DE2525355A1

DE2525355A1 - Verfahren und vorrichtung zum frischen von eisen

Info

Publication number: DE2525355A1
Application number: DE19752525355
Authority: DE
Inventors: Robert Baker; Gene Donald Spenceley
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1975-06-06
Publication date: 1975-12-18
Also published as: FR2273873A1; JPS518109A; FR2273873B1; SE7506480L; IT1036194B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Vl'ckmann, ^tJ^^d

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K.Fincke Dipl.-Ing. RA-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Case P/7646 P/7742 HtM/th

BRITISH STEEL CORPORATION, 33 Grosvenor Place, London, S.W.1/Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung zum Frischen von Eisen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Frischen von Eisen und insbesondere zur Herstellung von sauerstoff gefrischtem Legierungsstahl, bei dem und mit deren Hilfe Sauerstoff mit Hilfe einer Sauerstofflanze auf die obere Oberfläche der Schmelze aufgeblasen wird.

Ein gut bekanntes kommerzielles Verfahren, bei dem Rohstahl in einem metallurgischen Konverter gefrischt oder raffiniert wird, ist als das grundlegende Sauerstoff-Frischen bekannt, bei dem der Sauerstoff mit Hilfe einer Lanze, deren Höhe oberhalb der Oberfläche der Schmelze eingestellt werden kann, nach unten auf die obere Oberfläche der Metallschmelze geblasen wird. Bei der technischen Durchführung dieses Verfahrens ist es sehr schwierig, den

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Frischvorgang glatt und problemfrei in Bezug auf eine reproduzierbare Chemie und Verhinderung übermäßigen Spritzens, das heißt das Herausschleudern von metallhaltiger Schlacke aus dem Gefäß, zu bewirken. Es hat sich gezeigt, daß aufgrund dieser Nachteile die Schmelze den angestrebten Enderfordernissen, was die Zusammensetzung und die Temperatur anbelangt, nicht entspricht und Nachteile hinsichtlich der Ausbeute in Kauf zu nehmen sind, da sich Verluste aufgrund des herausspritzenden Materials und wegen einer übermäßigen Oxidation des Eisens zu Schlacke ergeben. Es wird angenommen, daß die Hauptursachen der Unregelmäßigkeiten in dem Frischverhalten in einer physikalischen und chemischen Schichtbildung innerhalb der Schmelz zu suchen sind, insbesondere was den Oxidationszustand anlangt. Das Maß der Abweichung von dem Gleichgewicht des Metalls und der Schlacke hängt von dem Grad der physikalischen Durchmischung der Bestandteile der Schmelze ab. Diese Probleme variieren natürlich mit dem Blasverfahren, der Art des Schrotts etc., so daß in Situationen, in denen eine geringe Bewegung der Schmelze vorliegt, die starke Schichtenbildung in Bezug auf den Oxidationszustand der Schmelze zu einer heftigen Entkohlung führen kann, die von einem entsprechenden Spritzen des Materials begleitet wird.

In Zeiten, da eine Schrottknappheit herrscht,ist es häufig notwendig, das Sauerstoff-Frischen mit weniger kühlendem Schrott als normal durchzuführen und als Ersatz für den Schrott Eisenerz zu verwenden. Diese Praxis führt wegen des erhöhten Oxidationszustandes der Schlacke zu einem noch stärkeren Herausspritzen des Materials, so daß in der Praxis dieser Faktor die Menge des Materials begrenzt, das als Ersatz für den Schrott verwendet wird. In der Praxis ist es häufig erwünscht, Metalloxide, wie Eisenoxide und Manganoxide, die die Wirkung des Kalksteinzuschlags unterstützen, zuzusetzen, wobei die Menge und die Art, in der diese Materialien zugesetzt werden, scharf kontrolliert werden müssen, da ihr Einfluß auf den physikalischen Zustand und/oder die chemische Zusammensetzung der Schlacke eine nachteilige Wirkung auf das Spritzen, das heißt das Herausschleudern von geschmolzenem Metall oder geschmolzener Schlacke, oder das Verkleben

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der Lanze, das heißt das Festbacken von hochgeschleudertem Metall an der Sauerstofflanze, haben kann.

Der oben beschriebene Sauerstoff-Frisch-Prozeß ist ein Primärprozeß und wird im allgemeinen zur Herstellung von Massenstahl verwendet. Zur Herstellung von Legierungsstählen ist es üblich, einen sekundären Raffinierprozeß oder Frischprozeß, beispielsweise eine Argon-Sauerstoff-Entkohlung, bei der Sauerstoff und Argon über ein an der Unterseite des Sekundärfrischgefäßes angeordnetes koaxiales Rohr eingeführt werden, oder alternativ einen Dampf-Sauer stoff -Prozeß durchzuführen, der der Argon-Sauerstoff-Entkohlung ähnlich ist, mit dem Unterschied, daß man anstelle von Argon Dampf verwendet. Diese sekundären Frischprozesse werden im allgemeinen im Zusammenhang mit einem primären Frischgefäß, beispielsweise einem Lichtbogenofen, durchgeführt, das ein heißes Metall mit hohem Chromgehalt und hohem Kohlenstoffgehalt liefert, das in dem sekundären Frischgefäß entkohlt wird. Das Ziel des sekundären Frischens bei der Herstellung von Legierungsstahl besteht darin, den Kohlenstoff in Form der Oxide zu entfernen und gleichzeitig die Menge auf einem Minimum zu halten, in der Chrom zu Schlacke oxidiert wird. Es ist ferner festzuhalten, daß Eisen mit einem hohen Chromgehalt, wie es in dem Hochofen anfällt, im allgemeinen für das Frischen mit Hilfe der genannten Sekundärprozesse nicht geeignet ist, da zur Entfernung des Kohlenstoffs eine übermäßig hohe Sauerstoffzuführungsrate notwendig wäre.

Die Probleme, die sich bei der Durchführung des Sekundärfrischens nach dem Argon-Sauer stoff-'Entkohlungsprozeß stellen _f sind die Schaffung einer zufriedenstellenden Winddüse, die Aufrechterhaltung einer ausreichenden Lebensdauer der feuerfesten Auskleidung und die Minimierung des Argonverbra.uchs unter gleichzeitiger Aufrechterha,ltung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrensweges mit annehmbaren Frischzykluszeiten. Wie oben bereits erwähnt wurde, verschärfen sich diese Probleme noch, wenn eine Hochofenschmelze mit hohem Chromgehalt gefrischt werden soll, die wesentlich höhere Kohlenstoff- und Silicium-Gehalte aufweist als die aus dem Lichtbogenofen erhaltenen Metalle.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin,ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Frischen bzw. Raffinieren von Eisen zu Stahl anzugeben,um wenigstens einige der oben angegebenen Probleme zu überwinden oder zu vermindern.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Sauerstoffgefrischtem Legierungsstahl (Edelstahl), das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine chromhaltige Eisenbeschikkung in einem metallurgischen Gefäß frischt bzw. raffiniert, indem man handelsüblich reinen Sauerstoff auf die Oberfläche der Metallschmelze in dem Gefäß aufbläst und während des Sauerstoffblasens an der Unterseite oder in der Nähe der Unterseite der Schmelze ein Fluid zum Bewegen der Schmelze in die Schmelze einführt.

Das Verfahren kann einer bevorzugten Ausführungsform gemäß noch dadurch ergänzt werden, daß man während des Blasens von der Oberfläche und von der Unterseite her Metalloxide zu der Schmelze zusetzt, wobei diese Oxide insbesondere Chromoxid enthalten können. Ein Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß sich die Probleme hinsichtlich der Winddüse und der Abnützung der feuerfesten Auskleidung teilweise aufgrund der Tatsache vermindern lassen, daß die Verweilzeit der Schmelze in dem Gefäß verkürzt wird, da das von oben aufgeblasene Gas mit einer Geschwindigkeit eingeführt werden kann, die etwa dem Vierfachen der derzeit kommerziell bei dem Argon-Sauerstoff-Entkohlungs-Sekundärfrischprozeß angewandten entspricht, und teilweise aufgrund der Tatsache, daß in dem Gefäß ein anderes Strömungsverhalten ausgebildet wird. Die Einführung von Chromoxid als Kühlmittel ermöglicht die Reduktion eines Teils des zugesetzten Chroms aus der Schlacke in das Metall, so daß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gesteigert wird, indem weniger Ferrochrom als einzusetzendes Rohmaterial oder als Legierungszusatz zu dem gefrischten rostfreien Stahl zugesetzt werden muß.

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Die Beschickung kann Chromeisen, das als Hochofenprodukt erhältlich ist, in Form von geschmolzenem Chromeisen enthalten. Alternativ kann die Beschickung eine Mischung aus Roheisen, Ferrochrom und gegebenenfalls anderen Legierungselementen umfassen.

Das Ferrochrom und andere Legierungselemente können in das Gefäß eingeführt werden, bevor das Roheisen in Form des heißen Hochofenmetalls zugeführt wird oder man kann alternativ die Gesamtmenge oder einen Teil des Ferrochroms und der anderen Legierungselemente während des Frischvorgangs in das Gefäß einführen.

Das Aufblasen des Sauerstoffs auf die Oberfläche kann unterbrochen werden, wenn der Kohlenstoffgehalt der Schmelze einen vorherbestimmten Zwischenwert erreicht hat und beispielsweise zwischen 0,25% und 1,5% C liegt, wonach man die Schlacke entfernt, um die Phosphor enthaltende Schlacke zu beseitigen. Nach dieser zwischenzeitlich durchgeführten Entschlackungsmaßnahme können weiteres Chrom und andere Legierungselemente in das Gefäß eingeführt werden.

Dann kann.das Frischen fortgesetzt werden, indem man den Sauerstoff auf die Oberfläche aufbläst und gleichzeitig die Schmelze mit Hilfe des von unten eingeführten Fluids bewegt. Dieses bewegende Fluid kann inert, oxidierend oder reduzierend sein und kann beispielsweise aus Argon, Stickstoff, Dampf, Luft, Wasserstoff, Methan, Propan, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid oder einem Brennstofföl, das getrennt oder in Kombination mit von unten

eingeführtem Sauerstoff verwendet wird, oder Kombinationen davon, bestehen.

Nach der Beendigung des Aufblasens von Sauerstoff auf die Oberfläche der Schmelze, jedoch während des Einführens des bewegenden Fluids von unten, kann Ferrosilicium zu der Schmelze zugesetzt werden, um das zu der Schlacke oxidierte Chrom zu dem Metall zu reduzieren.

Für die Ausbildung gewisser Legierungsformen kann es notwendig sein, dem oben beschriebenen Prozeß zusätzliche Energie zuzufüh-

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ren, um die Wärmemenge zu ergänzen, die aufgrund der Oxidationsreaktionen freigesetzt wird. In solchen Fällen können Siliciumcarbid, Calciumcarbid, Ferrosilicium oder andere Energiequellen, wie Kohlenstoff oder Kohlenwasserstoffe, zu der Schmelze zugegeben werden.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch eine Kombination aus einem metallurgischen Gefäß zur Aufnahme des zu frischenden oder zu raffinierenden Metalls, eine oberhalb des Gefäßes anzuordnende Lanze zum Aufblasen von handelsüblich reinem Sauerstoff auf die Oberfläche der Metallschmelze und eine Einrichtung zur Einführung eines Fluids über die Unterseite oder die Nähe der Unterseite der Schmelze in die Schmelze.

Diese Einrichtungen können eine oder mehrere sekundäre Lanzen umfassen, die so angeordnet werden können, daß sie in die Schmelze eintauchen und das Fluid an der Unterseite oder in die Nähe der Unterseite der Schmelze einführen oder die Einrichtung kann alternativ ein oder mehrere Winddüsen umfassen, die an oder in der Nähe der Unterseite des Gefäßes angeordnet sind. Diese Winddüsen können eine einzige Öffnung zur Einführung eines Fluids oder einer Mischung von Fluiden in die Schmelze aufweisen oder können koaxiale oder multiaxiale Winddüsen umfassen, mit denen eine Vielzahl von verschiedenen Fluiden in die Schmelze eingeführt werden können.

Gegenstand der Erfindung ist ferner der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte sauerstoffgefrischte Stahl bzw, Edelstahl,

Weitere Ausführungsformen, Vorteile und Gegenstände der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den Beispielen und den Zeichnungen.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine seitliche Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen metallurgischen Konverter, während

die Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie die in der Fig. 1 gezeigte,

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einer anderen Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.

In der Fig. 1 ist ein metallurgischer Konverter 10 dargestellt, der einen äußeren Stahlmantel und eine feuerfeste Auskleidung aufweist. Der Konverter ist mit einer kreisförmigen oberen Öffnung 14 und einem seitlichen Abstichloch 16 versehen. Innerhalb der kreisförmigen Öffnung 14 befindet sich eine Lanze 18, deren Höhe oberhalb der in dem Konverter enthaltenen Metallschmelze eingestellt werden kann und mit der handelsüblich reiner Sauerstoff auf die obere Oberfläche der Metallschmelze 20 aufgeblasen werden kann. Durch die Unterseite des Konverters erstreckt sich eine Leitung 22, über die ein Fluid in die Unterseite der Metallschmelze 20 eingeführt werden kann, das dann in Form von Blasen durch die Schmelze dringt und diese während des Aufblasens von Sauerstoff mit Hilfe der Lanze 18 auf die Oberfläche bewegt.

Die Leitung 22 kann gewunschtenfalls durch eine koaxiale oder multiaxiale Winddüse ersetzt werden, mit der eine Vielzahl von verschiedenartigen Fluiden in die Schmelze eingeführt werden kann. Es können auch als weitere Alternative zu den Winddüsen ein oder mehrere poröse Stopfen verwendet werden.

Der in der Fig. 2 wiedergegebene Konverter ist im wesentlichen dem in der Fig. 1 gezeigten ähnlich und weist auch entsprechende Bezugsziffern auf. Jedoch ist der Boden des in der Fig. 2 wiedergegebenen Konverters 10 nicht unterbrochen und es ist eine zweite Lanze 26 vorgesehen, die eine feuerfeste Hülle 28 aufweist, die mindestens den Teil der Lanze umschließt, der in die Schmelze eintaucht. Bei dieser Konstruktion ist die zweite Lanze 26 derart angeordnet, daß sie sich bis in die Nähe der Unterseite der Schmelze erstreckt, so daß ein Fluid an der Unterseite oder in der Nähe der Unterseite der Schmelze eingeführt werden kann und dann in Form von Blasen nach oben strömt und die Schmelze bewegt. Bei dem Aufbau gemäß der Fig. 2 versteht es sich, daß eine oder mehrere zweite bzw. sekundäre Lanzen 26 vorgesehen werden können und daß die oder jede der Lanzen koaxial oder multiaxial gestaltet sein kann und daß am Auslaß der zweiten Lanze oder Sekundär-

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lanze ein poröser Stopfen verwendet werden kann.

Im folgenden seien verschiedene Beispiele für Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung unter Bezugnahme auf Experimente erläutert, die in einem metallurgischen Gefäß des in der Fig. 1 wiedergegebenen Typs mit einem Fassungsvermögen von 1 t durchgeführt wurden.

Beispiel 1

Man beschickt das Gefäß mit 1270 kg Eisen mit hohem Chromgehalt, wobei das Metall zu Beginn der Behandlung 2,68% C, 0,026% S, ,0,67% Si, 0,82% Mn, 7,2% Ni und 16,9% Cr enthält. Dann bläst man Sauerstoff mit einer konstanten Geschwindigkeit von 180 m³/Std mit Hilfe einer wassergekühlten Lanze auf die obere Oberfläche des Metalls, während man Argon durch eine einzige an der Unterseite des Gefäßes angeordnete Winddüse mit einem Durchmesser von 6 mm einbläst. Während der ersten wenigen Minuten des Blasvorgangs gibt man 18 kg Kalk zu. Die Argon-Strömungsgeschwindigkeit wird erhöht, während die Temperatur der Entkohlungsrate entsprechend abnimmt, was man aufgrund der Zusammensetzung des Abgases und aufgrund von Strömungsraessungen errechnet. Zu Beginn des Schmelzvorganges beträgt die Argon-Strömungsgeschwindigkeit 20 m³/Std und wird nach 18,7 Minuten und bei einem Kohlenstoffgehalt von 0,32% C auf 30 m³/Std erhöht. Nach 20,6 Minuten wird die Argon-Strömungsgeschwindigkeit auf 60 m³/Std gesteigert und das Aufblasen des Sauerstoffs auf die Oberfläche der Schmelze wird nach 26,5 Minuten unterbrochen, nachdem die Metallzusammensetzung der Schmelze die folgende ist: 0,05% C, 0,012% S, 0,043% P, 0,04% Si, 0,26% Mn, 8,9% Ni und 16,0% Cr. Dann gibt man 20 kg Fe/Si und 3 kg Flußspat zu und rührt die Schmelze durch Einführen von Argon an der Unterseite mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 20 m³/Std während einer kurzen Zeitdauer, ohne auf die Oberfläche Sauerstoff aufzublasen, um eine gewisse Menge des Chroms zu dem Metall zu reduzieren, das zu Schlacke oxidiert worden war. In dieser Weise erreicht man einen Endchromgehalt in dem Metall von 16,2% Cr.

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Dieses Beispiel verdeutlicht die Tatsache, daß es möglich ist, durch Bewegen der Schmelze mit Hilfe eines von der Unterseite her eingeführten inerten Gases und durch Aufblasen von Sauerstoff auf die Oberseite der Schmelze den Kohlenstoff in Form von Kohlenstoffoxiden aus dem rostfreien Stahl zu entfernen und dies bei einem minimalen Verlust des Chroms in Form von in die Schlacke übergehendem Chromoxid. In der Tat ist festzustellen, daß der Endchromgehalt vor und nach der Siliciumreduktionsperiode größer ist als der Chromgehalt, den man mit den Argon-Sauerstoff- oder Dampf-Sauerstoff-Entkohlungsprozessen erzielen kann.

Beispiel 2

Man beschickt das Gefäß mit 1280 kg Eisen mit hohem Chromgehalt, wobei das Metall zu Beginn der Behandlung 3,03% Ci, 0,019% S, 0,057% P, 0,57% Si, 0,88% Mn, 7,3% Ni und 16,8% Cr enthält. Dann bläst man kommerziell reinen Sauerstoff mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 180 m³/Std durch eine wassergekühlte Lanze auf die Oberfläche des Metalls auf, während man durch eine in der Unterseite des Gefäßes angeordnete Winddüse mit einem Durchmesser von 6 mm auf 150⁰C vorerhitzten Dampf einbläst. Während der ersten wenigen Minuten des Blasvorgangs setzt man 18 kg Kalk zu. Während der ersten Stufen des Blasvorgangs wird der Dampf in einer Menge von 13,6 kg/Std zugeführt, bis nach 20,8 Minuten der Kohlenstoffgehalt des Metalls 0,41% C erreicht hat. Dann wird die Dampf-Zuführungsgeschwindigkeit auf 15,9 kg/Std erhöht und nach einer Gesamtblaszeit von 23,6 Minuten ergibt sich ein verminderten Kohlenstoffgehalt in dem Metall von 0,11% C. Zu diesem Zeitpunkt wird die Dampfzuführungsrate auf 22,7 kg/Std gesteigert und man erhält nach einer Gesamtbehandlungszeit von 27,2 Minuten ein Metall, das 0,05% C , 0,038% S, 0,057% P, 0,06% Si, 0,32% Mn, 7,6% Ni und 15,6% Cr enthält. Als letzte Maßnahme gibt man 20kg Fe/Si und 3 kg Flußspat zu der Schmelze, die dann während 7,0 Minuten mit Argon bewegt wird, das ohne weiteres Aufblasen von Sauerstoff auf die Oberfläche mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 20 m³/Std eingeführt wird, um Chrom aus der Schlacke zurückzugewinnen. Die EntZusammensetzung des Metalls ergibt einen Chromgehalt von 16,1% und einen Kohlenstoffgehalt von 0,03%.

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Auch dieses Beispiel verdeutlicht, ebenso wie das Beispiel 1, die Tatsache, daß Kohlenstoff in Form von Kohlenstoffoxiden mit einem minimalen Verlust von Chrom in Form von in die Schlacke übergehendem Chromoxid dadurch entfernt werden kann, daß man einerseits die Schmelze durch von unten eingeblasenes Gas bewegt und andererseits Sauerstoff auf die Oberfläche aufbläst. Wiederum sind die Endchromgehalte des Metalls vor und nach den Siliciumreduktionsvorgängen höher als die Chromgehalte, die mit dem Argon-Sauerstoff- oder dem Dampf-Sauerstoff-Entkohlungsprozeß erzielt werden können.

Bei den Beispielen 1 und 2 wird eine SauerstoffZuführungsrate von 2,4 m³/Min pro Tonne verwendet, während in der ersten Stufe eines üblichen Argon-Sauerstoff-Entkohlungsprozesses typischerweise eine Sauerstoffzuführungsrate von lediglich 0,5 bis 1,O m³/Min/Tonne und bei der ersten Stufe eines üblichen Dampf-Sauerstoff-Entkohlungsprozesses eine typische Sauerstoffeinfuhrungsrate von lediglich 0,4 m³/Min/Tonne erreicht werden. Somit kann bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu mindestens den ersten Stufen der obengenannten bekannten Sekundärfrischprozesse eine entsprechende Verminderung der Frischzeit erzielt werden.

Im Anschluß an die in den obigen Beispielen 1 und 2 angegebenen Untersuchungen wurden weitere Experimente durchgeführt, die zeigten, daß die Strömungsgeschwindigkeit des über die Unterseite eingeführten bewegenden Fluids und die Zusammensetzung des Fluids variiert werden können, um beim Frischen von rostfreiem Stahl den Chromverlust durch übergang in die Schlacke auf ein Minimum zu bringen. Es hat sich ferner gezeigt, daß Chromerz und andere Metalloxide als Kühlmittel zugesetzt werden können und günstigerweise das gewünschte Metall in den sauerstoffgefrischten Stahl überführt werden kann. Gemäß den Beispielen 1 und 2 kann weiteres Chrom aus der Schlacke zurückgewonnen werden, indem man ohne das Aufblasen von Sauerstoff auf die Oberfläche die Bewegung der Schmelze über die Unterseite her durchführt, so daß angenommen wird, daß eine

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weitere Absenkung des Kohlenstoffgehalts des Metalls durch eine weitere Endstufe erreicht werden kann, die die Anwendung üblicher Argon-Sauerstoff- oder Dampf-Sauerstoff-Entkohlungstechniken ohne das Aufblasen von Sauerstoff auf die Oberfläche einschließt.

Im allgemeinen ist es bevorzugt, das Verfahren, das die Einführung eines bewegenden Fluids über die Unterseite in Kombination mit dem Aufblasen von Sauerstoff auf die Oberfläche der Schmelze umfaßt, mit Vorteil auf die Herstellung von Legierungsstählen anzuwenden und als über die Unterseite eingeführtes bewegendes Fluid ein inertes, oxidierendes oder reduzierendes Fluid zu verwenden, beispielsweise Argon, Stickstoff, Dampf, Luft, Wasserstoff, Methan, Propan, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid oder ein Brennöl, das man als solches oder in Kombination oder in Kombination mit von unten eingeführtem Sauerstoff verwenden kann.

Während bei den angegebenen Beispielen 1 und 2 als Anfangsbeschickung Eisen mit hohem Chromgehalt eingesetzt wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Beschickungen anwendbar, die eine Mischung aus Roheisen, Ferrochrom und gegebenenfalls anderen Legierungselementen umfaßt. Somit ermöglicht das Verfahren die Herstellung von sauerstoffgefrischtem Legierungsstahl in kontinuierlicher Arbeitsweise in einem einzigen metallurgischen Gefäß.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von sauerstoffgefrischtem Legierungsstahl, dadurch gekennzeichnet, daß man eine chromhaltige Eisenbeschickung in einem metallurgischen Gefäß frischt, indem man handelsüblich reinen Sauerstoff auf die Oberfläche der Metallschmelze in dem Gefäß aufbläst und während des Sauerstoffblasens an der Unterseite oder in der Nähe der Unterseite der Schmelze ein Fluid zum Bewegen der Schmelze in die Schmelze einführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschickung Chromeisen verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschickung eine Mischung aus Roheisen und Ferrochrora eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ferrochrom vor dem Roheisen in das Gefäß eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ferrochrom in das Gefäß eingeführt wird, nachdem das Frischen des Roheisens begonnen wurde.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Legierungselemente zusammen mit dem Ferrochrom in das Gefäß eingeführt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischenzeitlich durchgeführte Entschlackungsmaßnahme durchgeführt wird, nachdem der Kohlenstoffgehalt in der Schmelze auf einen Wert zwischen 0,25% und 1,5% abgesunken 1st,

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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach der zwischenzeitlich durchgeführten Entschlackungsmaßnahme weiteres Ferrochrom und/oder andere Legierungselemente zu der Schmelze zugesetzt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Frischens Chromoxid und/oder andere Metalloxide als Kühlmittel zu der Schmelze zugegeben werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem im wesentlichen vollständig abgelaufenen Entkohlen der Schmelze das Aufblasen von Sauerstoff auf die Oberfläche unterbrochen wird, Ferrosilicium zu der Schmelze zugesetzt wird und das Bewegen der Schmelze durch das Einführen des Fluids über die Unterseite der Schmelze fortgesetzt wird, um das zuvor zu Schlacke oxidierte Chrom zu dem Metall zu reduzieren.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als bewegendes Fluid Argon, Stickstoff, Dampf, Luft, Wasserstoff, Methan, Propan, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid oder ein Brennöl oder eine Kombination des letzteren mit Sauerstoff oder eine Kombination dieser Produkte verwendet.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Kombination aus einem metallurgischen Gefäß (10) zur Aufnahme des zu frischenden Metalls, eine oberhalb des Gefäßes anzuordnende Lanze (18) zum Aufblasen von handelsüblich reinem Sauerstoff auf die Oberfläche der Metallschmelze und eine Einrichtung (22 oder 26) zur Einführung eines Fluids über die Unterseite oder die Nähe der Unterseite der Schmelze in die Schmelze.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid mit Hilfe einer oder mehrerer Winddüsen (22) oder poröser Stopfen, die am oder in der Nähe des Bodens des Gefäßes (10) angeordnet sind, in die Schmelze eingeführt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid mit Hilfe einer oder mehrerer zweiter oder Sekundärlanzen (26) in die Schmelze eingeführt wird, die derart angeordnet werden können, daß sie in die Schmelze eintauchen und das Fluid an der oder in der Nähe der Unterseite der Schmelze einführen.

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