CS249112B2 - Method of melted metal's controlled refining - Google Patents

Method of melted metal's controlled refining Download PDF

Info

Publication number
CS249112B2
CS249112B2 CS81205A CS20581A CS249112B2 CS 249112 B2 CS249112 B2 CS 249112B2 CS 81205 A CS81205 A CS 81205A CS 20581 A CS20581 A CS 20581A CS 249112 B2 CS249112 B2 CS 249112B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
oxygen
melt
refining
carbon monoxide
flow rate
Prior art date
Application number
CS81205A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Metz
Francois Schleimer
Lucien Lorang
Ferdinand Goedert
Romain Henrion
Fernand Thill
Original Assignee
Arbed
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arbed filed Critical Arbed
Publication of CS249112B2 publication Critical patent/CS249112B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu řízené rafinace roztaveného kovu v konvertorech o průměru 500 cm a hloubce lázně roztaveného kovu 120 cm, prováděné zejména dmýcháním kyslíku shora a vháněním inertního plynu dnem konvertoru.
Pro zvýšení produktivity výroby oceli se jednak hledají prostředky umožňující přidávat maximální množství materiálů obsahujících železo do taveniny, jako jsou například ocelový šrot a/nebo bohaté rudy, jednak je snaha zajistit vyšší jakost vyráběné . oceli co největším odstraněním fosforu a síry, obsažených v kovu určeném k rafinování.
Za tím účelem je známo sledovat vytváření strusky během rafinování a zasahovat regulováním buď množství kyslíku, dmýchaného dmýchací trubkou, nebo regulováním výšky hlavice dmýchací trubky nad hladinou taveniny. V určité míře je vskutku možno regulovat rozdělení dmýchaného kyslíku mezi strusku a kov tím, že se mění vzdálenost mezi koncem dmýchací trubky a hladinou taveniny při konstatntním množství přiváděného kyslíku a pro dané provedení hlavice dmýchací trubky.
Vyšší výška hlavice dmýchací trubky nad hladinou lázně má za následek přednostní oxidaci strusky, která nabývá mechovité struktury, což podporuje odstraňování foe fóru a síry. Naopak malá výším Niť' ? d . · . ' chací trubky nad hladinou tm . e· ..
urychlenému oduhličení p. ke z' šs ám vinu tepla, zejména v místě dop / .· kyslíku, kteréžto teplo se může vvnžL p . c roztavení tuhých látek, přidaných do tavě niny.
Avšak přes používání speciálních nákladných míchacích trubek, zaměřené na zvýšení stupně dodatečného spalování kysličníku uhelnatého u povrchu taveniny, je veškeré vynakládané úsilí, zvýšit teploty u hladiny lázně za účelem roztavení většího množství šrotu, mařeno přítomností tlusté a mechovité vrstvy strusky na povrchu lázně, kterážto vrstva strusky vzniká během rafinace dmýcháním kyslíku shora a působí jako tepelný izolátor vzhledem ke své mechovité struktuře.
Z těchto důvodů byl navržen způsob rafinace, který umožňuje zvětšit obvykle přidávané množství tuhého šrotu, přičemž však nemá výše popsané nevýhody.
Je známý způsob, při němž se tavenina železa rafinuje shora dmýchaným kyslíkem, který se vyznačuje tím, že se jednak rozdělováním kyslíku po hladině taveniny vyvolává v bezprostřední blízkosti hladiny dodatečné spalování kysličníku uhelnatého
4
vznikajícího během oduhličování, jednak se nepřetržitě upravuje tloušťka a struktura strusky porušováním rovnováhy mezí struskou a taveninou tím, že se do taveniny uvádí dnem konvertoru prakticky inertní plyn.
Nicméně však způsob rafinace, při němž je rozhraní mezi kovem a struskou neustále profukováno zdola vháněným plynem a při němž je struska neustále desoxidována a nemůže proto nabýt mechovité struktury, sám o sobě neumožňuje brát zřetel na veškeré reakce probíhající v tavenině a zejména ve strusce.
Struska se totiž musí nutně vyznačovat regulovatelnou mírou reaktivity, jakož i prakticky tekutou konzistencí, rovněž regulovatelnou, aby tím bylo umožněno provádět rafínaci za podmínek, označovaných jako příznivé jak z hlediska dodatečného spalování kysličníku uhelnatého, tak i z hlediska odstranění fosforu a síry z taveniny. Souběžně s tím je nutno sledovat okamžitý stupeň oduhličení lázně v závislosti na množství dmýchaného kyslíku.
Účelem vynálezu proto je, vypracovat způsob úpravy strusky během rafinování roztaveného surového železa, způsob, který umožňuje sledovat průběh termochemických reakcí, odehrávajících se v tavenině a ve strusce, jakož i průběh chování strusky z místního hlediska využitím jednak trvalých parametrů, vázaných na konstrukci zařízení, jednak proměnných parametrů, charakteristických pro řízený průběh termochemických reakcí během rafinování.
Tohoto cíle se dosáhne způsobem řízené rafinace roztaveného kovu v konvertorech o průměru 500 cm a hloubce lázně roztaveného kovu 120 cm, prováděné podle vynálezu, dmýcháním kyslíku shora dmýchací trubkou jednak z hlavního kyslíkového okruhu, jednak ze sekundárního kyslíkového okruhu, který dodává kyslík potřebný pro spalování oixdu uhelnatého vzniklého během rafinování, kteréžto dmýchání kyslíku je doplněno vháněním prakticky inertního· plynu dnem konvertoru, jehož podstata spočívá v tom, že se nepřetržitě měří tloušťka (HSC) vrstvy strusky plovoucí na tavenině, rychlost (DCDT) oduhličování taveniny, jakož i mír (X) dodatečného spalování oxidu uhelnatého, přičemž se průběžně nastavuje výška (HL) dmýchací trubky nad hladinou taveniny, průtokové množství (DOT) veškerého dmýchaného kyslíku, průtokové množství (DOS) sekundárního kyslíku a průtokové množství (F) spodem vháněného plynu v každém okamžiku rafinování podle vztahu
HSC = 389 i- 0,396. HL 1·32^- 229t35 ·
DOT (1 + X) DCDT ,656
- 8 517,02 ' F \ 0871 dot) ve kterém
HSC znamená tloušťku vrstvy strusky (cm), HL znamená výšku dmýchací trubky nad hladinou lázně (cm),
DOT znamená průtokové množství veškerého dmýchaného kyslíku (Nm3. min~i),
DOS znamená průtokové množství sekundárního kyslíku (Nm3. min-1),
F znamená průtokové množství spodem vháněného plynu (Nm3. min-1),
DCDT znamená rychlost oduhličování lázně (kg . min~i) a
X znamená míru dodatečného spalování vzniklého oxidu uhelnatého (% CO2 / (°/o CO + % CO2)].
Pokud se řízená rafinace roztaveného kovu provádí v konvertorech o jiném než uvedeném průměru a o jiné než uvedené hloubce lázně, je třeba hodnoty sčítanců, činitelů a mocnitelů v uvedeném vztahu určit empiricky pro dané zařízení a daný poměr (celkové objemové množství kyslíku přivedeného do strusky/celkové objemové množství zavedeného kyslíku).
Podle vynálezu se rafinace provádí tak, aby bylo zajištěno, že v každém okamžiku během rafinování bude hodnota poměru (tloušťka vrstvy strusky/hloubka lázně) mezi dolní hranící a horní hranicí, které se určí empiricky pro dané rafinační zařízení.
Jakmile jsou jednou tyto meze stanoveny, je možno zvýšit defosforizaci a odsíření lázně takovou úpravou podmínek při rafinaci, že pro zvýšené odstraňování fosforu a síry z taveniny se rafinace provádí při hodnotě poměru (tloušťka vrstvy strusky/uvedená hloubka lázně] blížící se její horní hranici, zatímco při požadavku rostoucího dodatečného spalování vzniklého oxidu uhelnatého se rafinace provádí při hodnotě poměru (tloušťka vrstvy strusky/uvedená hloubka lázně) blížící se její dolní hranici.
K provádění způsobu podle vynálezu se proto určí hodnota poměru (tloušťka vrstvy strusky/hloubka lázně). Zatímco hloubka lázně je konstatní, poněvadž závisí prakticky na množství taveniny a přidaného šrotu, tloušťka vrstvy strusky kolísá. K nepřetržitému určování této tloušťky se s výhodou používá měřicích postupů a zařízení, popsaných v lucemburském patentovém spisu LU 71 261, popřípadě v lucemburském patentovém spisu LU 81 512.
Tyto postupy a zařízení jsou obzvláště vhodné pro začlenění do globálního systému řízení počítačem, jaký je vhodný pro použití při způsobu podle vynálezu. Rovněž tak je tomu, pokud jde o sledování rychlosti oduhličování (DCDT) nepřetržitou analýzou kouřových plynů z konvertoru pomocí hmotového spektrometru a o výpočet míry (x) dodatečného spalování kysličníku uhelnatého· vznikajícího během rafinování.
V poměru (výška dmýchací trubky nad hladinou lázně/průměr konvertoru) je výška dmýchací trubky nad hladinou lázně zřejmě jediným proměnným parametrem. Je však nutné upřesnit, že tento poměr se mění v uvažovaných souvislostech jen velmi málo. Je totiž skutečností, že zatímco dosavadní způsoby rafinace se pokoušejí s nevalnými výsledky regulovat rychlost ' oduhličování lázně změnou průtokového ' množství dmýchaného kyslíku, nastavováním výšky dmýchací trubice nad hladinou lázně a rovněž použitím hlavic dmýchacích trubic, jejichž sklonem je možno nastavit úhel dmýchání kyslíku, omezuje způsob podle vynálezu dmýchací trubku prakticky do role jednoduchého dodavatele kyslíku a rychlost oduhličování kovu reguluje zejména množstvím spodem vháněného plynu.
Jak již bylo výše uvedeno, používá se dmýchací trubky s hlavním kyslíkovým okruhem a se sekudárním kyslíkovým okruhem, aby se dobře odlišil proud kyslíku, určeného k proniknutí do lázně, od proudu sekundárního kyslíku, přiváděného k podpoře dodatečného spalování kysličníku uhelnatého nad hladinou taveniny.
Způsob podle vynálezu vskutku bere zřetel na příslušná průtoková množství celkového kyslíku a sekundárního kyslíku, jakož i na poměr průtokového množství celkového kyslíku k průtokovému množství plynu vháněného spodem do konvertoru.
Podle uvedeného způsobu se pracuje příkladně v jedné ocelárně, kde konvertor má průměr 500 cm a hloubka lázně roztaveného kovu je 120 cm a kde je rovněž upravena speciální dmýchací trubka k dmýchání kyslíku pro dodatečné spalování oxidu uhelnatého.
Tím, že se dmýchání provádí na základě tohoto vztahu, a že je v každém okamžiku zaručeno, že hodnota HSC je v rozmezí 120 až 200 cm, je možno z taveniny o průměrném složení v % hmot:
C = 3,90 %
Mn = 0,28 %
P = 1,65 %
S = 0,025 %
Si = 0,64 % vyrobit v konvertoru ocel s obsahem fosforu P — 0,010 % a síry S = 0,011 % za dosažení těchto parametrů:
spotřeba tekutého surového železa 664 kg . t”1 oceli spotřeba šrotu 440 kg . t_1 oceli výtěžek vztažený na železo 96,5 %
Je zřejmé, že zavedení způsobu podle vynálezu do praktického použití vyžaduje aplikaci počítače, na nějž jsou napojeny měřicí přístroje, resp. vstupy a výstupy průtokoměrů a regulačních ventilů pro použité plyny a které přebírá automatické řízení rafinace způsobem podle vynálezu.

Claims (3)

1. Způsob řízené rafínace roztaveného kovu v konvertorech o průměru 500 cm a hloubce lázně roztaveného kovu 120 cm, prováděné dmýcháním kyslíku shora dmýchací trubkou jednak z hlavního kyslíkového okruhu, jednak ze sekundárního kyslíkového okruhu, který dodává kyslík potřebný pro spalování oxidu uhelnatého vzniklého během rafinování, kteréžto dmýchání kyslíku je doplněno vháněním prakticky inertního plynu dnem konvertoru, vyznačující se tím, že se nepřetržitě měří tloušťka (HSC) vrstvy strusky plovoucí na tavenině, rychlost (DCDT) oduhličování taveniny, jakož i míra (X) dodatečného spalování oxidu uhelnatého, přičemž se průběžně nastavuje výška (HLj dmýchací trubky nad hladinou taveniny, průtokové množství (DOT) veškerého dmýchaného kyslíku, průtokové množství (DOS) sekundárního kyslíku a průtokové množství (F) spodem vháněného plynu v každém okamžiku rafinování podle vztahu
DOT
0 ,856
-8 577,02 ve kterém
HSC znamená tloušťku vrstvy strusky (cm),
HL znamená výšku dmýchací trubky nad hladinou lázně (cm),
DOT znamená průtokové množství veškerého dmýchaného kyslíku (Nm3. min-1),
DOS znamená průtokové množství sekundárního kyslíku (Nm3. mini),
F znamená průtokové množství spodem vháněného plynu (Nm3. mini),
DCDT znamená rychlost oduhlíčování lázně (kg . min_i) a
X znamená míru dodatečného spalování vzniklého oxidu uhelnatého [% CO2 / (% CO + % COz)].
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že pro zvýšené odstraňování fosforu a síry z taveniny se rafinace provádí při hodnotě poměru (tloušťka vrstvy strusky/uvedená hloubka lázně) blížící se její horní hranici.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že při požadavku rostoucího dodatečného spalování vzniklého oxidu uhelnatého se rafinace provádí při hodnotě poměru (tloušťka vrstvy strusky/uvedená hloubka lázně) blížící se její dolní hranici.
CS81205A 1980-01-09 1981-01-09 Method of melted metal's controlled refining CS249112B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU82070A LU82070A1 (fr) 1980-01-09 1980-01-09 Procede d'affinage d'un bain de metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS249112B2 true CS249112B2 (en) 1987-03-12

Family

ID=19729325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS81205A CS249112B2 (en) 1980-01-09 1981-01-09 Method of melted metal's controlled refining

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4334922A (cs)
EP (1) EP0034108B1 (cs)
JP (1) JPS56102509A (cs)
AT (1) ATE14320T1 (cs)
AU (1) AU536836B2 (cs)
BR (1) BR8100121A (cs)
CA (1) CA1157659A (cs)
CS (1) CS249112B2 (cs)
DE (1) DE3171356D1 (cs)
ES (1) ES498381A0 (cs)
LU (1) LU82070A1 (cs)
PL (1) PL229120A1 (cs)
PT (1) PT72323B (cs)
RO (1) RO81435A (cs)
ZA (1) ZA808091B (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4529442A (en) * 1984-04-26 1985-07-16 Allegheny Ludlum Steel Corporation Method for producing steel in a top oxygen blown vessel
US5885322A (en) * 1996-03-22 1999-03-23 Steel Technology Corporation Method for reducing iron losses in an iron smelting process
CN115044729B (zh) * 2022-06-28 2023-11-03 日照钢铁控股集团有限公司 一种高废钢比条件下转炉低热值煤气高效回收方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1363687A (fr) * 1963-07-17 1964-06-12 Bot Brassert Oxygen Technik Ag Procédé et dispositif de réglage de fonctionnement pour opérations de soufflage ou pour des méthodes analogues d'affinage métallurgique
US3871871A (en) * 1967-12-11 1975-03-18 Centre Nat Rech Metall Monitoring and control of pig iron refining
AT297073B (de) * 1969-04-15 1972-03-10 Voest Ag Verfahren zur Messung der Dicke der Schlackenschicht auf metallischen Bädern, insbesondere auf durch Vakuumbehandlung zu entgasenden Schmelzen
BE755456A (fr) * 1969-08-29 1971-03-01 Allegheny Ludlum Ind Inc Decarburation de l'acier fondu
LU69388A1 (cs) * 1973-02-15 1974-05-29
BE795603A (en) * 1973-02-16 1973-08-16 Centre Rech Metallurgique Controlling refining - by simple and rapid determination of carbon dioxide flow rate and foam height

Also Published As

Publication number Publication date
PT72323B (fr) 1981-12-18
ES8203103A1 (es) 1982-03-01
ES498381A0 (es) 1982-03-01
ZA808091B (en) 1982-01-27
AU536836B2 (en) 1984-05-24
US4334922A (en) 1982-06-15
PT72323A (fr) 1981-02-01
RO81435A (ro) 1983-06-01
DE3171356D1 (en) 1985-08-22
EP0034108B1 (fr) 1985-07-17
CA1157659A (fr) 1983-11-29
JPS56102509A (en) 1981-08-17
EP0034108A1 (fr) 1981-08-19
ATE14320T1 (de) 1985-08-15
PL229120A1 (cs) 1981-09-04
BR8100121A (pt) 1981-07-28
LU82070A1 (fr) 1981-09-10
AU6589380A (en) 1981-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4749408A (en) Method of bottom blowing operation of a steel making electric furnace
US4345746A (en) Apparatus for refining ferrous melt with slag conditioning
CN106048129B (zh) 一种磷高铁水条件下转炉高碳低磷终点控制冶金方法
US4761178A (en) Process for heating molten steel contained in a ladle
CN101056995B (zh) 在氩-氧精炼转炉中生产AISI4xx铁素体钢等级的不锈钢
US4419128A (en) Continuous melting, refining and casting process
RU2718500C1 (ru) Трансформируемая металлургическая печь и модульная металлургическая установка, включающая указанную печь, для осуществления технологических способов получения металлов в расплавленном состоянии, в частности стали или чугуна
CS249112B2 (en) Method of melted metal's controlled refining
EP0996749B1 (en) Method for controlling a smelting reduction process
KR100516732B1 (ko) 탄소강 제조를 위한 제강로 운전 방법
SU1695828A3 (ru) Способ продувки расплава в печи
US4242126A (en) Process for the treatment of iron melts and for increasing the scrap portion in the converter
You et al. Oxygen refining of molten high-carbon ferromanganese
CN113106201A (zh) 一种小流量底吹钢包的lf精炼技术
JP4419594B2 (ja) 溶銑の精錬方法
US4529443A (en) System and method for producing steel in a top-blown vessel
US4130419A (en) Process for the purification, modification and heating of a cast-iron melt
JP2565731B2 (ja) 含鉄冷材の溶解方法
SU1544814A1 (ru) Способ производства стали
US3554519A (en) Furnace for producing steel continuously
Ashok et al. Process evaluation of AOD stainless steel making in Salem Steel Plant, SAIL
SU943295A1 (ru) Способ управлени технологическим процессом получени ферромарганца в рудовосстановительной печи
SU1629322A1 (ru) Способ выплавки стали
Panelli et al. Improvements in steelmaking process at SIDERAR
JPS6318014A (ja) 冶金精錬炉における底吹ガスの流量制御方法