SE470020B - Sätt att tillverka rostfritt stål genom behandling med syre och inertgas - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 47Û G25 2 del argon tills kolhalten sjunkit till 0.4% varefter syr- gasandelen sänks till en del syrgas och en del argon, tills kolhalten sjunkit till 0,2%, varefter en tredje blandning tillförs med proportionerna en del syrgas och tre delar argon.

Karakteristiskt för AOD processen är således att u. gasblandningens sammansättning ändras såsom en funktion av kolhalten, så att ju lägre kolhalten är desto lägre blir syrgasandelen och desto högre argonandelen. Gasblandningens sammansättning kan ändras stegvist eller kontinuerligt i AOD processen, dock alltid på ett sådant sätt att argon- halten ökar ju lägre kolhalten är. Bakom förfaringssättet ligger ett resonemang som går ut på att för mycket syrgas i det låga kolhaltsområdet skulle föra till ökad kromoxida- tion.

Föreliggande uppfinning hänför sig till avkolning av rostfritt stål i lågkolhaltsområdet dvs. då kolhalten är lägre än 0,2-0,1%. Uppfinningen utmärkes av att den för avkolningen nödvändiga syrgasen inblåses i en gasblandning med hög syrgashalt. Det för avkolningen nödvändiga syret tillförs i mindre delmängder under avkolningsförloppet.

Tvärtemot den konventionella AOD processen tillförs enligt föreliggande uppfinning den nödvändiga syrgasen i en gasblandning med hög syrgashalt under avkolningen i lågkol- haltsområdet.

Flertalet jämförande försök och teoretiska övervägan- den har lett fram till slutsatsen att användning av gas- blandningar med låg syrehalt i lågkolhaltsområdet leder till lägre effektivitet, dvs. lägre avkolningshastighet än användning av gasblandningar med hög syrehalt i lågkol- haltsområdet. Kolmonoxidbildningen är nämligen en funktion av bl.a. syrepotentialen i smältan dvs den lösta syrehal- ten. Om en syre argonblandning med låg syrehalt används minimeras den lösta syrehalten eftersom argonet spolar ut CO ur smältan. På detta sätt sker avkolningen vid låg löst syrenivå.

Enligt föreliggande uppfinning maximeras den lösta syrenivån, så att argonets förmåga att ur smältan spola ut _14 10 15 20 25 30 35 3 kolmonoxid också maximeras. Sättet att maximera den lösta syrenivån sker enligt uppfinningen så att syre/argonbland- ningar med hög syrehalt används. Den höga lösta syrehalt- snivån upprätthålls genom hela avkolningsperioden i lågkol- haltsområdet genom att en gasblandning med hög syrehalt ínblåses under relativt korta perioder. Den höga lösta syrehaltsnivån upprätthålls således under hela avkolnings- perioden genom att en syrerik gasblandning periodvis in- blåses under avkolningsperioden.

Uppfinningen beskrives närmare med hjälp av ritningen, på vilken fig. la schematiskt visar kolhalten som funktion av gasinblåsningen enligt teknikens ståndpunkt och fig lb schematiskt visar kolhalten som funktion av gasinblåsningen enligt föreliggande uppfinning.

I fig. la visas blåsningsförloppet schematiskt enligt den konventionella AOD processen. Gassammansättningen ändras stegvist: vid de höga kolhalterna är förhållandet 02/Ar lika med 4/1, dvs fyra volymdelar syrgas och en vo- lymdel argon. Vid 0,4% kol ändras förhållandet till 1/1, dvs en del syrgas och en del argon. Vid 0,2% kol ändras gassammansättningen igen till 1/4 dvs. en del syrgas mot 4 delar argon. Det är klart att syrgashalten i gasblandningen sjunker med sjunkande kolhalt i smältan, samtidigt som argonhalten ökar. Den höga argonhalten maximerar avkol- ningen så att smältans lösta syrehalt blir låg och förblir låg under hela avkolningsprocessen. Den samtidigt, i låg koncentration inblåsta syrgasen förmår ej höja den lösta syrenivån, eftersom den samtidiga kraftiga argonblåsningen verkar i motsatt riktning dvs i avkolningens riktning då syrehalten sänks samtidigt med kolhalten under bildning av CO.

I fig. lb visas blåsningsförloppet schematiskt enligt föreliggande uppfinning. Fram till 0,2-0,1 % kol dvs inom högkolhaltsområdet är de båda förloppen framställda som lika eftersom föreliggande uppfinning hänför sig till lågkolhaltsområdet, dvs då kolhalten är lägre än 0,2 %. Det framgår av diagrammet att det nödvändiga syret ínblåses i en gasblandning med hög syrehalt, nämligen en med Oz/Ar 10 15 20 25 30 35 470 020 4 lika med 4/1 dvs. av samma sammansättning som gasbland- ningen hade vid avkolningsprocessens början. Den höga lösta syrenivån i smältan upprätthålles genom successiv blåsning med den syrerika blandningen.

Exempel 1. Konventionell AOD process.

En råstålsmälta hade följande sammansättning: C Si Mn Cr Ni 0,74 0,47 0,87 17,15 11,36 Det flytande råstålet behandlades i en 5 tons kon- verter först med en gasblandning av 02/Ar = 3/1 ner till 0,3% kol och sedan med en gasblandning OZ/Ar = 1/1 till en kolhalt av 0,141%, varigenom avkolningen i högkolhaltsom- rådet avslutades och avkolningen i lågkolhaltsområdet påbörjades med en gasblandning av 02/Ar = 1/4, varav det inblåstes 16 Nm? 02 och 65,3 NIF Ar, varefter prov tagits.

Den visade på en kolhalt av 0,053 %.

Vid avkolningen i det låga kolhaltsområdet förbrukades således 3,2 Nma syrgas och 13,1 Nma argon per ton stål.

Exempel 2. avkolning enligt föreliggande uppfinning.

En råstålsmälta hade följande analys: C Si Mn Cr Ni 0,80 0,41 0,81 17,01 10,90 Det flytande råstålet behandlades i en 5 tons kon- verter först med en gasblandning avtb/Ar = 3/1 ner till 0,150% kol varefter avkolning i lågkolhaltsområdet påbörja- des enligt föreliggande uppfinning. först inblåstes 10 Nma argon, därefter 5 Nm? av en gasblandning bestående av 3 delar syrgas och 1 del argon, dvs samma blandning som användes under avkolning i högkolhaltsområdet: Oz/Ar = 3/1.

Avkolningen fortsatte genom upprepning fyra gånger av de två stegen: 10 Nma argon följt av 5 Nm? gasblandning med proportionerna 02/Ar är 3/1. Sammanlagt inblåstes således 4 gånger 10 Nm? argon-och 4 gånger 5 Nm3(5/Ar = 3/1 bland- ning. Avkolningen avslutades med inblåsning av 10 Nma ar- gon. Sammanlagt inblåstes 15 Nms syrgas och 52 Nma argon.

Per ton inblåstes 3,0 Nm3 syrgas och 10,4 Nma argon.

De erhållna värdena kan sammanfattas i följande ta- bell: h* , 10 15 470 020 5 02 Ar Avkoln. konv. AoD 3,2 13,1 o,oss% förel. uppf. 3,0 10,4 0,109% Det framgår av tabellen att förbrukningen av gaserna var lägre, medan avkolningen var större enligt föreliggande uppfinning.

I ovanstående beskrivning var det argon som som an- vändes vid avkolningens genomförande. Det är dock klart att andra gaser ur gruppen inerta gaser hade också kunnat användas med liknande resultat. Argon reagerar inte kemiskt vid inblåsning i det flytande stålet utan verkar som spol- ningsgas för avlägsnande av CO ur det smälta stålet. Gaser som kvävgas, vätgas, helíum mm hade kunnat användas för detta ändamål. Användning av argon sker således som exempel och ej som begränsande vid genomförande av uppfinningen.

Claims (1)

10 470 OZÛ PATENTKRAV Sätt att tillverka rostfritt stål genom behandling av ett råstål med hög kolhalt i ett första steg med en gas- blandning innehållande oxygen och inertgas, varvid stålets kolhalt sänkes till ett värde av 0,2-0,1 %, och därefter i ett andra steg med oxygen och inertgas, kännetecknat därav att man i det andra steget behandlar stålet växelvis med en oxygenrik gas och inertgas tills stålets kolhalt sjunkit till det slutvärde som motsvarar kolhalten i det färdiga stålet. ,.,,