SE511767C2 - Metod och anordning för tillverkning av rostfritt stål - Google Patents

Description

10 511 767 _2_ Ändamålet med föreliggande uppfinning är att eliminera några av den kända teknikens nackdelar och att erhålla en förbättrad och energieffektiv metod och anordning för fram- ställning av rostfritt stål, så att kylningen av ferrolege- ringen före dess omvandling till rostfritt stål väsentligen fullständigt kan undvikas. Uppfinningens väsentliga nya sär- drag framgår av bifogade patentkrav.

I enlighet med uppfinningen överförs smältan från pro- duktionsenheten för den för produktion av rostfritt stål an- vända ferrolegeringen till ferrolegeringens bearbetningsen- het, sammansättning regleras sà att densamma blir fördelaktig för till ett förkonverteringssteg, i vilket ferrolegeringens slutlig omvandling till rostfritt stål. Beroende på ferrole- geringens sammansättning kan halterna av de i ferrolegeringen närvarande komponenterna med fördel antingen ökas eller mins- kas vid förkonverteringssteget. Halterna av olika komponenter kan varieras genom inmatning av stålskrot, exempelvis kol- stålskrot och/eller skrot av rostfritt stål i förkonverte- ringssteget.

I enlighet med uppfinningen överförs ferrolegeringen i smält tillstànd från ferrolegeringstillverkningen till en konverter som tjänstgör som en bearbetningsenhet för ferrole- geringen, till vilken enhet förutom ferrolegeringen även ma- tas stålskrot. Ferrolegeringens sammansättning regleras genom tillsats av stålskrot så att den blir fördelaktig för fram- ställning av rostfritt stål. När ferrolegeringen utgörs av kromjärn, reduceras kromhalten i legeringen med hjälp av stålskrot. Genom inblàsning av oxygen i konvertern reduceras kisel- och kolhalterna i den smälta ferrolegeringen. Värmen som uppkommer vid förbränning av kisel och kol kan företrä- desvis användas för smältning av stålskrotet som matas in i konvertern. Den utblandade järnlegeringen överförs som smälta från konvertern vidare till en transportskänk tillsammans med smältan från den elektriska ugnen, varvid smältan från den elektriska ugnen antingen är olegerad eller legerad med de i rostfritt stål nödvändiga ämnena. Från transportskänken leds smältan vidare till det rostfria stålets tillverkningsenhet, exempelvis till en AOD-konverter. 511 767 _ 3 _ Vid användning av metoden och anordningen i enlighet med uppfinningen kombineras ferrolegeringstillverkningen och tillverkningen av det rostfria stålet på ett fördelaktigt sätt. Genom behandling av den smälta ferrolegeringen i en separat konverter före den slutliga konverteringen till rost- fritt stål, kan den erforderliga tiden för konvertering till rostfritt stål också förkortas. Förkortningen av den erfor- derliga tiden för den slutliga konverteringen beror av det faktum att kisel- och kolinnehállet i smältan redan reduce- rats i ferrolegeringens bearbetningsenhet. Behovet av skrot som kylande material är således väsentligt lägre vid den slutliga konverteringen. Eftersom halten av skrot minskas, är halten av kol och kisel, vilka båda åtminstone delvis av- lägsnas i den slutliga konverteringen, lägre.

Vid tillverkning av rostfritt stål i enlighet med den uppfinningsenliga metoden kan antalet konverteringsperioder, exempelvis inom 24 timmar, ökas beroende på avkortningen av konverteringstiden. Produktionen av rostfritt stål ökas där- med, vilket även förbättrar metodens energieffektivitet.

Vid användning av metoden och anordningen i enlighet med uppfinningen kan vidare kostnaderna för produktbearbetning i ferrolegeringstillverkningen också reduceras och mängden av fint uppdelad ferrolegering kan reduceras, eftersom all ferrolegering huvudsakligen kan behandlas som smälta. Tran- sportkostnaderna för den smälta ferrolegeringen är också låg, eftersom separat mellanliggande lagring inte behövs. Metoden enligt uppfinningen innebär fördelen av att väsentligen all producerad ferrolegering kan överföras till förkonverterings- steget i smält tillstånd.

Uppfinningen beskrivs mer i detalj nedan med hänvisning till bifogade ritning, vilken schematiskt visar en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Såsom framgår av ritningen smälts kromjärnet, som an- vänds vid produktion av rostfritt stål, i en ljusbågsugn 1, från vilken det smälta kromjärnet överförs till ett förkon- verteringssteg i enlighet med uppfinningen, vilket försiggår i kromjärnskonvertern 2. Till kromjärnskonvertern 2 matas även stålskrot och/eller legerat stålskrot och flussmedel. I 511 767 _4_ konvertern 2 utförs konverteringsinblåsningen med någon oxy- genbärande gas, så att det i konvertern inmatade skrotet smälts ned med hjälp av kemisk energi från kol och kisel i det smälta kromjärnet och som delvis avlägsnas vid konverte- ringen. Från kromjärnskonvertern 2 transporteras smältan och det med avseende på kromhalt utspädda kromjärnet till en transportskänk 3 för att där invänta legeringen från den andra ljusbågsugnen 4. I ljusbågsugnen 4 nedsmälts, förutom stàlskrot, även råmaterial av andra metaller, såsom nickel, som används vid tillverkningen av rostfritt stål, exempelvis nickeljärn eller katodnickel. Den smälta produkten från ljus- bågsugnen 4 transporteras till transportskänken 3 där den, tillsammans med kromjärnet med utspätt krominnehåll, bildar en förlegering för rostfritt stål. Från transportskänken 3 matas förlegeringen till AOD-konvertern 5. Till AOD-konver- tern 5 matas, förutom förlegeringen, även flussmedel och som kylmedel stålskrot och legeringsämnen. Konverteringsinblås- ningen i AOD-konvertern utförs med oxygen och en inert gas, dvs argon. Kolinnehållet i smältan regleras med hjälp av oxy- genet till en önskad nivå. Vid inblåsning av oxygen avlägsnas även det i smältan befintliga svavlet genom slaggning. Argon används för att förhindra oxidation av lätt oxiderbara lege- ringsämnen och för blandning av smältan. Från AOD-konvertern tappas det smälta rostfria stålet i en tappskänk 6 och överförs till en skänkugn 7 och vidare till en kontinuerlig gjutenhet 8 för framställning av ämnen.

Exempel Enligt uppfinningen inmatades 680 kg smält kromjärn, erhållen från en ljusbågsugn och innehållande 52 vikt-% krom, 7 vikt-% kol och 4 vikt-% kisel, i en kromjärnskonverter.

Vidare inmatades i kromjärnskonvertern 320 kg kolstålskrot med ett kolinnehåll på 0,7 vikt-%, liksom flussmedel för var- je ton producerat utblandat kromjärn. Konverteringsinblås- ningen utfördes med oxygenberikad luft så att kolstålsskrotet som inmatats i kromjärnskonvertern smältes ned med hjälp av den energi som frigjordes vid förbränning av kol och kisel i kromjärnet. All kisel i kromjärnet återvanns således i slag- gen och huvuddelen av kolet utmatades i gasform. Ett ton \! ¶ 511 767 _5_ kromjärn från kromjärnskonvertern, förtunnat med avseende pá kromhalt, innehöll därvid 35 vikt-% krom och 2,5 vikt-% kol.

Detta utblandade kromjärn överfördes till en transportskänk.

Till transportskänken matades också från den andra ljusbág- sugnen en nickelbärande smälta av väsentligen samma vikt, vilken smälta innehöll 13 vikt-% nickel och något krom. I transportskänken bildades en förlegering för rostfritt stål innehållande 19 vikt-% krom, 6,6 vikt-% nickel och 1,5 vikt-% kol. Denna förlegering matades vidare in i en AOD-konverter där återstoden av kolet förbrändes och för kylningen av kon- vertersmältan användes stàlskrot och legeringsämnen sà att en smält metall lämpad för rostfritt 18/8 stål (18 vikt-% krom och 8 vikt-% nickel) erhölls från AOD-konvertern.

Claims (7)

muhíxl ...u-gnäll HM 10 15 20 25 30 511 767 Patentkrav

1. En metod för tillverkning av rostfritt stål inne- fattande medel för framställning av en ferrolegering, såsom kromjärn, och för vidare bearbetning av legeringen för fram- ställning av ett bestämt rostfritt stål, kännetecknad därav att smältan som erhålls från produktionsenheten (1) för ferrolegeringen överförs åtminstone delvis till en bearbet- ningsenhet (2) för ferrolegeringen, i vilken ferrolegeringens sammansättning regleras så att denna anpassas för tillverk- ning av rostfritt stål.

2. Metod i enlighet med patentkrav 1, kännetecknad av att i bearbetningsenheten (2) utförs förkonverteringen av ferrolegeringen genom användning av förbränningsvärmen från kisel och kol i ferrolegeringen.

3. Metod i enlighet med patentkrav 1 eller 2, känneteck- nad av att i bearbetningsenheten (2) för ferrolegeringen smälts stålskrot för reglering av ferrolegeringens samman- sättning.

4. Metod i enlighet med patentkrav 1, 2 eller 3, känne- tecknad av att i bearbetningsenheten (2) för ferrolegeringen finns behandlat kromjärn från produktionsenheten (1) för ferrolegeringen.

5. Metod i enlighet med patentkrav 4, kännetecknad av att i bearbetningsenheten (2) för ferrolegeringen reduceras kromjärnets kromhalt. _

6. En anordning för genomförande av metoden enligt patentkrav 1, kännetecknad av att mellan produktionsenheten (1) för ferrolegeringen och produktionsenheten (5) för rost- fritt stål är anordnad en bearbetningsenhet (2) för smält ferrolegering för reglering av ferrolegeringens sammansätt- ning.

7. Anordning i enlighet med patentkrav 6, kännetecknad av att bearbetningsenheten (2) för ferrolegeringen utgörs av en konverter utformad för oxygeninblåsning.