JP5415275B2 - 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処理（脱リン、脱ケイ素、脱硫黄）の後で、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AlSI 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AlSI 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AlSI 4xxの,
特に、鉄鋼グループAlSI 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、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、例えば、AlSI 3xx, 4xx, 2xxや、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（ＤＤＤ処理、投入、加熱、脱炭及び合金化の）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。

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。

望まれる、又は、後続するプロセスのために必要な温度への銑鉄の加熱は、ケイ素の酸化によって行なっている。そのために、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、側方ノズルや上方ランスによって、銑鉄内及び上に吹きかけられる。そのために、第１のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで、３つ、又は４つの穴の上方ランスが使用され、及び、第２のツインＡＯＤ−Ｌコンバータで、１つの穴の上方ランスが使用される。

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、ＤＤＤ処理、投入、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、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、分離し、かつ、溶鉱炉１の後に２つの並列に構成されるツインＡＯＤ−Ｌコンバータ２、３に入り込む。ここで、１プロセスの反対の進行で、ＤＤＤ処理と、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２、３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４で合流し、最終の適応/調節のために、取鍋部４から取鍋炉５に至り、そして、取鍋炉５から鋳造器６に至る。

図２で、ツインコンバータ２及び３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。ＤＤＤ処理Ｖ７を備えたツインＡＯＤ−Ｌコンバータ２（図で左）の間に開始され、FeSiを使って実行される投入と加熱Ｖ８が続き、そして、例えば、AlSI 3xx、4xx、2xxからステンレス鋼品質を製造するために、脱炭及び合金化を備えた引き続きのＡＯＤ処理Ｖ９が実行される。ツインＡＯＤ−Ｌコンバータ３（図で右）で、ＡＯＤ―Ｌ処理Ｖ９の終了後、後続する投入、及び、加熱Ｖ８を備えたＤＤＤ処理Ｖ７が実行される。

図２の選択された記載図によって、コンバータ２、３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２でのＤＤＤ処理及び投入及び加熱は、コンバータ３でのＡＯＤ−Ｌ処理と同期し、かつ、逆に、コンバータ３でのＤＤＤ処理及び投入及び加熱４は、コンバータ２でのＡＯＤ−Ｌ処理と同期している。

１ 溶鉱炉/溶炉/ＢＦ
２，３ ツインＡＯＤ−Ｌコンバータ
４ 取鍋部/供給ラドル/ＣＬ
５ 取鍋炉/ラドルファーナンス/ＬＦ
６ 鋳造器/連続鋳造器/ＣＣＭ

方法
Ｖ７ ＤＤＤ処理
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 (7)

1. 溶銑は、溶鉱炉（１）での前処理の後に、ＡＯＤ−Ｌ転換炉（２、３）でのＤＤＤ処理（脱リン、脱ケイ素、及び脱硫黄処理）で、加熱され、精錬され又は合金化され、還元され、それに続いて、処理された溶鋼に基づくステンレス鋼の製造が取鍋炉（５）で実行される、溶銑及びＦｅＣｒ固形物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において、
   オーステナイト系の領域とフェライト系の領域の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（１）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転換炉（２、３）に運びこまれ、さらに、
   この２つのツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（２、３）において、ＤＤＤ処理（Ｖ７）、加熱（Ｖ８）、脱炭及び合金化（Ｖ９）のプロセスが、並列に反対に進行する形で、既に溶銑内で存在するエネルギーと投入したＦｅＳｉにより発生させたエネルギーを用いて行われ、その際、
   第１のツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（２）では、最初に、ＤＤＤ処理（Ｖ７）と加熱（Ｖ８）が実行されてから、脱炭及び合金化（Ｖ９）が行われ、かつ、
   第２のツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（３）では、最初に、脱炭及び合金化（Ｖ９）が実行されてから、ＤＤＤ処理（Ｖ７）と加熱（Ｖ８）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、
   ＤＤＤ処理（Ｖ７）の終了後、次に、後続する加熱（Ｖ８）の前に、溶銑のスラグが除去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、
   溶銑の加熱（Ｖ８）のために、ケイ素の酸化を行うために、ＦｅＳｉを溶銑に投入す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転換炉（２）で、ケイ素を酸化するために、側方ノズル及び上方ランス（３つ又は４つ穴の上方ランス）によって、酸素と不活性ガスの混合ガスが、溶銑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４に記載の方法において、
   第２のツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（３）で、ケイ素を酸化するために、側方ノズル及び上方ランス（１つ又は３つ穴の上方ランス）によって、酸素と不活性ガスの混合ガスが、溶銑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。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の方法において、
   同一の量の溶銑が、両方のツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（２、３）に入れられることを特徴とする方法。
7. 溶銑及びＦｅＣｒ固形物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装置であって、
   その装置内で、溶銑は、溶鉱炉（１）での前処理の後で、ＡＯＤ−Ｌ転換炉（２、３）において、ＤＤＤ処理（Ｖ７＝脱リン、脱ケイ素、及び脱硫黄処理）を実施され、加熱（Ｖ８）され、精錬され又は合金化（Ｖ９）され、還元される、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法の実行するための装置において、
   プロセスラインで溶鉱炉（１）の後に並列に配置され、かつ、
   溶鉱炉（１）で前処理される全体の溶銑量の一部の量をそれぞれ収容し、かつ、
   側方ノズル及び上方ランスを備えた、
   ２つのツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（２、３）を有し、かつ、
   第１のツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（２）は、酸素と不活性ガスの混合ガスを銑鉄の内部及び上部に吹きかけてケイ素を酸化させるための側方ノズル及び３つ又は４つ穴の上方ランスを備え、かつ、第２のＡＯＤ−Ｌ転換炉（３）は、酸素と不活性ガスの混合ガスを銑鉄の内部及び上部に吹きかけてケイ素を酸化させるための側方ノズル及び１つ穴又は３つ穴の上方ランスを備えており、
   この２つのツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（２、３）において、ＤＤＤ処理（Ｖ７）、加熱（Ｖ８）、脱炭及び合金化（Ｖ９）のプロセスが、並列に反対に進行する形で、既に溶銑内で存在するエネルギーと投入したＦｅＳｉにより発生させたエネルギーを用いて行われ、その際、
   第１のツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（２）では、最初に、ＤＤＤ処理（Ｖ７）と加熱（Ｖ８）が実行されてから、脱炭及び合金化（Ｖ９）が行われ、かつ、
   第２のツインＡＯＤ−Ｌ転換炉（３）では、最初に、脱炭及び合金化（Ｖ９）が実行されてから、ＤＤＤ処理（Ｖ７）と加熱（Ｖ８）が実行される、
   ことを特徴とする装置。

Images