Invenção 1 e o Exemplo Convencional 1 em uma relação entre uma concentração de carbono em ferro fundido e uma concentração de fósforo em ferro fundido após o processo de desfosforização.[0032] Figure 8 is a drawing illustrating a comparison between the Example of the
[0033] A Figura 9 é um desenho que ilustra uma comparação entre o Exemplo da Presente Invenção 2 e o Exemplo Convencional 2 em uma relação entre uma concentração de silício em ferro fundido antes do processo de desfosforização e uma quantidade de CaO utilizada no processo de desfosforização.[0033] Figure 9 is a drawing illustrating a comparison between the Example of the
[0034] A Figura 10 é um desenho que ilustra uma comparação entre o Exemplo da Presente Invenção 2 e o Exemplo Convencional 2 em uma relação entre uma concentração de silício em ferro fundido antes do processo de desfosforização e a quantidade desfosforizada no ferro fundido no processo de desfosforização.[0034] Figure 10 is a drawing that illustrates a comparison between the Example of the
[0035] O seguinte especificamente descreve a presente invenção.[0035] The following specifically describes the present invention.
[0036] O ferro fundido utilizado em um processo de desfosforização de acordo com a presente invenção é um ferro fundido produzido em uma instalação de produção de ferro fundido, a qual é um alto forno ou similar. O ferro fundido produzido na instalação de produção de ferro fundido é recebido com um contentor de transporte de ferro fundido, o qual é uma concha de ferro gusa fundido, um carro torpedo ou similar. O ferro fundido recebido é transportado para um equipamento de forno de refinação do tipo conversor, o qual executa o processo de desfosforização. Se o teor de silício no ferro fundido for uma grande quantidade, por exemplo, um excesso de 0,40 % em massa, para eficientemente executar o processo de desfosforização com uma pequena quantidade de fluxo de desfosforização utilizada, o silício no ferro fundido pode ser removido com antecedência (referido como um "processo de dessiliciação de ferro fundido") antes do processo de desfosforização. Note que como a presente invenção pode eficientemente executar o processo de desfosforização mesmo sobre o ferro fundido cujo teor de silício é alto, o teor de silício de 0,20% em massa ou mais, o processo de dessiliciação não precisa ser executado.[0036] The cast iron used in a dephosphorization process according to the present invention is a cast iron produced in a cast iron production facility, which is a blast furnace or the like. The cast iron produced at the cast iron production facility is received with a cast iron transport container, which is a cast iron shell, torpedo car or similar. The received cast iron is transported to a refining furnace equipment of the converter type, which performs the dephosphorization process. If the silicon content in the cast iron is a large amount, for example, an excess of 0.40% by mass, to efficiently perform the dephosphorization process with a small amount of dephosphorization flux used, the silicon in the cast iron can be removed in advance (referred to as a "cast iron desilication process") before the dephosphorization process. Note that since the present invention can efficiently perform the dephosphorization process even on cast iron whose silicon content is high, the silicon content of 0.20 wt% or more, the desilication process does not need to be performed.
[0037] Mesmo quando executando o processo de dessiliciação, é desnecessário executar o processo de dessiliciação até que o teor de silício torna-se menor do que 0,20% em massa. É somente necessário reduzir o teor de silício no ferro fundido após o processo de dessilicia- ção para 0,20% em massa ou mais. No entanto, do aspecto de processo de desfosforização eficiente com uma pequena quantidade de fluxo de desfosforização utilizado, o teor de silício no ferro fundido é de preferência 0,40% em massa ou menos. Isto é, para executar o processo de dessiliciação, é preferível que o teor de silício no ferro fundido seja reduzido para a faixa de 0,20% em massa ou mais até 0,40% em massa ou menos e então o método para o processo de desfosforização da presente invenção seja aplicado.[0037] Even when performing the desilication process, it is unnecessary to perform the desilication process until the silicon content becomes less than 0.20% by mass. It is only necessary to reduce the silicon content in the cast iron after the desiccation process to 0.20% by mass or more. However, from the aspect of efficient dephosphorization process with a small amount of dephosphorization flux used, the silicon content in the cast iron is preferably 0.40% by weight or less. That is, to perform the desilication process, it is preferable that the silicon content in the cast iron is reduced to the range of 0.20% by mass or more to 0.40% by mass or less and then the method for the process dephosphorization of the present invention is applied.
[0038] Como um meio para diminuir o teor de silício no ferro fundido até esta faixa, o seguinte método pode ser utilizado. Uma fonte de oxigênio, a qual é gás oxigênio, óxido de ferro ou similar, é suprida para o ferro fundido. Estas fontes de oxigênio oxidam o silício dentro do ferro fundido. Assim, o silício é forçadamente removido como um óxido (SÍO2). Quando executando 0 processo de dessiliciação no ferro fundi-do, a escória gerada é removida até antes do processo de desfosforização.[0038] As a means to decrease the silicon content in cast iron to this range, the following method can be used. A source of oxygen, which is oxygen gas, iron oxide or the like, is supplied to the cast iron. These oxygen sources oxidize the silicon within the cast iron. Thus, silicon is forcibly removed as an oxide (SiO2). When performing the desilication process on the molten iron, the generated slag is removed even before the dephosphorization process.
[0039] O processo de desfosforização do ferro fundido pode também ser executado no contentor de transporte de ferro fundido, 0 qual é a concha de ferro gusa fundido, 0 carro torpedo ou similar. No entanto, 0 forno de refinação do tipo conversor provê um bordo livre maior comparado com estes contentores de transporte de ferro fundido; portanto, 0 ferro fundido pode ser fortemente misturado. Isto permite rapidamente executar 0 processo de desfosforização com a pequena quantidade de fluxo de desfosforização utilizado. Consequentemente, a presente invenção executa 0 processo de desfosforização utilizando 0 forno de refinação do tipo conversor. A Figura 1 é um diagrama esquemático que ilustra um exemplo de equipamento de forno de refinação do tipo conversor preferível para incorporar a presente invenção.[0039] The dephosphorization process of cast iron can also be performed in the cast iron transport container, which is the cast iron shell, the torpedo car or similar. However, the converter type refining furnace provides a larger freeboard compared to these cast iron transport containers; therefore, the cast iron can be strongly mixed. This allows you to quickly perform the dephosphorization process with the small amount of dephosphorization flow used. Consequently, the present invention performs the dephosphorization process using the refining furnace of the converter type. Figure 1 is a schematic diagram illustrating an example of a preferred converter type refining furnace equipment to incorporate the present invention.
[0040] Como ilustrado na Figura 1, 0 equipamento de forno de refinação do tipo conversor 1 inclui um forno de refinação do tipo con- versor 2 e uma lança de sopro superior 5. Um envoltório externo do forno de refinação do tipo conversor 2 está configurado com um envoltório de ferro 3. No interior do envoltório de ferro 3, um refratário 4 está revestido. A lança de sopro superior 5 é verticalmente móvel e inserida neste forno de refinação do tipo conversor 2. Na porção superior do forno de refinação do tipo conversor 2, um furo de torneira 6 está disposto. O furo de torneira 6 é para vazar ferro fundido processado 18 após a término do processo de desfosforização. Em uma porção de fundo de forno do forno de refinação do tipo de conversor 2, alcoravi- zes de sopro de fundo 7 estão dispostos. O alcoraviz de sopro de fundo 7 sopra gás para mistura. Este alcoraviz de sopro de fundo 7 está acoplado a um tubo de introdução de gás (não ilustrado). Sobre o forno de refinação do tipo conversor 2, uma capa 8 está disposta. A capa 8 é para coletar o gás de descarga gerado do forno de refinação do tipo conversor 2. Além disso, um dispositivo de adição de material bruto 9 está instalado. O dispositivo de adição de material bruto 9 é para jogar vários agentes de refinação dentro do forno de refinação do tipo conversor 2. Como este dispositivo de adição de material bruto 9, por exemplo, pode ser utilizado um dispositivo de suprimento de material bruto com um funil 10, um dispositivo de descarga 11, uma calha 12 e similares. O dispositivo de descarga 11 está instalado no fundo do funil 10. A calha 12 está acoplada no dispositivo de descarga 11 e penetra na capa 8. A Figura 1 ilustra somente um funil 10 que aloja o óxido de ferro 21, o qual é minério de ferro ou similares; no entanto, a pluralidade de funis está instalada na realidade.[0040] As shown in Figure 1, the converter-type
[0041] Na lança de sopro superior 5, um tubo de suprimento de gás oxigênio 13 e um tubo de suprimento /descarga de água de resfriamento (não ilustrado) estão acoplados. O tubo de suprimento de gás oxigênio 13 supere o gás oxigênio (gás oxigênio puro industrial) para refinação de desfosforização. O tubo de suprimento/descarga de água de resfriamento supre e descarrega a água de resfriamento para resfriar a lança de sopro superior 5. O tubo de suprimento de gás oxigênio 13 ramifica para um tubo de suprimento de fluxo 14 no meio. Após o tubo de suprimento de fluxo 14 passar através de um distribuidor 17, o tubo de suprimento de fluxo 14 junta com o tubo de suprimento de gás oxigênio 13 novamente. O distribuidor 17 aloja um fluxo de desfosforização em pó (daqui em diante referido como um "fluxo de desfosforização baseado em CaO 20") com um componente principal de CaO, o qual é cal viva ou similar. O gás oxigênio introduzido no distribuidor 17 funciona como um gás para transportar o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20. O fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 é soprado juntamente com o gás oxigênio da extremidade mais distante da lança de sopro superior 5 para o ferro fundido 18 dentro do forno. Neste caso, o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 é adicionado a uma posição na qual o gás oxigênio impinge sobre uma superfície de banho de ferro fundido (referida como um "ponto quente"). No tubo de suprimento de gás oxigênio 13, uma válvula de fechamento 15 está disposta. No tubo de suprimento de fluxo 14, uma válvula de fechamento 16 está disposta. Abrir e fechar a válvula de fechamento 15 e a válvula de fechamento 16 permite suprir somente o gás oxigênio dentro do forno.[0041] On the
[0042] Conforme necessário, uma fonte de ferro fria, a qual é uma sucata de ferro ou similar, é carregada no forno de refinação do tipo conversor 2. Então, o ferro fundido 18 é carregado no forno de refinação do tipo conversor 2. Enquanto soprando para dentro um gás inerte, o qual é gás Ar, gás nitrogênio ou similar, com o gás para misturar do alcoraviz de sopro de fundo 7, o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 é soprado e adicionado da lança de sopro superior 5 para o ferro fundido 18 juntamente com o gás oxigênio. Assim, o processo de desfosforização é executado sobre o ferro fundido 18 no forno. En- tão, conforme necessário, o óxido de ferro 21 pode ser adicionado sobre a superfície de banho de ferro fundido do dispositivo de adição de material bruto 9.[0042] As needed, a cold iron source, which is scrap iron or similar, is loaded into the
[0043] O fósforo contido no ferro fundido 18 é oxidado pelo gás oxigênio e torna-se óxido de fósforo (P2O5). Pela transformação em escória do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 adicionado no forno, uma escória 19 é formada. O óxido de fósforo está fixo como um composto estabilizado, 3CaO*P2Os (também referido como "Ca3(PO4)2") na escória 19, e a reação de desfosforização do ferro fundido 18 progride. O óxido de ferro 21 não somente funciona como um acelerador de formação de escória para 0 fluxo de desfosforização baseado em CaO 20, mas também tem uma função para melhorar um potencial de oxigênio da escória 19 para melhorar uma capacidade de desfosforização da escória 19. Consequentemente, a adição do óxido de ferro 21 acelera a reação de desfosforização. Note que como 0 gás oxigênio suprido da lança de sopro superior 5 gera FeO dentro do forno, a adição de óxido de ferro 21 não é a condição indispensável para a presente invenção.[0043] The phosphorus contained in
[0044] No processo de desfosforização do ferro fundido 18 assim executado, os inventores objetivaram executar eficientemente 0 processo de desfosforização mesmo quando 0 teor de silício do ferro fundido 18 é alto. Os inventores examinaram uma influência dada a uma reação de desfosforização pela razão da quantidade de CaO no fluxo de desfosforização baseado em CaO suprido da lança de sopro supe-rior 5 para a quantidade de gás oxigênio suprido da lança de sopro superior 5 (=quantidade de CaO/quantidade de gás oxigênio). O gás oxigênio suprido da lança de sopro superior 5 é também consumido por uma reação de remoção do silício contido no ferro fundido 18 (referida como uma "reação de dessiliciação"). No processo de desfosforização do ferro fundido, um período durante 0 qual a reação de dessiliciação de preferência ocorre no início da refinação é referido como um "período de dessiliciação". O período subsequente ao período de dessiliciação pode ser referido como um "período de desfosforização" para distinção.[0044] In the process of dephosphorization of
[0045] Portanto, para este exame, para perceber uma influência de somente a quantidade de gás oxigênio dada para a reação de desfosforização, a quantidade de gás oxigênio obtida excluindo a quantidade de gás oxigênio utilizada para a reação de dessiliciação da quantidade de gás oxigênio suprida dentro do forno foi definida como "quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação". O exame mudou variadamente a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação], a qual é a razão da quantidade de CaO (kg/ferro fundido-ton) no fluxo de desfosforização baseado em CaO soprado e adicionado à superfície de banho de ferro fundido da lança de sopro superior 5 para a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação (kg/ferro fundido-ton). Assim, a influência dada pela razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] para a reação de desfosforização foi examinada. A presente invenção também representa a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] simplesmente como "CaO/O".[0045] Therefore, for this examination, to perceive an influence of only the amount of oxygen gas given for the dephosphorization reaction, the amount of oxygen gas obtained excluding the amount of oxygen gas used for the desilication reaction of the amount of oxygen gas supplied inside the oven was defined as "oxygen quantity different from the oxygen quantity for desilication". The test changed the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication], which is the ratio of the amount of CaO (kg / cast iron-ton) in the dephosphorization flow based on blown and added CaO on the cast iron bath surface of the
[0046] A Figura 2 ilustra o resultado da investigação. O seguinte foi encontrado. Como ilustrado na Figura 2, quando a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] era menor do que 0,90, a eficiência de calcário para desfosforização manteve 18 a 20%. No entanto, se a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] tornar-se 0,90 ou mais, a eficiência de calcário para desfosforização foi reduzida. A Figura 2 é um desenho que ilustra uma relação entre a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] e eficiência de calcário para desfosforização. Aqui, a eficiência de calcário para desfosforização significa o seguinte. Quando executando o processo de desfosforização sobre o ferro fundido 18 com a quantidade de aditivo idêntica de CaO no fluxo de desfosforização com base em CaO, a eficiência de calcário para desfosforização representa a razão de massa da quantidade de CaO que forma o composto de 3CaO*P2Oõ entre o CaO adicionado por percentagem.[0046] Figure 2 illustrates the result of the investigation. The following was found. As illustrated in Figure 2, when the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] was less than 0.90, the limestone efficiency for dephosphorization remained 18 to 20%. However, if the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] becomes 0.90 or more, the efficiency of lime for dephosphorization has been reduced. Figure 2 is a drawing that illustrates a relationship between the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] and limestone efficiency for dephosphorization. Here, the efficiency of lime for dephosphorization means the following. When performing the dephosphorization process on
[0047] Em uma região onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é menor que 0,90 e a eficiência de calcário para desfosforização dificilmente reduz, quando suprindo o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 no forno, uma certa proporção constante do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 suprido pode contribuir com a reação de desfosforização. Isto é, a região onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é menor que 0,90 é uma região onde a quantidade desfosforizada aumenta no grau que corresponde à quantidade de aditivo aumentada do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20. Entrementes, em uma região onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] excede 0,90 e a eficiência de calcário para desfosforização reduz, mesmo se uma grande quantidade do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 for suprida, a proporção do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 que contribui para a reação de desfosforização é baixa. Consequentemente, o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 excessivamente adicionado não contribui para a reação de desfosforização. Portanto, a região onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigê- nio para dessiliciação] excede 0,90 é simplesmente uma região onde o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 é adicionado excessivamente.[0047] In a region where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is less than 0.90 and the limescale efficiency for dephosphorization hardly decreases when supplying the flow of dephosphorization based on
[0048] Isto é, o seguinte foi encontrado. Para impedir uma adição excessiva do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20, a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] precisa ser controlada em uma faixa dentro da qual o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 possa efetivamente contribuir para a reação de desfosforização. O valor es-pecífico é menor que 0,90. Nesta faixa, a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é de preferência 0,6 ou mais e mais de preferência 0,80 ou mais porque a maior quantidade de aditivo do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 aumenta a quantidade desfosforizada e é vantajosa para reduzir o teor de fósforo no ferro fundido.[0048] That is, the following has been found. To prevent excessive addition of the CaO 20-based dephosphorization flow, the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] needs to be controlled within a range within which the CaO 20-based dephosphorization flow can effectively contribute to the dephosphorization reaction. The specific value is less than 0.90. In this range, the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is preferably 0.6 or more and more preferably 0.80 or more because the largest amount of dephosphorization flow additive based on
[0049] A presente invenção está baseada no conhecimento acima descrito. O método para o processo de desfosforização do ferro fundido 18 no forno de refinação do tipo conversor 2 de acordo com a presente invenção inclui: soprar gás oxigênio de uma lança de sopro superior para o ferro fundido dentro de um forno de refinação do tipo conversor através da lança de sopro superior enquanto soprando um fluxo de desfosforização com um componente principal de CaO para uma superfície do ferro fundido sobre a qual o gás oxigênio impinge, de modo a remover o fósforo no ferro fundido oxidando o fósforo no ferro fundido com o gás oxigênio para gerar óxido de fósforo e absorver o óxido de fósforo no fluxo de desfosforização o qual é formado em escória. O método para processo de desfosforização envolve ajustar uma quantidade de aditivo do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 soprado e adicionado da lança de sopro superior 5 no caso de executar um processo de desfosforização no ferro fundido 18 cujo teor de silício antes do processo de desfosforização é 0,20 % em massa ou mais. A quantidade de aditivo é ajustada de acordo com a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação em um modo tal que a razão da quantidade de CaO (kg/ferro fundido-ton) no fluxo de desfosforização com base em CaO a ser soprado e adicionado da lança de sopro superior 5 para a superfície de banho de ferro fundido para a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação (kg/ferro fundido-ton) [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] torna-se menor do que 0,90.[0049] The present invention is based on the knowledge described above. The method for dephosphorizing the
[0050] A razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é obtida como segue. A quantidade de gás oxigênio de 1 Nm3/ferro fundido-ton é equivalente à quantidade de adição de oxigênio de 1,43 kg/ferro fundido- ton. A quantidade de oxigênio requerida para dessilicatizar o silício de 1 kg é 1,142 kg (= 1 kg x (16 x 2)/28). Portanto, para executar o processo de desfosforização sobre o ferro fundido cuja concentração de silício é Z (% em massa) com a quantidade total de gás oxigênio suprido como Fo (Nm3/ferro fundido-ton), quantidade de oxigênio para dessiliciação (kg/ferro fundido-ton) é expressa pela seguinte expressão (1). A quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação (kg/ferro fundido-ton) é expressa pela seguinte ex-pressão (2). A quantidade de CaO a ser suprida da lança de sopro superior 5 (kg/ferro fundido-ton) pode ser obtida pela seguinte expressão (3).[0050] The ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is obtained as follows. The amount of oxygen gas of 1 Nm3 / cast iron-ton is equivalent to the amount of oxygen addition of 1.43 kg / cast iron-ton. The amount of oxygen required to desilicate the 1 kg silicon is 1.142 kg (= 1 kg x (16 x 2) / 28). Therefore, to perform the dephosphorization process on the cast iron whose silicon concentration is Z (% by mass) with the total amount of oxygen gas supplied as Fo (Nm3 / cast iron-ton), amount of oxygen for desilication (kg / cast iron-ton) is expressed by the following expression (1). The amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication (kg / cast iron-ton) is expressed by the following ex-pressure (2). The amount of CaO to be supplied from the upper blow boom 5 (kg / cast iron-ton) can be obtained by the following expression (3).
[0051] Quantidade de oxigênio para dessiliciação (kg/ferro fundido- ton) = (Z/100) x 1000 x 1,142 ... (1)[0051] Amount of oxygen for desilication (kg / cast iron-ton) = (Z / 100) x 1000 x 1.142 ... (1)
[0052] Quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação (kg/ferro fundido-ton) = Fo x 1,43 - teor de oxigênio para dessiliciação (kg/ferro fundido-ton)... (2)[0052] Amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication (kg / cast iron-ton) = Fo x 1.43 - oxygen content for desilication (kg / cast iron-ton) ... (2)
[0053] Quantidade de CaO (kg/ferro fundido-ton) = quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação (Nm3/ferro fundido-ton) x (valor de [CaO/O])... (3)[0053] Quantity of CaO (kg / cast iron-ton) = amount of oxygen different from the amount of oxygen for desiccation (Nm3 / cast iron-ton) x (value of [CaO / O]) ... (3)
[0054] Aqui, a quantidade total de gás oxigênio ou a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação é determinada como segue. A quantidade total de gás oxigênio é determinada de modo a atender a condição térmica de uma temperatura de ferro fundido, uma quantidade de sucata utilizada, um teor de silício em ferro fundido antes do processo e similares. Alternativamente, a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação requerida para desfosforização é empiricamente determinada de um teor de fósforo no ferro fundido antes do processo, o teor de fósforo alvo no ferro fundido ou similar.[0054] Here, the total amount of oxygen gas or the amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication is determined as follows. The total amount of oxygen gas is determined to meet the thermal condition of a cast iron temperature, an amount of scrap used, a silicon content in cast iron before the process and the like. Alternatively, the amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication required for dephosphorization is empirically determined from a phosphorus content in the cast iron prior to the process, the target phosphorus content in the cast iron or the like.
[0055] O caso onde a razão da taxa de sopro superior do CaO em termos de CaO puro (kg/min) para a taxa de fluxo de massa de gás oxigênio (kg/min) é utilizada como um índice como descrito na Literatura de Patente 4 é comparado com o caso onde [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é utilizada como um índice na presente invenção. No primeiro caso, a taxa de fluxo de massa de gás oxigênio também contém o oxigênio consumido pela reação de dessiliciação. Se o teor de silício no ferro fundido antes do processo aumentar, no primeiro caso, a quantidade de CaO suprida para o processo de desfosforização inteiro tende a ser excessiva. Em contraste com isto, com a presente invenção, mesmo se o teor de silício no ferro fundido antes do processo aumentar, a quantidade de CaO suprida não torna-se excessiva. Isto é, quando aplicando o método para o processo de desfosforização da presente invenção ao processo de desfosforização do ferro fundido cujo teor de silício é uma grande quantidade, um efeito de reduzir a quantidade de CaO utilizado e aperfeiçoar a eficiência de calcário para desfosforização torna-se significativa. Portanto, o método para o processo de desfosforização da presente invenção é aplicado ao processo de desfosforização do ferro fundido cujo teor de silício antes do processo é de preferência 0,20 % em massa ou mais, e mais de preferência, 0,25 % em massa ou mais.[0055] The case where the ratio of the upper blowing rate of CaO in terms of pure CaO (kg / min) to the mass flow rate of oxygen gas (kg / min) is used as an index as described in the Literature of
[0056] Como o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 utilizado para a presente invenção, desde que o material contenha CaO de 50% em massa ou mais, quaisquer tipos de materiais podem ser utilizados. Por exemplo, cal viva, carbonato de cálcio, dolomita ou similares podem ser utilizados. O material feito misturando estes materiais com o óxido de ferro, fluorita, alumina, escória de conversor de aciaria (escória gerada pela refinação de descarburização do ferro fundido no conversor de aciaria) ou similares pode também ser utilizado como o fluxo de desfosforização 20 cujo componente principal é o CaO. Inci- dentalmente, o teor de CaO na cal viva é aproximadamente 90 a 96 % em massa.[0056] As the CaO 20-based dephosphorization flow used for the present invention, as long as the material contains 50% or more CaO mass, any types of materials can be used. For example, quicklime, calcium carbonate, dolomite or the like can be used. The material made by mixing these materials with the iron oxide, fluorite, alumina, slag from the melt shop converter (slag generated by the decarburization refining of the cast iron in the melt shop converter) or similar can also be used as the
[0057] Com a presente invenção, é preferível que a maior parte da fonte de CaO utilizada para o processo de desfosforização seja o fluxo de desfosforização baseado em CaO em pó 20 suprido da lança de sopro superior 5. No entanto, exceto por isto, por exemplo, é aceitável que a fonte de CaO conhecida, a qual é um pequeno bolo de ou cal viva granular, escória de aciaria triturada, ou similar também pode ser utilizada juntamente para o processo de desfosforização inicial (um período até uma decorrência de um terço do tempo de tratamento de desfosforização planejado). No entanto, um aumento na quantidade de fonte de CaO utilizada diferente do fluxo de desfosforização baseado em CaO suprido da lança de sopro superior 5 torna difícil assegurar a quantidade de fluxo de desfosforização baseado em CaO suprido para o ponto quente, o que acelera a reação de desfosforização, e para ajustar a composição e a quantidade da escória no forno ao mesmo tempo. Portanto, a quantidade de fonte de CaO utilizada diferente do fluxo de desfosforização baseado em CaO suprido da lança de sopro superior 5 é de preferência aproximadamente um quarto ou menos, e mais de preferência, menos de um quinto da quantidade total de fonte de CaO utilizada na conversão de CaO. A fonte de CaO diferente do fluxo de desfosforização baseado em CaO suprida da lança de sopro superior 5 é suprida através da calha 12.[0057] With the present invention, it is preferable that most of the CaO source used for the dephosphorization process is the flow of dephosphorization based on
[0058] A presente invenção controla a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] para menos de 0,90 para o processo de desfosforização do ferro fundido 18. No entanto, no caso onde o teor de silício do ferro fundido 18 antes do processo de desfosforização é 0,30 % em massa ou mais, como ilustrado na Figura 3, a seguinte tendência foi observada. O aumento no teor de silício reduziu a quantidade desfosforizada. A concentração de fósforo no ferro fundido após o processo de desfosforização excedeu 0,035% em massa. A Figura 3 é um desenho que ilustra um resultado de investigação de uma relação entre a concentração de silício no ferro fundido antes do processo de desfosforização e a concentração de fósforo no ferro fundido após o processo de desfosforização quando o ferro fundido cuja concentração de fósforo antes do processo de desfosforização é 0,100 a 0,120% em massa e a temperatura de ferro fundido é 1280 a 1300°C é desfosforizado aplicando a presente invenção na qual as condições de operação são controladas de modo que a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação torna-se 11 a 13 Nm3/ferro fundido-ton, a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] torna-se 0,80 ou mais até menos de 0,90, e a temperatura de ferro fundido no término do processo de desfosforização torna-se 1350 a 1370°C. O seguinte foi confirmado. No caso onde o teor de silício no ferro fundido antes do processo de desfosforização é menor do que 0,30% em massa, a aplicação da presente invenção permite certamente diminuir a concentração de fósforo no ferro fundido após o processo de desfosforização para 0,035 % em massa ou menos.[0058] The present invention controls the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] to less than 0.90 for the process of dephosphorization of
[0059] É considerado que o CaO no fluxo de desfosforização baseado em CaO gera o composto, CaO*SiO2 (silicato de cálcio), com SÍO2 0 qual é gerado pela oxidação de silício. Portanto, a razão para causar a redução na quantidade desfosforizada no ferro fundido cuja concentração de silício é 0,30 % em massa ou mais é considerada como segue. Quando 0 processo de desfosforização é executado sobre 0 ferro fundido cuja concentração de silício é 0,30 % em massa ou mais, a quantidade de CaO consumida para gerar CaO*SiO2 aumenta comparada com 0 caso do processo de desfosforização do ferro fundido com baixa concentração de silício e 0 CaO utilizado para gerar 0 composto na forma estável, 3CaO*P2Os, relativamente reduz.[0059] It is considered that CaO in the CaO-based dephosphorization flow generates the compound, CaO * SiO2 (calcium silicate), with
[0060] Portanto, os inventores adicionalmente examinaram 0 desempenho eficiente do processo de desfosforização onde 0 fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 é adicionado nem de mais nem de menos quando executando 0 processo de desfosforização sobre 0 ferro fundido 18 cuja concentração de silício é 0,30 % em massa ou mais. Para exame, uma quantidade de CaO a qual é obtida excluindo a quantidade de CaO utilizada para gerar CaO*SiO2 (0 silicato de cálcio) de uma quantidade de CaO suprida dentro do forno como a fonte de CaO, a qual é 0 fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 ou similar, foi definida como "quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação". Aqui, 0 CaO suprido dentro do forno é um total do CaO contido no fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 suprido da lança de sopro superior 5 e 0 CaO contido na fonte de CaO suprida da calha 12. Uma fonte de SÍO2 para gerar CaO*SiO2 inclui SÍO2 contido em um material aditivo, 0 qual é uma escória ou similar, além do SÍO2 gerado pela reação de dessiliciação do ferro fundido.[0060] Therefore, the inventors additionally examined the efficient performance of the dephosphorization process where the CaO 20-based dephosphorization flow is added neither too much nor too little when performing the dephosphorization process on the
[0061] A quantidade de CaO que contribui para a reação de desfosforização foi considerada ser a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação. Portanto, do conhecimento convencional, foi suposto que 0 aumento na quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação aumentou a quantidade desfosforizada. No entanto, dos resultados de experimentos pelos inventores, os inventores encontraram que mesmo se a quantidade de quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação for idêntica, mudando a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] muda 0 comportamento de desfosforização .[0061] The amount of CaO that contributes to the dephosphorization reaction was considered to be the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication. Therefore, from conventional knowledge, it was assumed that the increase in the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication increased the amount dephosphorized. However, from the results of experiments by the inventors, the inventors found that even if the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication is identical, changing the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication ] changes the dephosphorization behavior.
[0062] A Figura 4 à Figura 7 ilustram os resultados de investigação da relação entre a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação e a quantidade desfosforizada. A Figura 4, a Figura 5, a Figura 6 e a Figura 7 são desenhos que ilustram os resultados de investigação da relação entre a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação e a quantidade desfosforizada no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é menor do que 0,70 (Figura 4), no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,70 ou mais até menos de 0,80 (Figura 5), no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,80 ou mais até menos de 0,90 (Figura 6), e no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,90 ou mais até menos de 1,00 (Figura 7), respectivamente. A Figura 4 à Figura 7 representam "T.CaO" como a quantidade total de CaO no fluxo de desfosforização com base em CaO adicionado.[0062] Figure 4 to Figure 7 illustrate the results of investigating the relationship between the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication and the dephosphorized amount. Figure 4, Figure 5, Figure 6 and Figure 7 are drawings that illustrate the results of investigating the relationship between the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication and the amount dephosphorized in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is less than 0.70 (Figure 4), in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is 0.70 or more to less than 0.80 (Figure 5), in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is 0.80 or more to less than 0.90 (Figure 6), and in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is 0.90 or more to less than 1.00 (Figure 7), respectively. Figure 4 to Figure 7 represent "T.CaO" as the total amount of CaO in the dephosphorization flow based on added CaO.
[0063] Como ilustrado na Figura 4 e na Figura 5, no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] era menor do que 0,80, como a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação aumentou, a quantidade desfosforizada aumentou. Isto é, foi descoberto que no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é menor do que 0,80, aumenta a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação atingir um progresso eficiente da reação de desfosforização. Por outro lado, foi descoberto que no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,90 ou mais, como ilustrado na Figura 7, o aumento na quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação não muda a quantidade desfosforizada. Foi descoberto que no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,90 ou mais, apesar da eficiência não ser boa, o processo de desfosforização pode ser executado com uma quantidade mínima de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação. O aumento na quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação meramente resulta na adição excessiva. Este resultado na Figura 7 corresponde com o resultado na Figura 2.[0063] As illustrated in Figure 4 and Figure 5, in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] was less than 0.80, as the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication increased, the amount dephosphorized increased. That is, it was found that in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is less than 0.80, the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication increases to achieve progress efficient dephosphorization reaction. On the other hand, it was found that in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is 0.90 or more, as illustrated in Figure 7, the increase in the amount of CaO different from the amount CaO for desilication does not change the dephosphorized amount. It was found that in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is 0.90 or more, although the efficiency is not good, the dephosphorization process can be performed with a minimum amount of CaO different from the amount of CaO for desilication. The increase in the amount of CaO other than the amount of CaO for desilication merely results in excessive addition. This result in Figure 7 corresponds to the result in Figure 2.
[0064] Em contraste com isto, no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,80 ou mais até menos de 0,90, como ilustrado na Figura 6, o seguinte foi encontrado. Até que a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação torne-se próxima de 9 kg/ferro fundido-ton, o aumento em quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação aumenta a quantidade desfosforizada. No entanto, se a quantidade de CaO diferente da quanti- dade de CaO para dessiliciação exceder 9 kg/ferro fundido-ton, o aumento na quantidade desfosforizada é extremamente leve. Portanto, o aumento na quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação não é efetivo para aumentar a quantidade desfosforizada. Isto é, o seguinte foi descoberto. No caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] é 0,80 ou mais até menos de 0,90, mesmo se o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 for adicionado de modo que a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação exceder 9 kg/ferro fundido-ton, a quantidade do CaO adicionado que excede 9 kg/ferro fundido-ton não contribui para a reação de desfosforização, mas é uma quantidade excessiva. Ao contrário, isto reduz a temperatura de ferro fundido e impede a formação de escória do fluxo de desfosforização baseado em CaO 20. Portanto, isto possivelmente suprime a reação de desfosforização apesar de tudo.[0064] In contrast to this, in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is 0.80 or more to less than 0.90, as illustrated in Figure 6, the following was found. Until the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication becomes close to 9 kg / ton-cast iron, the increase in the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication increases the dephosphorized amount. However, if the amount of CaO other than the amount of CaO for desilication exceeds 9 kg / ton-cast iron, the increase in the dephosphorized amount is extremely slight. Therefore, an increase in the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication is not effective in increasing the dephosphorized amount. That is, the following has been discovered. In the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] is 0.80 or more to less than 0.90, even if the CaO 20-based dephosphorization flow is added so that the amount of CaO other than the amount of CaO for desilication exceeds 9 kg / cast iron-ton, the amount of CaO added that exceeds 9 kg / cast iron-ton does not contribute to the dephosphorization reaction, but it is an excessive amount. On the contrary, this reduces the temperature of cast iron and prevents the formation of dross from the CaO 20-based dephosphorization flow. Therefore, this possibly suppresses the dephosphorization reaction despite everything.
[0065] Isto é, para executar o processo de desfosforização sobre o ferro fundido 18 cuja concentração de silício é 0,30 % em massa ou mais com a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] na faixa de 0,80 ou mais até menos de 0,90, o seguinte foi descoberto ser preferível. A quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação é de preferência ajustada na faixa de 6 a 9 kg/ferro fundido-ton. A quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação é mais de preferência ajustada na faixa de 6 a 8 kg/ferro fundido-ton. Este ajuste permite adicionar o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 nem demais nem de menos, assegurando o processo de desfosforização eficiente. Note que, assumindo o caso onde mesmo se o processo de desfosforização for executado sobre o ferro fundido cuja concentração de silício é 0,30% em massa ou mais, a razão [quanti-dade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxi- gênio para dessiliciação] é ajustada para ser menor que 0,80, a quantidade desfosforizada aumenta em associação com a adição de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação. Consequentemente, aumentando a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação dentro de uma faixa onde um desvio térmico é dado para a temperatura é preferível. Ajustar a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação para 8 kg/ferro fundido-ton ou mais é preferível para assegurar a efetiva quantidade desfosforizada.[0065] That is, to perform the dephosphorization process on
[0066] Como acima descrito, de acordo com a presente invenção, o processo de desfosforização é executado para controlar a razão da quantidade de CaO no fluxo de desfosforização baseado em CaO adicionado da lança de sopro superior 5 para a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação: [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] dentro da faixa onde a eficiência de desfosforização de CaO no fluxo de desfosforização baseado em CaO é alta. Em outras palavras, o processo de desfosforização é executado sobre o ferro fundido 18 sob a condição de operação onde quanto mais alta a concentração de CaO na escória é, mais a quantidade desfosforizada aumenta. Consequentemente, o fluxo de desfosforização baseado em CaO 20 adicionado eficientemente absorve o óxido de fósforo (P2O5) gerado. Consequentemente, isto atinge 0 desempenho do processo de desfosforização mais eficientemente comparado com 0 processo de desfosforização convencional.[0066] As described above, according to the present invention, the dephosphorization process is performed to control the ratio of the amount of CaO in the dephosphorization flow based on CaO added from the
[0067] Utilizando 0 equipamento de forno de refinação do tipo conversor ilustrado na Figura 1, a presente invenção foi aplicada ao ferro fundido vazado de um alto forno para executar 0 processo de desfos- forização. A concentração de fósforo no ferro fundido era 0,100 a 0,120% em massa, a concentração de silício em ferro fundido era 0,20% em massa ou mais e menos que 0,30 % em massa, e a temperatura de ferro fundido era 1280 a 1300°C antes do processo de desfosforização. A quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação suprida para este ferro fundido foi ajustada para ser 15,7 a 17,2 kg/ferro fundido-ton (11 a 12 Nm3/ferro fundido- ton) de modo que a temperatura de ferro fundido no término do processo de desfosforização tornou-se 1350 a 1370°C. A razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] foi ajustada para estar em uma faixa de 0,83 a 0,85, e a quantidade total de fluxo de desfosforização baseado em CaO utilizada foi determinada da quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação. O fluxo de desfosforização baseado em CaO foi soprado da lança de sopro superior na taxa de adição constante. Assim, o processo de desfosforização foi executado (o Exemplo da Presente Invenção 1). A fonte de CaO adicionada no forno foi somente o fluxo de desfosforização com base em CaO, o qual foi soprado da lança de sopro superior. A razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] foi ajustada de modo que a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação tornou-se 9 kg/ferro fundido- ton ou menos. Como o fluxo de desfosforização baseado em CaO, cal viva (teor de CaO: 93% em massa) foi utilizada.[0067] Using the converter-type refining furnace equipment illustrated in Figure 1, the present invention was applied to cast iron cast from a blast furnace to perform the dephosphorization process. The concentration of phosphorus in the cast iron was 0.100 to 0.120% by mass, the concentration of silicon in cast iron was 0.20% by mass or more and less than 0.30% by mass, and the temperature of cast iron was 1280 to 1300 ° C before the dephosphorization process. The amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication supplied for this cast iron has been adjusted to be 15.7 to 17.2 kg / cast iron-ton (11 to 12 Nm3 / cast iron-ton) so that the temperature of cast iron at the end of the dephosphorization process became 1350 to 1370 ° C. The ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] was adjusted to be in a range of 0.83 to 0.85, and the total amount of CaO-based dephosphorization flow used was determined from the amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication. The CaO-based dephosphorization flow was blown from the upper blow lance at a constant rate of addition. Thus, the dephosphorization process was carried out (the Example of the Present Invention 1). The source of CaO added to the furnace was only the CaO-based dephosphorization flow, which was blown from the upper blow lance. The ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] was adjusted so that the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication became 9 kg / cast iron-ton or less. As the CaO-based dephosphorization flow, quicklime (CaO content: 93% by mass) was used.
[0068] A Figura 8 ilustra a relação entre uma concentração de carbono em ferro fundido e uma concentração de fósforo no ferro fundido após o processo de desfosforização quando executando o processo de desfosforização aplicando a presente invenção (Exemplo da Presente Invenção 1). A Figura 8 ilustra a relação entre a concentração de carbono no ferro fundido e a concentração de fósforo no ferro fundido após o processo de desfosforização no processo de desfosforização convencional juntamente como o Exemplo Convencional 1. Com este Exemplo Convencional 1, o processo de desfosforização foi executado com as condições idênticas ao Exemplo da Presente Invenção 1 diferente do seguinte. O Exemplo Convencional 1 ajustou a taxa de adição do fluxo de desfosforização baseado em CaO para 1,67 kg/(min«ferro fundido-ton) em termos de CaO puro do período inicial para o período médio do processo de desfosforização incluindo o período de dessiliciação. A taxa de adição foi ajustada para 0,84 kg/(min«ferro fundido- ton) do período médio para o último período do processo de desfosforização. A taxa de adição foi ajustada para aproximadamente 1,4 kg/(min«ferro fundido-ton) na média durante o tempo de tratamento inteiro.[0068] Figure 8 illustrates the relationship between a concentration of carbon in cast iron and a concentration of phosphorus in cast iron after the dephosphorization process when performing the dephosphorization process applying the present invention (Example of the present invention 1). Figure 8 illustrates the relationship between the concentration of carbon in the cast iron and the concentration of phosphorus in the cast iron after the dephosphorization process in the conventional dephosphorization process together with Conventional Example 1. With this Conventional Example 1, the dephosphorization process was performed under the same conditions as the Example of the
[0069] No Exemplo da Presente invenção 1 e no Exemplo Convencional 1, a taxa de suprimento de oxigênio foi ajustada para 1,94 a 2,50 Nm3/(min«ferro fundido-ton) no período de dessiliciação e 1,33 Nm3/(m in «ferro fundido-ton) no período de desfosforização. O tempo de sopro foi aproximadamente 12 minutos. A razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] foi toda 1,00 ou mais e a basicidade de escória após o processo de desfosforização ((% em massa de CaO)/(% em massa de SÍO2)) era na faixa de 2,7 a 3,7 no Exemplo Convencional 1. Na Figura 8, a linha sólida mostra uma expressão de regressão de potência no Exemplo da Presente Invenção 1 obtida utilizando um método de menores quadrados. Na Figura 8, a linha tracejada mostra uma expres-são de regressão de potência no Exemplo Convencional 1 obtida utilizando 0 método de menores quadrados.[0069] In the Example of the
[0070] O Exemplo da Presente Invenção 1 executa 0 processo de desfosforização com a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] de me- nos de 0,90. Isto permite um aperfeiçoamento da eficiência de calcário para desfosforização e permite que o fluxo de desfosforização baseado em CaO eficientemente contribua com a reação de desfosforização. Como ilustrado na Figura 8, a concentração de fósforo no ferro fundido após o processo de desfosforização tornou-se 0,030 % em massa ou menos. Isto conseguiu certamente diminuir a concentração de fósforo em ferro fundido após o processo de desfosforização comparado com o Exemplo Convencional 1. Em contraste a isto, o Exemplo Convencional 1 exibiu a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] de 1,00 ou mais. A eficiência de calcário para desfosforização foi baixa e, portanto, o fluxo de desfosforização baseado em CaO não foi capaz de contribuir para a reação de desfosforização eficientemente. É considerado que isto aumenta a concentração de fósforo no ferro fundido após o processo de desfosforização.[0070] The Example of the
[0071] No caso onde a concentração de silício em ferro fundido foi 0,30% em massa ou mais e menos que 0,50 % em massa, o que é mais alto que o Exemplo da Presente Invenção 1, o processo de desfosforização foi executado aplicando a presente invenção. As condições dos constituintes de ferro fundido diferentes do silício e a temperatura de ferro fundido eram similares ao Exemplo da Presente Invenção 1. Em associação com o aumento em teor de silício no ferro fundido, a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação aumentou para 16,7 a 19,5 kg/ferro fundido-ton (11,7 a 13,7 Nm3/ferro fundido-ton).[0071] In the case where the concentration of silicon in cast iron was 0.30% by mass or more and less than 0.50% by mass, which is higher than the Example of the
[0072] A quantidade total de fluxo de desfosforização baseado em CaO utilizado foi determinada da quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação ajustando a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxi- gênio para dessiliciação] na faixa de 0,75 ou mais até menos de 0,90 de modo que a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação estivesse dentro da faixa de 6 a 9 kg/ferro fundido- ton no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] era 0,80 ou mais e menos que 0,90 e de modo que a quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação era 8 kg/ferro fundido-ton ou mais no caso onde a razão [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] era 0,75 ou mais e menos que 0,80. Como o fluxo de desfosforização baseado em CaO , a cal viva (teor de CaO: 93% em massa) foi soprada da lança de sopro superior na taxa de adição constante. Assim, o processo de desfosforização foi executado (Exemplo da Presente Invenção 2). A fonte de CaO adicionada no forno foi somente o fluxo de desfosforização baseado em CaO , o qual foi soprado da lança de sopro superior. A quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação estava na faixa de 8 a 9,6 kg/ferro fundido-ton.[0072] The total amount of dephosphorization flow based on CaO used was determined from the amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication by adjusting the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] in the range from 0.75 or more to less than 0.90 so that the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication was within the range of 6 to 9 kg / cast iron-ton in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] was 0.80 or more and less than 0.90 and so the amount of CaO different from the amount of CaO for desilication was 8 kg / cast iron-ton or more in the case where the ratio [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] was 0.75 or more and less than 0.80. Like the CaO-based dephosphorization flow, quicklime (CaO content: 93% by mass) was blown from the upper blow lance at a constant rate of addition. Thus, the dephosphorization process was carried out (Example of the present invention 2). The source of CaO added in the furnace was only the CaO-based dephosphorization flow, which was blown from the upper blow lance. The amount of CaO different from the amount of CaO for desiccation was in the range of 8 to 9.6 kg / ton-cast iron.
[0073] Como o Exemplo Convencional 2, aplicando o método para o processo de desfosforização do ferro fundido descrito na Literatura de Patente 4, o processo de desfosforização do ferro fundido cuja concentração de silício em ferro fundido era 0,30% em massa ou mais e menos que 0,50 % em massa foi executado. A fonte de CaO adicionada no forno foi somente o fluxo de desfosforização baseado em CaO, o qual foi soprado da lança de sopro superior. A taxa de sopro superior (kg/min) do CaO foi determinada de modo que o valor da razão da taxa de sopro superior (kg/min) de CaO em termos de CaO puro para a taxa de fluxo de massa (kg/min) de gás oxigênio estava dentro da faixa de "0,56 + 0,69 x [Si] a 0,56 + 0,83 x [Si]". Com este Exemplo Convencional 2, a quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação estava na faixa de 18,2 a 22,5 kg/ferro fundido-ton. Consequentemente, o índice de [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] estava na faixa de 0,96 a 1,19. A quantidade de CaO diferente da quantidade de CaO para dessiliciação estava na faixa de 11 a 17 kg/ferro fundido-ton. A basicidade de escória após o processo de desfosforização ((% em massa de CaO)/(% em massa de SÍO2)) estava na faixa de 2,4 a 2,6.[0073] Like Conventional Example 2, applying the method for the process of dephosphorization of cast iron described in
[0074] A Figura 9 ilustra uma comparação entre 0 Exemplo da Presente Invenção 2 e 0 Exemplo Convencional 2 em uma relação entre a concentração de silício em ferro fundido antes do processo de desfosforização e a quantidade de CaO utilizada no processo de desfosforização. A Figura 10 ilustra uma comparação entre 0 Exemplo da Presente Invenção 2 e 0 Exemplo Convencional 2 em uma relação entre a concentração de silício no ferro fundido antes do processo de desfosforização e a quantidade desfosforizada no ferro fundido no processo de desfosforização.[0074] Figure 9 illustrates a comparison between 0 Example of the
[0075] O seguinte foi descoberto da Figura 9. No Exemplo da Presente Invenção 2, mesmo se a concentração de silício no ferro fundido for alta, 0,30 % em massa ou mais, 0 processo de desfosforização pode ser executado sem um aumento substancial na quantidade de CaO utilizada como 0 Exemplo Convencional 2.[0075] The following was discovered from Figure 9. In the Example of the
[0076] O seguinte foi descoberto da Figura 10. Mesmo se a quantidade de CaO utilizado for substancialmente reduzida mais do que 0 Exemplo Convencional 2, uma grande diferença não é observada na quantidade desfosforizada. Consequentemente, com 0 método da presente invenção, ajustar a quantidade aditiva de CaO para controlar [quantidade de CaO/quantidade de oxigênio diferente da quantidade de oxigênio para dessiliciação] para 0,9 ou menos permite 0 eficiente processo de desfosforização enquanto substancialmente reduzindo a quantidade de CaO utilizada. DESCRIÇÃO DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1 equipamento de forno de refinação do tipo conversor 2 forno de refinação do tipo conversor 3 envoltório de ferro 4 refratário 5 lança de sopro superior 6 furo de torneira 7 alcoraviz de sopro de fundo 8 capa 9 dispositivo de adição de material bruto 10 funil 11 dispositivo de descarga 12 calha 13 tubo de suprimento de gás oxigênio 14 tubo de suprimento de fluxo 15 válvula de fechamento 16 válvula de fechamento 17 distribuidor 18 ferro fundido 19 escória 20 fluxo de desfosforização baseado em CaO 21 óxido de ferro[0076] The following was found from Figure 10. Even if the amount of CaO used is substantially reduced by more than 0 Conventional Example 2, a big difference is not seen in the amount dephosphorized. Consequently, with the method of the present invention, adjusting the additive amount of CaO to control [amount of CaO / amount of oxygen different from the amount of oxygen for desilication] to 0.9 or less allows the efficient dephosphorization process while substantially reducing the amount CaO used. DESCRIPTION OF REFERENCE SIGNS 1 converter-
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