DE2403146A1

DE2403146A1 - Verfahren zur feststellung des reinheitsgrades von stahl waehrend des schmelzprozesses oder nach dem abkippen als chargenkontrolle

Info

Publication number: DE2403146A1
Application number: DE2403146A
Authority: DE
Original assignee: Ableidinger K Dr & Co
Current assignee: Ableidinger K Dr & Co
Priority date: 1973-02-01
Filing date: 1974-01-23
Publication date: 1974-09-19
Also published as: AT321343B; DE2403146C3; CH564195A5; DE2403146B2

Description

Verfahren zur Feststellung des Reinheitsgrades von Stahl während des

stahlschmelzprozesses

oder nach dem Abkippen als Chargenkontrolle .
Es ist bekannt, daß beim Gießen von Stahl durch den Gehalt desselben an Verunreinigungen, insbesondere an Schwefel und Sauerstoff, Probleme auftreten, da man die Sauerstoffaufnahme von Ofen und Herd beim Frischprozeß, wo leicht Fehler auftreten können, nicht in der Hand hat. Die bekannten Methoden zur Feststellung des Sauerstoffgehaltes in der Schmelze mit Feststoffelektrolysezellen, mit deren Hilfe man die Aktivität des Sauerstoffs mißt, ist ebenfalls nicht frei von Problemen, weil im Bad sowohl bei Lichtbogenöfen als auch bei SM-Öfen starke Konzentrationsunterschiede vorliegen. Man erhält daher keine reproduzierbaren Werte, weil diese von der Stelle, an der die Elektroden in die Schmelze getaucht werden, und von der Eintauchtiefe abhängen. Da man somit keine verläßlichen Werte für die Gesamtcharge bekommt, kann man deren Reinheitsgrad auch nicht mit hinreichender Genauigkeit feststellen und demnach auch nicht die zu ergreifenden Maßnahmen mit Aussicht auf den erhofften Erfolg auf diese Werte hin ausrichten.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden, den Reinheitsgrad von Stahl, insbesondere hinsichtlich seines Sauerstoff- und Schwefelgehaltes nährend des Schmelzprozesses oder nach dem Abkippen als Chargenkontrolle zu ermitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein etwa kubischer Testkörper gegossen und von diesem eine differenzierte Erstarrungskurve aufgenommen wird, die eine Unstetigkeit im Dendritenwachstum anzeigt und damit den Reinheitsgrad der Schmelze angibt. Unter einem kubischen Testkörper wird dabei nicht nur ein Würfel verstanden, sondern alle Körper, die in ihren drei räumlichen Dimensionen gleich oder etwa gleich lang sind. So kommen als Testkörper auch Kugeln in Betracht oder Zylinder, deren Durchmesser gleich ihrer Höhe ist. Die Gußform der Testkörper kann mit einer Schicht inerten Materials umgeben werden, wodurch man mit einer geringeren Stahlmenge auskommt und die Abkühlungsgeschwindigkeit sinkt. Auch zur Prüfung von Chargen für große Gußkörper wird man diese Methode wählen, sofern man es nicht vorzieht, mit relativ großen Testkörpern zu arbeiten, in denen die Abkühlungsbedingungen jenen des Gußstückes angenähert sind.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gießt man daher eine Stahlprobe von etwa 1 bis 2 Liter in eine etwa kubische Form, setzt ins thermische Mittel ein Thermoelement ein und nimmt die differenzierte Abkühlungskurve auf. Die differenzierte Kurve zeigt, daß das Dendritenwachstum nach einiger Zeit zum Stillstand kommt, was sich durch eine Unstetigkeit im Kurvenverlauf zu erkennen -gibt. Dann beginnen sie wieder zu wachsen, bis zur vollständigen Erstarrung der Schmelze. Durch Zerschneiden des Testkörpers und Vergleich mit der differenzierten Kurve wurde festgestellt, daß das Volumen der Dendriten bis zur Unterbrechung des Wachstums dem Volumen der stengeligen Dendriten entspricht, während die Menge der Dendriten nach der Unterbrechung der Menge des globular erstarrten Stahls entspricht. Der Zeitpunkt der Unterbrechung des Dendritenwachstums in der Schmelze hängt nun mit der Menge der darin gelösten Verunreinigungen insoferne zusammen, als bei mehr gelösten Verunreinigungen die Unterbrechung zeitlich früher erfolgt als bei weniger gelösten Verunreinugungen, wo sie zeitlich später erfolgt. Entsprechend dem Ergebnis des Tests wird man nun, falls erforderlich, die Raffinadezeit im Lichtbogenofen verlängern bzw. die Charge im SM-Ofen länger ins Gleichgewicht kochen lassen.

Claims

Patentansprüche

'I? ' Verfahren zur Feststellung des Reinheitsgrades von Stahl während des Schmelzprozesses oder nach dem Abkippen als Chargenkontrolle, dadurch gekennzeichnet, daß ein etwa kubischer Testkörper gegossen und von diesem eine differenzierte Erstarrungskurve aufgenommen wird, die eine Unstetigkeit im Dendritenwachstum anzeigt und damit den Reinheitsgrad der Schmelze angibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Testkörper von einer Schicht inerten Materials umgeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1> dadurch gekennzeichnet, daß man die Größe des Testkörpers nach der Größe der aus der Schmelze herzustellenden Gußstücke auswählt, indem man für größere Gußstücke größere Testkörper auswählt und umgekehrt.