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WO2016012003A1 - Verfahren zur nickel pig iron (npi)-entkohlung im aod-konverter - Google Patents

Verfahren zur nickel pig iron (npi)-entkohlung im aod-konverter Download PDF

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Publication number
WO2016012003A1
WO2016012003A1 PCT/DE2015/100290 DE2015100290W WO2016012003A1 WO 2016012003 A1 WO2016012003 A1 WO 2016012003A1 DE 2015100290 W DE2015100290 W DE 2015100290W WO 2016012003 A1 WO2016012003 A1 WO 2016012003A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
decarburization
npi
pig iron
oxygen
melt
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/DE2015/100290
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Reichel
Lutz Rose
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
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Priority to EP15781571.3A priority patent/EP3172344A1/de
Publication of WO2016012003A1 publication Critical patent/WO2016012003A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
    • 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
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/04—Removing impurities other than carbon, phosphorus or sulfur
    • 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
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/35—Blowing from above and through the bath
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the invention relates to a process for nickel pig iron (NPI) decarburization
  • the quality of these materials usually requires an aftertreatment.
  • the object of the invention is to improve the economics of decarburization of nickel pig iron (NPI) in the AOD converter.
  • the invention relates to a method for nickel pig Iran decarburization in an AOO converter, wherein a mixture consisting of oxygen and carbon dioxide is fed to the melt.
  • the oxygen is preferably inflated onto the melt, while the carbon dioxide is blown into the melt.
  • the CO 2 is injected through submerged nozzles in the molten metal.
  • Temperature development is not kept with species-specific material and enormous amounts of slag formers in temperature-friendly range, but with an oxygen / carbon dioxide mixture, which has the property of both conditions.
  • thermal dissociation yields another atom of oxygen and increases the reaction rate by 50%.
  • 80 kWh / t of melt correspond to: 0.2 1 LC NPI or 37.4 Nm3 C02
  • C02 thus means a significant increase in production of up to 20%. and a shortening of the refining time by a minimum of 30%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nickel Pig Iron (NPI)-Entkohlung im AOD-Konverter, wobei der Schmelze ein Gemisch bestehend aus Sauerstoff und Kohlendioxid zugeführt wird.

Description

Verfahren zur Nickel Pig Iron (NPI)- Entkohlung im AOD -Konverter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nickel Pig Iron ( NPI) -Entkohlung
im AOD -Konverter
Aufgrund der Knappheit von geeigneten Rohstoffen für die Produktion von RST-Stählen entwickeln sich zunehmend neue Technologien mit denen minderwertige Legierungen aus minderwertigen Erzen erschaffen werden. Wenn man berücksichtigt, dass die meisten Technologien im Hochofen ablaufen ist hoher Kohlenstoff- und Siliziumgehalt derer Folgen.
Die Qualität dieser Materialien erfordert meistens eine Nachbehandlung.
Dies betrifft vor allem den Kohlestoff-und Siliziumgehalt. Beide Elemente werden durch Raffination mit Sauerstoff entfernt, dabei ist es allerdings zu berücksichtigen, dass die Elemente bei der Oxidation hohe Energie entwickeln. Ein Abbrand von 0.1 % Kohlenstoff erhitzt eine Schmelze um ca. 10.5K und ein Abbrand von 0.1% Silizium um ca. 28K. In Folge einer so intensiven Energieentwicklung wird im konventionellen Fall arteigenes Material zugegeben, unterstützt mit metallurgisch neutralen Schlackenbildnern wie Kalk und Dolomit.
Bei der Behandlung von Stahl im Zuge der Stahlerzeugung ist es bekannt DE 196 08 530 C2), C02 als Trägergas zusammen mit Feststoffen unterhalb der Schlackenoberfläche einzublasen, wobei das C02 nahezu vollständig zu CO und O dissoziiert und das gebildete [O] unter zusätzlicher Erzeugung von CO mit dem C aus der Stahlschmelze reagiert.
Aus der DE 690 20 596 T2,der DE 2525355 und der DE 1964092 ist es bekannt, mit reinem Sauerstoff zu frischen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Wirtschaftlichkeit der Entkohlung von Nickel Pig Iron (NPI) im AOD Konverter zu verbessern. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nickel Pig Iran -Entkohlung in einem AOO Konverter, wobei ein Gemisch bestehend aus Sauerstoff und Kohlendioxid der Schmelze zugeführt wird.
Dabei wird der Sauerstoff vorzugsweise auf die Schmelze aufgeblasen, während das Kohlendioxid in die Schmelze eingeblasen wird.
Vorzugsweise wird das C02 durch Unterbaddüsen in die Metallschmelze eingeblasen.
Es handelt sich um starke Reduzierung von Kohlenstoff und Silizium im NPI auch als HC NPI (High Carbon NPI) genannt zu einem LC- NPI mit sehr niedrigen C und Si-Gehalten unterhalb von 0.1%
Diese wird erreicht indem die Entkohlungsrate erhöht wird und die hohe
Temperaturentwicklung nicht mit arteigenem Material und enorm hohen Mengen von Schlackenbildnern in temperaturschonendem Bereich gehalten wird, sondern mit einem Sauerstoff / Kohlendioxid Gemisch, das die Eigenschaft beider Bedingungen hat.
Die folgende Zusammenstellung stellt ein Vergleich der Eigenschaften der konventionellen und der neuen erfinderischen Technologie dar.
Entkohlungsrate
Oie Entkohlungsreaktion wird mit folgenden Mechanismen erklärt:
Konventionelles Verfahren
{02} = 2 [0] thermisches Dissoziation von Sauerstoff
[Fe] + [0] = (FeO) Eisen-Oxidation (FeO) + [C] = [Fe] + {CO} Enlkohlung
[Si] + 2(0] = (Si02) Entsilizierung
Neuartiges Verfahren
{02} = 2 [0] thermisches Dissoziation von Sauerstoff
[Fe] + 10] = (FeO) Eisen-Oxidation
(FeO) + [C] = (Fe] + {CO} Entkohlung
[Si] + 2(0] = (Si02) Entsilizierung thermisches Dissoziation von C02 {C02} = [0] +{CO}
Entkohlung (C] + [0] = {CO}
Entsilizierung [Si] + 1/2 [0] = (Si02)
Sauerstoffverfügbarkeit beim konventionellen Verfahren 2[0] beim neuen Verfahren
Durch die Anwendung von C02 ergibt die thermische Dissoziation ein weiteres Atom von Sauerstoff und erhöht die Reaktionsrate um 50%.
Prozesskühlung
In einem hochkohlenstoff- und sitfzfumhaltigen Raffinattonsprozess bleiben zum Kühlen nach Abzug von Kühtwasser-Radiattons-und Konvektionsverlusten ca. 80 kwh Energie per t Schmelze. Die Enthalpie 1t des typischen LC NPI ist mit ca. 400 kWh und die Enthalpie eines Nm3 von C02 mit 2,14 kWh zu beziffern. Dementsprechend stehen folgende
Relationen gegenüber
80 kWh /t Schmelze entsprechen: 0.2 1 LC NPI bzw. 37.4 Nm3 C02
Die Anwendung von C02 bedeutet damit eine signifikante Produktionserhöhung bis zu 20%. und eine Verkürzung der Raffinationszeit um Minimum 30%.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Nickel Pig Iron -Entkohlung in einem AOD Konverter,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Gemisch bestehend aus Sauerstoff und Kohlendioxid der Schmelze zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sauerstoff auf die Schmelze aufgeblasen wird, während das Kohlendioxid in die Schmelze eingeblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kohlendioxid durch Unterbaddüsen in die Schmelze eingeblasen wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis Sauerstoff/Kohlendioxid zwischen 4/1 und 1/4 betragt.
PCT/DE2015/100290 2014-07-23 2015-07-09 Verfahren zur nickel pig iron (npi)-entkohlung im aod-konverter Ceased WO2016012003A1 (de)

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