SI20533A - Postopek za denitriranje staljenega jekla med njegovo izdelavo - Google Patents
Postopek za denitriranje staljenega jekla med njegovo izdelavo Download PDFInfo
- Publication number
- SI20533A SI20533A SI9920093A SI9920093A SI20533A SI 20533 A SI20533 A SI 20533A SI 9920093 A SI9920093 A SI 9920093A SI 9920093 A SI9920093 A SI 9920093A SI 20533 A SI20533 A SI 20533A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- carbon
- oxygen
- bath
- nitrogen
- metal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 33
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 82
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 41
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 29
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 29
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 5
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 3
- CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N methane;molecular oxygen Chemical compound C.O=O CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000973497 Siphonognathus argyrophanes Species 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 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
- C21C7/072—Treatment with gases
-
- 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
- C21C7/0025—Adding carbon material
-
- 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
- C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
- F27D3/0026—Introducing additives into the melt
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/18—Charging particulate material using a fluid carrier
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Postopek sestoji iz vbrizganja kisika in ogljika v vpihljivi obliki (prašnato oglje prednostno) v kopel staljene kovine, ki jo je treba obdelati, skupno vendar ločeno v isto cono kopeli tako, da se lokalno iz teh dveh elementov ustvarijo v kopeli mehurčki CO, ki bodo nato pri dušiku prevzeli nalogo za denitriranje. Stehiometrično reguliranje uvajanj ogljika in kisika omogoča denitriranje pri konstantnem ogljiku v kopeli. Postopek se prednostno uporablja pri izdelavi vrst jekla z zelo nizkim ogljikom, zlasti v električni peči.ŕ
Description
POSTOPEK ZA DENITRIRANJE STALJENEGA JEKLA
MED NJEGOVO IZDELAVO
Pričujoči izum se nanaša na področje izdelave jekel z nizkimi vsebnostmi dušika. Uporablja se ugodno pri izdelavi vrst z nizkim in zelo nizkim ogljikom.
Poznano je, da se prisotnost dušika v jeklu lahko pokaže nezaželena iz različnih vzrokov. Eden med njimi je učinek tega elementa na lastnosti za uporabo jekel, zaradi zmanjšanja duktilnosti kovine in torej njene sposobnosti vlečenja (v fr. orig.: 1'emboutissage), ali če je dušik prisoten v obliki aluminijevega nitrida, zaradi zmanjšanja sposobnosti za varjenje zaradi prenosa dušika v raztopino v ZAC (cona, na katero vpliva toplota) in rezultirajoče mehanske lokalne lomljivosti. Vendar je prisotnost dušika lahko nezaželena tudi zaradi njegovega učinka celo na faze postopkov za proizvodnjo, kot na primer povečanje razpok, povezanih pri kontinuirnem litju v livnem loncu (v fr. orig. : la poche) z duktilnostjo ali zmanjšanje sposobnosti dobljenega proizvoda, da se vleče.
Postopki izdelave ali vrsta določenih jekel potrebujejo torej včasih zelo nizke vsebnosti dušika pri končnem dobljenem proizvodu, na primer, da se določijo pomeni, od 15 do 25 ppm za pločevine, namenjene avtomobilski kostrukciji ali za jekla za embalažo, okoli 50 ppm za plošče za ploščadi off-shore ali od 40
-2do 60 ppm za žice za ojačanje pnevmatik, itd. . . Te vsebnosti dušika se pričakujejo v jeklarni v vseh fazah izdelave staljene kovine, od električne peči ali od konverterja do njegove strditve pri kontinuirnem litju. Poznano je, da se posebno izdelava v električni peči razlikuje zaradi močne kontaminacije kovine z dušikom, zaradi krekiranja molekul dušika iz zraka v termični coni električnega obloka, ki olajša njegov prenos v tekočo kovino. Poznano je, da je ta pojav važen faktor, ki ovira izdelavo z električnim postopkom dela vrst, izdelanih danes s talilnim postopkom (v fr. orig.: la filiere fonte) (redukcija-taljenje železovih rud v talini v visoki peči, potem čiščenje s kisikom v pnevmatičnem konverterju), s katerim se običajno dobijo bolj nizke vsebnosti dušika, reda 20 ppm.
»
Fizikalno - kemični mehanizmi, ki vplivajo na potek vsebnosti dušika v tekočem jeklu, so dobro poznani (glej na primer članek od Ch. Gatellier in H. Gaye, izšel v REVUE de METALLURGIE, CIT, iz januarja 1986, str. 25 do 42) . Dušik sledi kemičnemu ravnotežju kovina plin, ki se lahko izrazi s formulo:
N 1/2 N2 (plin) . Ravnotežna konstanta te reakcije, ki se napiše
KN = hn/ (pN2)1/f2 > zavisi rahlo od temperature v področju delovanja reaktorjev, za katere gre (1550 do 1700 °C) . aN je aktivnost raztopljenega dušika, ki se lahko prilagodi vsebnosti dušika v kovini v primeru nizko legiranih ogljikovih jekel in PN2 3e parcialni tlak dušika v plinu v stiku s tekočo kovino. To pomeni, da se bo v prisotnosti atmosferskega N2 vsebnost dušika v kovini kontinuirno povečevala proti svoji meji topnosti, ki se nahaja blizu 430 ppm pri temperaturi staljenega jekla (približno 1600 °C) .
Denitriran j e (v fr. orig.: la denitruration) kovine se, kar se njega tiče, dobi z izvajanjem cirkuliranja izpiralnega plina v tekoči kovini, ki ne vsebuje dušika (PN2 = 0) , da bi se η
-Jpremaknila reakcija spredaj proti desni (učinek izpiranja). Industrijsko je ta plin lahko vbrizgan argon ali helij, vendar s slabim učinkom in z visokimi stroški ali ogljikov monoksid, tvorjen in situ z razogljičenjem kovine ob vbrizganju kisika, ki se vrši klasično v plinasti obliki ali v obliki delcev (glej na primer članek K. Shinme in T. Matsuo, Acceleration of nitrogen removal with decarburization by powdered oxidizer blowing under reduced pressure”, ki je izšel v japonski reviji ISIJ v 1987) . Meja tega postopka z vbrizganjem 02 je povezana s vsebnostjo ogljika v kovini v začetku razogljičenja, ki bo določila volumen CO, emitiran v teku časa in torej možno denitriranje, in s tem, kakšne so začetne vsebnosti dušika ter namen kovine, ki jo je treba izdelati.
Ta fizikalno kemijski pristop je treba dopolniti z vlogo, ki jo igrajo površinsko aktivni elementi kovine, namreč kisik in žveplo, ki imata oba učinek blokiranja prenosov dušika med kovino in plinom. Zaradi tega je nad določeno aktivnostjo raztopljenega kisika, ustrezajočo zgornji meji vsebnosti ogljika, ki je reda 0,1 mas. % za ogljikova jekla), lahko denitriranje z izpiralnim plinom popolnoma inhibirano.
Tako se razume vsak interes, da bi uspelo razviti tehniko denitriranja tekoče kovine, ki posebno omogoča izdelavo jekel z električnim postopkom, katerih vsebnosti dušika bi bile podobne tistim, dobljenim s talilnim postopkom, to je reda 20 ppm, in celo manj pri dobljenem končnem proizvodu.
Cilj pričujočega izuma je natančno izvesti denitriranje staljene kovine, ki izrablja najbolje denitrirajoči potencial izpiralnega plina z ene strani in, ki omogoča, z druge strani, uravnavanje končne vsebnosti dušika neodvisno od začetne vsebnosti ogljika v kovinski kopeli, medtem ko je to sedaj primer s klasičnim
-4razogljičenjem.
V ta namen ima izum za cilj postopek denitriranja staljenega jekla v teku izdelave z vpihavanjem kisika, označen s tem, da sestoji tudi iz uvajanja ogljika v vpihljivi obliki (prašnat ogljik) in da sta ogljik in kisik vbrizgana skupno, vendar ločeno znotraj iste cone kovinske kopeli (kakih 20 cm razdalje eden od drugega, na primer).
Tako se v coni uvajanja ogljika in kisika ustvarijo lokalno ugodni pogoji za denitriranje. Dejansko se bo v primeru enostavnega vbrizganja kisika (primer klasičnega razogljičenja) v coni za vbrizganje (ustje brizgalne cevi) hitro pokazalo osiromašenje ogljika, kar bo zakasnilo tvorbo CO in soodnosno povišana aktivnost raztopljenega kisika, ki bo, to je znano, ovirala denitriranje kovine s tvorjenimi mehurčki CO.
Skupno uvajanje ogljika v to isto cono bo omogočalo bolj hitro tvorbo mehurčkov CO z reakcijo med uvedenim ogljikom in kisikom in zmanjšanje lokalne aktivnosti raztopljenega kisika. Zato se dobi boljša učinkovitost denitriranja z emitiranim CO, ki bo tako premagala naravno tendenco jekla, da se nitrira s stiku z dušikom iz zraka na površini in bo torej globalno vodila do zmanjšanja vsebnosti dušika v kovini.
Vsekakor se spomnimo, da v obločni peči, kot vrh tega v vsakem železarskem reaktorju, ki sestavlja postopek za izdelavo kovine, stena ni in ne more biti absolutno tesna z ozirom na zunanjo atmosfero. Zato je končna vsebnost dušika v dobljenem proizvodu nujno posledica kompromisa med obnovitvami dušika (kontaminacija z zrakom, na primer) in denitriranjem, uporabljenim ob izdelavi v tekočem stanju.
-5Ob reguliranju uvajanj zlasti na stehiometričen način (namreč 1 kg C za 0,9 Nm3 O2) sicer ne modificiramo vsebnosti ogljika v kovinski kopeli. Tako izpeljemo emisijo CO pri konstantni vsebnosti ogljika v kopeli in katere trajanje lahko torej prilagodimo zaželenemu denitriranju (vsebnost dušika, ki se skuša doseči v razmerju na začetno vsebnost dušika).
Izum bo dobro razumljen in drugi vidiki in prednosti se bodo razkrile iz opisa, ki sledi, danega s sklicevanjem na priložene slike risb, na katerih:
- slika 1 je diagram, ki kaže primerjalni potek masne vsebnosti dušika v kopeli jekla v električni peči, ki vsebuje več kot 0,15 mas. % ogljika, v odvisnosti od volumna CO, emitiranega v kopeli, od posameznega vbrizganja kisika (krivulja a) in od soinjiciranja ogljika - kisika po izumu (krivulja b);
- slika 2 je diagram, analogen tistemu iz predhodne slike, vendar na razogljičeni kopeli, to je v primeru, kjer je masna vsebnost ogljika v kovinski kopeli nepomembna, namreč pod 0,1 %.
- slika 3 je graf, ki kaže primerjalen potek masne vsebnosti dušika v odvisnosti od volumna CO, emitiranega v kopeli ob soinjiciranju ogljika-kisika v skladu z naravo nosilnega plina vbrizganega ogljika.
Tehnika soinjiciranja po izumu je bila testirana in uporabljena v industrijskih pogojih v majhni peči s kapaciteto 6 ton, ob uvajanju istočasno ogljika in kisika iz dveh neodvisnih brizgalnih cevi za vbrizganje, katerih izhodni konci so bili nameščeni drug poleg drugega na istem nivoju znotraj kopeli (v fr. orig.: le bain) staljenega jekla, ki ga je bilo treba obdelati, kakih dvajset centimetrov drug od drugega. Uvajanje ogljika smo izvršili z ogljem z nizko vsebnostjo žvepla in dušika (masna vsebnost manjša od 0,1 % za ta dva elementa) in ob
-6uporabi bodisi argona bodisi dušika kot nosilnega plina. Uvajanje kisika se naredi bodisi z vbrizganjem plinastega 02, bodisi z vbrizganjem železovih rud (ekvivalent 0,2 Nm3 O2 za 1 kg rude).
Dobljeni kvantitativni rezultati so predvsem tisti, predstavljeni na slikah 1 in 2, kjer primerjamo soinjiciranje ogljika in kisika (krivulja b) enostavnemu razogljičenju (krivulja a) in to ob predstavljanju poteka vsebnosti dušika v kovini v odvisnosti od volumna CO, emitiranega v kopeli, za jeklo poedino z več kot 0,15 % ogljika (slika 1) in z manj kot 0,10 % (slika 2).
Kot to lahko vidimo za relativno malo razogljičena jekla, je t
vsebnost raztopljenega 02 vedno premajhna, da bi uspela blokirati difuzijo raztopljenega dušika proti mehurčkom izpiralnega plina in to bodisi CO iz razogljičenja kopeli (krivulja a) ali CO, proizvedenega z reakcijo med ogljikom in kisikom, uvajanima v kopel skladno z izumom (krivulja b) . Opazimo dejansko popolnoma podoben potek teh dveh kinetičnih krivulj za denitriranje, sicer sosednjih druga drugi, danih v odvisnosti od kumulirane količine CO, ki se sprošča iz kopeli s časom, četudi lahko opazimo nekoliko boljšo učinkovitost, reda 5 ppm, v korist mešanega vbrizganja v skladu z izumom.
Nasprotno, za razogljičena jekla ali z nizkim ogljikom, -katerih mejo postavimo na 0,10 mas. % za določitev pomenov, kajti vemo, da pod tem pragom ne uspemo več denitrirati z enostavnim običajnim delovanjem razogljičenja-, opazimo na sliki 3, da ima kinetika denitriranja v primeru soinjiciranja (krivulja b) prav isti potek kot v predhodnem primeru in da je torej neodvisna od začetne vsebnosti ogljika kopeli. Nasprotno v klasičnem primeru mono-injiciranja O2 samega (krivulja a) ugotavljamo sistematično
-7obnovitev dušika, ki raste pravilno čisto vzdolž emisije CO iz razogljičenja. Ta fenomen obnovitve dušika, ki, kot je že pojasnjeno prej, je rezultanta dveh mehanizmov, ki delujeta hkrati, vendar v nasprotnem smislu, kaže jasno, da je v primeru nizkega ogljika, denitriranje s CO iz razogljičenja blokirano z lokalno tvorbo oksidiranih faz s povišano aktivnostjo v bližini plinskih mehurčkov in so torej obnovitve z atmosferskim dušikom dominanten mehanizem, toliko bolj učinkovit sicer, kot je površina kopeli vrh tega premešana z mehurčki, ki se tam razpočijo (krivulja a) . Zato pa je v skladu s tem, kar kaže krivulja b iz slike 1, v primeru soinjiciranja po izumu (krivulja b iz slike 2) , dominanten mehanizem vedno tisti denitriranja s CO za izpiranje, neodvisno od začetne vsebnosti ogljika, torej celo za zelo nizke ogljike.
»
Vpliv nosilnega plina za ogljik na dobljene rezultate, je podan na sliki 3. Tam lahko vidimo, da je z vbrizganjem oglja pod tokom dušika (krivulja 1) kinetika denitriranja bolj počasna in vodi k omejeni vsebnosti dušika v kovini (nivo p), pod katero ni mogoče priti, bolj visoki kot v primeru vbrizganja pod tokom argona. Kljub temu je mogoče v tem primeru doseči denitriranje, ki je lahko združljivo s srednjim ciljem za vsebnost dušika, ki jo skušamo doseči (nivo p s 35 ppm v aktualnem slučaju, na primer).
Postopek denitriranja iz tega izuma se izkaže kot dovolj prilagodljiv za realizacijo, da omogoča raznovrstne variante uporabe, katerih nekatere primere omenjamo dalje spodaj:
- Uporaba kateregakoli tipa uvaianna ogljika in kisika. Dejansko se bo kot dajalec kisika lahko uporabil vsak oksidirni plin ali vsak oksidirni prah (železova ruda, vendar tudi manganova ruda, silicijev prah, itd....). Prav tako bomo v namen
-8uvajanja ogljika lahko uporabili vsak tip proizvoda, ki vsebuje ogljik.
Prav tako se bodo lahko uporabili proizvodi, ki vsebujejo hkrati ta dva elementa, za katera se lokalno uvajanje tedaj izvede na poznane načine z avtomatiziranimi sredstvi, in celo vnaprej pripravljene mešanice (mešanica oglje/železova ruda, na primer).
- Uporaba katerekoli tehnologije uvajanja, ki zagotavlja lokalne pogoje, ki jih tu skušamo doseči.
Dejansko se bodo lahko uporabile klasične brizgalne cevi za vbrizganje, hlajene ali ne; potopljene stenske šobe ali katerakoli drugačna oblika injektorjev, ki so tipa za ločena vbrizganja za kisik in'ogljik ali tipa za enkratno vbrizganje s koncentričnimi cevmi ali ležečimi drug poleg drugega.
- Uporaba te tehnike v kateremkoli tipu železarskega reaktorja:
Soinjiciranje v smislu izuma se lahko izvaja brez posebnih težav v električni peči, vendar enako v konverterju s pihanjem 02 iz višine (tip LD, AOD) ali pri dnu (tip OBM, LWS) ; v peči-livnem loncu (v fr. orig. : au four-poche) ali v napravah pod vakuumom, tipa RH, kjer bomo povrhu lahko deležni ugodnosti učinka vakuuma na denitriranje (PN2 nizek nad kovinsko kopeljo).
Modifikacija razmerja oaljik/kisik v primerjavi s stehiometrijo.
Prej smo videli prednost reguliranja uvajanj 02 in C pri stehiometriji. Kot se razume, je torej enako mogoče vzdrževati denitrirajoče pogoje na ustju brizgalne cevi ob rahlem modificiranju tega razmerja ogljik/kisik, da bi, na primer,
-9nadaljevali razogljičenje kovine v istem času, kot se vrši denitrirajoča faza.
Med značilnimi prednostmi tega izuma se bo posebno opazila:
- možnost denitriranja pri nizkih vsebnostih ogljika.
Zaradi modifikacije lokalnih pogojev (vsebnost ogljika, aktivnost raztopljenega kisika), omogoča ta tehnika, kot smo videli, da se denitrira kovina, medtem ko je srednja vsebnost ogljika v kovinski kopeli tam nižja od 0,1 % (meja, pod katero se ne denitrira več z enostavnim razogljičenjem). Faze denitriranja z oddajanjem CO pri konstantni vsebnosti ogljika v kopeli so bile lahko tako izvedene za srednjo vsebnost ogljika v kopeli zajeto med 0,05 in 0,1 mas. %.
- enostavnost in prilagodljivost uporabe postopka.
Tehnika ne potrebuje velikega investiranja. Posebno v primeru električne peči so potrebne instalacije navadno že na razpolago v tovarni, namreč: sistem za uvajanje kisika, vezan na napravo za vbrizganje v kovino (običajno že prisoten za razogljičenje) in razdeljevalec prahu, zvezan na napravo za vbrizganje oglja v kovino (navadno že prisoten za vbrizganje oglja v žlindro). Vendar se bo ta zadnja naprava morala ločiti na dvoje, če želimo realizirati hkratno vbrizganje ogljika in kisika v kovino, medtem ko se razvija istočasno peneča se žlindra na kovinski kopeli. V primeru drugih reaktorjev za izdelavo je lahko potrebno predvideti napravo za uvajanje ogljika v isto cono, kot je vbrizgan kisik.
Stroški izvajanja te tehnike denitriranja se torej rezimirajo na stroške potrošnih materialov: na proizvode za uvajanje ogljika
-10in kisika in nosilni plin v primeru vbrizganja trdnih proizvodov.
- denitriranie možno v prikritem času.
Ta tehnika je lahko posebno zanimiva v primeru električne peči z dvojno kadjo (v fr. orig. : a double cuve) , kjer bomo fazo denitriranja s hkratnim uvajanjem ogljika in kisika lahko naredili v prikritem času, medtem ko se izvaja taljenje nove kovinske šarže v drugi kadi, dani pod napetost. Zato se bo operacija denitriranja izvedla na koncu izdelave ene šarže, izven električne napetosti, pri čemer je električna moč prenesena na drugo kad za taljenje naslednje šarže, brez izgube produktivnosti za jeklarno.
Samo po sebi se razume, da ima postopek v smislu ·» gum* lahko številne ekvivalente ali variante realizacije, v kolikor je upoštevana njegova definicija, dana v priloženih zahtevkih.
Claims (4)
- PATENTNI ZAHTEVKI1. Postopek za denitriranje kopeli staljenega jekla v teku izdelave z uvajanjem kisika, označen s tem, da sestoji iz uvajanja tudi ogljika v vpihljivi obliki v kopel in da se ogljik in kisik vbrizgata skupno, vendar ločeno znotraj iste cone kovinske kopeli.
- 2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se uvajanja ogljika in kisika regulirajo na stehiometričen način.
- 3. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se ogljik vbrizga v trdnem prašnatem stanju s pomočjo nosilnega plina.
- 4. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se uporabi v električni jeklarski napravi z dvojno kadjo.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9816082A FR2787468B1 (fr) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Procede de denitruration de l'acier en fusion en cours d'elaboration |
| PCT/FR1999/003176 WO2000037688A1 (fr) | 1998-12-18 | 1999-12-17 | Procede de denitruration de l'acier en fusion en cours d'elaboration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI20533A true SI20533A (sl) | 2001-10-31 |
Family
ID=9534200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI9920093A SI20533A (sl) | 1998-12-18 | 1999-12-17 | Postopek za denitriranje staljenega jekla med njegovo izdelavo |
Country Status (24)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6565622B1 (sl) |
| EP (1) | EP1141422B1 (sl) |
| JP (1) | JP2002533566A (sl) |
| KR (1) | KR20010101205A (sl) |
| CN (1) | CN1329675A (sl) |
| AT (1) | ATE246734T1 (sl) |
| AU (1) | AU756853B2 (sl) |
| BG (1) | BG105612A (sl) |
| BR (1) | BR9916269A (sl) |
| CA (1) | CA2356370A1 (sl) |
| CZ (1) | CZ20012225A3 (sl) |
| DE (1) | DE69910256T2 (sl) |
| EA (1) | EA003345B1 (sl) |
| ES (1) | ES2205916T3 (sl) |
| FR (1) | FR2787468B1 (sl) |
| HU (1) | HUP0104705A3 (sl) |
| PL (1) | PL348064A1 (sl) |
| RO (1) | RO121135B1 (sl) |
| SI (1) | SI20533A (sl) |
| SK (1) | SK7932001A3 (sl) |
| TR (1) | TR200101606T2 (sl) |
| WO (1) | WO2000037688A1 (sl) |
| YU (1) | YU42501A (sl) |
| ZA (1) | ZA200104661B (sl) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050050767A1 (en) * | 2003-06-06 | 2005-03-10 | Hanson Kyle M. | Wet chemical processing chambers for processing microfeature workpieces |
| US20050034977A1 (en) * | 2003-06-06 | 2005-02-17 | Hanson Kyle M. | Electrochemical deposition chambers for depositing materials onto microfeature workpieces |
| US20050063798A1 (en) * | 2003-06-06 | 2005-03-24 | Davis Jeffry Alan | Interchangeable workpiece handling apparatus and associated tool for processing microfeature workpieces |
| CN112342400A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-02-09 | 潘玉霞 | 一种五金铸件的精密消气泡铸造工艺 |
| DE102021121472A1 (de) | 2021-08-18 | 2023-02-23 | Sms Group Gmbh | Elektrolichtbogenofen, Verfahren zum Betrieb eines Elektrolichtbogenofens und Verwendung eines Elektrolichtbogenofens |
| CN119654425A (zh) | 2022-08-18 | 2025-03-18 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢水的脱氮方法 |
| CN120813709A (zh) * | 2023-03-16 | 2025-10-17 | 日本制铁株式会社 | 钢液的制造方法及电弧炉 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE739066A (en) * | 1969-09-18 | 1970-03-18 | Electro pneumatic steel | |
| FR2540518B1 (fr) * | 1983-02-03 | 1991-09-06 | Siderurgie Fse Inst Rech | Procede pour la conduite d'un four metallurgique de fusion et dispositif de mise en oeuvre |
| JPH0819456B2 (ja) * | 1987-02-24 | 1996-02-28 | 新日本製鐵株式会社 | 極低窒素鋼の溶製方法 |
| DE4242328C2 (de) * | 1992-12-15 | 1995-06-08 | Alfred Dipl Ing Dr Freissmuth | Mittel zur Entschwefelung, Entphosphorung, Entsilicierung und Entstickung von Roheisen- und Gußeisenschmelzen |
| FR2705767B1 (fr) * | 1993-05-27 | 1995-07-21 | Lorraine Laminage | Procédé et installation de production d'acier liquide à partir de matières ferreuses riches en matières carbonées. |
| JPH0726318A (ja) * | 1993-07-09 | 1995-01-27 | Kawasaki Steel Corp | 製鋼用電気炉の操業方法 |
| JPH09165615A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Kawasaki Steel Corp | 溶融金属の脱窒方法 |
| JPH1112634A (ja) * | 1997-06-20 | 1999-01-19 | Nkk Corp | アーク炉による低窒素溶鋼の製造方法 |
| LU90154B1 (fr) * | 1997-10-17 | 1999-04-19 | Wurth Paul Sa | Procede pour la fusion en continu de produits metalliques solides |
-
1998
- 1998-12-18 FR FR9816082A patent/FR2787468B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-12-17 KR KR1020017007403A patent/KR20010101205A/ko not_active Withdrawn
- 1999-12-17 CZ CZ20012225A patent/CZ20012225A3/cs unknown
- 1999-12-17 AU AU16648/00A patent/AU756853B2/en not_active Ceased
- 1999-12-17 TR TR2001/01606T patent/TR200101606T2/xx unknown
- 1999-12-17 EA EA200100563A patent/EA003345B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-12-17 BR BR9916269-5A patent/BR9916269A/pt not_active Application Discontinuation
- 1999-12-17 EP EP99959490A patent/EP1141422B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-17 SK SK793-2001A patent/SK7932001A3/sk unknown
- 1999-12-17 PL PL99348064A patent/PL348064A1/xx not_active Application Discontinuation
- 1999-12-17 AT AT99959490T patent/ATE246734T1/de active
- 1999-12-17 YU YU42501A patent/YU42501A/sh unknown
- 1999-12-17 RO ROA200100695A patent/RO121135B1/ro unknown
- 1999-12-17 CA CA002356370A patent/CA2356370A1/fr not_active Abandoned
- 1999-12-17 CN CN99813960A patent/CN1329675A/zh active Pending
- 1999-12-17 DE DE69910256T patent/DE69910256T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-17 ES ES99959490T patent/ES2205916T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-17 SI SI9920093A patent/SI20533A/sl not_active IP Right Cessation
- 1999-12-17 WO PCT/FR1999/003176 patent/WO2000037688A1/fr not_active Ceased
- 1999-12-17 HU HU0104705A patent/HUP0104705A3/hu unknown
- 1999-12-17 JP JP2000589741A patent/JP2002533566A/ja active Pending
- 1999-12-17 US US09/857,361 patent/US6565622B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-07 ZA ZA200104661A patent/ZA200104661B/xx unknown
- 2001-06-18 BG BG105612A patent/BG105612A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6565622B1 (en) | 2003-05-20 |
| SK7932001A3 (en) | 2002-01-07 |
| FR2787468B1 (fr) | 2001-12-07 |
| RO121135B1 (ro) | 2006-12-29 |
| EA003345B1 (ru) | 2003-04-24 |
| AU1664800A (en) | 2000-07-12 |
| CN1329675A (zh) | 2002-01-02 |
| WO2000037688A1 (fr) | 2000-06-29 |
| CA2356370A1 (fr) | 2000-06-29 |
| PL348064A1 (en) | 2002-05-06 |
| ATE246734T1 (de) | 2003-08-15 |
| BR9916269A (pt) | 2001-09-04 |
| TR200101606T2 (tr) | 2001-10-22 |
| DE69910256D1 (de) | 2003-09-11 |
| EP1141422A1 (fr) | 2001-10-10 |
| AU756853B2 (en) | 2003-01-23 |
| HUP0104705A2 (hu) | 2002-03-28 |
| DE69910256T2 (de) | 2004-07-01 |
| JP2002533566A (ja) | 2002-10-08 |
| FR2787468A1 (fr) | 2000-06-23 |
| EA200100563A1 (ru) | 2001-12-24 |
| ES2205916T3 (es) | 2004-05-01 |
| BG105612A (en) | 2002-01-31 |
| CZ20012225A3 (cs) | 2002-02-13 |
| YU42501A (sh) | 2003-12-31 |
| EP1141422B1 (fr) | 2003-08-06 |
| HUP0104705A3 (en) | 2002-06-28 |
| KR20010101205A (ko) | 2001-11-14 |
| ZA200104661B (en) | 2002-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102931187B1 (ko) | 용강의 탈질 방법, 탈질 및 탈황 동시 처리 방법 및 강의 제조 방법 | |
| US4990183A (en) | Process for producing steel having a low content of nitrogen in a ladle furnace | |
| SI20533A (sl) | Postopek za denitriranje staljenega jekla med njegovo izdelavo | |
| TWI828175B (zh) | 熔鋼之脫氮方法及鋼之製造方法 | |
| JPWO2019172195A1 (ja) | 溶銑の脱りん方法 | |
| US4004920A (en) | Method of producing low nitrogen steel | |
| US4354868A (en) | Process for the desiliconization of manganese alloys | |
| KR900004158B1 (ko) | 금속 및 금속 합금의 정련시 오염 원소의 제거방법 | |
| KR890003928B1 (ko) | 칼슘카바이드를 연료로 사용하는 제강공정 | |
| SU1330169A1 (ru) | Способ получени ванадиевого шлака | |
| RU2241046C2 (ru) | Способ и использование нитрата кальция для вспенивания шлаков в производстве стали | |
| JPS63143216A (ja) | 極低炭素・低窒素鋼の溶製方法 | |
| KR100878671B1 (ko) | 용선 탈황슬래그 중의 황 제거방법 | |
| RU2829002C2 (ru) | Способ рафинирования расплавленной стали | |
| SU996464A1 (ru) | Способ обработки стали | |
| US4568386A (en) | Process for purifying metals by insufflation and product produced thereby | |
| JPS6121285B2 (sl) | ||
| MXPA01006135A (en) | Method for denitriding molten steel during its production | |
| SU1090724A1 (ru) | Способ выплавки стали с низким содержанием азота (его варианты) | |
| SU1125263A1 (ru) | Способ производства стали | |
| JPH06330140A (ja) | 溶鋼の脱硫処理方法 | |
| RU2023133094A (ru) | Способ рафинирования расплавленной стали | |
| KR100929179B1 (ko) | ＣａＯ-ＣａＣＮ2 혼합 조성물에 의한 용강의탈황촉진방법 | |
| JPS6144118A (ja) | 溶融金属の精錬法 | |
| SU1054427A1 (ru) | Способ получени особонизкоуглеродистого расплава |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF | Valid on the event date | ||
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20060801 |