LU82864A1 - IMPROVEMENTS TO CAST REFINING PROCESSES - Google Patents

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LU82864A1
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P Dauby
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Centre Rech Metallurgique
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34Blowing through the bath

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  • 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)

Description

BL-2985/EM/ l ; * I Revendication de la priorité des demandes de brevet “T' déposée en Belgique le 22 octobre 1979 sous le No 879.576 y et le 31 octobre 1979 sous le No 879.794 ί— j C 1987E/8010.BL-2985 / EM / 1; * I Claim of the priority of patent applications “T 'filed in Belgium on October 22, 1979 under No. 879.576 y and on October 31, 1979 under No. 879.794 C— j C 1987E / 8010.

t I .t I.

; | ç f CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES - ICENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,; | ç f METALLURGICAL RESEARCH CENTER - ICENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif - vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).Non-profit association - vereniging zonder winstoogmerk in BRUXELLES, (Belgium).

Perfectionnements aux procédés d'affinage de fonte au convertisseur.Improvements to the refining process of cast iron to the converter.

t?t?

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux procédés d'affinage de fonte phosphoreuse ou hématite au convertisseur.· Il s'applique au cas où cet affinage est " effectué par injection d'un gaz oxydant, par exemple de l’oxygène pur, dans le bain de métal, au travers de tuyères logées dans le fond du convertisseur.The present invention relates to improvements made to the refining processes of phosphorous or hematite cast iron in the converter. It applies to the case where this refining is "carried out by injection of an oxidizing gas, for example pure oxygen. , in the metal bath, through nozzles housed in the bottom of the converter.

En pratique, les fonds de ces types de convertis-j seurs sont munis d'un jeu de tuyères à deux tubes concentriques, j *, le tube central servant à l'introduction de gaz oxydant, le plus jl j souvent de l'oxygène pur, tandis que le tube périphérique sert à 2.- 1'introduction d’un fluide de protection, par exemple un hydrocarbure gazeux.In practice, the bottoms of these types of converters are fitted with a set of nozzles with two concentric tubes, j *, the central tube serving for the introduction of oxidizing gas, most often oxygen. pure, while the peripheral tube is used for the introduction of a protective fluid, for example a gaseous hydrocarbon.

; Il /a été observé qu'une telle façon de procéder ^ avait les conséquences nuisibles suivantes : dans le cas où le fluide < de protection est un hydrocarbure, la teneur du métal en hydrogène augmente et dans le cas où le fluide de protection est de l'azote, la teneur du métal en azote augmente.; It has been observed that such a procedure has the following harmful consequences: in the case where the protective fluid is a hydrocarbon, the content of the metal in hydrogen increases and in the case where the protective fluid is nitrogen, the nitrogen content of the metal increases.

ί I C'est la raison pour laquelle le demandeur a eu l'idée de remplacer le fluide de protection par un fluide ne contenant ni ni N^, soit en l’occurrence par du CO^ί I This is the reason why the applicant had the idea of replacing the protective fluid by a fluid containing neither N ^, or in this case by CO ^

Au cours des essais, le demandeur a également constaté que pour réduire très efficacement les teneurs du métal en m ! ou en N„, il n'était pas nécessaire d'utiliser du CO0 comme gaz protecteur pendant toute l'opération d'affinage, mais qu'il suffisait de souffler du CO^ uniquement vers la fin de l'affinage ou ' plus particulièrement lors de la courte phase de correction ou en core lors de l'opération de basculement du convertisseur de la position de décrassage à la position de vidange en poche.During the tests, the applicant also found that to very effectively reduce the contents of the metal in m! or in N „, it was not necessary to use CO0 as a protective gas during the whole refining operation, but that it was enough to blow CO ^ only towards the end of the refining or 'more particularly during the short correction phase or in core during the tilting operation of the converter from the cleaning position to the bag emptying position.

Il est apparu en outre que pour assurer un refroi- j dissement suffisant des tuyères, l'injection de C00 devait être ef- I Δ ! fectuée dans la proportion de 20 % environ de la quantité d’O^, I alors que l'injection des hydrocarbures est généralement effectuée dans des proportions de 3 à 12 % de la quantité d'oxygène (C, H :It also appeared that to ensure sufficient cooling of the nozzles, the injection of C00 had to be ef- I Δ! carried out in the proportion of approximately 20% of the amount of O ^, I while the injection of hydrocarbons is generally carried out in proportions of 3 to 12% of the quantity of oxygen (C, H:

J OJ O

4r%, gaz naturel : 10%).4r%, natural gas: 10%).

> j Des variations aussi importantes peuvent poser des ! problèmes avec les tuyères, à deux tubes concentriques dont seul l'es- ; > pace entre le tube central et le tube périphérique est utilisé pour le passage du gaz protecteur. En effet, on ne doit pas perdre de vue : 1 qu'il faut maintenir la pression du gaz protecteur, quel qu’il soit, au-dessus d'une valeur minimum pour empêcher toute rentrée du métal Ι liquide dans les tuyères.> j Such large variations can cause! problems with the nozzles, with two concentric tubes of which only the es; > space between the central tube and the peripheral tube is used for the passage of the protective gas. Indeed, one should not lose sight of: 1 that the pressure of the protective gas, whatever it is, must be maintained above a minimum value to prevent any re-entry of the metal Ι liquid into the nozzles.

Le demandeur a alors eu l'idée originale d'utiliser Il des tuyères à trois conduits concentriques bien connues pour remé- / 3.- soufflage d'oxygène est généralement effectué par le tube central et par l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire, tandis que le soufflage du fluide de protection est effectué par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube extérieur.The applicant then had the original idea of using Il nozzles with three well-known concentric conduits for reme- / 3.- oxygen blowing is generally carried out by the central tube and by the space between the central tube and the intermediate tube, while the blowing of the protective fluid is carried out through the space between the intermediate tube and the outer tube.

Lorsque l'on veut réduire les teneurs du métal en H2 ou en N2 en utilisant du C02 comme gaz protecteur en fin d'affinage, on a alors la possibilité de souffler l'02 uniquement par le tube central et de disposer de l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire et de l'espace compris entre «le tube intermédiaire et le tube périphérique pour résoudre les problèmes de variations importantes dans les quantités de gaz protecteur à injecter.When we want to reduce the metal content of H2 or N2 by using C02 as a protective gas at the end of refining, we then have the possibility of blowing the O2 only through the central tube and having space between the central tube and the intermediate tube and the space between "the intermediate tube and the peripheral tube to solve the problems of large variations in the quantities of protective gas to be injected.

La présente invention a précisément pour objet un procédé permettant de réaliser un tel affinage.The present invention specifically relates to a method for carrying out such refining.

Le procédé, objet de la présente invention, dans lequel on fait usage d'un convertisseur d'aciérie dont le fond est muni d'un jeu de tuyères de soufflage à trois tubes concentriques, est essentiellement caractérisé en ce que l'on souffle d'une part, de l'02 par le tube central et d'autre part, un gaz de protection par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique, et en ce que l'on réduit les teneurs du métal en H2 ou en N2» en utilisant du C02 comme gaz protecteur en fin d'affinage, de la façon suivante : au moment déterminé pour le soufflage de CC>2 en fin d'affinage, on continue de souffler l'02 uni-ÇIuemenfc par le tube central et on souffle le CO2 par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube „ périphérique.The process, object of the present invention, in which use is made of a steelworks converter, the bottom of which is provided with a set of blowing nozzles with three concentric tubes, is essentially characterized in that one blows d on the one hand, of the O 2 through the central tube and on the other hand, a protective gas through the space between the intermediate tube and the peripheral tube, and in that the metal contents in H2 are reduced or in N2 "using C02 as a protective gas at the end of refining, as follows: at the time determined for the blowing of CC> 2 at the end of refining, the blowing of the O2 is continued through the central tube and the CO2 is blown through the space between the intermediate tube and the peripheral tube.

Le demandeur a en effet constaté d'une façon tout à fait inattendue, qu'il était possible, dans les conditions décrites ci-dessus, de ne souffler aucun gaz dans l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire sans encourir le fl risque d'une rentrée du métal liquide dans le dit espace.The applicant has in fact found in a completely unexpected manner, that it was possible, under the conditions described above, to blow no gas in the space between the central tube and the intermediate tube without incurring the fl risk of liquid metal entering the said space.

'r-lv 'λ— r * » r' 4.- j 3 3 | Suivant une modalité avantageuse de ce procédé au moment déterminé pour le soufflage de C02» on souffle également du C02 par l'espace compris entre le tute central et le tube intermédiaire .'r-lv' λ— r * »r '4.- j 3 3 | According to an advantageous modality of this process at the moment determined for the blowing of CO 2, CO 2 is also blown through the space between the central nozzle and the intermediate tube.

Cette modalité est de plus avantageuse dans le cas de fortes variations de quantités à injecter quand on remplace un gaz protecteur tel que du CgHg (4 % de la quantité dO2) par du CC>2 (20 % de la quantité d'O^), car on dispose des deux espaces j tubulaires intermédiaire et périphérique pour réaliser l'injection d'une augmentation aussi importante de gaz.This method is more advantageous in the case of large variations in the quantities to be injected when a protective gas such as CgHg (4% of the quantity dO2) is replaced by CC> 2 (20% of the quantity of O ^) , because there are two intermediate and peripheral tubular spaces for injecting such a large increase in gas.

i * ! Le demandeur a également pu constater que la ï > [ quantité de C02 à injecter de la sorte en fin d'affinage était ! comprise entre 18 et 30 % de la quantité d'oxygène/ et de préfé- I rence entre 20 % et 24 %.i *! The applicant was also able to note that the ï> [amount of C02 to be injected in this way at the end of ripening was! between 18 and 30% of the amount of oxygen / and preferably between 20% and 24%.

Suivant une autre modalité avantageuse du procédé de l'invention, on souffle de l'oxygène pur par l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire, jusqu'au moment où l’on commence à souffler du C02 par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique.According to another advantageous modality of the method of the invention, pure oxygen is blown through the space between the central tube and the intermediate tube, until the moment when one begins to blow C02 through the space between the intermediate tube and the peripheral tube.

EXEMPLE : pour un convertisseur produisant 150 tonnes d'acier, on souffle jusqu'à concurrence de 80 % du volume total d'oxygène à souffler, un débit d'oxygène de 550 Nm /min. dans le tube central et un débit de gaz naturel de 60 Nm /min. dans le tube périphéri-·* que. Au-delà de ces 80 % du volume d'oxygène total à souffler, on j maintient le débit de 550 Nm^/min. dans le tube central et l'on insuffle par le tube périphérique 55 Nm^/min. de CO2. Simultanément, on insuffle également 55 Nm^/min. de C02 par l'espace com- Î's entre le tube intermédiaire et le tube périphérique.EXAMPLE: for a converter producing 150 tonnes of steel, up to 80% of the total volume of oxygen to be blown is blown, an oxygen flow rate of 550 Nm / min. in the central tube and a natural gas flow rate of 60 Nm / min. in the peripheral tube. Beyond these 80% of the total volume of oxygen to be blown, the flow is maintained at 550 Nm ^ / min. into the central tube and blowing through the peripheral tube 55 Nm ^ / min. of CO2. At the same time, 55 Nm ^ / min are also injected. of CO2 by the space between the intermediate tube and the peripheral tube.

i.i.

Claims (3)

5.- fc5.- fc 1. Procédé d'affinage de fonte au convertisseur, dans lequel on fait usage d'un convertisseur d'aciérie dont le fond est muni d'un jeu de tuyères de soufflage à trois tubes concentriques, caractérisé en ce que l'on souffle d'une part, de l'°2 Par le tube central et d’autre part, du gaz de protection par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique, et en ce que l'on réduit les teneurs du métal en ou en en utilisant du CO2 comme gaz protecteur en fin d'affinage, de la façon suivante : au moment déterminé pour le soufflage de CO^ en fin d'affinage, on continue de souffler ΙΌ2 uniquement par le tube central et on souffle le CO2 par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique.1. Process for refining cast iron with a converter, in which use is made of a steelworks converter, the bottom of which is provided with a set of blowing nozzles with three concentric tubes, characterized in that one blows d 'on the one hand, from ° 2 Through the central tube and on the other hand, from the protective gas through the space between the intermediate tube and the peripheral tube, and in that the contents of the metal are reduced or by using CO2 as a protective gas at the end of refining, as follows: at the time determined for the blowing of CO ^ at the end of refining, we continue to blow ΙΌ2 only through the central tube and we blow the CO2 by the space between the intermediate tube and the peripheral tube. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moment déterminé pour le soufflage de CO 2 en fin d'affinage, on en souffle également par l'espace compris entre le tube centrel et le tube intermédiaire.2. Method according to claim 1, characterized in that at the time determined for the blowing of CO 2 at the end of refining, it is also blown through the space between the central tube and the intermediate tube. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on souffle de l'oxygène pur par l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire, jusqu'au moment où l'on commence à souffler du CO par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique. 1 - Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- - dications 1 à 3, caractérisé en ce que la quantité de CO 2 à injec- , ter de la sorte en fin d'affinage est comprise entre 18 et 30 % de la quantité d'oxygène, et de préférence entre 20 % et 24 %.3. Method according to either of Claims 1 and 2, characterized in that pure oxygen is blown through the space between the central tube and the intermediate tube, until the moment when the 'We begin to blow CO through the space between the intermediate tube and the peripheral tube. 1 - Process according to either of claims 1 to 3, characterized in that the quantity of CO 2 to be injected in this way at the end of ripening is between 18 and 30% of the amount of oxygen, and preferably between 20% and 24%.
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