EP2379754A1 - Verfahren zum erzeugen von stahl mit niedrigem phosphorgehalt in einem sauerstoffkonverter - Google Patents
Verfahren zum erzeugen von stahl mit niedrigem phosphorgehalt in einem sauerstoffkonverterInfo
- Publication number
- EP2379754A1 EP2379754A1 EP09807665A EP09807665A EP2379754A1 EP 2379754 A1 EP2379754 A1 EP 2379754A1 EP 09807665 A EP09807665 A EP 09807665A EP 09807665 A EP09807665 A EP 09807665A EP 2379754 A1 EP2379754 A1 EP 2379754A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- oxygen
- amount
- scrap
- silicon
- lance
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 14
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 13
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 12
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 9
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 238000004091 panning Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/32—Blowing from above
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Definitions
- the invention relates to a method for producing steel with a low phosphorus content in an oxygen converter, in which a molten pig iron is refined by means of an oxygen lance on the bath level of the melt abandoned technically pure oxygen according to a lance timetable.
- melt steel in an oxygen converter or similar melting unit the melt is refined with technically pure oxygen by means of an oxygen lance.
- oxygen lance There are different metallurgical processes performed in the following order over the entire blowing time.
- the lance height Lx via bath level is defined by the percentage penetration depth of the oxygen jet Lo (jet penetration) to the height of the steel bath Lb.
- the starting conditions for Lo at the beginning of blowing are about 40% and to blistering for the
- Lo f (lance head configuration (nozzle angle, nozzle diameter, number of nozzles),
- the lance height Lx becomes gradually after reaching a percentage of partial oxygen
- Refractory material of converter lining by different measures such as Torkretieren, slag splashing, stiffening of the slag and panning, floor care, etc. may well be possible.
- the silicon values of 0.3 -1.8% can vary from melt to melt. Furthermore, it can be at non-optimized care of the refractory material to considerable
- the object of the invention is to optimize the method of the type mentioned so that a low phosphorus content in the steel can be achieved while maintaining a high process reliability.
- This object is achieved according to the invention with a method for producing steel with a low phosphorus content in an oxygen converter, in which a pig iron melt is refined by means of an oxygen lance on the bath level of the melt abandoned technically pure oxygen according to a lance timetable, which is characterized in that for Lanzenfahrplan the lance height above the bath level of the melt and the absolute duration of the injected partial oxygen quantity is gradually adjusted depending on the silicon content of the pig iron used and the necessary slagging of Si and Fe.
- the C content of the pig iron has an influence on the blow pattern over the necessary total amount of oxygen, it has no influence on the optimal slag formation. Therefore, the influence of the silicon content in the pig iron on optimal process control must be paid more attention.
- the core of the invention consists in the dynamic change of the partial oxygen quantities of the first stages of the lunar timetable or blow pattern (40-55% jet penetration) as a function of the amount of silicon (Equation 2) by means of the calculation of the stoichiometrically at least necessary oxygen amounts for the complete slagging of silicon (m ⁇ si -> s ⁇ o2) and the amount of oxygen required for maximum lime solubility in the slag (m ⁇ Fe ⁇ Feo) for the partial slagging of iron to FeO. (Equations 3 and 4)
- Table 1 The calculation shown in Table 1 is intended to represent which oxygen quantities are at least necessary at a pig iron quantity of 180 l for the desilication and an iron slag necessary for an optimal lime solution at different silicon contents in the pig iron. (35 1 scrap with 0 0.3% Si)
- Oxygen levels for the slagging of Mn and P are not considered here.
- the silicon content in pig iron determines the time required for optimal slag formation in the first few minutes of blowing of an oxygen converter. Until the completion of the silicon slag, the decarburization reaction is not initiated, i. in time also no CO gas production takes place.
- the applied lance height must take account of the fact that the time duration of the first stages for a jet penetration of 40%, or 48% within the given blow pattern, in percent to the necessary total oxygen quantity is the minimum amount of oxygen required for the Si and Fe slagging. fits. Since the amount of lime necessary for the converter process is also proportionally dependent on the silicon content in the pig iron, the dynamics of the stages of the blow pattern ensure optimum lime solubility at the beginning of the process.
- the delivery rate of the Kalkzugabesysteme the converter are adapted to the dynamic blow pattern. That The addition of the necessary amount of lime to the converter must be completed before the lance reaches a position for deep stoking (jet penetration 60-65%). This is to achieve optimum dephosphorization while ensuring process reliability. This can be done dynamically or by choosing a min. Necessary delivery rate, which ensures that the entire amount of lime before starting the o. G. Lance position was promoted via steel bath for the Tiefstentkohlung in the converter.
- the lance height must be corrected upwards to guarantee a constant jet penetration.
- the level of the bath would only be reduced vertically to the floor of the hut and would have little effect on the height of the steel.
- the bath height was equated to the bath level of a newly delivered converter.
- it is usually a construction of the bath with an impairment of the effectiveness of the floor rinse.
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)
Abstract
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem eine Roheisenschmelze durch mittels einer Sauerstoffpflanze auf den Badspiegel der Schmelze aufgegebenen technisch reinen Sauerstoff nach einem Lanzenfahrplan gefrischt wird. Erfindungsgemäß werden für den Lanzenfahrplan die Lanzenhöhe über dem Badspiegel der Schmelze und die absolute Zeitdauer der eingeblasenen Teilsauerstoffmenge stufenweise in Abhängigkeit von dem Siliziumgehalt des eingesetzten Roheisens und der notwendigen Verschlackung von Si und Fe eingestellt.
Description
PATENTANWÄLTE • HEMMERICH & KOLLEGEN
Verfahren zum Erzeugen von Stahl mit niedrigem Phoshorgehalt in einem Sauerstoffkonverter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Stahl mit niedrigem Phoshorgehalt in einem Sauerstoffkonverter, bei dem eine Roheisenschmelze durch mittels einer Sauerstofflanze auf den Badspiegel der Schmelze aufgegebenen technisch reinen Sauerstoff nach einem Lanzenfahrplan gefrischt wird.
Zum Erschmelzen von Stahl in einem Sauerstoffkonverter oder ähnlichen Schmelzaggregat wird mittels einer Sauerstofflanze die Schmelze mit technisch reinem Sauerstoff gefrischt. Es werden über die gesamte Blaszeit verschiedene metallurgische Prozesse in folgender Reihenfolge verrichtet.
1) Entsilizierung des Roheisens unter Bildung von SiO.
2) Bildung einer Reaktionsfähigen Schlacke mit einem hohen Kalklöslichkeitsgrad. (Verschlacken von Eisen zu FeO)
3) Entphosphorung
4) Entkohlung
Zum Erreichen der metallurgischen Ziele unter Gewährleistung einer hohen Prozesssicheheit wird hierfür eine klar definierte Lanzenhöhe über Badspiegel für einen klar definierten
Sauerstoffdurchfluss angefahren. Die Lanzenhöhe Lx über Badspiegel wird durch die prozentuale Eindringtiefe des Sauerstoffstrahls Lo (Jetpenetration) zur Höhe des Stahlbades Lb definiert. Die Startbedingungen für Lo zu Blasbeginn liegen bei ca. 40% und zu Blasende für die
Tiefstentkohlung bis zu 65%.
Lb = f( Schrott- und Roheisenmenge * Flüssigausbringen, Konverterinnengeometrie )
Lo = f(Lanzenkopfkonfiguration (Düsenwinkel, Düsendurchmesser, Anzahl der Düsen),
Sauerstoffdurchfluss)
Lx = f(Lo/Lb)
Die Lanzenhöhe Lx wird stufenweise nach Erreichen einer prozentualen Teilsauerstoffmenge
( O%i...x ) zur benötigten Gesamtsauerstoffmenge (O∑) verringert.
Ist einmal ein optimales Blow Pattern für den Sauerstoff und Bodenspülung gefunden wird dieses meist über die gesamte Konverterreise benutzt.
Dies kann bei relativ stabilen Siliciumgehalten im Roheisen und stetiger Pflege des
Feuerfestmaterials der Konverterausmauerung durch unterschiedliche Maßnahmen wie
Torkretieren, Slag splashing, Absteifen der Restschlacke und Schwenken, Bodenpflege usw. durchaus auch möglich sein.
Beim Frischen von Roheisen von unterschiedlichen Hochöfen bei integrierten Hüttenwerken können die Siliciumwerte von 0,3 -1 ,8% von Schmelze zu Schmelze schwanken. Des weiteren kann es bei nicht optimierten Pflegemaßnahmen des Feuerfestmaterials zu erheblichen
Schwankungen des Badspiegels ( Lb ) kommen.
Dies muss durch eine Dynamisierung des Blow pattern Rechnung getragen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu optimieren, dass ein niedriger Phosphorgehalt im Stahl erreichbar ist unter Beibehaltung einer hohen Prozesssicherheit.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Erzeugen von Stahl mit niedrigem Phoshorgehalt in einem Sauerstoffkonverter, bei dem eine Roheisenschmelze durch mittels einer Sauerstofflanze auf den Badspiegel der Schmelze aufgegebenen technisch reinen Sauerstoff nach einem Lanzenfahrplan gefrischt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, dass für den Lanzenfahrplan die Lanzenhöhe über dem Badspiegel der Schmelze und die absolute Zeitdauer der eingeblasenen Teilsauerstoffmenge stufenweise in Abhängigkeit von dem Siliziumgehalt des eingesetzten Roheisens und der notwendigen Verschlackung von Si und Fe eingestellt wird.
Vorzugsweise Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden nachfolgend erläutert.
Die Änderungen der Siliciumgehalte des Roheisens ( %SiRE ) von Schmelze zu Schmelze und des Badspiegels ( Lb ) über die Konverterreise (Lifetime BOF) müssen direkt auf den Blow Pattern dynamisch Einfluss nehmen, d.h.
1) Absolute Zeitdauer einer Teilsauerstoffmenge der einzelnen Stufen in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens ( 0%i...x ) = f ( %SiRE ) und der notwendigen Zeitdauer für die Verschlackung von Si und Fe.
(„horizontale Dynamisierung")
2) Lanzenhöhe über Badspiegel = f (aktuellen Badhöhe Lb) bei x% Jetpenetration = const. (Bei neu zugestellten BOF's ist der Badspiegel über dem Konverterboden mit der Badhöhe identisch! Dies ändert sich mit zunehmenden Feuerfestverschleiß im Wandbereich des Konverters)
(„vertikale Dynamisierung")
1) Schwankungen der Kohlenstoff- und Siliciumgehalte im Roheisen können bis jetzt nur relativ die absolute Zeitdauer einer Teilsauerstoffmenge ( O%i...x ) der Stufen im Blow Pattern (Lanzenfahrplan) verlängern oder verkürzen, je nachdem welche Gesamtsauerstoffmenge entsprechend (Gleichung 1) benötigt wird. Diese relative Änderung ist jedoch nicht immer für eine optimale Prozessführung ausreichend, da sich der Kohlenstoffgehalt nicht linear proportional zum Siliciumgehalt des Roheisens verändert und in Abhängigkeit vom Siliciumgehalt der Roheisens ( %SiRE ) und der chargierten Roheisenmenge die notwendige Kalkmenge definiert wird. Diese wird über eine Konstante, der Schlackenbasizität ( B ) von 3,0 ... 3,5 errechnet und ist somit klar definiert.
Gesamtsauerstoffmenge (O∑) = f( mCRE+schrott, mSiRE+schro«, mMnRE+schrott, mPRE+Schrolt ... ) ( 1 )
- mCRE+schrott = Masse Kohlenstoff aus chargierten Roheisen und Schrott, entsprechend: Si = Silizium, Mn = Mangan, P = Phosphor [ kg ]
Der C - Gehalt des Roheisens hat zwar über die notwendige Gesamtsauerstoffmenge Einfluss auf den Blow Pattern, jedoch keinen Einfuß auf die optimale Schlackenbildung. Deshalb muss dem Einfluss des Siliziumgehaltes im Roheisen auf eine optimale Prozessführung mehr Beachtung geschenkt werden.
Der Kern der Erfindung besteht in der dynamischen Änderung der Teilsauerstoffmengen der ersten Stufen des Lanzenfahrplanes oder Blow Pattern (40 - 55 % Jetpenetration) in Abhängigkeit von der Siliziummenge (Gleichung 2) mittels der Errechnung der stoichiometrisch mindestens notwendigen Sauerstoffmengen zum vollständigen Verschlacken von Silizium ( mθ si — > sιo2 ) und der für eine maximale Kalklöslichkeit in der Schlacke benötigte Sauerstoffmenge ( mθ Fe → Feo ) zur Teilverschlackung von Eisen zu FeO. (Gleichungen 3 und 4)
mSiRE+Schrott = (%SiRE * (TlRE ) + (%SiSohrolt * ITIschrott ) ( 2 )
- %SJRE = Prozentualer Siliziumgehalt im Roheisen,
- ITIRE = Menge des chargierten Roheisens [ t ]
- %Sisohrott = durchschnittlicher prozentualer Siliziumgehalt im Schrott
- mschrott = chargierte Schrottmenge [ t ]
( mθ si → Si02 ) = 0,7967 * mSiRE+schroH [Nm3] ( 3 )
( mθ Fe → Feo ) = 0,579 * mθ s.→s.02 [Nm3] ( 4 )
Die in Tabelle 1 dargestellte Berechnung soll darstellen, welche Sauerstoffmengen bei einer Roheisenmenge von 180 1 für die Entsilizierung und einer für eine optimale Kalklösung notwendigen Eisenverschlackung bei unterschiedlichen Siliziumgehalten im Roheisen mindestens notwendig sind. (35 1 Schrott mit 0 0,3 % Si)
Sauerstoffmengen für die Verschlackung von Mn und P werden hier nicht berücksichtigt. Der Siliciumgehalt im Roheisen bestimmt die notwendige Zeit für eine optimale Schlackenbildung in den ersten Blasminuten eines Sauerstoffkonverters. Bis zum Abschluss der Siliziumverschlackung wird die Entkohlungsreaktion nicht angestoßen, d.h. in der Zeit findet auch keine CO-Gas-Erzeugung statt. Die angefahrene Lanzenhöhe muss dem derart Rechnung tragen, dass die Zeitdauer der ersten Stufen für eine Jetpenetration von 40%, bzw. 48% innerhalb des vorgegebenen Blow Pattern prozentual auf die notwendige Gesamtsauerstoffmenge dem für die Si- und Fe- Verschlackung mindestens notwendigen Sauerstoffmengen ange-passt wird. Da die für den Konverterprozess notwendige Kalkmenge vom Siliziumgehalt im Roheisen auch proportional abhängig ist, wird durch die Dynamisierung der Stufen des Blow Pattern eine optimale Kalklöslichkeit zu Prozessbeginn gewährleistet.
Gleichzeitig wird vorgeschlagen, die Förderleistung der Kalkzugabesysteme des Konverters dem dynamisierten Blow Pattern angepasst werden. D.h. die Zugabe der notwendigen Kalkmenge in den Konverter muss abgeschlossen sein, bevor die Lanze eine Position für die Tiefstentkohlung (Jetpentetration 60-65%) anfährt. Damit soll eine optimale Entphosphorung bei gleichzeitiger Prozesssicherheit erreicht werden. Dies kann dynamisch erfolgen oder durch die Wahl einer mind. notwendigen Förderleistung, welche sicherstellt, dass die gesamte Kalkmenge vor Anfahren der o. g. Lanzenposition über Stahlbad für die Tiefstentkohlung in den Konverter gefördert wurde.
2) Über die Konverterreise (Lifetime) verschleißt die feuerfeste Ausmauerung eines Konverters und die Badhöhe wird zunehmend flacher, d.h. der Badspiegel verringert sich mit der Anzahl der erzeugten Schmelzen. Um einen gleich bleibenden Lanzenabstand zum Bad zu gewährleisten, wird nach jeder Badspiegelmessung im System (meist Level 1) über den Encoder der
Lanzenposition die anzufahrende Lanzenhöhe über dem Badspiegel korrigiert. Dies ist allgemeine Stahlwerkspraxis.
Der Kern des Verfahrens besteht somit auch darin, dass nicht die absolute Lanzenhöhe über Bad einen sicheren Prozess garantiert, sondern die Stufen über das Verhältnis der absolute Eindringtiefe (Lo) des Sauerstoffstahls zur Badhöhe (Lb) definiert werden muss, d.h. bei absinkender Badhöhe über die Konverterreise, muss der Lanzenabstand (Lx) zum Bad steigen, um das prozentuale Verhältnis Jetpenetration=(Lo/Lb)=const. zu garantieren.
Tabelle 2 zeigt als Fallbeispiel 1 die Änderung der Jetpenetration über die Konverterreise bei absinkenden Badspiegel = Badhöhe. (100% Wandverschleiß, kein Bodenverschleiß) In diesem Fall würde der Konverter mit zunehmenden Verschleiß und sich verringerten Badspiegel immer härter blasen, obwohl die absolute Lanzenhöhe über Stahlbad gleich bleibt.
Im Extremfall kann es bei einer prozentualen Eindringtiefe des Sauerstoffstrahls in das Stahlbad von über 70% zu massiven Auswaschungen im Bodenbereich kommen. Dies führt nicht nur zu erhöhten Pflegemaßnahmen, sondern kann im Extremfall zu einer massiven Anlagengefährdung führen. Des weiteren würden die nötwendigen Phosphorwerte zu Blasende immer schwieriger erreicht werden.
Tabelle 3 zeigt die zum Patent vorgeschlagene „vertikale Dynamisierung" des Lanzenfahrplans (Blow Pattern) durch das Anpassen der angefahrenen Lanzenhöhen auf den sich über die Konverterreise absinkenden Badspiegel = Badhöhe.
Mit zunehmenden Verschleiß des FF-Futters und Absinken des Badspiegels muss die Lanzenhöhe nach oben korrigiert werden, um eine konstante Jetpentetration zu garantieren. Jedoch wird dies für den Blasbeginn mit absinkendem Badspiegel immer schwieriger, da die Lanze den zylindrischen Teil des Konverters nicht verlassen sollte. Durch Verringerung des Sauerstoffdurchflusses nur für die erste Stufe (40% Jet-Penetration) von 760 auf 700 Nrrr7min kann man die notwendige Lanzenhöhe von 3982 mm auf 3622 mm verringern.
Für das Fallbeispiel 2 (100 % Bodenverschleiß und kein Wandverschleiß) kann in erster Nährung für die Badhöhe Lb der Badspiegel = Badhöhe eines neu zugestellten Konverters angenommen werden (ISDEMIR für 200 1 = 1610 mm).
D.h. der Badspiegel würde sich für dieses Fallbeispiel nur vertikal zum Hüttenflur verringern und wenig Einfuß auf die Stahlhöhe nehmen.
In der Konverterpraxis gibt es sowohl einen Boden- und Wandverschleiß der feuerfesten Zustellung. Interessant ist hierbei der Einfluss des Wandverschleißes auf die geringer werdende Badhöhe. Durch verschiedene Pflegemaßnahmen im Wandbereich kann dieser Einfluss schwanken und kann bei annährend gleich bleibenden Bodenverschleiß, nach erfolgter Pflegmaßnahme zu einem höheren gemessenen Badspiegel führen. Insgesamt über die Konverterreise wurde der Einfluss des Wandverschleißes von ca. 24% zur Änderung Badspiegels gefunden.
Um praxisnahe vertikal dynamisierte Lanzenfahrpläne über die gesamte Konverter-reise zu berechnen wurde zum Fallbeispiel 2 in Tabelle 2 ein Korrektorfaktor von 0,24 zum Badspiegel eingeführt, welcher die Badhöhe Lb (caι.) näherungsweise darstellen kann (s. Gleichung 5). Die Resultate sind in Tabelle 3 dargestellt.
Lb (cal) - BS new ref. — (BS new ref. — BS actuell)*0,24 (5)
- BS newref. = Badspiegel eines neu zugestellten Konverters
- BS actueii = aktuell gemessener Badspiegel
Gleichung 5 gilt nur für den Fall: BS newref - BS actueii >= 0 Im Falle, dass der aktuell gemessene Badspiegel höher als der eines neu zugestellten Konverters ist, wurde die Badhöhe dem Badspiegel eines neu zugestellten Konverters gleichgesetzt. In diesen Fall handelt es sich in Praxis meist um einen Aufbau des Bades mit Beeinträchtigung der Effektivität der Bodenspülung.
Die Werte wurden für einen 200 1 BOF bei einer Sauerstoffdurchflussmenge von 760 Nm3 / min für die Lanze gerechnet und erprobt.
Für die horizontale Dynamisierung wurden verschiedene Blow Pattern in Abhängigkeit vom
Siliciumgehalt des Roheisens erstellt und genutzt.
(Pattern 1 - 3). Die vertikalen Dynamisierung wurde berücksichtigt, indem nach ca. 1500
Chargen und dem trotz Pflegemaßnahmen erreichten Badspiegel von 1350 mm der für einen mittleren Si-Gehalt von 0,6% +-0,2% errechnete Blow Pattem Nr. 1 um ca. 11 cm korrigiert wurde.
Bei konsequenter Fahrweise, wurden niedrige Phosphorwerte zu Blasende bei gleichzeitiger Gewährleistung der Prozesssicherheit (kein slopping) erreicht.
Eine Dynamisierung über das Prozessmodell lässt wesentlich genauere Werte, basierend auf den aktuellen Ausgangswerten erwarten, die im Blow Pattem der aktuellen Schmelze einfließen
müssen. Für jede Schmelze sollte in Abhängigkeit von den Roheisendaten und dem aktuellen Badspiegel und Konverteralter (Lifetime) unter Berücksichtigung der Qualitätsanforderung (Bodenspülung N2 oder Ar) ein individueller dynamisierter Blow Pattern mit entsprechenden Plausibilitätsabfragen errechnet werden. Dies ist besonders für Konverter mit Abgasnutzung von großem Vorteil.
Claims
1. Verfahren zum Erzeugen von Stahl mit niedrigem Phoshorgehalt in einem Sauerstoffkonverter, bei dem eine Roheisenschmelze durch mittels einer Sauerstofflanze auf den Badspiegel der Schmelze aufgegebenen technisch reinen Sauerstoff nach einem Lanzenfahrplan gefrischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für den Lanzenfahrplan die Lanzenhöhe über dem Badspiegel der Schmelze und die absolute Zeitdauer der eingeblasenen Teilsauerstoffmenge stufenweise in Abhängigkeit von dem Siliziumgehalt des eingesetzten Roheisens und der notwendigen Verschlackung von Si und Fe eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für den Lanzenfahrplan die Lanzenhöhe (Lx) über dem Badspiegel aus der prozentualen Eindringtiefe des Sauerstoff Strahles (Lo) bezogen auf die Badhöhe der Schmelze (Lb) bestimmt wird, wobei Lx= f(Lo/Lb)=const. gilt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gesamtsauerstoffmenge (OΣ) ergibt aus f( mCRE+Schrott, mSiRE+Scbrott, mMnRE+Schrott, tTl PRE+Schrott ■ - ■ ) wobei mCRE+schrott = Masse Kohlenstoff aus chargierten Roheisen und Schrott, entsprechend: Si = Silizium, Mn = Mangan, P = Phosphor [ kg ] ist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dynamischen Änderung der Teilsauerstoffmengen der ersten Stufen des Lanzenfahrplanes mit einer Eindringtiefe (Lo) von 40-55% in Abhängigkeit von der Siliziummenge mittels der Errechnung der stoichiometrisch mindestens notwendigen Sauerstoffmengen zum vollständigen Verschlacken von Silizium und der für eine maximale Kalklöslichkeit in der Schlacke benötigte Sauerstoffmenge zur Teilverschlackung von Eisen zu FeO erfolgt, wobei sich die Siliziummenge ergibt aus mSiRE+Schrott = (%SJRE * ITIRE ) + (%Sischrolt * mschrolt ) mit
%SiRE = Prozentualer Siliziumgehalt im Roheisen, - mRE= Menge des chargierten Roheisens [ t ]
- %Sischrott = durchschnittlicher prozentualer Siliziumgehalt im Schrott
- rnschrott = chargierte Schrottmenge [ t ],
die Sauerstoffmenge zum Verschlacken von Silizium sich ergibt nach: ( mθ si → SiO2 ) = 0,7967 * mSi^s*«* [Nm3] und
die für die maximale Kalklöslichkeit in der Schlacke benötigte Sauerstoffmenge aus ( mθ Fe → Fe0 ) = 0,579 * mθ Si→si02 [Nm3].
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Badhöhe ergibt aus
Lb (cal) = BS new ref. — (BS new ref. — BS actuell)*0,24 mit
- BS newref. = Badspiegel eines neu zugestellten Konverters
- BS actuβii = aktuell gemessener Badspiegel.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200810063796 DE102008063796A1 (de) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Verfahren zum Erzeugen von Stahl mit niedrigem Phosphorgehalt in einem Sauerstoffkonverter |
| PCT/DE2009/001829 WO2010075851A1 (de) | 2008-12-17 | 2009-12-17 | Verfahren zum erzeugen von stahl mit niedrigem phosphorgehalt in einem sauerstoffkonverter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP2379754A1 true EP2379754A1 (de) | 2011-10-26 |
Family
ID=42027668
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP09807665A Withdrawn EP2379754A1 (de) | 2008-12-17 | 2009-12-17 | Verfahren zum erzeugen von stahl mit niedrigem phosphorgehalt in einem sauerstoffkonverter |
| EP20090809023 Active EP2379755B1 (de) | 2008-12-17 | 2009-12-17 | Verfahren zum erzeugen von stahl in einem sauerstoffkonverter mit dynamisierten lanzenfahrplänen |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP20090809023 Active EP2379755B1 (de) | 2008-12-17 | 2009-12-17 | Verfahren zum erzeugen von stahl in einem sauerstoffkonverter mit dynamisierten lanzenfahrplänen |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP2379754A1 (de) |
| BR (2) | BRPI0923443B1 (de) |
| DE (1) | DE102008063796A1 (de) |
| RU (2) | RU2011129663A (de) |
| WO (2) | WO2010075852A1 (de) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2752497B1 (de) * | 2011-10-17 | 2018-08-22 | JFE Steel Corporation | Pulvereinblaslanze und verfahren zum raffinieren von geschmolzenem eisen unter verwendung dieser pulvereinblaslanze |
| CN114317868B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-05-09 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种转炉氧枪吹炼枪位的动态控制方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63195211A (ja) * | 1987-02-07 | 1988-08-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｍｎロス少なく低燐低炭素鋼を製造する方法 |
| LU87857A1 (fr) * | 1990-12-10 | 1992-08-25 | Arbed | Procede de regulation de l'operation d'affinage de fonte |
| US5584909A (en) * | 1995-01-19 | 1996-12-17 | Ltv Steel Company, Inc. | Controlled foamy slag process |
| RU2215793C2 (ru) * | 2002-01-15 | 2003-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ выплавки стали в конвертере |
| RU2228369C1 (ru) * | 2003-04-22 | 2004-05-10 | ООО "Сорби стил" | Способ выплавки низкофосфористой стали в конвертере |
-
2008
- 2008-12-17 DE DE200810063796 patent/DE102008063796A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-12-17 RU RU2011129663/02A patent/RU2011129663A/ru not_active Application Discontinuation
- 2009-12-17 WO PCT/DE2009/001830 patent/WO2010075852A1/de not_active Ceased
- 2009-12-17 BR BRPI0923443-8A patent/BRPI0923443B1/pt active IP Right Grant
- 2009-12-17 EP EP09807665A patent/EP2379754A1/de not_active Withdrawn
- 2009-12-17 WO PCT/DE2009/001829 patent/WO2010075851A1/de not_active Ceased
- 2009-12-17 RU RU2011129681/02A patent/RU2493262C2/ru active
- 2009-12-17 BR BRPI0923445A patent/BRPI0923445A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2009-12-17 EP EP20090809023 patent/EP2379755B1/de active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See references of WO2010075851A1 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2493262C2 (ru) | 2013-09-20 |
| BRPI0923443A2 (pt) | 2016-01-12 |
| WO2010075852A1 (de) | 2010-07-08 |
| RU2011129663A (ru) | 2013-01-27 |
| BRPI0923443B1 (pt) | 2017-10-31 |
| BRPI0923445A2 (pt) | 2016-01-12 |
| WO2010075851A1 (de) | 2010-07-08 |
| DE102008063796A1 (de) | 2010-06-24 |
| EP2379755B1 (de) | 2013-02-13 |
| RU2011129681A (ru) | 2013-01-27 |
| EP2379755A1 (de) | 2011-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69003124T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Metallschmelze, enthaltend Nickel und Chrom. | |
| DD140757A5 (de) | Verfahren zur verbesserung der waermebilanz beim stahlfrischen | |
| DE2755165C3 (de) | Verfahren zur Erhöhung des Schrottsatzes bei der Stahlerzeugung | |
| DE3850381T2 (de) | Ofen und verfahren zur reduktion eines chromvorproduktes durch schmelzen. | |
| EP1252343B1 (de) | Verfahren zum behandeln von schlacken oder schlackengemischen auf einem eisenbad | |
| DE112019000054T5 (de) | Verfahren zum Entschlacken während der Herstellung eines Stahls mit ultraniedrigem Phosphorgehalt und Verfahren zur Herstellung eines Stahls mit ultraniedrigem Phosphorgehalt | |
| DD151077A5 (de) | Verfahren zur herstellung von stahl | |
| DE3318332A1 (de) | Verfahren zur herstellung von stahl mit ultraniedrigem phosphorgehalt | |
| EP2379754A1 (de) | Verfahren zum erzeugen von stahl mit niedrigem phosphorgehalt in einem sauerstoffkonverter | |
| DE3110787A1 (de) | Stahl-herstellungsverfahren | |
| DE3418643C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines einen niedrigen Phosphorwert aufweisenden Chrom enthaltenden Stahls | |
| EP1747297B1 (de) | Verfahren zur reduktion von cr aus cr-haltigen metallurgischen schlacken | |
| DE68915234T2 (de) | Verfahren zum Einschmelzen kalter Stoffe, die Eisen enthalten. | |
| EP4562202A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer eisenschmelze in einem elektrischen einschmelzer | |
| EP2489970A1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Elektrolichtbogenofens für eine kontinuierliche DRI-Zufuhr, Elektrolichtbogenofen für eine kontinuierliche DRI-Zufuhr sowie Steuer- und/oder Regeleinrichtung für einen solchen Elektrolichtbogenofen | |
| DE3110321C2 (de) | Verfahren zum Frischen von flüssigem Roheisen oder Stahl | |
| DE3609153A1 (de) | Verfahren zum frischen eines phosphor-roheisens | |
| EP0086732A1 (de) | Verfahren zum Erhöhen der Kühlstoffsätze beim Herstellen von Stahl durch Sauerstoffaufblasen | |
| DE2149023C3 (de) | Verfahren zum Frischen von phosphorreichem Roheisen | |
| DE973707C (de) | Verfahren zum Herstellen legierter Staehle | |
| DE60308860T2 (de) | Verfahren zum metallurgischen behandeln einer metallschmelze | |
| DE2730599A1 (de) | Verfahren zur steuerung eines stahlfrischprozesses fuer staehle mit einem c-gehalt im bereich von 0,1 bis 0,8 gew. | |
| DE2237498A1 (de) | Verfahren zum aufsticken von stahlschmelzen | |
| DE2350995C3 (de) | Verfahren zum Frischen von phosphorreichem Roheisen | |
| AT413107B (de) | Verfahren zur reduktion von cr aus cr-haltigen metallurgischen schlacken |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20110718 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
|
| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20120530 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20121010 |