AT143293B - Verfahren zur Entphosphorung von Stählen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Entphosphorung von Stählen. 
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 geschmolzen ist, eine Entphosphorung des Stahles durch Reaktion der Schlacke auf den heftig durchgerührten Stahl, doch hat diese Arbeitsweise grosse Nachteile und wird daher praktisch für die Entphosphorung von Stahl nicht benutzt. Diese Nachteile kommen daher, dass sich das Metall, bevor die zugesetzten Schlaekenbestandteile aufgeschmolzen sind, in Berührung mit Luft befindet, was zu einer raschen Oxydation des an der Luft aufgeschmolzenen Stahles führt, welche durch die heftige Bewegung noch verstärkt wird. Der zugesetzte Kalk kann wegen seines hohen Schmelzpunktes nicht direkt in dieser Form geschmolzen werden ; er versehlackt nur nach und nach mit dem sich bildenden Eisenoxyd, so dass eine Entphosphorung erst bei einer Überoxydation des Bades eintritt.

   Wenn man statt Kalk allein Kalk und Eisenoxyd zusetzt, ändert sieh diese Erscheinung nicht, denn es bildet sich zuerst eine an 
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 schlackt ist, um eine wirksame Entphosphorung zu ermöglichen. Auf jeden Fall kann der Grad der Oxydation des Bades nicht genau geregelt werden ; er hängt von zahlreichen Faktoren ab, wie z. B. 
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 Art, in der sich die ersten Teile geschmolzener Schlacke im Ofen sammeln, wobei sie den geschmolzenen Stahl mehr oder weniger bedecken, der Menge des unaufgeschmolzen bleibenden Kalkes usw. Dazu kommen noch Nebenerscheinungen, wie die Tränkung der Ofenwände mit dem aus dem aufgeschmolzenen Eisen gebildeten Oxyd, das auf diese Weise eine sehr stark oxydierende Schlacke in Berührung mit dem Metall bildet.

   So tritt schliesslich der sehr grosse Nachteil auf, dass man die gewünschte Entphosphorung des Metalles nur um den Preis einer starken unregelbaren Oxydation erzielt. Daher muss der entphosphorte Stahl nachfolgend wieder desoxydiert werden ; diese Desoxydation bildet eine Quelle von Schwierigkeiten, wenn es gilt, ein Metall von guter Beschaffenheit zu erhalten. Es war stets ein lebhafter Wunsch der metallurgischen Technik, eine zu starke Oxydation des Bades vor der Entphosphorung zu vermeiden 
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Erfindungsgemäss ist festgestellt worden, dass man die eingangs aufgezählten Nachteile dadurch vollständig vermeiden kann, dass man in dem Ofen eine synthetisch hergestellte, dünnflüssige Schlacke einwirken lässt, wobei von Beginn der Behandlung an die Oxydation des Bades durch die atmosphärische Luft verhindert wird.

   Man muss zu diesem Zweck eine genügende Menge von Schlacke verwenden, damit das Metall trotz der Bewegung bedeckt bleibt. Der Grad der Oxydation des Stahles wird dabei nicht merklich geändert. Der notwendige Sauerstoff für die Oxydation des Phosphors wird durch das Oxyd der Schlacke geliefert und die gebildete Phosphorsäure verbindet sich mit dem Kalk oder den andern gegenwärtigen Basen. Die Reaktion zwischen Metall und Schlacke beginnt sogleich beim Beschicken des Ofens mit Metall und Schlacke, während es beim Einführen der Schlacke in festem Zustande notwendig ist, zuerst die Schlacke zu bilden und aufzuschmelzen, bevor irgendeine Entphosphorung eintreten kann.

   Es erfolgt also schon allein aus der Massnahme, dass die Schlacke flüssig eingeführt wird, ein wichtiger Zeitgewinn, der unter anderm zur Folge hat, dass der Verschleiss des Ofenfutters verringert wird. 

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 Dabei hat man festgestellt, dass die Reaktion bei sonst gleichen Bedingungen um so schneller vor sich geht, je dünnflüssiger die Schlacke ist und je intensiver die Bewegung des Metalles unter dem Einfluss des elektrischen Feldes wird. Man setzt die Arbeit so lange fort, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen Schlanke und Metall erhalten wird, wobei aber die Zeit so kurz ist, dass kein grösserer Teil der Schlacke zum Erstarren kommt, die jedoch je nach den charakteristischen Eigenschaften des Ofens und der Intensität der Bewegung, die dem Metall durch das elektrische Feld erteilt wird, variieren kann.

   Man erhält auf diese Weise sehr rasch den   gewünschten   Grad der Entphosphorung, wobei man den Grad der Oxydation durch das Gleichgewicht mit der Schlacke bestimmen kann. 



   Von einer Operation zur andern bleiben die Ergebnisse vollkommen gleichmässig. Wenn man einmal vorher den Gehalt des Metalles an Phosphor sowie die Menge und Zusammensetzung der Schlacke festgestellt hat, so ist das Endergebnis festgelegt. Man erhält auf diese Weise einen gleichmässigen Stahl, welcher geeignet ist, nachher noch der Desoxydation unterworfen zu werden. 



   Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens mit flüssigen Schlacken ist es günstig, der Schlacke Flussmittel, wie z. B. Flussspat, Kieselsäure, Aluminiumoxyd usw., zuzusetzen. Man erhält z. B. mit einer Schlacke folgender Zusammensetzung gute Ergebnisse :   3%   Kieselsäure,   65%   Kalziumoxyd,   20%   Eisenoxyd und   12%   Flussspat. 



   Beispiel : Eine Schlacke, welche   3%   Kieselsäure,   60%   Kalk und   35%   Eisenoxyd enthält, wird durch Zugabe der entsprechenden Menge Flussspat dünnflüssig gemacht. Man beschickt   eineninduktions-   ofen, u. zw. einen 500 kg fassenden   Hochfrequenzofen   von 1000 Perioden, mit 70 kg dieser Schlacke, während man gleichzeitig 450 kg Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von   0'1%   und einem Phosphorgehalt 
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 10 Minuten das elektrische Feld einwirken lässt. Sobald die Bewegung zu Ende gekommen ist, vergisst man den Stahl, dessen Phosphorgehalt nur mehr 0'043% beträgt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Entphosphorung von Stählen durch Behandlung von Stahlbädern im elektrischen Induktionsofen mit einer schmelzflüssigen, basischen, oxydierend wirkenden Schlacke, dadurch gekennzeichnet, dass eine synthetisch hergestellte, dünnflüssige Schlacke auf dem Metallbad unter heftiger, durch 
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Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Schlacke mit einem Gehalt von 3% Kieselsäure, 65% Kalk und 20% Eisenoxyd verwendet, der gegebenenfalls Flussmittel, wie z. B. Flussspat, zugesetzt sind.