DE2420527C2

DE2420527C2 - Verfahren zur Herstellung einer niedriggekohlten Ferro-Chrom-Legierung

Info

Publication number: DE2420527C2
Application number: DE2420527A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. Borowski; Dietrich Dr.-Ing. 4300 Essen Radke; Günther Dr.-Ing. Durban Natal Siebert
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1974-04-27
Filing date: 1974-04-27
Publication date: 1983-10-27
Also published as: DE2420527A1; ZA752687B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer niedriggekohlten Ferro-Chrom-Legierung (FeCr-Affine) aus schmelzförmig vorliegendem, hochgekohltem Ferro-Chrom (FeCr-carbure) nach dem Zusatzpatent 23 41 238, bei dem das Frischen der Schmelze mit Sauerstoff unter Zugabe von die Bildung einer festen Schlacke bewirkenden Zuschlagsstoffen wie Chromerz und/oder Magnesit erfolgt, wobei die Zuschlagstoffe in Zusammensetzung und Menge so dosiert werden, daß der Schmelzpunkt der gemeinsam vorliegenden nichtmetallischen Stoffe in dem Frischgefäß jeweils mindestens über 1800⁰C liegt und daß diese Stoffe während des Frischprozesses jeweils unterhalb dieser Schmelztemperatur gehalten werden.

Das eiern Verfahren dienende Ausgangsmaterial aus schmelzförmigem, hochgekohltem Ferro-Chrom(FeCrcarbure) kann unter Umständen auch höhere Anteile an Schwefel enthalten, die im Bereich von etwa 0,050% bis 0,130% sowie bei höheren Werten liegen können. Bei dem bisher vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung von niedriggekohlten FeCr-Legierungen aus hochgekohltem FeCr ist bei der Verwendung fester Schlacken während des Entkohlungsfrischens eine ausreichende Entschwefelung meist nicht möglich. Das in dem obengenannten Zusatzpatent vorgeschlagene Verfahren bietet jedoch einen günstigen Ausgangspunkt für eine wirksame Entschwefelung, und zwar unter Ausnutzung des für das bekannte Verfahren günstigen hohen Wärmeinhalts des Metalls am Ende des Frischvorganges. Bei dem Verfahren nach dem obengenannten Zusatzpatent werden hohe Temperaturen im Bereich von 1800—2000⁰C, vorwiegend 1900-2000⁰C erreicht. Diese hohen Temperaturen des Metallbades wirken sich vorwiegend günstig auf die Entfernung des Kohlenstoffs aus und begünstigen die Vermeidung einer Chromverschlackung. Das Ansteuern einer solch hohen Temperatur ist bei dem vorgeschlagenen Verfahren auch wirtschaftlich günstig, da die Anwesenheit fester Schlacke eine wesentliche Voraussetzung für die Erreichung des mit jenem Verfahren verfolgten Zieles bildet. Denn nur unter diesen Gegebenheiten kann die feuerfeste aus Magnesit oder Chrommagnesit bestehende Zustellung standhalten, womit eine hohe Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gegeben ist.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, bei dem eingangs genannten Verfahren gemäß dem Zusatzpatent 23 41 238 bei Einsatz einer hoch schwefelhaltigen Ferro-Chrom-Schmelze, die Entschwefelung erst im Anschluß an das Entkohlungsfrischen, und zwar bei hoher Temperatur unter Ausnutzung des vorhandenen hohen Wäimepotentials der Schmelze durchzuführen.

Die besonders hohen Temperaturen des Metallbades am Ende des Frischvorganges stellen nämlich ein hohes Wärmepotential dar, das besonders günstig benutzt werden kann für eine nachfolgende Entschwefelung nach an sich bekannten Verfahren, wie z. B. Einblasen von CaC₂, Ca met. pulverförmig, CaO, Na₂CO₃, Cerferrolegierungen oder Kombinationen derselben mit Hilfe einer Tauchlanze oder mittels einer oder mehrerer Bodendüsen oder mittels des Perrin-Verfahrens.

Die Anwendung solcher Entschwefelungsverfahren ist nämlich grundsätzlich mit einer Temperaturabnahme verbunden, so daß ein entsprechend hohes Wärmepotential vorhanden sein muß. Aus thermodynamischen Gründen wirken hohe Temperaturen des Metallbades günstig auf die Entschwefelung zu niedrigen Werten.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Behandlung kann sowohl im Frischgefäß als auch außerhalb durchgeführt werden, wobei bei Einblasverfahren hohe Badtiefen günstig wirken. Nach der Erfindung soll die Badtiefe vorteilhafterweise zwischen 1 —3 m, vorzugsweise 2,5—3 m liegen.

Das der Erfindung entsprechende Verfahren wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

In einen mit Magnesit-Steinen zugestellten Sauerstoff-Konverter, welcher mittels eines Brenners auf 1000⁰C vorgeheizt wird, werden 2,4 t flüssiges FeCrcarbure mit einer Zusammensetzung von 67,5% Cr, 6,7% C, 0,105% S und 0,2% Si eingefüllt und danach wird mit dem Aufblasen von Sauerstoff in bekannter Weise begonnen.

Nach dem Zünden werden zur Vermeidung der Bildung einer flüssigen Schlacke Zuschläge an feingemahlenem Magnesit und Chromerz zugegeben. Der Magnesit hatte z. B. die Zusammensetzung von

MgO CaO AI₂O₃ FdO₃ SiO₂ SO₂ Glühverlust

91% 1,3% 0,03% 0,09% 3,1% 0,1% 4,2%

und das zugesetzte Chromerz von

Cr₂O₃ FeO Al₂O; CaO MgO SiO₂

53%

12% 8,6% 0,4%

18,5% 6,5%

Die Zugabemenge und der Zeitpunkt der Zugabe richten sich jeweils nach der Zusammensetzung der Ausgangsschmelze hinsichtlich der Komponenten, die bei der Zuführung von Sauerstoff zur Bildung einer flüssigen Schlacke neigen, wie beispielsweise Silizium, wobei bei höheren Si-Gehalten die Zuschlagsmengen an Magnesit und/oder Chromerz so erhöht werden müssen, daß der Schmelzpunkt der Schlacke zu jedem Zeitpunkt oberhalb der Temperatur des Metalls und der Schlacke liegt.

Nach Einstellen eines C-Gehaltes von 1,25% erreicht die Temperatur des Metallbades etwa 1910°.

Zu siesem Zeitpunkt wird Jas Aufblasen von Sauerstoff abgebrochen und das Metall schlackenfrei in eine mit Magnesit zugestellte Pfanne abgestochen. Die auf 1200° vorgewärmte, mit Magnesit zugestellte Pfanne besitzt eine Bodendüse zum Einblasen von feinkörnigem CaC₂ mit einer Korngröße von max. IOO μ.

Die Pfanne hat einen lichten Innendurchmesser von 0,45 m und eine lichte Höhe von 3,20 m. Vor Beginn und während des Einfüllens der Schmelze wird durch die Düse ein Inertgas z. B. Argon eingeblasen. Nachdem der Konverter geleert ist. wird dem Inertgasstrom das Entschwefelungsmittel mit Hilfe eines bekannten Druckzuteilers zugegeben. Die Höhe des Einblasdrukkes beträgt etwa 3,4 atü. Bei beginnender Zugabe von CaC₂ erhöht sich der Blasdruck auf etwa 5 atü bei gegebenem Düsendurchmesser. Nachdem die Zugabemenge eingeblasen ist, wird die Düse mit Inertgas freigehalten, bis der Pfanneninhalt in eine bereitstehende Flachkokille abgegossen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer niedriggekohlten Ferro-Chrom-Legierung (FeCr-Affine) aus schmelzförmig vorliegendem, hochgekohltem Ferro-Chrom-(FeCr-caruure) nach dem Zusatzpatent 23 41 238, bei dem das Frischen der Schmelze mit Sauerstoff unter Zugabe von die Bildung einer festen Schlacke bewirkenden Zuschlagstoffen wie Chromerz und/oder Magnesit erfoigt, wobei die Zuschlagsstoffe in Zusammensetzung und Menge so dosiert werden, daß der Schmelzpunkt der gemeinsam vorliegenden nichtmetallischen Stoffe in dem Frischgefäß jeweils mindestens über 1800⁰C liegt und daß diese Stoffe während des Frischprozesses jeweils unterhalb dieser Schmelztemperatur gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine hoch schwefelhaltige Ferro-Chrom-Schmelze eingesetzt wird und daß die Entschwefelung erst im Anschluß an das Entkohlungsfrischen bei hoher Temperatur unter Ausnutzung des vorhandenen hohen Wärmepotentials der Schmelze erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entschwefelung bekannte Entschwefelungsmittel wie CaC2, Ca met. pulverförmig, CaO, Na^CCh, Cerferro-Legierungen oder Kombinationen derselben angewandt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschwefelung mittels einer an sich bekannten, geeigneten Tauchlanze durchgeführt wird, durch die die Entschwefelungsmittel mit Hilfe eines geeigneten, an sich ebenfalls bekannten Trägergases eingeblasen werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß so gestaltet ist, daß die Badtiefe 1 —3 m.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Badtiefe 2,5-3 m beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß das Frischgefäß ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschwefelung in einem zweiten, basisch zugestellten Gefäß durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschwefelung mit den Entschwefelungsmitteln mittels einer oder mehrerer Bodendüsen in einem basisch zugestellten Reakiionsgefäß durchgeführt wird.