CH407191A - Verfahren zum Feinen von Roheisen in einem elektrischen Lichtbogenofen - Google Patents

Verfahren zum Feinen von Roheisen in einem elektrischen Lichtbogenofen

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CH407191A
CH407191A CH7410759A CH7410759A CH407191A CH 407191 A CH407191 A CH 407191A CH 7410759 A CH7410759 A CH 7410759A CH 7410759 A CH7410759 A CH 7410759A CH 407191 A CH407191 A CH 407191A
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Oestberg Jan-Erik
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Oestberg Jan Erik
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Description


  Verfahren     zum    Feinen von Roheisen in einem     elektrischen        Lichtbogenofen       Die vorliegende Erfindung     betrifft    ein Verfahren  zum Feinen von Roheisen in einem elektrischen       Lichtbogenofen.     



  Seit Ende des Zweiten Weltkrieges werden Licht  bogenöfen in     vermehrtem    Umfang nicht nur zur Her  stellung von Edelstählen, sondern auch von Stählen  normaler Güte verwendet. Die Roheisen- und Schrott  preise lassen vielfach die Herstellung in Lichtbogen  öfen kostenmässig vorteilhafter erscheinen als in ba  sischen     Siemens-Martin-Öfen.        Während    sich jedoch  der     Lichtbogenofen    in der Schrottschmelzung als  überlegen erwies, war den Bemühungen der     Feinung     von Roheisen in grossem Masstabe trotz zufrieden  stellender Ergebnisse in vereinzelten Versuchen bis  lang noch kein Erfolg beschieden. Solange hierin  kein Wandel eintritt, wird der Ausbreitung des Licht  bogenofens eine Grenze gesetzt sein.  



  Rein theoretisch erscheint der Gedanke der     Fei-          nung    von Roheisen in einem     Lichtbogenofen    sehr  verlockend. Bei dem     Feinungsprozess    handelt es sich  um einen Frischprozess, bei dem zum Frischen ent  weder gasförmiger oder aus dem Erz abgeleiteter  Sauerstoff verwendet werden kann. Gasförmiger  Sauerstoff wird weitestgehend bei den sogenannten       Druckluft-Stahlherstellungsverfahren,    z.

   B. im     Besse-          merverfahren,        Thomasverfahren    oder bei den     nnoder-          nen        Sauerstoff-Stahlherstellungsverfahren,    verwendet.  Der     Siemens-Martin-Ofen    stellt in dieser Hinsicht       gewissermassen    einen     Kompromiss    dar. Der bei der       Feinung    verwendete Sauerstoff kommt zwar zu  einem wesentlichen Teil aus den Verbrennungsgasen,  wird aber zu einem weiteren wesentlichen Teil auch  mit dem Speiseerz zugeführt.

   Im     Lichtbogenofen     lässt sich die     Frischung    ausschliesslich mit Eisenerz  durchführen. Es ist     wirtschaftlich    von grosser Bedeu  tung, dass, da ein gewisser Eisenverlust in Form von    Eisenoxyden eintritt, die mit Druckluft arbeitenden  Verfahren eine geringere Ausbeute ergeben, während  die Verfahren, die Sauerstoff aus dem Erz verwen  den, als Ergebnis der Reduktion des verwendeten  Erzes einen gewissen Eisenzugang verzeichnen. Die  ser Zugang ist, wenn die     Frischung    ausschliesslich  mit Erz ausgeführt wird, sehr beträchtlich.

   Der     Roh-          eisen-Erz-Prozess    ist deshalb bei einem normalen  Preisverhältnis zwischen Erz und Schrott den Druck  luftverfahren theoretisch absolut vorzuziehen.  



  In der Praxis sieht die Situation jedoch wesent  lich anders aus, und zwar auf     Grund    des komplizier  ten Charakters der     Kohlenstoffreaktion,    d. h. der me  tallurgischen Reaktion, bei der der     Kohlenstoffgehalt     des Roheisens oxydiert und im wesentlichen Kohlen  oxyde bildet. Diese     Reaktion    lässt sich durch fol  gende Formel ausdrücken:       Fe0+C=CO+Fe     Die Reaktion ist in hohem Grade     endotherm.    In den  mit Druckluft arbeitenden Verfahren erhält man die  erforderliche Wärme aus der stark     exothermischen     Reaktion, bei der sich Eisenoxyd durch die Verbren  nung von Eisen mit gasförmigem     Sauerstoff    bildet.

    Bei Verwendung von Sauerstoff aus Erz muss die       Wärme    von aussen her zugeführt werden, was im       Siemens-Martin-Ofen    die Flamme und im elektri  schen     Lichtbogenofen    der Lichtbogen besorgt.  



  Die     physikalische    Ungleichheit bedingt einen Un  terschied im Reaktionsmechanismus, der von Bedeu  tung ist. Bei den     Druckluftverfahren    werden die Gas  bläschen dem     geschmolzenen    Bad zugeführt.     BeiVer-          wendung    von Erz bilden sich die Bläschen jedoch in  nerhalb des Bades, ein Mechanismus, der sehr träge  und vielleicht noch nicht völlig     beherrscht    wird. Eine  spontan erfolgende Bläschenbildung scheint enorme  Drücke zu erfordern.

   Eine normale Kohlenstoffreak-           tion    setzt deshalb nicht ein, bevor die     Schmelze    bis  zum Boden durch und durch erhitzt ist, so dass ein  gewisser     Impfeffekt    vom Boden erhalten wird. Hier       liegt,    rein schematisch, einer der Gründe für die der       Kohlenstoffreaktion    bei Verwendung von Erz inne  wohnende Trägheit.

   Ein weiterer ernster Nachteil  liegt darin, dass die Erzbeschickung zwar so durch  geführt werden kann, dass das Erz teilweise in direk  ten Kontakt mit dem     geschmolzenen    Bad kommt,  dass es aber dennoch in der Hauptsache indirekt  über die Schlacke     reagiert.    Das Eisenerz muss in je  dem Fall von oberhalb des Bades eingeführt werden  und der     Sauerstoff    sich nach unten verbreiten oder  durch irgendeine     Art    von Umrühren den unteren Tei  len der     Schmelze    zugeführt werden. In beiden     Fällen     spielt die Löslichkeit des     Sauerstoffes        eine    entschei  dende Rolle.

   Die Frischgeschwindigkeit kann des  halb bei verschiedenen     Kohlenstoffgehalten    sehr un  terschiedlich sein, und zwar ist sie gewöhnlich bei  niedrigen Kohlenstoffgehalten wesentlich grösser als  bei höheren     Kohlenstoffgehalten.     



  Eine weitere Ursache der Trägheit der     Kohlen-          stoffreaktion    beruht bisweilen auf der Schwierigkeit  der Gasbläschen, das Bad zu verlassen. Die Gasbläs  chen sind im Gewicht wesentlich leichter als die       Schmelze    und werden beschleunigt nach oben aus  der     Schmelze    herausgetrieben, wobei die     Aufsteig-          geschwindigkeit    unter anderem durch die Viskosität  der     Schmelze    und die Grösse der Bläschen     bestimmt     wird. Starke Viskosität der     Schmelze    bewirkt, auch  bei den     Druckluftverfahren,    beträchtliche Verzöge  rung in der Reaktion.

   Im     Siemens-Martin-Ofen    und  im elektrischen     Lichtbogenofen    stellt die Viskosität  der Schlacke noch ein zusätzliches     Hindernis    dar. Bei  diesen Verfahren, in denen in gewissen Phasen die  Gasbläschen in nur     äusserst    geringer, zuweilen kol  loidaler Grösse ausgeschieden werden, kann das Auf  steigen der Bläschen so langsam vor sich gehen, dass  sowohl Bad wie Schlacke voll von kleinen Gasbläs  chen sind. Die     Kohlenstoffreaktion    geht dann in ein  Aufschäumen über. Schäumende Schlacke und schäu  mende     Schmelze    wirken sich jedoch nicht günstig auf  eine rasche     Wärmeüberführung    oder rasche metallur  gische Reaktionen aus.

   Dies lässt sich in gewissem  Ausmass infolge des Vermögens des Lichtbogens, die  Schlacke zumindest zu einem gewissen Grad zu  durchdringen, in einem     Lichtbogenofen    besser bewir  ken. Zusätze, die die     Fliessbarkeit    der Schlacke ver  bessern, wie überhaupt alle die Schlackenmenge klein  haltenden Massnahmen stellen zusätzliche Hilfen dar.  



  Während man bei einer rein theoretischen über  legung zu dem Schlussatz kommt, dass der in     einem     elektrischen     Lichtbogenofen    durchgeführten Kohlen  stoffreaktion unter häufig obwaltenden Umständen  aus     wirtschaftlichen    Erwägungen absolut der Vorzug  zu geben ist, sind es insbesondere die aufgezeigten  Momente, die die Produktivität des     Verfahrens    in  einem     derartigen    Ausmass verringern, dass in der  Praxis die     Druckluftverfahren    die     führende    Rolle  spielen. Ganz krasse Urteile besagen, dass sich Roh-    eisen in elektrischen     Lichtbogenöfen    in grossem Um  fang überhaupt nicht bearbeiten lässt.

   Die vorlie  gende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur über  windung der Schwierigkeiten, die, wie vorstehend  ausgeführt, der normalen Durchführung von     Roh-          eisenfeinung    in einem elektrischen     Lichtbogenofen     anhaften.

   Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,  dass in eine bereits im Ofen befindliche     Stahlschmelze     Roheisen und ein Oxydationsmittel zugeführt werden,  wobei deren Beschickungsgeschwindigkeit derart er  folgt, dass der Kohlenstoffgehalt und die Temperatur  der     Schmelze    keinen grösseren Veränderungen als       maximal        0,3        %        pro    5     Minuten,        bezogen        auf        die        Stahl-          schmelze,    bzw.

   50  C pro 5 Minuten ausgesetzt sind,  und dass das Roheisen in Stahl von gleicher Zusam  mensetzung und Temperatur wie die der eingesetzten  Stahlschmelze im Ofen     übergeführt    wird.  



  Eine eingehende Beschreibung des Verfahrens er  folgt anhand eines Beispieles, wobei die     Fertigung     auf Roheisen und ständig umlaufendem Schrott ba  siert. Der     Lichtbogenofen    hat ein     Fassungsvermögen     von 100 t und der Transformator eine Leistung von       20        000        KVA.        Die        Beschickung        besteht        zu        70        %        aus          Roheisen        und        zu     <RTI  

   ID="0002.0075">   30        %        aus        festem        Schrott.        Si        und     Mn sind     im    Roheisen nur in     geringem    Umfang, das  heisst weniger als 1 0/0, vorhanden. Der Gehalt an  Phosphor und Schwefel ist so unbedeutend, dass  keine besonderen Massnahmen erforderlich sind.  



  Nach vorhergegangenem Abstich wird der Ofen  in     üblicher    Weise     gefüttert.    Der Schrott wird     in    be  kannter Weise eingesetzt, völlig     geschmolzen    und auf       einen        Kohlenstoffgehalt        von        maximal        0,30        %        ge-          frischt.    Die Kalkzuführung     erfolgt    zusammen mit dem  Schrott in solcher Menge, dass die Schlacke einen       Basengrad    erhält,

   der einem Verhältnis von     CaO    zu       SiO2    wie 2 zu 3 entspricht. Aufgrund all dieser  Massnahmen gerät das Bad bei jedem Erzzusatz in  heftig kochende Wallung. Der Ofenboden ist infolge  der hohen Temperatur     reingeschmolzen    und in der  Lage, Gasbläschen in die     Schmelze    zu impfen. Der  Kohlenstoffgehalt ist niedrig und infolgedessen der  Sauerstoffgehalt der Schmelze hoch. Die Zusammen  setzung der Schlacke ist sowohl hinsichtlich ihres       Sauerstoffabgabevermögens    wie ihrer Viskosität gün  stig. Ausserdem lässt sich die Schlacke durch Ablas  sen des     überschusses    leicht auf Minimumstand hal  ten.

   Zeigt die Schlacke Neigung zu zu grosser Vis  kosität, kann die Schlackenmenge verringert werden,  wobei man so weit gehen kann, die Schlacke in den       Lichtbogenzonen    fast völlig wegblasen zu lassen.  



  In die derart vorbereitete Schmelze wird mit     einer     Geschwindigkeit von einer Tonne pro eine bis drei  Minuten Roheisen unter gleichzeitigem Zusatz ent  sprechender Mengen Speiseerz und gebranntem Kalk  ununterbrochen eingegossen. Im Bad tritt hierauf  eine heftige Reaktion ein. Wie bereits ausgeführt, ist  die     Kohlenstoffreaktion    stark     endothermisch,    so dass  die     Reaktionsgeschwindigkeit    in höchstem Masse von  der Energiezufuhr abhängt. Bei einer angenommenen,  in diesem Ofen üblichen, Energiezufuhr von 17 000           kW    können etwa 500 kg Roheisen pro Minute be  schickt und bearbeitet werden.

   Bei niedrigerer Ener  giezufuhr wird die     Roheisenbeschickungsgeschwin-          digkeit    entsprechend verlangsamt. Die gleichzeitig  mit dem Roheisen einzusetzende richtige Erzmenge  kann aus den Roheisen- und Erzanalysen errechnet  werden. Der Vorgang wird ununterbrochen fortge  setzt, bis der Ofen mit der gesamten oder fast gesam  ten     Roheisenmenge    beschickt ist. Falls infolge zu ho  hen     Gangartgehaltes    im Erz oder zu hohen     Silizium-          oder    Phosphorgehalten im Roheisen die Schlacken  menge Neigung zeigt, zu     gross    zu werden, wird sie  durch Ablassen reguliert.

   Anhand dem Bad entnom  mener Proben werden der Kohlenstoffgehalt und die  Temperatur überprüft und die Beschickungsgeschwin  digkeit von Roheisen und Erz entsprechend     reguliert.     Bei sinkendem Kohlenstoffgehalt oder steigender  Temperatur wird die Beschickungsgeschwindigkeit  für Roheisen erhöht, und in gleicher Weise wird die  Erzmenge erhöht, wenn der Kohlenstoffgehalt Nei  gung zum Ansteigen zeigt, und umgekehrt. Die letz  ten Massnahmen in der Entwicklung des Bades wer  den durch den gewünschten Endkohlenstoffgehalt be  stimmt. Entspricht der Kohlenstoffgehalt des Bades  etwa dem gewünschten, werden die     Erzeinfüllungen     etwas früher abgebrochen als die gesamte Roheisen  menge beschickt ist, um den     Eisenoxydgehalt    in der  Schlacke zu reduzieren.

   Erweist sich ein höherer  Kohlenstoffgehalt erforderlich, werden die     Erzeinfül-          lungen    zwecks Rückkohlen des Bades noch früher  abgebrochen, und so weiter gemäss guter     Stahlferti-          gungspraxis.     



  In der Praxis hat sich ein Kohlenstoffgehalt von       0,30        %,        bezogen        auf        die        Stahlschmelze,        als        sehr        vor-          teilhaft        für        die        Reaktion        erwiesen.        Diese        0,30        %        sind     jedoch keineswegs als eine endgültige Grenze aufzu  fassen.

   Auch aus einer Anzahl anderer, offensichtli  cher Gründe ist der Kohlenstoffgehalt in dem den   Sumpf  im Ofen bildenden Bad niedrig zu halten,  unter anderem deswegen, weil der Kohlenstoffgehalt  der meisten gefertigten Stähle in diesem oder einem  niedrigeren Bereich liegt. Das     Verfahren    lässt sich  mit gutem Ergebnis auch mit Kohlenstoffgehalten bis  zu einer Grenze von 1,5 % durchführen. Folgende  wichtige Faktoren müssen jedoch beachtet werden:  Der feste, falls vorkommende, Teil der Beschickung  muss völlig geschmolzen sein. Die Schlacke muss  nicht nur     geschmolzen,        sondern    auch auf gute     Fliess-          barkeit    gebracht sein.

   Das Bad muss eine hohe Tem  peratur, mindestens 1500  C, vorzugsweise höher,  besitzen, und der Kochvorgang muss eingesetzt ha  ben. Wie bereits betont wurde, handelt es sich bei  der     Kohlenstoffreaktion    nicht nur um eine Funktion  der Kohlen- und Sauerstoffgehalte des Bades und der  Energiezufuhr,     sondern    sie beruht auch auf einer An  zahl physikalischer Eigenschaften von     Schmelz    und  Schlacke wie auch auf dem Ofen selbst.     Ferner    un  terliegen diese Bedingungen weitgehend örtlichen  Verhältnissen. Es handelt sich hierbei um Tatsachen,  die jedem Fachmann wohlvertraut sind.

   Ganz allge-    mein gesprochen     lässt    sich das vorstehend Ausge  führte dahingehend ausdrücken, dass die Bedingun  gen des Ofens und in dem     geschmolzenen    Bad auf  ein gutes Kochen bei     ziemlich    niedrigem Kohlenstoff  gehalt     eingestellt    werden müssen.

   Es mag dabei vor  kommen, dass die Schrottzufuhr nicht ausreicht, in       geschmolzenem    Zustand ein Bad ausreichender Tiefe  zur Vermeidung lokaler     überhitzungen    unterhalb der  Elektroden zu     gewährleisten.        In    einem solchen Fall  empfiehlt es sich, einen Teil des Roheisens, sagen     wir     10 t, zusammen mit dem Schrott     einzusetzen.    Bei  einer anderen, oft sehr     vorteilhaften    Abwandlung des  Verfahrens lässt man, wenn der Einsatz fertig ist zum  Abstich, einen Teil des Einsatzes im Ofen, der dann  den Sumpf für den folgenden     Einsatz    bildet. Hier  durch wird ein praktisch ununterbrochenes Verfah  ren bewirkt.

    



  Charakteristisch für dieses     Verfahren    der Um  wandlung von Roheisen in Stahl ist also, erst einen       kleineren    Teil des     Roheiseneinsatzes    auf niedrigen  Kohlenstoffgehalt     und    hohe Temperatur zu bringen  und mit einer Mindestmenge auf gute     Fliessbarkeit     und hohen     Eisenoxydgehalt    gebrachter Schlacke zu  bedecken, und dann, sobald der Kochvorgang einge  setzt hat, den Hauptteil des Roheisens     in    den Ofen zu       giessen,    dem gleichzeitig eine hohe Energiemenge zu  geführt und der     mit    Eisenerz und gegebenenfalls mit  Kalk     beschickt    wird,

   wobei die Beschickungsge  schwindigkeit für Roheisen und Eisenerz derart auf  einander und auf die Energiezufuhr abgestimmt wer  den, dass die Bedingungen im Ofen     ziemlich        konstant     bleiben. Die     Änderung    des Kohlenstoffgehaltes der       Schmelze    soll während der Beschickung     maximal          0,3        %        pro    5     Minuten,        bezogen        auf        die        Stahlschmelze,

       und die Änderung der Temperatur     maximal    50  C  pro 5 Minuten betragen. Durch dieses     Entkohlungs-          verfahren        erhält    man die     Möglichkeit,    die Kohlen  stoffreaktion sehr genau zu     kontrollieren    und sie,  falls gewünscht, mit sehr hoher Geschwindigkeit  durchzuführen.     In    den meisten     Fällen    ist diese Aus  führungsweise des     Verfahrens    am     vorteilhaftesten,    da  sie in einfachster Weise die Kontrolle der hohen Gas  mengen gestattet.

   In einem gewissen Ausmass hat  sich jedoch die     Möglichkeit    erwiesen, von einer völ  lig ununterbrochenen Beschickung Abstand zu neh  men und sich trotzdem     innerhalb    der für eine hohe  Reaktionsgeschwindigkeit     erforderlichen    Kohlenstoff  gehalt- und Temperaturgrenzen zu halten.     In    diesem  Fall erhöht man die Temperatur des Bades im Ofen,  bevor man den Ofen mit einem Teil des Roheisens  beschickt, und setzt eine solche Menge Eisenerz zu  und     schmelzt    sie, die ausreicht, etwa 50 % des Koh  lenstoffgehaltes in der     eingesetzten        Roheisenmenge     zu eliminieren.

   Die beim Giessen des Roheisens in  den derart vorbereiteten Ofen erfolgende Reaktion ist       ausserordentlich    heftig und wird noch durch die beim  Giessen im Bad eintretende     Wirbelung    stark begün  stigt. Die Temperatur sinkt zwar     aufgrund    der ra  schen     Kohlenstoffreaktion,    wird aber infolge der  Hitze von den Lichtbögen allmählich wieder erhöht,      und durch sukzessives Zusetzen von weiteren Erz  mengen wird das Bad wieder auf     annähernd    Anfangs  situation gebracht.

   In Vorbereitung des     Eingiessens     einer weiteren Portion wird die Temperatur wieder  erhöht und die Schlacke in einer neuen, dicken Decke       vorgeschmolzen.    Bei dieser Abwandlung des Verfah  rens kann man bisweilen gleich hohe Reaktionsge  schwindigkeiten erhalten wie bei ununterbrochenen  Verfahren, jedoch machen die beim Giessen sich bil  denden enormen Gasmengen oft erhebliches Kopf  zerbrechen. Ferner besteht das Risiko eines zu star  ken Absinkens der Temperatur oder zu starken An  steigens des Kohlenstoffgehaltes.

   Die vor der Be  schickung des Ofens mit Roheisen in den Ofen     ein-          gesetzte    und in ihm     vorgeschmolzene    Erzmenge sollte  deshalb nicht grösser sein als, wie vorher     erwähnt,     zur Beseitigung von 50<B>%</B> des Kohlenstoffgehaltes  der eingesetzten     Roheisenmenge    erforderlich.

   Der       Roheiseneinsatz    sollte in solchen Portionen der       Schmelze    zugeführt werden, dass der     Kohlenstoff-          gehalt        der        Schmelze        1,5        %        nicht        überschritten        wird.     



  Von besonderer Bedeutung für das Verfahren ist,  die Schlackenmenge auf einem Minimum zu halten.  Das Verfahren lässt sich faktisch fast ohne     jegliche          Schlacke    durchführen. Eine Voraussetzung ist jedoch,  dass die schlackenbildenden Elemente sowohl im  Roheisen wie im Erz niedrig gehalten werden. Die  Abwandlung des Verfahrens kann gewisse metallur  gische Vorteile einschliessen, verlangt jedoch     grösste     Sorgfalt, da sie bei den     Einsätzen    von Erz das Risiko  von Erosion infolge der     Eisenoxyddecke,    insbeson  dere     in    der Schlackenlinie, in sich birgt.

   Es lohnt sich  jedoch kaum, solche Bedingungen anzustreben, da  sich das Verfahren leicht unter einer mässig dicken  Schlackendecke ausführen lässt. Die optimale Dicke  ist teilweise eine Funktion der Schlackenzusammen  setzung,     insofern    als eine     flüssigere    Schlacke eine     dik-          kere    Schlackendecke zulässt. Normalerweise sollte sie  100 mm nicht überschreiten, und eine Decke von  25 mm mag als praktisches Optimum angesehen wer  den.

   Bei     einem    zu grossen Gehalt von schlackenbil  denden Elementen im Roheisen und Erz, sollte die  Schlackenmenge durch einen oder mehrere     Schlak-          kenabstiche        reduziert    werden.  



  Die Schlackenmenge ist nicht nur deshalb ein       Faktor    von Bedeutung, weil eine mässig grosse  Schlackenmenge eine heftige     Kohlenstoffreaktion    be  günstigt, sondern     weil        in    einer grossen Schlacken  menge sich eine grosse Menge Eisenoxyd ansammelt.  Eine grosse Schlackenmenge ist also gleichbedeutend  mit     Ertragsverringerung.    In gewissen Fällen birgt  eine grosse Schlackenmenge auch eine Gefahr in sich.

    Wenn sich aus irgendeinem Grunde ungewollte Be  dingungen für ein     plötzliches    Ansteigen der Reak  tionsgeschwindigkeit ergeben, sei es dass trotz aller       Vorsichtsmassnahmen    Schlacke     ungeschmolzen    bleibt  und nach oben schwimmt, sei es     dass    mit dem Ofen  boden etwas nicht in Ordnung ist oder dass man die  Kontrolle über die     Roheiseneinsetzungen    verloren  hat, so wird sich die sonst sehr heftige Reaktion im-         mer    noch in Grenzen halten, wenn sich in der  Schlacke nur eine mässige     Eisenoxydmenge    befindet.  Ist dies jedoch nicht der Fall, kann die Situation     in     einem gewaltigen Ausblasen enden.  



  Innerhalb     weitgestreckter    Grenzen ist die Frage  der Schlackenmenge mehr eine     Zweckmässigkeits-          denn    eine     Prinzipfrage.    Im Mittelpunkt des Verfah  rens steht aber die     Kohlenstoffreaktion,    bei der es  sich um eine Gasreaktion und nicht um     eine        Schlak-          kenreaktion    handelt. Schlackenreaktionen sollten des  halb als erst in zweiter Linie wichtig vermieden wer  den.

   Falls sich also im Roheisen hohe Gehalte an Si  lizium, Phosphor, Mangan,     Vanadium,        Titanium    oder  Schwefel befinden, ist es absolut vorzuziehen, das  Roheisen vor     seiner    Beschickung in den Ofen einem  oder mehreren vorbereitenden     Schlackenreaktions-          verfahren    zu unterwerfen. Die im     Lichtbogenofen    er  haltene Schlackenreaktion wird dann nur noch so  etwas wie eine abschliessende Ergänzung sein. In  dem beschriebenen Beispiel wurde reichhaltiges Erz  zum Feinen verwendet. Es lässt sich sowohl Stück  erz wie Sinter und     Feinerz    zum Feinen verwenden.  Die Erzanalysen sind von grosser Bedeutung für die  Schlackenmenge.

   Der Eisengehalt sollte deshalb über  65 % betragen, und 60 % sollte als unterste Grenze  gelten. Diese Schwierigkeit lässt sich natürlich um  gehen, indem man das Eisenerz in gewissem Ausmass  durch     Sauerstoffgas    ersetzt. In solchen Fällen kann  man ausnahmsweise Eisenerz mit geringerem Eisen  gehalt mit zufriedenstellendem Erfolg verwenden. Die  charakteristischen Kennzeichen des     Verfahrens,    das  ununterbrochene Beschicken des Ofens mit Roheisen  bei einer derart geregelten Geschwindigkeit, dass der  Energiebedarf der Reaktionen der Energiezufuhr von  diesen metallurgischen Reaktionen, falls es eine sol  che gibt, und der Energiezufuhr von den Lichtbögen  entspricht, sind also in diesem Fall beibehalten.

   Der  besondere Vorteil     eines        grösseren    Eisenertrages als  Ergebnis des Erzes als Oxydationsmittel verwenden  den Verfahrens geht jedoch verloren. Wieweit man  diesen Weg zu gehen berechtigt ist, beruht auf wirt  schaftlichen Erwägungen, unter Berücksichtigung der  geltenden Preise für Eisen und Eisenerz.  



  Die Produktivität des Verfahrens ist in erster  Linie ein Faktor der Energiezufuhr, und diese beruht  wiederum vornehmlich auf der Leistungsfähigkeit des  Transformators. Darüber hinaus gibt es jedoch noch  gewisse Möglichkeiten der Beeinflussung des Ener  gieausgleichs. Eine dieser Möglichkeiten ist das Nied  righalten der Schlackenmenge, eine Tatsache, die  oft den höheren Preis eines reichhaltigen Erzes recht  fertigt. So weit wie möglich sollten das Oxydations  mittel und / oder der Kalk trocken vorgewärmt oder  geschmolzen in den Ofen eingesetzt werden. Es ist  von ganz besonderem     Vorteil,    wenn das Erz bei Be  schickung völlig trocken ist. Ein besonderer Vorteil  des     Lichtbogenofens    liegt darin, dass er Energie von  hoher Temperatur liefert.

   Dieser Vorteil erhält noch  seine besondere Unterstreichung, wenn der Energie  bedarf bei niedrigeren Temperaturen von billigeren      Lieferquellen gedeckt wird. Es ist ein weiterer offen  sichtlicher Vorteil, den Eisengehalt des Erzes so hoch  zu halten, dass ein gewisser     Silizium-    oder Phosphor  gehalt im Roheisen geduldet werden kann, ohne dass  er die Schlackenmenge ungünstig beeinflusst. In sol  chem Fall kann die vorbereitende Schlackenreaktion       eingeschränkt    oder     gänzlich    aufgegeben werden, und  das Verfahren im     Lichtbogenofen    wird von der laten  ten, durch die Oxydation dieser Elemente freiwer  denden Wärme profitieren.  



  Das Verfahren erfordert keine Veränderungen in  der Ofenkonstruktion und gestattet die Verwendung  jedes herkömmlichen Ofentyps. Es sollte jedoch für  ausreichende Ableitung der sich bildenden Gase bzw.  der nichtverbrauchten Gase Sorge getragen werden.  Die     Gasabsaugungsanlage    kann die bekannte Ausbil  dung haben,     ihre    Kapazität muss jedoch gross genug  sein, nicht nur die normalerweise beim Verfahren  auftretenden Mengen zu verkraften, sondern auch  noch über eine Leistungsreserve verfügen, um zu ver  hindern, dass Unregelmässigkeiten im Verfahrensver  lauf unangenehme oder gar gefährliche     Ausblasun-          gen    hervorrufen.

       Wenn    er     korrekt    gehandhabt wird,  verläuft der Prozess jedoch sehr glatt und bietet des  halb gewisse Möglichkeiten, die sich     entwickelnden     Gase zu sammeln und sie für die Erzeugung von bei  spielsweise Dampf oder Strom zu nutzen. Die Gas  absauganlage sollte in irgendeiner bekannten Weise  mit Kontrollvorrichtungen des Gasdruckes im Ofen  innern versehen sein. Die Beschickung des Ofens mit  Eisenerz kann in jeder bekannten Weise erfolgen. In  einer sehr vorteilhaften Weise kann dies automatisch  und durch das Gewölbe geschehen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Feinen von Roheisen in einem elektrischen Lichtbogenofen, dadurch gekennzeich net, dass in eine bereits im Ofen befindliche Stahl schmelze Roheisen und ein Oxydationsmittel zuge führt werden, wobei deren Beschickungsgeschwindig keit derart erfolgt, dass der Kohlenstoffgehalt und die Temperatur der Schmelze keinen grösseren Ver änderungen als maximal 0,3 % pro 5 Minuten, bezo gen auf die Stahlschmelze, bzw.
    50 C pro 5 Minu ten ausgesetzt sind, und dass das Roheisen in Stahl gleicher Zusammensetzung und Temperatur wie die der eingesetzten Stahlschmelze im Ofen übergeführt wird. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Roheisen in solchen Portio nen der Schmelze zugeführt wird, dass der Kohlen- stoffgehalt der Schmelze 1,5 % nicht überschreitet. 2.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Feinung mit Erz in Form von Stückerz, Sinter oder Feinerz durchgeführt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Oxydationsmittel und / oder Kalk in trockenem, vorerwärmtem oder geschmolze nem Zustand zugesetzt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Roheisen vor seiner Beschik- kung in den Ofen einem oder mehreren Schlacken- reaktionsprozessen unterworfen wird. 5.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die im Ofen sich bildenden Gase bzw. die nicht verbrauchten Gase abgesaugt werden.
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