DE1608622B1 - Verfahren zum Herstellen von Stahl durch Frischen von Roheisen - Google Patents

Description

Allgemein gilt die Ansicht, daß zum Frischen von Roheisen bei gleichzeitiger Bildung von kallchaltigen Schlacken sich solcher Kalk besonders gut eignet, der weichgebrannt ist. Diese Ansicht, auf Grund praktischer Erfahrungen in den Stahlwerken, die auch in Veröffentlichungen ihren Niederschlag gefunden haben, geht ferner dahin, daß ein härter gebrannter Kalk ungeeignet sei, da es dann zu metallurgischen Schwierigkeiten, insbesondere bei den Blasverfahren zu schweren Auswürfen und Störungen im Frisch-Vorgang komme. Als Beispiel hierfür wird auf den Bericht von Leroy, Combert, Trentini in »Revue de Metallurgie«, Bd. 9 (1953), S. 642 bis 664, verwiesen. In dieser Arbeit ist ein mittelhartgebrannter Kalk normal weichgebranntem Kalk gegenübergestellt worden. Der mittelhartgebrannte Kalk zeigte bei der Stahlherstellung ein äußerst schlechtes Verhalten, solange die mittelhartgebrannte Oberflächenschicht unverletzt war. Wurde dagegen durch Brechen der Kalkstücke der weiche Kern freigelegt, so zeigte der Kalk wieder ein Verhalten wie ein weichgebrannter Kalk. Daher wird beim Frischen von Roheisen hartgebrannter Kalk nicht verwendet, sondern weichgebrannter Kalk, obwohl dieser sehr wesentliche Nachteile besitzt. Der weichgebrannte Kalk ist z. B. nur beschränkt lagerfähig. Er kann durch Feuchtigkeitsaufnahme sehr stark zerfallen und verändert sich somit in seiner Gesamtkörnung. Der hierbei anfallende Staub, welcher hydratisiert ist und dessen Menge sich beim Transport und bei den verschiedenen Umschlägen im Stahlwerk noch erheblich vergrößern kann, ist, abgesehen von der Explosionsgefahr, bei Berührung mit der Schmelze eine Belästigung für die Umgebung, weil er beim Blasen von Luft oder Sauerstoff aus dem Reaktionsgefäß in unkontrollierbarer Menge ausgetragen werden kann. Durch das Ausblasen von unkontrollierbaren Mengen aus dem Reaktionsgefäß tritt als technischer Nachteil auf, daß beim Frischen von Roheisen die erforderliche Menge Kalk nicht mehr vorhanden ist.

Genaue Untersuchungen haben aber überraschenderweise gezeigt, daß es trotz dieser ungünstigen Erfahrungen möglich ist, hartgebrannten Kalk als Zuschlag zum Frischen von Roheisen zu verwenden. Dabei muß der Kalk besonders hart gebrannt sein, und zwar wird erfindungsgemäß zum Herstellen von Stahl durch Frischen von Roheisen, insbesondere im Thomas-Verfahren mit oder ohne Sauerstoffanreicherungen im Wind und im Sauerstoffblasverfahren, als Zuschlag hartgebrannter Kalk verwendet, dessen Brenngrad einem Salzsäureverbrauch von weniger als 100 cm³ in 10 Minuten gemäß der Grobkorntitrationsmethode entspricht. Der Hartbrand kann, wie bekannt, durch Einwirkung höherer Temperaturen oder längerer Zeiten beim Brennen öder durch beide Maßnahmen hergestellt werden oder durch Verwendung von Kalkstein, der sintererleichternde Beimengungen enthält oder zugesetzt bekommt.

Besonders gut eignet sich ein Drehrohrofen, weil man in diesem Brennaggregat einen besonders gleichmäßigen Kalk herstellen kann, gleichgültig, ob es mit Kalkstein, Kalksteinmehl, Kalk- oder Kreideschlämmen beschickt wird. Zum anderen eignet sich aber auch ein Schachtofen, welcher mit Koks, Gas oder Öl beheizt wird, zur Herstellung dieses harten Kalkes. Ebenfalls ist das Wirbelbrennen von Kalk anwendbar. Wesentlich ist, daß der hartgebrannte Kalk in seinem Brenngrad unterhalb der oben angegebenen Grenzen hegt. Bei der Verwendung des hartgebrannten Kalkes kommt es zu keinen nachteiligen Erscheinungen, und die metallurgische Wirksamkeit dieses Kalkes ist sehr gut, was auch aus den niedrigen Eisengehalten der Schlacke und den niedrigen Phosphorendgehalten bei gleicher Chargenendtemperatur im Stahl zu erkennen ist.

Das gute Verhalten des hartgebrannten Kalkes mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Brenngrad zeigt sich insbesondere beim Thomas-Verfahren mit oder ohne Sauerstoffanreicherungen im Wind. Es ist aber auch bei den Oberwindfrischverfahren (z. B, Auf- oder Einblasen mit Lanzen in feststehenden oder rotierenden Frischgefäßen) festzustellen. Über- j raschenderweise treten die befürchteten metallur- * gischen Nachteile, vor allem die bei Blasverfahren erwarteten schweren Auswürfe und Störungen im Blasverfahren, nicht auf. Auch einer Anwendung im Siemens-Martin-, Elektrolichtbogen- oder Induktions-Ofen steht nichts im Wege. Im Siemens-Martin-Ofen wird dabei auch eine Verstaubung der Kammern vermieden. Im Elektrolichtbogen- und Induktions-Ofen wird die durch Hydratwasser des Kalkes bedingte Gefahr der Flockenbildung wesentlich verringert, weil der Kalk mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Brenngrad selbst nach längerem Lagern nur eine außergewöhnlich geringe Hydratisierung erfährt. Außer für lange Lagerung ist dieser Kalk auch für den Transport und für die Umschläge auf dem Hüttenwerk besonders gut geeignet, weil er —■ bedingt durch seine Härte — keine Kornveränderungen erfährt und kein größerer Anteil von Feinkalk entsteht.

Der harte Kalk kann in der üblichen Stückgröße verwendet werden. Dabei ist es jedoch selbstverständlich, daß kleinere Körnungen insofern Vorteile bieten, ! da diese leichter mit gleichmäßigem Brenngrad hergestellt werden können. Gleichzeitig bringen sie die bekannten Vorteile beim Frischen von Roheisen mit. Dieser Kalk kann aber auch in feingemahlener Form zur Anwendung kommen, z. B. bei den Windfrisch- und Oberwindfrischverfahren.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Stahl durch Frischen von Roheisen, insbesondere im Thomas-Verfahren mit oder ohne Sauerstoffanreicherungen im Wind,_dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlag hartgebrannter Kalk verwendet wird, dessen Brenngrad einem Salzsäureverbrauch von weniger als 100 cm³ in 10 Minuten gemäß der Grobkorntitrationsmethode entspricht.