DE1939044A1 - Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahl - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahl

Info

Publication number
DE1939044A1
DE1939044A1 DE19691939044 DE1939044A DE1939044A1 DE 1939044 A1 DE1939044 A1 DE 1939044A1 DE 19691939044 DE19691939044 DE 19691939044 DE 1939044 A DE1939044 A DE 1939044A DE 1939044 A1 DE1939044 A1 DE 1939044A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon
chromium
treated
under reduced
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691939044
Other languages
English (en)
Inventor
Harry Tanczyn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Armco Inc
Original Assignee
Armco Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armco Inc filed Critical Armco Inc
Publication of DE1939044A1 publication Critical patent/DE1939044A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5264Manufacture of alloyed steels including ferro-alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10Handling in a vacuum
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

zur Herstellung von roßtfsales Stahl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sum Sohmals©» einer Charge, die aus Legierungen aus Elsen und Chrom besteht* wobei das Sohmelsen in einem 3jloht1iog@no£en erfolgt. Dabei wird ein Metal! mit einer maximalen Eelnhelt erhalten, das nur in mini- ¥eis@ O^deinsehlüsss enthält, 3®&®8Ä einen hohen Sohlen»
stoffgehalt aufweist. Msohliessend wird das Metall in einem Ye&uumo£®n unter yerwandung iron leicht redusierbasien teyden sowie, unter einem geringen Druck von Kohlenstoff 'befreitf.
vorliegende Brfiisdung lässt sich inshssonder© sur Herstellung von Ohromr>©nthaltend@ii rostfreien Stühlen sowie zur Herstellung tob OhroiE- und Hiak@l-©nthsltsnd©n Stahlen verwenden, wo1)3i derartig® Bohmt@rial-&©sM&atiens33. eissgesetst werden, dass in vollem Ausiaaße di@ verfügbare Ofsnkapasltät ausgenUtst wird» wobei Jiilaläü&iü Boblm^emmii^u. asf allene die Sinhalinmg mlssiimler Of©nli@tri@^sta!^@ratisr@n m^glißli ist in 'miniisaler Welse ein. Angriff «of' di© feuesfesten Qfeaaus Meldungen erfolgt.
fahren© mum Erscteelssm eines
auf-, die Sähäffong ®Ise® Koatfreien Stanla, .bei
9 88 6/1474
SAD ORtQiNAL
2)urcli£ttliruBg ein minimaler Stromer orausli er.£©3Kle2?Xl€s~& und der Schmelssylslus innerhalb Qlnar iaiijiiml©ii ^©Iiapsöm© beendet ist,
Ein anderer Vorteil dor vorliegenden dass bei der Durchführung des
ein @auber@r und hochqualitativsr roB-fcfreisa? statt!. esiiaXte& wird, wobei Yerlußte an Ghroia \iad anderen ©3£pll©i?ljar©B standteilen duroh Bildmig von Sofelao&e -ysünieteii irorä@si3 serdem wird bsi der Buroaf öiining des ®2£&Bäwßg&gßwBa&®2i fahrene die Notwendigkeit, nicht melir surliekgawiim^35:e legieruagssusätse, wie lieispieleweisa Ferroo.iliali^,, snsatssa im niüasen» auf ein Minimum herabgedrückt.
Zum oessere^ 7erstHndai0 der vorliegend©!! Erfirirlung sal hingewiesen, dass die rostfreien StMIiIe im allgemeinen als StMhIe betraehtet werden, die imgafälir IO Ma msgsfilsr 35 ^ oder mehr Okrom besitzen, vmä jmr mit od©^ olms anderen Isgierungsbestandteilen. Hb|3lenstoff liegt gswöliiaieli λ::>
von O9 03 » 0,10 5δ vor, wobei äar
geiialt in asanonen FäHen, 1,0 ^ oder mehr lietragszi Isam. In einigen fällen liegt eljeafalls Hic&al vor, wßä s^ar beispielsweise in Mengen von ? -* 35 $ oder darüber» Hie^sl i^ird UJkUeX-artig honen Mengen unlegiert, vm zn elaem a^tetesiitiBc-feen Stalil su gelangen· Zur ßewinmmg von anderen Stahles lsmm IJiokel im gerijigaren Mangen vorliegen. Ifangaa und Silicünm "liegan gewShalioh In 2d.@in@n ifenges v©r9 d©sgleiel®a €1© BestaadtQÜ© Biosphor, Sehwsfel waä Stiokstoff. Ösgaboneiifalls Mim eines oder Eshrere ä®r Elemente Kupfer, Alumimiiimt MoIvMIe2, Si tan und Niob tVbe epeslslle Zwecks sugegaa sain« Die Salil der @ln~ seinen verschiedensn beissniitsn rostfreien 3W3uLß ist sehr gross. Wie jedoch vorstshend erwMhiit, ist Ohzorn bsi allera Stahlsorten ©in wesentliches Element»
9-0988.6/1 17
der derseit Trerfiigfcaren Stahlsorten werden in taätäte» tiossöf en ersohsiölsang und swsr durch Sohiselsan ran Schrott mit geringem Kohlenstoffgehalt U£d/od©r von Sohrott aus rostfreien -Stahls worauf der erhaltenen Sohmals© ferrochrom mit geringem Kohlenatoffgehalt sasgasstst wird. BiQ Vorlegierung enthält etwa 66 - 72\'% Chrom tiöd nicht mehr als 2,00 55 Kohlenstoff, gewöhnlich «ageführ 0"r06 - '.0»50 f Kohlenstoff, und ßimr je naoh dem Kohlenstoffgdhalt» de?? jLsi dem au erzeugenden Stahl toleriert werden kmni$ während sioh der Rest aue Bisen, susaimaenaatßte
Vor etwa 55 oder 40 Jahren ^irarde ein Yerfahren entwickelt t hei dessen Burchfühnsng Schrott aus subtfreiem Stahl siisammea mit deia weniger teuren Ferroohrom mit hohem Kohlenstoffgehalt verwendet wurde. Bak3i wurde eine Vorlegierung erhalten» die etwa 66 -» 70 ^ Chrom» 4 - 6 ^ Kohlenstoff imd zum Rest Eisen enthielt. Dieses Verfahren wird in der TJS-Bätentsolirift 1 925 182 "beschriehan» Bsi der Durchfiihnmg dieses Verfahrens werden der Schrott/aus rostfreiem Stahl sowie das Ferroehrom mit hohem Kohlenstoffgehalt in Gegenwart eines starken Oxydationsmittels B ineljesondere Eiseno2iyd oder WaIs-Etm&er« eingeschmolsen. Sabsi werden hohe Sehm@l2t©mperaturen» d.h. SeEparaturesi von ungefähr 18706O (3400°^) angewendet, IZM Sen ^orliaadöiien Kehlenstoff 'bsTor^isgt gegenüber dem Chrom sä os^äiGrsiio Bsancch werdss ©rheblielie Μ@ί?^©η an Ghros oxidiert uad WEndsrn ü& die Schlack©, Mese hohes Betriebst0i^>era1airQii lia&en ferner sileht atü? sin t©ilw©isss Vsrdempfsn öes Ketalls sur lolga9 eeadera Ijssöhleunigen auch den Angriff auf die feuerfesten Ofeaaxsa^eidimeeiig= so dass teilweise eine starke lo^lisisrts Eroeioa -auftritt.
Eine Surüö&gQwimiung des Eisens aus der BqIümqk® erfolgt mit« tele öis©a FersOsilicium-iRedislstieBsmittelSgWs-s 3©äosh teuer
909886/1174
ist und die Ofß&beK-riebfleelt verlängert, und swar insbesondere wegen des grossen Scklackenvolumene -und eeiner !Tiefe» die manchmal bis zu 30 cm (12 inoheo) beträgt. Die bei dem Sehmelßverfahren gebildeten Chromoxyde tragen dabei en dem Sohlackenrolurnsn bei, wodurch die OfeiLfcaparsität für das Metall begrenzt wird. Pie verfUgbere OfenJoapasitiit wird ferner durch die grosso». Ileiigen an Kalk bagrenst, der jsusammen mit data Reduktionsmittel während der öhromcurückgewiiinungsperiode
Sine weitere verlängerte Ofenbetriebedauer ist durch Sohichtungseffekte bedingt. Diese erzeugen unterschiedliche Ohrom- und/oder Siliclumgehalte, welche aunäohst erneut aufgelöst werden müssen, um su einem Bad mit einer gleichmSssigen Zusammensetzung und damit zu einem reproduzierbaren Metall zu gelangen, Sie Zeitspanne, die verstreicht„ bis eine gleichmassige JBadssuoai&ni3ni3Qt2ung erzielt worden ißt, verlängert smsäteliohe die gttoaiate Ofenbetriebsseit. Zur Eontrolle mttssen 3 Proben in 5 Hinutsn-Xnterv&llen entnommen werden und Analysen durchgeführt werden. Dies erfordert 15 Minuten· Sind die Ergebnisse nicht gleichmSesig, dann müssen weitere Proben entnommen und Analynon durchgeführt werden, was einen weiteren Zeitverlust bedixgt.
Als weitere C*j;or.quollen «ΠΛΤ I^rchftlhriir]^ der bisher belmnnten Sobjnelryerfahron für >:ootfreien StabJ. koiimen Cliroiiserze in Sraga^äSß© SelimalsverdPahr^^
Schrott aus rcatgreiem Stahl «ad Ghromer^ verwendet %tSx&9 ist Gegenstand dar lEJS^atanta^hrift 1 3954 4©0, Auch in di.eeem Palle nimmt die verfügbero Ofonloipeisität direct proportional zu den auftretendnn SchlackenvoluTsina ab.
Bin Sohmelcvörfahxen, fesl deseen iDurchführiaig weitere Einsparungen hii'&iQhiuJ.oh der Rohimterialien erzielt werden»
und sw&r durch Verwendung eines minderwert ig©2.'sn GhromQrses, wird in ä©r ÜS^Petanteeteif t 2 430 11? beaeftiFiöfcen. Bei fies? , Durchführung dieses Verfahrens· test©» jedoch grosser© Schlakkemrolumina auf, wobei aüsserdeia der Strom¥ö.rbrau©h erhoblioh ist. Dieses Yerf&tesn lässt sich in wlrtBChaftlieher Welse ta Sägenden äurohf Uhren, In welchen billigar Strom sur Verfügung steht.
Bei der DurohfUhrung des in der erwähnten US-Patentschrift 2 450 117 beschriebenenVerfahrens wird zuerst ein unreiner rostfreier Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt erhalten, wa& zwar durch £&@@hrael§en einer Omirge &·&& mindeanfer tigern Chromerz und einem Isohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel in einem üblichen, aus einar Elaenlegi©rung bestehenden Ofen. Der erhaltene Stahl enthält 10 - 33 f öhrom, bis äu2 ^ Kohlüiistoff sowi® bIb Best Bisen und Y@runra£Mgit3,g@n* Ser unreine Stahl wird Sam in einem meit%n Ofen weites^rorarbeitst. In diesem Ofen wird Kohlenstoff duroh Sugaba vo.a Bis@no37d sowie durch die Anwendung hoher Qfenteiapsmturen ©atfernt. Ha,-bei tritt infolge'- einer Oxydation ein gl©iehs8itig@r öhromverlust auf» H© auf dies© ¥&lse g©bi3,d©t©n Ghromosydö wandern in die iSoKlaeke^ ils auf dem Metall sohwiisrnt. Bas auf dies© Weise verlorengegangene Ghrom wird bei clsr Biarshf ührung des vorstehend Ii©soh2?i©b©as23, Yerfahseas duroh äugab® von Ferrosilioäum sm der Sohlaols© smrtlolcsetfonnenb Siesss Verfahren ist ©feesaso wie sisä©r© ¥©rfaliran mit elmm kostspieligen" und ußwirtoamen Merkel .behaftet» und mmg ä®r Böseitignng voa Kohlenstoff aufMosten, einer'^leiona^itigen Entfernung γόη ChTOm9 wobei das Obrom Auroh- Zugabe wan Ferrosiliciuiaj was ebenfalls lösteii ¥erussa.0ht9 entfernt warden isues. Dabei wird die Ofens®it sueätalioh verlängert.
In den Torgangenon Jahren-_wittrden Isl der .Weise-" 909886/1174 .
erzielt» dass di© bei der itavoMUhrung der vorstehend beschriebenen Verfahren eingeschaltete Oxidations»tufe beschleunigt wurde. Mbbo Stufe oahlieaot sich unmittelbar an das Einschmelzen an. Babei wird der Kohlenstoff deo Metalls im wesentlichen duroh eingeblassnen Sauerstoff entfernt und nioht durch den Sauerstoffgehalt der Beatandteile der Charge, d.h. duroh das zugesetzte Chromers und/oder zugegebene Bisenoxyd oder zugesetzten VaIs»under, Gasförmiger Sauerstoff wird in die Solmtelee unter einem Druck von 8,5 kg/am2 (120 psi) in einer Menge von mehr ßls imgsfShr 14 eom ρΐο Hinute (500 oubio feet) eingeführt. Ein anfäaglioher Kohlenstoff gehalt in der &r8s8@nordnung von 1 i> wird innerhalb einer Zeitspanne von ungefähr 15 Minuten auf einen W@rt von O0 06 i> gebracht· Zur weiteren Herabsetzung dee Eohlenatoffgehal^^tes steigt die erforderliche Zöltopasme erheblich an9 und mmx auf bis zu αη~ gefShr 20 Hinuteng um den Kohlena toff gehalt von 0,08 auf 0,03 $ au fcriiigsn, Auch in dieeem Palle wird gleichzeitig mit der Entfernung von Sauerstoff eine erhebliche Ohrommenge in dem Bad addiert, wobei das Chrom in di© Schlacke wandert. Aus dieser'-Soolaolce. lässt eich das Chrom nur duroh Yerwendung grosser Mengen an JfsrroeUicium oder anderen Beduktionamitteln
Die vorstehend geschilderten SchmaliSYorfahren erfprdem, obwohl zu ihrer IhirchfUhrung billig© Ch^om-enthaLtende Hol^Tjaterialien, Ferroehros iait hohem Schienet off gehalt und/oder billige Chromerze eingesetzt werden kennen, l&igare Ofenbstriebezsiten, wobei diese Ofenbetriehszeiten 8 oder 9.-Stunden 'betragen können und eich auf β oder 8 Stunden belaufen9 wenn ©in Sauerstoffblasen durchgeführt wird. Zusätzlich wird bei der BUrolifüteimg dieser bisher "bekaRnten Möthodaii eins erhsbliche Mange an elektrischer Energie verbraucht, und tmr wegen der hohen £θ-
. Mea© Batriabstempö^atüren hohen wiedor
909886/1174
sur Er&aagttag ©Isss süMm$ß3$o» $3tsXXo, Ji das νοϊϊ Q^fledJisoislÜsfööiitLusoliaotst niet*
feraor int bei der Hiirclifü^^ruzzg dor troretehend Verfahren keine genaue Kömitnis de? öhemisohsD. ßotETUTig der OlLRrge Eilißl.lch, und swas -wegen de:e hets^ogeaen ITatur der Charge. Wenden orkeblioiiö Hsngen an SohioJt &uo rostfreiem Slialsl TreriföRClet, dtiaa wirft das SoliiEöi-sea in-dem Ofen ßotarierig, und 5v,^r ira^on έαο ]Lcc3^orc7i Charakters der Obarge. J)io Ofenole^troden n^nan auarsi; durch die 1co]£u;?o Soh??oi;tmaBßO aowia durch andc-ra £&teria!l.ion der GLa^gQ unter Bildung ©Änae Metal3."badoß oolmal{ieny l>äö eia visfto^p.^ßes weiteres R?i3c?i3islB©n möglich Aßt. Tferden ei&shlio&e M3?i:gon tat OTasQmsxe vas^snÄot, dami Tssetelii; keine 6ewHIirP dass das gan-Bö dem Ofen augoeetst© Bbs uaiai&taln&r verfugta? isrird. Kino untesi'iisnibare Mengen 2sann soliffielsea 'isnd an den OfeaTjoden Gfc~ ainken. 3)ie Entfernung τ-οη Sefcwcsf el8 welche jessu)1wjb1 ein Problem dare teilt, und B^iar wegaa der ungenauen Kenntnis das Sel£?e£elgehsli:es dor TerseMGäenen Sehrottar-tea aus rostfreiem Stslsl, die ii3. der Cfc^^ga verwandet iföMsa, wi?& ferner duron die ualieisasiyfee I\»sasiieri9«tsu*!|? df»r ^oJilsoko ßovie durch die 3Ss?osion der feutsefestea Ofenmisl^sidungen
Ziel des Tos?li©geaden ::$&£ΪΜ&α%& :Äst ;€alssr die
909886/1 174
11WD44
stiromter flaehteile dor bioher bekannten KothOclen, wobei strebt wird, einen aa-uberen und lioa&qualitaMven rostfreien. Stahl au erzeugen, dessen ofcöaiisito iAÄyse &Mk ^präzise angeben Igest. Dabei aollon Ofenbotriebszeit, feuerfeste Ofenauskleidungen, elektrische Energie sowie Perrosllielum oder andere Reduktionsmittel eingeepart t^irden, wfifcrend gloichüoitig die Ofenkapazität in ma.-iiaaler Weioo ausguntttzt virde Eb coil eo venig wie möglicli Ofensohlacke gebildet werden, wobei das in der Sohlaoke enthaltene Chrom sowie andere oxydierbare Elemente leicht wiedergewinnbar sein sollen.
Sie Erfindung lässt sioh in geeigneter Weise in hochindustrialisierten Gegenden durohf llhron, in welchen elektrischer Strom teuer ist und die ArbeitslöMa hoch sind. 3&S erfindungsgGosässe Verfahren wird 21TiOiLfolgend insbesondere Am Vergleich ssu dem in der US-Iiatentschrift 2 430 117 sowie dem in der US-Patentsohrift 1 954 400 beschriebenon Verfahren erläutert, um den durch dieses Verfahren gegebenen technischen Fortschritt zu zeigene Bei der Durohführung dieser beißen bekaimtan Verfahren sowie anderer bekannter Verfahren treten orhebliche SohlackenTolumina auf» welche eine maximale Auonutsung der Of enkapEZität unmöglich machen und die ablauf enden metallurgischen Reaktionen verlangsamen.
Erf indungsgemass werden erhebliche Einsparungen en elektrischer Energie ersielt, wobei aueserdem die Of©Jikapasitäten in mxirmlor ¥eise auBgentttet «©rdan. Dabei eijad dl© ^eitöa bis ssiüf Beöndigung des Zyklus(' eines Sehmel£soiea*D9triebs miniiEal« Dies ist auf die Verwendung eines Schrotta aus rostfreiem Stahl uad/oder eiaes Ferrochroma alt hohem KohleiLßtoffgehalt und/oder eines Ferroohromsiliciuias ©le; Ghromciuello surücksufuhren. Die verschiedenen Bestandteile werden in ssvfeckmäsoiger Weise in einem Lichtbogenofen ersöhisolsen, d.h. in dem beke=anten Heroult-Ofen, welcher kohlenstoffhaltige ElektEcdön besitat und eine geeignete basische Auskleidung aufweist. Voraugavfeise ist der Ofen mit
9 09 8 86/117 Λ
SAD ORIGINAL
■ - 9— -
Magnesit biß au einer solchen Höhe* welche über die Sohlakkonlinie meriaioh hinaus reicht, ausgekleidet. Gegebenenfalls bann jedeooh das billigere Material Ghremit verendet werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäsaen Verfahrens wird der Lichtbogenofen mit Schrott aus rostfreiem Stahl und/oder einer anderen Legierung aus Bisen und Chrom, wie beispielsweise Itarroohrom mit hohem Sohlenstoff gehalt und/oder ferrochromsilicium, beschickt. Wird ?erreehroni mit hohem Kohlenstoffgehalt verwendet, dann wird zusätzlich ein Schrott aus einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt aingesetst» um genügend Eieen zur Verfügung zu stellen. Werden erhebliche Kengen an Perroohromeilioium eingesetzt, dann kann Chromerz zugegeben worden, um das für die Erssreduktion nrerfügbara Silioium auszunutzen. Das Erz wird direkt dem Bad zugeführt und nicht um die Ofenseitenwände herum angeordnet* wie dies bsi der Durohfühning einiger bekannter Verfahren der Fall ist. Zusammen mit der Charge aus Eisen und Ohrom wird eine Kalksteinoharge in solchen Mengen sugesstzt, dass eine schützende Schlacke wahrend des ErschmelBöns zur 7©rfügung st@hif. Mess sohUtsende Schlakke stellt im allgemeinen ©in® Schlaokeiischicht Mit einer SIefe von nur 23 — 50.am dar. Bie Iliaasfä&iglseit Sear Sehlaoke wird durch Zugabe von IluBspat gewlEhaileistet, wobei !deine Hengen an Perrpsilioum zusäts^ich gegen das Sido der Schmelzperiode gegebenenfalls stages©tst werden. Bi@ schützende Schlacke verhindert nicht nur ©iaan WSzss&TexliiBt während des Erßohmels©ji®3 sondern dient B,uoh msE'.'Entschwef©lung d@& MetallbadeET, wie nachstehend noch näfcer 0rläut@2?t warden wirde
Aas IfeoohX^alssa erfolgt gewöhnlieh bsi ©in@r S©2^p@ratur von uagef ghr 1593*0 {'290Q0V)« wobei aia "BsM mit ä@m ©sagestrebten hohen Chx'emgshalt erhalten wird, Biesss· Gbromgahslt entspricht uiigöfähr dem Gf@haltP d©r in dem festigan Stalil forliegien soll.
9098 8 6/1174
SAD OWGiNAL
~ 10 -
Das Bad tesi-ist jjedooh einen Eohlenotof£gehalt„ dor erheblich oberhalb des IJndkohlenstoffgeholtes liegt. Das Metall ist naoh Beendigung dos Schmelssverfahrens eaube;? und im wesentlichen frei von Ozydeinsohlüssen, insbesondere ChromoxydeinechlUssen, die normalerweise naoh Beendigung des EroohißolBens bei der Durchführung der bisher bekannten Verfahren festgestellt werden. Der Sohwef elgehalt ist ebenfalls niedrig. Das Gewicht des abgestochenen Melalle ist maximal» da bei der Durchführung dieses Verfahrens die auftretenden Sohl&okenvolumina minimal sind.
Die Hauptmenge der Schlacke wird von dem Bad oder von der Schmelze abgesogen» worauf der Ofen in eine geeignete Pfanne zur überführung in einen VaJcuuminduktionsofen abgestochen wird. Vorzugsweise wird ein Ofen verwendet» der sich innerhalb eines Abteils befindet» das von seiner Atmosphäre befreit worden ist. Sin derartiges Abteil wird normalerweise als Entgaeungseinriohtung bezeichnet » Das geschmolsene Me tall wird sienäioh langsam dem Vakaumofen sustrf&aon gelassen. Der gesohraolBene StTGa gerbricht dabei in 2h?8p£ehen, so dass eine asxiamle Metalloberfläche geschaffen wird, Bin starkes Oxydationsmittel oder JSatkohlungsmittel wird eingesetzt, um die uner^üascht gsoBß&n Kohlenstoffmeugen, die in dem geschmolsensn Stahl vorliegen, mi entfernen· Die Menge des erforderlichen Oxydationsmittels richtet sich nach einer Sohlenetoff analyse» die unmittelbar vor dem Einglessen in den Vakuumofen durchgeführt wird. Wenn auch ein Seil dieses Oxydationsmittels dem Metall bei seinem Einströmen in den Vakaumof en zugesetzt werden kasm, so werden dsnnoeih. dann die besten Ergebnisse ersielt, wesn das Oxydationemittel dem ^tall in dem Ofen angegeben wird. Xn jedem falle erfolgt @in ΙηιύβϋΒ 7er» mischen des Metall» mit dem D©a©3sydatiossniibt9l9 >föböi dieses Vermischen durch.ein Hühren während des Betriebs des Induktionsofens gefördert wird. Die besten Ergebniese werden bei Verwendung von Ifiokeloxyd erhielt« Diese Verbindung wird natürlich
90988S/1174 ■.. ■ 0AD ORIGINAL
.193 9 04 A
sur Sersteilung von rostfreien
Zwe Herstellung $oa «ai&en ^te©i^tMl«r 'iiUh* - ^on SiSJiÜLen, die im woseniliclieit frei von Nickel sin&j Vejjwäadeii a^n zox Er-Elelvuig dor besten Ergebnisse Walsauiider, der eine Eomliination aus den Oxyden von Elsen ttnd Chrom dar stellt. Qege'benonfallß kann wsui Eisenoxid einsetzen, woboi Jotioch emv Herstellung bestimmter StSIiIe9 beiopiolm/üiso Kiipfor-entlialtender rootfreier StSnIe, auogöseicliiiete Ergebniasp bei der Verwendung von Kupferoxyd ersielt werden 0 In anderen lallen küjmen die Oxyde von Kobalt, llolyibaiin, öhrora» MarLo^-n, Silj.oium oder Sitian eingesetzt werden, woliel die Axt, und Menge des BUgesetgten Oxyde natürlich von dor jeweiligen foißooimsnsetszning der jeweils her-ZUSteilenden Metall-liegierung abhängt.
Der Väkuuraofcm wird vorzugsweise lait J&lumJ^iumoxyd ausgeKLeidet, in welöhem eine als BindeiBlttel dienende Silioiuiadioxydmenge -vorliegt* Die Altöniniiaaoxyd-Aiiskleidtöig wird derartig, ausgelegt, dass sie den auftretenden !Een^eratwren au widerßteb.en vermag9 Crleiohzeitig wird duron das Metall etwa aufgenossmenes Aluminiumozyd aiolit als iuierwUnsolitsr Einsonluss zurUokbehölten,, sondern steigt an dio Oljarfläche imd l&est eion ohne weiteres entfernen«
Während der Behandlung in dem Vokuvirnofen verbinöet sioh der in dem Metall vorliegende Kohlonätoff miw dem Sauerstoff d@e eixigesetatQiL OxydatioasmittelafWelsöi gasfÖrELigeß Kohleximoaoxyd gebildet wird. Dies tritt aus dem KeteXl in JOm von kleinen Blasen aus,. Hack dem Srroichan d©s? Metalloltsrflache wird das Gas in die Atmospk§rQ abgeleitet. WShraad d©s Strömens schwankt der Druck in dem Takuumof en zwischen Atmösphärendsuek "bis herab zu einigen am %. Während des Eßtgaö@3as steigt der Druck auf ungefähr 50 ism Hg öder dar&feW an töid fällt aßsöhliessend an das Strömen auf eJiiige rna Mer äarmter ab e Die S@B^esatur des Metalls in dem Ta&mimofen wird .&&£.:_nng®t6hr 15925°C oder 16200O
9.0988671174
■.-■ ■;. . -12 -
(2900 bsw. 29500P) gehalten. Während dieser Zeitspanne erfolgen die Zugaben sur Einstellung der Zu&aiimenseteu&g, wobei ausserdem gegebenenfalls eine Deeoxydcition durchgeführt wird,
Werden anstelle von Hiokeloxyd Sieenoxyd, Chromoxyd, Manganoxyd, Siliclumdioxyd oder andere der vorstehend angegebenen Oxyde verwendet, dann sind höhere Vakua sweckmässigt und zwar Drucke bis herab zn 1 um oder weniger, um die Kohlenstoffbeseitigung innerhalb einer minimalen. Zeitspanne au bewerkstelligen.
Haohdem der Kohlenstoffgehalt des Stahle auf den gewünschten niedrigen Wert gebracht worden ist und die gewünsohte chemische Zusammensetzung eingestellt worden ist, ist die Entgasungs- oder Vakuumbehandlung beendet. Das Vakuum wird belüftet, worauf der Ofen in eine geeignete Pfanne sum Abgiessen abgestochen wird. Gegebenenfalle können die Pfanne und sogar die Blöcke innerhalb der Begasungseinrichtung gehalten werden, wobei in diesem Falle das Vakuum solange nicht belüftet wird, bis das Metall in die Pfanne geströmt oder in die Blockformen gegossen worden 1st· Bine abechliöflsende Desoxydation des Metalls erfolgt in eweokmäasiger Weise durch Zugabe von Alwninium cu der Sfaniie beim Abgieesen.
Das abgestochene Metall 1st eauber m& weist den gewünschten hohen ChromgGlialt sowie den mi^ootröbten niedrigen Kohlenstoffgehalt auf. Innerhalb eine? minimalen GesamtaohiaelB-zeit und EntgaöiusgeBeit wird eine maxjjaale (Sewichtemenge an Metall gewonnen, wobei der Verbrauch an elektrischer Energie minimal ist und die Ofenkapasit&fc in maximaler Weise ausgenützt wird. 3He Atoütsung eier feuerfesten Auckleidungen hält sich auf einem ifiniEEum, HiUTichtlich der Auswahl der Rohmate rialien ist ms. oinigermässßn beweglich.
909ßS6/1174
BAP'. ORIGINAL
Die folgenden Beispiele erläutern die !Erfindung, ohne sie beschränken.
Beispiel 1
Ss wird eine Sohmelse eines rostfreien Chroa-liiokel-Stahle des Typs 304 (maximal 0,08 f> Kohlenstoff, maximal 2,00 $ Hangen, ««h™h 0,045 3* Phosphor, maximal 0,030 $ Schwefel, ■ maximal 1,00 -jt Silicium, 18,00/20,00 £ Chrom, 8,00/12,00 j( Nickel, Best Eisen) hergestellt, wobei ein 20 to-Heroult-Idohtbogenofen verwendet wird, der eine Auskleidung aus Ohromit-Ziegeln, die sieh über die berechnete Sonlaokenhöhe hinaus erstreckt, besltst. Bio oberen SeitenwHnde und das Oberteil sind in üblioher Weise mit AlumJLniumiWcya-SilJ.oiuiadiozyd-Zlegeln ausgekleidet.
Der Ofen wird mit 5 750 kg (12 800 pounds) iluSstanl-Sonrott, 3 600 kg (8000 lbs) eines 3 £ Hiokel enthaltenden Schrotte und 1 200 kg (3 000 pounds) eines rostfreien 18-8-Ohrom-Hiokel-Stahl-Sohrotts (ungefähr 18 Jt Chrom, ungefähr 8 J& Hiokel, "W'f?"^'1 0,08 36 kohlenstoff, Best Bisen) beschickt. Zuflätslioh werden 4 OSO kg (9 000 pounds) eines Perroohrons mit hohem Kohlenstoffgenalt (66/70 % Chrom, 4/6 # Kohlenstoff, Best Bisen) susaamen mit 1 440 kg (3 200 pounds) Serronlokel (52 ^ Hiokelt Best Elsen) sugesetst· Der Gesaatmetallgehalt der Charge betrögt 16 200 kg (36 000 pounds)« Zusamaen mit der Charge werden 775 kg (1 700 pounds) Kalkstein und 360 kg (800 pounds) KLußspat augesetst·
Die Charge wird unter der Einwirkung der WHrma des elektri-8ohen Bogens eingesohmolsen» wobei das geesohmolzene Metall die Temperatur von etwa, 1593eö (2900°?) exxeieht. Die auf dem Metall sohwiaBende Sohlaoke besltst eine^ Sieför ton unge-· fähr 50 mm (2 inches)e Sie ist flÜBSig und söhütst das
909886/1174 -
J&ÄffirS ΏΑ·- SAD OfUOlNAL
: ■.■■■ - Η - -..ν . ;'
Metall gegenüber einer Oxydation wHtsend &«e Darüber hinaus bewirkt die Schlacke eine Jintsohwofelung* ohne dass dabei andere spezielle Zusätae scgegeliau werden müssen· Kaoh Beendigung des Einßohcwleöns viril anhand einer Analyse folgende ZusanmeneetBung ermitteltt 1,54/1 »55 5* Kohlenstoff, 0,35 S* Mangan, 0,018 c£ Phosphor, 0,011 ^Schwefel, weniger als 0,05 Silicium, 18,53 f @tog@mt 6,32 JS Hiokel, Rest Eisen.
Bas gesohmolsene Bad wird 4 x mit Sauerstoff &urohblasen0 und «war jeweils in einer Menge von ungefähr 14,2 com (500 oubio feet) pro Minute sowie unter einem Jir&dk. von ungefähr 8,4 Äg/om (120 psi) während einer Zeitspanne von ungefähr Minuten. Der Kohlenstoffgehalt fällt während des Durchblasen^ sohnell ab. Allerdings tritt ein gewisser1 Oftserarerlust infolge einer Oxydation ein, was eine Versteifung der Schlacke sur Teige hat. Bann werden 135 kg {300 pcpi&iel Flußspat und 138 kg (310 pounds) fferrosilioium (75 $ Slliafjm} sugesetst. Sin erheblicher Seil der Schlacke wird ansohüessend abgesogen, worauf das Sauerstoffeinblasen sur weiteren Eerabsetsung des Kohlenstoffgehaltes for^esetst wird. Fach Bef endigung des Mnblasens beträgt der Kohlenstoff gehalt des geschmolzenen Metalle 0,110/0,114 £· unmittelbar vor dem letsten Einblasen wird folgende Analyse ermittelt« 0,19 £ Mangan, 0,017 3ί Phosphor, 0,011 £ Schwefel, weniger als 0,05 Ji Silicium, 16,62 Ί» Ohrom, 6,57 S^ Häekel, Best Bisen*
Die Ohromanalyse des Bades lässt vermuten, dass ein erheblicher Ohromverlust durch Wandern in die Schlacke erfolgt istf und Evar beträgt der Chromgehalt 15,62 36 gegenüber einem Ohromgehalt von 18,53 ^ in dem ursprünglichen Bad. Perrochrommithohem Kohlenstoff gehalt in einer Hange von 1P5 kg (235 pounds) wird anaohlieosend dem Bad ssugeseist· Bies hat sur Poige, dass eine erhebliche .Menge -.dee; Chromge- :
-.' :'.■'""■ :,,.-/·.- -■■■.-■ V- :■ .■■":■■■■■■■ vWeOi
909888/1174
,Ä„ BAD ORIGINAL
haitos der SolilGcko ggräclqgowozinen wird, wobei jedoch gleichzeitig etviBs KoIilGKotoix in dan Bad gelangt, lach dem Eissata des PorrochEomc EdLt hohem Kohl<msioffgehalt tierden folgende Analysenwerte der SchmelEO festgesteiltt 0,250 # Kohlenstoff, O1OI? 5δ mospliorr 0,011 5δ Soliwefel, weniger als 0,05 $> SiIioium, 17,48 fS Chrom, 6,51 55 Nickel, Beet Eisen. Die Analyse zeigt, dass das Terlöresgegangene Chrom in orhobliohem Ausmaße ztccücfcgewonnen werden konnte. .
Haohdem das Chrom in einer erheMlohen worden ist, 1st das Hotall daau bereit, in den Vakuumofen überfahrt bu worden. Zu diesem Zweck wird die aJempesatur des Bades auf ungefähr 16500C (50009P) gebracht« Es wird etwas Eßlkstein «agesetEt» um die Schlacke BU verstaifen. Die Sohmelso wird unterhßlb der Schlacke in einer geeigneten Pfanne vox tfc&rfiilxcung in den Yakaumofen oder in die Ent·- gaffungoöinrichtung abgestochen. Es wurde festgestellt, dass durch Erhöhen des? Toicperatur des Bades auf 165O°C (30000P) unmittelbar vor lern Abstechen die AbkUhlwirktmg durch die Pfanne in auareiciiandeia Maße ausgeglichen wird· In sweokmSseiger Weise wixd Ealkstein τοϊι oben auf das He tall in der Pfanne geworfen, VEi ainen Wärmevorlust su yerhindern und das Hetall in gewiseen Ausmaß gegenUb©» einer Oxydation ßu Bohütcen,
Das gesohraolaane Hetall wird, imter eiaea Druck von 1 Atmos« phäre in den Vaktt^ die
purapen oingesolisltet. Niolceloxyd mit einer tecüniechen heit wird von Zeit su Seit sugo^fjtont trolieJ. die gesamte r;ugeeetste Menge imgef2br ^4^ iCSEO jj^aaiöi) beträgt. Brarch
erfolgt eine Qj^dstioi? dea
wobei sich Ebl2lenEK>no2yd biiäots flas in die lassen wird« liiSiiiöiid dieser Yex-fßhroKse^fο vird Sie fempe ratur des Hßtallg M dor (J^^f?9ac2^dnmi,g Ton 1593*0
909886/1174
1939O44
gehalten. 2er Öfenäraok so&wantet wn ungefähr 50 she Ms herab su ungefähr 2,5 m Hg. IMLe KolileKstoff-Saxieretaff-Eeaktion wird duroii Rübren wäbrend des Betriebs des Ofens erleichtert.
Sack Beendigung der Sntfcohlimgsperioöe werden folgende Analysenwerte ermittelt! O9022 $ Sbnlenstoff* O911 ^ -Miaüsßa» 16,93 $ C&roifi, 7» 64 ^ KiokeX, Heat Eisen«, Si# Sisaasanea,-setsuag des Stahls wird aneofilieesead eingestellt 9 und sswar dfe Z von ?erroohrom mit niedrigem KchXeaßtoffg«halt
der Schmelee mm Absteonen werden @tw& 135 - 1SO kg (300 > 400 poimde) eines 50 '^igen ^©.ryoisiliaugesetsts. Sas Metall «ixd sisf dine Sea^exätisr von 1620*0 (29500F) geljaeaoht« Dei? Cfen wird in eine geeignete ffianne mm Abgiessen aligestoonen· A^oh in diesem lalle gleistet die Ses^eraturezliulning 4es Metalls die WäErce TOrluste «md den Seiopesatttxalsfall aus9 malctke lisw· veleliev dann eoftr@tenv wenn das Metall in die Sfsnsu» e^gesteoksn wird. Faoh dem Belüften des Tafoxtiias imd dem Af^giessen werden 20 3SLeoice sit einem Sarehaesser tob. 83 9 9 ois2 (13 sg. inoiies) eshalten. Diese Bieioke «legen 14 130 "kg (31 500 poxmds). Weitere 630 2sg (1 400 potmds) entfaULsn auf die ££ann0ni>&ren unä die Sinancelblöoke« Eine tiheisieohe Analjse des Stable ergibt folgende dnrci&schnittliolie 0,052 f Kolilenstoff» 0,74 $> Mßiagan, 0,026 £ ΐϋιοβρϋΐθ?» 0,021 Selwefel» 0,51 $ 8ilieitxmB 18«2β % dir©«, 8,74 ^ Siokal, Best Sisen« Das Ifötall ist sautter und ip i^een^Uenen frei ▼on
Beispiel 2
wird eine Scbmelsse mis einem rostfreien Sta&L dee 304 nergesteilt. Zu diesem ISweok wird der Iüolitbogenofen
909886/1174
,aiSia^s bad original V
mit 3 720 kg (9 300 pounds) Iflußstabl-Solisott, 10 700 kg · (26 700 pounds) eines Schrotts aus rostfreiem 18~8-Chron*-Nickel-Stahl, 1 260 kg (2 800 pounds) eines Iterroohroms mithohem Kohlenstoffgehalt und 540 kg (1 200 pounds) eines Perroohroms mit niedrigem Kohlenstoff gehalt (66/72 % Chrom, 0,05 $ Kohlenstoff , Rest Eisen) toesohlokt, BaS Gesamtgewicht des Metalls beträgt 18 000 kg (40 000 pounds)· Zusammen mit der Charge werden 780 kg (1 700 pounds) Kalkstein und 405 kg (900 pounds) 71u3spat augesetst. .*'·''."....■■·
Auch in diesem Falle wird aie Charge unter der Wärmeeinwirkung dee Idchtfeogenofenseissgesohmols^s» tfofceidas geseheoliene Metall eine !!temperatur von 15930C (290O0P) erreicht, Nach Beendigung des Schmelzern? werdest folgenäe Analysenwerte ermittelt: 0,483 £. Kohlenstoff, 0>Tt-$ Mangan, 0,015 $ Ehoephor* 0^006 5$ Sohwefel, O, T? $ ailioiuia, 18,23 5« Chrom, 59 67 $ Nickel, Rest Eisen. Kleine Mengen an Perrosilioium werden ohargenw&Ise @uge@etst^ und swar ^hm Charge in einer Heng# von ungefähr 45 kg (100 pounds) und eine andere Charge in . eines Menge von ungefähr 63 kg (14Q pounds), wolaei beide Chargen 75 # Silicium enthalten, Zm diesem Zeitpunkt wird das folgende AuÄlyasnergöbniö enaittelti 0,460 ^ Kohlsnistoff» 0,66 ^ Mangan» 0,015 ^ Ihosphor, 0s005 $ Sohwefel9 0,ö5 $ SiUoium» 1?»80 ?S Chrom» 5»SS # ü4okel» Rest Bisen. Bins Bnduntersuohung ergibt, dass 0t459 $ Kohlenstoff9 17»89 ^ Chrom» 5j62 ^ Nickel, Eest Bissn» To^liegesio Die Setsmelsse ist^^ danm fertig 9um Ab&teeheft in eine getignete pfanne» wohei das Abstechen in der iroratfhend t»esohrielb@ne& Weise erfolgt«
Der geechmolaeÄö Stahl aus der von 1 Atmosphäre in den sen,- !Die T^oäumpumpsn werden höheren, Solils-^Tlioffgeiis.lteB al.fi im ITergleioh su\ 0,250 f
wird unter einem Kniek strömen gelas
as/it 74 "
OBiGiNAL
1933044
Schmelze) wird eine merklich grösaere Menge an Nickeloxid dem Vakuumofen sugesetzt, und zwar in getrennten Chargen, Die Gesamtmenge an Nickeloxyd beträgt 468 kg (1 040
Während der Behandlung in dem Yakuumofen eo&wankt der Druck von 20 stm Ms herab au 0,5 wa Hg. Der l©hX®nst©£;£g83iali ämm Metalls füllt schnell ab, und swar sie Folge fiar !Msetztasig mit dea ITiokeloxyd sowie des Rührens in ä@m Bad. lach Be- w endigusg dar Bntkohlungsperiode beträgt .der Kioaienstoffg®- halt 0,042 $. Sie Schmelze wird dann awsäk Sv^&lm von l^rroohrom alt niedrigem Kohlsnstoffgshalt und Holm!ekel eingestellt und in eine geeignete ff aase sum Abgisssen alsgestociien. Hau erhält 17 000 kg (37 780 pounds) In -tea ^a Blöoksa mit Solgende& Analyeenwerten; 0,042 §6 lQüLonB%o££s 0,82 56
09028 $ Phosphort 0,025 ^ Soinmfel» 0962 fl Silicic, 13,33 9,4-5 ίί Hioical, Beet Sieen, Sie Innige an
und StmastölMöofean oe^iägt 296 kg C 660 pmmäs), »o dass Sas Gesamtgevioht su 15 400 3cg (38 440 pounds) exadttelt wird.
die awei Beispiel®, welche die Bef ^IMung erläutern, so sieht siant Sass in Beispiel 2 ©ine soaximale liesige an sostfrelesi la-^-Ghrom-Niokel-Staia-Sclirott susaiimeii mit ■βiner Minimalen !Senge an, ?erroohrom mit holxem Do&lenetoffgehalt Terwendet wird, während bei der DuröMiünimg des Beispiels 1 eine minimale Menge dieses Schrotts a±t einer maximalen Menge an Jerroohrom mit hohem Kohlenstoffgehalt eizigssetst wird. Darüber hinaus sieht man, dass in Baleplal 2 das sondierende Slablasen sugunsten der 7erwendii23g von Ferrosilicium unterlassen wixd. Während in dem latstaren Beispiel der Sohlenstoff gehalt des eingeschmolzenen Materials etwas weniger als Q, 5 fi beträgt, wobei dieser Kohlenstoff im Vakiänaofen und nicht in dem Lichtbogenofen entfernt /wird, wird Sie £ohlenstoffm@nge des geschmolzenen Materials ganäss Beispiel 1
_ ■"/■■"■ /9038^6/1174
BAD ORIGINAL
s® TXSgefiSir 1,5 # ermittelt« wobei eine weit grössere !Senge Misses Kohlenstoffs in dem !lichtbogenofen entfernt wird. Baäier ist iaan feel der Surehführung dee erfinduagsgemässen Ysscfahrens wesentlich beweglioher. Sie jeweilige Kombination einer Ihnrenführung des Verfahrens im Mohtbogenofen und Yakuumef es hängt von der Verfügbarkeit und den relativen der Bohmtsrialien und n&türlioh iron den jeweiligen
wird eine Sohmelse eines rostfreien Stahls des Typs 305 einem liohen Soliwefelgelisat hergestellt· Bieeer Stahl imximü Oti 6
0,20 ^ Phosplaors minimal 0»1§ ^ Sohwefel, maxi-
Baal 1tOO f6 Silieim, 17900/i9800 $ SaSQm9 80OO/1O,OÖ $ Niknod sam Best aus Bisen,, la dm Xdolittfögsnofen werden .
Schrott aus rostfreiem 18
lerroolirom mit holiem Eofelenetoff'gehalt s Ferrootirom i&it siiedrigem £onlenstoffgeiiialt9 Kalisstaia und Flußspat laaäk der in Beispiel E "baeehrieteenen Weise eingefüllt« Su- a&ssmsi mit dieser Charge werden 17*3 kg (38,5 pounds) Eisenp^rite (FeSg)8 die 53»!> Schwefel enthalten und sum Best sam Eisen Gestehen, 2ug@@etst.
Beendigung ,des Einsolimelssens in dem IdGhfbogenof en und der Wiedergewinnung der kleinen Ghroaimenge, die Sureb Wandein die Schlacke als Ergebnis einer Oxydation !sei dem Blssrerfanren Terlorengegangen war$ wird die Schmelze in
pfanne sur Überführung in den Tokuumofen abgestochen. Sins Analyse der Schmelze ergibt folgende Wertes 0,50 Kohlenstoff, 0,67 $> I'iangsn, 0,014 ^ Phosphor, 0,039 $> Schwefel, O9IO $ Silicium, 18,31 ^ Chrom, 4,04 ft Nickel, Best Bisen, Harn Metall wird aus der Pfanne in den Vakuuminduktionsofen
909886/1174
unter einem Druck von 1 Atmosphäre strömen gelassen. Die Vakuumpumpen werden eingeschaltet, worauf tfiokelosyd in einer Menge von 525 kg (1 170 pounds) zugesetzt wird, und zwar durch Durchführung einer Entkohlung. Auch in diesem falle wird die temperatur des Metalle auf ungefähr 15930C (2900°F) während der Entgasungsatuf e gehalten. Die Ofendrukke schwanken von 80 mm Hg biß herab zu 1,6 mm Hg. Die Einstellung des Chrom-, Nickel-, Mangan-, Silicium- und Sohwefelgehaltes erfolgt in zweokmäesiger Weise durch Zugabe ▼on ?erroohrom mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, Rohnickel, Perromangan, Ferrosilicium und Eieenpyriten. Naoh Vornahme einer Analyse wird die Schmelze in eine Pfanne sum Abgiessen abgestochen. Das Vakuum wird belüftet, worauf die Pfanne entfernt wird und die Blöcke gegossen werden« Man stellt fest, dass das Metall sauber und im wesentlichen frei von Oxyd« eineehlüssen ist. Das Material fällt in Form von Blöcken an, und ewar in einer Menge τοη 17 000 kg (37 720 pounds). Die Analysenwerte sind wie folgt: 0,079 £ Kohlenstoff, 1,33 1> Mangan, 0,019 $ Phosphor, 0,18 £ Schwefel, 0,70 ^ Silicium, 17,86 ^ Chrom, 9,26 ^ Nickel, Rest Eisen, Die Pfasnenbären und die Stummelblöoke machen eine Menge von 225 kg (500 pounds) aus, so dass das Grdsamtgewioht 17 200 kg (38 220 pounds) beträgt.
Aus dem Beispiel 3 ist eu ersehen, dass, wie in Beispiel 2, die Beseitigung des Kohlenstoffs in dem Vakuumofen bei erheblichen Temperaturen und bei niedrigen Drucken erfolgt. Während des Erschmelzen in dem Lichtbogenofen erfolgt eine minimale Oxydation, was zur Polge hat, dass minimale Sohlakkenyolumina auf treten. Die dem Metall zur Verfugung stehende Ofenkapasität wird daher erheblich gesteigert. Xn dieser Beziehung istdarauf hinzuweisen, dass gemäss Beispiel 1 das Metall in einer Gesamtmenge von H &0Q kg (32 900 pounds) anfällt, während die zwei letzteren Beispiele Gesamtmengen
909886/1174
8AD ORIGINAL
von 17 300 kg (38 440 pounds) b«we 17 200 leg (38 220 pounds) ergeben.
Zusammenfassend 1st festzustellen, dass durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren aum Sraohmelsen eines rostfreien Stahls aur Verfügung gestellt wird, bei dessen Durchführung die vorstehend angegebenen Vorteile ersielt werden» Bezogen auf die verfügbare Ofenkapasität wird eine maximale Metallmenge erhalten, und swar während einer minimalen Zeitspanne, wobei ausserdem nur ttusserst wenige Proben sur DurohfUhrung einer Analyse entnommen werden müssen· Die Zeitspanne * die vom Schneisen in dem Heroult-Ofen ttber die Stufen der BinfUllung, des Ersobmelsens, des Abetechens und der iertigsteUung des Ofens «ir Herstellung einer weiteren Schaelse verstreiohtt beträgt ungefähr 2 1/2 Stunden. Die Behandlung in dem Vakuaminduktioneofen betrugt insgesamt; ungefähr 1 Stunde· !lese Zeiten sind derart, dass der Takuumofen ohne weiteres die Produktion von swei Heroult-Öfen βύ verarbeiten vermag· \ . - : ;; ; , :: ■
900086/1174
t OAS

Claims (10)

....;■;.;-. 22"- — Patentansprüche
1. Verfahren but Herstellung eines rostfreien Stahls, dadurch gekennzeichnet, dass eine Charge ersehmolsen wird, die aus Eisen und Chrom besteht» und die erhaltene SofcsoeXs* unter verminderten Druoken in gegenwart eines i Oxyde mir Vereinigung Bit den in der Sah·*!*« Kohlenstoff behandelt wird.
2. Verfahren naoh Anspruch 1» dadurch gelseiiBseiislmat« dass die Sohmelee in einem Lichtbogenofen alt ersohmolsen wird»
3 · Verfahren naoh Anspruch 2, dadurch gelsü&seii^sset, dass der vervendete Moiitbogenof en eine Maga»isXtati»iaeiSung be-
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -3* äaöaxoli geiohnet, daaai die Tgrw«adete Oharge an» StRftlwofrrott τζη& Zerroohroa mit hohem Eohlanstoffgehalt !»stellt.
5. Verfahren nach Aneprcoh I9 dadurch gelcennselolmet» dass in einem Lichtbogenofen eine Charge exeobmolvm wird» die aus Sehrott aus rostfreiem Stahl besteht» woA die erhaltene Sohwtlae in einem weiteren Ofen in Oegenwart des zednsierba-* ren Oxyde unter verminderten Drucken sur Beseitigung ron KbhXenstoff..-iii Gegenwart von Ohrom behandelt vird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dRtinroh gekennzeichnet, dass die verwendete Charge wenigstens ans Sehrott aue rostfreiia Stahl oder 7erroobrom mit hohem Kohleneto£fgehaltι oeeteht« wobei eine Sehmeise mit einem angeetmrtiten hohen OhroiBigehaXtj jedooli einem ^τι^τπ^Ιτϋ^φΙιΙ^ιΐ' hffTiP?i
"■; 90.9886/1174
QfiM ßAD ORIGINAL
bait erhalten wird* und die Behmelse anschlieseend mit einem oder mehreren Oxyden von Nickel, Kobalt, Molybdän, Chrom, Kupfer» Eisen, Siangan, Silicium oder 0)itan unter vermindertem Brück «ur Beseitigimg von Kohlenstoff behandelt wird»
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daee die Sohmeise mit dem unerwünscht hohen Kohlenstoffgehalt mit einem reduzierbaren Oac^d unter vermindertem Brück eowie bei hohen Xemperaturea in eimern Induktionsofen mit einer Aluminiumoxyd-Auakleidung behandelt wird»
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmeiße einen erliebliohen Ghromgehalt aufweist, jedoch einen unerwünscht hohen £ohlenstotfgehalt heaitsst9 und die Sohmeise ansohlieasextd mit iiiokaloxyd bei lemperattsrea von ungefähr 1593 - t62O°Ö (2900 > 29500F) sowie unter verminderten Drucken wxs Beseitigung von Kohlenstoff in Gegenwart von Ohr om behandelt wird.
9. Verfahren sash Anspruch 6» dadurch gekenneeichnet, daee die Schmeiße unter einer Schlacke aus Kalkstein und ferrosilicium aur Beseitigimg von Schwefel gehalten wird, wobei die Sohmeise anachliessend durch Behandlung mit Nickeloxyd bei hohen Temperaturen sowie unter vermindertem Druck entkohlt wird. ■. / : . _ - ;■; ■
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenneeichnet, dass die Schmelze mit Eieonoxyd bei Temperaturen von ungefähr 1593 bis 162Q°F (2900 - 29500F) sowie unter vermindertem Druck äsur Beseitigung des Kohlenetoffgehaltea behandelt wird.
11» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verminderten Drucke ewischen 1 und 50 mm Hg schwanken.
9O9Ö86/117A
DE19691939044 1968-07-31 1969-07-31 Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahl Pending DE1939044A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US74896968A 1968-07-31 1968-07-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1939044A1 true DE1939044A1 (de) 1970-02-05

Family

ID=25011664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691939044 Pending DE1939044A1 (de) 1968-07-31 1969-07-31 Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahl

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3615348A (de)
DE (1) DE1939044A1 (de)
FR (1) FR2014069A1 (de)
GB (1) GB1282457A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2508789A1 (de) * 1974-03-07 1975-09-11 Andre Pilorget Patronen- oder huelsenauswerfer
DE2526065A1 (de) * 1974-06-11 1975-12-18 Manuf De Machines Du Hautrhin Revolvertrommel zum auswurf von randlosen huelsen
FR2393851A1 (fr) * 1977-06-09 1979-01-05 Asea Ab Procede pour la preparation d'alliages contenant du chrome

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816100A (en) * 1970-09-29 1974-06-11 Allegheny Ludlum Ind Inc Method for producing alloy steel
SE433128B (sv) * 1974-02-21 1984-05-07 Nisshin Steel Co Ltd Hermetiskt sluten ljusbagsugn
US4212665A (en) * 1978-07-27 1980-07-15 Special Metals Corporation Decarburization of metallic alloys
SE429561B (sv) * 1980-06-10 1983-09-12 Skf Steel Eng Ab Sett for kontinuerlig framstellning av lagkolhaltiga kromstal av kromoxidhaltiga utgangsmaterial med hjelp av en plasmagenerator
GB8711192D0 (en) * 1987-05-12 1987-06-17 Consarc Eng Ltd Metal refining process
EP0655508B1 (de) * 1993-11-30 1998-08-19 ACCIAI SPECIALI TERNI S.p.a. Verfahren unter Verwendung von Schaumschlacke bei der Herstellung von rostfreiem Stahl im Elektro-lichtbogenofen
CN113265509B (zh) * 2021-05-14 2022-08-30 山西太钢不锈钢股份有限公司 使用电炉以氢氧化镍为原料冶炼镍系不锈钢的生产方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2508789A1 (de) * 1974-03-07 1975-09-11 Andre Pilorget Patronen- oder huelsenauswerfer
DE2526065A1 (de) * 1974-06-11 1975-12-18 Manuf De Machines Du Hautrhin Revolvertrommel zum auswurf von randlosen huelsen
FR2393851A1 (fr) * 1977-06-09 1979-01-05 Asea Ab Procede pour la preparation d'alliages contenant du chrome

Also Published As

Publication number Publication date
GB1282457A (en) 1972-07-19
FR2014069A1 (de) 1970-04-10
US3615348A (en) 1971-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1939044A1 (de) Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahl
DE2034385C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von schwerschmelzbaren Metallen in kompakter Form aus deren Oxiden
DE2137996A1 (de) Verfahren zum Eintragen eines festen Metalls in eine Metallschmelze
DE2650750A1 (de) Verfahren zum gewinnen von eisen aus schlacke
DE2616653C2 (de)
DE2155589A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer geschmolzenen Eisenlegierung
EP0235291B1 (de) Verfahren zur herstellung von vanadiumschlacke
DE1508109B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ferromangan mit bis zu 1,5% Silizium und bis zu 3% Kohlenstoff
DE660832C (de) Verfahren zum Herstellen von rostfreiem Eisen
DE760239C (de) Verfahren zum Herstellen von legiertem Stahl
DE2458033B2 (de) Verfahren zur herstellung eines gusseisens mit vermikulargraphit
DE2733193C2 (de) Verfahren zur Gewinnung von Tantal-Niob-Eisenlegierungen aus hochtitanhaltigen Niob-Tantalerzen, -schlacken oder -rückständen mit üblichen Zinngehalten
DE3143563A1 (de) Verfahren zum giessen von geschmolzenem metall
DE1233608B (de) Verfahren zur Verhuettung von Akkuschrott
DE2103255C3 (de) Carbothermisches Verfahren zur Reduktion eines Oxids aus einem reaktionsfähigen Metall
DE1030038B (de) Verfahren zur Entfernung des Phosphors aus desoxydiertem Kupfer sowie nach dem Verfahren hergestelltes Kupferhalbzeug
DE2509650A1 (de) Verfahren zur herstellung von legierungen, enthaltend vanadin
DE2658308A1 (de) Verfahren zur herstellung einer strontiumhaltigen aluminiumvorlegierung
US2184520A (en) Recovery of lead
DE1151129B (de) Verfahren zur elektrothermischen Herstellung von Silicium-Calcium-Legierungen mit einem Eisengehalt unter 7%
AT391708B (de) Verfahren zur reduktion von metalloxiden sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
DE766603C (de) Verfahren zur Reduktion von Oxyden der Erdalkalimetalle
DE2034900C3 (de) Vorlegierung für die Modifizierung von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen
DE1583865C (de) Verfahren zur Entarsemerung von Huttenzink
DE184316C (de)