生产合金钢的方法技术

一种生产合金钢的方法，其中铁载体通过氧气而大量脱碳、脱磷，在去除由此生成的炉渣后，熔融钢水在下一工步中借助氧和惰性气体，在添加合金载体下调正到所要的合金与碳的含量、特别是为了经济地生产不锈钢而且具有高的生产率，根据本发明专利技术装料有大量固体物质。 生产过程第一步是向电炉（１）供电；和下一步是向很大程度上不生成含磷炉渣的电炉（１６）供电。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与有关，特别是不锈钢用于制造不锈钢的预制钢料，其中在第一工步中铁的载体借助氧气对铁载体在很大程度上脱碳脱磷，在去熔渣后，在下一个工步，借助氧和惰性气体加入合金载体中并以使合金和碳的成分调整至所需要的含量，本专利技术还与用本专利技术方法生产的装置有关。这种形式的生产方法可从欧洲专利EP-A2-0229586中获知。此外，在一个或相同的纯氧顶吹转炉内可进行上述二个工步。用此方法，装料中用于熔化的固体物质量非常有限，采用纯氧顶吹转炉，能装入炉内的固体生铁、合金元素以及废铁的最大装量为装置毛重的20％，当想装入更多量的固体就要强制添加昂贵能放出热量的化学加热剂，这就涉及到产生较大量钢渣的缺陷(SiO2，Al2O3等)，这些大量钢渣就要求添加石灰，结果招致铁、铬、锰的主要产量的损耗。根据EP-A2-0229586，纯氧顶吹转炉设有一底吹装置，为了在熔融钢水中产生一扰动或涡流。在纯氧顶吹转炉中，这导致相当多的铬氧化成渣这样就破坏了公知方法的经济性，从经济上可行的角度，对铬损耗成渣仍可接受含碳量最低下限为0.2％C。况且，最低的碳含量(例如小于1％碳)不能进行调整。直到现在当在电炉内生产高合金钢时遇有困难，特别是铬合金不锈钢，因为当电炉内有效脱碳时发生很高的铬渣化现象，为了避免铬损耗成渣，建议在钢水熔化脱碳时把温度调高到超过1700℃，由于大家努力的结果，全世界大约占80％的不锈钢产量是用转炉法制造的。考虑到能经济地使用装料，如果想要与随后的真空处理相结合，采用在电炉内的加工方法的可能性是很有限的，例如，磷的炉料必须限制在小于0.03％，碳的炉料限制在例如小于1％，因为由于铬参予和氧化铬还原的情况下，脱磷几乎不可能，至今在电炉内广泛的去碳未获成功由于冶炼时间长而且生成大量铬渣。尽管引入了低碳含量，当熔化低磷不锈钢合金碎块以取代大量高碳的铬铁时，尽管引入的碳含量很低，通常在电炉内的予熔化物不得不在碳含量为0.5％至1.2％下流出，因此必需经受延长的真空处理为了调整到所需的低碳含量，延长的真空处理之成本是高的且不能进行顺序浇铸。本专利技术旨在避免这些缺点和困难，本专利技术的目的在于提供一种初始限定形式的方法，以及实施该方法的工厂。使成本低地制造合金钢，特别是不锈钢成为可行并能达到高的生产率，尤其是使用低成本，高能耗且含磷超过0.03％的固体或/和熔化生铁是可行的，根据本专利技术，装料有大量固体生铁，甚至达到100％固体生铁也是可行的。按照本专利技术，该目的是通过下述步骤达到精炼加工的第一步是向电炉内输电；再一加工的步骤是向很大程度上不会生成含磷炉渣的电炉内输电。本专利技术方法用来调整中低碳含量而毋须随后的真空处理成为可行，如果要进行真空处理，甚至是在最低碳含量下进行，该真空处理限制在非常短的时间内。为了在脱硅、脱碳，分解高碳铬铁时达到快反应速度，最好在下一工步中通过把气体输入熔融钢水使熔液搅动，例如现场每次以最小量30升/分输入惰性气体，以300升/分流量输入含氧或含氧混合气体。根据一最佳实施例，至少在下一工步的局部步骤时，脱碳是用氧气或含氧混合气潜入钢水中吹气进行的，从而即使在快的脱碳速度下能使铬渣的量特别少。也能在下一步的工步中用氧气或含氧混合气向铁水进行顶吹。最好，在潜吹时，惰性气体分别与氧气或含氧气体相混而吹入，其中惰性气体所含的百分比随潜吹的进展而增加。一最佳实施例，其特征在于第一工步是在第一电炉内进行，下一工步是在不同于第一电炉的下一个电炉内进行。尽管在第一电炉内脱渣时铁水仍然会附着在炉衬上，把装料输入第二电炉内以进行下一工步而易于使钢水不会产生含磷渣，由于这种方法会导致铁水几乎完全脱磷，所以下一工步也就是合金调整或进一步脱碳就可在无磷下进行。为了调整化学成分，脱氧及脱硫和为了应用一吹氮脱气处理，最好在下一工步之前紧接一带有真空处理钢水的附加工步。最好，至少在下一工步的局部步骤时，用惰性气体或惰性气体和氢气的混合气灌注钢水是有效的，例如借助位于靠近铁水正常液面上方电炉壁上的炉风咀就能做到，而每当炉身倾斜时(例如倾倒铁水)，该炉风咀就会位于钢水面的下方，所以在炉风咀不用时就位于钢水面(和渣面)的上方从而延长它们的使用寿命。最好下一工步是在几乎完全排除空气下生效，那么金属产量将增加而还原剂的耗量则减少。特别是在炉渣还原和/或钢水脱氧时例如借助陶瓷纤维封住渣门，炉壁和炉盖的间隔可以经济地避免引入二次空气。本专利技术的方法如果在由废钢构成的装料中铁载体超过20％的总重，最好超过40％的总重下特别有利。在保留下一工步之前的工步中得到的部分熔渣情况下执行下一工步是合适的。源自于在第二电炉由以前的热量及来自铬铁和添加的石灰中的硅局部氧化生成的含Cr2O3的熔渣，在第二电炉中显著地被铬铁中的硅和碳所还原，而且在电炉脱碳前已可在高的铬产量和最小还原剂诸如FeSi耗量下除渣。最好在下一工步中在添加还原剂，石灰和造渣剂下灌充惰性气体而还原炉渣，而钢水则脱氧与脱硫，结果在下一工步中就可达到钢质量所要求的最后碳含量，其余的化学成分以及所希望的熔化温度。在下文的从属权利要求中可见到其它的最佳实施例。同样，根据本专利技术的目的，在第一工步中的固体物质例如电炉或转炉的粉尘，用于发泡炉渣的煤，炉渣成形剂，矿石，精合金涂料，需处理的物质诸如排污淤泥，粒状碎块，磨粉、铁屑等以及在下一工步中的固体物质，最好是细粒矿石，例如铬矿石，作为铬和氧载体(用来使硅氧化)混有或不混有某些还原剂(例如FeSi，煤)和/或煤或氧化镍，(这些固体物质)穿过电炉的空心电极吹向电弧直到钢水顶部。实施该方法的工厂，其特征在于它包括至少一个电炉它带有安置在正常熔化金属液面上方且穿过炉壁的吹气管以及带有设在炉膛下部的浸没在液面下的喷咀。这里的浸没喷咀做成管套式喷咀，通过管套输入烃类和/或烃和惰性气体的混合物和/或二氧化碳和/或水蒸气是可行的。根据一最佳实施例，设在正常熔化金属液面上方的吹气管做成装在炉侧壁上的精炼喷枪方式使喷枪呈旋转且可沿长度方向移动。如果设有下一工步的下一电炉则非常有利。下文中，借助附图中所示的一实施例来详细叙述本专利技术，附图说明图1和图2各示出一示意本专利技术电炉的剖视图。根据图1，设在第一工步的电炉1装有在炉膛下部3的耐火砖衬2内的三个浸没喷咀4，浸没喷咀4是由二个或三个同轴心管以管套方式构成的喷咀，其中工艺流程气流位于最里层的中心管内而喷咀气流的保护(隔离)气体则位于管间呈环状的吹气断面中，最好保护气体用烃类(碳氢化合物)诸如丙烷、丁烷或烃和惰性气体的混合物，通过试验，水蒸气、CO2、轻质燃油，CO、惰性气体或其混合物都可成功地用作保护介质。环形间隙的喷咀具有包裹耐火材料的中心管，工艺流程气流穿过一间断的环形间隙输入中心管，该环形间隙喷咀同样地成功地用于浸没喷咀4中。在炉膛3的下部的底区5内设置三个充灌件6，各充灌件有二个管组成，内管用耐火材料封闭，环形间隙也采取分段形式，上述充灌件也可由多孔的耐火材料制成，它用金属包复或设有薄管。在正常熔化金属液面7或渣面上方，静止的精炼喷枪9安置在炉侧壁8内，这些精炼喷枪9由二个或三个同心管或由一水冷却管构成，箭头10的方向指示精炼喷枪9倾斜往下吹，吹的方向沿假想圆柱的切线方向并且在离液面11比较短的距离内，精炼喷枪9还安置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产合金钢的方法，特别是不锈钢或不锈钢的钢予制原料，其中在第一工步中，铁载体大量由氧气脱碳、脱磷，在去除由此生成的炉渣，熔融钢水在下一工步中借助氧和惰性气体，在添加合金载体下调整到所要的合金与碳的成份，其特征在于：第一工步是在电炉（ １）内且在输入电能下进行且下一工步是在没有大量含磷炉渣的电炉（１６）内且在输入电能下进行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：厄恩斯特弗里泽，
申请(专利权)人：KCT工艺技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]