DE2042606B2 - Schlackenbildner für die Stahlherstellung - Google Patents
Schlackenbildner für die StahlherstellungInfo
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Schlackenbildner für die Stahlherstellung, der für eine Verwendung in
Stahlerzeugungsöfen, wie Konverter, Siemens-Martinöfen und Elektroöfen, geeignet ist, und bezweckt die
Schaffung eines schneilöslichen Materials dieser Art.
Bei der Stahlherstellung wurden bisher natürlich vorkommende Mineralien, wie Kalkstein, Flußspat,
Eisensand od. dgl., die man durch Zerkleinern, Sieben und/oder Vermengen auf gewünschte Teilchengröße
und Zusammensetzung bringt. Schlackenbildner vom Kalk typ, zu deren Gewinnung die Ausgangsmineralien
vermählen, das Mahlgut ohne Zugabe anderer Materialien geglüht und das geglühte Gut
nach Korngrößen gesiebt wird, und solche in Hüttenwerken als Abfallprodukt, wie Konverterstaub oder
'.".disinter, anfallende, die hauptsächlich Eisenoxide
enthalten, verwendet. Somit hat man bisher als Schlackenbildner im allgemeinen Naturprodukte als
solche oder nach dem Calcinieren und nur in Ausnahmefällen Substanzgemische, die durch Vermischen
mehrerer Rohmaterialien und Sintern der erhaltenen Mischung gewonnen wurden, verwendet. Bei den
hierbei erhaltenen Substanzgemischen handelt es sich turn verschiedene, von den Ausgangsmaterialien chemisch
völlig abweichende Materialien. Calciumferrit 1(CaO — Fe2O3) wurde lediglich versuchsweise benutzt.
Bekanntlich besteht der Zweck der Schlackenbildung bei einem basischen Stahlerzeugungsprozeß in der
Schaffung einer geschmolzenen Schlacke mit einem CaO/SiO2-Verhältnis zwischen etwa 2,5 und etwa 4,
wodurch die in geschmolzenem Eisen enthaltenen Verunreinigungen, wie z. B. P und S, zum Übertritt
in die Schlacke veranlaßt und dadurch aus dem Metall entfernt werden.
Zu diesem Zweck muß der in festem Zustand zugeschlagene Kalk möglichst rasch in den Schmelzzustand
übergehen, und deshalb hat man ihm bisher Zusätze, wie Flußspat oder Hammerschlag, beigemengt.
In einem Hochtemperaturofen setzt sich das durch Oxidation des im geschmolzenen Eisen enthaltenen
Si entstandene SiO11 mit dem Kalk und dem
CaFj, des Flußspats oder dem Eisenoxid aus dem Hammersclilag zu einer niedrig schmelzenden Schlacke
um.
Dieser vorstehend beschriebene Schlackenbildungsvorgang in einem Hochtemperaturofen benötigt viel
Zeit und Wärme, z. B. für das Auflösen des Kalks, und die dadurch bedingte Verzögerung der Schlackenbildung
führt oftmals zu unzureichender Entphosphorung und Entschwefelung. Dies stellte einen der Nachteile
de; bisher verwendeten Schlackenbildner dar, darch den Nutzeffekt und Produktivität der Stahlerzeugung
gemindert werden.
In der französischen Patentschrift 14 04 903 ist ein
basischer Schlackenbildner für die Stahlerzeugung beschrieben, der sich aus zur Bildung einer Schlacke
ίο notwendigen Bestandteilen zusammensetzt und in
Form von Briketts oder Pellets hergestellt wird. Er soll neben basischen Komponenten SiO2, >
2, Al2O3
oder Manganoxid enthalten. Genaue- Angaben über die Anteile der einzelnen Komponenten sind
dieser Literaturstelle jedoch nicht zu entnehmen. Von einer aus der FR-PS 1404 903 als bekannt
herausgestellten Verwendung von Eisenoxid wird abgeraten, weil sich dadurch ein zu hoher Eisenoxidgehalt
in der Schlacke einstellen würde.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Schlackenbildner für die Stahlherstellung, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß er im wesentlichen aus gleich großen und gleich zusammengesetzten Teilchen besteht, die
— auf Gewicht bezogen — aus 50 bis 80% CaO, 15 bis 30% SiO2, 3 bis 7% Al2O3 und 2 bis 15% Fe2O3
bestehen.
Bei den genannten Bestandteilen (in den angegebenen Mengen) handelt es sich um die erfindungswesentlichen
Bestandteile.
Einen solchen Schlackenbildner stellt man in einfacher Weise her, indem man geeignete Ausgangsmaterialien
so zusammenmischt und glüht, daß ein Produkt der vorstehend angegebenen Zusammensetzung entsteht,
und dieses auf die richtige Korngröße siebt. Da somit jedes Einzelkorn dieses Schlackenbildners an sich
schon die für die Schlackenbildung günstigste Zusammensetzung besitzt, ist es schnellöslidt, d. h., es
verflüssigt sich beim Schlackenbildungsvorgang ganz schnell.
Nachstehend wird die Erfindung an einem Beispiel erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.
Bei diesem Beispiel wurde ein Schlackenbildungstest in einem 500-kg-Elektroofen unter Benutzung des
erfindungsgemäßen, schneilöslichen Schlackenbildners durchgeführt.
Dieser Schlackenbildner bestand aus einem Klinker, der in nachstehender Tabelle angegebenen Zusammensetzung,
den man durch Zusammenmischen von Ausgangsmaterialien, Glühen und Sieben herstellte.
Klinkerzusammensetzung in Gewichtsprozent
| SiO2 | AI11O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | SO3 |
| 55 23,0 |
5,7 | 3,1 | 65,5 | 1,5 | 0,5 |
Unter Benutzung dieses Schlackenbildners wurde ein Stahlerzeugungsprozeß in einem kleinen, obenerwähnten
Elektroofen durchgeführt, wobei mit etwa 300 kg geschmolzenem Material und einer Temperatur
von 1550 bis 16500C gearbeitet wurde.
Aus dem vorstehenden Beispiel ersieht man, daß der erfindungsgemäße, schneilösliche Schlackenbildner
viele Vorteile bietet. Beispielsweise besitzt er im Vergleich zu den bisherigen Schlackenbildnern, wie z. B.
Kalk allein, höheres Auflösungsvermögen und bessere
Schlackenbildungs-EigeiKwihaften. Weiterhin kann man
günstigerweise die Menge an teuren Materialien, wie Flußspat, sparen bzw. verringern, die man zusammen
mit einem Hauptschlackenbildner verwenden muß. teurem Kalk und die Umwandlung von billigem
Kalkstein minderer Güte nebst Ton in einen ausgezeichneten, schnellöslichen Schlackenbildner, was somit
zu einer Verbilligung und zu erhöhtem Nutzeffekt
- · "--t-i ,„„ führt
mit einem Hauptschlackenbiiüner verwenden muu. zu cmu <uu.u.&uUb
Die Erfindung ermöglicht auch die Einsparung von 5 und höherer Produktivität der Stahlerzeugung führt
Claims (2)
1. Schlackenbildner für die Stahlherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß er im
wesentlichen aus gleich großen Teilchen besteht, die — auf Gewicht bezogen — aus 50 bis 80 % CaO,
15 bis 30% SiO4, 3 bis 7% Al2O3 und 2 bis 15%
Fe2O3 bestehen.
2. Verfahren zur Herstellung sines zerteilten, selbstlöslichen Schlackenbildners gemäß Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß man Materialien in Form von Ton, Kalkstein, Kieselerde, Tonerde
und Hammerschlag zwecks Schaffung des gewünschten Oxidverhältnisses vermischt, sintert und
zwecks Erzielung gleich großer Teilchen siebt.
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