Dolomitkalk som slaggbildare i LD-konvertern och dess inverkan på fosforreningen
På SSAB EMEA i Luleå tillverkas stål baserat på pellets från LKAB i Malmberget och i mindre utsträckning LKAB i Kiruna. I framtiden ändras förhållandet och Kiruna blir den större leverantören. Pellets från Kiruna skiljer sig från motsvarigheten i Malmberget genom en högre fosforhalt, även kolpulver och koks som används vid nedsmältning av pellets kommer att ha en högre fosforhalt. Detta kommer att leda till en stigande fosforhalt i råjärn vilket i sin tur medför ett försvårande av fosforreningen på SSAB. Verket har för närvarande ingen praxis för hantering av de ökade mängderna fosfor. Den vedertagna uppfattningen är att en god raffinering av föroreningar, som fosfor, till stor del åstadkoms genom slagg. Därför är ett förslag till förbättring av fosforreningen en modifiering av slaggen. Detta kan göras genom att inte tillsätta dolomitkalk vid LDkonvertern. Dolomitkalk tillsätts i dag på SSAB för att minska på slitaget av LD-konverterns infodring som består av MgO. MgO har en tendens att lösas ut i slaggen och metoden att förhindra detta är att mätta slaggen med MgO genom tillsättning av dolomitkalk. Tillsättningen av dolomitkalk kan dock påskynda bildandet av trikalciumsilikater, 3CaO·SiO2, vilket i teorin hämmar upplösningen av kalk. Detta examensarbete är gjord för att undersöka dolomitkalkens inverkan på fosforreningen genom att utesluta dess tillsats vid LD-konvertern. Målet med arbetet var att få en klar bild på hur fosforreningen blev och att det sedan kan bli en praxis att rena stålet från P utan dolomitkalk i stålsorter som kräver låg P-halt. På SSAB används ett datasystem som beräknar en modell för hur råjärnet ska blåsas. Personalen använder detta som riktlinje på hur mycket kalk och dolomitkalk som ska tillsättas. Under examensarbetes gång gjordes två olika försök. I ett av försöken togs dolomitkalken bort från denna beräkning och systemet fick beräkna en modell där de beställda kraven nåddes utan dolomitkalk. Det andra försöket innebar en kontrollerad blåsning där vissa parametrar fastställdes i förväg, så som hur mycket kalk och dolomitkalk som ska tillsättas i referenserna och sedan hur mycket kalk ska tillsättas i försöken utan dolomitkalk. Under försöken var en önskan att se fosforfördelningens beteende under hela blåsningen och därför togs prover under själva blåsningen. Resultatet visade att borttagande av dolomitkalk vid LD-konvertern bidrog till en förbättrad fosforfördelning men en kontrollerad blåsningsmetod måste utvecklas för att det ska ge en tydlig effekt. Det har också visats att en hög FeO-halt i slaggen, hög basicitet och en låg ståltemperatur bidrar till en god fosforrening. Av resultaten att döma erhålls en marginellt förbättrad fosforrening genom att utesluta dolomitkalken från blåsningsförloppet av råjärnet. Resultatet innebar en förbättring men med en relativt stor spridning. En bättre utformad blåsningsmetod borde utvecklas för att kunna se en tydligare förbättring.