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Verfahren zur Erzeugung eines im Thomaskonverter erblasenen Stahles mit den Gütewerten und den technologischen Eigenschaften eines
Elektro-Stahles Elektro-Stähle zeichnen sich durch ihre besonders niedrigen Gehalte an Phosphor und Schwefel sowie durch ihre Reinheit an nichtmetallischen Verunreinigungen aus, die vielfach bei andern Stählen als Folge des im Stahl vorhandenen und mit Desoxydationsmitteln, z. B. Aluminium, abgebundenen Sauerstoffes als Einschlüsse auftreten.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung und Behandlung eines im Thomaskonverter erblasenen Stahles mit dem Ziel, einen Stahl zu gewinnen, der gütemässig allen an einen Elektro-Stahl zu stellenden Anforderungen entspricht.
Das Verfahren besteht in der Kombination an sich bekannter Verfahrensschritte, nämlich :
Ein weitgehend vorentschwefeltes Roheisen wird in an sich bekannter Weise im Thomaskonverter zu einem stickstoffarmen Stahl heruntergeblasen, weitgehend abgeschlackt und unter Zugabe einer so bemessenen staubförmigen Feinkalkmenge nachgeblasen, dass der P 0-Gehalt der Endschlacke unter ION liegt, wonach die Schmelze in der Pfanne aufgekohlt und gegebenenfalls auf den gewünschten Mn-Gehalt auflegiert wird und anschliessend einem Unterdruck ausgesetzt wird, währenddem durch Einleiten von inerten Gasen, z. B. Argon, eine
Badbewegung erzeugt und unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes die noch fehlenden Legierungsele- mente zugegeben werden, wonach die Schmelze unter Schutzgasatmosphäre vergossen wird.
Der bedeutende Fortschritt dieses Verfahrens besteht darin, dass es gelingt, eine Schmelze von 40 t - einschliesslich des Konverterverfahrens und aller nachfolgenden Massnahmen - in etwa 1 Std. 10 min fertigzustellen, während für eine direkt im Elektro-Ofen erzeugte Schmelze etwa gleicher Menge und
Zusammensetzung zirka 5 1/2-6 1/2 Std. benötigt werden.
Bezüglich des P 0-Gehaltes sei noch bemerkt :
Das Verfahren geht von einem normalen Blasprozess im Konverter aus, an dessen Ende die Schmelze abgeschlackt wird. Das Abschlacken geht bekanntlich so vor sich, dass der Konverter in eine solche Stel- lung gekippt wird, in der die obenauf schwimmende Schlacke ablaufen kann. Mit sinkender Schlacken- menge bzw. -schichtstärke erhöht sich, zufolge der runden Ausbildung der Konvertermündung, der An- teil des mitablaufenden Stahles, so dass also im Hinblick auf den Stahlverlust dem Abschlacken eineobere
Grenze gesetzt ist. Ein zigues Abschlacken würde das Konverterverfahren aus diesem Grunde praktisch unwirtschaftlich machen.
Eine etwa 75%ige Abschlackung ist in etwa normal, und höhere Abschlackungen hängen weitgehend von der Geschicklichkeit des Konvertersteuermannes ab, sollen die Stahlverluste nicht unerträglich hoch werden. Eine nur etwa 80 - 850/0 abgeschlackte Schmelze ist im allgemeinen schon eine "gut abgeschlackte"Schmelze. Daraus ergibt sich, dass immer mit einer gewissen Restschlacke, die zwi- schen 15 und 25% der Gesamtschlackenmenge beträgt, gerechnet werden muss. Es muss aber weiter damit gerechnet werden, dass dieser Rest der Erstschlacke natürlich auch die hohen PO-Gehalte aufweist, die sich aus der Entphosphorung der ersten Blasperiode ergeben.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass einem P0-Gehalt in der Zweitschlacke von unter 10% eine besondere Bedeutung zukommt. Die bisherige Auffassung, dass der (Fe)-Gehalt der Endschlacke
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einer Thomasschmelze massgebend für die erreichte Entphosphorung sei, ist nicht länger aufrechtzuerhal- ten. Es bestehen vielmehr eindeutige Zusammenhänge zwischen dem PO-Gehalt der Endschlacke und dem Endphosphor-Gehält einer solchen Schmelze.
Die Badbewegung kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, z. B. indem das inerte Gas mit Hil- fe eines mit feuerfesten Massen umkleideten Rohres und einem an seinem Ende angeordneten porösen
Stopfen eingeleitet wird. Es ist auch möglich, die Badbewegung dadurch hervorzurufen, dass einzelne poröse Steine in der Pfannenausmauerung mit entsprechenden Zuleitungen versehen sind, durch die das
Gas eingeleitet wird. Selbstverständlich darf Druck und Menge der Gase nicht so gross sein, dass die Lei- stung der den Unterdruck erzeugenden Pumpe überschritten wird.
Eine weitere Möglichkeit, eine Badbewegung zu erzeugen, besteht darin, dass eine Pfanne verwen- det wird, deren Mantel vorzugsweise in der unteren Hälfte und im Boden Ausnehmungen und/oder Bohrun- gen aufweist. Es hat sich nämlich gezeigt, dass der Unterdruck in einer solchen Pfanne nicht nur-wie üblich - von der Oberfläche des Schmelzbades her und damit in beschränkter Tiefe wirksam ist, sondern dass die Porosität der Ausmauerung ausreicht, um auch in den unteren Schichten der Pfanne wirksam zu . werden. Er ruft auch hier eine Verschiebung des Gleichgewichtes der im Bad enthaltenen Gase, im be- sonderen von Kohlenstoff und Sauerstoff hervor und bewirkt durch die sich als Folge der Reaktionen bil- dendenKohlenmonoxyd-Blasen, die zur Badoberfläche aufsteigen, eine Badbewegung, die von den unteren
Partien bzw. vom Boden der Pfanne ausgeht.
Abschliessend wird sodann der Stahl vorzugsweise unter einer
Schutzgasatmosphäre vergossen.