NO128331B

NO128331B -

Info

Publication number: NO128331B
Application number: NO00371/69A
Authority: NO
Inventors: S Stephenson; J Richards
Original assignee: Nat Res Dev
Priority date: 1968-02-02
Filing date: 1969-01-31
Publication date: 1973-10-29
Also published as: ES363201A1; FR2001274B1; CH519024A; FR2001274A1; BE727735A; HK56477A; DE1904914A1; GB1259275A

Description

Fremgangsmåte ved raffinering av stål. Method of refining steel.

Oppfinnelsen angår raffinering av stål. The invention relates to the refining of steel.

Et vesentlig trinn ved raffineringen i alle stålfremstillings-prosesser, f.eks. i konvertere, Siemens-Martin'ovner og elektroovner, er fjernelsen av carbon ved oxydasjon sammen med andre oxyderbare elementer, spesielt silicium, mangan og fosfor. Hydrogen og nitrogen fjernes også ved den spylevirkning som fås av den såkalte "carbonkoking". Den mengde carbon som skal fjernes og den hastighet hvormed det fjernes, bestemmer prosessens hastighet og også slutt-innholdene av hydrogen og nitrogen, og det er folgelig vanlig å be-nytte en fjernelse av minst 0,20 % carbon fra ferrittiske stål og 0,1 - 0,25 % fra austenittiske, rustfrie stål. Dette nødvendig- An essential refining step in all steelmaking processes, e.g. in converters, Siemens-Martin furnaces and electric furnaces, the removal of carbon is by oxidation together with other oxidizable elements, especially silicon, manganese and phosphorus. Hydrogen and nitrogen are also removed by the flushing action obtained from the so-called "carbon cooking". The amount of carbon to be removed and the rate at which it is removed determines the speed of the process and also the final contents of hydrogen and nitrogen, and it is therefore common to use a removal of at least 0.20% carbon from ferritic steels and 0, 1 - 0.25% from austenitic stainless steels. This necessary-

gjor at det er et tilstrekkelig hoyt carboninnhold i badet uansett hvilken charge som behandles, f.eks. stålskrap, varmt metall eller ensure that there is a sufficiently high carbon content in the bath regardless of which charge is treated, e.g. scrap steel, hot metal or

koldt ru jern -eller forskjellige andel smes sige mengder, av et: hvilket som helst av" disse'materialer. Ved beskikning med 100 % stålskrap er det som-regel'nodvendig å tilsette'carbon, f.eks. i form av knuste elektroder, antrasitt eller koks, for å oppnå det for raffineringen nodvendige hoye carboninnhold. cold raw iron -or different proportions of wrought iron, of any of these materials. When coating with 100% steel scrap, it is usually necessary to add carbon, e.g. in the form of crushed electrodes , anthracite or coke, to achieve the high carbon content required for refining.

Raffinerlngsgraden er som regel slik at det fås stål med det nodvendige carboninnhold, men det er også kjent til å begynne med å raffinere en charge med et carboninnhold lik eller mindre enn det som kreves i det raffinerte stål, og stålet .vil etter-raffinering uunngåelig inneholde mindre enn den nodvendige mengde carbon. I dette tilfelle er det vanlig å gjenoppkulle det raffinerte stål slik at det får det. nodvendige carboninnhold. The degree of refining is usually such that steel with the required carbon content is obtained, but it is also known to initially refine a charge with a carbon content equal to or less than that required in the refined steel, and the steel will inevitably after refining contain less than the required amount of carbon. In this case, it is common to recarburize the refined steel so that it gets that. required carbon content.

Den hastighet hvormed carbon fjernes, varierer med den anvendte oxydasjonsmetode. Ved malmkoking, dvs. manuell tilsetning av jernmalm eller glodeskall til badet, forloper reaksjonen ifolge ligningen: The rate at which carbon is removed varies with the oxidation method used. In ore boiling, i.e. manual addition of iron ore or ingot shells to the bath, the reaction proceeds according to the equation:

C + FeO Fe + CO C + FeO Fe + CO

og på lignende måte for andre oxyder av jern, som Fe20^ og Fe-^0^, and similarly for other oxides of iron, such as Fe20^ and Fe-^0^,

og for oxydasjon av silicium og andre elementer som er nevnt oven-for. Selv om det ved fremgangsmåten unngåes forurensning av den omgivende atmosfære eller det iallfall bare utvikles en rokmengde som lett kan behandles i et rokrenseanlegg, har fremgangsmåten flere fundamentale ulemper: and for oxidation of silicon and other elements mentioned above. Even if the method avoids contamination of the surrounding atmosphere or at least only produces a quantity of smoke that can be easily treated in a smoke treatment plant, the method has several fundamental disadvantages:

(i) Reaksjonen er langsom, (i) The reaction is slow,

(ii) På grunn av (i) sikres ikke ved "kokingens" spylevirkning fjernelse, av hydrogen og nitrogen. (ii) Because of (i), the flushing effect of the "boiling" does not ensure the removal of hydrogen and nitrogen.

Dessuten er denne teknikk i alminnelighet ikke anvendelig i forbindelse med charger for fremstilling av rustfritt stål. Moreover, this technique is generally not applicable in connection with chargers for the production of stainless steel.

Stålfremstillernes krav til en stadig hurtigere fjernelse av carbon har fort til utviklingen av den metode som hittil er blitt be-traktet som den mest fremgangsrike for hurtig' raffinering av stål, nemlig anvendelse av en oxygenlanse, dvs. innblåsing av oxygen i det smeltede bad. Ved denne innblåsing.fås folgende fordeler: The steel manufacturers' demand for an ever faster removal of carbon has led to the development of the method which has so far been regarded as the most successful for rapid refining of steel, namely the use of an oxygen lance, i.e. the blowing of oxygen into the molten bath. With this blowing in, the following advantages are obtained:

(i) Reaksjonens samlede varmebalanse er eksoterm. (i) The overall heat balance of the reaction is exothermic.

(ii) Reaksjonen er hurtig.'(ii) The reaction is rapid.'

(iii) På grunn av (ii) sikres ved "kokingens" spylevirkning fjernelse av hydrogen og nitrogen. (iii) Because of (ii), the flushing effect of the "boiling" ensures the removal of hydrogen and nitrogen.

Denne teknikk er også egnet .for behandling av charger for fremstilling av rustfritt stål.. En tett, brun jernoxydrok.avgis imidler-■-tid under reaksjonen, og det er nodvendig a installere et kostbart rokrenseanlegg for å unngå forurensning av den omgivende atmosfære. This technique is also suitable for the treatment of charges for the production of stainless steel. A dense, brown iron oxide is, however, emitted during the reaction, and it is necessary to install an expensive steam cleaning plant to avoid contamination of the surrounding atmosphere.

Avgivelsen av brun oxydrok kan nedsettes eller til og med unngås ved å anvende en oxygen-brenselbrenner (olje eller gass), men fjernelsen av carbonet blir da som regel langsommere enn ved anvendelse av en oxygenlanse, og omkostningene oker spesielt på grunn av brenselforbruket, det okede oxygenforbruk og omkostningene ved å tilfore kjolevann for brennerne. Denne teknikk er dessuten begren-set til carbonstål og lavlegerte stål. The emission of brown oxydrox can be reduced or even avoided by using an oxygen-fuel burner (oil or gas), but the removal of the carbon is usually slower than when using an oxygen lance, and the costs increase especially due to the fuel consumption, the increased oxygen consumption and the costs of adding dressing water for the burners. This technique is also limited to carbon steel and low-alloy steels.

Det er tidligere blitt foreslått å injisere partikkelformige metalloxyder under smeltens overflate ved hjelp av en sterkt oxyderende bærergass, f.eks. oxygen som sådant eller med oxygen sterkt anriket luft, f. eks. i en grad av minst ^5 volum- som f. eks. beskrevet i U.S. patentskrift nr. 2502259. Virkningen av en slik injisering er uunngåelig å oke raffineringsprosessens hurtighet sammenlignet med en vanlig malmkoking. Innsprøytingen av det par-tikkelf ormige oxydtilsetningsmiddel er hittil blitt gjort forst og fremst for å senke badtemperaturen med derav folgende minsket slitasje av ovnsforingene. Det er også blitt foreslått at en tilstede-værelse av et partikkelformig oxyd i en bærergass av oxygen eller oxygenanriket luft på grunn av sin avkjølende virkning på smeiten skulle påvirke den under raffineringen dannede rok. Selv om imidlertid tilstedeværelsen av et partikkelformig oxyd i en sterkt oxyderende bærergass godt kan ha en mindre virkning på rokdannelsen, vil det forhold at forholdsvis store volum oxygen er tilstede i gassform uunngåelig fore til de samme betingelser som forekommer ved anvendelse av en oxygenlanse med derav folgende dannelse av store volummengder av tett, brun rok av jernoxyd i en tilstrekkelig mengde til å nødvendiggjore anskaffelse av komplisert og kostbart rokerenseutstyr. It has previously been proposed to inject particulate metal oxides below the surface of the melt by means of a strongly oxidizing carrier gas, e.g. oxygen as such or with oxygen highly enriched air, e.g. to a degree of at least ^5 volume- which, for example, described in the U.S. patent document no. 2502259. The effect of such an injection is inevitably to increase the speed of the refining process compared to a normal ore boiling. The injection of the particulate oxide additive has so far been done primarily to lower the bath temperature with consequent reduced wear of the furnace linings. It has also been suggested that the presence of a particulate oxide in a carrier gas of oxygen or oxygen-enriched air should, due to its cooling effect on the smelt, affect the soot formed during refining. Although, however, the presence of a particulate oxide in a strongly oxidizing carrier gas may well have a minor effect on the formation of soot, the fact that relatively large volumes of oxygen are present in gaseous form will inevitably lead to the same conditions as occur when using an oxygen lance with the following formation of large volumes of dense, brown soot from iron oxide in a sufficient amount to necessitate the acquisition of complicated and expensive soot cleaning equipment.

Lignende forhold knytter seg til den type pulverinjiserings-utstyr som er beskrevet i britisk patentskrift nr. 970990. Det vises i dette patentskrift til muligheten av å injisere et pulverformig oxyd, som pulverformig jernmalm, i en bærergass omfattende pressluft. Dette utstyr er imidlertid blitt laget for innforing av jernoxyd i en tilstrekkelig mengde til at det vil utgjore ca. 20 % av smeltens samlede vekt. Med dette ttstyr håndteres derfor metalloxydpulver i størrelsesordenen flere tonn hvorved det nodvendige Volum av pressluft blir så stort at det i smeiten vil innfores en tilstrekkelig oxygenmengde til at de samme problemer vil oppstå som er forbildet :Tin<é>d,£ anvendelse av en oxygenlanse, dvs. dannelsen av en tett, brun rok. Det vises dessuten i det britiske patentskrift til muligheten for anvendelse av en "inert bærergass", dvs. en gass. som ikke inneholder fritt eller bundet oxygen. Similar conditions relate to the type of powder injection equipment described in British patent document no. 970990. This patent document shows the possibility of injecting a powdered oxide, such as powdered iron ore, into a carrier gas comprising compressed air. However, this equipment has been made for the introduction of iron oxide in a sufficient quantity that it will constitute approx. 20% of the total weight of the melt. With this device, metal oxide powder in the order of several tonnes is therefore handled, whereby the required volume of compressed air becomes so large that a sufficient amount of oxygen will be introduced into the smelting to cause the same problems as the one pictured: Tin<é>d,£ use of an oxygen lance , i.e. the formation of a dense, brown rok. The British patent also refers to the possibility of using an "inert carrier gas", i.e. a gas. which does not contain free or bound oxygen.

Det tas. ved oppfinnelsen sikte på.å tilveiebringe en fremgangsmåte ved fjernelse av carbon og andre oxyderbare elementer med en hastighet som er tilstrekkelig hby til å sikre fjernelse av hydrogen og nitrogen uten for sterk avgivelse av brun jernoxydrbk, idet den anvendte teknikk er billig hva gjelder installasjon og drift. -Oppfinnelsen er basert på den oppdagelse at dette formål kan oppnås ved anvendelse av et metalloxydpulver for å bevirke den hovedsakelige avkulling. It is taken. The aim of the invention is to provide a method for removing carbon and other oxidizable elements at a rate that is sufficiently high to ensure the removal of hydrogen and nitrogen without too much release of brown iron oxide, the technique used being cheap in terms of installation and operation. - The invention is based on the discovery that this object can be achieved by using a metal oxide powder to effect the main decarburization.

Oppfinnelsen angår derfor en fremgangsmåte ved raffinering av stål, ved i en jernsmelte å innblåse et partikkelformig oxyd av et metall som det er onskelig skal forekomme i det ferdige stål, idet det for innblåsingen anvendes en bærergass inneholdende fritt eller bundet oxygen og raffineringen utfores med oxydasjon av carbon til carbonmonoxyd med en tilstrekkelig hastighet til at det vil frembringes en hurtig carbonkoking samtidig med en spyling av hydrogen og nitrogen ut av smeiten, og fremgangsmåten er særpreget ved at det anvendes en bærergass med et tilstrekkelig lavt oxydasjonspotensial til at det med bærergassen innforte partikkelformige metalloxyd virker som det eneste eller hovedsakelige oxydasjonsmiddel for omdannelsen av carbon til carbonmonoxyd i smeiten og slik at det straks over smeltens overflate vil opprettholdes en atmosfære som er i det vesentlige ikke-oxyderende overfor smeltet jern, for derved å unngå eller minske dannelsen av brun jernoxydrok. The invention therefore relates to a method for refining steel, by blowing into an iron melt a particulate oxide of a metal which it is desirable should occur in the finished steel, as a carrier gas containing free or bound oxygen is used for the blowing and the refining is carried out by oxidation of carbon to carbon monoxide at a sufficient speed that a rapid carbon boiling will be produced at the same time as hydrogen and nitrogen are flushed out of the smelting, and the method is characterized by the use of a carrier gas with a sufficiently low oxidation potential so that with the carrier gas it introduces particulate metal oxide acts as the only or main oxidizing agent for the conversion of carbon to carbon monoxide in the smelting and so that immediately above the surface of the melt an atmosphere will be maintained which is essentially non-oxidizing towards molten iron, thereby avoiding or reducing the formation of brown iron oxide .

Den foreliggende frémgangsmåte byr på den meget viktige fordel at den ikke forer til rokdannelse eller bare til en slik rokmengde som lett kan tas hånd om ved anvendelse av et forholdsvis enkelt rokrenseutstyr, dvs. at rokdannelsen hindres i vesentlig grad sammenlignet med kjente fremgangsmåter. The present method offers the very important advantage that it does not lead to rook formation or only to such an amount of rook that can be easily dealt with by using a relatively simple rook cleaning equipment, i.e. that rook formation is prevented to a significant extent compared to known methods.

Den for den foreliggende fremgangsmåte anvendte bærergass tjener i det vesentlig som bærer for det tilsatte metalloxyd som. utgjor det eneste eller hovedsakelige oxydasjonsmiddel for omdannelse av carbon til carbonmonoxyd. Det vil,derfor forstås at selv om luft og carbondioxyd, som er utmerkede bærergasser, muligens kan ta del i oxydasjonsproseseen, vil denne mindre virkning bare være en til-feldig folge av at de anvendes,som bærergasser. Dessuten .vil av--givelsen av- store mengder .carbonmonoxyd. som .skriver seg. fra reduksjonen av det tilsatte metalloxyd, bevirke en betraktelig fortyn-ning av den tilforte gass med det resultat at en eventuell oxyderende virkning av denne vil bli så lav som mulig. Det er i virkeligheten en regulering av det volummessige innhoid av bærergassen og av for-holdet bærergassvolum-.pulvermengde som hindrer en oxyderende atmosfære fra å forekomme over smeiten, som er en av hovedgrunnene til at mengden av brun jernoxydrok vil bli minimal, og dette er et meget viktig resultat av den foreliggende fremgangsmåte. Det er derfor i praksis nodvendig ved hjelp av en forholdsvis enkel- beregning å fastslå den mengde partikkelformig oxyd som er nodvendig for å oxy-dere den onskede mengde carbon, og ved hjelp av forholdsvis enkle forsok å fastslå den mengde bærergass som er nodvendig for injisering av denne pulvermengde, idet bærergassmengden holdes så lav som mulig for å sikre den onskede sterke minskning av dannelsen av brun jern-' oxydrok. Det er meget gunstig å anvende luft som bærergass da The carrier gas used for the present method essentially serves as a carrier for the added metal oxide which. constitutes the only or main oxidizing agent for the conversion of carbon to carbon monoxide. It will therefore be understood that even if air and carbon dioxide, which are excellent carrier gases, can possibly take part in the oxidation process, this minor effect will only be a fortuitous consequence of their being used as carrier gases. In addition, the release will release large amounts of carbon monoxide. who .writes himself. from the reduction of the added metal oxide, cause a considerable dilution of the added gas with the result that any oxidizing effect of this will be as low as possible. It is in reality a regulation of the volumetric content of the carrier gas and of the ratio of carrier gas volume to powder amount which prevents an oxidizing atmosphere from occurring over the smelting, which is one of the main reasons why the amount of brown iron oxide will be minimal, and this is a very important result of the present method. It is therefore necessary in practice to determine, by means of a relatively simple calculation, the amount of particulate oxide that is necessary to oxidize the desired amount of carbon, and by means of relatively simple experiments to determine the amount of carrier gas that is necessary for injection of this amount of powder, the amount of carrier gas being kept as low as possible to ensure the desired strong reduction in the formation of brown iron oxide. It is very advantageous to use air as a carrier gas then

dette medforer de,minste omkostninger og er bemerkelsesverdig effektivt, og det foretrekkes av disse grunner å anvende atmosfærisk luft som bærergass. Gassformig carbondioxyd kan også anvendes. this involves the least cost and is remarkably efficient, and it is therefore preferred to use atmospheric air as the carrier gas. Gaseous carbon dioxide can also be used.

Ytterligere fordeler er: Additional benefits are:

(i) Fremgangsmåten er forholdsvis billig, (i) The procedure is relatively cheap,

(ii) Kokingen kan settes i gang og opprettholdes ved en forholdsvis lav badtemperatur. (iii) På grunn av (ii) er betingelsene spesielt gunstige for oxydasjon og fjernelse av slike uonskede elementer som fosfor. (iv) En hvilken som helst hastighet for fjernelse av carbon kan lett reproduseres ved påfolgende arbeidsoperasjoner. (ii) Boiling can be started and maintained at a relatively low bath temperature. (iii) Because of (ii), the conditions are particularly favorable for oxidation and removal of such unwanted elements as phosphorus. (iv) Any rate of carbon removal can be easily reproduced in subsequent work operations.

Det er en ytterligere. fordel at d.ersom det oxyd som innblåses er jernoxyd, kan en del av dette blåses inn i slaggen over badet og derved bygge opp slaggjern. Dette letter ikke bare fjernelsen av carbon fra badet, men oker også met.allutbyttet og nedsetter oxygen-forbruket. There is a further one. advantage is that since the oxide that is blown in is iron oxide, part of this can be blown into the slag above the bath and thereby build up slag iron. This not only facilitates the removal of carbon from the bath, but also increases the metal yield and reduces oxygen consumption.

Utstyret for utdeling og innblåsing av oxydet er billig å installere og rimelig i drift. Det kan således ganske enkelt ut-gjores av en trakt med et utlop som står i forbindelse med ledningen for bærergassen idet det i utlopet befinner seg en anordning for regulering av pulverstrommen og bærergassledningen står i forbindelse med en lanse for innblåsing av pulveret i badet. Det anvendes fortrinnsvis to trakter festet til en sentral aksel idet en av traktene,;står-:iv-forbindelse med bærergassledningen. N"år denne trakt er tom, kobles trakten ganske enkelt fra ledningen, montasjen dreies om akselen slik at den annen, fulle trakt kommer i en stilling, hvor den kan kobles til.bærergassledningen, og .mens denne trakt tommes, fylles den annen trakt. The equipment for dispensing and blowing in the oxide is cheap to install and inexpensive to operate. It can thus simply be made of a funnel with an outlet that is connected to the line for the carrier gas, as the outlet contains a device for regulating the powder flow and the carrier gas line is connected to a lance for blowing the powder into the bath. Two funnels attached to a central shaft are preferably used, one of the funnels being connected to the carrier gas line. When this funnel is empty, the funnel is simply disconnected from the line, the assembly is turned around the axle so that the other, full funnel comes into a position where it can be connected to the carrier gas line, and while this funnel is being emptied, the other funnel is filled .

■ Innblåsingen forårsaker ikke den kraftige slitasje av ovnens ildfaste foring som:ofte er tilfelle■ved-anvendelse av oxygen^brensel-brennere, og den krever heller ikke det vannforbruk som er nodvendig' for avkjoling av slike brennere. ■ The blow-in does not cause the severe wear and tear of the furnace's refractory lining which is often the case with the use of oxygen-fuel burners, nor does it require the water consumption necessary for cooling such burners.

Ved den foreliggende fremgangsmåte kan også det opprinnelige carboninnhold i badet variere. 'Hvis således carboninnholdet i chargen hvorfra badet dannes, er hoyere enn det som er nodvendig i det raffinerte stål, fortsettes innblåsingen inntil så meget carbon er blitt fjernet ved oxydasjon at det er igjen en mengde tilsvarende den som kreves i det ferdige stål. På denne tid vil hydrogen og nitrogen være blitt fjernet, og andre uonskede elementer, som silicium, mangan og fosfor, vil alle være blitt oxydert. Dersom det i beskikningen hvorfra badet dannes, er et lavere carboninnhold enn tilstrekkelig for at det raffinerte stål skal få det nodvendige sluttcarboninnhold, fortsettes innblåsingen inntil så meget carbon er blitt fjernet at fjernelse av hydrogen og nitrogen og oxydasjon av andre uonskede elementer sikres, og det raffinerte stål blir så oppkullet på kjent måte slik at det får det nodvendige carboninnhold. In the present method, the original carbon content in the bath can also vary. If, therefore, the carbon content of the charge from which the bath is formed is higher than that required in the refined steel, the blowing is continued until so much carbon has been removed by oxidation that there remains a quantity corresponding to that required in the finished steel. By this time, hydrogen and nitrogen will have been removed, and other unwanted elements, such as silicon, manganese and phosphorus, will have all been oxidized. If the coating from which the bath is formed has a lower carbon content than is sufficient for the refined steel to have the required final carbon content, the blowing is continued until so much carbon has been removed that the removal of hydrogen and nitrogen and oxidation of other unwanted elements is ensured, and the refined steel is then carburized in a known manner so that it gets the necessary carbon content.

Denne teknikk er anvendbar for alle ovennevnte stålkvaliteter. Egnede oxyder er oxyder av jern, nikkel, krom, molybden, kobber, kobolt og wolfram, avhengig av det spesielle stål som skal frem-stilles. Det anvendes f.eks. jernoxyd for carbonstål, f.eks. i form av valseglodeskall, jernmalm eller jernoxydstov fra rokrenseanlegg, og for rustfritt stål anvendes oxyder av nikkel, krom, molybden, kobber, kobolt eller wolfram eller en hvilken som helst■kombina-sjon derav, eventuelt sammen med et jernoxyd for både å fremme oxyda-sjonsreaksjonene og å tilveiebringe en billigere kilde-for i det minste en del av metallbestanddelene i stålene. This technique is applicable to all of the above steel grades. Suitable oxides are oxides of iron, nickel, chromium, molybdenum, copper, cobalt and tungsten, depending on the particular steel to be produced. It is used e.g. iron oxide for carbon steel, e.g. in the form of slag shells, iron ore or iron oxide dust from slag cleaning plants, and for stainless steel oxides of nickel, chromium, molybdenum, copper, cobalt or tungsten or any combination thereof, possibly together with an iron oxide to both promote the oxide -ation reactions and to provide a cheaper source for at least some of the metal constituents in the steels.

For å lette og påskynde -de reaksjoner mellom slagg-og metall som utgjor endel av raffineringsprosessen, kan slaggdannende materi-aler, som pulverformet kalk, kalksten eller flusspatt, innblåses sammen med det pulverformede -metalloxyd eller -oxyder enten konti. • nuerlig sammen med dette eller i en eller flere valgte perioder under prosessen. In order to facilitate and speed up the reactions between slag and metal which form part of the refining process, slag-forming materials, such as powdered lime, limestone or fluorspar, can be blown in together with the powdered metal oxide or oxides either separately. • currently together with this or in one or more selected periods during the process.

Uttrykket "partikkelformig" som anvendt heri, er .ment å "'om-fatte ille kvaliteter fra forholdsvis grove, kornformede kvaliteter ned til meget findelte kvaliteter. The term "particulate" as used herein is intended to "'comprise poor qualities from relatively coarse, granular qualities down to very finely divided qualities.

Eksempel 1 Fremstilling av carbonstål. Example 1 Production of carbon steel.

En h tonns elektrisk lysbueovn ble fylt med stålskrap og opp-varmet til en temperatur av 1550°C idet en slagg på kjent måte ble ■ dannet på badet. Dette var så ferdig for å oxyderes, og pulverformet valseglodeskall ble ved' hjelp av en i badet neddykket lanse og ved anvendelse av trykkluft som bærergass blåst"inn i badet i 2 minutter i en mengde av 22,68 kg/min. Det samlede volum bærergass var 2,832 m^, og valseglodeskallet hadde folgende partikkelstorrelsesfordeling: ■ A h tonne electric arc furnace was filled with steel scrap and heated to a temperature of 1550°C, a slag being ■ formed in the bath in a known manner. This was then ready to be oxidised, and the powder-form rolling ball shell was blown into the bath for 2 minutes in a quantity of 22.68 kg/min using a lance immersed in the bath and using compressed air as a carrier gas. The total volume carrier gas was 2.832 m^, and the rolling ball shell had the following particle size distribution: ■

Det ble tatt prover av badet like for og straks etter innblåsingen av oxydet, og de to badprover hadde folgende innhold av elementer uttrykt i vektprosent: Samples were taken of the bath just before and immediately after the inhalation of the oxide, and the two bath samples had the following content of elements expressed as a percentage by weight:

. 1: for innblåsing 2: etter innblåsing Dette stål skulle ha et carboninnhold av 0,2V % o<g behovde derfor- ikke å oppkul-les. Slaggen ble så fjernet fra badet, badet ble avoxydert, en reduserende slagg ble fremstilt på kjent måte, og . 1: before blow-in 2: after blow-in This steel was supposed to have a carbon content of 0.2V% and therefore did not need to be carburized. The slag was then removed from the bath, the bath was deoxidized, a reducing slag was prepared in a known manner, and

badet ble til slutt tappet. the bath was eventually drained.

Carbonet ble fjernet med en slik- hastighet at'innholdet av nitrogen og hydrogen ble betraktelig lavere, og dette fremgår aV The carbon was removed at such a rate that the content of nitrogen and hydrogen was considerably lower, and this can be seen in AV

den ovenstående tabell. the above table.

Eksempel 2 Example 2

Fremstilling av carbonstål Production of carbon steel

Den i eksempel 1 beskrevne fremgangsmåte ble fulgt i en 12 The procedure described in example 1 was followed in a 12

tonns lysbueovn, og badet ble igjen oxydert ved innblåsing av valseglodeskall pulverisert til -5 BSS idet trykkluft ble anvendt som bærerbass, men i dette tilfelle ble ^5,36 kg/min pulver innblåst i 3,5 minutter og det samlede bærergassvolum var 10,62 m<3>. Prover av badet tatt henholdsvis like for og straks etter innblåsingen viste at badet inneholdt folgende elementer uttrykt i vektprosent: ton arc furnace, and the bath was again oxidized by blowing in pulverized ingot shells to -5 BSS, as compressed air was used as the carrier base, but in this case ^5.36 kg/min of powder was blown in for 3.5 minutes and the total carrier gas volume was 10, 62 m<3>. Samples of the bath, taken respectively just before and immediately after the blowing in, showed that the bath contained the following elements expressed as a percentage by weight:

1: for innblåsing 2: etter innblåsing 1: before blowing in 2: after blowing in

I dette tilfelle skulle stålet inneholde 0,30 % C, og stålet ble derfor oppkullet ved tilsetning av 127 kg rujern inneholdende h % C. In this case, the steel should contain 0.30% C, and the steel was therefore carburized by adding 127 kg of pig iron containing h% C.

Eksempel 3 Example 3

Fremstilling av austenittisk rustfritt stål Production of austenitic stainless steel

Samme fremgangsmåte ble fulgt som beskrevet i eksempel 1 for en 0,25 tonn beskikning i en elektroovn, og badet ble igjen oxydert ved på samme måte som i eksempel 1 å innblåse valseglodeskall pulverisert til -5 BSS idet trykkluft ble anvendt som bærergass. Pulveret ble innblåst i en mengde av 9,07 kg/min i 3,5 minutter, ved anvendelse av et samlet bærergassvolum av 2,97^ m . Prover tatt av badet henholdsvis like for og etter oxydasjonen viste at badet inneholdt folgende elementer uttrykt i vektprosent: The same procedure was followed as described in example 1 for a 0.25 tonne coating in an electric furnace, and the bath was again oxidized by blowing in in the same way as in example 1 pulverized slag shells to -5 BSS, compressed air being used as carrier gas. The powder was blown at a rate of 9.07 kg/min for 3.5 minutes, using a total carrier gas volume of 2.97 m 2 . Samples taken from the bath, respectively just before and after the oxidation, showed that the bath contained the following elements expressed as a percentage by weight:

Minskningen av de oxyderbare elementer ved oxydasjon fremgår tydelig av tabellen. Stålets krominnhold ble redusert til et nivå The reduction of the oxidisable elements by oxidation is clearly shown in the table. The steel's chromium content was reduced to a level

som var for lavt for den krevede sluttanalyse av stålet, og reduk-sjonsmidler, som ferro-silicium, ble derfor satt til slaggen hvorved Cr ble frigjort fra slaggen og fort tilbake til badet. Det viste which was too low for the required final analysis of the steel, and reducing agents, such as ferro-silicon, were therefore added to the slag whereby Cr was released from the slag and quickly returned to the bath. It showed

seg ved en analyse av badet at krominnholdet da hadde bket til lh%. an analysis of the bath showed that the chromium content had then fallen to lh%.

Slaggen ble .så fjernet fra badet og en reduserende slagg bygget opp, og badet ble til slutt tappet. Dersom det hadde vært nodvendig å oke innholdet av de andre legeringselementer, kunne egnede til-setninger av slike elementer ha vært gjort etter at den reduserende slagg var blitt fremstilt. The slag was then removed from the bath and a reducing slag built up, and the bath was finally drained. If it had been necessary to increase the content of the other alloying elements, suitable additions of such elements could have been made after the reducing slag had been produced.

Eksempel h Example h

Samme fremgangsmåte som beskrevet i eksempel 3 tie fulgt ved anvendelse av en 0,25 tonns beskikning i en elektroovn, men i dette tilfelle ble det på oxydasjonstrinnet anvendt pulverisert nikkel- The same procedure as described in example 3 was followed using a 0.25 tonne coating in an electric furnace, but in this case powdered nickel was used in the oxidation step.

oxyd med en lignende kornstorrelse som valseglodeskallet i eksempel 1. Det ble igjen benyttet trykkluft som bærergass, og pulveret ble innblåst i en mengde av h,^ h kg/min i 2 minutter ved anvendelse av 0,85 m^ luft. Prover av badet tatt henholdsvis for og etter oxydasjon viste at badet inneholdt folgende elementer uttrykt i vektprosent: oxyd with a similar grain size to the rolling ball shell in example 1. Compressed air was again used as carrier gas, and the powder was blown in at a rate of h.^ h kg/min for 2 minutes using 0.85 m^ of air. Samples of the bath taken respectively before and after oxidation showed that the bath contained the following elements expressed as a percentage by weight:

Under oxydasjonstrinnet viste okningen i nikkelinnholdet at During the oxidation step, the increase in the nickel content showed that

95 % av nikkelen i nikkeloxydet var blitt gjenvunnet. Innholdet av krom og andre legeringselementer ble forandret som beskrevet i eksempel 35 i overensstemmelse med kravet til det ferdige stål. 95% of the nickel in the nickel oxide had been recovered. The content of chromium and other alloying elements was changed as described in example 35 in accordance with the requirement for the finished steel.

Eksempel 5 Example 5

Det ble benyttet samme fremgangsmåte som beskrevet i eksempel The same procedure as described in the example was used

3 med en 0,25 tonns beskikning i en elektroovn, idet det ble anvendt en blanding av 50 % kromittsand (knust krommalm) og 50 % valseglodeskall som begge hadde en partikkelstorrelsesfordeling lignende valse-glodeskallets i eksempel 1. Straks- for oxydasjonen ble det tatt en prove av badet, og denne viste seg å inneholde 0,75 % carbon og 6,l8 % krom. Etter oxydasjonen inneholdt badet 0,65 % carbon og 5,80 % krom som var godt innenfor de 5 - 6 % krom som det ferdige stål skulle inneholde. Kromittsanden var derfor en billig kromkilde for badet og motvirket meget godt reduksjonen av krominnholdet på grunn av oxydasjon, og det var folgelig unodvendig å tilsette kostbart krom under reduksjonstrinnet. 3 with a 0.25-tonne coating in an electric furnace, using a mixture of 50% chromite sand (crushed chrome ore) and 50% rolled ball shell, both of which had a particle size distribution similar to the ball ball shell in example 1. Immediately before the oxidation, it was taken a sample of the bath, and this proved to contain 0.75% carbon and 6.18% chromium. After the oxidation, the bath contained 0.65% carbon and 5.80% chromium, which was well within the 5 - 6% chromium that the finished steel should contain. The chromite sand was therefore a cheap source of chromium for the bath and very well counteracted the reduction of the chromium content due to oxidation, and it was therefore unnecessary to add expensive chromium during the reduction step.

Ved de i eksemplene 1-5 beskrevne fremgangsmåter forekom det under oxydasjonstrinnet ikke noen synlig avgivelse av rok fra badet. In the methods described in examples 1-5, no visible emission of smoke from the bath occurred during the oxidation step.

Claims

1. Procedure for refining steel, by blowing into an iron melt a particulate oxide of a metal which it is desirable should occur in the finished steel, as a carrier gas containing free or bound oxygen is used for the blowing and the refining is carried out by oxidation of carbon to carbon monoxide with

a sufficient speed so that a rapid carbon boiling will be produced at the same time as a flushing of hydrogen and nitrogen out of it

the smelting, characterized in that a carrier gas with a sufficiently low oxidation potential is used so that the particulate metal oxide introduced with the carrier gas acts as the sole or main oxidizing agent for the conversion of carbon to carbon monoxide in the smelting and so that immediately above the surface of the melt an atmosphere will be maintained which is essentially non-oxidizing towards molten iron, thereby avoiding or reducing the formation of brown iron oxide. -2. Method according to claim 1, characterized in that the particulate metal oxide is blown in with air as a carrier gas.