DE1583299C - Stahlschmelz verfahren und Elektroofen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Hüttenwesens und betrifft ein Stahlschmelzverfahren und einen Elektroofen zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist ein Verfahren zum Stahlschmelzen im Elektroofen mit saurem Futter, bekannt, bei dem der Stahl beruhigt, raffiniert und unter einer Oxydationsschlackenschicht abgestochen wird. Bei diesem Verfahren werden verschiedene schädliche Beimengungen (Phosphor und Schwefel) nicht aus dem Metall entfernt, wodurch die Güte des erzeugten Stahls vermindert wird (s. F. P. Edneral, »Elektrometallurgie des Stahls und der Ferrolegierungen«, 1963).

Es ist auch ein Verfahren zum Stahlschmelzen im Elektroofen mit basischem Futter bekannt, bei dem Phosphor und Schwefel aus dem Metall entfernt werden. Das erwähnte Verfahren ist jedoch mit dem Verbrauch von teueren Zuschlagsmassen und schlakkenbildenden Stoffen 'verbunden. Außerdem besitzen die aus diesem Stahl gefertigten Blöcke eine größere Anisotropie als Blöcke aus nach dem sauren Verfahren erschmolzenem Stahl.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stahlschmelzverfahren und einen Elektroofen zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine Entfernung von Phosphor und Schwefel aus dem Metall auch in Öfen mit saurem Futter sicherstellen, wobei die Lebensdauer des Futters erhöht, die Unterhaltungskosten des Ofens gesenkt und die für Ausbesserungen erforderlichen Zeiten vermindert werden sollen. Weiterhin soll die Verwendung eines Futters mit besonders -. widerstandsfähiger Formgebung ermöglicht werden.

Erfindungsgemäß erfolgt beim Stahlschmelzen im Elektroofen mit saurem Futter, bei dem ein Beruhigen, Raffinieren und Abstechen des Stahls unter Oxydationsschlackenschicht stattfindet, die Entphosphorung und Entschwefelung des Metalls unter einer basischen Schlacke, die sich in einer neutralen Ofenfutterzone befindet.

ίο Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich ein Elektroofen, dessen Herd und Wände ein saures Futter, dessen Gewölbe aber ein auf Chrom-Magnesitbasis gefertigtes Futter besitzt, wobei erfindungsgemäß die Ofenwände in der Schlackenzone ein neutrales, ringförmiges, beispielsweise Chromit- oder Chrom-Magnesitfutter enthalten und auch in der Schlackenzone zum Durchfluß eines Kühlmittels, beispielsweise Wassers, doppelwandig ausgebildet sind. Vorteilhaft bestehen die Wände, einschließlich der Zone mit neutralem Futter, aus vorzugsweise mehreren, mindestens aber einem ausbaubaren ringförmigen Bauteil.

Die ringförmigen Bauteile des Elektroofens besitzen zweckmäßig die Form eines sich nach unten verjungenden Kegelstumpfes.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel eines Elektroofens und eines in ihm durchgeführten erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der der Elektroofen im Schnitt dargestellt ist.

Der Elektroofen besitzt ein Stahlgerüst, einen sauren

Herd 1, Wände 2 mit saurem Futter und ein Gewölbe 3 mit auf Basis von Chrom-Magnesitpulver gefertigtem Futter. Unter dem sauren Herd befinden sich ein Schamottemauerwerk 4 und eine Wärmedämmungsschicht 5. In der Schlackenzone besitzt ein Teil des Ofenkörpers ein neutrales ringförmiges Chromitfutter 6. Die Wände 2 des Ofens sind auch in der Schlackenzone doppelwandig ausgebildet, und in den Raum zwischen den Wandhälften wird über die Rohre 7 ein Kühlmittel (beispielsweise Wasser) eingeleitet. Die Kühlflüssigkeit kann auch über zwischen den Wänden eingebaute Labyrinthkanäle zugeleitet werden. Die Ofenwände bestehen aus ausbaubaren ringförmigen Bauteilen 8, die jeweils die Form eines sich nach unten verjüngenden Kegelstumpfs besitzen.

Die Ofenwand kann aber auch nur aus einem Bauteil 8 bestehen.

Vor Inbetriebnahme des Ofens wird die Kühlanlage eingeschaltet.

Zum maschinellen Füllen mit Beschickungsgut wird der Ofen unter dem Gewölbe herausgezogen. Nach dem Füllen wird er in die Arbeitsstellung zurückgebracht, die Elektroden werden abgesenkt, der Strom wird eingeschaltet und das Beschickungsgut bei voller Transformatorleistung eingeschmolzen.

Vor Beendigung des Einschmelzens des Beschikkungsguts wird zur Bildung von basischer Schlacke Kalkstein zugegeben. Nach Beendigung des Einschmelzens des Beschickungsguts und bei geringer Überhitzung des Metalls wird dem Ofenbad Eisenerz zugeführt, wodurch verschiedene Bestandteile des Bads, einschließlich des Phosphors, oxydiert werden. Dabei geht der Phosphor in die Schlacke über, die entfernt wird.

Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis der gewünschte Entphosphorungsgrad erreicht ist. Dann wird die Entschwefelung durchgeführt. Anschließend

wird die basische Schlacke vollständig entfernt. Es wird dann Oxydationsschlacke aufgegeben und das mit dieser bedeckte Metall erhitzt, sorgfältig beruhigt, raffiniert, legiert und abgestochen.

Zur Herstellung des neutralen Ofenfutters kann eine Spezialmasse, beispielsweise der nachstehenden Zusammensetzung, verwendet werden.

Chromeisenerz, gereinigt, granuliert (2 bis 3 mm) 85bis90°/₀

feuerfester Ton, trocken, feinverteilt 5bis7°/₀

entwässerter Steinkohlenteer ... 5 bis 8 %

Auf diese Weise ist es möglich, in einem Schmelzaggregat (Elektroofen) die Entphosphorung und Entschwefelung des Metalls unter basischer Schlacke und das Beruhigen, Raffinieren, Legieren und Abstechen ίο des Stahls unter Oxydationsschlacke durchzuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Stahlschmelzverfahren, bei dem im Elektroofen mit saurem Futter das Beruhigen, Raffinieren und Abstechen des Stahls unter Oxydationsschlackenschicht erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entphosphorung und Entschwefelung des Metalls unter basischer Schlacke durchgeführt wird, welche sich in einer neutralen Ofenfutterzone bildet.

2. Elektroofen £ur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dessen Herd und Wände saures Futter und dessen Gewölbe ein auf Chrom-Magnesitbasis gefertigtes Futter besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (2) des Ofens in der Schlackenzone ein neutrales, ringförmiges Futter (6), wie Chromit- oder Chrom-Magnesitfutter, besitzen und auch in der Schlackenzone zum Durchführen eines Kühlmittels, wie Wasser, doppelwandig ausgebildet sind.

3. Elektroofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (2), auch in der Zone mit neutralem Futter (6), aus vorzugsweise mehreren, mindestens aber einem ausbaubaren ringförmigen Bauteil (8) bestehen.

4. Elektroofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Bauteile (8) die Form eines sich nach unten verjüngenden Kegelstumpfs haben.