專利名稱：利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由Cr礦石和Cr球團(tuán)礦，利用一個(gè)容器連續(xù)制造不銹鋼鋼水的方法。
歷來，不銹鋼等高Cr鋼是以由Cr礦石制造的鉻鐵為原料熔煉而成的。與此方法不同，最近，從節(jié)能、低制造成本的觀點(diǎn)考慮，由Cr礦石等Cr原料(以下以Cr礦石為例說明)直接得到高Cr鐵水的所謂熔化還原法引人注目。此熔化還原法是將Cr礦石、碳質(zhì)材料等投入還原爐中，將Cr還原，而直接得到高Cr鐵水。
作為此熔化還原法，歷來提出過幾種方式，作為其中之一，已知有在從吹氧管頂吹O2的同時(shí)，分別從底吹風(fēng)口吹入O2、從側(cè)吹風(fēng)口吹入N2的方法;或者在從吹氧管頂吹O2的同時(shí)，分別從底吹風(fēng)口吹入O2、從側(cè)吹風(fēng)口吹入O2及N2的方法。例如，作為后者的例子，可舉出特開昭61-279608號(hào)專利申請(qǐng)。
但是，歷來這些方法都存在Cr的還原速度小、處理費(fèi)時(shí)這一大問題。在此背景下，可列舉以下幾點(diǎn)①歷來，爐內(nèi)Cr礦石的還原是在爐渣中Cr礦石熔化后，通過碳質(zhì)材料的C作用進(jìn)行的，而Cr礦石的熔化被認(rèn)為是支配Cr還原的主要因素，因此，為縮短處理時(shí)間的主要技術(shù)集中于特定的爐渣組成等。但是，Cr礦石基本上具有難熔化性、促進(jìn)Cr礦石熔化而提高還原速度是有限度的。
②為了提高Cr礦石在爐渣中的熔化速度，使Cr礦石的還原處理速度加快，可考慮有使?fàn)t內(nèi)的CO氣體進(jìn)行二次燃燒，而利用其熱量的方法，歷來也采用了從上部爐壁吹入二次燃燒用O2的方法。但是，歷來，如果提高二次燃燒比，排氣溫度雖然升高，但因沒有使排氣顯熱高效地傳向金屬熔液的技術(shù)，其結(jié)果，著熱效率下降，不得不排出高溫排放氣體。而且，此種高溫排放氣體有嚴(yán)重?fù)p耗爐內(nèi)壁耐火材料和排氣罩耐火材料這一大問題，因此，一般的想法是不過于提高二次燃燒比。
另外，為了以Cr礦石為原料高效而經(jīng)濟(jì)地最終得到不銹鋼鋼水，熔化還原與其后的脫碳吹煉在同一爐內(nèi)連續(xù)進(jìn)行是較為理想的。但是，歷來對(duì)熔化還原后在同一爐內(nèi)進(jìn)行脫碳處理的方法事實(shí)上幾乎未進(jìn)行研究。這是基于如下原因①如果在轉(zhuǎn)爐型容器內(nèi)進(jìn)行脫碳處理，則存在Cr氧化損失顯著這一問題，因此，實(shí)際上即使在轉(zhuǎn)爐型容器內(nèi)進(jìn)行熔化還原，脫碳處理也只能采取象RH-OH方式那樣的Cr氧化損失少的真空方式。
②在脫碳處理中需要大量的攪拌氣體，與此相反，歷來考慮的熔化還原方法并不是供給那么多的攪拌氣體。為此，即使使用相同的轉(zhuǎn)爐型容器，熔化還原用爐的構(gòu)造也需要與脫碳處理用爐的構(gòu)造不同。
③從熔化還原到脫碳處理為了在同一容器內(nèi)進(jìn)行，必須排放由于熔化還原生成的大量爐渣，但通常采用的電爐不能進(jìn)行排渣。
④歷來的熔化還原法及脫碳法其處理時(shí)間都較長(zhǎng)，因而如在同一爐內(nèi)進(jìn)行，則其總處理時(shí)間會(huì)非常長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，同時(shí)，爐的耐火材料嚴(yán)重?fù)p耗，實(shí)際操作將非常困難。
對(duì)于歷來這些問題，本發(fā)明者們對(duì)熔化還原及脫碳的機(jī)理以及與其相應(yīng)的具體手段進(jìn)行了反復(fù)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了如下事實(shí)①如上所述，歷來，被認(rèn)為Cr礦石是在熔化于爐渣中之后，由于爐渣中的碳質(zhì)材料而被還原。但是現(xiàn)查明實(shí)際上大部分還原反應(yīng)是金屬熔液中的C作為還原物質(zhì)而發(fā)生作用。因而，并不是Cr礦石向爐渣中熔化，而金屬熔液與被高溫加熱的Cr礦石接觸乃為支配還原速度的主要因素，因此可通過積極使金屬熔液與礦石接觸而有效地提高還原速度。
②如上所述，歷來，在對(duì)于提高著熱效率的技術(shù)界限和耐火材料損耗方面，基本的考慮方法是不大幅度提高二次燃燒比。但是，通過吹入O2，并且強(qiáng)烈攪拌爐渣，使二次燃燒主要在爐渣中產(chǎn)生即可以一面確保二次燃燒，一面有效地提高著熱效率。
由于這種高二次燃燒、高著熱效率，爐渣及爐渣中Cr礦石的溫度升高，可有效地提高由用下式表示的C(金屬熔液中C)決定的Cr礦石的還原速度
③在歷來方法中，有在還原處理的一段時(shí)間或整個(gè)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行O2底吹的例子，但此種O2底吹對(duì)二次燃燒是有害的。也就是說，如果底吹O2，那么，在金屬熔液中就會(huì)產(chǎn)生大量CO氣體，而強(qiáng)烈攪拌金屬熔液，其結(jié)果，金屬熔液飛濺到二次燃燒區(qū)，由于金屬熔液中C與O2反應(yīng)而妨礙二次燃燒。因而，不管在還原期間的一部分時(shí)間或整個(gè)時(shí)間都需要絕對(duì)避免底吹O2。
④根據(jù)上述①、②的事實(shí)，為有效地進(jìn)行熔化還原，則需要某種程度的強(qiáng)烈攪拌，因此，可以使用與脫碳處理用容器相同結(jié)構(gòu)的容器(爐)。
⑤通過將在規(guī)定條件下的頂吹吹煉與底吹攪拌相組合進(jìn)行脫碳處理，就可以在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行Cr氧化損失得到控制的脫碳處理。
本發(fā)明根據(jù)上述見識(shí)規(guī)定了下列條件，根據(jù)此條件就有可能使用在高處理速度下熔化還原處理的同一爐子來進(jìn)行還原處理-脫碳處理(1)在熔化還原中，通過攪拌氣的底吹與側(cè)吹相組合，使金屬熔液積極地向爐渣中存在Cr礦石的區(qū)域擴(kuò)散，以促進(jìn)金屬熔液中C對(duì)Cr礦石的還原作用。
(2)在熔化還原中，為得到規(guī)定水平以上的二次燃燒比，除吹入脫碳用O2外，另外還要吹入二次燃燒用O2。而且，從頂吹吹氧管向爐渣中吹入此二次燃燒用O2，使之在爐渣中形成二次燃燒區(qū)，并且，利用側(cè)吹氣體強(qiáng)烈攪拌爐渣，使由二次燃燒產(chǎn)生的熱量加熱Cr礦石。
(3)在熔化還原中，為了不妨礙由金屬熔液中C引起的還原作用及由頂吹O2引起的二次燃燒，側(cè)吹氣體及底吹氣體要使用CO或惰性氣體，不使用O2。
(4)在脫碳處理中，因O2底吹使Cr氧化損失增大，故不進(jìn)行O2、底吹，而從專用頂吹吹氧管進(jìn)行供O2，但并不是單純的O2頂吹，為了降低火點(diǎn)的CO分壓，促進(jìn)脫碳反應(yīng)，故用惰性氣體稀釋O2后，再進(jìn)行頂吹。與此同時(shí)，從底吹風(fēng)口供給惰性氣體進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，以達(dá)到促進(jìn)脫碳和抑制Cr氧化損失的目的。
也就是說，本發(fā)明是在備有底吹風(fēng)口、側(cè)吹風(fēng)口及頂吹吹氧管的熔化還原爐上，利用碳質(zhì)材料的C源還原Cr礦石等Cr原料，而得到高Cr鐵水后，在同一爐內(nèi)脫碳吹煉該高Cr鐵水時(shí)，在熔化還原期間內(nèi)要進(jìn)行下述(1)～(3)的氣體吹入(1)從底吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體。
(2)從側(cè)吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，以便至少使一部分氣流沖擊由底吹氣體引起的金屬熔液隆起部。
(3)在從頂吹吹氧管向金屬熔液中吹入脫碳用O2的同時(shí)，要向爐渣中吹入二次燃燒用O2。
并且，通過將二次燃燒比保持在0.3以上，還原處理Cr原料，還原處理結(jié)束后進(jìn)行排渣，接著，通過從頂吹吹氧管向高Cr鐵水頂吹用惰性氣體稀釋過的脫碳用O2，同時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入惰性氣體，強(qiáng)烈攪拌鐵水，而進(jìn)行脫碳吹煉。
另外，在上述一系列處理中，本發(fā)明提供了一種在熔化還原處理后適當(dāng)進(jìn)行排渣的方法，其特征在于在上述排渣時(shí)使?fàn)t體傾斜，以便使側(cè)吹噴嘴在下面，一面從側(cè)吹噴嘴吹入氣體，一面排放爐渣。


圖1是表示本發(fā)明的工藝及原理的示意說明圖。圖2是表示本發(fā)明的熔化還原原理的說明圖。圖3(a)及(b)是表示對(duì)于底吹風(fēng)口理想的側(cè)吹氣體噴射方向的說明圖。圖4表示在本發(fā)明法與進(jìn)行O2底吹的比較法中，實(shí)測(cè)二次燃燒比對(duì)設(shè)定二次燃燒比。圖5表示頂吹吹氧管高度與著熱效率的關(guān)系。圖6表示側(cè)吹氣體量與著熱效率的關(guān)系。圖7表示爐內(nèi)二次燃燒比與金屬熔液中的〔S〕%、〔P〕%及焦炭消耗定額的關(guān)系。圖8概略表示本發(fā)明中Cr升高速度與底吹氣體量的關(guān)系。圖9表示本發(fā)明法的脫碳吹煉及歷來方法的底吹氣體量與Cr氧化損失的關(guān)系。圖10表示實(shí)施例中的金屬熔液中C濃度、Cr濃度、浴溫、二次燃燒比、吹氧管送氧量、底吹氣體量、側(cè)吹氣體量、原料供給量等隨時(shí)間的變化。圖11表示與歷來方法相比本發(fā)明實(shí)施例的還原處理時(shí)間。圖12(a)和(b)表示圖11中所示的歷來方法(1)、(2)的處理方法的說明圖。圖13表示與歷來方法相比本發(fā)明中純Cr投入速度與Cr升高速度的關(guān)系。圖14表示本發(fā)明法的脫碳水平與Cr氧化損失的關(guān)系。圖15～圖17分別是表示本發(fā)明的排渣方法的說明圖。圖18表示脫碳處理例1中的氣體吹入條件。圖19表示在脫碳處理例1中爐渣量對(duì)Cr氧化損失的影響。圖20表示底吹A(chǔ)r氣體量對(duì)Ar清洗中的脫氮速度的影響。圖21表示在脫碳吹煉中頂吹稀釋氣體、底吹氣體種類從N2變?yōu)锳r時(shí)的鋼水〔C〕值與吹煉結(jié)束后的鋼水〔N〕值的關(guān)系。
在圖中，(1)是底吹風(fēng)口，(2)是側(cè)吹風(fēng)口，(3)是頂吹吹氧管，(A)是金屬熔液隆起部。
下面，說明本發(fā)明的詳細(xì)情況。
圖1是表示本發(fā)明法的示意說明圖。
在本發(fā)明中，主要使用轉(zhuǎn)爐型熔化還原爐進(jìn)行熔化還原及脫碳處理，具體來說，是使用備有底吹風(fēng)口(1)、側(cè)吹風(fēng)口(2)及頂吹吹氧管(3)的爐。
根據(jù)本發(fā)明方法，首先在上述熔化還原爐的金屬浴中裝入Cr礦石和Cr球團(tuán)礦等Cr原料(以下以Cr礦石為例說明)、碳質(zhì)材料及助熔劑，在下述條件下進(jìn)行還原處理第一，在還原處理中，從其初期到終期，都要從底吹風(fēng)口(1)、側(cè)吹風(fēng)口(2)及頂吹吹氧管(3)進(jìn)行氣體吹入。
從底吹風(fēng)口(1)及側(cè)吹風(fēng)口(2)吹入氣體時(shí)要利用兩者的協(xié)同作用使金屬熔液向爐渣中擴(kuò)散，以起到大幅度提高還原速度的效果。
如前所述，本發(fā)明者們闡明了這樣的事實(shí)，即爐渣中的Cr礦石還原大部分是以金屬熔液中的C作為還原物質(zhì)而進(jìn)行的，根據(jù)這一事實(shí)，強(qiáng)烈攪拌金屬熔液，使之積極向爐渣(Cr礦石浮游區(qū))中擴(kuò)散，即可提高還原速度。因此，本發(fā)明是從底吹風(fēng)口(1)供給攪拌氣體，在金屬熔液面形成隆起部(A)，同時(shí)，從側(cè)吹風(fēng)口(2)供給攪拌氣體，至少使一部分氣流沖擊上述金屬熔液隆起部(A)。由于此側(cè)吹氣體的作用，金屬熔液隆起部(A)的金屬熔液即向爐渣中飛濺，爐渣的表觀比重通常為0.3～0.5，另一方面，Cr礦石的松裝比重為3.0左右，因而，如圖2所示，爐渣中的Cr礦石大部分集中浮游于爐渣下部區(qū)域，如上所述，如果用側(cè)吹氣體使金屬熔液隆起部飛濺，那么，如由圖2所了解的那樣，此飛濺金屬熔液就會(huì)向存在Cr礦石的爐渣下部區(qū)域擴(kuò)散，此擴(kuò)散金屬熔液中的C將Cr2O2還原，即可得到高的還原速度。為得到此種效果，當(dāng)然需要從底吹和側(cè)吹風(fēng)口吹入比較大量的氣體，以進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌。此吹入氣體量可根據(jù)金屬熔液量、金屬熔液深度等來決定。圖8概略表示底吹氣體量(一個(gè)底吹風(fēng)口、1噸金屬熔液的Nm3/min數(shù))與金屬熔液中的Cr升高速度的關(guān)系，由圖可知，隨著底吹氣體量的增加，Cr升高速度即Cr還原速度上升，發(fā)生高效的還原反應(yīng)。
為得到此種作用，希望使側(cè)吹氣體在爐的上下方向及水平方向盡量正確地沖擊上述金屬熔液隆起部(A)，例如，在水平方向，根據(jù)如圖3(a)及(b)所示的位置關(guān)系，設(shè)置底吹風(fēng)口(1)及側(cè)吹風(fēng)口(2)較為理想。
側(cè)吹氣體除增加上述金屬熔液的擴(kuò)散作用外，還具有對(duì)形成二次燃燒區(qū)的爐渣進(jìn)行攪拌的作用，關(guān)于這個(gè)問題留待后述。
本發(fā)明中所使用的側(cè)吹氣體及底吹氣體限定為CO及惰性氣體(N2、Ar等)，不使用O2。這是基于下述原因首先，基本問題是如果使用O2作為側(cè)吹氣體，那么，為了還原Cr礦石而使之飛濺的金屬熔液中的C就會(huì)與此O2發(fā)生反應(yīng)，而阻礙由金屬熔液中C所起的還原作用。另外，使用O2時(shí)，耐火材料的溫度升高，就會(huì)產(chǎn)生耐火材料損耗的問題。
另外，如果使用O2作為底吹氣體，那么，如上所述，就使在金屬熔液中生成大量的CO氣體，從而過于強(qiáng)烈地?cái)嚢杞饘偃垡?，其結(jié)果，金屬熔液飛濺到二次燃燒區(qū)(參見圖2)，金屬熔液中C與后述的二次燃燒用O2反應(yīng)而阻礙二次燃燒。除此以外，如使用O2，由于底吹風(fēng)口等耐火材料的溫度上升過高，就需要添加冷卻氣體(C3H8等)，這也會(huì)使底吹氣體量增加，引起強(qiáng)烈攪拌而極大地助長(zhǎng)金屬熔液飛濺的發(fā)生。關(guān)于進(jìn)行N2底吹的本發(fā)明法與代替N2進(jìn)行O2底吹的比較例，研究了實(shí)際二次燃燒比(實(shí)測(cè))與設(shè)定二次燃燒比〔PcO2/(DcO2+礦石中O2)〕對(duì)比，其結(jié)果如圖4所示，從圖中可知，由于O2底吹二次燃燒受到阻礙。
還有，作為攪拌氣體可以單獨(dú)或混合使用CO和N2、Ar等惰性氣體。
第二，從頂吹吹氧管(3)向金屬熔液中吹入脫碳用O2的同時(shí)，要向爐渣中吹入二次燃燒用O2。頂吹吹氧管(3)備有脫碳用O2的噴嘴孔和二次燃燒用O2的噴嘴孔，二次燃燒用O2要從其供給用噴嘴孔向脫碳用O2外側(cè)斜下方供給。
在本發(fā)明中，一面使二次燃燒區(qū)主要在爐渣內(nèi)形成，一面使也實(shí)現(xiàn)高二次燃燒，這樣，由于在爐渣中形成二次燃燒區(qū)，并且利用側(cè)吹氣體強(qiáng)烈攪拌爐渣，就可在確保高二次燃燒的同時(shí)，得到高的著熱效率。因而，需要將上述二次燃燒用O2吹入爐渣中，以便主要在爐渣內(nèi)形成二次燃燒區(qū)。
具體來說，頂吹吹氧管高度距爐渣和金屬熔液液面的距離要設(shè)在適當(dāng)?shù)乃缴?。也就是說，頂吹吹氧管(3)的噴嘴孔高度可位于爐渣面上方或爐渣面下方，但是，如果其高度過高，二次燃燒區(qū)就不能在爐渣內(nèi)形成，就會(huì)產(chǎn)生著熱效率下降的問題，另外，如果吹氧管高度過低，就不能適當(dāng)?shù)匦纬啥稳紵齾^(qū)。
圖5表示吹氧管尖端距爐渣面(起泡面)的高度與著熱效率的關(guān)系，從圖可知，如吹氧管高度距爐渣面過高，就不能得到良好的著熱效率。圖6表示側(cè)吹氣體量與著熱效率的關(guān)系，由圖可知，通過大量吹入側(cè)吹氣體，強(qiáng)烈攪拌爐渣層，即可得到良好的著熱效率。
上述二次燃燒比由排放氣中的氣體成分比(CO+H2O)/(CO+CO2+H2+H2O)定義，在本發(fā)明中規(guī)定在此二次燃燒比為0.3以上的條件下進(jìn)行上述還原處理。在本發(fā)明中，為能得到高著熱效率，將二次燃燒比提高到上述0.3以上，即可得到高的還原處理性(還原速度)，除此之外，通過提高二次燃燒比，還可以壓低碳質(zhì)材料(主要是焦炭)的添加量。其結(jié)果，可以減少碳質(zhì)材料消耗定額，同時(shí)，由于金屬熔液中的大部分P成分被碳質(zhì)材料帶入，所以可以達(dá)到降低金屬熔液中P的目的。另外，如二次燃燒比增高，氣化脫硫現(xiàn)象就會(huì)變活躍，金屬熔液中的S也隨之降低。從此觀點(diǎn)出發(fā)，在本發(fā)明中規(guī)定二次燃燒比為0.3以上。圖7表示在本發(fā)明方式的熔化還原中，爐內(nèi)二次燃燒比與焦炭消耗定額、金屬熔液中P成分及S成分的關(guān)系，通過將二次燃燒比提高到0.3以上，焦炭消耗定額得到抑制，并且，金屬熔液中的P、S也隨之適當(dāng)降低。
上述熔化還原處理后，進(jìn)行排渣，接著在同一爐內(nèi)進(jìn)行脫碳吹煉。此脫碳吹煉要在大氣壓下，按下列條件進(jìn)行①?gòu)捻敶荡笛豕?3)專門供給O2，不進(jìn)行O2底吹。
②從頂吹吹氧管(3)不是供給純O2，而是供給用惰性氣體稀釋的O2。
③從底吹風(fēng)口(1)吹入惰性氣體而進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌。
在歷來已知的AOD法中，采用從爐底的風(fēng)口吹入O2的方法，但根據(jù)本發(fā)明者們的研究已知，底吹O2是增大Cr氧化損失的大原因。也就是說，在O2底吹中，由于鋼水靜壓增加，CO分壓增高，其結(jié)果，脫碳反應(yīng)受到阻礙，脫碳用O2使Cr氧化。因此，在本發(fā)明中不進(jìn)行O2底吹，而從頂吹吹氧管(3)進(jìn)行送氧。
但是，已知僅僅用純O2進(jìn)行頂吹不能適當(dāng)?shù)胤乐笴r氧化損失。這是因?yàn)槊撎挤磻?yīng)在吹氧管送氧引起的火點(diǎn)中最激烈地發(fā)生，只送O2時(shí)，此部分的CO分壓會(huì)變得非常高，其結(jié)果，脫碳反應(yīng)受到阻礙，O2使Cr氧化。因此，在本發(fā)明中，用惰性氣體(N2、Ar等)稀釋的O2進(jìn)行頂吹，由此降低火點(diǎn)的CO分壓，而促進(jìn)脫碳反應(yīng)。還有，為縮短處理時(shí)間從頂吹吹氧管大量送入氧氣較為理想。
再者，在本發(fā)明中，為促進(jìn)金屬熔液與頂吹O2的混合，要從底吹風(fēng)口(1)吹入惰性氣體(N2、Ar等)，強(qiáng)烈攪拌金屬熔液，通過此底吹惰性氣體引起的強(qiáng)烈攪拌與由上述吹氧管吹入惰性氣體稀釋O2的頂吹相組合，抑制Cr氧化損失的高效的脫碳處理是可能的。
為了強(qiáng)烈攪拌金屬熔液需要吹入大量的惰性氣體。具體來說，為了將Cr氧化損失降到1%以下，需要底吹量為0.5Nm3/噸·分(噸·分為每1噸金屬熔液·每分)以上的惰性氣體，另外，為了將Cr氧化損失降到0.5%以下，需要底吹量為1Nm3/噸·分以上的惰性氣體。但是，如果氣體量過多，那么，金屬熔液飛濺就恐怕要出現(xiàn)問題，因此，在本發(fā)明中吹入的氣體量為0.5～5Nm3/噸·分，理想值為1～3Nm3/噸·分左右。圖9表示本發(fā)明法中底吹氣體量與Cr氧化損失的關(guān)系(金屬熔液中〔C〕為0.05%左右的場(chǎng)合)，通過底吹大量氣體，O2可有效地用于脫碳反應(yīng)，可適當(dāng)?shù)匾种艭r氧化損失。為了對(duì)比，表中還表示了歷來脫碳法中底吹氣體量與Cr氧化損失的關(guān)系，例如在AOD法等中Cr氧化損失對(duì)底吹氣體量的比例非常大。
在上述脫碳吹煉中，為了更適當(dāng)?shù)胤乐笴r氧化損失，隨著含碳量的降低，縮小送氧量是有效的。但是，一般來說在由頂吹吹氧管送氧中，用同一噴嘴縮小送氧量時(shí)從吹入壓力下降方面考慮有一定限度，最多送氧量只能縮小到1/2左右。
對(duì)于這些問題，隨著脫碳的進(jìn)行，從吹煉中途逐漸提高頂吹氣體中稀釋用惰性氣體的比例，伴隨此過程縮小送氧量較為理想，由此可縮小送氧量而不會(huì)過低降低吹入壓力。
因種惰性氣體的增加與送氧量的縮小可以連續(xù)或分階段進(jìn)行。作為此氣體吹入的具體情況，例如，平時(shí)從頂吹吹氧管吹入的氣體量(O2+N2或Ar)為3Nm3/噸·分，并且，可采取如下根據(jù)含C量縮小送氧量等的方法C3%以上 ……3～4Nm3/噸·分C2%～3% ……2～3Nm3/噸·分C0.5%～2% ……1～2Nm3/噸·分C＜0.5% ……1Nm3/噸·分還有，吹煉中的金屬熔液中的〔C〕可由累積送氧量進(jìn)行推定或利用吹煉中采樣金屬熔液的凝固溫度測(cè)定法等知道。
以上為本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容，在實(shí)際實(shí)施本發(fā)明時(shí)，通常有如下工序裝入-造渣·升溫-Cr礦石熔化還原-排渣-脫碳-出鋼水這里所謂裝入工序意味著裝入鐵水等Fe源，在爐內(nèi)形成金屬浴。在造渣·升溫工序中，要向金屬浴中吹氧和裝入碳質(zhì)材料、助熔劑等，在形成成為Cr礦石還原區(qū)的爐渣的同時(shí)，將浴溫提高到還原所需要的溫度。在Cr礦石熔化還原工序中，向浴中依次投入Cr礦石、碳質(zhì)材料、助熔劑。在此工序后期，不投入Cr礦石，而完成后期還原，在金屬熔液中的Cr濃度達(dá)到目標(biāo)值時(shí)結(jié)束還原處理。
實(shí)施例1使用轉(zhuǎn)爐型熔化還原爐，裝入3.7t鐵水后，裝入Cr礦石、焦炭及助熔劑，進(jìn)行熔化還原，得到5.5t18%Cr鐵水。接著，排渣后，進(jìn)行脫碳吹煉，制造不銹鋼鋼水。圖10表示此時(shí)的鐵水中Cr、C濃度、浴溫、二次燃燒比OD等的變化，以及由吹氧管吹入的氧氣量、原料裝入量。
與圖12(a)及(b)所示歷來方式的處理時(shí)間相比，本實(shí)施例熔化還原的處理時(shí)間(從還原開始到結(jié)束的時(shí)間)如圖11所示。還有，歷來方法(1)是從頂吹吹氧管頂吹微粉碳及O2，而從底吹風(fēng)口吹入攪拌氣的方法，歷來方法(2)是從頂吹吹氧管向爐渣上吹入O2，同時(shí)，分別從底吹風(fēng)口吹入N2，從側(cè)吹風(fēng)口吹入N2、O2的方法，具體操作條件如下歷來方法(1)頂吹O21700Nm3/hr(后期還原期)底吹N2350Nm3/hr(后期還原期)鐵水10t
Cr礦4600kg(從吹氧管裝入)碳質(zhì)材料6700kg(從吹氧管裝入)歷來方法(2)頂吹O21000Nm3/hr(后期還原期)底吹N2120Nm3/hr(后期還原期)側(cè)吹N2350Nm3/hr(后期還原期)鐵水5tCr礦(粉礦石)5000kg(頂裝)碳質(zhì)材料3200kg(頂裝)根據(jù)圖11、歷來方法(2)其Cr濃度只有6～7%，另外，在歷來方法(1)中，雖然Cr濃度達(dá)到目標(biāo)值18%，但處理時(shí)間需要120分鐘。與此不同，根據(jù)本發(fā)明，在歷來方法(1)的約一半時(shí)間60分鐘的處理時(shí)間內(nèi)即達(dá)18%Cr，表示出本發(fā)明具有非常優(yōu)良的處理性能。
再者，研究了Cr升高速度與本發(fā)明中的純Cr投入速度(換算為純Cr量的Cr礦石的投入速度)的關(guān)系，其結(jié)果如圖13所示，由圖可知，較之歷來方法(1)、(2)可得到高的Cr升高速度。
關(guān)于脫碳，在本實(shí)施例中，脫碳處理約40分鐘即將C從6.7%降至0.038%，盡管脫碳到如此低的程度，但Cr的氧化損失仍非常低，為0.5%左右。
改變金屬熔液的脫碳水平實(shí)施本發(fā)明(條件與圖10基本相同)，研究了其脫碳水平與Cr氧化損失的關(guān)系。圖14表示與歷來方法(AOD法、LD-OB法)相比的結(jié)果，從圖可知，在本發(fā)明例中，即使在低碳區(qū)，Cr氧化損失亦被抑制得很低。
如本發(fā)明所述，在同一爐內(nèi)連續(xù)進(jìn)行熔化還原與脫碳處理的方法中，在脫碳處理前，需要排出因熔化還原而大量產(chǎn)生的爐渣。
使容器傾斜，爐渣從爐口排出，但在此種自然排渣中，爐底部附近的爐渣難以排出，如強(qiáng)行排出，就會(huì)使金屬熔液流出，造成很大的原材料損失。
因此，在本發(fā)明中，在上述熔化還原處理后排渣時(shí)，要使?fàn)t體傾斜以便側(cè)吹噴嘴向下，一面從側(cè)吹噴嘴吹入氣體，一面排出爐渣。
圖15是表示排渣法的一例。
圖15的(Ⅰ)是熔化還原結(jié)束的狀態(tài)，(A)是金屬熔液，(B)是爐渣。由此狀態(tài)使?fàn)t體傾斜進(jìn)行排渣，但在本發(fā)明中，如(Ⅱ)、(Ⅲ)所示，使?fàn)t體傾斜以使側(cè)吹噴嘴(2)在下面，并且一面從側(cè)吹噴嘴(2)吹入氣體(通常為N2等惰性氣體)，一面排出爐渣(B)。這樣，爐底的爐渣面變高，只有爐渣被順利而適當(dāng)?shù)貜臓t口推出。
圖16及圖17是使用適于更順利排出爐渣的爐體的例子。其中，圖16是使用爐口下部有排渣口(4)的爐體的例子。圖17是在排渣側(cè)的爐口設(shè)堰(5)，以防止金屬熔液(A)流出的例子。
根據(jù)以上排渣方法，就可以順利而適當(dāng)?shù)刂慌懦鰻t渣。一般來說，使?fàn)t體傾斜僅進(jìn)行自然排渣的場(chǎng)合，殘留爐渣量為40～50kg/噸金屬熔液，與爐渣一起排出的金屬熔液量為10kg/噸金屬熔液，與此不同，根據(jù)本發(fā)明法，殘留爐渣量可小于5kg/噸金屬熔液，金屬熔液排出量也可抑制到小于1kg/噸金屬熔液。
再者，歷來的脫碳吹煉是在形成大量的爐渣條件下進(jìn)行的，但關(guān)于此爐渣量本身對(duì)Cr氧化損失的影響，特別是在定量方面還未進(jìn)行過詳細(xì)研究。
對(duì)此，本發(fā)明者們著眼于如此大量形成的爐渣，研究了爐渣量與Cr氧化損失的關(guān)系。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)在脫碳吹煉中爐渣量與Cr氧化損失之間有密切的相關(guān)關(guān)系，通過一面較低地抑制爐渣量，一面進(jìn)行吹煉，具體來說，通過一面將爐渣量控制在50kg/噸金屬熔液以下，一面進(jìn)行脫碳吹煉，就可有效地降低Cr氧化損失。
在本發(fā)明中，通過將爐渣量抑制在上述范圍，而Cr氧化損失所以降低可認(rèn)為是由于下述原因，也就是說，在脫碳處理中，頂吹O2使下述反應(yīng)發(fā)生
(金屬熔液中)(氣體)
(金屬熔液中)(爐渣)根據(jù)上式(1)及(2)式，下式(3)成立
(爐渣)(金屬熔液中)(金屬熔液中)(氣體)由上式可知，由于上述頂吹O2生成的Cr2O3被金屬熔液中C所還原。
在這里，為了使還原作用即上式(3)的反應(yīng)向右方向進(jìn)行，提高爐渣中的Cr2O3濃度是重要的。減少爐渣總量對(duì)提高此Cr2O3濃度是有效的，據(jù)此易發(fā)生上式(3)的反應(yīng)，結(jié)果促進(jìn)Cr2O3的還原，有效地降低Cr損失。另外，由于構(gòu)成爐體耐火材料(鎂鉻磚、鎂碳磚、鎂白云石等)的MgO熔損，在爐渣中含有10～30%左右的MgO，此MgO與Cr2O3結(jié)合生成難熔化的MgO·Cr2O3尖晶石，所以，如果爐渣量增多，由于這一點(diǎn)，熔化在爐渣中的Cr2O3濃度也下降，而難以得到還原作用。
而且，已知由于此爐渣量減少而降低Cr氧化損失的效果在爐渣量為50kg/噸金屬熔液以下進(jìn)行吹煉處理時(shí)極為明顯。
另外，在實(shí)施此方法時(shí)，應(yīng)進(jìn)行脫碳的鐵水中的〔Si〕、〔S〕量盡量低對(duì)控制(降低)爐渣量當(dāng)然是有利的，關(guān)于這一點(diǎn)，因?yàn)楸景l(fā)明的基本脫碳方式可以較低地抑制Fe-Si等還原劑添加量，所以，爐渣量的控制也較容易。
脫碳處理例1使用轉(zhuǎn)爐型容器，在各種爐渣量的水平下將5.5噸18%Cr鐵水進(jìn)行脫碳處理。再者，脫碳處理采用在從頂吹吹氧管頂吹用N2稀釋的脫碳用O2的同時(shí)，從底吹風(fēng)口(1)吹入N2的方法進(jìn)行實(shí)施，將金屬熔液進(jìn)行約40分鐘脫碳，將C從6.5%降至0.03%。圖18表示當(dāng)時(shí)的氣體吹入量。
圖19是表示本實(shí)施例中得到的爐渣量與Cr氧化損失的關(guān)系，隨著爐渣量減少，Cr氧化損失亦減少，從圖中可知，特別是在爐渣量≤50kg/噸金屬熔液(理想值≤40kg/噸金屬熔液)時(shí)其Cr氧化損失明顯下降。
本發(fā)明者們?cè)诶蒙鲜雒撎即禑捴圃斓偷讳P鋼時(shí)，作為脫碳時(shí)的攪拌用氣體以使用N2為前提下，對(duì)鋼水的脫氮方法進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在脫碳結(jié)束后，投入Fe-Si、Al等脫氧劑，利用底吹大量Ar進(jìn)行清洗處理對(duì)鋼水脫氮是非常有效的。
一般來說，脫碳結(jié)束后為了還原爐渣中的Cr及脫氧目的而向鋼水中投入Fe-Si或Al等，但在本發(fā)明中，在投入此種脫氧劑的同時(shí)，利用Ar進(jìn)行底吹攪拌，這樣做除Cr還原及脫氧外，鋼中N亦被有效除去。這是因?yàn)橥ㄟ^Fe-Si等脫氧劑的投入，隨著鋼水脫氧(從70～150ppm→50ppm以下)，N變?yōu)橐追懦鰻顟B(tài)，通過用Ar進(jìn)行攪拌，N易從鋼中放出，而完成鋼的脫氮。
上述底吹A(chǔ)r通常為0.5～5Nm3/分·噸鋼水，理想值為1～3Nm3/分·噸鋼水，底吹5～10分鐘左右。
另外，為了更低地控制鋼中N量，除進(jìn)行上述脫氮清洗處理外，作為脫碳吹煉時(shí)的底吹氣體，雖然使用N2，但作為脫碳用O2的稀釋氣體，使用Ar氣較為理想。在脫碳吹煉中，因?yàn)樵诖笛豕艿幕瘘c(diǎn)部分N的吸收最激烈，所以，如將N2用作稀釋氣體，那么大量N就會(huì)溶入金屬熔液中。但是，因Ar的價(jià)格比N高，所以在此方法中只用較少量的Ar作為稀釋氣體，即可有效地抑制氮濃度的上升。而且，要在此種脫碳吹煉結(jié)束后，進(jìn)行上述脫氮處理。
還有，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，關(guān)于鋼中N，在脫碳活躍期(吹煉前期)鋼中N含量低，但從脫碳進(jìn)行中并脫碳速度下降期(吹煉后期)開始，鋼中N明顯上升。這是因?yàn)橛捎诿撎挤磻?yīng)而發(fā)生的CO氣體吸收鋼中N而放出的緣故。
在這里，鋼中〔C〕濃度愈高，脫碳速度愈快，因此，脫碳用O2的稀釋氣體進(jìn)而作為底吹氣體，開始使用N2氣，脫碳中間，從鋼中〔C〕變低時(shí)起將N2換為Ar繼續(xù)脫碳，可以適當(dāng)降低制造成本。
也就是說，此方法是通過從頂吹吹氧管頂吹用N2稀釋的脫碳用O2，同時(shí)從底吹風(fēng)口吹入N2，強(qiáng)烈攪拌鐵水，而開始脫碳吹煉，在脫碳中間將脫碳用O2的稀釋氣體由N2換為Ar，該吹煉結(jié)束后，投入Fe-Si或Al等脫氧劑，利用底吹A(chǔ)r攪拌鋼水。
再一個(gè)方法是通過從頂吹吹氧管頂吹用N2稀釋的脫碳用O2，同時(shí)從底吹風(fēng)口吹入N2強(qiáng)烈攪拌鐵水，而開始脫碳吹煉，在脫碳中間，將金屬熔液攪拌用底吹氣體及脫碳用O2的稀釋氣體由N2換為Ar，該吹煉結(jié)束后，投入Fe-Si或Al等脫氧劑，利用底吹A(chǔ)r攪拌鋼水。
在這里，脫碳用O2的稀釋氣體及底吹氣體由N2換為Ar的更換時(shí)期，根據(jù)鋼水中〔C〕量進(jìn)行選擇較為理想，具體來說，如圖21所示，鋼水中〔C〕量在0.8～2.0%(重量)的范圍內(nèi)將N2換為Ar較為理想。如果上述更換時(shí)期過早就必須使用大量昂貴的Ar，成本增高。因此，在鋼水中〔C〕達(dá)到2.0%(重量)以下時(shí)進(jìn)行更換較為理想。另一方面，如果更換時(shí)期過晚(C濃度過低)，如圖21所示，不能得到充分的脫氮效果，因此，在鋼水中〔C〕為0.8%(重量)以上時(shí)進(jìn)行更換較為理想。
脫碳處理例2使用備有頂吹吹氧管及底吹風(fēng)口的轉(zhuǎn)爐型容器，采用以下(A)～(E)的方法，將高Cr鐵水進(jìn)行脫碳吹煉后，進(jìn)行Ar清洗(投入Fe-Si+底吹A(chǔ)r)，制得18%Cr、0.05%C的不銹鋼鋼水(A)脫碳吹煉頂吹氣體O2+N2(稀釋)底吹氣體N2(2Nm3/分·噸鋼水)
Ar清洗底吹氣體Ar(0.1Nm3/分·噸鋼水)(B)脫碳吹煉頂吹氣體O2+N2(稀釋)底吹氣體N2(2Nm3/分·噸鋼水)Ar清洗底吹氣體Ar(0.5Nm3/分·噸鋼水)(C)脫碳吹煉頂吹氣體O2+N2(稀釋)底吹氣體N2(2Nm3/分·噸鋼水)Ar清洗底吹氣體Ar(1Nm3/分·噸鋼水)(D)脫碳吹煉頂吹氣體O2+N2(稀釋)底吹氣體N2(2Nm3/分·噸鋼水)Ar清洗底吹氣體Ar(2Nm3/分·噸鋼水)(E)脫碳吹煉頂吹氣體O2+Ar(稀釋)底吹氣體N2(2Nm3/分·噸鋼水)Ar清洗底吹氣體Ar(2Nm3/分·噸鋼水)圖20表示底吹A(chǔ)r氣量對(duì)Ar清洗中脫氮速度的影響。由圖可知，在任何場(chǎng)合，利用Ar清洗都可有效地達(dá)到鋼水的脫氮，特別是在底吹A(chǔ)r氣量為2Nm3/分·噸鋼水的(D)的場(chǎng)合，清洗時(shí)間4～5分鐘基本即達(dá)到目標(biāo)值N為500～600ppm。另外，脫碳時(shí)使用Ar作為O2的稀釋氣體的(E)的場(chǎng)合，脫碳結(jié)束時(shí)N濃度約為(A)～(D)時(shí)的一半，即1000ppm左右，因此，進(jìn)行更短時(shí)間的Ar清洗即達(dá)上述目標(biāo)值。
脫碳處理例3使用備有頂吹吹氧管及底吹風(fēng)口的轉(zhuǎn)爐型容器，采用以下(1)、(2)的方法，將高Cr鐵水進(jìn)行脫碳吹煉后，進(jìn)行Ar清洗(投入Fe-Si+底吹A(chǔ)r)，制得18%Cr、0.05%C的不銹鋼鋼水(1)脫碳吹煉頂吹氣體作為脫碳用O2的稀釋氣體，在脫碳初期使用N2，在吹煉中間鋼水中各種〔C〕值時(shí)將N2換為Ar。
Ar清洗Ar供給Ar供給量為2Nm3/分·噸鋼水，供給時(shí)間為5分鐘。
(2)脫碳吹煉頂吹氣體作為脫碳用O2的稀釋氣體及底吹氣體，脫碳初期使用N2，在吹煉中間鋼水中各種〔C〕值時(shí)將N2換為Ar。
Ar清洗Ar供給Ar供給量為2Nm3/分·噸鋼水，供給時(shí)間為5分鐘。
圖21是表示脫碳用O2的稀釋氣體及底吹氣體的氣種更換時(shí)期對(duì)脫碳吹煉結(jié)束時(shí)鋼水中〔N〕的影響。
表1表示Ar清洗后鋼水中〔N〕濃度(脫碳吹煉中在鋼水中〔C〕為1%時(shí)，將N2換為Ar)，從表1可知，利用本發(fā)明可以很容易地得到含N量在200ppm以下的低N不銹鋼。
表1
本發(fā)明可適用于由Cr原礦石和Cr球團(tuán)礦等Cr原料直接并連續(xù)制造不銹鋼鋼水的工序。
權(quán)利要求
1.一種利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在備有底吹風(fēng)口、側(cè)吹風(fēng)口及頂吹吹氧管的熔化還原爐上，利用碳質(zhì)材料的C源還原Cr礦石等Cr原料，得到高Cr鐵水后，在同一爐上將該高Cr鐵水進(jìn)行脫碳吹煉時(shí)，在熔化還原期間內(nèi)，進(jìn)行下述(1)～(3)的氣體吹入；(1)從底吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，(2)從側(cè)吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，至少使一部分氣流沖擊由底吹氣體引起的金屬熔液隆起部，(3)從頂吹吹氧管向金屬熔液中吹入脫碳用O2，同時(shí)，向爐渣中吹入二次燃燒用O2，并且，一面將二次燃燒比保持在0.3以上，一面將Cr原料進(jìn)行還原處理，還原處理結(jié)束后排渣，接著，通過從頂吹吹氧管向高Cr鐵水吹入用惰性氣體稀釋的脫碳用O2，同時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入惰性氣體，強(qiáng)烈攪拌鐵水，而進(jìn)行脫碳吹煉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在熔化還原期間內(nèi)，利用其尖端位于操作中的爐渣面附近或爐渣面下的吹氧管吹入脫碳用O2及二次燃燒用O2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于利用備有脫碳用O2供給噴嘴與二次燃燒用O2供給噴嘴的頂吹吹氧管向脫碳用O2外側(cè)的斜下方供給二次燃燒用O2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在脫碳吹煉時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入的惰性氣體吹入量在0.5Nm3/分·噸金屬熔液以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在脫碳吹煉時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入的惰性氣體吹入量為1Nm3/分·噸金屬熔液。
6.一種利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在備有底吹風(fēng)口、側(cè)吹風(fēng)口及頂吹吹氧管的熔化還原爐上，利用碳質(zhì)材料的C源還原Cr礦石等Cr原料，得到高Cr鐵水后，在同一爐上將該高Cr鐵水進(jìn)行脫碳吹煉時(shí)，在熔化還原期間內(nèi)，進(jìn)行下述(1)～(3)的氣體吹入(1)從底吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，(2)從側(cè)吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，至少使一部分氣流沖擊由底吹氣體引起的金屬熔液隆起部，(3)從頂吹吹氧管向金屬熔液中吹入脫碳用O2，同時(shí)，向爐渣中吹入二次燃燒用O2，并且，一面將二次燃燒比保持在0.3以上，一面將Cr原料進(jìn)行還原處理，還原處理結(jié)束后排渣，接著，通過從頂吹吹氧管向高Cr鋼水吹入用惰性氣體稀釋的脫碳用O2，同時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入惰性氣體，強(qiáng)烈攪拌鐵水，而進(jìn)行脫碳吹煉，而且，在該脫碳吹煉過程中，隨著因吹煉所致脫碳的進(jìn)行，從吹煉工序中間起，一面逐漸提高頂吹氣體中的惰性氣體比例，一面逐漸縮小脫碳用O2的供給量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在熔化還原期間內(nèi)，利用其尖端位于操作中的爐渣面附近或爐渣面下的吹氧管吹入脫碳用O2及二次燃燒用O2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于利用備有脫碳用O2供給噴嘴和二次燃燒用O2供給噴嘴的頂吹吹氧管向脫碳用O2外側(cè)斜下方供給二次燃燒用O2。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在脫碳吹煉時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入的惰性氣體吹入量在0.5Nm3/分·噸金屬熔液以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在脫碳吹煉時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入的惰性氣體吹入量為1Nm3/分·噸金屬熔液。
11.一種利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在備有底吹風(fēng)口、側(cè)吹風(fēng)口及頂吹吹氧管的熔化還原爐上，利用碳質(zhì)材料的C源還原Cr礦石等Cr原料，得到高Cr鐵水后，在同一爐上將該高Cr鐵水進(jìn)行脫碳吹煉時(shí)，在熔化還原期間內(nèi)，進(jìn)行下述(1)～(3)的氣體吹入(1)從底吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，(2)從側(cè)吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，至少使一部分氣流沖擊由底吹氣體引起的金屬熔液隆起部，(3)從頂吹吹氧管向金屬熔液中吹入脫碳用O2，同時(shí)，向爐渣中吹入二次燃燒用O2，并且，一面將二次燃燒比保持在0.3以上，一面將Cr原料進(jìn)行還原處理，熔化還原處理結(jié)束后，使?fàn)t體傾斜，以便側(cè)吹噴嘴在下面，一面從側(cè)吹噴嘴吹入氣體，一面排出爐渣，接著，通過從頂吹吹氧管向高Cr鐵水頂吹用惰性氣體稀釋的脫碳用O2，同時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入惰性氣體，強(qiáng)烈攪拌鐵水，而進(jìn)行脫碳吹煉。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在熔化還原期間內(nèi)，利用其尖端位于操作中的爐渣面附近或爐渣面下的吹氧管吹入脫碳用O2及二次燃燒用O2。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于利用備有脫碳用O2供給噴嘴與二次燃燒用O2供給噴嘴的頂吹吹氧管向脫碳用O2外側(cè)的斜下方供給二次燃燒用O2。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在脫碳吹煉時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入的惰性氣體吹入量在0.5Nm3/分·噸金屬熔液以上。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在脫碳吹煉時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入的惰性氣體吹入量為1Nm3/分·噸金屬熔液。
16.一種利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在備有底吹風(fēng)口、側(cè)吹風(fēng)口及頂吹吹氧管的熔化還原爐上，利用碳質(zhì)材料的C源還原Cr礦石等Cr原料，得到高Cr鐵水后，在同一爐上將該高Cr鐵水進(jìn)行脫碳吹煉時(shí)，在熔化還原期間內(nèi)，進(jìn)行下述(1)～(3)的氣體吹入(1)從底吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，(2)從側(cè)吹風(fēng)口吹入CO或/和惰性氣體，至少使一部分氣流沖擊由底吹氣體引起的金屬熔液隆起部，(3)從頂吹吹氧管向金屬熔液中吹入脫碳用O2，同時(shí)，向爐渣中吹入二次燃燒用O2，并且，一面將二次燃燒比保持在0.3以上，一面將Cr原料進(jìn)行還原處理，熔化還原處理結(jié)束后，使?fàn)t體傾斜，以便側(cè)吹噴嘴在下面，一面從側(cè)吹噴嘴吹入氣體，一面排出爐渣，接著，通過從頂吹吹氧管向高Cr鐵水頂吹用惰性氣體稀釋的脫碳用O2，同時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入惰性氣體，強(qiáng)烈攪拌鐵水，而進(jìn)行脫碳吹煉，而且，在該脫碳吹煉過程中，隨著因吹煉所致脫碳的進(jìn)行，從吹煉工序中間起，一面逐漸提高頂吹氣體中的惰性氣體比例，一面逐漸縮小脫碳用O2的供給量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在熔化還原期間內(nèi)，利用其尖端位于操作中的爐渣面附近或爐渣面下的吹氧管吹入脫碳用O2及二次燃燒用O2。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于利用備有脫碳用O2供給噴嘴與二次燃燒用O2供給噴嘴的頂吹吹氧管向脫碳用O2外側(cè)斜下方供給二次燃燒用O2。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在脫碳吹煉時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入的惰性氣體吹入量在0.5Nm3/分·噸金屬熔液以上。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的利用熔化還原的不銹鋼鋼水的制造方法，其特征在于在脫碳吹煉時(shí)，從底吹風(fēng)口吹入的惰性氣體吹入量為1Nm3/分·噸金屬熔液。
全文摘要
由Cr原料熔化還原脫碳制造不銹鋼水的方法，包括底吹惰性氣體使熔液面形成隆起部，向此隆起部側(cè)吹惰性氣體，使溶液向爐渣中的Cr原料浮游區(qū)護(hù)散以促進(jìn)Cr的還原，向溶液中頂吹脫碳用O
文檔編號(hào)C21C7/00GK1047344SQ8910339
公開日1990年11月28日 申請(qǐng)日期1989年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月19日
發(fā)明者田辺治良, 川上正弘, 高橋謙治, 巖崎克博, 井上茂 申請(qǐng)人:日本鋼管株式會(huì)社