DE2000089A1 - Verfahren zum Stahlschmelzen im Sauerstoffkonverter - Google Patents

Description

aLE,VriN υ. LUYKEN

• -'\\-^r-?'> München 22

_ii 2. Januar leimen! Λ.Λ. !jajkova, AnXSSiK) _{p O}a q/l/,/?

VERFAHREN ZUIvI STAiILSCIMELZEN IM SAUERSTOFFKONVERTER

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Stahlschmelzen im Sauerstoffkonverter aus flüssigem Roheisen, das mit Sauerstoff bis zum Abschluß der Entkohlung gespült wird.

Bekannt ist ein Verfahren zum Chrora-Nickel-Stahl-Schmelzen aus Roheisen, da3 Chrom und Nickel enthält, das darin besteht, daß das Roheisen in einem Konverter mit Sauerstoff oder mit einem sauersboffhaltigon Gas durchblasen wird (siehe den Urheberschein der UdSSR Nr. 116986); zur

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Ausführung dieses Verfahrens ist Roheisen erforderlich, dan im Hochofen schwor zu erzeugen ist.

Bekannt ist weiterhin ein Verfahren zur Gewinnung von hochlegicrten Chrom- und Chromnickel-Stählen ebenfalls au:; !lochlecierten Chrom- und Chromnikel-Gußeisen mittels Lurchblason derselben im ivonverter (Urheberschein der UdSSW Nr. 117528). Aber auch für dieses Verfahren ist ein kostspieliges Roheisen komplizierter Zusammensetzung erforderlich.

Es ist auch vorgeschlagen worden, nichtrostenden iiLahl aus flüssigem Regiertem Roheisen in Konvertern zu erschmelzen (siehe USA-Patentschrift Nr. 5536152).

üeiiiaß diesem Veri'aliren wird aus-'./«em Roheisen, das V bis 2^lJ}a Chrom, bis ö/o nickel, 5»5 bis £# KohlenstoiT a.id 1 bis 5/« Siliziuiw enthält, · nichtrostender3taiii erschmolzen, der ^l) bis 21% Chrom, bis 8/0 Nickel und bin 0,1% Kohlenstoff enthält.

Dieser Kohlenstoffgehalt im Stahl wird durchivaku --ioruag erreicht.

Zur Ausführung dieses Verfahrens zum Stahlcohmelzen i.'3l" gleichfalls ein besonderes chrom- und siliziUu'UÄicbes Roheisen komplizierter Zusammensetsung erforderlich. AIg ?olge davon kann nur ein geringes Stahlsortiraent, und zwar üut von nicht- _f rostenden Stählen mit Kohlenstoffgehalt unter u,l^ ersclimolzoa werden.

Außerdem kann der erzeugte Stahl einen erhöhten Uehalt

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an Schwefel und Pnosphor haben, da die Schlacke nicht ab-L;e schlackt wird. Bei diesem Verfahren kann die Schlacke nicht v^.oschlackt werden, da mit ihr auch Chrom verlorengehen vviird'. Darüber hinaus werden im Verlauf des Schmelzprozci^ea die Chromoxide aus der Schlacke nicht reduziert, was zu Verlusten an Chrom zusammen mit der Schlacke führt.

infolgedessen entstehen ungünsUi^e Bod In^Un₁-": η zur

Desoxydation von StaBliur Metallegierung mit i'itan, und zur Verminderung des Kohlenstoffs£Ohalts im i.ietall bis /*i dom orforderlichon'muß portion'-.veise l:^alcu^iurun^ d ;s fl'i..oi-,,en Stahls in dor Gießpfanne angewandt worden, was den Pronoß tour und kompliziert macht.

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Abschlacken entstehender Schlacke durchgeführt wird, danach in das entkohlte Metall während dea Verblasens kohlenstoffhaltiges Ferrochrom, das 6-Ö/S Kohlenstoff enthält, mit einer Geschwindigkeit biß 100 kg je 1 Tonne Metall pro Minute in Form einer Mischung mit Kalk gefüllt, nach dor Entkohlung der Schmelze mit dein Verblasen aufgehört und in die Cchl.ac.ke eine Mischung von pulverförmigem Ferrosilizium und pul ve förmigem Silikokalziuin bis zu/a Hellerwerden der Schlacke eingeführt wird, wonach, indem das Verblasen weitergeht;, eine zusätzliche Legierung des Metalls mit Chrom durch Einfimrung von niedriggekohlteia Ferrochrom, das bis 0,15% Kohlenüüoff enthält, in Mischung mit Siliziumlegierungen erfolgt.

Bei dieser Ausführung ist das Stahlschmelzverfahrun preiswerter und gewährleistet die Urzeugung von einen breiteren Sortiment von niedrig-, miti-ol-, hoch- und kompliziert legiertem niodri(jgekohltein chromhaltigom Stahl.

Beim Erschmelzen de3 Chrom-Nickel-Stahls nach dem erfindungsgemäßen Vorfahren genügt es, dem flüssigen St aiii roheis en Nickel in einer Menge zuzusetzen, die zur Erzeugung der erforderlichen Stahlsorte notwendig ist.

Hierbei wird der gesamte Metallabbrand verringert und eine tiefe Entkohlung des zugesetzten kohlenhaltie,en ferrochrom ermöglicht, ^s ist erwünscht, das lvohlenhaleijc Ferrcchrom granuliert oder kloinstückig in einem Gemisch mit Kalk

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zu beschicken, der mindestens 250 kg je 1 Tonne -Ferrochrom ausmacht. Dadurch wird es möglich, die zum Auflösen des Ferrochroms im !detail erforderliche Zeit zu verkürzen und 3 Schlacke erforderlicher Basizität zu erhalten.

Beim Erschmelzen von Stahl mit einem Chromgehalt über wird zweckaiäßigerweise ins Metall mit koalonlic-^: ui^

Ferrochrom zusammen/mindestens 85% der vorgegebenen Ciirornmenge)· alles übrige aber mit kohlenstoff armem Ferrochrom eingeführt, das im Laufe des Durchblasevorganges zusammen mit Siliziumlegierungen beschickt wird, ausgenommen Chrom, das mit Abfällen von legiertem Stahl ins Metallfeelanyu .

Dadurch wird es möglich, teueres kohlenstoffloses Ferrochrom durch billigeres kohlenstoffrߣ*ch.Gs zu ersetzen sowie den Grad des Chromausbringens aus dem Erz bei Erzeugung von niedriggekohlten Stahlsorten zu erhöhen.

Es ist erwünscht, gleichzeitig mit der Einführung der Mischung von pulverförmiger!! Ferrosiliziura und pulverförmigem Silikokalzium in die Schlacke auch Silizium ins Metall einzuführen, und zwar in einer Menge, die der zu erschmelzenden Stahlsorte entspricht.

Hierbei werden Chromverluste und Verbrauch an Ferrochio: zur Erzeugung der erforderlichen Stahlsorte verringert.

Nach dem beendeten Schmelzprozeß können Abfälle Ievierter Stähle in einer Menge von nicht wenqer 60-100 leg je Tonne flüssigem Stahl zugesetzt werden.

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/fif folge davon wird die Ausbeute an geeignetem Metall erhöht und die Temperatur des Metalls vor dem Abstich gesenkt.

Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstellend Ausführungsbeispiele des Stahlschmelzverfahrens im oauerstoffkonverter beschrieben.

Boispiel 1.

ifi'n Verfahren zum Erschmelzen von Chromstahl erfolgt -jrf indungs^gemäß auf folgende V/eise; In den Konverter wi rd Stahlroheisen normaler Zusammensetzung eingegossen und das Spülen mit Sauerstoff von oben durchgeführt. Während des Verblasens wird die Schlacke periodisch abgeschlackt, und nach der beendeten Entkohlung des Roheisens wird die Schlacke bei einer Temperatur des Metalls nahe 17OO-172O°C vollständig abgezogen. Hiernach fängt man mit dem Spülen mit Sauerstoff an und füllt gleichzeitig in den Konverter granuliertes oder kleinstückiges kohlenstoffhaltiges Ferrochrom, das 6-8% Kohlenstoff enthält, mit einer Geschwindigkeit von bis 1OO kg je Tonne Metall pro Minute in einem Gemisch mit Kalk ein, der in einer Menge von nicht Weniaer als 250 kg je 1 Tonne Ferrochrom eingeführt, wird.

Die Menge des eingeführten kohlenstoffhaltigen Ferro-Chroms bestimmt man, indem man von dem erforderlichen Chromgehalt in der zu erschmelzenden Stahlsorte ausgeht;.

Nach Abschluß der Entkohlung der* Schmelze werden chrom-

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naLtice Schlacken, die sich, während des Verblasens gebildet nabeii, mil; einem Roduziergemisch von pulverförmigem"Ferrosilizium und pulverföx'migein Silikokalzium bis zum Hellerwerden der Schlacke behandelt. Vor der Behandlung dor oohlacke führt man ins metall Silizium in einer Menge ein, die seinem Gehalt in dem zu erschmelzenden Stahl entspricht. Danach wird der Chromgehalt durch Einführung von Eerrochrom korrie-

Gier, das bis 0,15^ Kohlenstoff in Gemisch mit Siliziumlegierungen enthält, und das Metall- zwecks Umrühren denselben und besserem Auflösen vomJ?errochrom<wird>während einer kurzen Zeitspanne durchblasen. Zur Gewinnung von Stahl mit einem Chromgehalt unter \Λ% wird das.Metall mittels ii.inführung/in den Konverter^on nur kohlenstoffhaltigem Furroclironi< mit Chrom legiert. Wach dem beendeten Schmelzen werden Abflllc legierter Stähle (Schrott) in einer Menge von mindestens bO-lOO.kg je Tonne flüssigem Stahl zugesetzt und Ferrom^ngan und Aluminium werden in die Gießranne beim Abstich nach der Desoxydierung der Schlacke zugesetzt.

Der nach diesem Verfahren erschmolzene Chromstahl enthielt in Masse-Ä/i: 11-12 Chrom, 0,17-0,23 KohlenstoiT, 0,1 Silizium, 0,56-0,5 Mangan, 0,02-0,025 Schwefel, G,%L--*>,u3 Phosphor*

Beispiel 2.
Bin, Verfahren zum Erschmelzen von Chrom-Nickel-St;a:i^ erfolgt

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erfindungsgemäß auf folgende Weise·*

In den Konverter wird Nickel in der Menge eingebracht, die dem erforderlichen Nickelgehalt in der zu erschmelzenden Stahlsorte entspricht, wonach Roheisen in den Konverter eingegossen und dieser mit Sauerstoff von oben durchblasen wird. Die sich hierbei bildende Schlacke wird bis zum Abschluß der Entkohlung von Roheisen periodisch entfernt, danach bei einer Temperatur des Metalls von 1700-172O⁰C vollständig entfernt. ' ' .

Im folgenden wird während des Durchblasans

mit Sauerstoff dem Konverter kontinuierlich granuliertes Oder kleinstückiges kohlenstoffhaltiges Ferrochrom, das 6<-8y£ κ. . ■■■■ Kohlenstoff enthält, mit einer Geschwindigkeit von bis 100 kg je Tonne Metall pro Minute in einem Gemisch mit Kalk zugeführt, der in einer Menge von nicht yenber. als 250 kg je 1 Tonne Ferrochrom eingeführt wird.

iilit kohlenstoffhaltigem Ferrochrom wird ins Metall nicht venfaer als 85% der vorgegebenen Chrommenge eingeführt. Wach ' der Entkohlung der Schmelze werden chromhaltige Schlacken mit einem Reduziergemisch von pulverförmigem Ferrosilizium und pulverförmigem Silikokalzium bis zum Hellorwerdcn der Schlacke behandelt. Vor der Behandlung der Schlacke wird ins Ad et all Silizium zur Erzielung einer Konzentration eingeführt, die der zu erschmelzenden Stahlsorte entspricht. Danach wird das Metall durch Zusatz von Ferrochrom, das bis 0,15/» Kohlen-

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stoff in Gemisch mit Siliziumlegierungen enthält, nach

Chrom korrigiert und eine kurze Zeit lang wird das Metall mit Sauerstoff zum Auflösen voniJFerrochrom und zum Miscfte^n der Zusammensetzung der Schmelze durchblasen. Am Ende der Schmelze werden legierte Abfälle (Stahlschrott) in der Menge von nicht Weriqer als 80-100 kg je Tonne flüssigem Stahl eingeführt. Mangan und Ferrotitan werden in die Pfanne beim Abstich des Metalls aus dem Konverter nach der Desoxydation der Schlacke eingeführt.

Der nach diesem Verfahren gewonnene Chrom-Nickel-ü^caul enthielt in Massen.^: an 0,05-0,00 Kohlenstoff, 0,3-0,5 Silizium, 1,2-1,3 Mangan, 18-19 Chrom, 8-9 Wickel, 0,016-0,02 Schwefel, 0,01-0,02 Phosphor.

Beispiel 3.

Baustahl nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird auf folgende Weise erschmolzen: ,

Vor dem Eingießen des Roheisens in den Konverter werden Nickel, Ferromolyfodän oder Ferrowolfram in Mengen eingebracht, die den erforderlichen Gehalt des fertigen Stahls an diesen Elementen gewährleisten. Das Durchblasen erfolgt auf dieselbe Weise wie beim Erschmelzen von Chromstahl (siehe Beispiel 1). Die Menge des zugesetzten kohlenstoffhaltigen Ferrochroms wird durch eine Berechnung bestimmt, indem-man von dem erforderlichen Chromgehalt im fertigen Stahl unter Berücksichtigung von Chrom ausgeht, das mit legierten Stahlabfällen ein-

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gebracht wurde. DiG Men^e von Abfällen legierter otähle, dio zur üonkung der metalltemperatur zugesetzt werden, wird durch Metalltemperatur ata linde des Durchblaaens bestimmt, tferromangan und Aluminium werden in die Gießpfanne beim Abstich nach der Desoxydation der Sclüacke eingeführt.

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Claims (1)

1. 2. Januar I'^fl 00*089

   Patentanwälte ., _T. .,.,_n

   ZELLENTlN υ. LUYKEN ' <-^d **>/<·

   München 27
   Zwfiihr'idtens'· *■

   FATENTANSl »RÜCHE:

   1. Verfahren zum St hol schmolzen im Sauerstoffkonverter aus flüssigem Roheisen, das mit Sauerstoff bis r, r.i Abschluß der Entkohlung durchblasen wird» dadurch Gekennzeichnet, daß das Schmolzen auf Stahlroheisen mit periodischem Abschlackeii der sich bildenden Scnlacke durchgeführt, danach in das entkohlte i.ietall während üec

   . Durchblasens kohlenstoffhaltiges l⁽¹errochrom, das 6-o^ Kohlenstoff enthält, mit einer Geschwindigkeit von bis 100 kg je

   1 Tonne Metall pro Minute in einem Geraisch mit Kalk eingefüllt, nach der Entkohlung der Schmelze mit dem Durchblasen auf^e-' hört und in die Schlacke ein Gemisch von pulverförini^cni Ferrosilizium und pulverförmigem Silikokalzium bis zum Kell-rwerden der Schlacke eingeführt wird, wonach, während äae Durchblasen weitergeht, eine zusätzliche Legierung des Metal Js mit Chrom durch Einführung von kohlenstoff.armem i?errociirom erfolgt, das bis 0,1% Kohlenstoff in Mischung mit Siliziumlegierungen enthält.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kohlenstoffhaltiges FerroenroK granuliert oder kl einstückig in Mischung lait Kalk eingefüllt wird, der .

   nicht yCuqer als 250 kg je 1 Tonne Ferrochrom ausmacht.

   5· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h G ^Q-kennze ich.net, daß beim Erschmelzen von Cnrom-r.ickel- -Stahl dem flüssigen Stalilroheisen Nickel in einer Men^e züge- .

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   setzt wird, die zur Gewinnung der erforderlichen JJtuhlüorte notwendig ist»

   4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß beim Stahlschmelzen mit einem Chromgehalt über 14>0nit kohlenstoffhaltigem Ferrochrora ins Metall)nicht wenaer als Ü5/0 dor erforderlichen Chro:;imcnge' und alles übrige mit kohl en st off armem Ferrochrow oi-n_tjefühi U wird, das im Verlaufe des Blasprozesses zusammen laii; Giliziun-

   vcn,

   legierungen eingefüllt wird, ausgenommen Chror^, Ja. :.c- tall mit legierten Stahlabfällen eingebracht wt..rci .

   5. Verfahren nach Anspruch 1-4, d ad u r c u . ·. η ze ichnet, daii gleichseitig mit der Einführune_xi; die Schiacke>eines Gemisches von pulverförmigem Forrosili::iuj:i und pulverformigem Silikokalzium ins lMetall Silizium in einer Menge eingeführt wird, die der zu erschmelzenden Stahlsorte entspricht.

   6. Verfahren nach Ansprüchen 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß nach dem beendeten Schmelzen Abfälle legierter Stähle in einer Menge von nichu .-a.ur als Ö0-100 kg je Tonne flüssigem Stahl zu^esetzT; v.vrden.

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