CS212006B1

CS212006B1 - A method for producing steel in a tandem furnace

Info

Publication number: CS212006B1
Application number: CS444880A
Authority: CS
Inventors: Ludek Kodrle; Pavel Raska; Jan Hladky; Milan Kluzevic; Jaroslav Michalek; Jiri Varta; Bretislav Divak; Frantisek Hromek
Original assignee: Ludek Kodrle; Pavel Raska; Jan Hladky; Milan Kluzevic; Jaroslav Michalek; Jiri Varta; Bretislav Divak; Frantisek Hromek
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby oceli v tandemové peci ze vsázky s obsahem křemíku a fosforu v poměru 2:1 až 15:1 za přívodu prachového vápna do tekuté vsázky v proudu oxidačního plynu v množství 2,1 až 4,7 kg na 1 kg křemíku v tekuté vsázce přidosažení 15 až 50% kysličníku žěleznatého ve strusce, kde po vytvoření strusky se část této strusky odstraní, načež se vytvoří nová střuska dmýcháním kyslíku a prachového vápna v množství 1,8 až 5,8 kg na 1 kg původního obsahu křemíku v tekuté vsázce.The invention relates to a method of producing steel in a tandem furnace from a charge containing silicon and phosphorus in a ratio of 2:1 to 15:1 with the supply of pulverized lime to the liquid charge in a stream of oxidizing gas in an amount of 2.1 to 4.7 kg per 1 kg of silicon in the liquid charge, achieving 15 to 50% of iron oxide in the slag, where after the formation of the slag, a part of this slag is removed, after which a new slag is formed by blowing oxygen and pulverized lime in an amount of 1.8 to 5.8 kg per 1 kg of the original silicon content in the liquid charge.

Description

Vynález se týká způsobu výroby oceli v tandemové peci ze vsázky s obsahem křemíku a fosforu v poměru 2:1 až 15 :1 za přívodu prachového yápha do tekuté vsázky v proudu oxidačního plynu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing steel in a tandem furnace from a feedstock containing silicon and phosphorus in a ratio of 2: 1 to 15: 1 while supplying the dust to the liquid feed in an oxidizing gas stream.

Dosud při výrobě oceli v tandemové peci ze vsázky o obsahu křemíku a fosforu v poměru 2 :1 až 15i: 1 dochází ke vzniku pěnivých emulsníchstrusek, které podle fáze výroby zaujímají proměnlivý objem, tedy mají různou objemovou hmotnost, takže je ji nutno během zkujňovacího procesu částečně odstraňovat. Změna objemu strusky je závislá iia jejím chemickém složení a tím i jakosti použitého surového železa, dále jakosti a zrnitosti vápna a době setrvání strusky v reakčním prostoru tandemové pece. Technologie způsobu výroby oceli v tandemové peci využívá tepla odpadních plynů odcházejících ze zkujňovací nístěje k předehřevu vsázky ’ kovového odpadu a vápna, přičemž podle možností sázecího zařízení a jakosti vápna se vsazuje vápno buď najednou nebo postupně, kde jeho první část se vsazuje při předehrevu kovového odpadu a druhá část po stažení strusky v dohotovní periodě. Jakost použitého vápna, zvláště jeho reakční rychlost, ovlivňuje vedle složení surového železa složení strusky. Změny složení strusek jsou při použití kusového vápna možné pouze v malých mezích, protože jsou určovány především rychlostí rozpouštění vápna a ředidel. Z tohoto důvodu jsou změny v zásadivosti strusky, dané poměrem kysličníku vápenatého ke kysličníku křemičitému, velmi pomalé, takže jsou značně kyselé, čímž dochází k poškozování zásadité vyzdívky pece. Kromě toho jsou tyto strusky zvláště při vyšším obsahu křemíku v surovém železu a nižší teplotě značně vizkozní a značně napěněné, čímž je omezena možnost využití vyšších příkonů kýslíku, takže dochází ke snížení výrobnosti oceli a výkonu tandemové pece, V: dohotovní periodě, to je po· odstranění části strusky, je další přidávání . vápna spojeno s obtížemi, danými technickou úrovní sázecího zařízení, jakostí vápna a nutností přerušení dmýchání kyslíku do lázně. Tím je narušen průběh reakcí, protože při přerušení dmýchání kyslíku dochází k zastavení okysličovací reakce a nastoupení reakcí, vedoucích k dosažení rovnováhy mezi etruskou a lázní, která po opětovném zahájeni dmýchání kyslíku musí být znovu porušena, čímž se zkujňovací proces prodlužuje. >So far, in the production of steel in a tandem furnace from a silicon-phosphorus charge in a ratio of 2: 1 to 15i: 1, foaming emulsion slags are produced which, depending on the production stage, have a variable volume, i.e. of different bulk density, partially removed. The change in slag volume is also dependent on its chemical composition and hence the quality of the pig iron used, the quality and grain size of the lime and the residence time of the slag in the reaction space of the tandem furnace. The technology of the tandem furnace steel utilizes the heat of the off-gas leaving the hearth to preheat the metal waste and lime charge, depending on the typesetting equipment and the lime quality, lime is introduced either simultaneously or sequentially, the first part being charged during metal waste preheating. and the second part after the slag has been withdrawn in the finishing period. The quality of the lime used, especially its reaction rate, influences the composition of the slag in addition to the pig iron composition. Changes in the composition of the slag are only possible within small limits when lump lime is used, since they are mainly determined by the dissolution rate of lime and diluents. For this reason, the variations in the basicity of the slag given by the ratio of calcium oxide to silica are very slow, so that they are considerably acidic, thereby damaging the basic furnace lining. In addition, these slags are particularly viscous and highly foamed, especially at higher silicon content in pig iron and at lower temperatures, thus limiting the possibility of using higher oxygen inputs, thus reducing the steel production and tandem furnace performance. · Removal of part of the slag is further adding. Lime is associated with the difficulty given by the technical level of the planter, the quality of the lime and the need to interrupt the blowing of oxygen into the bath. This disrupts the course of the reactions, since upon interruption of oxygen blowing, the oxygenation reaction stops and the reactions leading to equilibrium between the Etruscan and the bath are stopped, which must be disrupted again after the oxygen blowing again, thus prolonging the refining process. >

Uvedené nevýhody stávajícího způsobu výroby oceli v tandemové peci se odstraní způsobem podle vynálezu, u kterého se ocel vyrábí ze vsázky s obsahem křemíku a fosforu v poměru 2:1 až 15:1 a přívodu prachového vápna do tekuté vsázky v proudu oxidačního plynu, jehož podstata spočívá v tom, že po dosažení 15 až 50 % kysličníku železnatého ve strusce se zahájí dmýchání prachového vápna do tekuté vsázky v množství 2,1 až 4,7 kg na 1 kg křemíku v tekuté vsázce a kyslíku v množství 0,8 až 1,8 Nm³na 1 kg křemíku v tekuté vsázce, kde po vytvoření strusky se část této strusky odstraní v množství 30 až 90 %, načež se vytváří nová struska dmýcháním kyslíku a prachového vápna v množství 1,8 až 5,8 kg na 1 kg'původního obsahu křemíku v tekuté vsázce za současného udržení hlavních složek této strusky v rozmezí 8 až 16 % kysličníku křemičitého, 30 až 55 % kysličníku vápenatého a 15 až 30 % kysličníku železnatého.The above disadvantages of the current process for producing steel in a tandem furnace are overcome by the process of the invention, wherein the steel is produced from a feedstock containing silicon and phosphorus in a ratio of 2: 1 to 15: 1 and feed lime to the liquid feed in an oxidizing gas stream. characterized in that after the 15 to 50% of ferrous oxide has been reached in the slag, the powdered lime is blown into the liquid feed at an amount of 2.1 to 4.7 kg per kg of silicon in the liquid feed and oxygen at an amount of 0.8 to 1, 8 Nm ³ per kg of silicon in the liquid feed, where after slag formation some 30 to 90% of the slag has been removed, then a new slag is produced by blowing oxygen and powdered lime in an amount of 1.8 to 5.8 kg per kg The original silicon content of the liquid feed while maintaining the main components of the slag in the range of 8-16% silica, 30-55% calcium oxide and 15-30% % ferrous oxide.

Výhodou způsobu výroby oceli v taftdemové peci podle vynálezu je to, že umožňuje řízení zásaditosti strusky a její rychlou tvorbu, dále dosažení potřebného objemu struský v nístěji pro následující tvorbu koncové strusky. Její další výhodou je to, že umožňuje odstranit polobazickou strusku a provádění výměny strusky pří vysokém obsahu kysličníku křemičitého a trvale pracovat s vysokým příkonem kyslíku, protože, objem strusky se v nístěji pece vytváří stejnými dávkami prachového,vápna.The advantage of the steel making process in the taftdem furnace according to the invention is that it enables the control of the slag base and its rapid formation, as well as the achievement of the required slag volume in the hearth for subsequent slag formation. Its further advantage is that it allows the removal of semi-basic slag and slag exchange at a high silica content and continuously operates at a high oxygen input, because the slag volume is generated in the hearth of the furnace by equal amounts of lime dust.

Podle prvého příkladu se při zkujňování v nístěji B tandemové pece vsadí do nístěje A tandemové pece 211 odpadu, který se předehřívá odpadními plyny odcházejícími z nístěje B tandemové pece na předehřívaný odpad, na který se dále naleje 62 t tekutého surového železa o chemickém složení 4,2 % uhlíku, 0,8 % křemíku, 0,8 % manganu, 0,2 procenta fosforu a 0,03 % síry. (Uváděná procenta jsou hmotnostní.) Po odpichu nístěje B tandemové pece se zahájí dmýchání kyslíku do nístěje A tandemové pece příkonem 4300 Nm³' za hodinu. Po vytvoření aktivní strusky bohaté na kysličník železňatý se dmýchá kyslík tryskou z polohy cca 50 až 70 cm kolmo nad lázní a to během cca 3 až 4 minut, načež še tryska přiblíží k lázni a zahájí se dmýchání vápna příkonem, odpovídajícím rychlosti vyhořívání křemíku. Během cca 7 minut se nadmýchá 1400 kg prachového vápna. V nístěji se vytvoří přibližně 3600 kg strusky o obsahu hlavních složek cca 30 % kysličníku křemičitého, 35% kysličníku vápenatého a 20% kysličníku železnatého. Z této dobře tekuté átrusky se stáhne cca 60%. jejího množství, to je cca 2100 kg, takže v nístěji zůstane asi 1500 kilogramů strusky. Po stažení prvotní strus“ky se buď přisadí cca 450 kg bauxitu nebo _s 200 kg kysličníku hořečnatého, nebo 200 kg „ hliníkových stěrů nebo 450 kg dolomitického vápna a znovu se zahájí dmýchání kyslíku, kterým se zvyšuje obsah kysličníku železnatého. Výše uvedené přísady pro zvýšení tekutosti strusky mohou být také nadmýchány v proudu zkujňovacího plynu po zahájení dmýchání, kterým se zvyšuje nejdříve obsah kysličníku železnatého a snižuje obsah kysličníku křemičitého a postupně se přidává vápno v úhrném množství 1400 kg. Po nadmýchání cca 2600 Nm³ kyslíku se odebírá předzkouška kovů a strusky a měří se teplota lázně. Vlivem oduhličovací reakce se zvýšený obsah kysličníku železnatého snižuje tak, že ke konci tavby má struska složeníAccording to the first example, when refining in the tandem furnace hearth B, the waste tandem furnace 211 is charged with waste gases preheated by the waste gases leaving the tandem furnace hearth B to preheat waste and further poured 62 t of liquid iron of chemical composition 4, 2% carbon, 0.8% silicon, 0.8% manganese, 0.2% phosphorus and 0.03% sulfur. (The percentages given are by weight.) After tapping the hearth of the tandem furnace, oxygen is blown into the hearth of the tandem furnace at a power input of 4300 Nm ³ 'per hour. After the formation of active ferrous oxide slag, the oxygen is blown through the nozzle from a position about 50 to 70 cm perpendicularly above the bath for about 3 to 4 minutes, whereupon the nozzle approaches the bath and blowing lime at a power corresponding to the silicon burn rate. 1400 kg of lime powder is inhaled in about 7 minutes. Approximately 3600 kg of slag is formed in the hearth with a main constituent content of about 30% of silica, 35% of calcium oxide and 20% of iron oxide. Approximately 60% is removed from this well-liquid nose. its amount, which is about 2100 kg, so about 1500 kg of slag remain in the hearth. After downloading the initial slag "alkyl ingredient either about 450 kg bauxite _or MgO 200 kg or 200 kg 'of aluminum dross or 450 kg of dolomitic lime and restarts the oxygen blowing which increases the content of iron oxide. The abovementioned slag flow additives can also be blown in the post-blowing gas stream, which first increases the iron oxide content and decreases the silica content and gradually adds lime in a total amount of 1400 kg. After inhalation of about 2600 Nm ^{3 of} oxygen, a pre-test of metals and slag is taken and the temperature of the bath is measured. Due to the decarburization reaction, the increased iron oxide content decreases so that at the end of the melting the slag has a composition

13,8 % Kysličníku křemičitého, 46,6 % kysličníku vápenatého, 19,6 % kysličníku železnatého, 7,4 % kysličníku manganatého, 4 °/o kysličníku horečnatého, 5,7 % kysličníku hlinitého a 2,9 % kysličníku fosforečného. Před odpichem lze tuto strusku zahustit cca 200 kg prachového vápna nadmýcháním na povrch lázně.13.8% silica, 46.6% calcium oxide, 19.6% iron oxide, 7.4% manganese oxide, 4% magnesium oxide, 5.7% alumina and 2.9% phosphorous oxide. Before tapping, this slag can be thickened with about 200 kg of lime by blowing on the bath surface.

Podle druhého příkladu se do nístěje B tandemové pece vsazuje při zkujňování v nístěji A této pece 23 t odpadu, na který se v předehřátém stavu naleje 61 t tekutého surového železa o chemickém složení 4,1% uhlíku, 1,2 % křemíku, 0,8 % manganu, 0,18 procent fosforu a 0,028 % síry. Uváděná procenta jsou hmotnostní. Po odpichu nístěje A této pece se zahájí- dmýchání kyslíku do nístěje B této pece příkonem 4300 Nm³ za hodinu. Po vytvoření aktivní strusky s vysokým obsahem kysličníku železnatého, to je nad 20 %, se po dmýchání kyslíku po dobu čca 6 minut ze zvýšené polohy, tryska přiblíží k lázni a dmýchá se 2060 kg vápna během cca 8 minut. V nístěji se vytvoří cca 5300 kg strusky s obsahem hlavních složekAccording to a second example, 23 t of waste is charged into the hearth B of the tandem furnace during refining in the hearth A of the furnace to which 61 t of liquid pig iron having a chemical composition of 4.1% carbon, 1.2% silicon, 8% manganese, 0.18% phosphorus and 0.028% sulfur. The percentages are by weight. After the hearth of this furnace has been tapped, oxygen is blown into the hearth of this furnace at a power input of 4300 Nm ³ per hour. After the formation of active slag with a high iron oxide content, i.e. above 20%, after blowing oxygen for about 6 minutes from an elevated position, the nozzle approaches the bath and blows 2060 kg of lime for about 8 minutes. The hearth generates about 5300 kg of slag containing the main constituents

29,8 % kysličníku křemičitého, 35,8 % kysličníku vápenatého a 20,8 % kysličníku železnatého. Tato struska se stáhne v množství cca 3800 kg^to je cca 72 % jejího množství, takže v nístěji zůstane cca 1500 kg strusky. Po stažení strusky se znovu zahájí dmýchání kyslíku a po zvýšení kysličníku železnatého a snížení obsahu kysličníku křemičitého ve strusce se nadmýchá cca 1650 kg vápna, čímž se vytvoří v závěru tavby cca 4500 kg strusky. Při nadmýchání 2700 Nm³ kyslíku se odebere vzorek kovu a strusky a změří,se teplota lázně a lázeň se upraví na žádaný obsah uhlíku. Koncová struska má chemické složení 12,5 % kysličníku křemičitého, 44,3 procenta kysličníku vápenatého, 23,7 % kysličníku železnatého, 6 % kysličníku horečnatého, 4 % kysličníku hlinitého, 5,6 % kysličníku manganatého, 2,6 % kysličníku fosforečného a 1,3 % kysličníku‘chromitého.29.8% silica, 35.8% calcium oxide and 20.8% iron oxide. This slag is withdrawn in an amount of about 3800 kg, i.e. about 72% of its amount, so that about 1500 kg of slag remains in the hearth. After the slag has been withdrawn, the oxygen blowing is started again, and after increasing the iron oxide and decreasing the silica content in the slag, about 1650 kg of lime is blown up, thereby producing about 4500 kg of slag at the end of the melting. Upon inhalation of 2700 Nm ^{3 of} oxygen, a sample of metal and slag is taken and measured, the bath temperature and bath is adjusted to the desired carbon content. The final slag has a chemical composition of 12.5% silica, 44.3% calcium oxide, 23.7% iron oxide, 6% magnesium oxide, 4% alumina, 5.6% manganese oxide, 2.6% phosphorus oxide and 1.3% chromium trioxide.

Při dmýchání kyslíku dvěmi tryskami, lze jednou tryskou dmýchat prachové vápno a druhou tryskou upravovat obsah kysličníku železnatého ve strusce nebo dmýchat prachové vápno oběma trýskami.When blowing oxygen through two nozzles, one can blow powder lime and the other nozzle to adjust the iron oxide content in the slag or blow the powder lime through both nozzles.

Claims

Process for producing steel in a tandem furnace from a silicon-phosphorous feed in a ratio of 2: 1 to 15: 1 by feeding lime to the liquid feed in an oxidizing gas stream, characterized in that starting from 15 to 50% of ferrous oxide in the slag starts Blowing powdered lime to the liquid feed at a rate of 2.1 to 4.7 kg per kg of silicon in the liquid feed and oxygen at a rate of 0.8 to 1.8 Nm ³ per kg of silicon in the liquid feed

BACKGROUND OF THE INVENTION wherein after the slag has been formed, a portion of this slag is removed in an amount of 30 to 90%, after which a new slag is formed by blowing oxygen and lime in an amount of 1.8 to 90%.

5.8 kg per kg of initial silicon content in the liquid feed while maintaining the main components of the slag in the range of 8-16% silica, 30-55% calcium oxide and 15-30% iron oxide.