DD214389A1 - METHOD FOR THE TREATMENT OF LIQUID STEEL WITH GASOFMAL MEDIA - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung verfolgt das Ziel, bei einer dem Blasprozess im Konverter folgenden Spuelgasbehandlung des Fluessigstahls in der Giesspfanne ein hoeheres Legierungsausbringen, eine bessere Legierungsverteilung, ein bessere Angiessverhalten, bessere und gleichmaessige Werkstoffeigenschaften sowie ein hoeheres Blockstahlausbringen zu erreichen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, fluessige Stahlschmelzen ausserhalb des Schmelzaggregats einer Spuelbehandlung mit einem speziell zusammengesetzten gasfoermigen Medium zu unterziehen. Das Spuelmedium besteht aus einem Stickstoff-Sauerstoffgemisch mit Konzentrationsanteilen von 79-96% Stickstoff und 21-4% Sauerstoff, vorzugsweise mit Konzentrationsanteilen von 88-96% Stickstoff um 12-4% Sauerstoff.Die Spuelbehandlung erfolgt bei einem Spuelgasdruck von 150-500kPa, vorzugsweise bei einem Spuelgasdruck von 200-300kPa. Waehrend des Spuelvorgangs wird der Spuelgasdruck in der Form variert, dass zu Beginn des Spuelens ein hoeherer Spuelgasdruck(250-300kPa) und im letzten Drittel der Spueldauer ein niedriger Spuelgasdruck (150-200kPa) eingestellt wird. Bei der Sauerstofferzeugung anfallendes Restgas, das der vorgenannten Zusammensetzung entspricht, kann als Spuelmedium eingesetzt werden.The invention pursues the goal of achieving a higher alloying output, a better alloy distribution, a better pouring behavior, better and uniform material properties as well as a higher block steel output in a spooling gas treatment of the liquid steel in the ladle following the blowing process in the converter. The essence of the invention is to subject liquid steel melts outside the smelting unit to a sputtering treatment with a specially composed gaseous medium. The spülmedium consists of a nitrogen-oxygen mixture with concentration proportions of 79-96% nitrogen and 21-4% oxygen, preferably with concentrations of 88-96% nitrogen to 12-4% oxygen. The sputtering is carried out at a Spuelgasdruck of 150-500kPa, preferably at a Spuelgasdruck of 200-300kPa. During the spooling process, the sputtering gas pressure is varied so as to set a higher spooling gas pressure (250-300kPa) at the beginning of spooling and a lower spooling gas pressure (150-200kPa) in the last third of the spouting time. Residual gas accumulating in the oxygen production, which corresponds to the abovementioned composition, can be used as a flushing medium.
Description
(Titel der Erfindung(Title of the invention
Verfahren zur Behandlung von FLüssigstahl mit gasförmigen MedienProcess for treating liquid steel with gaseous media
Anwendungsgebiet der Erfindung Anwe area of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von !Flüssigstahl, insbesondere von Flüssigstahl aus bodenblasenden Sauerstoffkonvertern, mit gasförmigen Medien außerhalb des Konverters bzw. Schmelzaggregats zur Ver-The invention relates to a process for the treatment of liquid steel, in particular of liquid steel from bottom-blowing oxygen converters, with gaseous media outside the converter or melting unit for the purpose of
ί .' - ,.·.. . . .ί. ' -, · · ... , ,
j besserung des Legierungsausbringens und der Stahlqualität* Charakteristik der bekannten technischen Lösungen j improvement of Legierungsausbringens and the steel quality * char act eristic of the known technical solutions
Zur Spülgasbehandlung von Flüssigstahl außerhalb des Schmelzaggregats, beispielsweise in Gießpfannen, liegen mehrere Veröffentlichungen vor· Eine ausführliche Beschreibung Über dafür entwickelte Verfahren und Anlagentechnik ist in dem Bericht der Ständigen Kommission des RGW für Schwarzmetällurgie mit dem Titel "Verfahren zur Verbesserung der Stahlqualität und Erhöhung des Ausbringens außerhalb des Ofens" vom Januar 1978 enthalten. In diesem Bericht wird bestätigt, daß durch eine Spülgasbehandlung des flüssigen Stahls in der Gießpfanne Qualitätsverbesserungen und ökonomische Vorteile erreichbar sind« Diese lassen sich wie folgt zusammenfassen:For the purge gas treatment of liquid steel outside the smelting unit, for example in ladles, several publications are available. A detailed description The process and plant technology developed for this purpose is described in the report of the Standing Commission of the CMEA for Black Metallurgy entitled "Process for improving the steel quality and increasing the output outside the furnace "of January 1978. This report confirms that quality improvements and economic benefits can be achieved by purifying the liquid steel in the ladle. "These can be summarized as follows:
- Beschleunigung der Desoxydationskinetik als Folge der besseren Durchmischung des Stahls- Acceleration of the deoxidation kinetics as a result of better mixing of the steel
- Bessere Abscheidung nichtmetallischer Einschlüsse- Better separation of non-metallic inclusions
- Homogenisierung der flüssigen Stahlschmelze.- Homogenization of the liquid molten steel.
Alle in dem vorgenannten Bericht angeführten lösungswege beinhalten die Anwendung inerter Gase zur Erzielung der Spüleffekte. Als verwendbare Spülmedien werden in dem RGW-^Bericht ausschließlich Argon und Stickstoff genannt»All of the solutions outlined in the above report involve the use of inert gases to achieve the flushing effects. The most suitable flushing media in the RGW report are argon and nitrogen »
Auch in der DE-OS 2 253 630 wird als Spülgas ein neutrales oder inertes Gas angeführt, das die Aufgabe hat, eine gleichmäßigere Verteilung von Pfannenzusätzen als Spülgas zu ermöglichen·Also in DE-OS 2 253 630, a neutral or inert gas is cited as purge gas, which has the task to allow a more uniform distribution of pan additives as purge gas ·
In der DE-OS 2 419 070 wird ein Verfahren zur Herstellung von Stahl mit verbesserten Zähigkeiteeigenschaften beschrieben. Dieses Verfahren beinhaltet das Einblasen von Kalzium-Silizium mit einem nicht näher beschriebenen Trägergas. Dazu sind aufwendige Injektionseinrichtungen erforderlich. Die erreichbaren Effekte werden durch hohe Materialkosten für das einzublasende feinkörnige Kalzium-Silizium beeinträchtigt.In DE-OS 2,419,070 a process for the production of steel with improved Zähigkeiteeigenschaften is described. This method involves the injection of calcium silicon with a carrier gas not described in detail. This requires expensive injection devices. The achievable effects are impaired by high material costs for the fine-grained calcium silicon to be injected.
Eine weitere Offenlegungsschrift DE-OS 1 924 403 bezieht sich auf das Einblasen von Spülgas in Form von Ar2, N2, CIo, CGI. oder CF* unter Beachtung bestimmter geometrischer Bedingungen»Another laid-open specification DE-OS 1 924 403 relates to the injection of purge gas in the form of Ar 2 , N 2 , Clo, CGI. or CF * under consideration of certain geometric conditions »
Schließlich beziehen sich Veröffentlichungen in der Fachzeitschrift "Neue Hütte", 22 (1977) 4, Seite 217 - 222, auf die Inertgasspülung von 200 t- bzw. 80 t - Schmelzen aus dem SM-Ofen. Als erreichbare Vorteile werden bessere Vergießbarkeit, Homogenisierung und Legierungseinsparungen ausgewiesen. Auch in diesen Veröffentlichungen werden als einsetzbare Spülgase Argon und Stickstoff genannt»Finally, publications in the journal "Neue Hütte", 22 (1977) 4, page 217-222, relate to the inert gas purging of 200 t and 80 t melts from the SM furnace. Achievable benefits include better castability, homogenization, and alloy savings. Also in these publications are called usable purge gases argon and nitrogen ».
Alle angeführten Verfahren haben den Nachteil aufzuweisen, daß kostenaufwendige Inertgase, wie Argon und Stickstoff, als Spülmedien eingeblasen werden und zusätzliche Einrichtungen für Transport und Speicherung erforderlich sind«All of the mentioned methods have the disadvantage that expensive inert gases, such as argon and nitrogen, are blown in as flushing media and additional facilities for transport and storage are required. «
Weitere IJachteile sind darin zu sehen, daß die Abstichschlacke entfernt werden muß und spezielles Feuerfestmaterial für die Pfannenzustellung notwendig ist» Dadurch entstehen beträchtliche Zusatzkosten·Further disadvantages are that the tapping slag has to be removed and special refractory material is necessary for the ladle delivery. This results in considerable additional costs.
Ziel der Erfindung Object of the invention
Die Erfindung verfolgt das Ziel, bei einer dem Blasprozeß im Konverter folgenden Spülgasbehandlung des Plüssigstahls in der Gießpfanne ein höheres Mangan-Ausbringen, eine bessere Legierungsverteilung, ein besseres Angießverhalten, bessere und gleichmäßigere Werkstoffeigenschaften sowie ein höheres Blockstahlausbringen zu erreichen»The invention has the aim of achieving a higher manganese yielding, a better alloy distribution, a better sprue behavior, better and more uniform material properties as well as a higher block steel yield at a purge gas treatment of the plunger steel in the ladle following the blowing process in the converter.
Dag_Wegen der Erfindunp"Dag_Wegen d the Erf indunp "
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flüssige Stahlschmelzen außerhalb des Schmelzaggregats, beispielsweise in Gießpfannen,einer Spülbehandlung mit einem speziell zusammengesetzten reaktionsträgen gasförmigen Medium zu unterziehen« Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für die Spülbehandlung als Spülgas ein Stickstoff,- Sauerstoffgemisch mit verhältnismäßig geringem Säuerstoffanteil eingebläsen wird· Es wurde gefunden, daß im Gegensatz zu bekannten Lösungen, die die Verwendung technisch reiner Inertgase als Spülmedien voraussetzen, auch sauerstoffhaltige Spülgasgemische einsetzbar sind, wenn bestimmte technologische Bedingungen eingehalten werden« So wird erfindungsgemäß ein gasförmiges Stickstoff Sauerstoff - Gemisch mit Konzentrationsanteilen von 79 96 % Stickstoff und 21 - 4 % Sauerstoff als Spülgas verwendet, wobei vorzugsweise Konzentrationsanteile von 88 '96 % Stickstoff und 12 - 4 % Sauerstoff eingehalten werden« Die Spülbehandlung erfolgt bei einem Spülgasdruck von 150 500 kPa, vorzugsweise bei einem Spülgasdruck von 200 300 kPa und mit einer Spülgasmenge von 10 - 60 l/t Flüssigstahl,, wobei der Spülgasdruck während des Spülens variiert wird. Die Variierung des Spülgasdruckes erfolgt in der Form, daß zu Beginn des Spülens ein höherer Druck, beispielsweise 250 - 300 kPa, eingestellt und der SpülVorgang mit einem geringen Druck in Höhe von 150 - 200 kPa abgeschlossen wird«The invention has the object of providing liquid steel melts outside of the melting unit, for example, in ladles, a rinsing treatment with a specially composed reaction inert gaseous medium to undergo. According to the invention the object is achieved in that for the rinsing treatment as a purge nitrogen, oxygen mixture with relatively low It has been found that, in contrast to known solutions, which require the use of technically pure inert gases as flushing media, also oxygen-containing purge gas mixtures can be used if certain technological conditions are met "Thus, according to the invention, a gaseous nitrogen oxygen mixture with concentration fractions of 79 96 % nitrogen and 21 - 4 % oxygen used as a purge gas, preferably concentrations of 88 '96 % nitrogen and 12 - 4 % oxygen are maintained «The Spülbehandl The reaction takes place at a purge gas pressure of 150 500 kPa, preferably at a purge gas pressure of 200 300 kPa and with a purge gas of 10 - 60 l / t of liquid steel, wherein the purge gas pressure is varied during purging. The variation of the purging gas pressure takes place in such a way that at the beginning of purging a higher pressure, for example 250-300 kPa, is set and the rinsing process is completed at a low pressure of 150-200 kPa.
Die erfindungsgemäße Lösung schließt ein, daß in Sauerstofferzeugungsanlagen anfallende Stickstoff-Sauerstoff-Gemische mit den definierten Konzentrationen an Stickstoff und Sauerstoff^ die unter der technischen Bezeichnung "Restgas" bekannt sind, bei Einhaltung der vorgenannten Spülparameter ohne nachteilige Auswirkungen auf die Stahlqualität zum Spülen von flüssigem Stahl angewendet werden.The solution according to the invention includes nitrogen-oxygen mixtures obtained in oxygen production plants with the defined concentrations of nitrogen and oxygen which are known under the technical name "residual gas" while adhering to the aforementioned rinsing parameters without detrimental effect on the quality of the steel for rinsing liquid Steel are applied.
Ausführungsbeispiel . Embodiment .
In einem bodenblasenden Sauerstoffkonverter wurde eine Autoraatenstahlcharge der Stahlmarke 9 S Mti 28 mit folgender Richtanalyse erzeugt:In a bottom-blowing oxygen converter, a steel grade of steel grade 9 S Mti 28 was produced with the following directional analysis:
* 0,14 % G .« 0,05 % Si 0,90 - 1,30 % Mh = 0,100 % Έ 0,240 - 0,320 % S* 0,14 % G. «0,05 % Si 0,90 - 1,30 % Mh = 0,100 % Έ 0,240 - 0,320 % S
Der Einsatz bestand aus 22 t flüssigem Thomas-Roheisen und 5 t Schrott. Wach Beendigung des Blasprozesses erfolgte eine Temperaturmessung, die mit 1943 K den technologischen Anforderungen entsprach. Anschließend wurde eine Stahlvorprobe entnommen und analysiert· Die Vorprobenanalyse ergab 0,^5 % Mn, 0,052 % P und 0,030 % S. Danach wurde die flüssige Schlacke über die Konvertermündung abgekippt» Die im Konverter verbliebene Restschlacke wurde anschließend mit Kalk abgesteift, um ein Mitlaufen der Schlacke beim Abstechen des Stahls zu vermeiden. Nach Bereitstellung des Gießwagens wurde abgestochen. -Während des Abstichs erfolgte die Zugabe von 360 kg Ferro-Mangan carbure und 86 kg Schwefel bei ca. 1/4 Pfannenfüllgrad, Im Gegensatz zu ungespülten Chargen erfolgte kein Ferro-Mangan-Zusatζ in den Konverter. Das gesamte Ferro-Mangan wurde in die Pfanne zugegeben.The mission consisted of 22 tons of liquid Thomas pig iron and 5 tons of scrap metal. At the end of the blowing process, a temperature measurement was performed, which corresponded to the technological requirements with 1943 K. Afterwards, a steel pre-sample was taken and analyzed. The pre-sample analysis yielded 0, 5 % Mn, 0.052 % P and 0.030 % S. Thereafter, the liquid slag was dumped over the converter mouth. The residual slag remaining in the converter was then licked with lime to co-run to avoid the slag when cutting off the steel. After provision of the pouring trolley was tapped. During the tapping, the addition of 360 kg of ferro-manganese carbure and 86 kg of sulfur was carried out at about 1/4 Pfannenfüllgrad, In contrast to unsweetened batches was no Ferro-manganese Zusatζ in the converter. All ferro-manganese was added to the pan.
Nach Beendigung des Abstiches erfolgte der Transport des Plüssigstahls mittels Gießwagens zum Spülstand. Die Transportzeit betrug 30 Sekunden. Vor Beginn des Spülens erfolgte eine Messung der Stahltemperatur mittels Tauchlanze, Diese Messung ergab 1823 K. Daran anschließend erfolgte die Spülgasbehandlung mit einem Stickstoff-Sauerstoffgemisch (94 % N2, 6 % O2).After completion of the tapping, the transport of the Plüssigstahls was carried out by pouring trolley to the rinse. The transport time was 30 seconds. Before the beginning of rinsing, the steel temperature was measured by means of an immersion lance. This measurement yielded 1823 K. Subsequently, the purge gas treatment was carried out with a nitrogen-oxygen mixture (94 % N 2 , 6 % O 2 ).
Die Spüldaüer betrug 2,5 Minuten bei einem Spülgasdruck von 300 kPa in den ersten beiden Dritteln und 200 kPa im letzten Drittel der Spülperiode. Der Spülgasverbrauch lag bei cae 625 1« Pur das Einblasen des Spülgases wurde eine feuerfest ummantelte Lanze benutzt· Ein Schlackenwechsel erfolgte nicht» Nach Abschluß der Spülbehandlung wurde erneut eine Temperaturmessung durchgeführt· Diese Messung ergab 1803 K* Anschließend wurde die Charge mittels Gießwagens in die Gießhalle gefahren und fallend in Kokillen des !Formats N 390 abgegossen· Die Analyse der Fertigprobe ergab folgende Zusammensetzung:The flushing time was 2.5 minutes at a purge gas pressure of 300 kPa in the first two-thirds and 200 kPa in the last third of the purge period. The purging gas was approximately e 625 1 «Pur injecting the purge gas a fireproof sheathed lance was used · A slag exchange did not take place" After the rinse temperature measurement was performed again · This measurement gave 1,803 K * Then the batch was determined by casting carriage in the The casting hall was lowered and poured down into molds of the N 390 format · The analysis of the final sample showed the following composition:
0,13 % C 0,01 % Si 1,02 % Mn0.13 % C 0.01 % Si 1.02 % Mn
0,056 % P 0,285 % 5 0.056 % P 0.285 % 5
Durch Wegfall der sonst erforderlichen Teillegierung im Konverter verminderte sich der zur Erreichung der geforderten Richtanalyse notwendige Ferro-Mangan-Zusatz unter vergleichbaren Bedingungen um 80 kg/Charge· Das Chargengewicht betrug 25 t Flüssigstahl· Die Charge wurde störungsfrei vergossen, die Gießpfanne zeigte nach beendetem Gießen keinerlei Ansätze»By omitting the otherwise required partial alloy in the converter, the necessary to achieve the required directional analysis ferro-manganese additive reduced under comparable conditions by 80 kg / batch · The batch weight was 25 t of liquid steel · The batch was purged trouble-free, the ladle showed after completion of the casting no approaches »
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD24972383A DD214389B1 (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | METHOD FOR THE TREATMENT OF LIQUID STEEL WITH GASOFMAL MEDIA |
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DD24972383A DD214389B1 (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | METHOD FOR THE TREATMENT OF LIQUID STEEL WITH GASOFMAL MEDIA |
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DD214389A1 true DD214389A1 (en) | 1984-10-10 |
DD214389B1 DD214389B1 (en) | 1987-03-11 |
Family
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Family Applications (1)
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DD24972383A DD214389B1 (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | METHOD FOR THE TREATMENT OF LIQUID STEEL WITH GASOFMAL MEDIA |
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DD (1) | DD214389B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3416489A1 (en) * | 1983-05-05 | 1985-03-28 | Akad Landwirtschaftswiss Ddr | Cassette for plants and apparatus for introducing and extracting the plants |
-
1983
- 1983-04-11 DD DD24972383A patent/DD214389B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3416489A1 (en) * | 1983-05-05 | 1985-03-28 | Akad Landwirtschaftswiss Ddr | Cassette for plants and apparatus for introducing and extracting the plants |
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DD214389B1 (en) | 1987-03-11 |
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