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Mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von Windfrischstahl, insbesondere Thomasstahl, mit verbesserten Eigenschaften
In den letzten Jahren sind zahlreiche Vorschläge gemacht worden, die Güte des in üblicher Weise hergestellten Windfrischstahles, insbesondere des
Thomasstahles, durch zusätzliche Massnahmen bei seiner Herstellung zu verbessern und ihn in seinen Eigenschaften einem Siemens-Martin-Stahl anzugleichen. Da der Güteunterschied der genannten zwei Stahlarten nach der heute herr- schenden Ansicht hauptsächlich auf den niederen
Stickstoffgehalt des Siemens-Martin-Stahles zurückzuführen ist, hat man natürlich in erster Linie versucht, die Stickstoffaufnahme des Stahles im Konverter zu verringern, z. B. durch Anreicherung des Gebläsewindes mit Sauerstoff, durch möglichst kalte Chargenführung oder durch Anwendung von Konvertern mit Seitendüsen.
Ältere Vorschläge gehen dahin, mit zwei Schlacken zu arbeiten, teilweise unter Durchführung der einzelnen Verfahrensstufen in verschiedenen Konvertern.
In neuerer Zeit sind Verfahren zur Herstellung von Thomasstahl mit besonders niedrigen Phosphorgehalten bekanntgeworden, bei denen der Stahl zunächst im Konverter auf Phosphorgehalte von 0-1 bis 0-3 % geblasen und darauf in einer Pfanne mit einer basischen, eisenoxydreichen, vorgeschmolzenen oder festen, feinkörnigen Sonderschlacke kräftig durchmischt und nach dem Abschlacken vergossen oder in einem Elektroofen in bekannter Weise fertig gemacht wird.
Wenn durch die oben geschilderten Verfahren auch eine gewisse Gütesteigerung des Windfrischstahles möglich ist, so gelingt es durch sie im allgemeinen doch nicht, einen Stahl von Siemens-Martin-Qualität herzustellen. Ausserdem sind die betrieblichen Schwierigkeiten und Mängel bei der Herstellung, z. B. übermässig lange Chargendauer, kalter, schlecht vergiessbarer Stahl, Bildung starker Pfannenbären usw., so gross, dass sie durch die erzielte geringfügige Verbesserung der Stahlgüte nicht aufgewogen werden.
Die vorliegende Erfindung weist der Fachwelt einen Weg, im Konverter einen hochwertigen Stahl herzustellen, ohne die obenerwähnten betrieblichen Nachteile mit in Kauf nehmen zu müssen. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das Verfahren in mehrere Einzel- stufen zu unterteilen und diese in gesonderten
Einheiten derart durchzuführen, dass die einzelnen
Stufen zeitlich bestens aufeinander abgestimmt sind und in jeder Einheit Verfahrensbedingungen eingehalten werden, die sowohl für die jeweiligen
Reaktionen als auch für den Verlauf der nach- geschalteten Verfahrensstufen die günstigsten
Voraussetzungen bilden.
Das neue Verfahren wird wie folgt durchgeführt : Das Roheisen wird zunächst im Konverter in an sich bekannter Weise sehr heiss auf einen Kohlenstoffgehalt von 0-1 bis 0-2 % ver- blasen. Die hohe Chargentemperatur erreicht man hiebei durch Verwendung eines physikalisch oder chemisch heissen Einsatzes oder durch Blasen mit an Sauerstoff angereichertem Wind in Konvertern mit Seitendüsen. Einer übermässigen, unerwünschten Temperatursteigerung kann in bekannter Weise durch einen Schrottzusatz entgegengewirkt werden. Nach dem Abschlacken wird der Stahl in eine Pfanne abgestochen, in der er zur Entphosphorung mit einer vorgeschmolzenen oder festen stark basischen oxydreichen Sonderschlacke kräftig durchmischt wird.
Ohne abzuschlacken kommt er darauf nochmals in einen zweiten oder den gleichen Konverter, um, gegebenenfalls unter Zusatz geringer Mengen eines Aufheizmittels, kurz nachgeblasen zu werden. Hiebei wird der Temperaturverlust der vorhergehenden Verfahrensstufe wieder ausgeglichen. Zum Schluss wird der Stahl in einer Giesspfanne mit einer vorgeschmolzenen, gegebenenfalls festen Feinungsschlacke in bekannter Weise kräftig durchmischt. Als Feinungsschlacke wird zweckmässiger Weise eine hochbasische, stark karbidhaltige Schlacke verwendet, wie sie als Feinungsschlacke bei der Herstellung von Stählen im Elektroofen und basischen SiemensMartin-Ofen bereits vorgeschlagen wurde. Nach dem Abstehen ist der Stahl dann giessfertig.
Zusätze und Legierungsmetalle können vor oder nach dem Nachblasen flüssig oder fest in den Konverter, in die Pfanne oder in den Stahl-
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strahl beim Ausleeren aus dem Konverter gegeben werden.
Das neue Verfahren ermöglicht die Herstellung hochwertiger, auch legierter Stähle im Konverter bei verhältnismässig kurzer Chargendauer. Da der Stahl eine genügend hohe Temperatur besitzt, lässt er sich im Gegensatz zu den heute bekannten Sonderverfahren sehr gut zu gesunden Blöcken vergiessen. Auch die übrigen betrieblichen Schwierigkeiten bei den vorbekannten Sonderverfahren, wie die Bildung von Pfannenbären usw., treten bei der erfindungsgemässen Arbeitsweise nicht mehr auf.
Eine ausreichende Haltbarkeit der Konverterausmauerung wird durch Verwendung von bindemittellosen, unter hohem Druck gepressten Dolomit-oder Magnesitsteinen hoher Feuerfestigkeit, gegebenenfalls auch durch eine nicht mehr birnenartige, sondern zylindrische Formgebung des Konverters erreicht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von Windfrischstahl, insbesondere Thomasstahl, mit verbesserten Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass das Roheisen im Konverter auf 0-1 bis 0-2 % Kohlenstoffbei sehr heisser Chargenführung verblasen wird, der vorgeblasene Stahl in einer Pfanne mit einer hochbasischen, eisenoxydreichen Schlacke kräftig durchgemischt und - ohne abzuschlacken-nach kurzem Nachblasen in einem zweiten oder dem gleichen Konverter, gegebenenfalls unter Zusatz geringer Mengen von Aufheizmitteln in einer Pfanne, mit vorgeschmolzener oder fester Feinungsschlacke behandelt wird.