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Verfahren zur Herstellung von Stahl im Konverter
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einem bestimmten Rohr den Blasdruck vergrössert bzw. verringert, man damit auch automatisch die Geschwindigkeit des Strahles und den Druck des auf das Bad auftreffenden Strahles vergrössert bzw. vermindert.
Diese abwechselnde Behandlung ist auch zu erreichen, indem man die Spitze der Frischlanze bei der Einführung von phosphorentziehenden
Mitteln der Oberfläche des Metallbades nähert und bei dem Einblasen von oxydierendem Gas ohne Hinzufügung von phosphorentziehendem Material die Lanzenspitze zurückzieht.
Weiters kann diese abwechselnde Behandlung aber auch durch Kombination der beiden oben beschriebenen Verfahren erreicht werden.
Die Periode des Wechsels der Stellungen der Lanze und/oder des Wechsels des Druckes kann im Verlaufe einer und derselben Charge variiert werden. Vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn man das Einblasen bei hohem Druck und tiefer Stellung beginnt und diese Stellung und/ oder den Druck nach je 30 Sekunden bis 5 Minuten verändert.
Es wurde insbesondere als vorteilhaft gefunden, das beschriebene Verfahren während der ersten Verfahrensstufe des Frischens anzuwenden, während welcher sich das Schäumen entwickelt, und dann so weiter zu verfahren, dass man mit einem immer grösser werdenden Druck einbläst, indem man entweder den Abstand des Lanzenrohres vom Bad verringert oder indem man mehr Kalk einführt und nötigenfalls die Menge an zugeführtem Sauerstoff verringert.
Es wurde wohl schon vorgeschlagen, mit einer periodisch gehobenen und gesenkten Frischlanze oxydierende Gase auf das Metallbad zu blasen, auch wurde schon der Vorschlag gemacht, dieses Einblasen mit variablem Druck durchzuführen. Aber diese bereits bekannten Verfahren führen nicht zu einer genügenden Reaktionsfähigkeit der Schlacke vom Chargenanfang an ; daraus folgt, dass die Behandlung am Anfang gemässigt werden muss, um eine Schlacke mit einem hohen Gehalt an FeO zu bilden, welche imstande ist, die Zusätze zu verflüssigen, was seinerseits wieder zu
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einer Schlacke mit sehr hohem Eisengehalt führt, die zu Auswürfen neigt.
Bei den bekannten Einblasverfahren von hoher
Stellung aus oder von hoch und nieder, welche das Einblasen von phosphorentziehenden Mitteln in Pulverform oder in Körnchenform vorsehen, kommt man recht schnell zur Bildung einer flüssigen Schlacke, aber wenn das Einblasen phosphorentziehender Mittel bei hohem Druck und/oder mit einer in kurzem Abstand vom Metallbad befindlichen Lanze durchgeführt wird, dickt sich die Schlacke sehr rasch ein und der Phosphorentzug geht schliesslich nur in der Nähe der Lanze vor sich, was zu einem übertriebenen Verbrauch an phosphorentziehenden Mitteln und zu einer Schlacke führt, die sich schwer abziehen lässt und einen niederen Handelswert besitzt.
Anderseits führt das Einblasen des phosphorentziehenden Mittels bei niedrigem Druck und/ oder mit der Lanzenspitze in grossem Abstand vom Metallbad zu einem wesentlichen Verlust an phosphorentziehenden Mitteln, die mit den Abgasen entweichen und weiters zu einer stark oxydierten Schlacke, die entweder einen bedeutenden Metallverlust oder, wenn man durch Kohlenstoff den FeO-Gehalt der Schlacke herabsetzen will, zu Auswürfen führt.
Bei der erfindungs gemässen Kombination der bekannten Einblaseverfahren für phosphorentziehende Mittel in Pulver- oder Körnchenform und der Verfahren, die ein Abwechseln der Stellung der Lanze und/oder des Einblasedruckes vorsehen, kommt man nicht nur zu einer Steigerung der Wirkung der vorgenannten Verfahren, sondern es ergeben sich darüber hinaus zusätzliche Vorteile dieser Art der Kombination.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt in seiner Wirkung, bereits am Anfang und während
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zu erhalten. Sie ermöglicht jederzeit die Abziehung einer flüssigen Schlacke mit niederem Eisengehalt und einem hohen Gehalt an P2Os, woraus sich nach Bildung einer neuen Schlacke die Möglichkeit ergibt, einen Stahl mit sehr niedrigem P-Gehalt ohne wesentlichen Eisenverlust zu erhalten. Ausserdem ist wegen des niedrigen Eisengehaltes und der Flüssigkeit der Schlacke, ein Einblasen ohne Gefahr von Auswürfen bei sehr schnellem Verlauf möglich. Schliesslich ergibt das Verfahren nur minimale Verluste an phosphorentziehenden Mitteln bei der Einblasung und erlaubt einen guten Phosphorentzug mit einem Minimum von phosphorentziehenden Mitteln.
Als phosphorentziehende Mittel in Pulver- oder Körnchenform kann man alle Alkali- oder Erdalkalioxyde allein oder in Mischung, wie auch vorfabrizierte Schlacken verwenden.
Doch kann in bestimmten Fällen auch die Verwendung von Alkali- oder Erdalkalikarbonaten vorteilhaft sein.
Die wirtschaftlichsten Ergebnisse sind indessen mit Kalk oder pulverisierten oder gekörnten Mischungen von Kalk und Kalkstein, denen nach Bedarf zusätzlich Metalloxyde und/oder Zuschläge hinzugefügt werden, zu erreichen.
Das Verfahren ist mit allen Arten von Eisen anwendbar, vom Thomaseisen mit hohem PGehalt bis zu den Hämatiten mit niedrigem P-Gehalt.
Die beiden nun folgenden Anwendungsbeispiele des Verfahrens nach der Erfindung sind nur Einzelbeispiele, auf welche die Erfindung nicht eingeschränkt ist.
Beispiel l :
1. Phase : In einen Konverter mit vollem Boden wurden 24t Thomas-Roheisen, Schrott und erforderliche Erze sowie etwas Kalk eingebracht und das Frischen mittels einer einfachen Lanze, die mit einem langhalsigen Rohr versehen war, begonnen, indem während der ersten Minute 90 Nm3 Sauerstoff und 50 kg Kalk eingeblasen wurden, wobei sich das Rohrende 1, 70 m oberhalb des Bades befand. Währendder folgenden neun Minuten wurde das Einblasen so fortgesetzt, dass abwechselnd jeweils
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und je eine Minute bei einer Entfernung von 1, 80 m vom Bad 70 Nma/min Sauerstoff ohne Kalk eingeblasen wurden.
Für das Einblasen ohne Kalk hätte man andere Entfernungen des Lanzenrohres vom Bad als die angegebene Entfernung (1, 80 m) wählen können, wenn man für einen Sauerstoffdruck und dementsprechend auch einen Sauerstoffzusatz sorgt, der umso schwächer wird, je mehr das Lanzenrohr dem Bad genähert wird. Sobald das Schäumen bei ungefähr der neunten Minute eingesetzt hat, wurde das Lanzenrohr zwischen der neunten und der fünfzehnten Minute allmählich gesenkt, wobei während dieser Zeit 70 Nm"Sauerston/min und 120 kg/min Kalk eingeblasen wurden. Nach der fünfzehnten Minute, während welcher die Entfernung des Lanzenrohres vom Bad nicht mehr als 1, 20 m betrug, wurde der Konverter zum Abschlacken gekippt.
Zu diesem Zeitpunkt war der Kohlenstoffgehalt des Stahles 0, 89% und der Phosphorgehalt 0, 22%.
2. Phase : Während der 2. Phase wurden folgende Blasvorgänge zweimal wiederholt :1 Minuten bei einem Abstand von 1, 20 m vom Bad mit 70 Nm/min Sauerstoff und 250 kg/min Kalk und eine halbe Minute bei einer Entfernung von 1, 50 m vom Bad mit 70 Nm/min Sauerstoff ohne Kalk.
Der schliesslich so erhaltene Stahl enthielt vor
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Ausgangsmaterial verwendete Roheisen enthielt laut Analyse : Kohlenstoff 3, 7%, Phosphor 1, 95% ; Mangan 0, 38% ; Silizium 0, 30%.
Beispiel 2 : Bei dieser erfindungsgemässen Ausführungsweise wurde ein doppeltes Lanzenrohr verwendet, das aus einer mittleren mit der in Beispiel 1 verwendeten identischen Leitung
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und aus einer diese umgebenden ringförmigen Leitung bestand.
Die Verfahrensweise gemäss Beispiel 2 unterschied sich von der in Beispiel 1 angewendeten durch folgendes :
1. In der ersten Periode vor dem Schäumen und um dieses einzuleiten wurden gleichzeitig
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stoff durch die Ringleitung, an Stelle der im Beispiel 1 eingesetzten 70Nm3/min ohne Kalk eingeblasenen Sauerstoff, eingeblasen.
2. Während der Periode des Schäumens und um dieses leichter unter Kontrolle halten zu können, wurde die Sauerstoffzufuhr durch die äussere Leitung abgestellt und durch das mittlere Rohr 70 Nm3/min Sauerstoff und 120 kg/min Kalk eingeblasen, wobei man das Lanzenrohr allmählich oder plötzlich bis auf eine Entfernung von 1, 20 m vom Bad senkte. Sobald das Schäumen zu stark zu werden begann, wurde das Einblasen durch die äussere Leitung unter Verwendung von Kohlendioxyd wieder aufgenommen.
Das folgende Verfahren, nämlich die zwischengeschaltete Abschlackung und die zweite Phase des Frischens war identisch mit dem Verfahren gemäss Beispiel 1.
Bei Anwendung dieser Verfahrensweise wurden mit 23 t Thomas-Roheisen mit einem Phosphorgehalt von 2, 00% und einem Siliziumgehalt von 0, 52% als Ausgangsmaterial folgende Resultate erhalten :
Stahlanalyse am Ende der ersten Phase : 0, 79% Kohlenstoff und 0, 20% Phosphor.
Stahlanalyse am Ende des Blasvorganges : 0, 04% Kohlenstoff und 0, 017 o Phosphor.
Im Verlaufe des Frischverfahrens gemäss Beispiel l oder gemäss Beispiel 2 kann man auch zwei Abschlackungen einschalten, die erste bei einem Kohlenstoffgehalt von ungefähr 1, 3% und die zweite bei einem Kohlenstoffgehalt von ungefähr 0, 3%.
In den beiden Beispielen wurde die Endschlacke in dem Konverter belassen und für den folgenden Ansatz verwendet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Stahl im Konverter, bei welchem man im Konverter von oben her mittels eines Strahlrohres das ganze oder einen Teil des Frischgases einbläst, welches in Suspension in gekörnter oder pulverisierter
Form den ganzen oder einen Teil der phosphor- entziehenden Mittel enthält, die für die Durch- führung des Verfahrens notwendig sind, dadurch gekennzeichnet, dass man im Verlaufe einer und derselben Charge das Einblasen von phosphor- entziehenden Substanzen auf oder in das Metall- bad mit dem Einblasen von oxydierendem Gas auf und/oder in die das Metallbad bedeckende
Schlacke abwechselt.