[发明专利]在氩－氧精炼转炉中生产AISI 4xx铁素体钢等级的不锈钢

说明书

本发明涉及生产AISI 4xx铁素体钢等级、特别是基于液体生铁和FeCr固体的AISI 430钢等级生产不锈钢的方法。

用于生产特种钢的AOD转炉的使用是众所周知的。在WO02/075003中记载了一种控制方法，该控制方法基于连续脱气测定和计算机与动态模型相结合，借助所需的氧和惰性气体鼓风速率(Blasrate)以及材料添加量进行调节。从EP 1310573A2已知一种在AOD转炉中制备金属熔体的方法，特别是用于精炼金属熔体以生产例如合金不锈钢或者特种钢的方法，其中该方法基于按照工艺模型运行和调节冶金工业装置的计算机技术，其中该工艺模型记载了在第一工艺变量、位置变量和工艺结束变量之间的至少一个可变工艺参数的性质。一个实施例中记载了用于制备AISI 304质量钢等级的工艺过程。

AISI 4xx铁素体钢等级的不锈钢通常原则上在EAF中由特殊废钢生产，然后在AOD转炉中另外合金化和脱碳。为了在此利用生铁，在钢铁厂中经预处理的生铁与熔融的废钢以及合金在炉外于钢水包中混合并随后进料到转炉中。

从现有技术出发，本发明的任务在于，为了生产AISI 4xx铁素体钢等级的不锈钢，特别是AISI 430钢等级的不锈钢，在生铁和后合金(Nachlegieren)进料到转炉中时利用已知的AOD技术。

所提出的用于生产所述钢品质的不锈钢的任务通过权利要求1的特征部分以下面进行的工艺步骤得以解决：

^＊在高炉中制备液态生铁，DDD处理该生铁和将不含炉渣的液态生铁进料到AOD转炉中，

^＊在AOD转炉中加热、精炼/合金化和还原该液态生铁，

^＊最后调整/调节该处于熔融状态的经处理钢熔体，

其中借助AOD转炉中生铁处理的工艺特征：

^＊通过借助外部添加FeSi的Si的氧化，备选地通过Al的氧化加热在DDD处理后以仅大约1150℃的极低温度进料到AOD转炉中的生铁，

^＊调节相应的吹氧速率以避免金属从AOD转炉喷出，

^＊加热结束后，在添加合金成分之前调节的炉渣的碱度，以达到合适的炉渣粘度，从而无摩擦地从转炉中排出炉渣，

^＊在脱碳过程之前对熔体进行除渣，使得能够以高效率对熔体进行O₂喷气(Blasstrahl)顶吹(Aufblasen)。

根据本发明，已知的AOD技术用于精炼含碳液态钢以制备具有高铬含量的耐热和耐酸的钢类型和特种钢类型。所述方法按如下方式进行：将氧和惰性气体(反应载气)一起通过喷嘴吹到浴中而其它的氧和惰性气体借助气喷枪从上方鼓风到浴的上面。该处理的目的在于，在最佳时间段内完成熔体进料，该熔体进料达到所需的出钢温度和组成并使得铬损失最小化。本发明的冶金学方法使得能够以该工艺模型处理在AOD转炉中的进料。在此该冶金学工艺模型观察、预测和调节所述处理，以完成具有所需要求的熔体/进料。所用技术和工艺模型计算用于调节吹入氧的额定值(Sollwerte)和对应于钢组成的目标值的材料添加物和钢温度，其中对进行的工艺状态的计算基于对迄今为止通过实践生产数据限定的限制和规则的考虑。

基于迄今为止通过实际生产数据限定的鼓风模型和对于脱碳和元素氧化必需的需氧量，对通过设置在表面下面的喷嘴和通过气喷枪从上方吹入到浴中的工艺气体(氧和氩/氮)的流速和混合进行调节，并确定从氮到氩的转换点以实现氮在钢中的允许范围。

此外，冶金学工艺模型确定炉渣形成剂、冷却废钢和合金的量以及添加合金的开始点和添加合金的加料速率。

下面将详细记载根据本发明制备AISI 4xx钢等级的不锈钢，特别是AISI 430钢等级的不锈钢。具有DDD工艺路线和AOD转炉的基于液态生铁和FeCr固体的AISI 4xx技术分为三个主要步骤，也即：

^＊在高炉中预处理液态生铁，

^＊在AOD转炉中加热、精炼和合金化液态生铁，和

^＊最后在熔融状态进行调整/调节。