DE1927487C - Verfahren zum Herstellen von Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung vi>n Stahl aus Roheisen, bei dem einem Roheisenstrahl allseitig Sauerstoff, Kalkstein, Flußmittel und gegebenenfalls Legierungsmittel zugeführt werden, der Roheisenstrahl in einzelne Tropfen aufgelöst und die dabei zu Stahl reduzierten Tropfen in einem Sammelgefäß aufgefangen werden. Ein solches Verfahren ist unter dem Namen »Spray-Steel«- Prozeß bekannt und unter anderem in der Zeitschrift »The British Steelmaker«, November 1066, S. 42 bis 43 beschrieben. Eine übliche Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht aus einem Roheisenbehäller mit einer Durchflußöffnung, vorzugsweise im Boden des Behälters. Der aus dieser öffnung austretende Strahl wird durch eine gekühlte Ringkonstruktion zugeführt, die gleichzeitig der Zuführung von Kalkstein, von Flußmitteln und gegebenenfalls auch von Lcgierungszusälzen und weiter von Sauerstoff dient, der den Roheisenstrahl hüllenartig umgibt und den Strahl in einzelne Tropfen auflöst, die zu Stahltropfcn reduziert werden. Die Stahltropfen werden in einem Sammclgefäß aufgefangen, die hierin sich ansammelnde Schmelze wird von Zeit /u Zeit abgezogen.

Bei dem beschriebenen Verfahren müssen Sauerstoff und Zuschlagstoffe in einer Menge zugeführt werden, die der ausfließenden Roheiscninengc genau angepaßt ist. Das gleiche gilt auch für etwaige Legieriingszusätze. Es ist zwar möglich, die Ausflußgeschwindigkeit des Roheisens bzw. seine sekundliche Menge durch ständiges Wiegen des Roheisenbehälters und/oder des Sammelgefäßes zu bestimmen, aber es ist trotzdem schwierig, eine genügend homogene Stahlschmelze zu erhalten, auch wenn die Menge der Zuschlagstoffe und des Sauerstoffes in Abhängigkeit von der Ausflußgeschwindigkeit des Roheisens geregelt wird. Trotz Verfeinerung der Meßmethoden der Analyse der Schmelze und Verbesserungen der Regeleigcnschaften für die Zugabe der Zuschlagstoffe, Sauerstoffmengen und Flußmittel, ist es nicht gelungen, eine von Mal zu Mal gleichmäßige Schmelze zu erhalten, sondern die Zusammensetzung der Schmelze variierte von Charge zu Charge in einem solchen Maß, daß ein Einsatz dieses Verfahrens für ein kontinuierliches Gießverfahren, z. B. für das Stranggießen, nicht möglich war.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren für die Stahlherstellung so auszubilden, daß es für die Herstellung von homogenen Chargen gleicher Zusammensetzung geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die im Sammelgefäß aufgefangenen Schmelztropfen sofort intensiv untereinander und mit der im Behälter sich ansammelnden Schmelze durch elektromagnetische Umrührer verrührt werden.

Die Erfindung geht von der Erwägung aus, daß bei dem bekannten Verfahren die Stahlbildung zwar hauptsächlich in den einzelnen Tropfen vor sich geht, daß aber weitere Reaktionen im Sammelgefüß möglich werden, wenn die sich im Sammelgefüß ansammelnden Stahllropfcn bzw. die Schmelze von Anfang an umgerührt werden. Neben dem Ausgleich der Analyscunlcrschiede innerhalb der Stahltropfcn werden die Zuschlagstoffe weiter ausgenutzt, ehe sie zur Badobcrfläclie aufschwimmen und verschlacken. Dank der kontinuierlichen Umrührung der Schmelze von Anfang an wird nicht nur die Schmelze jeder Schicht, sondern auch die aller Schichten miteinander vermischt, so daß eine homogene Schmelze erhalten wird.

Es ist ζ B. aus »Iron and coal trades review < vom 5. Fcbniar I960, S. 2^l)<) bis ΜΠ bekannt, dull ein Umrühren der Schmelze mil Hilfe elektromagnetischer Umrührcr zu einer vorteilhaften Homogenisierung der .Schmelze führt. Diese Lehre ist jedoch bei der Erfindung iu dieser Allgemeinheit nicht anwendbar und führt nicht zum Erfolg, da es

ίο für das erfindiingsgcniäße Verfahren ausschlaggebend ist, daß die Schmelze von Anfang an, d.h. bereits vom ersten Auf t reif cn der Schmelze im Behälter umgerührt wird. Bei dem bekannten Verfahren ist es hingegen üblich, mit dem Umrühren erst bei

gefülltem Schmelzbehälter zu beginnen.

Es ist zweckmäßig, das Sammelgcfäß gleichzeitig als Vorralsgcfäß für eine Slranugießanlagc auszubilden. In diesem Fall wird die Schmelze im Saniniclgefäß auf einem gleichbleibenden oder annähernd

ίο gleichbleibenden Niveau gehalten und die über schüssige Schmelze durch eine öffnung im Boden des Behälters einer Stranggießanluge zugeführt. Vorzugsweise erfolgt dabei eine Entgasung der Schmelze vor ihrem Eintritt in das Stranggießgefiill.

as Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, die ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zeigt.

In der Zeichnung bezeichnet Il einen Roheisenbehältcr, der unter anderem ein Hochofen oder eine aus einem Hochofen gefüllte Gießpfanne sein kann. Der Behälter hat in seinem Boden eine Ausfluß-Öffnung 25. Der Querschnitt dieser öffnung ist in bekannter Weise regelbar. Die Mittel hierfür sind nicht dargestellt. Das im Behälter U befindliche

Roheisen 26 tritt als Strahl 27 aus. Der Strahl fällt durch eine bekannte gekühlte Ringkonstruktion 16. Diese bildet einmal einen Ringkanal 17 zur Zuführung der Zuschlagstoffe und weiter einen kegelförmigen Ringkanal 15 zur Zuführung von Sauerstoff. Die

Ringkonstruktion 16 hat mehrere Kühlkanäle 12, um ihre übermäßige Erwärmung zu vermeiden.

Durch die hüllcnförmige Zuführung des Sauerstoffes zusammen mit den Zuschlagstoffen und gegebenenfalls Legierungszusätzen wird der Roheisen-

strahl 27 in einzelne Tropfen 28 aufgelöst und gleichzeitig zu Stahl reduziert. Die Stahltropfen sammeln sich in einem Sammelgefäß 13. Am Mantel dieses Gefäßes und unter dem Boden des Gefäßes sind schematisch dargestellte, an sich bekannte elcktro-

magnetische Umrührer 18, 19 angeordnet, die eine Umrührung der Schmelze in Richtung der eingezeichneten Pfeile bewirken und auch in der Umfangsrichtung. Auf diese Weise wird eine Homogenisierung der Stahlschmelze erreicht.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet das Sammelgefäß 13 gleichzeitig den Vorratsbehälter für eine Stranggießeinrichtung 20 bekannter Art. Das Sammelgcfäß 13 hat im Boden eine Öffnung 24 mit Regelmitteln 14. Die aus der Öffnung 24 austretende Stahlschmelze fließt der Vorrichtung 20 zu. Sie passiert dabei eine Entgasungsvorrichtung 22, in der uner-

. wünschte Bestandteile der Schmelze, wie z. B. Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenoxyd, abgezogen werden. Der aus der Stranggießeinrichtung 20 austretende Strang ist mit 21 bezeichnet. Er kann unmittelbar Walzwerken zur Weiterverarbeitung zugeführt werden.

Statt des dargestellten Sanimelgefäßes 13 kann

auch ein Warmhalleofen verwendet werden, wie z. B.

Claims (1)

1. ein kippbarer Rinnenofen mil getrenntem Ein- und * «t„ff. Kalkstein, Flußmittel und gegebenen

   Auslaß, der unter dem Name« »Tea-Pot-Ofen« bekannt ist. Das Gefäß 13 kann statt der öffnung 24 auch eine Gießschnauze an der mit 23 bezeichneten Stelle haben. Das Verfahren kann auch zur Herstellung hochlegicrter Stähle, ζ B. des 18-8-Typs verwendet werden. _ , Patentanspruch:

   . Verfahren zur Herstellung von Stahl aus Roh- Schmelze durch

   eisen, bei dem einem Roheisenslrahl allseitig io verrührt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen