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Verfahren zur Herstellung von schwefelarmem Stahl besonderer Schlackenreinheit
Es ist bekannt, dass der Ablauf chemischer Reaktionen bei der Stahlherstellung durch die Trägheit der Diffusionsvorgänge behindert wird.
Man hat deshalb in Massenstahlwerken und auch in Edelstahlwerkcn durch eine bewusste weitgehende Ausnützung der relativen Bewegung zwischen der geschmolzenen Schlacke und dem flüssigen Stahl mit Erfolg den Ablauf der chemischen Umsetzungen beschleunigt. Dadurch ist es gelungen, die Zeiten für den Ablauf bestimmter Reaktionen auf Minuten zu beschränken.
Für die Entschwefelung hat man z. B. eine in besonderen Öfen synthetisch hergestellte dünnflüssige eisenoxydularme Schlacke mit dem in einem anderen Ofen erschmolzenen Stahl durchwirbelt, indem man die synthetische
Schlacke in eine Pfanu ? abgoss und anschliessend den Stahl im kräftigen Strahl auf die flüssige
Schlacke fliessen liess. Durch die so erzielte
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auch schon vorgeschlagen, solche Schlacken in fester Form 7ur Behandlung des flüssigen Stahles zu verwenden. Ferner wurden zur Entschwefelung und Entschlackung von flüssigem Stahl trockene Stoffe verwendet, die auch eine hohe Affinität zur Kieselsäure aufweisen, wie Alkalien, Erdalkalien u. dgl. Gemische, welche Kalk im gebrannten oder ungebrannten Zustand in wesentlichen Mengen enthalten, sind aber fiu die Herstellung hochwertiger Stähle nicht geeignet.
Es wurde nun gefunden, dass zur Entschwefelung und Entschlackung des flüssigen Stahles, insbesondere zur Abscheidung der fein verteilten Kieselsäure, die Verwendung von basischer fe esoxydationsschlacke in zer-
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anderen Stahlöfen stammen kann, ist im Gegensatz zu gebranntem Kalk nicht oder kaum . topisch, hat eine grosse Reaktionsfläche md gewährleistet die geeignete chemische Zu- sammensetzung, weil nur Schlacken mit niedrigen Metalloxydgehalten unter etwa 5% FeO bzw.
MnO oder Cr20 durch die Modifikation- änderung während der Abkühlung unter etwa 300 C zu Pulver zerfallen. Dieses Schlackenpulver kann sehr leicht aus dem in allen Lichtbogenöfen üblichen Desoxydationsschlacken, die
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der praktischen Ausführung des Verfahrens gemäss der vorliegenden Erfindung geht man zweckmässig so vor, dass man den schmelzflüssigen Stahl, der sowohl im basischen wie im sauren Ofen erschmolzen sein kann, in eine Pfanne eingiesst, auf deren Boden man vorher eine entsprechende Menge des Schlackenpulvers eingebracht hat. Durch die Vermischung des flüssigen Stahles mit dem Schlackenpulver erreicht man eine weitgehende Entschwefelung und gleichzeitig eine Abscheidung der fein verteilten Kieselsäure, die aus der Ofenschlacke stammen kann oder bei der Desoxydationsreaktion ausgefällt wurde.
Diese Kieselsäure ist die Ursache für die bekannt schwierige Warmverarbeitbarkeit, insbesondere hochlegierter, sauer erschmolzener Stähle. Das gleiche gilt für Titan-und Zirkonsäure und ähnliche Säuren. Der schädliche Einfluss dieser Säuren kommt auch bei den Querwerten zum Ausdruck. Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich daher besonders für die Herstellung solcher Stahllegierungen, von denen besondere Gütewerte in der Querrichtung verlangt werden.
Eine auf diesem Wege erzielte wesentliche
Verbesserung der Verarbeitbarkeit konnte z. B. an einem hochlegierten Ventilkegelstahl mit 20% Chrom, 10% Nickel und 1% Wolfram festgestellt werden.
Bei einer rostfreien Stahlqualität für Motoren, die unter Seewasserkühlung laufen, wurde durch
Ausscheidung der schädlichen Kieselsäure das
Ausbringen an fehlerlosen Knüppeln von 67% auf 74% erhöht.
Eine Stahlschmelze hatte vor dem Abgiessen aus einem basischen Siemens-Martinofen einen
Schwefelgehalt von 0. 049% ; nach der Durch- mischung mit zerrieselter Desoxydationsschlacke aus einem basischen Lichtbogenofen betrug ihr Schwefelgehalt nur mehr 0-025%.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung ist, dass ein Schlackenschmelz-
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ofen zur synthetischen Herstellung der zur Durchmischung mit dem flüssigen Stahl notwendigen Schlacke nicht benötigt wird, weil bei den meisten kombinierten Stahlwerken genügend basisch arbeitende Lichtbogenöfen vorhanden sind, aus denen die Desoxydationsschlacke für die Behandlung des flüssigen Stahles aus z. B. sauer zugestellten Lichtbogenöfen oder aus kernlosen Induktionsöfen in ausreichendem Masse zur Verfügung steht.