DE2351171A1

DE2351171A1 - Verfahren zur stahlerzeugung

Info

Publication number: DE2351171A1
Application number: DE19732351171
Authority: DE
Inventors: Akira Fukuzawa; Tatsuro Mitsui; Ryuichi Dr-Ing Nakagawa; Tsuyoshi Ozaki; Akira Dr-Ing Sato; Takuya Dr-Ing Ueda; Shiro Dr-Ing Yoshimatsu
Original assignee: National Research Institute for Metals
Current assignee: National Research Institute for Metals
Priority date: 1972-10-11
Filing date: 1973-10-11
Publication date: 1974-04-18
Also published as: FR2202942A1; FR2202942B1; GB1447690A; JPS5147135B2; JPS4958016A

Description

Verfahren zur Stahlerzeugung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Regenerieren oder Herstellen von Stahl aus Stahlschrott oder reduziertem Eisen, bei dem der Stahlschrott oder das reduzierte Eisen in einen Ofen eingebracht und dort geschmolzen werden.

Das Verfahren eignet sich besonders zur Verwendung von Flußstahl-Schrott.

Verfahren zum Regenerieren Von Stahl aus Stählschrott unter Verwendung eines Lichtbogenofens sind bekannt. Bei diesen herkömmlichen Verfahren wird der Stahlschrott als Hauptmaterial und ein schlackebildendes Mittel wie Kalk oder Flußspat als Zusatzmaterial in einen Ofen eingebracht, die Materialien werden durch Erzeugung eines Lichtbogens zwischen einer Kohlenstoff-Stabelektröde und auf dem Boden des Ofens verteilten Koks erzeugten

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Lichtbogens geschmolzen und durch Aufblasen von Sauerstoff zu geschmolzenem Stahl gefrischt. Da bei den herkömmlichen Verfahren die irischbedingungen, insbesondere das Aufblasen von Sauerstoff, Beschränkungen unterliegen, ist es unmöglich, die gewünschten Irisclibedingungen entsprechend der Qualität des eingebrachten Ausgangsschrotts auszuwählen, folglich ist man hinsichtlich der Art des zu verwendenden Stahlschrotts beschränkt. Da weiterhin ein ausreichendes Irischen nicht möglich ist, ist es schwierig, Stahl hoher Qualität zu erzielen.

Demnach ist die Erfindung darauf gerichtet, ein Verfahren zum Regenerieren von Stahlschrott zu schaffen, bei dem die gewünschten irischbedingungen entsprechend der Qualität des Ausgangsschrotts ausgebildet werden können. Es soll insbesondere eine Rückgewinnung von Stahl hoher Qualität aus Stahlschrott aus einem weiten Bereich unterschiedlicher Arten ermöglicht werden. Dieser Vorgang soll kontinuierlich ablaufen können. Weiterhin soll die Gewinnung von Stahl hoher Qualität aus reduziertem Eisen ermög- licht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist entsprechend dadurch gekennzeichnet, daß man O₉S bis 3»0 $ Kohlenstoff zu dem geschmolzenen Stahl hinzusetzt, daß man ein schlackebildendes Mittel hinzufügt und eine überstöchiometrische Menge Sauerstoff, bezogen auf die obige Kohlenstoff menge, zum Irischen in den geschmolzenen Stahl einleitet, und daß man den auf diese Art gefrischten geschmolzenen Stahl vergießt.

Beim Vergießen können Bestandteile wie Si oder Mn gewünschtenfalls zur Steuerung der Zusammensetzung zugesetzt v/erden, oder die Temperatur des geschmolzenen Stahls kann gesteuert werden.

Ein wesentliches Merkmal des erfind ungs gemäßen Verfahrens ist die Zugabe von 0,6 bis 3,0 ^ Kohlenstoff. Durch Einleitung von Sauerstoff in einer überstöchiometrischen Menge, bezogen auf die obige Kohlenstoffmenge, wird das Kochen der geschmolzenen Masse aufgrund der Verbrennung des Kohlenstoffs eingeleitet, und dadurch wird es ermöglicht, in ausreichendem Maße zu frischen, um

ω Ö 9 fi 1 6 / Π 9 L 8

aus dem Stahlschrott Stahl hoher Qualität herzustellen. Zugleich ist es nicht erforderlich, von außen eine Wärmequelle anzubringen, da eine exotherme Eeaktion zwischen dem Kohlenstoff in dem geschmolzenen Eisen und dem eingeleiteten Sauerstoff entsteht, so daß insgesamt die Wirtschaftlichkeit der Wärmezufuhr -verbessert wird. Weiterhin gestattet der in dem geschmolzenen Eisen vorhandene Kohlenstoff auf einfache Art einen Phosphorentzug und einen Kohlenstoffentzug. Die Zugabe von Kohlenstoff führt zum Absenken des Schmelzpunktes des geschmolzenen Eisens und zur Verringerung der zum Schmelzen erforderlichen Wärmeenergie·

Erfindungsgemäß können sehr unterschiedliche 'Schrottstähle verwendet v/erden. Beispielsweise kommen Büeklaufschrott wie beispielsweise Barrenschrott, Walzschrott öder Schnittschrott, Automobilschrott, Schiffsschrott und auch Haushaltsschrott wie Waschmaschinen oder Kühlschränke in Betracht.

Die erfindungsgemäß verwendete Kohlenstoffquelle kann durch Propangas, Methangas, Kokspulver und festes Kohlenstoff pulver wie Graphitelektroden-Abfallpulver gebildet v/erden.

Die Menge des zuzusetzenden Kohlenstoffs beträgt 0,6 bis 3>0 #. Bei weniger als 0,6 $ kann Sauerstoff nicht in ausreichender Menge aufgeblasen werden, so daß sich kein ausreichender Schmelzvorgang zur Bildung von Stahl hoher Qualität ergibt. Andererseits hat ein Zusatz von mehr als 3,0 $ Kohlenstoff keinen weiteren Vorteil zur Folge, und außerdem wird die zuzusetzende Sauerstoffmenge in der Srischstufe ohne Grund erhöht. Der bevorzugte Bereich der Kohlenstoffmenge liegt bei 0,8 bis 3,0 J& und insbesondere bei 0,8 bis 2,0 $.

Bei dem erfindungsgemäßen Irischverfahren werden bekannte, schlackenbildende Mittel verwendet, wie sie für übliche Stahlherstellungsverfahren in Betracht kommen· Typische Beispiele der schlackenbildenden Mittel sind Kalk, Plußspat, Bauxit, Dolomit und Eisenerz. Die Verwendung einer Kombination aus Kalk und Έ1 ußspat ist vorteilhaft. -: _;;■■■:.-■

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_ Λ. mm

Die typische Zusammensetzung des erfindungsgemäß herzustellenden Stahls ist folgende:

C: 0,07 bis 0,25 #

Si: 0,01 Ms 0,55 fo

Mn: 0,01 bis 0,80 fo . - '

P: 0,04 io oder weniger

S: 0,04 io oder weniger

Pe: Rest

Durch Zugabe anderer Elemente in der Steuerstufe für die Zusätze, deren Steuerung in gewünschter Weise erfolgen kann, läßt sich Stahl jeder beliebigen Zusammensetzung erzielen. Die Steuerung der Zusätze ist bei der Stahlherstellung bekannt·

Vorzugsweise werden alle Schritte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kontinuierlich durchgeführt, jedoch ist es ebenfalls möglich, chargenweise zu arbeiten· Alternativ können einige Schritte kontinuierlich und andere chargenweise durchgeführt werden·

Zur Durchführung eines kontinuierlichen Gießens oder Stranggießens ist es notwendig, geschmolzenen Stahl mit vorbestimmter Temperatur und ständigem Strom in die Gießeinrichtung einzubringen· Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß Risse oder Ablagerungen in dem gegossenen Stahlmaterial verhindert werden können, indem die Temperatur des geschmolzenen Stahls am Einlaß der Gießmaschine auf 20° bis 50⁰C, vorzugsweise 20° bis 30⁰C über der Verfestigungstemperatur des geschmolzenen Stahls eingestellt wird· Das Verfahren und die Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen sind als solche bekannt.

Zur Durchführung des Schmelzvorganges und des Vorgangeö der Kohlenstoff zugabe ist ein Induktionsofen vorteilhaft, jedoch können auch andere Öfen verwendet v/erden. Ein Induktionsofen ist als solcher bekannt· Das eingebrachte Beschickungsgut wird vorzugsweise vor dem Einführen in den Schmelzofen erwärmt.

Die Stahlherstellung kann unter Verwendung jedes gewünschten

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Frischofens bekannter Art, beispielsweise mit einem.Konverter oder einem kontinuierlich arbeitenden, Stahl herstellenden Ofen durchgeführt werden. Die verwendung eines kontinuierlich frischenden Ofens nach Art der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung ITr. 21810/71 ist vorzuziehen. Es kann jedoch auch ein Ofen eingesetzt werden, wie er auf der Schmelzstufe verwendet wird.

Die Steuerstufe, die im Bedarfsfalle eingeschaltet wird, kann unter Verwendung eines bekannten Klassierofens durchgeführt werden. Der Kontrollofen kann durch ein Behältnis gebildet werden, das zur zeitweiligen Speicherung von geschmolzenem Stahl geeignet ist und mit einer Heiz- und Kühleinrichtung versehen ist.

Die Gießmaschine, die auf der Gießstufe verwendet wird, ist als solche bekannt.

Das Verfahren zur Regenerierung von Schrottstahl kann ebenfalls zur Herstellung von Stahl aus reduziertem Eisen eingesetzt werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung Von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäß- arbeitende Anlage im Längsschnitt. ·

(1) Stufe der Vprerwärmung und Einführung des Beschickungsgutes.

In dieser Stufe wird ein Beschickungsgut 1 wie Schrott, reduziertes Eisen oder eine Mischung aus beiden aus einem Trichter 2 zugeführt· und unter Vorerwärmung kontinuierlich in einen Elektroofen 3 gefördert. Auf den Schritt der Vorerwärmung und Zufuhr des Beschickungsgutes kommt es im einzelnen nicht an, jedoch ist es zum Einsparen.von Wärmeenergie für den Elektroofen 3 vorteilhaft, eine Vorerwärmungsanlage mit einer Brennkammer 5 für einen flüssigen oder gasförmigen Brennstoff und einem Bandförderer 6 auf der Unterseite einer Förderstrecke 4 zwischen dem Trichter, 2 und dem Elektroofen 3 zu verwenden. Eine Öffnung für ein Einlaßrohr 7 für Abgas hoher Temperatur ist ebenfalls vorgesehen. Vorzugsweise

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liegt ein Ende dieses Einlaßrohres zur Einleitung von Abgas von der später zu "beschreibenden Schmelzstufe im oberen Bereich der Förderstrecke 4> so daß das Abgas zur Vorerwärmung des Beschickungsgutes verwendet werden kann. Es können sowohl ein Brennofen und zusätzlich das Abgas aus dem Einlaßrohr 7 oder beide einzeln-verwendet werden. Ein Kohleeinlaßrohr 8 kann sich ebenfalls an der Förders trecke 4 befinden, wie weiter unten erläutert werden soll·

(2) Schmelzstufe ■ .

In dieser Stufe wird das eingebrachte Material kontinuierlich geschmolzen, während Kohle zur Umwandlung in den geschmolzenen Zustand hinzugefügt wird. Das Material wird auf 13QO⁰ bis 160O⁰C auf dieser Stufe erwärmt und damit geschmolzen. Zum Schmelzen wird ein Elektroofen 3» wie etwa ein Induktionsofen oder ein lichtbogenofen zum Schmelzen des Beschickungsgutes 1 durch die Wärmekapazität des geschmolzenen Materials 1a und die auf elektrischem Wege zugeführte Energie verwendet. Anstelle dieses Ofens kann ein Brennofen verwendet werden, jedoch ist der Einsatz eines Elektroofens vorzuziehen. Der in der Zeichnung gezeigte Ofen ist ein Durchgangs-Induktionsofen ohne Eisenkern. Die Art des verwendeten Elektroofens bestimmt sich nach den Betriebsbedingungen. Als hitzebeständiges Material des Ofens ist die Verwendung eines sauren Materials, beispielsweise eines kieselsäurehaltigen Materials wirtschaftlich vorteilhaft. Ein Induktionsofen ist am vorteilhaftesten, da er geschlossen ist und den Austritt von Gasen und Rauch verhindert.

Je niedriger der untere Schmelzpunkt des geschmolzenen Materials 1a liegt, umso günstiger ist es zur Einsparung von Wärmeenergie des Elektroofens 3 und zur Verlängerung der Lebensdauer des Ofenmaterials. Zu diesem Zweck wird Kohle im Zeitpunkt des Schmelzens des Materials zugesetzt. Das Kohleeinlaßrohr ist mit 8 bezeichnet. Als Kohlenstoff quelle kommt Propangas, Methangas, Kokspulver oder festes Kohlepulver in Betracht. Wenn Kohlenstoff auf diese V/eise hinzugegeben wird, reagiert der in dem geschmolzenen Eisen vorhandene Kohlenstoff mit dem beim anschließenden Irischen eingeleiteten Sauerstoff und leitet einen Kochvorgang in dem ge-

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schmolzenen Eisen ein, durch den Verunreinigungen in dem geschmolzenen Stahl auf wirksame Weise zur Erzeugung eines Stahls hoher Qualität entfernt werden. Wenn das Material Phosphor oder Schv/efel enthält, gestattet diese Kohle eine einfache Entziehung des Phosphors oder Kohlenstoffs in den nachfolgenden Verfahrensstufen. Die Menge des zuzusetzenden Kohlenstoffs sollte auf einen Bereich beschränkt bleiben, bei dem der Sauerstoffbedarf · "beim irischen nicht wesentlich erhöht wird» Versuche haben gezeigt, daß der erwünschte Effekt in ausreichendem Maße bei einer Menge von 0,6 bis 3»0 Gewichtsprozent erzielt werden kann. Wenn · der Kohleanteil in diesem Bereich liegt, beträgt die Schmelztemperatur des Beschickungsgutes etwa 1350° bis 1470⁰C.

(3) Frisch-Stufe

Auf dieser Stufe wird das geschmolzene Eisen der zuvor behandelten Schmelzstufe durch einen Frisehofen aufgenommen, in dem verschiedene Behandlungen wie Entzug von Schwefel, Phosphor, Silicium, Mangan oder Kohlenstoff durchgeführt werden, so daß das Beschickungsgut in einen Stahl hoher Qualität mit der gewünschten Zusammensetzung umgewandelt wird. Zur Erreichung dieses Ziels wird ein einzelner Frischofen 9 verwendet, wie er in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Hr· 21810/71 beschrieben ist. Ein schlackebildendes Mittel wie Kalk oder Flußspat wird dem geschmolzenen Eisen über ein Einlaßrohr 10 zugeleitet. Gleichzeitig wird Sauerstoff in das geschmolzene Eisen 1a durch die Sauerstoff-Blaslanzen 11 zugeführt. Ein leil des Sauerstoffs kann durch das Einlaßrohr 10 eingeleitet werden. Das Einblasen des Sauerstoffs führt zu einem Kochen des geschmolzenen Stahls, dem Kohlenstoff während des Schmelzvorganges zugeleitet worden ist, so daß der geschmolzene Stahl und die Zusätze wie die schlackenbildenden Mittel stark durchmischt werden und der Stahlprozeß vor sich geht. Daher steigt die Temperatur des geschmolzenen Eisens als Folge der Qxydationsreaktion an, und die Menge der in dem Eisen enthaltenen Stoffe nimmt ab. Schließlich besitzen die Schlacke und der geschmolzene Stahl die gewünschte Zusammensetzung, wie sie etwa aus folgender Aufstellung hervorgeht:

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C: 0,07 bis 0,25 $

Si: 0,01 Ms 0,55 % '

Mn: 0,01 bis 0,80 <f₀

P: Nicht mehr als 0,04 ?°

S: Ficht mehr als 0,04 $6 ■

Vorzugsweise wird dieser Irischvorgang durchgeführt unter Verwendung von 5 bis 25 kg Kalk und 1,5 bis 7,5 kg Flußspat pro Sonne geschmolzenes Eisen beieinem Sauerstoffeinlaß von 1,2 bis 3,5 Hm /min bei einem Druck von 2,0 bis 5,0 kg/cm . Die Schlacke 1b wird durch einen Schlackenabstreifer 12 auf der stromabwärtigen Seite der Bahn des geschmolzenen Stahls in dem Irischofen 9 gesammelt und durch eine Schlackenaustrittsöffnung 18 abgezogen. Die Schlacke wird durch einen Trog 14 gesammelt.

Andererseits werden die Abgase wie Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Wasserstoff oder Stickstoff, die sich während des irischvorganges entwickeln, vorzugsweise zur Vorerwärmung des Beschickungsgutes 1 nach Durchgang durch das Abgas-Einlaßrohr 7 verwendet, das sich vom oberen Teil des Irischofens 9 zur der oben erläuterten Förderstrecke 4 erstreckt.

Während des Irischvorganges sollte die Menge des zugesetzten schlackenbildenden Mittels und die Menge des eingeblasenen Sauerstoffs stets gesteuert werden durch Bestimmung der Zusammensetzung und Messung der Temperatur.

(4) Steuerstufe ·

Auf dieser Stufe werden die Zusammensetzung des geschmolzenen Stahls und dessen Temperatur auf die gewünschten Vierte eingestellt, bevor der gefrischte geschmolzene Stahl der letzten Stufe, dem kontinuierlichen Gießen, zugeleitet wird, und sodann wird der Stahl kontinuierlich zu der Gießstufe überführt.

Da die Reaktion der einzelnen Bestandteile in dem geschmolzenen Stahl während des irischens lebhaft ist, wird ein zu hohes oder zu geringes Maß der Bestandteile zur Erzielung eines Stahls hoher Qualität und der Temperatur abnähme beobachtet'. Auf der

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Steuerstufe wird zunächst die Handeinstellung der Zusammensetzung raid temperatur zur Erzielung eines geschmolzenen Stahls bewirkt, wobei die zum Weiterleiten zu der,folgenden Stufe des kontinuierlichen Gießens erforderlichen Bedingungen "beachtet werden. Diese Stufe ist wesentlich für eine zeitweilige Speicherung des geschmolzenen Stahls, für eine Stabilisierung des geschmolzenen Stroms j der entsprechend den Veränderungen in den Betriebsbedingungen des vorangehenden Schrittes variiert, und zur Aufrechterhaltung eines Vorrates an geschmolzenem Stahl zur Verwendung im Notfall. Der geschmolzene Stahl, der durch die Schmelz- und Srischstufe hindurchgelangt ist₉ wird zeitweilig in dem Kontrollofen gespeichert ₉ wenn beispielsweise der Betrieb aufgrund eines !Fehlers unterbrochen wird oder wenn der Betrieb zur Reparatur der Öfen ausgesetzt wird. Dadurch wird es ermöglicht, ungünstige Einflüsse auf die obigen Stufen oder die nachfolgende Gießstufe auszuschalten.

Zur Ausübung dieser Funktion auf der Kontrollstufe ist der Kontrollofen 15 mit Einlaßrohren 16 und 1.7 und einer Heizeinrichtung 18 versehen. Mit Hilfe des Einlaßrohres 16 werden Elemente eingeleitet, die für die gewünschte Kontrolle der Zusammensetzung des geschmolzenen Stahls erforderlich sind. Die Temperatur des geschmolzenen Stahls wird gesteuert durch Einblasen eines Kühlgases durch das Einlaßrohr 16 oder mit Hilfe der Heizeinrichtung 18. Der Kontrollofen 15 ist mit einer Kippeinrichtung 19 versehenj die zum Neigen, des Kontrollofens 15 dient. Dadurch kann die Menge des geschmolzenen Stahls gesteuert werden", die einer nicht gezeigten, kontinuierlich arbeitenden Gießeinrichtung zugeleitet, wird, und ferner kann der geschmolzene Stahl aus dem Kontrollofen für eine Reparatur der Einrichtungen aller Stufen oder am Ende des Betriebs entnommen werden. Kleine Mengen von Abgas, die durch die Stahlschmelze in dieser Stufe entwickelt werden, werden durch die Gasabsaugeinrichtung 20 abgezogen.

(5) Überleitung .

Die Überleitung des, geschmolzenen Stahls zwischen der Schmelzstufe und der irischstufe sowie zwischen der Irischstufe und der Steuerstufe wird kontinuierlich mit Hilfe der Eröge 22 und 23

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durchgeführt, die ait einem hitzefoestänäigen Material ausgekleidet sind» Anstelle der Tröge kann eiBe eiektromagnetische Pumpe oder ein elektromagnet isolier Trog verwendet werden. In dem Stahl, der die Prisehstufe verläßt_s verbleibt einige Schlacke zurück· folglich ist es vorzuziehen^, den Trog 23 zwischen der ixischstufe und der Steuerstufe zu neigen^ so daß die Schlacke im Gegenstrom zu dem geschmolzenen Stahl fließt und Ton dem Stahl getrennt werden kann. Die abgetrennte Schlacke 1"b wird in dem Trog 14 gesammelt.

(β) Stufe des kontinuierlichen YergieBeas

Der geschmolzene Stahl, der aen optimalen .Anforderungen zum Gießen infolge der Steuerung der Endtemperatur und Zusammensetzung in der Kontrollstufe entspricht, wird aus dem Kontrollofen 15 in eine nicht gezeigte Zwischenpfanne einer Stranggußeinrichtung gegossen. Dort werden kontinuierlich Stahlprodukte Vfie etwa Brammen, Barren oder Blöcke hergestellt.

Im folgenden werden spezielle Beispiele zur Herstellung von Stahl aus Schrott und reduziertem Eisen durch das erfindungsgemäße Verfahren wiedergegeben.

Beispiel 1

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von regeneriertem Stahl entsprechend JIS G SD 30 (Betonbewehrung) aus Automobilschrott entsprechend dem in der Zeichnung dargestellten Verfahren. Die Vorerwärmung des Materials durch warmes Abgas des Prischofens wird hier nicht durchgeführt. Als Tröge werden herkömmliche Tröge, nicht dagegen elektromagnetische Tröge verwendet.

Die Zusammensetzung der chemischen Bestandteile des Ausgangsschrotts betrug C 0,10 bis 0,18 $6, Si 0,01 bis 0,95 #, Mn 0,01 bis 0,50 #, P 0,013 bis O_sO35 # und S 0,016 bis 0,040 $S, und die gewünschte !badzusammensetzung des gefrischten, geschmolzenen Stahls sollte eine Zusammensetzung haben von C 0,20 bis 0,30 $&., Si 0,25 bis 0,30 #, Mh 0,80 bis 1,00 ^, P nicht mehr als 0,015 °/<>

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und S nicht mehr als 0_?030 $. /

las Beschickungsgut wurde zunächst auf den Bandförderer 6 mit Hilfe einer nicht gezeigten Zufuhreinrichtung aufgebracht, die einen Trichter, einen Siebförderer und eine Wiegemaschine umfaßte. Die. Verbrennung der Verunreinigungen in dem Material und die Torerwärmung des Materials wurde unter Verwendung von Brenngasen mit etwa 1200⁰C in der Brennkammer 5 durchgeführt. Das Beschickungsgut wurde auf etwa 45O⁰C erwärmt, und der Materialäurohsatz betrug etwa 15 t/h.

Als Elektroofen 3 wurde ein quergerichteter, eisenkernfreier Induktionsofen mit einer Aufnahmekapazität von 47 t geschmolzenen Stahls und einer elektrischen Leistung von 8500 KW verwendet. Kohlenstoff wurde mit 4*7 kg/min durch das Kohleeinlaßrohr 8 in 3?orm eines pneumatisch eingeleiteten Kokspulvers zugesetzt. Dadurch entstand geschmolzenes Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 1,5 $. Diese zugesetzte Kohlenstoffmenge wurde bestimmt nach der erwarteten Menge der Wärmeverluste in dem Irischofen der nachfolgenden irischstufe. Die Fluktuation des Kohlenstoffgehaits am Ende des Schmelzofens aufgrund dieses Vorganges wurde erheblich reduziert durch Rühren des geschmolzenen Stahls in dem Induktionsofen und durch geeignete Vorbestimmung der durchschnittlichen Verweilzeit des geschmolzenen Stahls in dem Ofen, und es konnte eine Genauigkeit von £ 10 % des gewünschten Wertes erreicht werden. Die Auslaßtemperatur des geschmolzenen Stahls betrug 155O°C· Die lemperatur schwankte innerhalb von ί 10 $. .

Auf der Irischstufe wurde ein einstufiger Srog-Irisehofen verwendet. Die Aufnähmemenge betrug 4 t. Sauerstoff wurde mit 210 HmVh aus zwei Blaslanzen 11 eingeleitet, und mit 14 aus dem Einlaßrohr 10 für das schlackebildende Mittel. Als schlackebildendes Mittel wurde eine Mischung von CaO und p im Verhältnis von 4:1 verwendet und mit 240 kg/h eingeleitet. Die lanzen und das Einlaßrohr waren wie folgt aufgebaut und angeordnet :

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Düsendurchmesser der Blaslanze Abstand zwischen den Lanzen

Abstand zwischen den Lanzen und der Schmelzenoberfläche

Düsendurchmesser des Einlaßrohres

Abstand zwischen dem Einlaßrohr und der Schmelzenoberfläche

Anordnung des Einlaßrohres

5 -mm ■ 800 mm

200 mm 14 mm

600 mm

Mitte zwischen den Lanzen

Die unter diesen Betriebsbedingungen erzielten Ergebnisse in Tabelle 1 gezeigt, und die Wärmebilanz ergibt sich aus Tabelle 2.

Auf der irischstufe wurden die Temperatur des geschmolzenen Stahls und dessen Zusammensetzung stabil gehalten.

Tabelle 1

	Geschmolzenes Eisen vor dem irischen	Geschmolzenes Eisen nach dem !Frischen
Temperatur (⁰C)	1550	1580
Chemische Bestandteile (*)	1,5 0,04 0,20 0,030 0,020	0,25- 0,10 0,005 0,010
C Si Mn P S		82,2 io
Wirkungsgrad des COp- Entzugs ^ά

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lamelle 2

Eintretende Wärme	Reaktionswärme Schlac kenbild ungs- wärme Entwickelte Wärme des Metalls latente Wärme des CO	. 850 806 (Kcal/h) 61 575 4 836 000 792 600	13,0 1o 0,9 74,0 12,1
Austretende Siärme	Gesamt	6 540 981	100,0
Wärme des Abgases Wärme der Schlacke Wärme des Metalls latente Wärme des OO Wärmeverluste	221 674 ■ 26 070 4 859 606. 792 600 491 783	3,4 2,7 74,3 12,1 7,5
Gesamt	6 540 981	100,0

Beispiel 2

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von Stahl entsprechend JIS G SD 30 (Betonbewehrung) aus reduziertem Eisen entsprechend dem in der Zeichnung gezeigten Verfahren.

Als Beschickungsgut wurde Wiberg-Schwammeisen verwendet mit der folgenden Zusammensetzung: Gesamtanteil 3?e 85 bis 90 °/o, metallisches Pe 75 bis 80 ^c/o, P nicht mehr, als 0,03 $, S nicht mehr als 0,03 $, C 0,8 bis 1,0 $. Die angestrebte Endzusammensetzung des gefrischten, geschmolzenen Stahls war dieselbe wie bei Beispiel 1.

Das Beschickungsgut wurde auf den Bandförderer 6 aus einer nicht .gezeigten Zuführeinrichtung 6 aufgebracht, die mit einem Trichter, einem Siebförderer und einer Wiegeeinrichtung versehen war. Zum Verhindern einer Rückoxydation des Eisens durch die Vorerwärmung wurden 0,1 bis 5 f° Kokspulver mit dem Material gemischt.

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Die Vorerwärmung des Materials wurde in der Vorerwärmungseinrichtung unter Verwendung eines Brenngases mit etwa 120O⁰G durchgeführt. Das Material wurde auf etwa 450 G vorerwärmt und mit 18 t/h weitergefördert. Der Elektroofen 3 wurde durch einen querliegenden, eisenkernlosen Induktionsofen gebildet, der eine Aufnahmekapazität von 47 t geschmolzenen Stahls und eine elektrische Leistung von 8500 KV/ aufwies. Kohlenstoff wurde zugeführt durch Einleitung von Kokspulver mit 2,1 kg/min durch Luftförderung über die Lanze bzw. das Kohleeinlaßrohr 8. Dadurch entstand ein geschmolzener Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 1,5 ^. Die Schwankungen der Konzentration und Temperatur des geschmolzenen Eisens am Auslaß des Schmelzofens waren dieselben wie bei Beispiel 1 · Die erzielten Ergebnisse des irischens und der anschließenden Schritte stimmen mit Beispiel 1 überein.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Regenerieren oder Herstellen von Stahl aus Stahlschrott oder reduziertem Eisen, "bei dem der Stahlschrott oder das reduzierte Eisen in einen Ofen eingeleitet und dort geschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,6 "bis .3,0 $ Kohlenstoff dem geschmolzenen Stahl zusetzt, daß man ein schlackebildendes Mittel zu dem geschmolzenen Stahl hinzugibt und eine uberstö'chiometrisehe Menge an Sauerstoff, "bezogen auf die obige Kohlenstoffmenge, zum irischen des geschmolzenen Stahls zufuhrt, und daß man den auf diese ixt gefrischten Stahl vergießt.

2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Schmelzvorgang in einem Induktionsofen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des gefrischten, geschmolzenen Stahls am Eingang der Gießeinrichtung auf einen Punkt von 20° bis 50⁰C über der Erstarrungstemperatur des geschmolzenen Stahls einstellt und den Gießvorgang kontinuierlich durchführt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schritte kontinuierlich durchgeführt werden.

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