SE413675B

SE413675B - VIEW IN RESEARCH OF PHOSPHOUS LOW IRON IN CONVERTER

Info

Publication number: SE413675B
Application number: SE7215826A
Authority: SE
Inventors: H Knuppel; K Brotzmann; H G Fassbinde
Original assignee: Maximilianshuette Eisenwerk
Priority date: 1971-12-07
Filing date: 1972-12-05
Publication date: 1980-06-16
Also published as: TR17601A; AT333812B; AR196417A1; ES409369A1; FR2162538B1; JPS53134715A; ZA728661B; BE792419A; HU169054B; DE2160502A1; JPS5627570B2; BR7208622D0; GB1403058A; AU4974772A; NO133076B; AU474720B2; NO133076C; NL7216530A; JPS4876716A; FR2162538A1

Description

7215826-4 igenom att den per tidsenhet inblåsta syremängden avsevärt nedsät- tes, dvs. i allmänhet till mindre än hälften av den vanliga mängden. 7215826-4 through that the amount of oxygen blown in per unit time was significantly reduced, ie. generally to less than half the usual amount.

Trots detta medför detta en väsentlig sänkning av utbytet, Denna företeelse uppträder vid fosforfattigt råjärn så starkt, att där- vid färskníng av fosforfattigt tackjärn med rent syre genom botten i en konverter blir utomordentligt svår.Despite this, this leads to a significant reduction in the yield. This phenomenon occurs with phosphorus-poor pig iron so strongly that the refining of phosphorus-poor pig iron with pure oxygen through the bottom of a converter becomes extremely difficult.

Man har föreslagit att för att förbättra förhållandena vid blåsníng i en med rent syre driven, bottenblåsande konverter sätta till kalken i finstyckig form på smältan. Därmed erhålles visser- ligen en förbättring av förhållandena vid blåsníngen, men man kan I dock ej uppnå ett utkastningsfritt färskningsförlopp med korta färskningstíder vid detta förfarande. ' Man har även redan föreslagit att färska fosforrikt-råjärn i en bottenblåsande konverter och därvid tillföra syrgasströmmen fin- fördelad kalk för att uppnå en tidigareläggning av defosforeringen, såsom ju uppnås vid syrepåblåsningsförfarandet då man vid fosfor- rikt tackjärn blåser med kalkstoft. Pörbättringen av förhållandet vid blåsningen eftersträvades här ej i första hand eftersom man med det vanligen använda fosforrika råjärnet även utan kalkstoft uppnår ett relativt lugnt blåsningsförhållande. Å andra sidan spelar vid färskning av fosforfattigt råjärn tidigareläggníngen av defos- foreringen dock endast en underordnad roll.It has been proposed that, in order to improve the conditions for blowing in a purely oxygen-driven, bottom-blowing converter, the lime be added in finely chopped form to the melt. Although an improvement of the conditions during the blowing is obtained, it is not possible to achieve an ejection-free freshening process with short freshening times in this process. It has also already been proposed to fresh phosphorus-rich pig iron in a bottom-blowing converter and thereby add the oxygen stream finely divided lime to achieve an earlier delay of the dephosphoration, as is achieved in the oxygen-blowing process when phosphorus-rich pig iron is blown with lime dust. The improvement of the ratio during blowing was not sought here in the first place, because with the commonly used phosphorus-rich pig iron, even without a lime dust, a relatively calm blowing ratio is achieved. On the other hand, in the refining of phosphorus-poor pig iron, the earlier laying of the dephosphoration plays only a minor role.

Man har nu funnit att vid färskning av fosforfattigt råjärn, vid vilken syret, omgivet med ett gasformígt eller flytande skydds- medium inledes under badytan, företrädesvis genom botten på en kon- verter, överraskande ger ett helt lugnt, utkastningsfritt färsknings- förlopp med korta färskníngstider, då åtminstone en del av kalken, företrädesvis all kalk, ínblåses i form av pulverformig eller fin- styckig kalk tillsammans med syret. Denna förbättring i blåsnings- förhållandet är så avsevärd, att färskningstiden kan förkortas till mindre än hälften av den med avsevärd utkastning utan kalk- tillsats uppnåeliga tiden, utan att ens ett ringa utkast uppträder.It has now been found that when refining phosphorus-deficient pig iron, in which the oxygen, surrounded by a gaseous or liquid protective medium, is introduced below the bath surface, preferably through the bottom of a converter, surprisingly gives a completely calm, ejection-free freshening process with short freshening times. , when at least a part of the lime, preferably all the lime, is blown in in the form of powdered or finely divided lime together with the oxygen. This improvement in the blowing ratio is so considerable that the freshening time can be shortened to less than half of the time achievable with considerable ejection without the addition of lime, without even a slight ejection occurring.

Det har vidare visat sig, att förbättringen är särskilt kraftig då kalken ej inblåses líkformigt under hela färskningstiden utan inblåses med växlande inblandingsmängd i syret, så att av totala kalkmängden, t.ex. under den första delen av den totala blåstiden en större del kalk och därefter under en andra del av blåstiden den mindre restmängden kalk ínblåses. Denna utföringsform är därför att I särskilt föredraga. s721sa26-4 Lä! Det ligger vidare i uppfinningstanken att kombinera de åt- gärder, som för till en avsevärd förbättring av blâsningsförhållan- det med andra åtgärder, som ger särskilda metallurgiska fördelar eller som för till ett särskilt ekonomiskt tekniskt förfarande, t.ex. genom användning av minimala slaggmängder. Exempelvis har det visat sig, att hållbarheten på det eldfasta fodret i konvert- rarna avsevärt ökas, avsvavlíngen förbättras väsentligt och färsk- ningen förlöper helt utan utkast, då man under kiselfärskningen inblåser en kalkmängd, som motsvarar den två- till fyrfaldiga vikten av det utfärskade kíslets vikt. Kalkbördan i syret ligger under dessa förhållanden vid 2,3 till 4,6 kg/Nm3 syre. För en opti- mal avsvavling utan ofördelaktig påverkan av blåsníngsförhållandet är det därvid lämpligt att inblåsa all kalk under kiselförbränningen.It has further been found that the improvement is particularly strong when the lime is not blown uniformly throughout the refreshing period but is blown in with varying amounts of admixture in the oxygen, so that of the total amount of lime, e.g. during the first part of the total blowing time a larger part of lime and then during a second part of the blowing time the smaller residual amount of lime is blown in. This embodiment is therefore to be particularly preferred. s721sa26-4 Lä! It is a further object of the invention to combine the measures which lead to a considerable improvement of the blowing ratio with other measures which give special metallurgical advantages or which lead to a special economic technical procedure, e.g. by using minimal amounts of slag. For example, it has been found that the durability of the refractory lining in the converters is considerably increased, the desulphurisation is significantly improved and the freshening proceeds completely without drafts, as a quantity of lime is blown in during the silicon freshening, corresponding to two to four times the the weight of the silicon. The lime load in the oxygen is under these conditions at 2.3 to 4.6 kg / Nm3 oxygen. For an optimal desulfurization without adverse effect on the blowing ratio, it is then appropriate to blow in all lime during the silicon combustion.

Exempelvis är det fördelaktigare att i stället för att använda sig av en likformig kalkbörda i syret under kiselförbränningen uppgående till en medelkalkstoftmängd av 2,5 kg/Nms, under den första hälften av kiselförbränningen inblåsa en kalkstoftmängd av 5 kg/Nms syre.For example, instead of using a uniform lime load in the oxygen during the silicon combustion amounting to an average calcium content of 2.5 kg / Nms, during the first half of the silicon combustion, a lime dust content of 5 kg / Nms oxygen is blown in.

Vid detta arbetssätt är det nödvändigt att dimensionera kalktillför- selanordningen för en väsentligt högre kapacitet än som skulle vara erforderligt vid en likformig tillförsel. Allt efter kiselhalt in- blâses enligt uppfinningen vid det angivna arbetssättet under kisel- förbränningen 30 till 60 % av kalkstoftet.In this mode of operation, it is necessary to dimension the lime supply device for a significantly higher capacity than would be required for a uniform supply. Depending on the silicon content, according to the invention, 30 to 60% of the lime dust is blown in during the specified method during the silicon combustion.

Samma verkan på blåsningsförhållandet erhålles om en del av finkalken inblâses före den egentliga färskningsperioden tillsam- mans med en inertgas, t.ex. kväve eller en syre-kväve-blandning.The same effect on the blowing ratio is obtained if a part of the fine lime is blown in before the actual freshening period together with an inert gas, e.g. nitrogen or an oxygen-nitrogen mixture.

Vid detta arbetssätt erhålles samtidigt en verkningsfull avsvavling av råjärnet. Därvid inblâses i allmänhet under en tid, som motsvarar ca 10 $ av färskningstíden ca 20 % av kalken.In this way, an effective desulfurization of the pig iron is obtained at the same time. This is generally blown in for a period of time, which corresponds to about 10% of the freshening time, about 20% of the lime.

Det för avsvavling som inertgas använda kvävet kan lämpligen ersättas med andra inertgaser, t.ex. argon, om ett stål med ringa kvävehalt skall tillverkas. Vidare har det visat sig fördelaktigt, att underzmblåsningen av inertgasen belastad med kalkpulver genom det inre röret i forman fortsätta inblåsningen av skyddsmediet genom det yttre röret i forman. Pâ detta sätt kan avsvavlingen befordras.The nitrogen used for desulphurisation as inert gas can suitably be replaced by other inert gases, e.g. argon, if a steel with a low nitrogen content is to be manufactured. Furthermore, it has been found advantageous that the sub-blowing of the inert gas loaded with lime powder through the inner tube into the mold continues the blowing of the protective medium through the outer tube into the mold. In this way the desulfurization can be promoted.

Efter den höga kalkbördan i färskníngsprocessens början är det fördelaktigt att vidarefärska med endast ringa kalkbörda, som ligger vid ca 10 % av kalkbördan i begynnelseperioden, eller att '1215826-4 vidarefärska utan någon kalktillsats alls. Om vid detta arbetssätt något utkast uppträder kan_detta helt bringas under kontroll inom loppet av kort tid, ca 10 till 20 sekunder, genom att under kort tid tillföra en hög kalkstoftmängd, med ungefär samma kalkbörda som i början av färskningsprocessen. I För att optimalt påverka hlåsningsförhållandet med hjälp av minimala kalkmängder är det särskilt lämpligt med en pulserande kalktillförsel, varvid inom varje-minut en gång under en tid av ca sekunder en kalkbörda av 5 kg kalkstoft per Nms syre tillföres.After the high lime load at the beginning of the freshening process, it is advantageous to freshen with only a small lime load, which is at about 10% of the lime load in the initial period, or to freshen up without any lime addition at all. If in this mode of operation any draft occurs, this can be completely brought under control within a short time, about 10 to 20 seconds, by adding a high amount of lime dust for a short time, with approximately the same lime load as at the beginning of the freshening process. In order to optimally influence the locking ratio with the aid of minimal amounts of lime, a pulsating lime supply is particularly suitable, whereby within each minute once for a period of about seconds a lime load of 5 kg lime dust per Nms of oxygen is applied.

Av metallurgiska skäl är det ofta erforderligt att under _ färskningen under kort tid från ca 1 till 3 minuter arbeta med en hög kalkbörda inom en totalfärskningstid av ca 10 minuter, för att uppnå en verkningsfull defosforering nästan oberoende av kolhalts- värdet. Varaktigheten för denna period med hög kalkbörda bestämmes av fosforhalten i råjärnet och den önskade slutfosforhalten i smältan. För en fosforhalt i råjärnet av 0,25 % räcker exempelvis en färskning med en syremängd av 3 Nms/min. per ton stål med en kalkbörda av 4,5 kg kalk/Nm3 syre under en tid av 2 minuter eller vid en kalkbörda av 3 kg kalk/Nm3 syre under en tid av 3,5 minuter.For metallurgical reasons, it is often necessary during the refreshment for a short time from about 1 to 3 minutes to work with a high lime load within a total freshening time of about 10 minutes, in order to achieve an effective dephosphorization almost independent of the carbon content value. The duration of this period of high lime load is determined by the phosphorus content of the pig iron and the desired final phosphorus content of the melt. For a phosphorus content in the pig iron of 0.25%, for example, a refresh with an oxygen amount of 3 Nms / min is sufficient. per tonne of steel with a lime load of 4.5 kg lime / Nm3 oxygen for a period of 2 minutes or at a lime load of 3 kg lime / Nm3 oxygen for a period of 3.5 minutes.

Vid högre kalkbörda erhålles en specifikt bättre defosforering. Det visar sig vidare att syretrycket utövar ett inflytande på de metallurgiska reaktionerna. De gynnsammaste resultaten erhålles med ett syretryck av minst 10 atmosfärer. I allmänhet är detta' arbetssätt viktigt för stål, som framställes som s.k. uppdämda färskningscharger, vid vilka således kolhalten ej nedfärskas till ett lågt värde. ' ' För charger som färskas ned till en låg kolhalt, som således icke framställes som s.k. uppdämda färskningscharger erfordras för c avlägsnandet av fosfor en ringa kalkmängdl I dessa fall räcker det med att sätta till en total kalkmängd, som i slaggen ger ett CaO-Si02-förhållande av ca 2,5 för att i slutfosforhalten i smältan komma ned till en halt av ca 0,01 % P. Därvid kan det vara lämpligt att sätta till resten av kalkmängden med en hög kalkbörda i slutet av blåsningen, dvs. under ca 10 % av den totala färskningstiden.With a higher lime load, a specifically better dephosphorization is obtained. It is further found that the oxygen pressure exerts an influence on the metallurgical reactions. The most favorable results are obtained with an oxygen pressure of at least 10 atmospheres. In general, this method is important for steels, which are produced as so-called dammed refreshment batches, at which the carbon content is thus not reduced to a low value. '' For charges which are freshened down to a low carbon content, which is thus not produced as so-called dammed refreshment batches require a small amount of lime for the removal of phosphorus. In these cases it is sufficient to add a total amount of lime, which in the slag gives a CaO-SiO2 ratio of about 2.5 in order to reach a content in the final phosphorus content of the melt. of about 0.01% P. In this case, it may be appropriate to add the rest of the amount of lime with a high lime load at the end of the blowing, ie. for about 10% of the total refresh time.

Det har överraskande visat sig, att med denna åtgärd den vid slutet av färskningsprocessen oftast uppträdande och i allmänhet svår- behärskade skumslaggen fullständigt undvikes.a De ovan omnämnda enskilda åtgärderna enligt uppfinningen gör '7215826-4 det möjligt att i en konverter med en relativt liten specifik volym av ca 0,5 - 0,9 m3/t stål färska stål inom den ytterst korta totala färskníngstiden av ca 10 minuter utan något uppträdande utkast. Alla tidigare åtgärder har visserligen medfört vissa förbättringar, under det att den teknik som föreliggande uppfinning innefattar gör det möjligt att uppnå ett hittills helt okänt lugnt blåsningsförhål- lande under tekniskt-ekonomiskt ytterst gynnsamma förhållanden.It has surprisingly been found that with this measure the foam slag most often present and generally difficult to control at the end of the refining process is completely avoided. The above-mentioned individual measures according to the invention make it possible to use a converter with a relatively small specific volume of about 0.5 - 0.9 m3 / h steel fresh steel within the extremely short total refreshing time of about 10 minutes without any occurring draft. Admittedly, all previous measures have brought about certain improvements, while the technology incorporated by the present invention makes it possible to achieve a hitherto completely unknown calm blowing condition under technically and economically extremely favorable conditions.

Det har vidare visat sig, att den snabba färskningen, som uppnås genom det utkastningsfria arbetssättet, tillsammans med den ringa specifika konvertervolymen medför en stark circkulation av badet, som möjliggör en snabb upplösning av det tillsatta skrotet.It has further been found that the rapid refreshment obtained by the ejection-free method, together with the small specific converter volume, results in a strong circulation of the bath, which enables a rapid dissolution of the added scrap.

Vid genomförandet av sättet enligt uppfinningen iakttogs, att grovt stoft med en kornstorlek av ungefär 0,1 till l mm föres bort ur konvertern. Sammansättningen på detta grovstoft är ungefär 40 % kalk, 30-40 % järn och järnoxid, 10-20 % kiselsyra-och rest- mängder av föroreningar såsom exempelvis MnO. De vanliga damm- avskiljningsanläggningarna kan i allmänhet avskilja detta grovstoft utan svårigheter. Trots detta kan det vara lämpligt att vidtaga åtgärder, för att förhindra bildning av detta stoft. Följande åtgärd har här visat sig som särskilt verksam: Som kylmedel tillsättes i stället för en del av skrotet malm. Den bästa verkan erhålles då malmtillsatsen börjar ca efter 10 % av totalfärskningstiden och portionsvis eller kontinuerligt tillsättes över ca 50 % av den totala blåstiden. Därvid räcker det om ca l/3 av skrotet ersättes med malm. Det har vidare visat sig, att för detta ändamål en malm med högre silikathalt av ca 5 %, som vanligen ej är lämpad för tillsats i konverter, är särskilt fördelaktig. Malmen kan till- sättas i form av pellets eller i småstyckig form. Även en tillsats i form av damm, eventuellt blandat med kalkstoft är möjlig.In carrying out the method according to the invention, it was observed that coarse dust with a grain size of approximately 0.1 to 1 mm is removed from the converter. The composition of this coarse dust is about 40% lime, 30-40% iron and iron oxide, 10-20% silicic acid and residual amounts of impurities such as MnO. The usual dust separation plants can generally separate this coarse dust without difficulty. Nevertheless, it may be appropriate to take measures to prevent the formation of this substance. The following measure has proved to be particularly effective here: As a coolant, ore is added instead of part of the scrap. The best effect is obtained when the ore addition begins approximately after 10% of the total freshening time and is added portionwise or continuously over about 50% of the total blowing time. In that case, it is sufficient if about 1/3 of the scrap is replaced with ore. It has further been found that for this purpose an ore with a higher silicate content of about 5%, which is usually not suitable for addition in converter, is particularly advantageous. The ore can be added in the form of pellets or in small pieces. An additive in the form of dust, possibly mixed with lime dust, is also possible.

Insatsen av malm i stället för skrot kräver en högre char- gering av konvertern med varm metall per ton framställt stål. Man fann att mankan.uppnå detsamma utan tillsats av malm därigenom, att flussmedel, såsom flusspat, bauxit eller fältspat inblåses tillsam- mans med kalken i smältan. Om dessa flussmedel ínsättes i stycke- form uppvisar de endast en ringa verkan. Vid deras tillsats i pulver- form uppvisar de däremot en hög verkan. Bildníngen av grovkornigt stoft genom tillsats av 20 % bauxit till den vid färskningsförfaran- dets början ínblâsta kalken undertrycktes således praktiskt full- ständigt. 72158264; O\ Sättets enligt uppfinningen verkan understödjes medelst formor, som är anordnade i en lutning av ca 109 gentemot konver- terns längdaxel så att de försätter badet i en rotationsrörelse.The use of ore instead of scrap requires a higher charge of the converter with hot metal per ton of steel produced. It was found that the same could be achieved without the addition of ore by blowing fluxes, such as flux, bauxite or feldspar together with the lime into the melt. If these fluxes are used in unit form, they have only a small effect. When added in powder form, however, they show a high effect. The formation of coarse-grained dust by adding 20% bauxite to the lime blown in at the beginning of the freshening process was thus practically completely suppressed. 72158264; The action of the method according to the invention is supported by means of molds, which are arranged at an inclination of about 109 relative to the longitudinal axis of the converter so that they set the bath in a rotational movement.

.Sättet enligt uppfinningen gör det ej endast möjligt att på ett särskilt tekniskt-ekonomiskt fördelaktigt sätt färska fos- forfattígt tackjärn med en sammansättning, som vanligen användes även för syrepåblåsningsförfarandet, utan det medför därutöver även den fördelen, att inom vida gränser inget beroende av råjärnets metall- urgiska beteende till följd av dess sammansättning föreligger. Sät- tet möjliggör det därför att genomföra råjärnframställningen i stor utsträckning efter tekniskt-ekonomiska överväganden utan väsentliga kvalitetsmässiga begränsningar. Därutöver har det visat sig, att vid användning av sättet enligt uppfinningen PeO-halter i slaggen av ca 15 % kan uppnås, vilket medför en avsevärd höjning av utbytet gentemot de kända syrepåblåsnings-förfarandena och genom slaggens flytbara konsistens ger ett enkelt handhavande i driften.The method according to the invention not only makes it possible in a particularly technically and economically advantageous manner to fresh phosphorous pig iron with a composition which is also commonly used for the oxygen blowing process, but it also has the advantage that within wide limits there is no dependence on the pig iron. metallurgical behavior as a result of its composition exists. The method therefore makes it possible to carry out the production of pig iron to a large extent according to technical-economic considerations without significant quality limitations. In addition, it has been found that when using the method according to the invention PeO contents in the slag of about 15% can be achieved, which leads to a considerable increase in the yield compared to the known oxygen blowing processes and by the flowable consistency of the slag provides easy handling in operation.

En särskilt lugn färskning med mycket ringa utkast uppnås vid användning av följande produktmängder. Syretrycket i formorna uppgår till mellan 3 och 20 atmosfärer. Syret innehåller l till 2 kg/Nm3 kalkpulver i genomsnitt under den totala blåsningstiden.A particularly calm refreshment with very small drafts is achieved when using the following product quantities. The oxygen pressure in the molds amounts to between 3 and 20 atmospheres. The oxygen contains 1 to 2 kg / Nm3 of lime powder on average during the total blowing time.

Formröret genom vilket reaktionskomponenterna ínledes har en inre diameter av ca l/25 av badhöjden. Syret med den finfördelade kalken inblåses med en strömningshastighet, som i jämförelse med det syre som icke innehåller någon finfördelad kalk är ca 30 % lägre. In- blâses t.ex. rent syre med ett blåsningstryck av 8 atm., motsvarar detta 300 Nm3 syre per timme och per cmz tvärsnittsyta i forman (= 300 Nms/timme x cmz). Vid en konverter med en kapacitet av 30 3 .ton och en smältbadhöjd av 0,6 till 0,7 m förbrukades 50 Nm syre per ton stål. Den erforderliga blåsningstiden uppgick till högst 12 minuter. Strömningshastigheten för syret uppgick därmed till, 7 É00 Nm3 per timme. Av detta kan man räkna ut den nödvändiga totaltvärsnittsytan för formerna till ca 7 500:200 s 38 cmz. Vid en badhöjd på smältan av 0,6 till 0,7 meter uppgår den bäst lämpade formadiametern till 2,5 cm. Man behöver därmed 38:(1,252 x 3,14) = 8 formor. I Vid en konverter med en kapacitet av 200 ton uppgår syre- förbrukningen till ca 10 000 Nms per charge. Syretrycket uppgår därvid till ca 10 atm. Totala blåsningstiden, som i allmänhet upp- 7215826-4 går till 8 till 12 minuter, belöper sig för den angivna chargen _ till ca 10 minuter. Strömningshastigheten för syret uppgår därmed till ca 60 000 Nm3 per timme. Den totala tvärsnittsytan i formerna respektive syreblåsningsytan beräknas därmed till ca 60 000 Nmz/ timme:250 Nm3 (timme x cmz] á 240 cmz. Vid ett baddjup.i området från 1 till 1,5 m (t.ex. 1,2 m) erhålles vid ett förhållande mellan inre diametern på syreröret till badhöjden i smältan av 1:25 en inre diameter på syreröret av 48 mm. En diameter av 48 mm motsvarar en tvärsnittsyta av ca 18 cmz. För blåsning av charger av denna stor- leksordning bör sålunda 13 formor anordnas, varvid det rör som in- leder syret har en inre diameter av 48 mm.The mold tube through which the reactants initially have an inner diameter of about 1/25 of the bath height. The oxygen with the atomized lime is blown in at a flow rate which, in comparison with the oxygen which does not contain any atomized lime, is about 30% lower. Inhaled e.g. pure oxygen with a blowing pressure of 8 atm., this corresponds to 300 Nm3 oxygen per hour and per cmz cross-sectional area in the mold (= 300 Nms / hour x cmz). In a converter with a capacity of 30 .tons and a melting bath height of 0.6 to 0.7 m, 50 Nm of oxygen per ton of steel was consumed. The required blowing time was a maximum of 12 minutes. The flow rate of the oxygen thus amounted to .7 É00 Nm3 per hour. From this one can calculate the necessary total cross-sectional area for the shapes to about 7,500: 200 s 38 cmz. At a bath height of the melt of 0.6 to 0.7 meters, the most suitable mold diameter amounts to 2.5 cm. You thus need 38: (1,252 x 3.14) = 8 shapes. I For a converter with a capacity of 200 tonnes, the oxygen consumption amounts to about 10,000 Nms per charge. The oxygen pressure then amounts to about 10 atm. The total blowing time, which generally amounts to 8 to 12 minutes, amounts to about 10 minutes for the specified charge. The flow rate of the oxygen thus amounts to about 60,000 Nm3 per hour. The total cross-sectional area in the molds and the oxygen blowing area, respectively, is thus calculated to be approximately 60,000 Nmz / hour: 250 Nm3 (hour x cmz] of 240 cmz. At a bathing depth in the range from 1 to 1.5 m (eg 1.2 m ) is obtained at a ratio between the inner diameter of the oxygen tube to the bath height in the melt of 1:25 an inner diameter of the oxygen tube of 48 mm.A diameter of 48 mm corresponds to a cross-sectional area of about 18 cmz. thus 13 molds are provided, the tube initiating the oxygen having an inner diameter of 48 mm.

Dessa beräkningar ger den inre diametern för syreröret vid optimala blåsningsförhållanden i smältan. Vid beräkningen utgick . man ifrån att formorna står i en l0° vinkel mot konverterns längd- axel. Ett liknande blåsningsförhållande uppnås, då den inre dia- metern för syreröret eller -rören varierar med f 25 % omkring det ovan beräknade värdet.These calculations give the inner diameter of the oxygen tube at optimal blowing conditions in the melt. The calculation was deleted. it is assumed that the molds are at a 10 ° angle to the longitudinal axis of the converter. A similar blowing ratio is achieved when the inner diameter of the oxygen tube or tubes varies by f 25% around the value calculated above.

Ett lägre syreinblåsningstryck gör det möjligt att använda en större inre diameter på syreinblåsningsröret. Vid ett syretryck av t.ex. 3 atm. kan den inre diametern på syreinblåsningsröret ökas ca 30 %. Ett till ca 20 atm. förhöjt syretryck medför däremot en förminskning av den inre diametern på syreinblåsningsröret med ca %. c Suspensionen av reaktionskomponenterna (t.exl syre och fin- fördelad kalk) tillföres konvertern t.ex. genom euzunder konverter- botten anordnat till sin diameter mindre dimensionerat kärl, var- vid blandningen införes i kärlet via ett företrädesvis tangentiellt anordnat tillförselrör varvid blandningen avledes från kärlet genom matarledningar ledande till en forma, vilka ledningar kan utgå från kärlet radiellt och vars öppningar i kärlet ligger tillräckligt långt ifrån inloppsöppningen för tillförselledningen. En mycket lik- formig fördelning av kalkpulvret på ett flertal sådana matarledningar uppnås t.ex. därigenom, att tillförselledningen inmynnar nära över- delen på ett koniskt kärl och att flera matarledningar för for- morna leder ut från kärlets_undre del på lika avstånd från varandra. Å andra sidan kan konvertern dock under konverterbotten vara försedd med ett cylíndriskt fördelarkärl, som är uppdelat i två avdelningar medelst en horisontellt anordnad för gaser genomsläpplig 7215826-a skiljevägg. Suspensionen av t.ex. syre och finfördelad kalk in- föres i den övre delen av fördelarkärlet via en tíllförselledning, under det att rent syre ínföres i den undre delen av fördelarkär- let genom en syretíllförselledning. Från den övre delen i fördelar- kärlet går åtminstone en matarledning för formor radiellt anordnad ovanför tillförselledningen. Företrädesvis tillföres reaktions- komponentsuspensionen (t.ex. syre och finfördelad kalk) till kon- verterformorna över ett flertal fördelarledningar, anordnade på lika avstånd radiellt i övre delen av fördelarkärlet ovanför in- loppsöppningen, genom vilka den finfördelade kalken tillföres.A lower oxygen injection pressure makes it possible to use a larger inner diameter of the oxygen injection tube. At an oxygen pressure of e.g. 3 atm. For example, the inside diameter of the oxygen purge tube can be increased by about 30%. One to about 20 atm. elevated oxygen pressure, on the other hand, reduces the inner diameter of the oxygen blowing pipe by about%. c The suspension of the reactants (eg oxygen and finely divided lime) is fed to the converter e.g. through the euzunder converter bottom arranged to its diameter smaller dimensioned vessel, the mixture being introduced into the vessel via a preferably tangentially arranged supply pipe, the mixture being diverted from the vessel through feed lines leading to a mold, which lines can exit the vessel radially and whose openings in the vessel is sufficiently far from the inlet opening for the supply line. A very uniform distribution of the lime powder on a plurality of such feed lines is achieved e.g. in that the supply line opens near the upper part of a conical vessel and that several supply lines for the molds lead out from the lower part of the vessel at equal distances from each other. On the other hand, however, the converter may be provided below the converter bottom with a cylindrical distributor vessel, which is divided into two compartments by means of a horizontally arranged gas-permeable partition wall. The suspension of e.g. oxygen and finely divided lime are introduced into the upper part of the distributor vessel via a supply line, while pure oxygen is introduced into the lower part of the distributor vessel through an oxygen supply line. From the upper part of the distributor vessel runs at least one feed line for molds arranged radially above the supply line. Preferably, the reactant suspension (eg oxygen and atomized lime) is supplied to the converter molds over a plurality of manifold lines, arranged at equal distances radially in the upper part of the manifold vessel above the inlet opening, through which the atomized lime is supplied.

Den vid sättet enligt uppfinningen använda färskningsgasen utgöres företrädesvis av rent syre, omgivet av kolväte eller ett väsentligen av kolväte bestående gasformigt eller flytande skydds- D medium, såsom propan, butan, jordgas, metan, koksugnsgas, eldnings- olja av lätt typ, fotogen, bensin, alkohol eller en dispersion av flytande kolväte i vatten.The freshening gas used in the process according to the invention is preferably pure oxygen, surrounded by hydrocarbon or a gaseous or liquid protective medium consisting essentially of hydrocarbon, such as propane, butane, natural gas, methane, coke oven gas, light type fuel oil, kerosene, petrol, alcohol or a dispersion of liquid hydrocarbon in water.

Som skyddsmedium omgivande syrgasstrålen har kolväten visat sig som särskilt lämpade och de föredrages därmed. Dessa skydds- media åstadkommer en kylning i närheten av formerna och skyddar därmed formorna och även det dem omgivande keramiska materialet från alltför snabb avnötning. Särskilt gynnsamma resultat erhålles då skyddsmediet innehåller ett kolväte i en mängd upp till l0 vikt- procent av syret. Detta värde är ett genomsnittsvärde för den totala blåsningstiden. I 7 _ Kalkstoftet kan allt efter behov inblåsas genom alla for- morna i konvertern. Man kan även förfara så att rent syre utan kalk- börda inblåses, varvid likaledes skyddsmedíet inblåses, som därmed bildar en mantel omkring syrgasstrålen.As a protective medium surrounding the oxygen jet, hydrocarbons have proved to be particularly suitable and are thus preferred. These protective media provide cooling in the vicinity of the molds and thus protect the molds and also the surrounding ceramic material from excessive wear. Particularly favorable results are obtained when the protective medium contains a hydrocarbon in an amount of up to 10% by weight of the oxygen. This value is an average value for the total blowing time. I 7 _ The lime dust can be blown in through all the shapes in the converter as required. It is also possible to inject pure oxygen without a lime load, in which case the protective medium is also blown in, which thereby forms a mantle around the oxygen jet.

' En särskilt verkningsfull utnyttjning av slaggbildande sub- stanser, dvsÅ huvudsakligen kalken uppnås därigenom att man fördelar kalken likformigt över alla formor vid inblåsningen. _ I tre utförandeexempel skall uppfinningen närmare beskrivas.A particularly effective utilization of slag-forming substances, i.e. mainly the lime, is achieved by distributing the lime evenly over all molds during blowing. In three exemplary embodiments, the invention will be described in more detail.

Exempel l I 'I en 70 t-konverter insattes 60 t råjärn med 4,2 % kol, 0,9 % kísel, 0,8 % mangan, 0,25 % fosfor, 0,050 % svavel, 13 t skrot och 4,5 t malm. Den totala kalkmängden uppgående till 4,2 t inblåstes som finfördelad kalk under färskningen. Kalkförbrukningen låg vid 60 kg/t råstål. 7215326-4 Efter det att skrotet och råjärnet chargerats inblåstes under ca l minut en kalkmängd av 600 kg tillsammans med kväve och därige- nom sänktes svavelhalten från 0,050 % till 0,012 %. I anslutning därtill inblâstes under Z minuter 250 Nm3 syre/min. tillsammans med totalt 1,5 t kalkstoft. Därefter färskades ytterligare 7 min. med en medelkalkbörda av 0,7 kg/Nm3 syre och en syremängd av 300 Nms/ min. Mot färskningens slut tillfördes under 1 min. 0,6 t finfördelad kalk med en syremängd av 250 Nms/min. Smältans analys vid tappning var 0,02 % kol, 0,15 % mangan, 0,008 % fosfor och 0,015 % svavel.Example 1 In a 70 t converter, 60 t of pig iron with 4.2% carbon, 0.9% silicon, 0.8% manganese, 0.25% phosphorus, 0.050% sulfur, 13 t scrap and 4.5 t malm. The total amount of lime amounting to 4.2 t was blown in as finely divided lime during the refreshment. Lime consumption was 60 kg / h crude steel. 7215326-4 After the scrap and pig iron had been charged, a lime quantity of 600 kg was blown in for about 1 minute together with nitrogen and thereby the sulfur content was reduced from 0.050% to 0.012%. In connection with this, 250 Nm3 of oxygen / min was blown in for Z minutes. together with a total of 1.5 t of lime dust. Then it was refreshed for another 7 minutes. with an average lime load of 0.7 kg / Nm3 oxygen and an oxygen content of 300 Nms / min. Towards the end of the refreshment was added for 1 min. 0.6 t finely divided lime with an oxygen content of 250 Nms / min. The melt analysis at bottling was 0.02% carbon, 0.15% manganese, 0.008% phosphorus and 0.015% sulfur.

Att särskilt beakta är att genom arbetssättet enligt uppfinningen kvävehalten avsevärt sänktes och den uppgick till 0,00l0 %. Malmen tillsattes efter den andra, fjärde och femte minuten i lika por- tioner. Under hela färskningstiden inblåstes propan som skyddsmedium genom det yttre röret i formorna. Därvid kunde man med gott resul- tat variera volymförhållandet mellan propan och syre mellan 0,5:l00 och 7:l00. I medeltal uppgick dock förhållandet i huvudsak till 3:l00. Propantrycket låg mellan 4 och 6 atm.To pay special attention is that through the working method according to the invention the nitrogen content was considerably reduced and it amounted to 0.0010%. The ore was added after the second, fourth and fifth minutes in equal portions. Throughout the freshening period, propane was blown as a protective medium through the outer tube into the molds. In this case, the volume ratio between propane and oxygen could be varied with good results between 0.5: 100 and 7: 100. On average, however, the ratio was mainly 3: 100. The propane pressure was between 4 and 6 atm.

Exempel 2 Med samma råjärnssammansättning som i exempel l färskades till ett stål med ca 0,5 % kol. Råjärnsinsatsen uppgick till 63 t, 'skrotsatsen till 13 t. Malm tillsattes ej. Under de första tvâ blås- minuterna tillfördes en kalkstoftmängd av 1,2 t. Efter totalt 8 minuters blåsningstid med en syremängd av 350 Nm3/min. och en pul- serande kalkbörda av 4 kg/Nms syre under en tid av l0 sekunder in- blåstes de resterande 2,3 t kalk inom 3 minuter. Den väsentliga skillnaden i jämförelse med exempel l_ligger däri, att den höga restkalkmängden tillsattes vid en kolhalt av ca 0,8 %. Det färdiga D 0 stålets analys var 0,50 %, kol, 0,45 a mangan, 0,015 a fosfor, 0,017 % svavel. Denna analys visar, att sättet enligt uppfinningen gör det möjligt att skydda en avsevärd andel av manganet från att gå i slaggen. Som skyddsmedium användes jordgas av följande samman- sättning: ca 90 % metan, ca 8 % andra beståndsdelar av den allmänna formeln Cmﬂn och ca 2 % kväve. Volymförhållandet mellan jordgas och syre varierade mellan 2:100 och l8:l00 och låg företrädesvis vid 7:l00. Trycket på jordgasen låg mellan 5 och 10 atm.Example 2 With the same pig iron composition as in Example 1 was freshened to a steel with about 0.5% carbon. The pig iron input amounted to 63 t, the scrap rate to 13 t. Ore was not added. During the first two blowing minutes, a lime amount of 1.2 t was added. After a total of 8 minutes of blowing time with an oxygen amount of 350 Nm3 / min. and a pulsating lime load of 4 kg / Nms oxygen for a period of 10 seconds, the remaining 2.3 t of lime was blown in within 3 minutes. The significant difference in comparison with Example 1 lies in the fact that the high amount of residual lime was added at a carbon content of about 0.8%. The analysis of the finished D 0 steel was 0.50%, carbon, 0.45 a manganese, 0.015 a phosphorus, 0.017% sulfur. This analysis shows that the method according to the invention makes it possible to protect a considerable proportion of the manganese from entering the slag. As a protective medium, natural gas of the following composition was used: about 90% methane, about 8% other constituents of the general formula Cm ﬂ n and about 2% nitrogen. The volume ratio of natural gas to oxygen varied between 2: 100 and 18: 100 and was preferably at 7: 100. The pressure on the natural gas was between 5 and 10 atm.

Exempel 3 Ett råjärn med samma sammansättning som i exempel l använ- des för en charge, där insatsen bestod av råjärn och skrot. Man in- 7215826-4 satte 58't råjärn och 20 t skrot, 3 t kalk i form av en vanlig styckeformig kalk, under de första 2 minuterna inblåstes tillsam- mans med syret l t kalkstoft, under de följande 7 minuterna arbetade man med en syrgasmängd av 300 Nm3/min. utan kalktillsats. Under de sista minuterna tillsattes 900 kg finfördelad kalk vid en syrgas-' mängd av 250 Nms/min. Detta ståls slutanalys var 0,02 % kol, 0,17 % mangan, 0,012 % fosfcr, 0,014 % svavel och 0,00l3 % kväve. I detta exempel användes lätt eldningsolja med specifika vikten ca 0,9 som' skyddsmedium. Oljetillsatsen varierade mellan 4 och 35 liter per minut, under det att den föredragna mängden låg vid 20 liter per minut. Oljetrycket låg mellan 5 och 10 atm, då varje forma hade egen matarledníng, respektive mellan 20 och 25 atm. vid användning av en fördelningsanordning nära formorna försedd med endast en enda A matarledning.Example 3 A pig iron with the same composition as in Example 1 was used for a batch, where the insert consisted of pig iron and scrap. 7215826-4 were added 58't of pig iron and 20 t of scrap, 3 t of lime in the form of an ordinary piece of lime, during the first 2 minutes it was blown together with the oxygen lt lime dust, during the following 7 minutes they worked with a oxygen content of 300 Nm3 / min. without lime addition. During the last minutes, 900 kg of comminuted lime was added at an oxygen content of 250 Nms / min. The final analysis of this steel was 0.02% carbon, 0.17% manganese, 0.012% phosphorus, 0.014% sulfur and 0.00l3% nitrogen. In this example, light fuel oil with a specific gravity of about 0.9 is used as the protective medium. The oil addition varied between 4 and 35 liters per minute, while the preferred amount was 20 liters per minute. The oil pressure was between 5 and 10 atm, as each mold had its own supply line, and between 20 and 25 atm, respectively. when using a distribution device near the molds provided with only a single A supply line.

Claims

7215826-4 LI Patent Claims

1. Ways to suppress drafts and to shorten the freshening time when refining phosphorus-poor taekin in a converter, in which in the refractory masonry one or more molds are arranged below the bath surface, where the molds consist of an inner tube and an inner tube surrounding pipes, whereby oxygen and finely divided lime are blown through the inner pipe and liquid or gaseous hydrocarbons are blown through the outer pipe, so that the hydrocarbons surround the oxygen gas jet, characterized by about 30-60 l of the finely divided during the silicon pipe firing the lime inblåees.

2. A method according to claim 1, characterized in that the lime load in the farrowing geee stream is varied during the freshening time.

3. A method according to one or more of claims 1 and 2, characterized in that a part of the atomized lime is introduced before the oxygen scavenging by means of an inert gas in the amelate.

4. A method according to one or more of claims 2-3, characterized in that during a second refreshing period the blanching increases by 0-10 $ of the finely divided lime fraction in the initial phase.

5. A method according to one or more of claims 2-2, characterized by one in a second friction phase, after separation of the larger proportion of it. In the undertaking freshening phase formed in the layer one blows with up to 20 l of it. finely divided the lime portion in the first freshening bag.

6. A method according to one or more of claims 2-5, characterized in that the atomized sledge blows in with a high specific load amounting to more than 3 kg / Nm3 during the last 10-20 I of the farrowing time.

A method according to one or more of claims 1-6, characterized by one but shock blowing with a finely divided lime over 2 kg / Nm3 oxygen.

8. A method according to one or more of claims 1f7, K ä n n e - t e c k n e t of introducing finely divided ore with the ayr.

9.) A method according to one or more of claims 1-8, characterized in that a finely divided lime is blown to be a grain size of 90% below 0.1 mm. * N? Z1saás44 I2

10. A method according to claims 1-9, characterized in that all lime is introduced into a farm of finely divided lime with the oxygen below the bath surface into the melt. ANFÖROA PUBLIKAT1oNeR = TyskLand 1 909 779 'Andra pubtikatíonerz' Journat of metals. 19 (1967): 1, pp. 18-19.