NO153861B - Fremgangsmaate for forhindring av slaggoverloep ved pneumatisk raffinering under overflaten av en staalsmelte. - Google Patents
Fremgangsmaate for forhindring av slaggoverloep ved pneumatisk raffinering under overflaten av en staalsmelte. Download PDFInfo
- Publication number
- NO153861B NO153861B NO803907A NO803907A NO153861B NO 153861 B NO153861 B NO 153861B NO 803907 A NO803907 A NO 803907A NO 803907 A NO803907 A NO 803907A NO 153861 B NO153861 B NO 153861B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- melt
- refining
- temperature
- added
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 title claims description 6
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 title claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 12
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 10
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 14
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 12
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000012476 oxidizable substance Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000007645 Citrus mitis Species 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- -1 steam Chemical compound 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/068—Decarburising
- C21C7/0685—Decarburising of stainless steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/35—Blowing from above and through the bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/068—Decarburising
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår raffinering av stål og mere spesielt pneumatisk raffinering av stål under badoverflaten og som krever tilsetning av et brennstoffmateriale for å oppnå den ønskede tappetemperatur uten slaggoverløp.
Uttrykket "pneumatisk raffinering under badoverflaten", heretter kalt badraffinering, er ment å beskrive en fremgangsmåte der dekarburisering av smeiten oppnås ved under overflaten å injisere oksygengass, alene eller i kombinasjon med en eller flere gasser valgt blant argon, nitrogen, ammoniakk, damp, karbonmonoksyd, karbondioksyd, hydrogen, metan eller høyere hydrokarbongasser. Gassene kan blåses inn ved å følge forskjellige blåseprogrammer avhengig av stålkvalitet og de spesifikke gasser som brukes i kombinasjon med oksygen. Raffineringsperioden ender hyppig med visse avslutningstrinn slik som f.eks. kalk og/eller legeringstil-setninger for å redusere de oksyderte legerende elementer og for å danne et basisk slagg, og tilsetning av legerende elementer for å justere smeltesammensetningen for å oppfylle visse spesifikke spesifikasjoner.
Det er i teknikken kjent flere pneumatiske badraffineringsprosesser som f.eks. inkluderer AOD-, CLU-, OBM-, Q-BOP-
og LWS-prosessene. De følgende US-patenter er illustrerende for disse respektive prosesser; US-PS 3.252.790; 3.867.135; 3.706.549; 3.930.843 og 3.844.768.
Under pneumatisk raffinering blir smeiten oppvarmet ved
de eksoterme oksydasjonsreaksjoner som skjer under dekarburi-seringstrinnet i raffineringsperioden. Smeltene avkjøles heller hurtig under avslutningstrinnet fordi tilslagene av kalk og legerende elementer er endoterme.
Pneumatisk raffinering under overflaten, vanligvis i denne teknikk kalt "blåsing", gir vanligvis ett eller flere av de følgende resultater; dekarburisering, desoksydasjon, desulfurisering, defosforisering og avgassing av smeiten.
For å oppnå disse resultater er det nødvendig: (1) å tilveiebringe tilstrekkelig oksygen til å brenne ut karbon til det ønskede nivå (dekarburerisering), og (2) å tilveiebringe tilstrekkelig spylegass til: grundig å blande desoksyderings-tilslagene inn i smeiten (desoksydering), oppnå god gjensidig påvirkning mellom slagg og metall (desulfurisering) og sikre at det oppnås lave nivåer av hydrogen og nitrogen i smeiten (avgassing).
Pneumatisk raffinering har to motstridende temperaturkrav. Det ene er at det holdes en tilstrekkelig høy temperatur
ved de eksoterme reaksjoner til å tillate at de endoterme trinn utføres mens temperaturen i smeiten holdes tilstrekkelig høy til tapping av smeiten. Det andre er at den topptempéra-tur som oppnås i raffineringsbeholderen holdes under det som vil forårsake utilbørlig forringelse av den ildfaste foring i beholderen.
Selv om foreliggende oppfinnelse kan anvendes på alle de ovenfor angitte pneumatiske badraffineringsprosesser for stål blir for hensiktsmessighetens skyld oppfinnelsen beskrevet og illustrert under henvisning til argon-oksygen dekarburiseringsprosessen, også kalt AOD-prosessen.
Uttrykket "argon-oksygen dekarburiseringsprosessen" slik dette benyttes i foreliggende søknad og krav er ment å definere en prosess for raffinering av smeltet metall inne-holdt i en raffineringsbeholder som er utstyrt med minst en neddykket lanse, omfattende (a) å blåse inn i smeiten gjennom nevnte lanse eller lanser en oksygenholdig gass inneholdende opptil 90% av en fortynningsgass, hvorved fortynningsgassen virker til å redusere partialtrykket for karbonmonoksyd i gassboblene som dannes under dekarburiseringen av smeiten og/eller å forandre matehastigheten for oksygen til smeiten uten i det vesentlige å forandre den totale innblåsningshastighet for gassen, og deretter (b) å blåse inn en spylegass i smeiten gjennom nevnte lanse eller lanser hvori spylegassen bevirker å fjerne urenheter fra smeiten ved avgassing, desoksydering, forflyktigelse eller flotasjon av urenhetene med etterfølgende innfanging av eller reaksjon med slagget. Prosessen benytter vanligvis en oksygenholdig gasstrøm omgitt av en ringformet strøm av beskyttende fluid som virker som beskyttelse for lansen eller lansene og den omgivende ildfaste foring for utilbørlig slitasje. Brukbare fortynningsgasser er argon, helium, hydrogen, nitrogen, karbonmonoksyd, karbondioksyd eller damp; argon er foretrukket. Brukbare spylegasser er argon, helium, nitrogen og damp og argon er foretrukket. Brukbare beskyttelsesfluider er argon, helium, hydrogen, nitrogen, karbonmonoksyd, karbondioksyd, damp eller et hydrokarbon-fluid og igjen er argon foretrukket.
Under raffineringen påvirkes temperaturen i smeiten av
de faktorer som bevirker varmetap og de som bevirker varme-gevinster. Varme kreves for: (1) å heve temperaturen i smeiten fra chargetemperaturen til tappetemperaturen,
(2) å oppløse kalk eller andre bestanddeler i slagget,
(3) å oppløse enhver legering, skrap eller andre tilslag som tilsettes under raffinering, og (4) å erstatte varmetap fra smeiten til omgivelsene under hele raffineringsperioden (dvs. under inert gassomrøring, blåsing, reduksjon og stans).
Varme tilføres under raffineringsperioden kun ved de eksoterme reaksjoner som inntrer under raffineringen. Disse inkluderer oksydasjon av karbon, silisium, aluminium og andre tilstedeværende metalliske bestanddeler i smeiten slik som f.eks. jern, krom og mangan. Hvis etter raffinering smeltetemperaturen er utilstrekkelig til å oppnå den ønskede tappetemperatur, er det vanlig praksis å blåse smeiten igjen med oksygen for derved å danne varme ved oksydasjon av karbon og metalliske elementer i smeiten. Slik omblåsing er imidlertid uønsket fordi den tar ytterligere tid, krever bruk av ytterligere oksygen, silisium og kalk og forårsaker uønskede oksydasjoner av metalliske elementer i smeiten,
alt som fører til den totale driftsineffektivitet og påvirker
også smeltens kvalitet på ugunstig måte.
En måte å unngå det ovenfor angitte problem på er beskre-
vet i US-PS 4.187.102. Den metode som deri er beskrevet omfatter tilsetning av hurtig og langsomt oksyderende elementer til smeiten (slik som aluminium henholdsvis silisium)
før innblåsing av raffineringsoksygen begynner. Den varme som tilveiebringes ved oksydasjon av disse elementer må
være tilstrekkelig til å gi en temperatur i smeiten ved slutten av raffineringsperioden som minst er lik den ønskede tappetemperatur, men ikke så høy at den forårsaker ødeleggelse av det ildfaste materiale. Mens denne metode i de fleste> tilfeller er tilfredsstillende kan den prosess som er beskrevet i det ovenfor angitte patent i enkelte tilfeller forårsake såkalt "slopping".
"Slopping" er et metallurgisk fenomen som er vanlig ved pneumatisk raffinering av metaller hvori emulsjonen av slagg og metall som dannes over smeiten som raffineres blåses opp og ut av den åpne munn av raffineringsbeholderen. Denne slopping virker ikke bare ugunstig på utbytte, men
er også farlig for arbeidere som befinner seg i nærheten.
Det er funnet at de følgende faktorer øker tendensen for
en stålsmelte til å "koke over" under AOD-raffinering:
1. Høy hastighet for utvikling av karbonmonoksyd.
2. Høy gass (argon og/eller oksygen) blåsehastigheter.
3. Lite fritt volum i raffineringsbeholderen.
4. Dannelse av en metall-slagg emulsjon.
Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å forbedre den kjente teknikk og angår i henhold til dette en fremgangsmåte for å forhindre overkoking av slagg ved pneumatisk raffinering under overflaten av en stålsmelte:som krever brennstofftilsetninger, mens man samtidig regulerer smeltens temperatur ved til smeiten å sette et oksyderbart' brennstoffmateriale i en mengde tilstrekkelig til å oppnå den ønskede tappetemperatur ved slutten av raffineringsperioden, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at det oksyderbare brennstoffmate-rialet tilsettes på et tidspunkt etter at smeiten er dekarburisert til i det vesentlige spesifikasjonens karboninnhold eller etter at karboninnholdet har sunket til under 0,50%.
Uttrykket "oksyderbart brenselsmateriale" slik det benyttes heri er ment å omfatte de materialer hvis oksydasjon er termodynamisk favorisert i forhold til karbon ved stålfrem-stillingstemperaturer, som har en høy varmefrigivning pr. oksygenenhet, dvs. 9,6 x 10<6> kalorier pr. normal kubikkmeter, målt ved 0°C og en atmosfære, og hvis damptrykk ikke er vesentlig større enn det for jern. Aluminium, silisium og zirkonium er illustrerende for brukbare oksyderbare brenselsmaterialer. Aluminium er det foretrukkede materiale for bruk ifølge oppfinnelsen og kan tilsettes som aluminium-metall eller som en aluminiumlegering.
Den foretrukne pneumatiske prosess er argon-oksygen dekarburiseringsprosessen.
Foreliggende oppfinnelse kan anvendes for å forhindre overkoking i en hvilken som helst stålsmelte som krever tilsetning av oksyderbart brenselsmateriale utover det som inneholdes i chargen for å heve temperaturen i smeiten. Slike stal omfatter karbonstål, lavlegerte stål og verktøy-stål.
Figur 1 er et grafisk diagram som illustrerer en typisk tid-temperaturkurve for to stålsmelter fremstilt ifølge oppfinnelsen og en ifølge teknikkens stand.
Ved høye karbonnivåer er ved AOD-raffinering av lavlegerte stål karbonfjerningshastigheten avhengig av oksygeninnblåsningshastigheten. Når oksygeninnblåsningshastigheten økes, blir dekarburisering og også tendensen til å koke over øket. Varmetapsbetraktninger krever imidlertid opprettholdelse av en blåsehastighet så høy som mulig uten å ta i betraktning overkoking eller nedbryting av ildfast materiale. Som en konsekvens er det ikke brukbart å bekjempe over-
koking ved i alvorlig grad å begrense oksygeninnblåsningshastigheten.
Et lite frivolum er et resultat av uriktig beholderkonstruk-sjon og/eller overdreven smeltestørrelse. Fordi overkoking inntrer etter at en slaggemulsjon er dannet i beholderen,
er det ønskelig å ha et stort frivolum tilgjengelig for å romme emulsjonen.
Den prosess som er beskrevet i det ovenfor angitte amerikanske patent resulterer selv under effektiv temperaturregulering enkelte ganger i overkoking av grunner som ikke er forstått. Foreliggende oppfinnelse unngår overkoking i alle tilfelle.
Oppfinnelsen er antatt å forhindre overkoking ved å sikre
at kombinasjonen av høyt karboninnhold og høy temperatur ikke faller sammen med nærværet av en slagg-metallemulsjon under dekarburisering. Drivkraften for karbonmonoksyddannel-ser reduseres ved å redusere dekarburiseringstemperaturen.
En lavere dekarburiseringstemperatur oppnås ved ikke å tilsette aluminium eller andre varmedannende oksyderbare stoffer inntil etter at dekarburisering er i det vesentlige ferdig. I tillegg sikres opprettholdelse av slagg med relativt lav tendens til å danne en skummende emulsjon ved ikke å tilsette alt varmedannende materiale, f.eks. aluminium, inntil etter at vesentlig dekarburisering har skjedd. Ved tilstrekkelig lave karbonnivåer, dvs. omtrent 0,50%, er det funnet at faren for overkoking er over.
Trinnene som er beskrevet ovenfor unngår overkoking og kontrollerer på samme tid raffinerings- og tappetemperaturene. Under dekarburisering opprettholdes badtemperaturen eller
den økes ved oksydasjon av silisium og metaller som er tilstede i smeiten før og under den første dekarburisering. Etter vesentlig dekarburisering tilsettes tilstrekkelig aluminium eller andre oksyderbare stoffer for å opprettholde
eller å øke smeltetemperaturen alt etter som det er nødvendig før reduksjonen og avslutningstrinnene for den totale raffine-ringsprosess.
Tilsetning av aluminium eller andre oksyderbare stoffer
til smeiten bør skje på kontrollert måte slik at temperaturen i smeiten økes tilstrekkelig til å tillate det etter-følgende endoterme raffineringstrinn å skje. I enkelte tilfeller kan det være ønskelig å tilsette en andel av aluminium på helt opptil 35% før dekarburisering er ferdig eller sågar har begynt. Dette er f.eks. ønskelig for å desoksydere en høyt oksydert smelte før tilsetning av det nødvendige karbon. Karbon kan tilsettes for å sikre tilstrekkelig CO til å understøtte avgassing av smeiten.
Figur 1 viser typiske temperaturprofiler for smelter av karbonstål raffinert i henhold til oppfinnelsen, kurvene A og B, og en smelte raffinert med teknikken i henhold
til det ovenfor angitte US-patent, kurve C. I kurve A
blir det oksyderbare materiale, her aluminium, tilsatt etter at dekarburisering i det vesentlige var ferdig.
På det punkt tilsettes aluminium for å bringe temperaturen opptil det ønskede nivå over tappetemperaturen for å gi tilstrekkelig varme slik at smeiten ved slutten av det avsluttede trinn (vist i striplede linjer) er i det minste den ønskede tappetemperatur. I kurve B ble ca. 1/3 av den totale aluminiummengdetilsatt før dekarburisering. Aluminium forårsaker at temperaturen i smeiten øker med
ca. 55,5°C. Når dekarburiseringen er ferdig, blir deretter resten av aluminium tilsatt for å heve temperaturen i smeiten til det ønskede nivå som sikrer riktig tappetemperatur
ved slutten av avslutningstrinnet. Kurve C representerer resultatene som oppnås ifølge det ovenfor angitte US-patent der all aluminium så vel som silisium og andre langsomt oksyderende elementer ble tilsatt før dekarburisering.
De følgende eksempler skal illustrere den beste måte for
gjennomføring av foreliggende oppfinnelse.
Eksempel 1
En 20.000 kg smelte av HY-80 stål ble raffinert i en 23 tonns AOD-raffineringsbeholder. Chargen ble smeltet under reduserende betingelser i en lysbueovn. 620 kg kalk ble tilsatt til AOD-beholderen før smeiten ble overført fra lysbueovnen til AOD-beholderen. Deretter ble 10,5 normal kubikkmeter pr. minutt, målt ved 0°C ved en atmosfæretrykk, oksygen og 3,7 normal kubikkmeter pr. minutt argon ble blåst inn i smeiten i henhold til konvensjonelle AOD-metoder for å dekarburisere smeiten og for å fjerne silisium. Beholderen ble slått av etter 27 minutter av AOD-blåsingen. Temperaturen ble målt til 1680°C. 23 kg nikkel og 16 kg molybden ble tilsatt som legeringsadditiver. 52 kg aluminium ble tilsatt for varmedannelse. AOD-blåsingen ble deretter gjenopptatt i ytterligere 4 minutter. Temperaturen ved slutten av denne blåsing var 1710°C. 170 kg 75% FeSi ble deretter tilsatt som legeringstilslag og smeiten omrørt ved hjelp av argon i 4 minutter. Det ble tatt en smelteprøve og supplerende legeringstilslag ble tilsatt smeiten og omrørt ved hjelp av argon. Smeiten ble tappet ved 1610°C. Man merket ingen tendenser til "slopping". Karboninnholdet på tidspunktet for aluminiumtilsetningen var 0,17%, dvs. spesifikasjonens karboninnhold.
Eksempel 2
33.600 kg smelte av AISI 1029-stål ble laget i en 36 tonns AOD-beholder. Smeiten ble dekarburisert til 0,06% karbon
i en lysbueovn med valsehud og tilstrekkelig kalk og kalksten for å gi en basisk slagg. Ovnen ble avslagget og tappet. 1160 kg kalk ble prechargert til AOD-beholderen. Stålet fra lysbueovnen og 45 kg aluminium ble deretter chargert til AOD-beholderen og omrørt i 1 minutt med argon. 2 50 kg standard ferromangan og 300 kg grafitt ble tilsatt. Smeiten ble deretter blåst med 32,8 normal kubikkmeter pr. minutt oksygen og 10,9 normal kubikkmeter pr. minutt argon for å dekarburisere smeiten og å fjerne silisium. Etter 8 minut-
ters argon-oksygen blåsing ble beholderen slått av. Temperaturen var 1565°C. 317 kg 75% FeSi ble nå tilsatt og det hele ble omrørt bare med argon i 4 minutter. Smeiten ble tappet ved 1640°C og man opplevde ingen overkoking under smeltingen. Karboninnholdet ved aluminiumtilsetningen var 0,28% C, dvs. spesifikasjonens karboninnhold.
Claims (3)
1.
Fremgangsmåte for å forhindre overkoking av slagg ved pneumatisk raffinering under overflaten av en stålsmelte som krever brennstofftilsetninger, mens man samtidig regulerer smeltens temperatur ved til smeiten å sette et oksyderbart brennstoffmateriale i en mengde tilstrekkelig til å oppnå den ønskede tappetemperatur ved slutten av raffineringsperioden, karakterisert ved at det oksyderbare brennstoffmaterialet tilsettes på et tidspunkt etter at smeiten er dekarburisert til i det vesentlige spesifikasjonens karboninnhold eller etter at karboninnholdet har sunket til under 0,50%.
2 .
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man som oksyderbart brenselsmateriale anvender aluminium.
3 .
Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 2, karakterisert ved at man tilsetter opptil 35% av det brenselsmateriale som skal tilsettes før smeiten i det vesentlige er dekarburisert til spesifikasjonens karboninnhold.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/107,535 US4278464A (en) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | Method for preventing slopping during subsurface pneumatic refining of steel |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO803907L NO803907L (no) | 1981-06-29 |
| NO153861B true NO153861B (no) | 1986-02-24 |
| NO153861C NO153861C (no) | 1986-06-04 |
Family
ID=22317095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO803907A NO153861C (no) | 1979-12-27 | 1980-12-22 | Fremgangsmaate for forhindring av slaggoverloep ved pneumatisk raffinering under overflaten av en staalsmelte. |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4278464A (no) |
| EP (1) | EP0033780B2 (no) |
| JP (1) | JPS6014812B2 (no) |
| KR (1) | KR850000927B1 (no) |
| BR (1) | BR8008338A (no) |
| CA (1) | CA1157276A (no) |
| DE (1) | DE3071177D1 (no) |
| DK (1) | DK552980A (no) |
| ES (1) | ES8202593A1 (no) |
| FI (1) | FI67094C (no) |
| IN (1) | IN155179B (no) |
| NO (1) | NO153861C (no) |
| SU (1) | SU1114343A3 (no) |
| YU (1) | YU41453B (no) |
| ZA (1) | ZA807929B (no) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4436553A (en) | 1982-01-22 | 1984-03-13 | Union Carbide Corporation | Process to produce low hydrogen steel |
| US4451288A (en) * | 1982-06-29 | 1984-05-29 | Union Carbide Corporation | Method for producing low hydrogen content in steels produced by subsurface pneumatic refining |
| US4477278A (en) * | 1983-01-06 | 1984-10-16 | Union Carbide Corporation | Steelmaking process using calcium carbide as fuel |
| US4488903A (en) * | 1984-03-14 | 1984-12-18 | Union Carbide Corporation | Rapid decarburization steelmaking process |
| US4551175A (en) * | 1984-04-17 | 1985-11-05 | Union Carbide Corporation | Method for controlling slag chemistry in a refining vessel |
| US4761178A (en) * | 1987-08-24 | 1988-08-02 | Bethlehem Steel Corporation | Process for heating molten steel contained in a ladle |
| IN172394B (no) * | 1988-07-22 | 1993-07-17 | Boest Alpine Stahl Donawitz Ge |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3107995A (en) * | 1961-04-06 | 1963-10-22 | Katakura Sampei | Refining material for iron and steel and method of producing same |
| US3702243A (en) * | 1969-04-15 | 1972-11-07 | Nat Steel Corp | Method of preparing deoxidized steel |
| US3960546A (en) * | 1974-05-22 | 1976-06-01 | United States Steel Corporation | Method for eliminating nose-skulls from steelmaking vessels |
| US4187102A (en) * | 1978-08-24 | 1980-02-05 | Union Carbide Corporation | Method for controlling the temperature of the melt during pneumatic refining of steel |
| US4210442A (en) * | 1979-02-07 | 1980-07-01 | Union Carbide Corporation | Argon in the basic oxygen process to control slopping |
-
1979
- 1979-12-27 US US06/107,535 patent/US4278464A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-12-10 IN IN886/DEL/80A patent/IN155179B/en unknown
- 1980-12-11 CA CA000366632A patent/CA1157276A/en not_active Expired
- 1980-12-18 ZA ZA00807929A patent/ZA807929B/xx unknown
- 1980-12-19 BR BR8008338A patent/BR8008338A/pt not_active IP Right Cessation
- 1980-12-19 JP JP55179111A patent/JPS6014812B2/ja not_active Expired
- 1980-12-22 ES ES498039A patent/ES8202593A1/es not_active Expired
- 1980-12-22 SU SU803221903A patent/SU1114343A3/ru active
- 1980-12-22 FI FI804007A patent/FI67094C/fi not_active IP Right Cessation
- 1980-12-22 NO NO803907A patent/NO153861C/no unknown
- 1980-12-23 DK DK552980A patent/DK552980A/da not_active Application Discontinuation
- 1980-12-23 YU YU3254/80A patent/YU41453B/xx unknown
- 1980-12-23 EP EP80108124A patent/EP0033780B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-12-23 DE DE8080108124T patent/DE3071177D1/de not_active Expired
-
1981
- 1981-03-21 KR KR1019810000943A patent/KR850000927B1/ko active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO153861C (no) | 1986-06-04 |
| FI67094B (fi) | 1984-09-28 |
| FI804007L (fi) | 1981-06-28 |
| DK552980A (da) | 1981-06-28 |
| SU1114343A3 (ru) | 1984-09-15 |
| ZA807929B (en) | 1982-01-27 |
| DE3071177D1 (en) | 1985-11-14 |
| JPS6014812B2 (ja) | 1985-04-16 |
| EP0033780B2 (en) | 1990-11-28 |
| US4278464A (en) | 1981-07-14 |
| BR8008338A (pt) | 1981-07-07 |
| EP0033780A1 (en) | 1981-08-19 |
| NO803907L (no) | 1981-06-29 |
| FI67094C (fi) | 1985-01-10 |
| EP0033780B1 (en) | 1985-10-09 |
| ES498039A0 (es) | 1982-02-01 |
| IN155179B (no) | 1985-01-12 |
| YU325480A (en) | 1983-02-28 |
| ES8202593A1 (es) | 1982-02-01 |
| KR830005374A (ko) | 1983-08-13 |
| JPS56127726A (en) | 1981-10-06 |
| YU41453B (en) | 1987-06-30 |
| CA1157276A (en) | 1983-11-22 |
| KR850000927B1 (ko) | 1985-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2009279363B2 (en) | Low cost making of a low carbon, low sulfur, and low nitrogen steel using conventional steelmaking equipment | |
| KR0159182B1 (ko) | 진공탈가스 탈탄처리에 의한 저탄소 용강의 제조방법 | |
| NO153861B (no) | Fremgangsmaate for forhindring av slaggoverloep ved pneumatisk raffinering under overflaten av en staalsmelte. | |
| KR910002950B1 (ko) | 로저부 공기작용에 의한 강의 정련에서 2차 상부-취입산소를 조절하는 방법 | |
| US4001012A (en) | Method of producing stainless steel | |
| US4174212A (en) | Method for the refining of steel | |
| NO153860B (no) | Fremgangsmaate for regulering av temperaturen i en smelte ved pneumatisk raffinering av staal. | |
| US3930843A (en) | Method for increasing metallic yield in bottom blown processes | |
| JP2000345234A (ja) | 溶鋼へのチタンの添加方法 | |
| EP0159517B1 (en) | Rapid decarburization steelmaking process | |
| CA1115963A (en) | Method for the refining of steel | |
| JPH11106823A (ja) | 極低炭素・極低窒素ステンレス鋼の溶製方法 | |
| US4021233A (en) | Metallurgical process | |
| NO810242L (no) | Rn fremgangsmaate for dekarburisering av krom-holdige stoepeje | |
| EP0087328B1 (en) | Process to produce low hydrogen steel by argon-oxygen decarburization | |
| JPH11131122A (ja) | 高炉溶銑とフェロクロム合金を用いたステンレス粗溶鋼の脱炭精錬方法 | |
| Bilgiç | Effect of bottom stirring on basic oxygen steelmaking | |
| NO840034L (no) | Staalfremstilling ved bruk av kalsium-karbid som brensel | |
| US4066442A (en) | Method of making chrome steel in an electric arc furnace | |
| EP0097971B1 (en) | Method for producing low hydrogen content in steels produced by subsurface pneumatic refining | |
| Ashok et al. | Process evaluation of AOD stainless steel making in Salem Steel Plant, SAIL | |
| JP4357082B2 (ja) | 含クロム溶鋼の脱炭精錬方法 | |
| US4188206A (en) | Metallurgical process | |
| KR830000064B1 (ko) | 강철의 표면하 압축 공기 정련시 용융물의 온도 조절방법 | |
| JPH11124618A (ja) | 含クロム溶鋼の精錬方法 |