ES2602303T3

ES2602303T3 - Procedimiento para la producción de acero inoxidable sin aporte de energía eléctrica a partir de arrabio

Info

Publication number: ES2602303T3
Application number: ES07856191.7T
Authority: ES
Inventors: Johann Reichel
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2017-02-20
Anticipated expiration: 2027-11-20
Also published as: WO2008064797A1; CA2671074C; US20100011909A1; DE102006056672A1; KR101123038B1; CA2671074A1; EP2097505B1; CN101541941A; JP5415275B2; KR20090060353A; JP2010511100A; US8430945B2; EP2097505A1; CN101541941B; US8765051B2; US20120175828A1

Abstract

Procedimiento para la producción de acero inoxidable sin aporte de energía eléctrica a partir de arrabio líquido y materias sólidas de FeCr, en el que el arrabio líquido, tras un tratamiento previo en el alto horno (1) y un tratamiento DDD (desfosforación, desilización, desulfuración) en un convertidor AOD (2, 3), se calienta, se afina o se alea, se reduce y, finalmente, se realiza una adaptación/ajuste de la masa fundida de acero tratada en un horno de cuchara (5), caracterizado por que, para la producción de acero inoxidable de cualquier grado de inoxidabilidad tanto en el rango austenítico como en el ferrítico, la cantidad de arrabio líquido libre de escoria tratado previamente en el alto horno se divide y se incorpora en dos convertidores AOD-L "gemelos" clásicos (2, 3), en los que entonces con desarrollos paralelos contrarios se efectúan las etapas de proceso químico requeridas (el tratamiento DDD (V7), el calentamiento (V8) y la descarburación y aleación (V9)) usando energía química autógena, realizándose en el primer convertidor AOD-L gemelo (2) en primer lugar el tratamiento DDD (V7) y en el segundo convertidor AOD-L gemelo (3) en primer lugar la descarburación (V9).

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para la produccion de acero inoxidable sin aporte de energla electrica a partir de arrabio

La invention se refiere a un procedimiento para la produccion de acero inoxidable sin aporte de energla electrica a partir de arrabio llquido y materias solidas de FeCr, en el que el arrabio llquido, tras un tratamiento previo en el alto horno y un tratamiento DDD (desfosforacion, desilizacion, desulfuration), se calienta en un convertidor AOD, se afina o se alea, se reduce y, finalmente, se realiza una adaptacion/ajuste de la masa fundida de acero tratada en un horno de cuchara.

El uso de un convertidor AOD para la produccion de aceros finos ya se conoce. Asl, en el documento WO 02/075003 se describe un metodo de control basado en una medicion continua del gas de escape en combination con un ordenador y un modelo dinamico, con cuya ayuda se controlan las tasas de soplado requeridas de oxlgeno y gas inerte asl como las adiciones de materias. Por el documento EP 1 310 573 A2 se conoce un procedimiento para la produccion de una masa fundida metalica, en particular para el refinado de una masa fundida metalica para la produccion de, por ejemplo, acero inoxidable aleado o acero fino en un convertidor AOD, basandose el procedimiento en una tecnica informatica que se ejecuta segun un modelo de procesos y que controla la instalacion siderurgica, en donde el modelo de procesos describe el comportamiento para al menos un parametro de proceso variable entre una magnitud de proceso real, una magnitud de ajuste y una magnitud final de proceso. En un ejemplo se describe el desarrollo de proceso para la produccion de un acero de grado AISI 304.

Los aceros inoxidables del grupo de aceros ferrlticos AISI 4xx se producen convencionalmente en principio a partir de chatarra especlfica en un EAF y despues mas tarde se alea adicionalmente y se descarbura en el convertidor AOD. Para aprovechar aqul el uso de arrabio, se mezcla arrabio tratado previamente en una acerla con chatarra fundida y aleacion fuera del horno en una cuchara y a continuation se carga en el convertidor.

En el documento WO 2006/050963 A2 se propone, para la produccion de acero inoxidable del grupo de aceros ferrlticos AISI 4xx, en particular del grupo de los aceros AISI 430, a partir de arrabio llquido y materias solidas de FeCr, un procedimiento con una llnea de procedimiento DDD y el convertidor AOD con las etapas de procedimiento efectuadas una tras otras:

• tratamiento previo del arrabio llquido en el alto horno, tratamiento DDD del arrabio y alimentation del convertidor AOD con arrabio llquido libre de escoria,

• calentamiento, afinado/aleacion y reduction del arrabio llquido en el convertidor AOD,

• adaptacion/ajuste final de la masa fundida de acero tratada en la cuchara de colada.

De manera ventajosa, con este procedimiento conocido, la produccion del acero inoxidable se efectua mediante el uso del convertidor AOD sin usar un EAF, es decir sin aporte de energla electrica. En este procedimiento conocido resulta desventajoso, no obstante, el hecho de que al fin y al cabo, debido a una carencia de energla, con este procedimiento solo es posible la produccion de aceros ferrlticos.

Partiendo de este estado de la tecnica, el objetivo de la invencion consiste en aprovechar el procedimiento conocido por el documento WO 2006/050963 A2 con tecnologla AOD para cargar directamente el arrabio y la aleacion posterior en el convertidor para la produccion de acero inoxidable de cualquier grado de inoxidabilidad, por ejemplo AISI 3xx, 4xx, 2xx, tanto en el rango austenltico como en el ferrltico usando energla qulmica autogena.

El objetivo planteado para la produccion de acero inoxidable del grado mencionado se soluciona con los rasgos caracterizadores de la revindication 1 por que, para la produccion de acero inoxidable de cualquier grado de inoxidabilidad, tanto en el rango austenltico como en el ferrltico, la cantidad de arrabio llquido libre de escoria tratado previamente en el alto horno se divide y se incorpora a dos convertidores AOD-L “gemelos” clasicos, en los que entonces con un desarrollo contrario paralelo se efectuan las etapas de proceso qulmico requeridas (el tratamiento DDD, la carga y calentamiento, la descarburacion y aleacion) usando energla qulmica autogena, efectuandose en el primer convertidor AOD-L gemelo en primer lugar el tratamiento DDD y en el segundo convertidor AOD-L gemelo en primer lugar la descarburacion.

Configuraciones ventajosas de la invencion se indican en las reivindicaciones dependientes.

Una vez finalizado el tratamiento DDD es necesario, antes del calentamiento subsiguiente, un desescoriado del arrabio, ya que el proceso de AOD tlpico debe comenzar libre de escoria. Con ello aumenta tambien la eficacia de la lanza, que se usa en el segundo AOD-L, y se garantiza una superficie libre de la masa fundida para la evacuation de los gases de proceso.

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El calentamiento del arrabio a una temperatura deseada o requerida para las etapas de proceso subsiguientes se produce mediante oxidacion al Si. Para ello se carga en los convertidores AOD-L gemelos FeSi y se sopla una mezcla de oxlgeno/gas inerte por las toberas laterales y una lanza superior en y sobre el arrabio. En el primer convertidor AOD-L gemelo se utiliza para ello una lanza superior de 3 o 4 orificios y en el segundo convertidor AOD- L gemelo se utiliza una lanza superior de un orificio.

Puesto que el calentamiento del metal precursor segun la invencion se efectua tras el tratamiento DDD, es posible, sobre todo, cargar Ni o aleaciones de Ni en los convertidores AOD-L. El balance de energla puede disenarse de esta manera de manera discrecional.

Gracias al desarrollo contrario de las etapas de proceso efectuadas en distintos momentos en los dos convertidores AOD-L gemelos, en el primer convertidor AOD-L gemelo se realiza la descarburacion y la aleacion de la masa fundida una vez finalizado el tratamiento DDD y la carga y calentamiento, mientras que en el segundo convertidor AOD-L gemelo se calienta el arrabio una vez finalizada la descarburacion y todas las etapas de tratamiento pertenecientes a la misma (como por ejemplo la desulfuracion y la aleacion junto con la sangrla).

Mediante la division de acuerdo con la invencion de la cantidad de arrabio llquido libre de escoria tratado previamente en dos convertidores AOD-L gemelos dispuestos en paralelo en la llnea de proceso tras el alto horno as! como mediante las etapas de proceso all! efectuadas en sentidos contrarios, se posibilita ventajosamente la creacion de todas las calidades de acero RST. Al mismo tiempo tiene lugar un desacoplamiento de la necesidad de energla electrica para todas las calidades, ya que como fuente de energla se usa exclusivamente la energla qulmica autogena ya presente en el arrabio o a traves de la incorporada con el FeSi cargado. Ademas gracias a esta division de la cantidad de arrabio y a este procesamiento, se consiguen una regulacion de temperatura mas fiable, menores costes de proceso as! como menores costes de inversion, ya que en cada caso solo tienen que tratarse cantidades de arrabio inferiores.

A continuacion se explica mas en detalle el procedimiento de la invencion en figuras de dibujo esquematicas. Muestran:

la figura 1 una llnea de procedimiento a modo de ejemplo,

la figura 2 el desarrollo de procedimiento contrario en dos convertidores AOD-L gemelos.

En la figura 1 se representa en una figura de dibujo una llnea de procedimiento a modo de ejemplo para la produccion de acero inoxidable. La cantidad de arrabio llquido se divide tras su salida del alto horno 1 y se incorpora en dos convertidores AOD-L gemelos 2, 3 dispuestos aguas abajo en paralelo al alto horno 1. Aqul se realiza, en un desarrollo contrario de las etapas de proceso, el tratamiento DDD y el afino y la aleacion del arrabio llquido. Tras el tratamiento en los convertidores AOD-L gemelos 2, 3, la masa fundida de acero procedente de ambos convertidores AOD-L gemelos se reune en una cuchara 4 y desde all! llega a la adaptacion/ajuste final en el horno de cuchara 5 y desde all! a la maquina de colada 6.

En la figura 2 se representa el desarrollo contrario de las etapas de proceso efectuadas en los convertidores AOD-L gemelos 2 y 3. Mientras que en el convertidor AOD-L gemelo 2 (a la izquierda en el dibujo) se empieza con un tratamiento DDD V7, seguido por una carga y calentamiento V8 realizados por medio de FeSi y un tratamiento AOD subsiguiente V9 con descarburacion y aleacion para la produccion de por ejemplo grados de acero inoxidable AISI 3xx, 4xx, 2xx, en el convertidor AOD-L gemelo 3 (a la derecha en el dibujo) el tratamiento DDD V7 con posterior carga y calentamiento V8 solo se realiza una vez finalizado el tratamiento aOd V9.

Mediante la forma de representation elegida en la figura 2 se destaca notablemente en particular que en ningun momento se efectuan en los convertidores 2, 3 las mismas etapas de procedimiento, en lo que se basa, entre otras cosas, la ventaja relativa a la tecnica de procedimiento, de la division del procedimiento en dos convertidores.

De ello se desprende que el tratamiento DDD y la carga y calentamiento en el convertidor 2 esta sincronizado con el tratamiento AOD-L en el convertidor 3 y a la inversa que el tratamiento DDD y la carga y calentamiento en el convertidor 3 esta sincronizado con el tratamiento AOD-L en el convertidor 2.

Lista de referencias

1 alto horno / blast furnace / BF

2, 3 convertidor AOD-L gemelo

4 cuchara / charging ladle / CL

5 horno de cuchara / ladle furnace / LF

6 maquina de colada / continuous casting machine / CCM Etapas de procedimiento

5 V7 tratamiento DDD

V8 carga y calentamiento del arrabio tratado previamente V9 descarburacion y aleacion (tratamiento AOD)

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la produccion de acero inoxidable sin aporte de energla electrica a partir de arrabio llquido y materias solidas de FeCr, en el que el arrabio llquido, tras un tratamiento previo en el alto horno (1) y un tratamiento DDD (desfosforacion, desilizacion, desulfuracion) en un convertidor AOD (2, 3), se calienta, se afina o se alea, se reduce y, finalmente, se realiza una adaptacion/ajuste de la masa fundida de acero tratada en un horno de cuchara (5), caracterizado por que, para la produccion de acero inoxidable de cualquier grado de inoxidabilidad tanto en el rango austenltico como en el ferrltico, la cantidad de arrabio llquido libre de escoria tratado previamente en el alto horno se divide y se incorpora en dos convertidores AOD-L “gemelos” clasicos (2, 3), en los que entonces con desarrollos paralelos contrarios se efectuan las etapas de proceso qulmico requeridas (el tratamiento DDD (V7), el calentamiento (V8) y la descarburacion y aleacion (V9)) usando energla qulmica autogena, realizandose en el primer convertidor AOD-L gemelo (2) en primer lugar el tratamiento DDD (V7) y en el segundo convertidor AOD-L gemelo (3) en primer lugar la descarburacion (V9).
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que, una vez finalizado el tratamiento DDD (V7), se realiza, antes de la carga y calentamiento (V8) subsiguientes, un desescoriado del arrabio.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado porque para calentar (V8) el arrabio se realiza una oxidacion al Si, para lo cual se carga el arrabio con FeSi.
4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, caracterizado porque en el primer convertidor AOD-L gemelo (2) se realiza la descarburacion y la aleacion (V9) de la masa fundida una vez finalizado el tratamiento DDD (V7) y el calentamiento (V8).
5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado porque en el primer convertidor AOD-L gemelo (2), para la oxidacion al Si, se sopla mediante toberas laterales y una lanza superior (lanza superior de 3 o 4 orificios) una mezcla de oxlgeno/gas inerte en y sobre el arrabio.
6. Procedimiento segun la reivindicacion 3, caracterizado porque en el segundo convertidor AOD-L gemelo (3) se carga y calienta el arrabio una vez finalizada la descarburacion (V9) y todas las etapas de tratamiento pertenecientes a la misma (como, por ejemplo, la desulfuracion y la aleacion conjunto con la sangrla).
7. Procedimiento segun la reivindicacion 6, caracterizado porque en el segundo convertidor AOD-L gemelo (3), para la oxidacion al Si, se sopla mediante toberas laterales y una lanza superior (lanza superior de 1 o 3 orificios) una mezcla de oxlgeno/gas inerte en y sobre el arrabio.
8. Procedimiento segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en ambos convertidores AOD-L gemelos (2, 3) se incorpora en cada caso la misma cantidad de arrabio.