DD222334A5

DD222334A5 - Verfahren zur herstellung von staehlen mit niedrigem kohlenstoffgehalt

Info

Publication number: DD222334A5
Application number: DD84266336A
Authority: DD
Inventors: Lajos Toth; Lajos Tolnay; Laszlo Kiss; Istvan Sziklavari; Miklos Aranyosi; Lajos Kiss; Laszlo Zsiros; Ferenc Kiss
Original assignee: Lenin Kohaszati Muvek
Priority date: 1983-08-26
Filing date: 1984-08-16
Publication date: 1985-05-15
Also published as: FI76381B; ES8600409A1; FI843328A; PL249333A1; SE8404209L; FR2551089B1; FI843328A0; IT8448760A1; IT8448760A0; FR2551089A1; DE3428732C2; SU1484297A3; SE459738B; JPS60106912A; IT1177975B; HU189326B; SE8404209D0; FI76381C; DE3428732A1; US4545815A

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von Staehlen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt unter Vakuum durch Sauerstoffeinblasen, durch Regelung des Kohlenstoffendpunktes und der Einblastemperatur, wobei nach dem Abstich ein Entschlacken, ein Erhitzen, ein unter Vakuum erfolgendes Frischen, das Garen und das Giessen vorgenommen wird, und wobei der Sauerstoff durch eine Einblaslanze in die Schmelze eingefuehrt wird, die Einheiten des Systems durch Kuehlwasser gekuehlt und die entstehenden Rauchgase aus dem System abgeleitet werden. Erfindungsgemaess wird waehrend der durch die Sauerstofflanze von oben erfolgenden Sauerstoffzufuehrung die Schmelze von unten mit Argon durchgespuelt, wobei die Zusammensetzung, die Temperatur und die Menge der austretenden Rauchgase sowie die Menge des zugeleiteten und abgeleiteten Kuehlwassers kontinuierlich gemessen werden. In Abhaengigkeit von den Messwerten wird die Intensitaet der Argonzufuehrung geregelt. Auch die sonstigen Behandlungsschritte werden aufgrund der erhaltenen Messergebnisse gesteuert.

Description

16 135 55

Verfahren zur Herstellung von'Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt

Anwendungsgebiet der Erfindung; ' .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt unter Vakuum mit . Sauerstoffeinblasen durch Regelung des Kohlenstoffendpunktes und der.Einblastemperatur, wobei nach dem Abstechen des Stahles, das Entfernen der Schlacke, ein Erhitzen und das Gießen vorgenommen wird, wobei Sauerstoff durch eine Lanze in die Schmelze eingeführt wird, die Einheiten des Systems mittels Wasser gekühlt und die entstehenden Abgase aus dem System abgeleitet werden.

Charakteristik der bekannten technischen'lösungen: '

Korrosionsfeste Stähle v/erden bereits seit der Jahrhundertwende-hergestellt. Während des letzten Jahrzehnts wurden drei'Methoden der Erzeugung dieser Stähle entwickelt, näm-

. " . · · - ² - ' ' ' '

lieh das Aufbau-, das Durchschmelz- und'das Metallrückges-Verfahren. .'''

Bei dem Aufbauverfahren· wird, die Charge aus Kohlenstoff-.,. . 'stahl-Ab fäll en zusammengestellt und nach, dem-Schmelzen . '.'·'..', : wird der Kohlenstoff auf 0,04-0,5 % abgefrischt. Nach dem - .'..'.' Entschlacken, der Bildung neuer Schlacke und der Reduktion

• erfolgt das- Legieren. Zum Legieren mit Chrom wird ein . . .. ; .. ..einen besonders niedrigen -Kohlenstoffgehalt . (0,06-0,006' %) ^:" ' . . aufweisendes Ferrochrom verwendet. ^DIe so erzeugten ferri-

- . :tischen und austenitischen korrosionsbeständigen Stähle f~-. :':/ . zeigen bei ihrer End zusammensetzung einen Kohlenstoffgehalt von .0,08-0,10 %· . ' ......

- Das Durchschmelz verfahr en wird bei martensitischen kor-. ·' ' _; · rosionöfesten Stählen (bei 'C=^O, 12 '%) angewandt. Dieses Verfahren ermöglicht eine erneute Verwendung der eigenen

/ ^: (korrosionsfesten) Stahlabfälle. Nach dem Einschmelzen wird . eine Schlackenreduktion und dann eine Legierungskorrektur vorgenommen. Das Legieren mit Chrom erfolgt in Abhängigkeit von dem vorgeschriebenen und Einschmelzungskohlenstoff mit Perrochrom von niedrigem oder hohem Kohlenstoffgehalt.

Bei dem Metallrückgewinnungsverfahren kann eine erhöhte Wiederverwertung von korrosionsfestem oder eine ähnliche Zusammensetzung und einen hohen Cr-Hi-Gehalt aufweisendem. Stahlschrott erreicht werden. ^: "' -

Die Oxydation des Kohlenstoffes erfolgt durch Einblasen von Sauerstoff durch eine sich verbrauchende Lanze, wobei die Temperatur des Bades ansteigt (die Temperatur von •1800 C° überschreitet). Nach dem Prischen erfolgt die Re-.duktion der Schlacke, das Legieren, das Entschwefeln und wenn die Zusammensetzung und die Temperatur des Bades entsprechend -ist - das Abstechen der Schmelze.

. _ 3 -

' Das Einsatzgebiet der korrosionsbeständigen Stähle hat sich in den letzten Jahren wesentlich .erweitert. Die wichtigsten Einsatzgebiete sind die chemische Industrie, die Bauindustrie, die Fahrzeugindustrie, der medizinische Gerätebau, sanitäre . Einrichtungen, Druckgefäße, Behälter, sowie Einrichtungen der Nahrungsmittelindustrie, der Energetik und der Kerntech- ' nik. Insbesondere erhöht sich die Produktion korrosionsfester Stähle sprungsartig, seitdem das Erreichen von sog. "superniedrigen" Kohlenstoffgehalten möglich wurde und auch die Zahl der Kernkraftwerke laufend ansteigt. Bei letzteren werden z.B. die inneren Konstruktionselemente des Thermoreaktors, die mit dem spaltbaren Material in Berührung kommen, ^: aus austenitischem Chromnickelstahl vom Typ "ELC" gefertigt. D.ie Reaktorindustrie benötigt für alle Aufgaben ferner S.tahle, die einen außerordentlich niedrigen Kohlenstoffgehalt aufweisen, die mit max. 1 % Bor legiert, und sehr korrosions- ' beständig sind.

Pur die Korrosionsbeständigkeit von Stählen ist insbesondere deren Kohlenstoffgehalt-von großer Bedeutung. Bei austenitischen 'Stählen tritt bei einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,03 % eine interkristalline Korrosion auf soweit der im Stahl enthaltene Kohlenstoff nicht durch Titan oder ITi ob ium gebunden ist. Bei einem Kohlenstoffgehalt vonweniger als 0,03. % ist-eine Stabilisierung des Kohlenstoffes nicht erfor- ' derlich, da in diesem Fall das Gefüge aus reinem Austenit besteht und eine Korrosion dann.nicht zu verzeichnen ist..'

Bei diesem Verfahren ist die selektive KohlenstoffOxydation von großer Bedeutung, so daß die Konzentration der nützlichen Legierungselemente nicht oder nur in geringem Maß ' ' zurückgeht und eine Überhitzung des Stahlbades"nicht ein-.·. tritt. . . ',..'.'

Bei korrosionsfesten Stählen besteht im Verlaufe des Prischens von chromhaltigen Schmelzen bei den Kohlenstoffreaktionen · .;· ". ' . .-..'.' '

(C) + 1/2: (O₂) = (GO) oder . , ' . .

; 2 (C) + (O₂) = .(CO₂)

aus thermodynamischen" und kinetischen Gründen die Gefahr, der Cr-Oxydation nach folgender Gleichung: . . . .

'. · - ;' 2 (Cr) + 3/2 (O₂) = (Cr₂O₃)

Aus diesem Grunde müssen während des Prozesses der selek-' tlven KohlenstoffOxydation günstige Umstände geschaffen werden. Dies kann" durch eine sehr hohe Badtemperatur (t> 1800 C ) oder durch einen niedrigen Druck des CO-Gases erreicht werden. ''...

Die herkömmliche Produktion der säurefesten Stähle benutzt im Lichtbogenofen den-7/eg der sehr hohen Temperaturen, der jedoch, wegen der Kostenaufv/endigkeit und aus Gründen der Produktivität, nicht mehr den derzeitigen'Forderungen entspricht. , .' . - '

Bei dem unter Vakuum erfolgenden Sauerstoff-Prischen wird durch Einblasen von Sauerstoffgas bei unterschiedlichen Drücken in erster Linie der Kohlenstoffgehalt herunterge-· frischt, wobei von einem.hinsichtlich der Stahlerzeugung .flüssigen'Zwischenprodukt ausgegangen wird, in welchem natürlich nicht nur eine höhere Konzentration- von-Cr und M vorhanden ist," sondern auch andere Elemente vorkommen können (z.B. Manganstahlerzeugung). .

Obwohl bei,derartigen Verfahren eine überhitzung des Systems grundsätzlich nicht zu erwarten ist, tritt diese in der Praxis trotzdem relativ häufig auf. Die Ursache dafür liegt im, allgemeinen darin, daß eine direkte Kontrolle des Fertigungsvorganges nicht möglich ist, und demzufolge der Abschluß des Frischens bei einem geschätzten Ko'hlenstoffendgehalt erfolgt. " . .- ·

Eine weitere 'Unsicherheit bringt die Unkontrollierbarkeit der Lanzenführung und die daraus resultierenden zu starken Einbläsvorgänge, die häufig Badetemperaturen über 1750 C⁰ zur Folge haben, mit sich.

Aus diesen Gründen kam es häufig zu einer Überhitzung des' Bades und die feuerfeste Ausmauerung der Pfannenöfen erlitt häufig Schäden. 'Die durchschnittliche Lebensdauer betrug 1-T-2 Chargen. . '

Hierbei war auch der Verbrauch der Sauerstofflanze ziemlich groß, wobei im'allgemeinen eine nicht zur Fertigstellung einer Charge ausreichte. . '

Ziel der Erfindung;;

Der Erfindung liegt deshalb die Zielstellung zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dessen Hilfe die Erzeugung von Stählen 'mit niedrigem bzw. "supernoslrigem" Kohlenstoffgehalt unter Vakuum durch Sauerstoffeinbl'asen dadurch möglich wird, daß der Endpunkt des Einblasens (in bezug auf den Kohlenstoffgehalt und die Temperatur der Schmelze) durch* Instrumente genau kontrolliert und damit eine Überhitzung des Bades verhindert werden kann.

. ' * ~

Darlegung des V/esens der Erfindung:

Diese'Zielstellung wird erfindungsgemäß dadurch-erreicht, · daß während des durch die Lanze von oben erfolgenden Sauerstoff einblasens die Schmelze von unten mit Argon durchspült wird und die Zusammensetzung, die Temperatur und die Menge der entweichenden Rauchgase sowie die.Temperatur und Menge des zugeleiteten und abgeleiteten Kühlwassers laufend ge- messen werden,.wobei die Argonintensität in Abhängigkeit von diesen.Werten geregelt sowie die weiteren technologischen Schritte aufgrund der erhaltenen Meßergebnisse durchgeführt 'werden. '.'

Die Rauchgastemperatur wird ,vorzugsweise mittels eines ITickel-Chromnickel-Thermoelementes gemessen, und anhand der Komponenten des Rauchgases wird in erster Linie die Messung des Kohlenmonoxyd-,.Kohlendioxyd- und des Sauerstoff-Gehaltes vorgenommen. ..' .,· '' _: . ' .' . .

Erfindungsgemäß wird das Sauerstoffeinblasen zu dem Zeitpunkt abgebrochen, wenn mindestens 90 % der gesamten zum Einblasen vorgesehenen Sauerstoffmenge bereits in die ' Schmelze gelangt und die im Rauchgas gemessene Kohlenmono- · xydmenge unter 12 % abgesunken ist. .

Während'des erfindungsgemäßen Verfahrens muß auch die Lage der Sauerstofflanze kontrolliert werden. Die Sauerstofflanze wird mit einer ihrem Verbrauch entsprechenden Geschwindigkeit in die Schmelze- eingeführt, und wenn gleichzeitig mit dem Anstieg der Rauchgastemperatur auch der Gehalt des im Rauchgas befindlichen'Kohlendioxyds zurückgeht, erfolgt das Nachstellen der Lanze solange mit erhöhter. Ge- ' schwindigkeit, bis das CCu/CO-Verhältnis wieder hergestellt ist. .. . - . . ' · . ' ' ·

Das Verfahren bietet die Möglichkeit, korrosionsfeste Stähle mit außerordentlich niedrigem Kohlenstoffgehalt mit grosser Sicherheit, guter Reproduzierbarkeit und hoher Betriebs- Sicherheit zu erzeugen.

·" Nach Abschluß des Einblasens ist die Durchführung einer Kohlenstoff-Sauerstoff-Desoxydation unter Hochvakuum angebracht,' deren Zeitdauer durch den zu erreichenden Kohlenstoff endgehalt bestimmt wird. Eine Beeinflussung desselben kann durch Änderung der Intensität der Argonzuführung .erfolgen. ' ,

Γ' · · · .

\ - · · '. '

' ; Das Verfahren eignet sich auch zur Herstellung von Spezial- stählen. Beispielsweise kann es sich um folgende Stähle handeln: ' " .^v ·

- Stähle mit 'einem Kohlenstoffgehalt unter 0,03 %, Im Fall von korrosionsfesten Stählen können die stabilisierenden Elemente entfallen, was auch mit wirtschaftlichen Vorteilen verbunden ist.

.- Superf err ei tische Stähle mit (C) + (N) ± 120 ppm; . ' .Cr ^ 18 % und Mo -^2 .% oder Cr-*- 25 % und Mo-v-% Gehalt,'

' ·. deren Wirtschaftlichkeit durch "den Ersatz des ITi-Metalls' ( .: gekennzeichnet ist.

- Pe-Cr-Al-Stähle mit .außerordentlich niedrigem Schwefelgehalt für V/iderstands-Heizelemente. . '

- Maraging-Stahle: ^:

- Legierungen auf Nickelbals (z.B. 50 % Ni, 18 % Cr, 1 % Si), hergestellt aus Legierungsabfällen, wobei das metallische . Chrom mit Perrochrom-Einsatzpulver in die Schmelze eingeführt werden kann. Das Verfahren kann im'Vergleich zu 'dem

. ' im Induktionsofen aus Met'allkomponenten vorgenommenen Aufbauverfahren bedeutende Einsparungen bringen. ·

- Wärmebeständige (z.B. Ni = 3β %, Cr = 16 %, Si = 2,0 %) /und Manganstahle. Deren Herstellung kann infolge der bil-

ligeren Charge und der besseren Qualität (weniger Ein- · .:: Schlüsse und geringerer Gasgehalt) wirtschaftlicher erfolgen. · .... - _r · "

- Stickstoff-Mikrolegierungen. Diese können durch Einblasen .von Stickstoffgas durch einen porösen Ziegelstein hergestellt werden. .·..·

- Gußstücke mit Gehalten'von G =-0^!,003 %, Cr = 13 %,

γ Mi = 4 % (Pelton-Räder) ,Grundstoffe für Dynamo- und Transformatorblechen mit außerordentlich niedrigem Kohlenstoffgehalt und hoher innerer Reinheit.

. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es eine vollkommen automatisierte rechner-, gestützte Kontrolle und Steuerung des gesamten Prozesses ermöglicht, wobei nicht nur die Bestimmung des· Sauerstoff-

: bedarfes, die Lanzensteuerung und das Ende des Einblasen mittels eines Rechners gesteuert werden können, sondern auch eine Ermittlung der erforderlichen Menge der zur Verwendung gelangenden Legierungselemente, der Chargenbericht, der Arbeitsgangbericht usw. möglich ist. . '.-...

Ausführungsbeispiel:

Eine praktische Ausführungsfönn des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Beispiel nachfolgend beschrieben:

Die Herstellung der Charge erfolgte in einem 80 to Lichtbogenofen, ' und dann erfolgte eine .Behandlung in der pfannenmetallurgischen. Einheit, iiach Entschlacken und Heuschläkkenbildung erfolgte die Einstellung der Anfang se inblas tem- . peratur in der Erhitzungseinheit. -

• - 9 -

Bei der Zusammenstellung der Charge im Lichtbogenofen wird _t die Wirtschaftlichkeit durch den weitgehenden Einsatz von korrosionsfestem Schrott gekannzeichnet bzw. die .Ergänzung des Chromgehaltes erfolgt durch das preiswertere FeCr-Karbure. Die Ergänzung von ITi und Mo kann im Lichtbogenofen · durch die preiswerteren Ferrolegierungen (z.B. ITiO, MoO usw.) erfolgen.^: Der restliche Teil des metallischen Einsatzes (der Charge) wird durch unlegierten und niedrig legierten Schrott gebildet, das i.In kann durch Fe-Mn-Karbure in der Pfanne beim Abstich legiert v/erden. Besonders wichtig ist der niedrige Phosphorgehalt bei den Einsatzstoffen (beim Ofengut), da keine Möglichkeit für einen Phosphorentzug besteht,es sei denn, man nimmt einen hohen Chromverlust 'in Kauf.- Aus diesem Grunde empfiehlt es sich., der Charge auch einen geringen C- und P-Gehalt aufweisenden bekannten Stahlschrott zuzugeben. Mit dem Schwefelgehalt besteht kein Problem, da die Entschwefelung bei der dem Einblasen folgenden Reduktionsperiode erfolgen kann.

Im Lichtbogenofen, ist nach dem Einschmelzen zwecks Erreichens des C-C-ehaltes von 0,3 % und des Si-Gehaltes von 0,ΙΟ,15 % ein'Sauerstoffeinblasen durch die Tür mittels einer sich verbrauchenden Lanze erforderlich, wobei die Temperatur auch auf den Wert von 1680-1750 C⁰ "je nach der Menge der zu oxydierenden Elemente ansteigen-kann. Die Menge der',Schlakkenbildner überschreitet den.Wert von 15 kg/to nicht, zur Reduktion (Desoxydation) kann PeSi und Al—Gries verwendet werden. Da im vorliegenden Falle die Schlacke durch¹ Kippen des Entschlackungswagens von der Charge entfernt werden kann, wird im Lichtbogenofen die Schlacke nicht entfernt. Dies erfolgt während des Abstechens durch Vorströmenlassender ' Schlacke, wobei es zu einer Chromreduktion kommt. Die Abstechtemperatur beträgt 1 β'βΟ C⁰. ' .

- 10 -

'' .· . Nach dem Entfernen der Schlacke mittels der Entschlackungs-, ; " / anlage ist die Zusammensetzung des Stahles durch-Probenahme zu bestimmen, ferner ist die Temperatur- zu messen. Vor dem Einblasen ist die Legierungskorrektur vorzunehmen. Cr, En sind auf die. obere, Mo, Ni auf die untere Greiize zu legieren. Die.Anfangstemperatur des Einblasens ist in Abhängigkeit von , den zu oxydierenden Elementen so zu bestimmen, daß die Endtemperatur des Einblasens 1700 C⁰ nicht überschreitet. Im Falle eines Kohlenstoffgehaltes von 0,3 ^ beträgt die An-. . .fangstemperatür. 16OO-162O C⁰. . \

•- . Im Interesse der Beherrschung der Sinblasendtemperatur- ist ^v" · ein : Ausgangswert für den Si-Gehalt von 0,10 - 0,15 % der

günstigste. Für eine Zuführung von Branntkalk ist noch-"vor dem Einblasen im-Interesse der Verminderung der ungünstigen ® Wirkung des entstandenen SiOp auf die Pfannenausmauerung .und der Verminderung der Schlackenlösung von CrO- zu sor-.;.' . . gen (B = 2,5), _: '

Aufgrund der bereits erwähnten Berechnungsmethodik ist der ; Sauerstoffbedarf zu bestimmen, und nach der Inbetriebset-. .. - ·.-. 'zung der Vakuumdampf strahlpumpe kann nach Erreichen eines Druckes von 13 300 - 16 000 Pa das Einblasen begonnen werden..

/" .;. , Λ Die ^inbal'sintensität beträgt zuerst 5 und später 15 um /min.

Die Spitze der Sauerstofflanze ist während des Einblasens : '. unterhalb der Bad ob er fläche zu führen. Die Vakuumschauöffnung und die Fernsehkamera ermöglichen wegen des Nachbrennens d:er entstehenden Gase und des Schlackenspritzens nur eine annähernde Kontrolle des Badνerhaitens. Etwa,ζwei .' Drittel der berechneten'Sauerstoffmenge wird bei einem Druck von 4000-5000 Pa bei maximaler Induktionsmischung einge-. blasen, und im' Interesse des Durchbrechens der. chromhalti- ·', .. gen Schlackendecke und .der Verstärkung der Überwachung des

Vakuums des Metallbades erfolgt auch'ein Einblasen von 150 Li- , ' . ter. Argon^ pro Minute. .. ' .

- 11 -

.Am' Ende des'Einblasens vermindert sich die Geschwindigkeit der C-Oxydation, was durch einen Druckabfall im Reaktionsraum, einen Rückgang der Rauchgastemperatur sowie der Kühlwassertemperatur des Gaskühlsystems erkennbar ist. Hierbei beträgt die Strömungsintensität des Argongases bereits 180 1/LIin. Bei einem entsprechenden Endpunkt fällt die Temperatur in den Bereich von 1680 - 1700 C ab. Beim Abschluß des Sauerstoffeinblasens liegt der Kohlenstoffgehalt des Bades bei 0,03 tis 0,05 %, wobei jedoch die Möglichkeit einer weiteren Ko.alenstoff Oxydation unter Hochvakuum bei intensiver induktiver Mischung und Argongasspülung bestetit. Nach dem reinen Kochen erfolgt die Reduktion. Durch Zugabe von CaO, CaF₂ ^und dann von FeSi-erfolgt die Schlackenbildung und dann parallel zur Schlackenreduktion auch die Entschwe-' feiung. Ein Hochvakuum von 66 Pa für eine Zeitdauer von,20 25 Minuten ermöglicht die. Bildung einer gut reduzierten flüssigen Schlacke, und gleichzeitig verläuft auch die Kohlenstoffdesoxydation. Wesentlich ist noch, daß die Basizität einen Wert von mindestens 2 erreicht. Erfahrungsgemäß . kann nach der Reduktion bei (Cr₂O.,) = 5-7 mit dem Verfahren auch eine 97-98 folge Ausbringung erreicht werden.

Uac.h der Reduktion erfolgt die genaue Einstellung der Temperatur und der chemischen Zusammensetzung, und dann wird die Charge zum Guß übergeben. ·

Aus-der folgenden Tabelle ist beispielsweise der Erzeugungsvorgang, einer Legierung mit einem niedrigem Kohlenstoffgehalt unter Angabe sämtlicher Parameter der Technologie ersichtlich, wobei die Charge 81 500 kg, das abgegossene Gewicht 76 700 kg, der spezifische Metalleinsatz 1062 kg und die Chromausbringung 96,9 % betrugen.

- 12 -

- 12 Ta b ell e

Zeit , (Minuten)

Arbeitsgänge

100

120

HO

160

170

ma c^w 1640, C°

1590

T6O9 G°

Abstich aus ÜHP Lichtbogenofen

Entschlacken

Erhitzen

Prischen unter Vakuum

- Hochvakuum

1671

1571,

1521

Garen in der Erhitztereinheit

Steigerguß in Kokille

~£O,39 SiO, 10 IvIn 1,01 P 0,032 . .

S 0,0.17 Cr 17,0 Ni 10,13 200 kg CaO + 20 kg

-te·=

-te =

0,26 MnO, 0,030

96 SiO, 18 S " 0,021

Cr 15, 80, Hi 10,-33, Cu 0,17, 1400 kg FeCr .70 % (G=I,5)

66 Pa ,

1430 Pa, 0₂=5m /min

11000 Pa, 0 ₂=15m³/min

O₂ =

400 m

=5320 Pa, O₂=I5m³/min -2660 Pa, O₂=15m³/min . O₀ = 720 m³

= 67 Pa .

= 67 Pa- ' '

0,01 Si0,O2 S 0,015 P .0,033 dCr 15,90 Ni 10,48 CuO, 18

800 kg PeSi 75 % '

700 kg Ni gran. 99 % '

- 550 kg Pe Mn aff. 91 %

2300 kg PeCr 70 ^(C=0,06)

<--Ca0 + CaP,

-te 0,03 Mn 1,07-Si 0,43 S O„O16 --P 0,033 Cr 1 6',90'ITi 10,67 , <—{-Schlackenreduktion mit Al+Si-

Pulver

0,03 Mn 1,08 Si 0,40 P 0,032 Cr 17,9 Ki 10,7 ' C 0,0.3 Si /,40 Mn Ί ,06 P 0,032

Ä 0,016 ,Cr 17,64 Ni 11,26 Cu 0,17

-

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen "Verfahrens werden' anhand der Zeichnung erläutert. Die Fig. zeig't das Diagramm einer- typischen Änderung der Gaszusammensetzung während des Einblasens und'des reinen Kochens, wobei die Änderung des Kohlenmonoxid-, Kohlendioxyd- und Sauerstoffgehaltes im Rauchgas während der einzelnen technologischen Schritte gut zu verfolgen ist.

Aus dem Diagramm geht klar hervor, daß vor der 20. Minute der Kohlenmonoxydgehalt eine sprunghafte Verminderung, der Kohlendioxyd- und der Sauerstoffgehalt gleichzeitig einen ebenfalls sprunghaften Anstieg zeigt (pünkt 1). Dies bedeutet offensichtlich,, daß die Sauerstofflanze nicht in die Schmelze hineinreichte. Aus diesem Grunde ?/urde die Vo rs chub geschwindigkeit der Lanze erhöht, und im Ergebnis stellten sich die Meßwerte wieder auf den entsprechenden Pegel ein. ; ,'

Gut ist an der Pig. auch das Erreichen des Kohlenstoffendpunktes 2 zu ersehen,; zu erkennen ist, daß sich der Kohlen- _: monoxydgehalt zunehmend vermindert, während gleichzeitig der Kohlendioxyd- und der Sauerstoffgehalt anzusteigen beginnen, sobald sich das Einblasen seinem Ende nähert. 'Dies signalisiert eindeutig das Erreichen des Kohlenstoffendpunktes. ^: ' - ". .

Aus diesen Darlegungen geht klar hervor, daß das erfind ungsgemäße Verfahren die Technologie des durch Sauerstoff einblasen erfolgenden Frischens auf entscheidend neue Grundlagen stellt und . dadurch fast' unbeschränkte Möglich-.' keiten für die Erzeugung derartiger Stähle eröffnet.

-H-

Claims

— Η - .
Patentansprüche: " ,. ' . - .

1. Verfahren zur Erzeugung von Stählen mit niedrigem "Kohlenstoffgehalt unter Vakuum durch,Sauerstoffein-

blasen, durch Regelung des Kohlenstoffendpunktes und .'der Einblastemperatur, wobei nach dem Abstich ein Entschlacken, dann ein Erhitzen, dann ein unter Vakuum erfolgendes Prischen erfolgt, woraufhin das Garen und Gießen vorgenommen.wird, und wobei der Sauerstoff durch eine Lanze, der Schmelze zugeführt und die Einheiten des . Systems mittels Kühlwasser.gekühlt und die'entstehenden Rauchgase aus dem·System abgeleitet werden, gekennzeichnet dadurch, daß während der durch die Lanze von : oben durchgeführten Sauerstoffzuführung die Schmelze-: von unten mittels Argon durchgespült wird, daß., die Zusammensetzung, die Temperatur und die Menge des zugeleiteten und des abgeleiteten Kühlwassers kontinuierlich gemessen werden, und daß in Abhängigkeit von diesen die Intensität des Argonstromes geregelt und die technologischen bzw. Behandlungsschritte aufgrund der erhaltenen . Meßergebnisse vorgenommen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur der Rauchgase durch iMickel-Chromnickel-, Thermoelemente gemessen wird. ;.

3· ' Verfahren nach Anspruch 1 bzs. 2 gekennzeichnet dadurch, daß der Kohlenmonoxyd-, der Kohlendioxyd- und der Sauer- stoff gehalt-, der Rauchgase gemessen wird.

4·· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennseich-.net dadurch, daß das Sauerstoffeinblasen'abgestellt wird, • wenn mindestens 90 % der für das Einblasen berechneten Gesamtsäuerstoffmenge in. die Schmelze gelangt ist und die Menge des im Rauchgas gemessenen Kohlenmonoxydes unter 8 % gesunken ist. . ' '

. - 1-5 -

Verfahren nach-einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Sauerstofflanze mit einer dem Lanzenverbrauch entsprechenden Geschwindigkeit in die Schmelze eingetaucht wird, und daß, wenn zusammen mit dem Anstieg der Rauchgastemperatur der Anteil des im Rauchgas befindlichen Kohlendioxyds sprunghaft ans.teigt und der Wert des Kohlenmonoxyds gleichseitig zurückgeht, das Nachstellen der Lanze solange.mit erhöhter Geschwindigkeit vorgenommen wird, bis das erforderliche Kohlendioxyd-Kohlenmonoxid-Verhältnis wieder erreicht ist. ' .

- Hie.rzu 1 Blatt 'Zeichnung -