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Verfahren zur Herstellung von Stahl durch Windfrischen von
Roheisen im Konverter oder Drehofen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahl durch Windfrischen von Roheisen im Konverter oder Drehofen.
Bei Stahlerzeugungsverfahren ist zwecks Verschlackung der in dem Roheisen enthaltenen Verunreinigungen, insbesondere des Phosphors und des Siliziums, ein Zusatz von Feststoffen, wie z. B. Kalk, erforderlich.
Nach einem bekannten Verfahren werden die gesamten Feststoffe oder ein Teil derselben im fein verteilten Zustand in einem oxydierenden, zum Frischen dienenden Gas oder Gasgemisch suspendiert von oben her auf oder in das Bad eingeführt.
Diese Art der Zuführung der Zusätze bietet grosse Vorteile und ermöglicht insbesondere die Entphos- phorung des Bades gleichzeitig mit oder sogar vor der Entkohlung zu bewirken, was lange Zeit hindurch als undurchführbar galt.
Das Problem ist jedoch komplexer als es vielleicht zunächst erscheinen mag ; wenn auch die direkte und einfache Anwendung dieses Verfahrens obige Möglichkeit bietet, was von besonders grossem Vorteil ist, müssen doch gewisse Bedingungen eingehalten werden, damit der gemäss diesem Verfahren durchgeführte Frischvorgang nicht mit Nachteilen verbunden ist, die dieses Verfahren wenig wirtschaftlich' gestalten.
Gemäss vorliegender Erfindung sollen vor allem die Bedingungen angegeben werden, die bei dem In Rede stehenden Verfahren eingehalten werden müssen, um es wirtschaftlich durchführen zu können, z. B. um nicht die Verfahrensdauer übermässig zu verlängern und um an Stelle von Erzen als Kühlmittel Schrott verwenden zu können, was häufig vorteilhaft ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge der dem Bad zugesetzten Verschlackungsstoffe höchstens gleich der Menge ist, die insgesamt aufgewendet werden müsste, um dieselbe Schmelze mit bekannten Windfrischverfahren, bei welchen die Verschlackungsstoffe in stückiger Form zugesetzt werden, zu behandeln, und dass das Windfrischverfahren in zwei, durch eine Abschlackung getrennten Phasen durchgeführt wird, wobei der Übergang von der ersten zur zweiten Phase erfolgt, sobald die Einblasedauer der ersten Phase, in % (A) der gesamten Einblasedauer ausgedrückt, zwischen 55 und 85 beträgt, und dass die während der ersten Phase eingeblasene Sauerstoffmenge, in % (B) der für den gesamten Frischprozess erforderlichen Sauerstoffmenge zwischen 55 und 85 beträgt,
wobei die Zahlen A und B um höchstens 10 Einheiten voneinander verschieden sind, und dass die durchschnittliche, während der ersten Phase eingeblasene Menge an Verschlackungsstoffen pro m3 des oxydierenden Gases zwischen 20% und 80% der durchschnittlich während der zweiten Phase des Frischprozesses pro m3 des oxydierenden Gases eingeblasenen Menge an Verschlackungsstoffen beträgt.
Es wurde festgestellt, dass man vorteilbafterweise die Gesamtmenge der Verschlackungsstoffe oder Schlackenbildner auf höchstens 80% derjenigen Menge herabsetzen kann, die gemäss der nach bekannten Verfahren üblicherweise zum Verschlacken des Phosphors und des Siliziums des zu behandelnden Roheisens erforderlich ist.
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So werden zum Frischen von Thomas-Roheisen mit einem Phosphorgehalt von 20/0 und einem Siliziumgehalt von 0, 3% in bekannten Verfahren 115 - 125 kg Kalk pro Tonne Roheisen eingesetzt. Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird man vorteilhafterweise höchstens 92-100 kg Kalk pro Tonne Roheisen verwenden. Zum Frischen von Hämatit-Roheisen mit einem Phosphorgehalt von 0, 2go und einem Siliziumgehalt von 1, 30/0 wird man in bekannten Verfahren 70-80 kg Kalk pro Tonne Roheisen einsetzen, wogegen man in dem erfindungsgemässen Verfahren vorteilhafterweise höchstens 56-64 kg Kalk pro Tonne Roheisen verwenden wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn man fein verteilten Kalk als Zusatzstoff verwendet. Ferner wurden besonders gute Resultate erzielt, wenn technisch reiner Sauerstoff, der die fein verteilten Stoffe enthielt, als einziges oxydierendes Gas von oben her in einen Konverter mit vollem Boden eingeführt wurde.
Eine erste Entschlackung kann vorteilhafterweise nach der ersten Verfahrensphase vorgenommen werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist gleichfalls auch dann anwendbar, wenn ein Teil, vorzugsweise ein nicht beträchtlicher Teil des zum Frischen erforderlichen oxydierenden Gases durch den Boden des Konverters eingeblasen wird.
Mit Hilfe des Verfahrens gemäss vorliegender Erfindung konnte man Stahl mit einem niederen Phosphorgehalt ohne bedeutenden Verlust von Eisen in der Schlacke sowie eine an Phosphorsäureanhydrid besonders reiche Schlacke erhalten.
Ferner ermöglichte das erfindungsgemässe Verfahren auch einen verhältnismässig hohen Kohlenstoffgehalt in dem Stahlbad nach Entfernung des Phosphors beizubehalten.
Zwecks Erläuterung der Erfindung wird ein Ausführungsbeispiel, ohne Einschränkung der Erfindung auf dieses, angegeben.
In einen Konverter mit vollem Boden wurden 25 Tonnen Roheisen sowie 400 I : g Kalk eingebracht.
Das Roheisen enthielt :
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% Phosphor3, 7% Kohlenstoff und
0,5 % Mangan.
Während der ersten 13 Minuten wurden dann von oben her 1050 m3 technisch reiner Sauerstoff eingeblasen, der im Durchschnitt 0,7 kg Kalk pro m3 Sauerstoff enthielt. Nach einer Entschlackung, bei der eine 2e Phosphorsäureanhydrid und 6% Eisen enthaltende Schlacke erhalten wurde, wurde das Einblasen von oben her 5 Minuten fortgesetzt und hiebei 350 m3 technisch reiner Sauerstoff, der 3, 3 kg Kalk pro m3 Sauerstoff enthielt, eingebracht. Die Menge an hinzugefügtem Schrott betrug 250 kg pro Tonne Roheisen.
Das nach diesem Verfahren erhaltene Roheisen enthielt 0, 0190/0 Phosphor und 0, 075% Kohlenstoff.
Gemäss dem bekannten Verfahren hätte man ungefähr 3000 kg Kalk einführen müssen, wogegen in vorstehendem Fall ungefähr 2290 kg Kalk hinzugefügt wurden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Stahl durch Windfrischen von Roheisen im Konverter oder Drehofen, nach welchem ein oxydierendes Gas oder Gasgemisch, welches die gesamten oder den grösseren Teil der für das Verfahren erforderlichen Verschlackungsstoffe in Suspension in feinverteiltem Zustand enthält, von oben her auf oder in das Bad eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge der dem Bad zugesetzten Verschlackungsstoffe höchstens gleich der Menge ist, die insgesamt aufgewendet werden müsste, um dieselbe Schmelze mit bekannten Windfrischverfahien, bei welchen die Verschlackungsstoffe in stückiger Form zugesetzt werden, zu behandeln, und dass das Windfrischverfahren in zwei, durch eine Abschlackung getrennten Phasen durchgeführt wird, wobei der Übergang von der ersten zur zweiten Phase erfolgt,
sobald die Einblasedauer der ersten Phase, in % (A) der gesamten Einblasedauer ausgedrückt, zwischen 55 und 85 beträgt, und dass die während der ersten Phase eingeblasene Sauerstoffmenge, in % (B) der für den gesamten Frischprozess erforderlichen Sauerstoffmenge zwischen 55 und 85 beträgt, wobei die Zahlen A und B um höchstens 10 Einheiten voneinander verschieden sind, und dass die durchschnittliche, während der ersten Phase eingeblasene Menge an Verschlackungsstoffen pro m3 des oxydierenden Gases zwischen 201o und 801a der durchschnittlich während der zweiten Phase des Frischprozesses pro m3 des oxydierenden Gases eingeblasenen Menge an Verschlackungsstoffen beträgt.