DE19827354A1

DE19827354A1 - Verfahren zum Legieren von Stählen

Info

Publication number: DE19827354A1
Application number: DE19827354A
Authority: DE
Inventors: Ralf Evertz; Stefan Evertz
Original assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Current assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 1999-12-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Legieren von Stählen durch Einbringen von metallischen Zuschlägen und/oder metallischen Zuschlägen und Reduktionsmitteln in eine flüssige Metallschmelze. DOLLAR A Um mit besserer Dosiergenauigkeit Legierungszuschläge allein oder diese in Verbindung mit Reduktionsmitteln in die Schmelze einbringen zu können, wird vorgeschlagen, die Legierungszuschläge und/oder die Legierungszuschläge und Reduktionsmittel als Pulver mittels eines Klebstoffes zu Stangen zu verbinden und diese Stangen in die Schmelze einzuführen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Legieren von Stählen durch Einbringen von metallischen Zuschlägen und/oder metalli schen Zuschlägen und Reduktionsmitteln in eine flüssige Metall schmelze.

Die vorliegende Erfindung gehört dem Bereich der sogenannten Sekundärmetallurgie an, d. h., einer Nachbehandlung des bei spielsweise durch den Frischprozeß im Konverter oder im Elek trolichtbogenofen hergestellten Stahles. Zu dieser Nachbehand lung gehört insbesondere die Legierungseinstellung der Stähle, bei der gewünschte Metallzuschläge eingebracht werden. Ggf. ist in dieser Phase noch eine zusätzliche Desoxidation, Entkohlung, Entschwefelung von Spurenelementen vorzunehmen.

Aus der DE 42 37 177 A1 ist eine regelbare mechanische Dosier förderanlage für staubförmige Güter bekannt, die eine oder meh rere verschiedene Staubsorten mengengeregelt durch eine Förder leitung mit abschließender Tauchlanze in eine Roheisenschmelze drückt. Diese Dosierförderanlage wird zum Einblasen, insbeson dere zum Koinjektionieren von Kalziumcarbid- und Magnesiumstäu ben in Roheisenschmelzen verwendet.

In entsprechender Weise wird auch in der DE 44 00 029 A1 eine regelbare dosierte Eingabe von Additiven in den Elektrolichtbo genofen, in Pfannenöfen oder Gießpfannen angestrebt. In allen diesen Fällen wird der betreffende pulverförmige Feststoff mit tels eines Trägergases, das nach dem Stand der Technik etwa 80% und mehr der Gesamtgas-Feststoff-Gemischmenge ausmacht, eingebracht. Unterschiedliche Ström- bzw. Fließgeschwindigkei ten der verwendeten Trägergase und der Feststoffe führen jedoch im Ergebnis dazu, daß eine genaue Dosierung bzw. Regelung der einzubringenden Legierungselemente oder Legierungselemente in Verbindung mit Desoxidationsmitteln nicht möglich ist, was sich qualitativ auf den hergestellten legierten Stahl in negativer Weise auswirkt.

Aus diesem Grund wird bei der Legierungseinstellung des Stahles mit einem hohlkörperförmigen Draht gearbeitet, in dessen Innen raum die Metalle und/oder Desoxidationsmittel in pulvriger Form eingepreßt angeordnet sind. Dieser Draht wird mittels einer Einspulmaschine unmittelbar in das Bad abgewickelt, wo der Draht schmilzt und die Legierungselemente freigibt. Beispiels weise werden Drähte bis zu 23 mm Durchmesser und einer 0,5 mm dicken Wandstärke verwendet, in denen das Füllmaterial angeord net ist. Bereits die Herstellung solcher mit pulverförmigen Legierungselementen gefüllten Drähte ist aufwendig und teuer. Darüber hinaus besitzt das Drahteinspulverfahren den Nachteil, daß das zerschmelzende Drahtende nicht immer an der gewünschten Stelle unter der Badoberfläche liegt, so daß sich in der Schmelze unterschiedliche Konzentrationen an Legierungselemen ten ergeben.

Die zwar preiswertere und technisch einfachere Technik, die Legierungspulver von oben auf die Badoberfläche rieseln zu las sen, besitzt wiederum den Nachteil, daß wegen der bestehenden Badbewegungen, die auf der Metallbadoberfläche radial nach außen gerichtet sind, die Legierungsmittel an den Pfannen- oder Konverterrand gespült werden, wo sie an Schlackeablagerungen oder dem Schmelzbehälterinnenmantel haften bleiben. Da dies in unkontrollierbarer Weise in Abhängigkeit von der unterschiedli chen Badbewegung geschieht, droht auch bei diesem Verfahren eine unerwünschte Legierungseinstellung, die den Metall-Legie rungszuschlägen jedenfalls nicht entspricht.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren dahin weiterzuentwickeln, daß mit besserer Dosiergenauigkeit Legierungszuschläge allein oder Legierungszu schläge in Verbindung mit Reduktionsmitteln in exakter Dosie rung in die Schmelze eingebracht werden.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Legie rungszuschläge und/oder die Legierungszuschläge und Reduktions mittel als Pulver mittels eines Klebstoffes zu Stangen verbun den werden und daß diese Stangen in die Schmelze eingeführt werden. Dieses Verfahren hat gegenüber dem nach dem Stand der Technik üblicherweise praktizierten Drahteinspulen den Vorteil einer weitaus preiswerteren Herstellung, da das aufwendige Fül len der Drahtinnenhohlräume entfallen kann. Die festen Stangen können in geeigneter Weise in die Schmelze an den gewünschten Ort geführt werden, wobei je nach Ort der Zuführung die Ein führgeschwindigkeit der Stangen so groß sein muß, daß die Stan gen in noch weitgehend festem Zustand in die Schmelze gelangen. Der Klebstoff hat die Eigenschaft bei den gegebenen hohen Bad temperaturen zu schmelzen, womit gleichermaßen das verklebte Pulver aus Legierungszuschlägen und/oder Reduktionsmitteln frei wird.

Grundsätzlich kann man sich hierbei der zur Verfügung stehenden Klebstoffe bedienen, jedoch wird man sich vornehmlich der Kleb stoffe bedienen, die frei von unerwünschten Begleitelementen oder Verbindungen sind. Die Zahl der verwendbaren Klebstoffe wird insbesondere dadurch eingeschränkt, daß solche Klebstoffe ausgenommen werden, die bei ihrer wärmebedingten Zersetzung zu unerwünscht hoher Gasbildung neigen. Des gleichen entfallen Klebstoffe, welche zur Oxidbildung in Verbindung mit den Stahl schmelzen neigen.

Vorzugsweise wird als Kleber ein Stoff verwendet, der selbst die gewünschten Legierungszuschläge und/oder Reduktionsmittel enthält, wobei insbesondere Wasserglas, nämlich Natrium- oder Kaliumsilikate der Zusammensetzung M₂O nSiO₂ (n = 1 bis 4, M = Na oder K).

Alternativ kommen physikalisch abbindende Klebstoffe wie Schmelzklebstoffe, Dispersionsklebstoffe, Lösungsmittelkleb stoffe oder Plastisole ebenso in Frage wie chemisch härtende Klebstoffe wie warmhärtende Epoxidharze, reaktive Schmelzkleb stoffe, Formaldehydkondensate, Polyimide, Polybenzimidazole, Cyanacrylate, anaerobe Klebstoffe, feuchtigkeitshärtende Sili kone oder licht- und UV-härtende Systeme.

Zum Einführen der durch Kleben hergestellten Stangen bieten sich erfindungsgemäß zwei Wege an:
Die Stangen können entweder mit entsprechend hoher Geschwindig keit von oben in die Schmelze eingeschossen werden oder über seitliche Öffnungen oder Lanzen in die Schmelze eingeschoben werden. Wie bereite zuvor angesprochen, muß beim Einschießen der Stangen von oben die Schmelzbadoberflächenspannung überwun den werden. Die Einschießgeschwindigkeit muß auch so groß sein, daß die Stangen vor ihrer Zersetzung tief genug in das Schmelz badinnere gelangen.

Claims

1. Verfahren zum Legieren von Stählen durch Einbringen von metallischen Zuschlägen und/oder metallischen Zuschlägen und Reduktionsmitteln in eine flüssige Metallschmelze, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungszuschläge und/oder die Legierungszu schläge und Reduktionsmittel als Pulver mittels eines Klebstoffes zu Stangen verbunden werden und daß diese Stangen in die Schmelze eingeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber ein Stoff verwendet wird, der selbst gewünschte Legierungszuschläge und/oder Reduktionsmittel enthält, insbesondere Wasserglas, vorzugsweise Na- oder Kaliumsili kate der Zusammensetzung M₂O nSiO₂ (n = 1 bis 4, M = Na oder K).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß physikalisch abbindende Klebstoffe wie Schmelzkleb stoffe, Dispersionsklebstoffe, Lösungsmittelklebstoffe oder Plastisole verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß chemisch härtende Klebstoffe wie warmhärtende Epoxid harze, reaktive Schmelzklebstoffe, Formaldehykondensate, Polyimide, Polybenzimidazole, Cyanacrylate, anaerobe Kleb stoffe, feuchtigkeitshärtende Silikone oder licht- und UV- härtende Systeme verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen von oben in die Schmelze eingeschossen oder über seitliche Öffnungen des Schmelzge fäßes eingeschoben werden.