DE1160482B

DE1160482B - Verfahren zum Entkupfern von zur Herstellung von Stahl dienenden Schrottschmelzen im Vakuum

Info

Publication number: DE1160482B
Application number: DEM28687A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Anton Fischer
Original assignee: Max Planck Institut fuer Eisenforschung
Current assignee: Max Planck Institut fuer Eisenforschung
Priority date: 1955-11-04
Filing date: 1955-11-04
Publication date: 1964-01-02

Description

Verfahren zum Entkupfern von zur Herstellung von Stahl dienenden Schrottschmelzen im Vakuum Zur Verbesserung ihres Korrosionsverhaltens werden Stähle mit Kupfer in Anteilen von etwa 0,10 bis 0,20,1/o legiert. Der aus solchen Stählen zurücklaufende Schrott erfährt beim Umschmelzen eine weitere Anreicherung an Kupfer dadurch, daß ein Abbrand an Eisen, aber praktisch keine Verringerung des Kupferanteils stattfindet. Seit Jahren ergibt sich daraus eine fortschreitende Verseuchung des Schrotts durch Kupfer, die. bereits zu großen Schwierigkeiten geführt hat, weil für die Mehrzahl der Stähle, vor allem für Qualitätsstähle, schon geringe Kupfergehalte unerwünscht sind.
Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, Schrottschmelzen zu entkupfern, beispielsweise durch Auswaschen mit flüssigem Blei. Bekannt ist zwar das Entgasen und Desoxydieren von Eisen- und Stahlschmelzen im Vakuum, das um so rascher und intensiver geschieht, wenn das Metall während der Vakuumbehandlung kräftig bewegt und zerteilt sowie dem Vakuum mit großer Oberfläche angeboten wird, doch ist auf diese Weise eine betrieblich brauchbare Entkupferung von Schrottschmelzen als Zwischenerzeugnis bei der Herstellung von Stahl noch nicht möglich gewesen. Deshalb wurde schon vorgeschlagen, Eisenschmelzen höchster Reinheit aus reinem Eisen mit reinem Schrott unter Verwendung reiner Kohle, zweckmäßig von Graphit, zu erschmelzen und solche synthetischen Schmelzen im Vakuum zu desoxydieren und zu entgasen. Zum Stand der Technik gehört schließlich das Wissen, daß sich im System Eisen-Kohlenstoff-Kupfer eine Mischungslücke befindet, die durch Kohlenstoff vergrößert wird und sich bis zu 0,2% Kohlenstoff erstreckt.
Die Erfindung beruht nun auf der Feststellung, daß im Eisenschrott in geringem Umfang enthaltenes Kupfer seines niedrigen Dampfdrucks wegen im Vakuum nur dann vom Eisen getrennt und anschließend verdampft werden kann, wenn die Schrottschmelze vor der Vakuumbehandlung aufgekohlt und während der Vakuumbehandlung auf großer Oberfläche kräftig bewegt wird. Hier fallen dem Kohlenstoff der Schmelze zwei für die Verdampfung des Kupfers entscheidende Aufgaben zu: Er befreit das Kupfer im Bereich der Mischungslücke aus seiner Lösung im Eisen und führt mit dem in der Schrottschmelze enthaltenen Sauerstoff zusammen zum Entstehen zahlreicher, die Schmelze in Wallung versetzender Kohlenoxydblasen, in die hinein die submikroskopisch in der Schmelze verteilten Kupferpartikeln rasch verdampfen und so aus der Schmelze ausgetragen werden.
Davon ausgehend ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Entkupfern von mehr als 0,1% Kupfer enthaltenden, als Zwischenerzeugnis bei der Herstellung von Stahl dienenden Schrottschmelzen im Vakuum auf großer Oberfläche und/oder unter Bewegung oder Zerteilen des geschmolzenen Metalls dadurch, daß die Schrottschmelze vor der Vakuumbehandlung aufgekohlt und nach dem Entkupfern auf Stahl weiterverarbeitet wird.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wurde Weicheisen mit im Mittel 0,18% Kupfer in einem 25-kg-Vakuuminduktionsofen im Mittel auf 0,0811/o entkupfert.
Die Entkupferung nach der Erfindung kann in den bekannten Vakuuminduktionsöfen geschehen, aber auch in eigens dafür hergerichteten Vakuumkammern. Im letzteren Fall kann beispielsweise der vorher in einem Martin-, Elektro- oder Kupolofen niedergeschmolzene und danach aufgekohlte kupferhaltige Schrott in einen in der Vakuumkammer befindlichen Behälter eingegossen und in dem Behälter z. B. auf induktive Weise bewegt werden. Durch dieses Bewegen und beim Eingießen der Schrottschmelze in den in der Vakuumkammer stehenden Behälter wird die Stahloberfläche dem Einfluß des Vakuums gründlich ausgesetzt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zum Entkupfern von mehr als 0,10/0 Kupfer enthaltenden, als Zwischenerzeugnis bei der Herstellung von Stahl dienenden Schrottschmelzen im Vakuum auf großer Oberfläche und/ oder unter Bewegen oder Zerteilen des geschmolzenen Metalls, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrottschmelze vor der Vakuumbehandlung aufgekohlt und nach dem Entkupfern auf Stahl weiterverarbeitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 345161, 545 166, 638 931, 837 707; französische Patentschriften Nr. 992 654, 1009 161, 1049 773; britische Patentschriften Nr. 312 063, 339 579; »Stahl und Eisen«, 1953, S. 1261 bis 1268.