DE1508296A1 - Verfahren zum Einschmelzen von Stahlabfaellen,die Basisgehalte an Cr,CrNi und CrNiMo aufweisen - Google Patents

Description

Vereinigte Deutsche Metallwerke Frankfurt (Main), den" 2b.

Aktiengesellschaft Frc/MLa Frankfurt (Main)-Heddernheim 1508296

prov. Nr. 5130

Verfahren zum Einschmelzen von Stahlabfällen, die Basisgehalte an Or, CrNi und CrNiMo aufweisen

Nichtrostende und hitzebeständige Stähle haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Dank einer besseren Ausnutzung ihrer Eigenschaften haben sie eine große Vielseitigkeit angenommen und dringen auch in Märkte ein, die traditionell den Aluminium- und Kupferlegierungen gehören. TJm die Stähle gegen interkristalline Korrosion beständig zu machen, werden ihnen Stabilisierungselemente, wie Titan oder Niob zugesetzt. Der Nachteil dieser Elemente ist, daß sich die Stähle nicht polieren lassen. Wird der Kohlegehalt unter 0,03 % gesenkt, so ist der Stahl auch ohne derartige Stabilisierungselemente beständig gegen interkristalline Korrosion und kann poliert werden. Stähle mit derartig niedrigen Kohlegehalten wurden deshalb insbesondere in den letzten zwei Jahren mehr und mehr gefragt. Nachteilig ist, daß die Gestehungskosten derartig niedriggekohlter Stähle wesentlich höher als bei Stählen mit Kohlegehalten >0,03 1° ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein wirtschaftliches Verfahren

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zum Einschmelzen und Entkohlen von 100 f> Stahlabfällen, die aus legierungen beetehen, welche in der Basis hohe Cr, CrNi " und CrNiMo-Gehalte von über 17 i» aufweisen. Zum bekannten Stand der Technik kann auf die deutsche Patentanmeldung R 3691, 18 b, 22/01 vom 6. 10. 1941 verwiesen werden, wenngleich sich diese Anmeldung auch nur mit dem Einschmelzen von Stahlguß befaßt. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist es jedoch von Bedeutung, daß die am 18. Juni 1953 bekanntgemachte Anmeldung in ihrem Anspruch 2 empfiehlt, dem Schmelzgut Beimischungen zur Entfernung bestimmter Stoffe in Pulverform so zuzuführen, daß sie das Schmelzgut gleichmäßig durchdringen und chemische und physikalische Bindungen eingehen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, beim Einschmelzen der eingangs genannten Stahlschrotte einen Kohlenstoffgehalt einzustellen, der kleiner als 0,03 # ist. Der Grund für diesen relativ niedrigen Kohlenstoffgehalt ist, wie eingangs erwähnt, die interkristalline Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitiger Polierbarkeit. Beim gewöhnlichen Einschmelzen des Stahles im Lichtbogen- oder Induktionsofen sind diese Kohlenstoffgehalte nur erreichbar bei der Verwendung besonders kohlenstoffarmer Zusatzmetalle und Ferrolegierungen. Weiterhin muß der Ohromgehalt im Einlauf auf 10 $> eingeengt werden, wodurch gleichzeitig die Verwendung von hochchromhaltigen arteigenen Schrotten auf ca. 50 $> des Chargengewichtes begrenzt wird. Hinzu kommt noch der Nachteil eines hohen Metallverlustes durch

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ein erhöhtes Sauerstoffangebot gegenüber NormalChargen mit höheren Kohlegehalten·

Um nun auch beim Einsatz relativ sohlechter, bzw. für die vorliegende Aufgabe ungünstiger Schrotte einen Kohlenstoffgehalt zu erzielen, der unter 0,03 ^ liegt, müssen erfindungsgemäß die folgenden Verfahrensechritte befolgt werden. Stahlsohrotte mit hohen Gehalten an Chrom, Nickel und/oder Kohlenstoff werden zunächst im Lichtbogenofen eingeschmolzen und dort auf ihre Sollzusammensetzung bezüglich der metallischen Bestandteile auflegiert. Normalerweise enthält der Schrott Beimengungen an Titan, Aluminium und Silizium. Diese Elemente wurden bei der Vakuumentkohlung stören und müssen zunächst entfernt werden. Da diese Elemente eine hohe Sauerstoffaffinität haben, genügt es, wenn ein stöchiometrisch berechneter Sauerstoffzusatz über Metalloxid oder gasförmig in den Ofen eingebracht wird. Die entstehende Schlacke muß sorgfältig entfernt werden. Vom Lichtbogenofen erfolgt ein Umfüllen der Schmelze in den Vakuuminduktionsofen, wo die Schmelze unter Vakuum durch Zusatz geringer Mengen von Eisenoxid, Hanganoxid, Nickeloxid oder anderen Sauerstoff trägern auf <0,03 Ί» C entkohlt wird. Der Kohlegehalt kann bis <0,01 $> abgebaut werden. Mit diesem Verfahren können erfindungsgemäß Legierungen auf Chrom-, Chrom-Nickel- und Chrom-Nickel-Molybdänbasis auf einen bisher nicht erreichbaren, niedrigen Kohlenstoffgehalt ohne nennenswerte Chromverluste gebracht werden.

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ORIGINAL INSPECTED

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Durch die erfindungsgemäße Kombination eines Lichtbogenofens mit einem Yakuuminduktionsofen ist die Möglichkeit gegeben, ohne Zusatz von kohlenstoffarmen Ferrolegierungen und aus hundert Prozent Chrom-Nickel- oder Chrom-Mckel-Molybdänabfallen, einen nichtrostenden oder hitzebeständigen Stahl mit 0,03 $ C zu erschmelzen Die Erfindung ermöglicht das zur Zeit fortschrittlichste Verfahren zur Erzeugung der genannten Stähle aus Abfallmaterial.

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Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Verfahren zum Einschmelzen von Stahlabfällen, die Basisgehalte an Chrom und Chrom-Nickel oder Chrom, Nickel und Molybdän von über 17 $> aufweisen, wobei für das Endprodukt sin Kohlenstoffgehalt gefordert wird, der einen Wert von 0,03 i° oder weniger hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlschrotte in einen lichtbogenofen eingeschmolzen werden, wo die Schmelze auf ihren Sollgehalt bezüglich der metallischen Legierungsbestandteile auflegiert wird und durch den Zusatz einer stöchiometrisch berechneten Menge an Sauerstoffträgern von Aluminium, Titan und Silizium befreit wird und daß anschließend die Schmelze in einen Vakuuminduktionsofen umgefüllt wird, wo ihr unter Vakuum weitere Sauerstoffträger in der entsprechenden Menge zugesetzt werden.

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