BRPI0621816A2

BRPI0621816A2 - método de desoxidação de aço na panela

Info

Publication number: BRPI0621816A2
Application number: BRPI0621816-4A
Authority: BR
Inventors: Edgar Shumaher; Evald Shumaher; Anatoliy Konstantinovich Belitchenko; Gennadiy Arkadevich Lozin; Igor Vitalevich Derevyanchenko; Viktor Nikolaevich Khloponin; Vladimir Konstantinovich Turovskiy; Aleksandr Nikolaevich Savyuk; Konstantin Filippovich Dorn; Vladimir Vladimirovich Yakovenko; Renata Frantski; Aleksandr Heshele
Original assignee: Techcom Gmbh
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2012-09-18
Also published as: PL2039785T3; DE602006021808D1; DK2039785T3; PT2039785E; CN101522922A; SI2039785T1; ES2328895T1; ES2328895T3; CN101522922B; WO2008002176A1; BRPI0621816B1; ATE508210T1; EA014276B1; EP2039785A4; EA200802345A1; EP2039785B1; EP2039785A1; DE06843948T1

Abstract

MéTODO DE DESOXIDAçãO DE AçO NA PANELA. A invenção diz respeito à produção de aço baixo carbono de alta qualidade. O método inventivo de desoxidação de aço na panela consiste em introduzir desoxidante granulado ou aglomerado, cuja densidade é menor que a densidade do banho na panela, no dito banho. O dito desoxidante é introduzido durante o vazamento da corrida na panela em uma unidade de produção por meio de uma alta vazão concentrada, cujo impulso permite que o desoxidante penetre diretamente no banho líquido. O desoxidante é introduzido no jato do banho líquido com a ajuda de uma máquina de jateamento de granalhas. O desoxidante é incorporado na forma de alumínio granulado ou aglomerado de um tamanho variando de 0,5 a 12,0 mm. O uso da invenção possibilita reduzir a perda de desoxidante em duas vezes, aumentar a sua recuperação e melhorar a qualidade de metal.

Description

"MÉTODO DE DESOXID AÇÃO DE AÇO NA PANELA"

A presente invenção diz respeito a siderurgia, em particular a tecnologias para produzir aço baixo carbono de alta qualidade.

Um processo comum e especialmente importante usado na produção de aços de alta qualidade é o processo de desoxidação ou remoção de excesso de oxigênio de uma corrida preparada para carregamento na panela.

Um teor de oxigênio alto ou inadequado de um metal sólido predetermina a continuidade dos processos de oxidação de carbono residual acompanhado por óxido de carbono gasoso até que a cristalização do lingote termine. Adicionalmente, um produto acabado apresenta porosidades a gás que afeta sua qualidade e densidade.

Deposição é um método de desoxidação mais amplamente usado em siderurgia. Este método consiste em transferir oxigênio de uma solução, onde ele está presente como óxido ferroso, para compostos não metálicos com elementos que apresentam mais afinidade para oxigênio do que do ferro e menos que do óxido ferros e que são solúveis em metal. Produtos de oxidação assim formados escapam do metal para a escória em um estado sólido ou líquido.

Em práticas de produção de aços especiais, a desoxidação é realizada em uma panela, ou diretamente em uma instalação de tratamento fora do forno. Algumas vezes silícios, manganês, magnésio, bário, cálcio, ligas complexas são usadas, além de alumínio, como agentes de desoxidação e modificadores na fabricação de aço.

O método mais comum de adicionar alumínio é alimentá-lo em uma panela na forma de aglomerados ou barras comensuráveis. Quando um material desoxidante é adicionado usando este método, o grau de adoção de seu elemento útil por uma corrida está a um nível extremamente baixo (por exemplo, 5-20% para alumínio) e é altamente instável. O exato método de adição implica em uma quantidade de mão de obra significativa.

Com o propósito de reduzir perdas de desoxidante, são usados vários métodos para adicionar oxidantes aglomerados ou granulados em uma panela.

Um método de desoxidação de aço na panela incluindo a

adição de desoxidante granulado ou aglomerado, cuja densidade é menor que a do banho líquido, no dito banho líquido durante seu vazamento na panela em uma unidade de produção tem sido considerada um protótipo (Yu. F. Vyatkin, V. A. Vikhrevchuk, V. F. Polyakov et al."A resource-saving technology of deoxidizing steel with aluminum in a laddle", "Chermetinformatsya Journal, No. 6, 1990, p. 53-55).

Mas o método conhecido tem as seguintes desvantagens: um desoxidante quebrado é introduzido na superfície do banho líquido ou na superfície do jato de metal durante o vazamento, em virtude do que sua parte principal é queimada com oxigênio do ar e não pode dissolver no metal. Isto resulta em perda do desoxidante e obtenção de um metal de qualidade inferior.

O objetivo da invenção é fornecer um método de desoxidação que possibilita melhorar a qualidade do metal e reduzir a perda de desoxidante.

Um efeito técnico previsto é uma menor perda de desoxidante, maior estabilidade de sua aceitação e melhor qualidade do metal.

O efeito técnico declarado pode ser alcançado por causa disto no método conhecido de desoxidação de aço na panela, incluindo a adição de um desoxidante granulado ou aglomerado, cuja densidade é menor que a densidade do banho líquido na panela, um desoxidante é introduzido, de acordo com a invenção, em um jato do banho líquido por meio de um fluxo concentrado de alta velocidade cujo momento garante penetração do dito desoxidante diretamente no banho líquido. Outras modalidades do método de desoxidação inventivo são possíveis, que consistem no seguinte:

- um desoxidante é introduzido em um jato do banho líquido, que é vazado em uma panela em uma unidade de produção, com o uso de uma máquina de jateamento de granalhas;

- alumínio granulado ou aglomerado é usado como o desoxidante, grânulos ou aglomerados tendo um tamanho de 0,5 a 12 mm, que pode ser introduzido no jato do banho líquido vazado em uma unidade de produção em uma panela por uma máquina de jateamento de granalhas;

- um local de introdução de um fluxo de alumínio no dito jato é selecionado dependendo de sua composição fracional, em que quanto menos grânulos, tanto mais próximo é o local de introdução do fluxo na superfície do banho líquido em uma panela que está sendo cheia.

A fim de introduzir grânulos diretamente em um banho líquido com uma vazão exigida, tais grânulos ou aglomerados devem ser alimentados a uma velocidade que garante, para um dado grânulo, a condição de equilíbrio entre a pressão dinâmica de alta velocidade e a pressão estática dentro do metal.

<formula>formula see original document page 4</formula>

onde

ω = velocidade do fluxo de agente químico;

P1 e p2 = densidade do fluxo de agente químico e densidade do fluxo de aço líquido, respectivamente;

g = aceleração da gravidade;

1 - profundidade de penetração do agente químico no banho líquido.

Os cálculos mostram que, a fim de garantir condições para penetração de alumínio granulado com um tamanho de 0,5 - 12 mm diretamente no jato vazado em uma panela em uma aciaria, o dito desoxidante deve ser alimentado com um momento (impulso de força) de 40 a 318,6 N (no de N quer dizer Newton igual a 0,102 kgf).

Os dados apresentados não cobrem todos os valores possíveis do momento de fluxo e são definidos apenas para alumínio. Uma máquina de jateamento de granalhas é um dispositivo que permite atingir penetração de um desoxidante em um banho líquido, tanto em um jato quanto sob a superfície do metal em uma panela. Tais máquinas são normalmente providas com dispositivos de medição e permitem alimentar um desoxidante em lotes de 50 a 200 kg.

Um outro recurso desta invenção é o fato de que um lugar para

introduzir alumínio no jato de metal é determinado com base na sua composição fracional, quanto menor o tamanho de grânulos, tanto mais próximo da superfície do banho líquido na panela que está sendo cheia no local de introdução. Grânulos com um tamanho menor que 0,5 mm são fundidos no momento do contato com o jato de metal, que leva a uma oxidação significativa de um desoxidante pelo oxigênio do ar. Durante a alimentação de um desoxidante com um tamanho acima de 12 mm, surgem certos problemas na operação de uma máquina de jateamento de granalhas que dificultam a penetração do desoxidante em um banho líquido e contribuem para a combustão do desoxidante no ar. Quando um banho líquido vaza na borda de saída ou borda do condutor, o metal se separa e aprisiona, durante o movimento, oxigênio do ar, que leva a sua perda por queima. A potência de mistura do jato é tão alta que, se um desoxidante de pequeno tamanho for alimentado na borda do condutor, ele praticamente não entra na panela e, conseqüentemente, quando um agente químico é alimentado em um jato, deve ser determinado um local de introdução do agente químico no qual a perda de desoxidante é mínima.

Exemplo 1

O método inventivo foi implementado para produzir aço 20 em um forno a arco. O metal foi desoxidado com manganês e silício. Durante o vazamento do metal em uma panela, pelotas de alumínio com um tamanho de 6 mm foram introduzidas em lotes de 100 quilos com o uso de uma máquina de jateamento de granalhas com uma produtividade de 400 kg/máquina. A pressão de ar na via foi 5 bar. A via de transporte foi feita de um tubo de metal, garantindo-se a introdução de um fluxo de alumínio no jato do banho líquido a uma distância de aproximadamente 1,5 a 2,0 m.

A temperatura do banho líquido na saída do forno foi 1.545°C. Alumínio foi introduzido com o momento de 200 N com base em 1,5 kg de alumínio por tonelada de aço.

Durante a desoxidação do aço de acordo com o método inventivo, seu teor de oxigênio foi 0,005 - 0,006% e o teor de alumínio residual foi 0,022%. O aço produzido de acordo com o método protótipo tem um teor de oxigênio de 0,007 - 0,008% e o teor de alumínio residual de 0,017%.

Quando posta em prática, esta invenção permite reduzir a perda de desoxidante em duas vezes, aumenta sua aceitação e melhora significativamente a qualidade do metal.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de desoxidação de aço na panela, compreendendo introduzir um desoxidante granulado ou aglomerado em um jato do banho líquido durante seu vazamento em uma panela em uma unidade de produção, em que o dito desoxidante tem uma densidade que é menor que a densidade do dito banho líquido na dita panela, caracterizado pelo fato de que um desoxidante é introduzido no jato do banho líquido com um momento de fluxo concentrado de alta velocidade, que garante a penetração do dito desoxidante diretamente no dito banho líquido.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, para introduzir o desoxidante em um jato do banho líquido vazado em uma panela em uma unidade de produção, é usada uma máquina de jateamento de granalha.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que alumínio granulado ou aglomerado com tamanho de grânulos ou aglomerado de 0,5 mm a 12 mm é usado como desoxidante.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, para introduzir alumínio no jato do banho líquido vazado em uma panela em uma unidade de produção, é usada uma máquina de jateamento de granalhas.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o local de introdução do fluxo de alumínio em um jato é selecionado com base na sua composição fracional, em que, quanto menor for o tamanho de grânulo, tanto mais próximo da superfície do banho líquido em uma panela que está sendo cheia fica o local de introdução do dito fluxo no dito jato.