DE2531034A1

DE2531034A1 - Verfahren zum entkohlen von hochgekohltem ferromangan oder von hochgekohltem ferrochrom

Info

Publication number: DE2531034A1
Application number: DE19752531034
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Dr Breuer; Werner M Dresler; Guenter Dipl Ing Dr Duderstadt; Rudolf Dipl Ing Dr Fichte; Gerd Dipl Ing Nassauer
Original assignee: ELEKTROMETALLURGIE GmbH
Current assignee: ELEKTROMETALLURGIE GmbH
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1977-01-27
Also published as: BE843949A; DE2531034C2; IN144934B; ZA764068B

Description

"Verfahren zum Entkohlen von hochgekohltem Ferromangan oder von hochgekohltem Ferrochrom" Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum Entkohlen von hochgekohltem Ferromangan oder von hochgekohltem Ferrochrom durch Frischen unter Verwendung von Mantelgasdüsen, wobei die Legierungsschmelze vor dem Einblasen des Sauerstoffs auf eine Temperatur von über 1000C über Schmelzbereich erhitzt wird. Im Vordergrund steht dabei das Entkohlen von hochgekohltem Ferromangan.
Das bekannte gattungsgemäße Verfahren (DT-OS 22 01 388) geht aus von der Anwendung der bekannten Maßnahmen der Entkohlung einer eisenhaltigen Schmelze durch Einblasen von Sauerstoff mit Hilfe von Mantelgasdüsen auf das Entkohlen von hochgekohltem Ferrochrom oder hochgekohltem Ferromangan, wobei einerseits die Legierungsschmelze in der angegebenen Weise vor dem 0 Einblasen des Sauerstoffs auf eine Temperatur von über 100 c über Schmelzbereich erhitzt wird und wobei andererseits in die zu verblasende Ferrolegierung für je 1 % zu entfernenden Kohlenstoffs und je Tonne Legierung etwa 15 Normalkubikmeter Sauerstoff innerhalb von 1 bis 5 Minuten eingeblasen werden.
Der Ausdruck Legierungsschmelze bezeichnet dabei die Schmelze der Ferrolegierungen bei der Behandlung. Mit den bekannten Maßnahmen gelingt es, die Bildung einer chromoxidreichen bzw.
manganoxidreichen Schlacke weitgehend zu unterdrücken. Evtl.
anfallende Schlacke ist gleichsam eine trockene Schlacke und enthält im wesentlichen nur physikalisch gebundene Anteile der Ferrolegierungen, die leicht ausgeschmolzen werden können.
Bei den bekannten Maßnahmen funktioniert vermutlich eine besondere Verzehrreaktion für den Kohlenstoff in der Legierungsschmelze, die man sonst in eine Schlacke verlagert hat. Das alles hat sich an sich bewährt, macht aber die Einhaltung definierter Reaktionsgeschwindigkeiten erforderlich, was in der Tatsache zum Ausdruck kommt, daß für je 1 % zu entfernenden Kohlenstoff und je Tonne Legierung etwa 15 Normalkubikmeter Sauerstoff innerhalb von 1 bis 5 Minuten eingeblasen werden. Das verlangt entsprechende steuerungstechnische und/oder regeltechnische Maßnahmen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so weiter auszubilden, daß die Steuerung des Verfahrensablaufs über die Temperatur der Legierungsschmelze erfolgen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Temperatur der Legierungsschmelze durch das Einblasen des Sauerstoffs - ohne Zugabe von Kühlmitteln -bei Ferromangan auf eine Temperatur von über 1.6500C bis 0 1.900 C, bei Ferrochrom auf eine Temperatur von über 1.7500C bis 2.0000C gesteigert wird, wobei sich eine hochschmelzende Manganoxidphase bzw. Chromoxidphase bildet, und daß diese Metalloxidphase danach einerseits durch Einbringen von Kalk, andererseits durch Zugabe von festen Reduktionsmitteln, wie Silizium und Aluminium und/oder deren Legierungen, ausreduziert wird. Die Zugabe des Kalkes einerseits, der festen Reduktionsmittel andererseits erfolgt nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung gleichzeitig. Zu einem besonders günstigen Verfahrensablauf kommt man, wenn der Kalk mit Hilfe eines inerten Trägergases (z.B.
Argon bei Ferrochrom, z.B. Argon und/oder Stickstoff bei Ferromangan) durch die Mantelgasdüsen in die Legierungsschmelze eingeblasen wird, während die festen Reduktionsmittel, z.B.
in stückiger Form, von oben auf die Legierungsschmelze aufgegeben werden. Als feste Reduktionsmittel können z.B. eingesetzt werden: Silizium, Ferrosilizium, Ferroaluminium, Reinaluminium, Silikochrom, Silikomangan. Sie werden in stückiger Form von oben in den Konverter chargiert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch mit dem Sauerstoff Kalk eingeblasen werden, um ein schnelles und ruhiges Entbinden der Gase aus der Schmelze zu gewährleisten.
Überraschenderweise bildet sich auch bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise nicht in störendem Maße eine manganoxidreiche oder chromoxidreiche Schlacke. Insbesondere entsteht keine Schlacke, die große Mengen an Leichtmetalloxiden wie Siliziumoxid, Aluminiumoxid und Kalziumoxid enthält. Das ist der Grund, weshalb die entstehenden Schwermetalloxide ohne Schwierigkeiten in der angegebenen Weise ausreduziert werden können. Es versteht sich von selbst, daß der Legierungsschmelze Schlackenbildner nach Möglichkeit nicht beigegeben werden. Im übrigen kann angenommen werden, daß auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verzehrreaktion für den Kohlenstoff im Ferromangan bzw. Ferrochrom in der Legierungsschmelze funktioniert, wie es bei dem gattungsgemäßen Verfahren erläutert worden ist. - Wenn sehr lange Standzeiten für die Auskleidung der Konverter angestrebt werden, in denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, so wird man im Rahmen der angegebenen Bereiche die Temperaturen möglichst niedrig wählen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert: Beispiel 1) Herstellung von Ferromangan mit 1 - 1,5 % Kohlenstoff.
0 5160 kg schmelzflüssiges, 1370 c heißes Ferromangan mit 76,5 % Mn 6,5 % C 0,68 % Si 0,18 % P 0,13 % S wurden in einen mit Magnesit ausgekleideten Konverter eingegossen (Schmelzbereich der Ferromanganlegierung 10600C bis 0 1220 C). Der Konverter verfügte über sechs doppelwandige 0 Bodendüsen, die gegen die Vertikale um 15 geneigt waren.
Als Schutzfluid wurde im äußeren Mantel Erdgas verwendet.
Während der Entkohlungsphase wurde 17,11 min lang Sauerstoff 3 mit einer Geschwindigkeit von 22 Nm /min geblasen. Am Ende der Sauerstoffblasperiode war die Temperatur der Legierungs-0 schmelze auf 1850 C angestiegen. Anschließend wurde 3,75 min 3.
lang Argon bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 14 Nm /min eingeblasen und während dieser Zeit mit dem Argonstrom 232 kg Kalkstaub in die Schmelze gefördert. 360 kg Silicomangan wurden in der gleichen Zeit von oben in den Konverter chargiert. Nach Beendigung der Reduktionsphase wurde die Ferromanganlegierungsschmelze aus dem Konverter über eine Zwischenpfanne in eine Gießschale abgegossen.
Erhalten werden insgesamt 4840 kg Ferromangan mit 81,9 % Mn 0,49 % Si 1 , 30 % C 0,18 % P 0,02 % S.
Die Manganausbeute betrug 94,4 %.
Beispiel 2) Herstellung von Ferromangan mit maximal 1 % Kohlenstoff.
0 In 5190 kg schmelzflüssiges, 1375 c heißes Ferromangan mit 77,5 % Mn 6,5 % C 0,7 % Si 0,18 % P 0,03 % S wurden im Konverter wie in Beispiel 1 beschrieben, 25,42 min 3 lang Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von 18 Nm3/min eingeblasen. Die Temperatur betrug am Ende der Entkohlung 18750C.
Anschließend wurde 3,75 min lang Argon eingeblasen. Während dieser Zeit wurden 284 kg Kalkstaub in die Schmelze eingeblasen und 466 kg Silicomangan von oben in den Konverter chargiert.
Erhalten wurden 4910 kg Ferromangan mit 82,03 % Mn 0,84 % C 0,54 % Si 0,17 % P 0,02 % S.
Die Manganausbeute betrug 92,6 %.
Beispiel 3) Herstellung von Ferrochrom mit maximal 1 % Kohlenstoff.
.
In 7150 kg schmelzflüssiges, 1530 c heißes Ferrochrom mit 63,1 % Cr 4,45 % C 0,63 % Si 0,09 % S 0,05 gs P 0 Schmelzbereich 1360 - 1400 c, wurden, wie im Beispiel 1 beschrieben, im Konverter 17,7 min lang Sauerstoff mit einer 3 Geschwindigkeit von 25 Nm3/min eingeblasen. Die Temperatur betrug am Ende der Entkohlungsphase 1910 0c. Anschließend 3 wurde 4,9 min Argon mit einer Geschwindigkeit von 14 Nm3/min eingeblasen. Während dieser Zeit wurden gleichzeitig 790 kg Kalkstaub durch die Düsen geblasen und 286 kg Silicochrom von oben in den Konverter chargiert.
Erhalten wurden insgesamt 6705 kg Ferrochrom mit 65,7 % Cr 0,86 % C 0,05 % Si 0,02 % S 0,02 % P.
Die Chromausbeute betrug 95,2 %.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entkohlen von hochgekohltem Ferromangan oder von hochgekohltem Ferrochrom durch Frischen unter Verwendung von Mantelgasdüsen, wobei die Legierungsschmelze vor dem Einblasen des Sauerstoffs auf eine Temperatur von über 0 100 c über Schmelzbereich erhitzt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Temperatur der Legierungsschmelze durch das Einblasen des Sauerstoffs - ohne Zugabe von Kühlmitteln -bei Ferromangan auf eine Temperatur von über 1.6500C bis 1.9000C, Bei Ferrochrom auf eine Temperatur von über 1.750 0c 0 bis 2.000 C gesteigert wird, wobei sich eine hochschmelzende, Manganoxidphase bzw. Chromoxidphase bildet, und daß diese Metalloxidphase danach einerseits durch Einbringen von Kalk und andererseits durch Zugabe von festen Reduktionsmitteln, wie Silizium, und Aluminiumund/oder deren Legierungen, ausreduziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalk mit Hilfe eines inerten Trägergases durch die Mantelgasdüsen in die Schmelze eingeblasen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Reduktionsmittel von oben der Legierungsschmelze aufgegeben werden.