Kväve i LD-processen

Sammanfattning

Kväve är ett element med både positiva och negativa effekter på ett kolståls egenskaper och det är därför av yttersta vikt att under tillverkningsprocessen kontrollera kvävehalten i stålet med hänsyn till kravet på slutproduktens egenskaper. Möjligheten att styra stålets slutliga kvävehalt påverkas i hög grad av förloppet i LD-processen, d.v.s. det processteg där högkolhaltigt råjärn konverteras till lågkolhaltigt råstål, i huvudsak genom tillförsel av ren syrgas. Både kol och syre har en stark inverkan på kvävets löslighet i flytande stål. Ett flertal planerade försök med provtagning under pågående LD-process och analys med LECO® har legat till grund för en kartläggning av kväveförloppet, särskilt med avseende på konvertering av stål som återanvänds i processen, s.k. returstål. Resultaten av försöken visar att kolhalten i det chargerade råjärnet styr hur lång tid konverteringsprocessen tar, vilket i sin tur avgör hur mycket kväve som hinner avgasas. I normalfallet ger konverteringsprocessen en mycket effektiv gasutveckling som avgasar råjärn med hög kvävehalt till råstål med mycket låg kvävehalt. Omblåsning av råstål som inte uppfyller angivna krav leder i regel inte till högre kvävehalt, förutom i ett fåtal fall där stor kväveuppgång observerats. Chargering med lågkolhaltigt returstål leder till en snabbare konverteringsprocess med kortare tid för avgasning av kväve, vilket ger en högre kvävehalt i råstålet. Med hänsyn till resultaten rekommenderas att styra användandet av returstål till produktion av stål med krav på låg kvävehalt.