DE1458901C - Process for refining and degassing iron and carbonaceous metal melts - Google Patents
Process for refining and degassing iron and carbonaceous metal meltsInfo
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Description
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Die USA.-Patentschrift 3 046 107 beschreibt ein Verfahren zum Frischen von eisen- und kohlenstoffhaltigen Metallschmelzen unter Aufblasen von Sauerstoff und Edelgas auf die Oberfläche der Schmelze. Dabei wird auf die Metallschmelze zunächst Sauerstoff aufgeblasen, dem mit sinkendem Kohlenstoffgehalt der Schmelze nach und nach mehr Edelgas zugesetzt wird, bis schließlich beim Schlußblasen nur Edelgas verwendet wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß entweder während des Verfahrens laufend der jeweilige Gehalt der zu oxidierenden Bestandteile ermittelt und danach das Mischungsverhältnis von Sauerstoff und Edelgas eingestellt werden muß, was großtechnisch praktisch nicht möglich ist, oder daß praktisch während des gesamten Frischens mit einem Sauerstoffüberschuß gearbeitet wird, was zu einer unerwünschten Oxidation von Eisen und auch von teureren Legierungsmetallen, wie Chrom, führt. Um diese Legierungsbestandteile wieder verwenden zu können, muß die die Metalloxide enthaltende Schlacke reduziert werden, was einen zusätzlichen Arbeitsgang darstellt.U.S. Patent 3,046,107 describes one Process for refining iron and carbon-containing metal melts with inflation Oxygen and noble gas on the surface of the melt. This is done on the molten metal first Oxygen inflated, gradually increasing as the carbon content of the melt decreases Noble gas is added until finally only noble gas is used in the final blow. The disadvantage This process consists in the fact that either the respective salary is continuously updated during the process determined the components to be oxidized and then the mixing ratio of oxygen and Noble gas must be set, which is practically not possible on an industrial scale, or that practically during the entire freshening is worked with an excess of oxygen, which leads to an undesirable Oxidation of iron and also of more expensive alloy metals such as chromium. Around To be able to reuse alloy components, the slag containing the metal oxides must be reduced which is an additional operation.
Aus der deutschen Patentschrift 51698 ist es außerdem bekannt, beim Frischen eines Roheisenbades die auf die Oberfläche der Metallschmelze aufgeblasenen Windströme ständig in ihrer Richtung zu verändern.From the German patent specification 51698 it is also known when freshening a pig iron bath on the surface of the molten metal inflated wind currents constantly changing in their direction.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einem Verfahren zum kombinierten Frischen und Entgasen von eisen- und kohlenstoffhaltigen Metallschmelzen praktisch nur den Kohlenstoff und die leichter oxidierbaren Elemente, nicht dagegen Eisen und andere Legierungsmetalle zu oxidieren, ohne während dieses Verfahrens Berechnungen über den erforderlichen Sauerstoffgehalt des zum Aufblasen verwendeten Gasgemisches anstellen zu müssen.The object of the invention is now to provide a method for combined refining and degassing of iron- and carbon-containing metal melts practically only the carbon and the more easily oxidizable Elements, however, do not oppose iron and other alloy metals to oxidize without during this procedure calculates the required oxygen content of the one used for inflation Having to make a gas mixture.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Frischen und Entgasen von eisen- und kohlenstoffhaltigen Metallschmelzen, insbesondere Schmelzen von legiertem Stahl, unter Aufblasen von Sauerstoff und Edelgas auf die Oberfläche der Schmelze, wobei die dem Edelgas zugemischte Sauerstoffmenge mit sinkendem Kohlenstoffgehalt der Schmelze entsprechend vermindert wird und das Schlußblascn nur mit Edelgas erfolgt, ist dadurch gekennzeichnet, daß man zuerst nur Edelgas aufbläst und sodann jeweils so viel Sauerstoff dem Edelgas zumischt, daß eine stärkere Bildung des braunen Rauches gerade unterbleibt. The inventive method for refining and degassing ferrous and carbonaceous Metal melts, in particular alloy steel melts, with inflation of oxygen and Noble gas on the surface of the melt, with the amount of oxygen added to the noble gas decreasing Carbon content of the melt is reduced accordingly and the final bubble only with Noble gas takes place, is characterized in that you only inflate noble gas first and then each so much oxygen is mixed into the noble gas that a stronger formation of the brown smoke just does not occur.
Der zulässige Sauerstoffgehalt in dem aufgeblasenen Gasgemisch hängt jeweils von der Zusammensetzung der Metallschmelze, besonders aber von deren Kohlenstoffgehalt ab. Wenn dieser zulässige Sauerstoffgehalt überschritten wird, tritt eine kräftige Zunahme der Bildung braunen Rauches auf. an Hand dessen visuell festgestellt werden kann, daß der Sauerstoffgehalt in dem aufgeblasenen Gasgemisch vermindert werden muß. Sobald der gewünschte Kohlenstoffgehalt der Metallschmelze erreicht ist, wird nur noch mit Edelgas geblasen.The permissible oxygen content in the inflated gas mixture depends in each case on the composition the molten metal, but especially on its carbon content. If this is permissible If the oxygen content is exceeded, there is a sharp increase in the formation of brown smoke. on the basis of which it can be determined visually that the oxygen content in the inflated gas mixture must be reduced. As soon as the desired carbon content is reached in the molten metal is only blown with noble gas.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß praktisch nur Kohlenstoff und die leichter oxidierbaren Elemente, wie Silicium und Mangan, oxidiert werden, während die schwerer als Kohlenstoff oxidierbarer Elemente, wie Eisen, Chrom, Nickel und Kobalt unoxidiert bleiben. Dies wird noch durch die Tat sache unterstützt, daß an der Oberfläche der Metall schmelze eine verhältnismäßig niedrige Temperatui herrscht, die teils auf die Verdünnung des Sauer stoffes durch Edelgas und teils auf die Kühlwirkun;. des aufgeblasenen Gasgemisches zurückzuführen ist Als Edelgas wird besonders Argon verwendet.This process has the advantage that practically only carbon and the more easily oxidizable elements, like silicon and manganese, are oxidized, while the heavier than carbon are more oxidizable Elements like iron, chromium, nickel and cobalt remain unoxidized. This is made worse by the fact thing supports that on the surface of the metal melt a relatively low temperature prevails, partly on the dilution of the oxygen by noble gas and partly on the cooling effect. due to the inflated gas mixture. Argon in particular is used as a noble gas.
Das erfindungsgemäß durchgeführte Frischen bc wirkt in der Metallschmelze eine Temperatursteige rung. Um diese nicht unzulässig hoch werden zi lassen, ist es zweckmäßig, abwechselnd Edelgas um ein Gemisch von Edelgas und Sauerstoff aufzublasen Das alternierende Aufblasen von nur Edelgas führ dabei zu einer wesentlich wirksameren Entgasung als wenn diese nur vor und nach dem Frischen er folgt.The refining bc carried out according to the invention causes a rise in temperature in the molten metal tion. In order not to let this become unacceptably high, it is advisable to alternate between noble gas inflating a mixture of noble gas and oxygen The alternating inflation of only noble gas leads at the same time to a much more effective degassing than if this only before and after the freshening follows.
Um eine zu hohe Temperatur an der Stelle z1 vermeiden, an der das sauerstoffhaltige Gasgemisc auf die Metallschmelzenoberfläche auftrifft, ist e zweckmäßig, den Strahl der aufgeblasenen Gase i an sich bekannter Weise gegenüber der Oberfläch der Schmelze zu verschieben. Dies kann insbeson dere in der Weise geschehen, daß man den Gasstral der Schmelze mittels mehrerer stationärer Munc stücke zuführt, von welchen man wechselweise eini oder mehrere einschaltet.In order to avoid too high a temperature at the point z 1 at which the oxygen-containing gas mixture hits the molten metal surface, it is advisable to shift the jet of inflated gases i in a manner known per se relative to the surface of the melt. This can in particular be done in such a way that the gas stream is fed to the melt by means of several stationary Munc pieces, one or more of which are switched on alternately.
Weiterhin ist es zweckmäßig, in der Anfangspha* des erfindungsgemäßen Verfahrens das Edelgas bt reits beim Erwärmen und Schmelzen des Metall· gegen dessen Oberfläche zu richten.Furthermore, it is expedient to use the noble gas bt in the initial phase of the process according to the invention as soon as the metal is heated and melted, it must be directed against its surface.
In dem Ofenraum über der Metallschmelze wii zweckmäßig ein solcher Überdruck erzeugt, daß d Außenluft nicht in den Ofen eindringen kann. DuIn the furnace space above the molten metal wii expediently generated such an overpressure that d Outside air cannot enter the furnace. You
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erfolgt am einfachsten in der Weise, daß man das sehr niedrig sind, bevor man Titan zusetzt, teils um
Gas aus der den Ofen bedeckenden Haube durch Titanverlust zu vermeiden, teils um die Bildung von
entsprechende Ausströmöffnungen mit einem Gas- unerwünschten Titanverbindungen im Stahl zu verdruck
zwischen IO und 50 mm Wassersäule aus- hüten,
strömen läßt. 5 Zunächst wurde in bekannter Weise eine Stahl-The easiest way to do this is to have a very low level before adding titanium, partly to avoid gas from the hood covering the furnace due to loss of titanium, partly to pressurize the formation of corresponding outflow openings with a gas-undesirable titanium compound in the steel be careful between 10 and 50 mm water column,
lets flow. 5 First of all, a steel
Im Regelfall kann das erfindungsgemäße Verfall- schmelze hergestellt, die außer Titan alle gewünsch-As a rule, the decay melt according to the invention can be produced which, apart from titanium, contains all desired
ren ohne Zusatz von Schlackenbildnern durchgeführt ten Elementen und außerdem 0,10 %i KohlenstoffRen carried out without the addition of slag forming elements and also 0.10% i carbon
werden. Sollten aber die beim Frischen gebildeten enthielt. Diese Stahlschmelze wurde in einem Elek-will. But it should contain the ones educated by the freshening. This steel melt was in an elec-
Oxide, wie z. B. saure Schlacken, die Neigung haben, trodenofen erzeugt und auf einer Temperatur vonOxides such as B. acidic slags, which have a tendency to trodenofen generated and at a temperature of
die Auskleidung des Ofens anzugreifen, ist es zweck- io etwa 1650° C gehalten. Während des ErwärmensTo attack the lining of the furnace, it is advisable to keep it at around 1650 ° C. While warming up
mäßig, beispielsweise basische Schlackenbestandteile und Schmelzens wurde ein kräftiger Strahl von prak-moderate, for example basic slag constituents and melting, a powerful jet of practically
zuzusetzen, um einem solchen Angriff entgegenzu- tisch reinem Argon gegen die Beschickung und dieto add to such an attack against pure argon against the charge and the
wirken. Die dabei entstehende Schlackcnmenge ist Oberfläche der Metallschmelze gerichtet. Diesesworks. The resulting amount of slag is directed to the surface of the molten metal. This
aber klein im Vergleich mit der bei bekannten Vcr- Argon bestand aus technischem Argon mit einembut small in comparison with that of the known Vcr- Argon consisted of technical grade argon with a
fahren entstehenden Schlackenmenge. 15 Sauerstoffgehalt von etwa 2%, welches vor demdrive the resulting amount of slag. 15 oxygen content of about 2%, which before the
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur Aufblasen bei einer Temperatur von 875 ' C durchThe method according to the invention is not just about inflation at a temperature of 875 ° C
etwa bei der Herstellung von Stahl anwendbar, eine Schicht von Eisenspänen und TitanschwammApplicable for example in the manufacture of steel, a layer of iron filings and titanium sponge
sondern kann gleichermaßen mit Vorteil auch für geleitet wurde.but can also be of benefit to have been directed for.
das Umschmelzen von Schrott unter gleichzeitiger Nach dem Aufschmelzen und Entgasen auf diesethe remelting of scrap with simultaneous after melting and degassing on this
Einstellung der Zusammensetzung angewendet wer- 20 Weise wurde das technische Argon ohne Vorreini-Adjustment of the composition is used. The technical argon was used without pre-purification.
den. Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren gung, d. h. mit seinem etwa 2prozentigcn Sauerstoff-the. The method according to the invention can also be used, i. H. with its about 2 percent oxygen
mit einem gleichzeitigen Einblasen von Argon oder gehalt gegen die Oberfläche der Metallschmelzewith a simultaneous injection of argon or content against the surface of the molten metal
Argon und Sauerstoff in die Schmelze kombiniert gerichtet, bis der Kohlenstoffgehalt im Stahlbad unterArgon and oxygen combined into the melt are directed until the carbon content in the steel bath falls below
werden. 0,01% gesunken war. Danach wurde das Argonwill. 0.01% was down. After that it became argon
B e i s η i e I 25 w'ec*er durch die reinigende Schicht von EisenspänenB eis η ie I 25 w ' ec * er through the cleaning layer of iron filings
^ und Titanschwamm geleitet und die erwünschte^ and titanium sponge headed and the desired
Das Ziel- dieses Beispiels bestand darin, einen Titanmenge in der Form einer Titan-NickellegierungThe objective of this example was to have some amount of titanium in the form of a titanium-nickel alloy
warmfesten austenitischen Stahl mit 0,05% Kohlen- zugesetzt, die vorher wie oben mit reinem ArgonHeat-resistant austenitic steel with 0.05% carbon added previously with pure argon as above
stoff, 15% Chrom, 25% Nickel, 0,4% Silicium, entgast worden war. Der fertige gefrischte Stahlmaterial, 15% chromium, 25% nickel, 0.4% silicon, had been degassed. The finished refined steel
0,3% Mangan, 0,3% Vanadin, 0,3% Molybdän und 30 wurde in einer Schutzgasatmosphäre von reinem0.3% manganese, 0.3% vanadium, 0.3% molybdenum and 30 was in a protective atmosphere of pure
2 %Titan zu frischen und zu entgasen. Der angegebene Argon gegossen und erstarrte auch unter dieser2% titanium to be fresh and degassed. The specified argon poured and also solidified under this
Titangehalt bezieht sich auf das gesamte nicht an bei- Schutzgasatmosphäre. Die Titanverluste betrugen nurTitanium content refers to the entire non-protective gas atmosphere. The titanium losses were only
spielsweise Sauerstoff, Kohlenstoff oder Stickstoff 3% der dem Stahl zugesetzten Titanmenge undfor example oxygen, carbon or nitrogen 3% of the amount of titanium added to the steel and
gebundene Titan. Es ist wichtig, daß die Gehalte an fanden sich in der dünnen Schlackenschicht, die sichbonded titanium. It is important that the levels were found in the thin layer of slag that was
Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff im Stahlbad 35 auf der Oberfläche der Metallschmelze gebildet hatte.Oxygen, carbon and nitrogen in the steel bath 35 had formed on the surface of the molten metal.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| SE526664 | 1964-04-28 | ||
| SE526664 | 1964-04-28 | ||
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Publications (3)
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| DE1458901A1 DE1458901A1 (en) | 1969-01-09 |
| DE1458901B2 DE1458901B2 (en) | 1972-12-28 |
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Family
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