PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO DE METALES FUNDIDOS POR MEDIO DE UN AGENTE DE REFINO A BASE DE OXÍGENO.

Procedimiento para el tratamiento de metales fundidos, en particular coladas de acero,

con un agente de refino a base de oxígeno, en el que un chorro compacto (10) de oxígeno líquido, rodeado por un chorro (5) de oxígeno en forma de gas y conducido a éste, es introducido en la colada de metal y/o es aplicado sobre ésta, en el que el chorro (5) de oxígeno en forma de gas libera la superficie de la colada de metal de escoria en su zona de incidencia y es liberado por una tobera de salida de la corriente (4) , en cuyo canal de admisión (3) está dispuesta en el centro otra tobera de salida de la corriente (9) para la descarga del chorro (10) de oxígeno líquido.

Procedimiento para el tratamiento de metales fundidos por medio de un agente de refino a base de oxígeno La invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de metales fundidos, en particular, acero fundido con un agente de refino a base de oxígeno.

Se conoce utilizar gases o mezclas de gases oxidantes para el refinado de aceros, en particular oxígeno en forma de gas. Normalmente el proceso de refino se realiza en convertidores a través del soplado o insuflado de los gases o su combinación.

Una serie de designaciones de procedimientos se deducen a partir del tipo de la introducción del oxígeno, como, por ejemplo, el procedimiento LC, LDAC o el proceso OBM. Además, para aceros aleados o aceros altamente aleados se conocen procedimientos de soplado, como por ejemplo el procedimiento AOD, que trabajan con oxígeno y, por ejemplo, argón. En este caso, el oxígeno en forma de gas es alimentado a través de una lanza o un fregadero de suelo al hierro bruto o a la aleación de base para la reducción.

Durante el refinado de aceros con oxígeno en forma de gas resulta actualmente un tiempo de soplado de 15 a 18 minutos, para oxidar los elementos contenidos en el baño de hierro bruto como, por ejemplo, carbono, silicio, fósforo y manganeso y de esta manera convertir el hierro bruto o bien las aleaciones de base en acero.

Además, se conoce a partir del documento DE 43 15 342 C1 (EP 0 624 655 A1) emplear durante la fundición de acero, como agente de refino, oxígeno líquido como líquido de una fase o como mezcla de dos fases, que está constituida por gas y líquido.

La aportación de oxígeno conocida a partir del documento DE 43 15 342 C1 durante el refinado de acero tiene el inconveniente esencial de que el impulso del acero gaseoso, utilizado para el desplazamiento de la escoria sobre el baño de acero, no se puede utilizar para el chorro de oxígeno líquido. El chorro de oxígeno líquido impacta sobre la escoria, en este caso se evapora en una proporción significativa, que no está disponible ya para el proceso de refinado.

Se conoce a partir del documento JP 5-006311 otro procedimiento, en el que a través de una tobera central se puede dirigir oxígeno líquido y a través de varias toberas que rodean la tobera central se puede dirigir oxígeno en forma de gas sobre una colada de metal.

La invención tiene el cometido de indicar un procedimiento para el refinado de una colada de metal, en el que se solucionan, al menos en parte, los inconvenientes conocidos a partir del estado de la técnica.

El cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de un procedimiento con las características de la reivindicación 1.

Los desarrollos ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la invención, se introduce oxígeno líquido o en forma de gas para el refinado de aceros de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el chorro de oxígeno líquido conducido dentro del chorro de oxígeno en forma de gas es aplicado sobre una superficie del baño de la colada metálica ya liberada de la escoria de la colada por el chorro de oxígeno en forma de gas y/o es introducido en la colada de metal.

La entrada de oxígeno de acuerdo con la invención durante el refinado de acero presenta la ventaja esencial de que el oxígeno líquido entra directamente en contacto con la colada de metal, con lo que el oxígeno – en virtud de las altas temperaturas que predominan en el punto del foco de la colada de metal- se evapora de forma repentina, con lo que se produce un movimiento intensivo del baño y un intercambio de sustancia intensificado en la colada de metal – a saber, la oxidación, por ejemplo, del carbono en monóxido de carbono, así como tiene lugar la escorificación de los acompañantes del hierro bruto, por ejemplo silicio y manganeso-.

Además, en la colada de metal se forma una superficie adicional para el intercambio de sustancia a través de la formación de mucha escoria pequeña y de gotitas de metal, con lo que rendimiento de espacio y tiempo durante el refinado de acero se mejora esencialmente y de esta manera se puede reducir claramente la duración del soplado.

A través de la entrada de oxígeno de acuerdo con la invención se puede incrementar claramente el rendimiento de las instalaciones de fundición convencionales.

La alimentación de la lanza de soplado con oxígeno en forma de gas se realiza de la manera habitual, La realización de la punta de la lanza se puede efectuar como punta de un taladro o de varios taladros.

La alimentación de la lanza de soplado con oxígeno líquido se realiza de acuerdo con el estado de la técnica, pero de manera especialmente ventajosa por medio de un dispositivo conocido a partir del documento DE 43 15 343 C1.

A tal fin, los conductos que conducen el oxígeno líquido o en forma de gas desde la alimentación de oxígeno hacia la lanza de soplado están configurados como mangueras flexibles y los conductos de oxígeno líquido están aislados en vacío adicionalmente.

El proceso de refinado se puede controlar a través de la influencia sobre la relación entre las cantidades de entrada de oxígeno en forma de gas y de oxígeno líquido y/o a través de la influencia sobre la presión del oxígeno en forma de gas o del oxígeno líquido así como sobre la geometría de la tobera de soplado empleada para la entrada de oxígeno en forma de gas con respecto a una velocidad de refino más elevada.

Por lo demás, a través de la variación de la presión del oxígeno líquido y de la geometría de las toberas se puede ejercer una influencia sobre la energía de incidencia del oxígeno líquido.

La distancia entre la punta de la lanza y la superficie del baño se puede modificar como en las lanzas de soplado convencionales.

La relación de la cantidad de oxígeno líquido y en forma de gas, introducida por medio de un dispositivo de soplado en un baño de colada metálica, se puede adaptar sin problemas a las condiciones de funcionamiento respectivas. En este caso está disponible una anchura de variación amplia de casi 100 % de oxígeno líquido y una porción muy reducida de oxígeno en forma de gas y a la inversa.

El chorro de oxígeno líquido (LOX) se puede conducir también de forma intermitente a la superficie del baño. A tal fin, se puede trabajar con diámetros mayores del orificio de salida de la corriente –manteniendo la misma corriente de masas-. De esta manera, se puede alimentar un chorro estable de oxígeno líquido al baño de colada.

Con lanza de soplado de oxígeno se pueden emplear punzas de lanza convencionales de uno o varios taladros.

Además, es posible alimentar a través del conducto de oxígeno líquido otros gases licuados, como por ejemplo, argón a la colada. A través del movimiento intensivo del baño ya descrito, se pueden conseguir otros efectos metalúrgicos, como por ejemplo la retirada de gases o inclusiones no deseables en la colada metálica o un efecto de agitación adicional para la homogeneización de la colada.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de un ejemplo representado en el dibujo (figuras 1 a 4) . En este caso:

La figura 1 muestra una representación esquemática de una lanza de soplado de oxígeno.

La figura 2 muestra una representación esquemática de una alimentación de oxígeno con refrigeración intermedia y con una lanza de soplado dispuesta en un convertidor para el refinado de una colada de acero con punta de lanza de uno taladro.

La figura 3 muestra una representación esquemática de una lanza de soplado de oxígeno con punta de lanza de varios taladros.

La figura 4 muestra una representación esquemática de una alimentación de oxígeno con separados de fases de gas y con una lanza de soplado dispuesta para el refinado de una colada de acero en un convertidor con punta de lanza de varios taladros.

En la figura 1 se representa un dispositivo que se puede emplear para el insuflado de oxígeno en forma de gas y de oxígeno líquido en una colada de acero –no representada en las figuras-.

El dispositivo de soplado de oxígeno está constituido por una lanza de soplado 1, a través de cuyo canal de admisión 3, rodeado con una refrigeración por agua 2, se alimenta oxígeno en forma de gas (GOX) a través... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el tratamiento de metales fundidos, en particular coladas de acero, con un agente de refino a base de oxígeno, en el que un chorro compacto (10) de oxígeno líquido, rodeado por un chorro (5) de oxígeno en forma de gas y conducido a éste, es introducido en la colada de metal y/o es aplicado sobre ésta, en el que el chorro (5) de oxígeno en forma de gas libera la superficie de la colada de metal de escoria en su zona de incidencia y es liberado por una tobera de salida de la corriente (4) , en cuyo canal de admisión (3) está dispuesta en el centro otra tobera de salida de la corriente (9) para la descarga del chorro (10) de oxígeno líquido.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los chorros (5, 10) de oxígeno en forma de gas y de oxígeno líquido se emplean con la misma velocidad.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los chorros (5, 10) de oxígeno en forma de gas y de oxígeno líquido se emplean con diferentes velocidades.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el chorro (10) de oxígeno líquido se emplea de forma continua.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el chorro (10) de oxígeno 15 líquido se emplea de forma intermitente.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque adicionalmente el oxígeno líquido se añade argón líquido para la limpieza y la homogeneización de la colada metálica.