DE2419176B2

DE2419176B2 - Verfahren zum einbringen von erdalkali-behandlungsmitteln in stahlschmelzen

Info

Publication number: DE2419176B2
Application number: DE19742419176
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr.-Ing. 4300 Essen; Richter Helmut Dr.-Ing. 4200 Oberhausen; Rommerswinkel Heinrich-Wilhelm Dr.-Ing. 4330 Mülheim; Spetzler Edgar Dr.-Ing.; Wendorff Jochen Dr.-Ing.; 4200 Oberhausen Klapdar
Original assignee: Thyssen Niederrhein AG Hütten- und Walzwerke, 4200 Oberhausen
Priority date: 1974-04-20
Filing date: 1974-04-20
Publication date: 1976-02-26
Also published as: NL7504252A; DD117251A5; ZA752179B; FR2268079A1; CA1062916A; JPS50143716A; BE828016A; DE2419176A1; IN143231B; IT1037433B; AR204354A1; AU8007775A; PL93831B1; ES436756A1; GB1450013A; SE7504366L; BR7502384A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln in eine Stahlschmelze, die desoxidiert oder nichtdesoxidiert in eine Gießpfanne mit kieselsäurefreier Zustellung eingebracht und mit einer synthetischen, kieselsäurefreien Schlacke abgedeckt ist, und in welche die erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmittel feinkörnig mit einem Trägergas eingeblasen wird. — Erdalkali-Behandlungsmittel bezeichnet dabei die reinen Stoffe oder auch Mischungen, Verbindungen und Legierungen. Solche Erdalkali-Behandlungsmittel sind in der Stahlwerkspraxis bekannt. Im allgemeinen werden Calcium und/oder Magnesium als Erdalkali-Behandlungsmittel eingesetzt. Bewährt sind z. B. Calciumkarbid, Calcium-Silicium (CaSi) mit 30% Calcium, 60% Silicium, 10% Eisen oder auch solche, die außer Silicium auch Aluminium und Mangan enthalten. Diese bläst man neuerdings in einer Tiefe von 2000 mm und mehr ein, um die Wirkung und den Wirkungsgrad der Behandlung zu verbessern. Die Behandlung dient bekanntlich der Reinigung, d. h. der Absenkung der Sauerstoffgehalte und der Gehalte an oxidischen Verunreinigungen und (damit zusammenhängend) der Beeinflussung der Sulfidausscheidung, also der Entschwefelung. Das Ergebnis ist hauptsächlich eine Verbesserung der Zähigkeitseigenschaften, insbesondere der Brucheinsehnürung. Die für die Behandlung erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmitteln folgt bekanntlich aus stöchiometrischen Erwägungen, zumeist mit Zuschlag wegen unvollständiger Ausnutzung der Erdalkali-Behandlungsmittel.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen (vgl. DT-OS 22 09 902) werden nur desoxidierte Stahlschmelzen behandelt. Im übrigen wird die beschriebene Art und Weise des Einblasens verwirklicht, um das Erdalkali-Behandlungsmittel möglichst vollständig auszunutzen. Würde man die für die Behandlung einer Stahlschmelze erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlun.^smitiein

ίο auf einmal in die Stahlschmelze einbringen (wie es früher üblich war), so würde das meiste ungenutzt verdampfen. Also führt man im Rahmen der bekannten Maßnahmen das Erdalkali-Behandlungsmittel so zu, daß in jedem Augenblick zwischen Verzehr durch die

■5 Reaktion bzw. die Reaktion und Zuführung gleichsam Gleichgewicht herrscht. Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt in bekannter Weise von den thermodynamischen bzw. reaktionskinetischen Parametern des Gesamtsystems ab. — Man erreicht bei der beschriebenen Art und Weise der Zuführung eine gute Ausnutzung der Erdalkali-Behandlungsmittel und Zähigkeiiseigenschatten (insbesondere Einschnürungen), die dem erreichten Reinheitsgrad entsprechen, — aber nicht mehr. Auch die Isotropie der Zähigkeitseigenschaften ist verbesserungsbedürftig.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln in eine desoxidierte oder nichtdesoxidierte Stahlschmelze anzugeben, welches zu Zähigkeitseigenschaften, insbesondere Einschnürungen des behandelten Stahls führen, die überlegen sind denen, die aus dem Reinheitsgrad resultieren. Außerdem soll die Isotropie verbessert werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln in eine Stahlschmelze, die desoxidiert oder nichtdesoxidiert in eine Gießpfanne mit kieselsäurefreier Zustellung eingebracht und mit einer synthetischen, kieselsäurefreien Schlacke abgedeckt ist, und in welche die erforderliche Menge an Erdalkaü-Behandlungsmitteln feinkörnig mit einem neutralen Trägergas eingeblasen wird. Die Erfindung besteht darin, daß die für die Behandlung erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmittel langsamer in die Stahlschmelze eingeblasen wird, als die Reaktionsgeschwindigkeit es zuläßt. Langsameres Einblasen des Erdalkali-Bchandlungsmittels in die Stahlschmelze als die Reaktionsgeschwindigkeit es zuläßt bedeutet, daß nach Maßgabe der von den thermodynamischen Parametern bzw. den reaktionskinetischen Parametern abhängigen Reaktionsgeschwindigkeit die jeweilige Reaktion mehr Alkali-Behandlungsmittel verbrauchen könntn als zugeführt wird. Mit anderen Worten: Es wird mit einer Überzeit gearbeitet. Die Überzeit ist vorzugsweise mindestens um einen Faktor 2 größer als die übliche Behandlungszeit.

Überraschenderweise erreicht man durch die langsame Zufuhr der Erdalkali-Behandlungsmittsl Zähigkeitseigenschaften, insbesondere Einschnürungen, die beachtlich besser sind als die Werte, die aus dem erreich-

^ ten Reinheitsgrad resultieren. Auch die Isotropie dieser Eigenschaften ist verbessert. Im Sinne einer Optimierung der angestrebten Effekte empfiehlt die Erfindung, daß das Erdalkali-Behandlungsmittel in einer Tiefe von mehr als 2000 mm, vorzugsweise von etwa 2700 mm, in

die Stahlschmelze eingeblasen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei nichtdesoxidierten Stahlschmelzen als auch bei desoxidierten Stahlschmelzen verwirklicht werden. So lehrt die Erfindung, daß

das Erdalkali-Behandlungsmittel in nichtdesoxidierte Stahlschmelzen zumindest bis zur Beendigung der Desoxidation eingebiasen wird. Ferner lehrt die Erfindung demgegenüber, daß das Erdalkali-Behandlungsmittel in desoxidierte Stahlschmelzen zumindest bis zum Erreichen eines Entschwefelungsgrades von 60% eingeblasen wird. Die Desoxidation kann hierbei nach einem beliebigen, bekannten Verfahren durchgeführt werden. Man kann aber auch so vorgehen, daß die Stahlschmelze mit dem Erdalkali-Behandlungsmittel sowohl desoxi- >o diert als auch gereinigt wird, wobei beide Vorgänge mehr oder weniger nebeneinander verlaufen und die Behandlungszeit z. B. nach dem Entschwefelungsgrad eingestellt wird.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von zwei Beispielen erläutert.

Beispiel 1

In einer mit Dolomit zugestellten Gießpfanne wurde in eine nichtdesoxidierte Stahlschmelze der Zusammensetzung 0,17% C, 0,01% Si, 0,80% Mn, 0,012% P, 0,017% S, 0,002% Al nach Aufgabe von 500 kg synthetischer Schlacke aus 80% Kalk und 20% Flußspat, 400 kg Kalziumsilizium (30% Ca, 60% Si, 3% Al, Rest Fe) mit Argon als Fördergas in eine Badtiefe von etwa 2600 mm über eine Zeil von 12 min eingeblasen. Das Schrnelzenge'.vicht betrug dabei 120 t. Nach dem Einblasen enthielt die Schmelze 0,17% C, 0,21% Si, 0,78% Mn, 0,12% P, 0,006% S, 0,010% Al. Nach dem Auswalzen zu einem 50 mm dicken Blech wurden in Dickenrichtung des Bleches Brucheinschnürungen zwischen 65 und 68,9% gemessen.

Beispie! 2

In einer mit Dolomit zugestellten Gießpfanne wurde in eine desoxidierte Stahlschmelze der Zusammensetzung 0,i3% C, 0,4!% Si, 1,45% Mn, 0,025% P, 0,017% S, 0,068% Al nach der Aufgabe von 450 kg synthetischer Schlacke (80% CaO, 20% CaF2) über eine Tauchlanze ein Gemisch aus !Okg Magnesium-Pulver und 100 kg Magnesiumoxid-Pulver in einer Zeit von 10 min in einer Tiefe von etwa 2700 mm eingeblasen. Das Schmclzengewicht betrug 110 t. Nach dem Einblasen enthielt die Schmelze 0.13% C, 0,40% Si, 1.45% Mn, 0,024% P, 0,007% S und 0,045% Al. In Dickenrichtung der aus diesem Material gewalzten Bleche wurden Brucb^inschnürungen von 50% und mehr gemessen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln in eine Stahlschmelze, die desoxidiert oder nichtdesoxidiert in eine Gießpfanne mit kieselsäurefreier Zustellung eingebracht und mit einer synthetischen, kieselsäurefreien Schlacke abgedeckt ist, und in welche die erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmittel feinkörnig mit einem neutralen Trägergas eingeblasen wird, d a durch gekennzeichnet, daß die für die Behandlung erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmittel langsamer in die Stahlschmelze eingeblasen wi J, als die Reaktionsgeschwindigkeit es zuläßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdalkali-Behandlungsmittel in einer Tiefe von mehr als 2000 mm, vorzugsweise in einer Tiefe von etwa 2700 mm, in die Stahlschmelze eingeblasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdalkali-Behandlungsmittel in nichtdesoxidierte Stahlschmelzen zumindest bis zur Beendigung der Desoxidation eingeblasen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das F.rdalkali-Behandlungsmittel in desoxidierte Stahlschmelzen zumindest bis zum Erreichen eines Entschwefelungsgrades von 60% eingeblasen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlschmelze mit dem Erdalkali-Behandlungsmittel sowohl desoxidiert als auch gereinigt wird.