TWI295690B - Verfahren zur erzeugung einer schaumschlacke auf hochchromhaltigen schmelzen in einem elektroofen - Google Patents

Description

1295690 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種用於在電煉爐中在高鉻含量熔融物上 產生泡沫溶渣的方法，其中將金屬氧化物與碳構成的混合 物放入該爐中，在熔渣中該金屬氧化物被碳還原，且所產 生的氣體在熔渣中形成氣泡，該氣泡使熔渣起泡沫。 【先前技術】 在電5瓜爐操作時，爐料（Charge) —主要是鐵屑與合金 用電極（它們由上方突伸到爐體中）的電弧熔融。在此，該 熔渣除了其第一功能（亦即將不想要的成份從熔融物除去） 外，還作在泡沫狀的狀態中的保護功能。在此狀態時，熔 渣將電極端與金屬表面之間的空間包圍住，且保護爐的耐 火襯牆防止電弧爐的輻射能之危害。由於起泡的熔渣導熱 性差，跑向電煉爐的壁的，電弧的輻射大大減少了，因此 能量進入鐵水中的效率較佳。 在低鉻含量的不銹鋼的場合，該泡沫溶渣係藉著同時 將碳與氧氣吹到熔渣上或吹入鋼槽液中而產生。在以下的 進行之反應 2[C] + {〇2}—2{C0} 2{C0} + {02}-> 2{C02} 所產生的氣體使熔渣起泡。此外，碳將氧化鐵還原成鐵及 一氧化碳 (FeO)+[C]->[Fe]+{C0} 起泡的熔渣將電極包圍，且呈保護層的方式位於電弧 6 1295690 與爐壁之間。 在咼鉻含篁的熔融物的場合，原理上，所吹入的碳當 作氧化鉻的還原元素。上述反應在此鐵水中較不重要。此 外，熔渣中氧化鐵的含量也太低，不足確保護熔渣充分地 起泡。整體上，在高鉻含量的熔融物的場合，由於有上述 的不同，很難在過熱相中產生起泡的熔渣。 為此，歐洲專利EP 〇 829 545 B1提到一種在電煉爐 中在熔耐不銹鋼上產生泡沫熔渣的方法，其中將一種粉末 放入㈣中，該粉末由金屬氧化& (它係氧化鋅或氧化錯 )與妷組成。將粉末中所含的氧化物與碳作用而還原。在 炼潰中形成氣泡，t氣泡主要由—氧化碳構成，其中㈣ 渣中所含的氣泡使熔渣發泡。為此，該粉末 媒（例如氮）放入溶渣中。 種庄入 —依此，先前技術，係將粉末形式之可反應的混合物放 入熔渣或熔融物中。由於粉末形式的相對表面積較大，故 造成短時而劇烈的反應。此外，該反應局部限mm & 入裝置附近，且在此處特別是在鐵水中在「吹入吹广於人 的尖端。 孔杈」 【發明内容】 本發明係由此先前技術著手，旨在提供—種 中在熔融的高鉻合量鋼上產生泡沫熔洧，复 琛爐 應的過程要受控制進行。 反 此目的係利用具申請專利範圍第丨項的特點的方、 成。其有利的進—步特色見於中請專利_附屬項中法達 1295690 依本發明，該由金屬氧化物及碳構成的混合物不呈粉 末形式’而係呈屢製及/或用結合劑結合的模製部件的^ 式充入爐中。除了丸粒形（它係較佳者）夕卜，舉例而言， 也可為其他形式，例如壓製小塊（Briquett)形。藉著將該 模製部件(在下文具體地稱為「丸粒」）的性質依標的調整 可達成用粉末形式所益之得科 ^ 八尸/r…、之優點，氣體形成的作用可就i i點、種類、與時間――特別是起始時間點、速度、反應 程度及/或反應的時間長短作控制。 “ 特別是丸粒的性質可藉壓製壓力及—種混入的鐵載體 〔例如鐵鎳(Ferronickel)及結合劑的種類與量作調整。在 :依較佳的變更方式，該壓製部件的密度調整成使得 =渣在金聽㈣相界面上或料自動料。藉著供應 體’可確保丸粒比熔渣重’但此鐵水輕。因此，氣體 的形成的作用在一定位置進行，亦即在溶渣中在金屬/熔 /查的界面。用此方式，丸粒不會和金屬槽液接觸。如此可 防錢水摻碳。也可將丸粒性質調整成使它能在鐵水槽液 與炼渔間採取不同的位置。如此可確保產生泡泳的過程只 在炫渣中進行，因此可提高效率。 y _ 丸粒的捃度或壓實度使得它們的崩解過程作用 很均句且進行得較久。此外，壓縮程度較大，可使反應時 間延遲進行。這點可防止過早反應，且確保當丸粒分佈在 熔渣中時，反應才會開始。 ’氣體形成的作用也可藉丸粒大小而依標的調整 。由於女如r i 凡技和粉末相比，直徑較大，故相對表面積較小， 1295690 口此可保持在均句的氣體產生的情形使起泡反應維持較久 〇 在土本成知為金屬氧化物與碳時，進行以下反應： (Mex0n) + [C]-~> x[^e] + {c〇} 2{。0}.{〇2卜2{。02} 用於製ie丸粒的混合物，可使用生產鋼時的廢料，例 如由剩餘電極或廢銹垢工業來的碳，特別是在這些混合物 中，可使用結合劑。 /除了基本材料一金屬氧化物與碳之外，另外將一種熔 渣形成劑（特別是石灰石）1製到所述之丸粒模製體中。 ]用石火石另外還可使所要之c〇/c〇2的形成作用提高。 此外，還可將一種熔渣助熔劑（宜為CaF2 ) 一齊壓製 或、、5如此，可防止該含鉻熔渣隨著氧化鉻含量增加而 越來越變得黏稠滯流。 卜也可將種還原劑，例如矽及/或鋁壓入丸粒的 4分⑽別是連同石灰石）。俾控制溶渣中的氧化鉻含量 。廷些還原劑將熔渣中所含的氧化鉻還原，因此減少熔渣 中的鉻3里。此外，該熔渣的起泡作用改善。 /、粕末不同’粉末須局部地喷入，但丸粒可在爐的各 種不同位置經由爐蓋及/或爐側壁供應。這點是粉末做不 到者’因為粉末-大部分會被爐的除塵設備吸走。該丸粒 宜另外相朝向到電極附近且直接加到其熱點（H〇t知的）而 加入熔渣中，俾特別在電極上起泡。 本&明的其他細節與優點見於以下圖式的說明。 1295690 【實施方式】 第1圖中所示的電弧爐（丨）係由一個具耐火壁（3)的爐 體（2)與一爐蓋（4)組成。在將鐵屑與合金成分充入後—— 在此h形中’將二個電極（5a)〜（5C)由上過來移行到爐内 部。利用所形成的電弧將固體材料熔化。形成一熔渣層（7) ，洋在熔融物（鐵水）（6)上。為了使電極（5a)〜（5c)與耐火 爐壁（3)之間的熔渣（7)發生起泡反應，故將熔渣泡沫材料 呈模製部件（8)的形式（亦即丸粒）放入爐内部。這些丸粒宜 經由爐蓋（4)[且此處係經由第5個蓋孔⑶”及/或側壁（1〇) 充入。為此設有吹入系統（它們具有吹入管路）或重力運送 系統（11)，它們延伸過側面爐壁（1〇)。如不用吹入管路也 可使用「吹入吹氣搶」。 要將丸粒充入，除了上述方式之外，或是適合配合上 述方式一齊使用者，還有由環形管路構成的氣壓運送系統 (12)。該系統有一環形管路（13)，沿爐蓋（4)延伸，如圖所 明不，該環形管路同時有環形管路部段（14)，沿徑向朝蓋 j伸。在此所示之實例中，在環形管路（13)(14)或相關的 風壁中，设入二個充料開口（15a)〜（15c)。丸粒經由這些 系統（12)均勻地經過爐的橫截面放入爐的熔渣（7)中。在此 ，充料開口（15a)〜（l5c)設置成使丸粒進到熱點附近與熔 渣（7)反應。 ^丸粒浮在熔渣（7)中，並在該處受控制地反應，所需的 氣體形成作用及起泡反應依地點、時間及種類而受控制。 特別疋藉著調整丸粒的密度與大小，可使得氣體形成程度 1295690 儘量地均勻、期間較久，且不會太劇烈進行。在丸粒表面 作受控制的反應，可使熔渣均勻起泡。 【圖式簡單說明】 (一） 圖式部分 第1圖係一電弧爐的示意橫截面圖，具有供應裝置以 供應熔渣泡沫丸粒。 第2圖係第1圖的爐的上視圖。 (二） 元件代表符號 (1) 電弧爐 (2) 爐體 (3) 财火牆 (4) 爐蓋 (5) 電極 (6) 熔融物（鐵水） (7) 熔渣 (8) 模製部件（丸粒） (9) 第五個蓋孔 (10) 爐側壁 (11) 吹入管路 (12) 氣壓式運送系統 (13) 環形管路 (14) 環形管路部段 (15) 充料開口 11

Claims (1)

1295690拾、申請專利範圍：

1 · 一種用於在電煉爐中在高鉻含量熔融物上產生泡珠 >谷 >查的方法’其中將金屬氧化物與碳構成的混合物放入該 爐中’在溶渣中該金屬氧化物被碳還原，且所產生的氣體 在^ >查中形成氣泡，該氣泡使熔渣起泡，其特徵在：該由 金屬氧化物及碳構成的混合物呈壓製的及/或用一種結合 劑結合的模製部分（如丸粒）的形式放入，其中模製部件 =)的密度利用壓製之壓力及/或混入之鐵載體的種類與 里而凋整使得該模製部件（8)的密度調整成它們在熔渣中 在熔融物（6)與熔渣（7)的界面附近浮動。 2.如申請專利範圍第丨或第2項之方法，其中： 。亥杈製部件（8)的密度藉著相關的加壓而調整成使它 們在溶渣⑺中均勻而慢慢地崩解，且氣體形成作用進行 得均勻且較久。 3·如申請專利範圍第1或第 該模製部件（8)的密度調整 2項之方法，其中： 成使它們的崩解時間延遲 石 4·如申請專利範圍第 在該混合物中另外加 1或第2項之方法，其中： 入一種熔渣形成劑，且宜為石灰 5.如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中： 該混合物另外含一種溶渣助炫劑，且宜為Cab。 6·如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中： 該混合物中另外加入一種還原劑，且宜為石夕及/或銘 12 1295690 穴年&月丨之曰修(更〕正本 7·如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中·· 该模製部件（8)經由該電煉爐（1)的側壁（1〇)及/或爐 蓋（4 )放入。 8.如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中： 該模製部件（8)朝向 古杜^ J電極（5a)〜（5c)的熱點附近或 直接到熱點上進入該溶漫（7 )中 拾壹、圖式： 如次頁 13 1295690 柒、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明: (1) 電弧爐 (2) 爐體 (3) 耐火牆 (4) 爐蓋 (5) 電極 (6) 熔融物（鐵水） (7) 熔渣 (8) 模製部件（丸粒） (9) 第五個蓋孔 (10) 爐側壁 (11) 吹入管路 (12) 氣壓式運送系統 (14) 環形管路部段 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式