DE2313139A1 - Verfahren zur herstellung von stahl - Google Patents

Description

AcieVies Reunies de Burbach-Eich-Dudelange

Societe Anonyme ARBED

Avenue de la Libert έ*, Luxemburg

Verfahren zur Herstellung von Stahl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahl und vor allem von unberuhigtem Stahl mit kontoliiertem Phosphorgehalt. Sie hat insbesondere die Behandlung des Stahls nach seiner Herstellung in einem Frischofen zum Gegenstand,

Die mit der Herstellung von Stahl mit verringertem und kontrolliertem Phosphorgehalt verbundenen Probleme sind bekannt. Diese Schwierigkeiten hängen einmal mit dem Phosphorgehalt des Roheisens vor allem bei Herstellung des Stahls aus phosphorhaltigem Roheisen und zum anderen mit der möglichen Rückphosphorung des Stahls in der Pfanne zusammen.

Die gegenwärtig angewendeten Verfahren zur Herstellung von Stahl haben den Nachteil, dass bei den Resultaten eine Streuung zu verzeichnen ist und diese nicht systematisch reproduziert werden können, weil nicht bekannt ist, wie der Grad der Rückphosphorung des Stahls kontrolliert werden kann, und

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dass aufgrund der Störung durch gewisse Schlackenbes'tandteile der Wirkungsgrad von Desoxydations— und Leg^eruiigsprodurcten ungenügend und unterschiedlich ausfällt.

Ein jüngst von der Anmelderin entwickeltes und in der am 21. Mai I97I eirigereicnten luxemburgischen patentanmelaung 63 209 beschriebenes Verfahren bietet die Möglichkeit, beim Ablassen des Stahls aus einem Frischofen in einen metallurgischen Behälter zum einen jegliche Kückphosphorung zu verhindern und andererseits gegebenenfalls eine noch weitergehende Entphosphorung selbst bei Stählen zu erreichen, die aufgrund aes'Frischens bereits einen geringeren Phosphor— gehalt in der Gross anordnung von 0.015—0.025 ^c/o P aufweisen. Bei diesem Verfahren müssen zwei Bedingungen eingehalten werden. Die erste besteht darin, dass während des Übergangs des Stahls aus dem Frischofen in eine. Pfarme und während des anfänglichen Verweilens des Stahls in der Pfanne eine ausreichend starke Sauerstoffaktivität vorgehalten wird, um jeglicher Tendenz der Absorption von Phosphor durch den Stahl entgegenzuwirken und im. Falle einer Entphosphor.ungs — behandlung des Bades die Reaktion zwischen den Sntphosphcr — ungs Mitteln und dem Bad zu begünstigen. Die zweite Voraussetzung ist darin zu sehen, dass eine ausreichende Erholungszeit eingehalten wird, damit sich die Reaktionen in der Trennfläche zwischen Schlacke und Metall beruhigen können, bevor dem Stahl Mittel zur Verringerung der Sauerstoff aktivität , d.h. Desoxydations— und Le_;;.ierungsprodukte zugesetzt werden.

Dank diesem Verfahren können sowohl unberuhigte als auch ■ beruhigte Stähle mit stark verringertem Phosphorgehalt von 0.010 +0.003 % P im Fertigprodukt leicht hergestellt werden,-wobei dies selbst für Stähle aus phosphorhaltigem Roheisen gilt, ohne dass umfassende Massnahmen erforderlich sind, um die Mitnahme von Umwandlungsschlacke bei der Entleerung des Ofens zu verhindern.

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Dieses Verfahren hyt in der Praxis dennoch den H~chteil, dass geeignete Vorrichtungen und ausreichender Platz vorgesehen werden müssen, um die Des oxy dat ions— und Legierungsmittel in die gefüllte Pfanne zugeben und ausserhalb des Konverter— raumes ein Homogenisierungsrühren durchführen zu können, wodurch zum Beispiel dxe Herstellung unberuhigter Stähle komplizierter wird, deren Verwirklichung sich in der Hauptsache auf eine Zugabe von Ferromangan beschi-änkt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das eine abgewandelte Ausführungsform des in der vorerwähnten luxeahburgischen Patentanmeldung 63 209 beschriebenen Verfahrens darstellt und das insbesondere die Herstellung anberuhigter Stähle zum Gegenstand hat, die bis zu. 0.25 % C aufweisen können.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Stahl ist durch die Folge von Vorgängen gekennzeichnet, die darin bestehen, dass zunächst zu einem ersten Zeitpunkt ein Teil des gefrischten flüssigen Stahls in einen geeigneten Behälter wie beispielsweise eine Pfanne abgegossen wird, wobei vorher oder gleichzeitig EntphosphorungsmittPl zugesetzt werden, dass die Entleerung spätestens nach Ablassen von 90 % des gefrischten Stahls in den Behälter unterbrochen wird, dass sodann die erforderlichen Desoxydationsmittel in den Behälter zugegeben werden und dass eine Homogenisierung des im Behälter befindlichen Bades erfolgt, xndem schliesslich der Best des gefrischten und bis dahin im Frischofen verbliebenen Stahls in den Behälter abgegossen wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren besteht somic darin, dass zunächst der grösste Teil des gefrischten flüssigen Stahls, in der Kegel 70-90 % eier Schmelze, ausserhalb aes Frisch— gefässes unter sehr, günstigen Entphosphorunvisb'idingungen behandelt wird und der Best des Stahls im Frxschgefass dazu

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dient, nach Zugabe der Desoxidationsmittel das Homogenisie— rungsrühren zu bewirken. Sicherlich wird in dem zuletzt abgelassenen (Teil der Schmelze keine Entphosphorung zu' verzeichnen sein. Beschränkt man das vorgesehene Verfahren jedoch auf die Herstellung uhberuhigter Stähle und somit auf die Zugabe verhältnismässig schwacher Desoxydationsmittel wie zum Beispiel Eerromangan, so ist eine merkliche Rückphosphorung , im-Verlauf der Homogenisierung in keinster Weise zu befürchten und wird der Phosphorendgehalt für das Metallbad insgesamt im wesentlichen dem Mittel der Phosphorgehalte des entphosphorten . Heils der Schmelze und des nicht behandelten Schmelzenrestes entsprechen.

Es ist zu beachten, dass mit; den starken, zur Beruhigung des Stahls dienenden Desoxydationsmitteln wie beispielsweise Aluminium wie in der luxemburgischen Patentanmeldung 63 209 beschrieben umgegangen werden muss, da diese die Sauerstoff— aktivität des Stahls unter einen kritischen Wert absenken, der bei dem erfindungSnemässen Verfahren mit unterbrochenem Abgiessen im Verlauf des Homogenisierens zu einer unkontrollierten Rückphosphorung _ führen würde. Aus diesem Grunde ist das Verfahren zweckmässigerweise auf die Herstellung unberuhigter Stähle beschränkt. -

Ebenfalls isx festgestellt worden, dass dem zuerst abgelassenen Seil des Bades die zur Herstellung von unberuhigten Stählen mit bis zu 0.25 % G erforderliche Menge Kohlenstoff zugesetzt werden kann, ohne dass während der zweiten Abgussphase eine merkliche . Rückphosphorung verursacht wird, da der kritische Wert der Badaktivität aurch diese Zugabe nicht überschritten wird.

Beispiel

Die Analyse dex¹ Probentablette in einer'LDAC Birne am Schluss des Einblasens lautet wie folgt: C = 0.048 %, Mn = 0.060 %, S ■ 0.017 %, P = 0.015 %.

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Von den 72 t Staiii in der Birne werden zunächst 60 t durch das Abstichloch in eine Pfanne abgelassen. Zu Beginn dieses teilweisen Abstiches wird in die Pfanne eine zur Erzielung eines Phosphorgehalts von 0.009 % bei dieser Stahlmenge ausreichende Menge an Entphosphorungspulver zugegeben. Während des Abstiches wird das Bad mit den Entphosphor -

ungszusätzen in Abhängigkeit vom !Füllstand mit-cels der um die Pfanne herum befestigten langen Holzstangen umgerührt.

Die Birne mit dem restlichen Stahl wird hochgehoben. Nachdem sich die Schlacke inzwischen an der Oberfläche des Bades in der Pfanne gesammelt hat, werden 350 kg Ferromangan in fester Torrn zugesetzt. Nach einer kurzen Wartezeit von beispielsweise 1 bis 2 Minuten, welche die vollständige Verschmelzung d^r Zusätze ermöglichen soll, wird die Birne nach provisorischem Verschliessen des Abstichloches mit-cels eines Holzstopfens erneut umgedreht und werden die restlichen 12 t Stahl in die Pfanne abgelassen. Der bei dieser zweiten Entleerungsphase ausfliessende Stahl bewirkt die vollständige Homogenisierung des- Bades ·

Der für alle aus dem solcherart behandelten Stahl gegossenen Blöcke konstante Phosphorgehalt beträgt 0.011 % P. Generell machen die Analysenabweichungen vom ersten zum letzten Bloci einer Schmelze nicht mehr als 0.001 % P aus.

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Patentansprüche; - 6 -

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Stahl und insbesondere von unberuhigtem Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst ein Teil des gefrischten flüssigen Stahls in eine Pfanne oder dergl. Behälter abgegossen wird, wobei vorher oder gleichzeitig Entphosphorungsmittel zugesetzt werden,daß^ die Entleerung,spätestens nach Ablassen von 90 % des ge frischten Stahls in den Behälter unterbrochen wird, dass sodann die erforderlichen Desoxydationsmittel in den Behälter zugegeben werden und dass eine Homogenisierung des im Behälter befindlichen Bades dadurch erfolgt, dass schließlich der Rest des gefrischten und bis dahin im Frischofen verbliebenen Stahls in den Behälter abgegossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Homogenisierungsvorgang in einer Pause von 1-3 Minuten die Auflösung der in fester Form zugesetzten Desoxydationsmittel abgewartet wird.

3» Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß das Verhältnis der jeweils während der beiden Abstichphasen abzugiessenden Flüssigmetallmengen sowie die Menge an Entphosphorungselementen, die dem zuerst abgegossenen Teil des Bades zugesetzt werden sollen, in Abhängigkeit vom gewünschten Phosphorendgehalt im Block bestimmt werden.

1, Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß vor bzw. bei Beginn der ersten Abstichphase in den entsprechenden Behälter die Kohlenstoffmenge zugegeben wird, die zur Erzielung von beruhigten Stählen mit einem Kohlen- stoffgehalt bis zu etwa 0.25% C erforderlich ist.

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