JP5111514B2 - Ｄｄｄ装置で前処理された銑鉄に基づいて、電気エネルギーの供給を用いることなく、ステンレス鋼を製造するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、液状の銑鉄、及び、ＦｅＣｒ固体に基づいて電気エネルギーの供給を用いることなくステンレス鋼を製造するための方法及び装置に関し、この場合、液状の銑鉄は、溶鉱炉での前処理、及び、ＤＤＤ装置でのＤＤＤ処理（脱リン、脱ケイ素、脱硫黄）の後で、引き続いて、ＡＯＤコンバータで、加熱され、精錬され又は合金化され、還元され、そして、完了し、処理された溶解した鋼鉄の適応／調節が取鍋炉で実行される。

特殊鋼の製造のために、ＡＯＤコンバータの使用は、既に公知である。それが、国際公開第０２／０７５００３号パンフレットに記載され、計算機と動的モデルの組み合わせで、連続した排気ガスの測定値に基づくものであり、それらの助言によって、酸素、気体、及び、追加物質の好ましい噴き出し率が制御されている。

欧州特許第１３１０５７３号明細書から、金属溶解物の製造のための方法、特に、例えば、ＡＯＤコンバータで、合金のステンレス鋼又は特殊鋼の製造のため、金属溶解物の新鮮さのための方法が公知である。この場合、その方法は、プロセスモデルの後に進行し、かつ、製錬技術の装置を制御する計算機技術に基づいている。このプロセスモデルで、第１のプロセス期間、調節期間、及び、プロセス終了期間の間の少なくとも１つの可変のプロセスパラメータの振る舞いが記載されている。１つの例で、一級クラスのＡＩＳＩ ３０４の鉄鋼の製造のためのプロセスの進行が記載されている。

フェライト鉄鋼グループのステンレス鋼ＡＩＳＩ ４ｘｘは、従来、原理的に、その種類特有のスクラップからＥＡＦで製造され、かつ、それから、追加的に、合金にされたり、脱炭素処理されたりする。ここで、銑鉄を有効に使用するために、製鉄所では、前処理された銑鉄は、炉の外で溶解されるスクラップと合金と一緒に、取鍋炉で混ぜられ、かつ、その後でコンバータに投入される。

国際公開２００６／０５０９６３号パンフレットには、フェライト鉄鋼グループＡＩＳＩ ４ｘｘの，
特に、鉄鋼グループＡＩＳＩ ４３０のステンレス鋼の製造のため、液状の銑鉄とＦｅＣｒ固体に基づいて、ＤＤＤライン方式、及び、縦移動方式のＡＯＤコンバータを備えた方法が次のように提案されている。

・溶鉱炉で液状の銑鉄の前処理、適当なＤＤＤ装置で銑鉄のＤＤＤ処理、かつ、スラグのない液状の銑鉄と共にＡＯＤコンバータに投入、
・ ＡＯＤコンバータでの、加熱、製錬／合金化、及び還元、
・ レードルで鋼鉄溶解勝利の締めくくりの適応／調節
これらの公知の方法の場合、ＥＡＦを使用することなく、ＡＯＤコンバータを使用することによって、ステンレス鋼を製造することは利点があり、電気エネルギーの供給することなしにも実行される。課題はこれらの公知の方法でもちろんあり、これらの方法で、エネルギーの欠乏によるフェライト鉄鋼の製造が起こりうることである。

国際公開第０２／０７５００３号パンフレット 欧州特許第１３１０５７３号明細書 国際公開２００６／０５０９６３号パンフレット

技術のこれらの位置から出発して本発明には次のような課題がある。それは、自力の化学エネルギーの使用の下で、オーステナイト系の領域も、フェライト系の領域もあるすべてのステンレス品質のステンレス鋼を製造するために、コンバータに銑鉄と合金の直接投入するＡＯＤ技術を備えた国際公開２００６／０５０９６３号パンフレットから公知の方法を有効活用することである。

挙げられた鉄鋼品質のステンレス鋼の製造のために立てられた課題は、請求項１の特徴である次のように解決される。それは、オーステナイト系の領域も、フェライト系の領域もあるすべてのステンレス品質のステンレス鋼を製造するために、溶鉱炉及びＤＤＤ装置で、前処理されたスラグのない液状の銑鉄が分離され、かつ、２つの従来のツインＡＯＤ−Ｌコンバータに運びこまれ、かつ、並列した反対の進行をするこの２つの従来のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで、必要な化学的な（加熱Ｖ８、脱炭及び合金化Ｖ９の）プロセスが、自力の化学エネルギーの使用の下で行われ、かつ、第１のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで、最初に、投入及び加熱が実行され、かつ、第２のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで、最初に、脱炭が実行されることである。

本発明の好ましい実施形態は、従属項で述べられている。

外部のＤＤＤ装置でのＤＤＤ処理の終了の後、後続するコンバータでの過熱の前に、銑鉄のスラグを除去することが必要であり、特徴的なＡＯＤプロセスは、スラグなしに開始すべきである。そして、１つ穴のランス部の効率を良くするために、この１つのランス部は、第２のＡＯＤ−Ｌコンバータで使用され、かつ、溶解物の自由表面が、プロセスガスの漏れ出るのを保証している。

銑鉄の加熱は、望まれる、又は、後続するプロセスのために必要な温度を、酸化ケイ素によって生じている。これに加えて、ツインＡＯＤ−ＬコンバータにＦｅＳｉが投入され、かつ、酸素／不活性ガスの混合ガスが、ノズル面やランス頂部によって、銑鉄内及び上に吹きかけられる。これに加えて、第１のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで、ＢＯＦ−吹きかけ技術（脱炭処理）から公知の３つ、又は４つの前記ランス頂部、及び、第２のツインＡＯＤ−Ｌコンバータに、ＡＯＤプロセスのために特徴的な１つの穴のランス頂部が適用される。

そして、前金属反応による加熱は、本発明によるＤＤＤ処理の後で実行され、とりわけ、ニッケル、又は、ニッケル合金を、ツインＡＯＤ−Ｌコンバータに投入することが可能である。総エネルギーは、これらの方法で任意に形成することができる。

両方のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで反対に進行することによって、さまざまな時点に実行されるプロセス部分が、第１のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで、加熱の終了の後に、溶解物の脱炭及び合金化が行われ、第２のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで、従来の脱炭、及び、それに加えて全ての必要とされる（例えば、精錬と共に脱硫及び合金化の）処理の後で、銑鉄が投入され、かつ、加熱される。

本発明による前処理されたスラグのない液状の銑鉄の量の分離によって、プロセスラインで、溶鉱炉とＤＤＤ装置の後に、２つに並列に配置されたツインＡＯＤ−Ｌコンバータ、及び、そこで反対に実行されるプロセスは、すべてのＲＳＴ−鉄鋼品質の製造を利点を持って可能にする。同時に、必要な製錬が電気エネルギーによって、すべての品質のために行われる。そこで、エネルギーキャリアとして、エネルギーはもっぱら既に銑鉄内で存在する、又は、投入されるＦｅＳｉを持って入る自力の化学エネルギーを介して用いられる。銑鉄の量、及び、プロセス実行の分離によって、信頼できる温度案内が、プロセスのコストを減らし、並びに、投資コストを減らし、そして、少量の銑鉄量のみで処理される。

次に、本発明の方法を、図解による図面でより詳しく説明する。

実施例によるライン方式を示している。 ２つのツインＡＯＤ−Ｌコンバータでの反対の進行方式を示している。

図１で、ステンレス鋼の製造のための実施例のライン方式が、図面において記載されている。液状の大量の銑鉄は、溶鉱炉１から流出した後、ＤＤＤ装置２でＤＤＤ処理によって分離され、かつ、２つの並列に構成されるツインＡＯＤ−Ｌコンバータ３、４に入り込む。ここで、必要の際は、１プロセスの反対の進行で、酸化ケイ素による温度上昇、液状の銑鉄の製錬と合金化が起きる。ツインＡＯＤ−Ｌコンバータ３、４の処理後で、２つのツインＡＯＤ−Ｌコンバータからの鋼溶解物は、取鍋部５で合流し、最終の適応／調節のために取鍋部５から取鍋炉６に至り、そして、取鍋炉６から鋳造器７に至る。

図２で、ツインコンバータ３及び４で実行される１プロセスの反対の進行が記載されている。溶解炉１及びＤＤＤ−装置２で前処理された銑鉄の投入及び過熱Ｖ８状態のツインＡＯＤ−Ｌコンバータ３（図で左）の間に開始され、例えば、ＡＩＳＩ ３ｘｘ、４ｘｘ、２ｘｘの品質のステンレス鋼を製造するために、脱炭及び合金化する後続のＡＯＤ処理Ｖ９を備え、同時に、ツインＡＯＤ−Ｌコンバータ４（図で右）で、最初に、ＡＯＤ処理Ｖ９が実行され、かつ、更にその後で、銑鉄の投入及び加熱Ｖ８を実行する。図２の選択された記載図によって、コンバータ３、４で同じ方法が実行されている時点はないということに特に強調すべきであり、その上、特に、この方法技術は、２つのコンバータでの方法分離の利点に基づいている。つまり、コンバータ３での投入及び加熱は、コンバータ４でのＡＯＤ−Ｌ処理と同期し、かつ、逆に、コンバータ３でのＡＯＤ−Ｌ処理は、コンバータ４での投入及び加熱４と同期している。

１ 溶鉱炉／溶炉／ＢＦ
２ ＤＤＤ−装置
３，４ ツインＡＯＤ−Ｌコンバータ
５ 取鍋部／供給ラドル／ＣＬ
６ 取鍋炉／ラドルファーナンス／ＬＦ
７ 鋳造器／連続鋳造器／ＣＣＭ
方法
Ｖ８ 前処理された銑鉄の投入及び加熱
Ｖ９ 脱炭及び合金化（ＡＯＤ−処理）

Claims (9)

1. 溶銑が、溶鉱炉（１）での前処理、及び、脱リン、脱ケイ、脱硫（以下「ＤＤＤ」という）を行うＤＤＤ装置（２）でのＤＤＤ処理（２）の後で、引き続いて、ＡＯＤコンバータ（３、４）で、加熱され、精錬され又は合金化され、還元され、かつ、処理された溶鋼の調整が取鍋炉（５）で実行される工程を含む、溶銑及び固体のＦｅＣｒから電気エネルギーの供給を用いることなくステンレス鋼を製造するための方法において、オーステナイト系の領域も、フェライト系の領域もあるすべての品質のステンレス鋼を製造するために、溶鉱炉（１）及びＤＤＤ装置で、前処理されたスラグのない溶銑が分離され、次に、２つのツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（３、４）に運びこまれ、さらに、並列した反対の進行をするこの２つのツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（３、４）で、加熱（Ｖ８）、脱炭及び合金化（Ｖ９）が、溶銑内に存在するか、または、投入される銑鉄内に存在する化学エネルギーの使用の下で行われ、その際、第１のツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（３）で、最初に、投入及び加熱（Ｖ８）が実行され、かつ、第２のツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（４）で、最初に、脱炭（Ｖ９）が実行されることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   銑鉄の加熱（Ｖ８）のために酸化ケイ素が使用されるため、ＦｅＳｉを含んだ銑鉄が投入されることを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法において、
   第１のツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（３）で、投入及び加熱（Ｖ８）の終了の後、溶解物の脱炭及び合金化（Ｖ９）が実行されることを特徴とする方法。
4. 請求項３に記載の方法において、
   第１のツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（３）で、酸化ケイ素の使用するために、ノズル面及びランス頂部（３つ又は４つ穴のランス頂部）によって、酸素／不活性ガスの混合ガスが、銑鉄の内部及び上部に吹きかけられることを特徴とする方法。
5. 請求項２に記載の方法において、
   第２のツインＡＤＬコンバータ（４）で、脱炭（９）、及び、必要とされる全ての（例えば、精錬と共に脱硫及び合金化の）処理の後で、銑鉄が投入され、かつ、加熱されることを特徴とする方法。
6. 請求項５に記載の方法において、
   第２のツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（４）で、酸化ケイ素の使用するために、ノズル面及びランス頂部（１つ又は３つ穴のランス頂部）によって、酸素／不活性ガスの混合ガスが、銑鉄の内部及び上部に吹きかけられることを特徴とする方法。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の方法において、
   各々同一の銑鉄が、両方のツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（３、４）に入れられることを特徴とする方法。
8. 溶銑及び固体のＦｅＣｒから電気エネルギーの供給を用いることなくステンレス鋼を製造するための装置であって、その装置内で、溶銑は、溶鉱炉（１）での前処理、及び、ＤＤＤ装置（２）後で、ＡＯＤ―Ｌコンバータ（３、４）で、加熱され、精錬され又は合金化され、還元され、請求項１乃至７のいずれかの方法の実行するための装置において、ＤＤＤ装置（２）の後で、プロセスラインが２つに並列に配置され、かつ、溶鉱炉（１）及びＤＤＤ装置（２）で前処理された全体の銑鉄の量のいずれの部分も収容されており、かつ、ノズル面及びランス頂部を備えたツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（３、４）を有し、かつ、第１のツインＡＯＤ−Ｌコンバータ（３）は、ＢＯＦによる脱炭処理のための３つ、又は４つ穴を備えたランス頂部を備えており、かつ、第２のＡＯＤ−Ｌコンバータ（４）は、ＡＯＤプロセスのための１つ穴を備えたランス頂部を備えていることを特徴とする装置。
9. 請求項８に記載の装置において、
   第２のＡＯＤ−Ｌコンバータ（４）は、３つ穴のランス頂部を備えることを特徴とする装置。

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