DE2803939A1

DE2803939A1 - Verfahren zum denitrieren einer hochchromhaltigen stahlschmelze auf einen stickstoffgehalt von nicht mehr als 0,0040 %

Info

Publication number: DE2803939A1
Application number: DE19782803939
Authority: DE
Inventors: Akio Ejima; Shoji Iwaoka; Hiroyuki Kaito; Yukio Oguchi; Takashi Ohtani; Shuya Yano
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1978-08-03
Also published as: JPS5394214A; FR2378861B1; FR2378861A1; DE2803939C2; JPS573726B2; US4154602A

Description

■Verfahren zum Denitrieren einer hochchromhaltigen Stahlschmelze auf einen Stickstoffgehalt von nicht mehr als 0,0040 %.

Die Erfindung betrifft ein "Verfahren sun Denitrieren einer hochchromhaltigen Stahlschmelze unter minimalem Chromverlust, wobei das erfindungsgemäße Verfahren das Denitrieren einer hochchromhaltigen Stahlschmelze in einer Pfanne und unter Vakuumbedingungen so vornimmt, daß der Stickstoffgehalt der Stahlschmelze auf nicht mehr als 0,004-0 % (40 ppm) verringert wird, wobei Chromverluste von höchstens 0,3 % auftreten.

Es ist bekannt, daß durch Vorliegen von Stickstoff im Stahl die Qualität der Erzeugnisse stark beeinfluß wird, wobei insbesondere bei nichtrostendem Stahl mit großen Chromgehalten die Verringerung des Stickstoffgehaltes eine beträchtliche Verbesserung der Beständigkeit gegen intergranulare Korrosion sowie die Zähigkeit erbringt. In jüngster Zeit werden mit großen Abmessungen und großen Wanddicken versehene Stahlwerk-•stoffe zunehmend nach dem Verschweißen zu größeren Konstruktionsteilen im geschweißten Zustand verwendet, weil es äußerst

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schwierig ist, die zusammengeschweißte Konstruktion nach dem Schweißen zu glühen.

Aus diesem Grunde wird im Hinblick auf die Zähigkeit ein Werkstoff mit extrem niedrigem Stickstoffgehalt verlangt. Die Erzeugung stickstoffarmer und zäher Stahlwerkstoffe verläuft bisher jedoch noch nicht zufriedenstellend. Insbesondere für nichtrostende Stähle mit einem hohen Chromgehalt von 25 bis 35 % wird ein Stickstoffgehalt von höchstens 0,0040 % bevorzugt. Ein derart extrem stickstoffarmes Material wird jedoch lediglich mit Hilfe eines Elektronenstrahlverfahrens im Hochvakuum oder mit Hilfe eines Vakuumschmelzverfahrens unter Verwendung eines hochreinen Materials erzeugt, wodurch die Herstellungskosten sehr hoch sind.

Als Denitrierungsverfahren für Stahlschmelzen wird weitverbreitet ein Vakuum-Denitrier-ungsverfahren verwendet, bei welchem ein Gleichgewichts-Stickstoffgehalt in der Stahlschmelze durch Erniedrigen des Stickstoff-Partialdruckes in der Behandlungsatmosphäre herabgesetzt wird. Zwischen dem Stickstoff-Partialdruck der Atmosphäre und dem Stickstoffgehalt der Stahlschmelze wird eine Gleichgewichtsbeziehung hergestellt, wie in der folgenden Gleichung nach dem Sievert¹sehen Gesetz definiert:

In obiger Formel bedeutet IT einen Gleichgewichts-Stickstoffgehalt in der Stahlschmelze, P einen Stockstoff-Partialdruck und K eine (temperaturabhängige) Konstante. Üblicherweise liegt ein Druck in der Behandlungsatmosphäre oder ein bei einem Pfannenentgasungsverfahren erreichter Vakuungrad in der Größenordnung von 10" Torr (1 Torr =1,33 mbar) und in diesem

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wird davon ausgegangen bzw. wird ermittelt, daß der Stickstoffgehalt im erzeugten Stahl höher ist als der Gleichgewichtswert. Dieses ist darauf zurückzuführen, daß der Vorgang beendet wird, bevor der Stickstoffgehalt der Stahlschmelze seinen Gleichgewichtswert erreicht hat, weil bei der technischen Durchführung des Verfahrens Wert darauf gelegt wird, die Behandlungsdauer so kurz wie möglich zu machen.

Demzufolge ist es erforderlich, in der Praxis eine derart einschränkende Auffassung zu vermeiden, wonach es schwierig ist, das Nitrieren im statischen Zustand bis zum Gleichgewichtswert durchzuführen. Zu diesem Zweck sind Bemühungen unternommen worden, um zu einem Verfahren zu gelangen, welches eine Annäherung der Stickstoffgehalte an die Gleichgewichtswerte so weit wie möglich gestattet, wobei den Bemühungen kinetische Betrachtungen der Nitrxerungsreaktxon zugrundeliegen. Beispielsweise gibt es ein Vakuum-Entgasungsverfahren oder dergl., bei welchem ein Inertgas, wie Argon und dergl. vom Boden einer mit einer porösen feuerfesten Auskleidung versehenen Pfanne in eine Stahlschmelze eingeleitet wird, um auf diese Weise die Schmelze umzurühren. In diesem Fall wird versucht, den Nitrierungsvorgang in einer kurzen Zeit durch Beschleunigen der Reaktionsformel: 2N ■) N₂(g) voranzutreiben, wobei kleine Blasen des Inertgases als Keime oder Wachstumszentren dienen. Bei diesem Verfahren ist jedoch die Menge des eingeleiteten Inertgases kritisch. Bekannterweise liegt die obere Grenze der Durchflußmenge bei 40 Nl/inin je Tonne Stahlschmelze, wobei an eine Pfanne mit üblicher Größe, beispielsweise einem Fassungsvermögen von etwa 50 t gedacht ist.

Überschreitet der Inertgas-Durchfluß diese obere Grenze, so tritt eine beträchtliche Erosion der porösen feuerfesten Auskleidung auf und wachsen auch die Herstellungskosten, so daß

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die Anwendung derart überschüssiger Durchflußmengen nicht zu empfehlen ist. Aus diesem Grunde ist das Einleiten von Inertgas bisher auf Durchflußmengen von nicht mehr als 40 Hl/min je t Stahlschmelze begrenzt gewesen.

Andererseits ist auch bekannt, daß dann, wenn der Gesamtdruck bei der Vakuumentgasung von Stahlschmelzen auf 0,1 bis Λ Torr, ausgedrückt als Kohlenmonoxid-Partialdruck (Pq₀) gehalten wird, selbst wenn die Inertgas-Durchflußmenge gesteigert wird, kein nennenswerter Unterschied hinsichtlich der denitrierten Menge oder der Denitrierungsgeschwindigkeit auftritt, weil die absolute Menge an Inertgas, die unter den obengenannten Bedingungen eingeleitet wird, noch immer unzureichend ist, um ein !Titrieren der Stahlschmelze zu erreichen, bei welchem der durch die Reaktion 2ΙΓ 4 N-Cg) erzeugte gasförmige Stickstoff von den Blasenoberflächen des in die Stahlschmelze eingeleiteten Gases eingefangen und sodann aus der Oberfläche der Schmelze in die Behandlungsatmosphäre entführt wird. Demzufolge ist es erforderlich, enorm große Inertgas-Durchflußraengen zu verwenden, um die Denitrierungsreaktion zu unterstützen und um den Stickstoffgehalt der Stahlschmelze mit Hilfe des Vakuumentgasungsverfahrens mit Inertgas beträchtlich zu verringern. Eine solche Arbeitsweise wird als unwirtschaftlich betrachtet und ist noch nicht in die Praxis umgesetzt worden.

In jüngster Zeit wird die Erzeugung hochlegierter Stähle, wie nichtrostender Stähle und dergl. mit Hilfe eines Vakuum-Entkohlungsverfahrens durchgeführt, bei welchem das Entkohlungsfrischen dadurch herbeigeführt wird, daß gasförmiger Sauerstoff unter^Vakuum in eine Stahlschmelze eingeleitet wird, die sich in einer Pfanne befindet. Nach diesem Verfahren wirdcfer Entkohl ungsvorgang bis zu einem vorbestimmten Kohlenstoffgehalt fortgesetzt, wobei unter Nutzung der Tatsache, daß Kohlenstoff im Vergleich mit Chrom im Vakuum eine starke Sauerstoffaffinität

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besitzt, soweit wie möglich Chromverluste oder Chromabbr&nde vermieden werden. Während des Sauerstoffblasens wird eine große Menge feiner Kohlenmonoxid-Blasen als Jfolge der Umsetzung C + O ■) CO (g) im Stahl erzeugt, welche in beträchtlichem Ausmaß zur Unterstützung des Denitrierungsvorganges beitragen. Wird lediglich Sauerstoffgas unter Vakuum in eine Stahlschmelze eingeblasen so beläuft sich beispielsweise die Menge an entwickeltem Kohlenmonoxidgas üblicherweise auf 160 bis 170 Nl/min je t Stahlschmelze.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die Menge an zwecks Steigerung der Denitrierung in die Stahlschmelze eingeblasenen Gases merklich durch gemeinschaftliche Verwendung von Sauerstoffgas und Argongas im Vakuum-Entgasungsverfahren gesteigert werden kann, wenn zu Vergleichszxtf ecken vom Einblasen von Argongas in eine Stahlschmelze vom Pfannenboden aus ausgegangen * *'"· wird. In jedem Fall wird angenommen, daß umsomehr CO-Gas entwickelt wird, je höher der Kohlenstoffgehalt vor der Behandlung der Stahlschmelze ist, was zur Eolge hat, daß die Denitrierung vorteilhafterweise gefördert wird. Überschreitet der Kohlenstoffgehalt vor der Behandlung jedoch einen vorbestimmten Wert, so werden derartige Nachteile hervorgerufen, daß die Stahlschmelze aus der Pfanne herausspritzt, was eine Eolge des Kochvorganges in Verbindung mit der lebhaften Bildung von CO-BIasen ist, daß die Entkohlungszeit lang wird und daß die Materialverluste durch Chromoxidation größer werden, wodurch das Stahlausbringen verringert wird. Demzufolge ist bis jetzt der Kohlenstoffgehalt vor der Behandlung der Stahlschmelze auf einen Wert von nicht mehr als 0,6 % begrenzt worden. Demzufolge beträgt der erreichte Endstickstoffgehalt günstigstenfalls 0,0070 ?o, was im Hinblick auf die Qualitätsverbesserung noch unzureichend ist.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, die Nachteile des bisherigen Denitrierungsverfahrens zu beseitigen und ein Verfahren zu schaffen, welches das Erzeugen eines hochchromhaltigen Stahls

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mit extrem niedrigem Stickstoffgehalt gestattet.

Erfindungsgemäß wird ein Denitrierungsverfahren für eine hochchromhaltige Stahlschmelze vorgeschlagen, mit dessen Hilfe ein Stickstoffgehalt von nicht mehr als 0,0040 % bei minimalen Chromabbränden erreichbar ist. Dieses Verfahren umfaßt das Einleiten eines Inertgases in ei^ne 0,8 bis 2,5 % Kohlenstoff und 10 bis 35 % Chrom enthaltende hochchromhaltige Stahlschmelze mit einer Durchflußmenge von nicht weniger als 15 Hl/m in je t Stahlschmelze von einem Boden einer Pfanne aus unter "Vakuum, wobei zur gleichen Zeit ein Sauerstoffgas gegen die Stahlschmelze geblasen wird, bis ein Kohlenstoffgehalt /Ü/ in der Schmelze den folgenden Gleichungen (1) und (2) in Übereinstimmung mit dem Kohlenstoffgehalt /57 vor der Entkohlung des geschmolzenen Stahles genügt: * ■«

/Q/ - ZG/ - 0,3, bei 0,8 ί /C/ * 1,0 % (1) - 55/70 /C/ - 6/70, bei 1,0 ^ /C/ ± 2,5 % (2)

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt:

Fig. 1 ein graphisches Schaubild, welches eine Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt in der Schmelze und der Sauerstoff-Einblasmenge darstellt,

Fig. 2 ein graphisches Schaubild, welches eine

Beziehung zwischen der Argon-Durchflußmenge bei der Entkohlung und dem Chrom-Oxidationsverlust bei der Entkohlung darstellt,

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Fig. 5 ein graphisches Schaubild, welches eine Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt vor der Entkohlung der Stahlschmelze und dem End-Stickstoffgehalt darstellt, und

Fig. 4 ein graphisches Schaubild, welches eine Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt vor der Entkohlung der Stahlschmelze, dem Kohlenstoffgehalt während der Entkohlung der Schmelze und dem erzielten End-Stickstoff gehalt darstellt.

Im Bahmen der Erfindung wird ein aus einem Stahlerzeugungsofen, wie einem Konverter, Elektroofen, SM-Ofen oder dergl. abgegossener Stahl in eine Pfanne gefüllt, welche auf einen < Druck von 6 bis 60 Torr evakuiert wird. Unter einem derartigen Unterdruck oder Vakuum wird ein Inertgas vom Pfannenboden her in die Schmelze eingeleitet, während ein Sauerstoffgas auf die Oberfläche der Schmelze geblasen wird. Während des BIasens wird die Relation zwischen dem Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze und der vernünftigen bzw. zweckmäßigen Sauerstoff-Blasmenge ge Tonne Stahlschmelze überprüft, um ein Ergebnis gemäß Fig. 1 zu erzielen.

Aus Fig. 1 kann entnommen werden, daß es vorteilhaft ist, das Sauerstoffgas in einer Sauerstoff-Blasmenge auf die Stahlschmelze zu blasen, die von den beiden Kurvenzügen a und b in Fig. 1 begrenzt ist. Übersteigt die Sauerstoffblasmenge den Kurvenzug a so fließt geschmolzener Stahl als Folge des Auftretens übermäßiger Spitzer aus der Pfanne heraus, während dann, wenn die Sauerstoffblasmenge unterhalb des Kurvenzuges b liegt, die Entkohlungsgeschwindigkeit beträchtlich langsam wird, was eine lange Behandlungsdauer erfordert. Beim Sauerstoffblasen ist außerdem ein Abstand von vorzugsweise 500 bis

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1-500 mm zwischen der Sauerstoff-Austrittsoffnung und der · Schmelzbadoberfläche einzuhalten. Ist der Abstand geringer als 500 mm, so besteht die Gefahr, daß die Stahlschmelze infolge des harten Blasens aus der Pfanne austritt, wohingegen bei Abständen von mehr als I500 mm der Entkohlungsvorgang einen zu langen Zeitraum erfordert.

Unter den vorstehend beschriebenen Umständen wird die Beziehung zwischen der Argongas-Einleitmenge bei der Entkohlung und dem Chrom-Oxidationsverlust bei der Entkohlung überprüft, um ein Ergebnis gemäß Fig. 2 zu erzielen. In Jig. 2 sind an Jedem Meßpunkt (β) zwei Daten vermerkt, wobei die obere Ziffer einen Chromgehalt (%) vor der erfindungsgemäßen Entkohlung der Stahlschmelze angibt, während eine tiefergestellte Ziffer den Kohlenstoffgehalt (j'o) vor dem Entkohlen des Schmelzbades x^ieder-r gibt. Aus I''ig. 2 ist ersichtlich, daß die Oxidations Verluste an Chrom auf höchstens 0,3 ^c,o beschränkt werden können, wenn Argongäs in einer Menge von nicht weniger als 15 Nl/min je t Stahlschmelze eingeblasen wird, unabhängig vom Kohlenstoffgehalt vor der Entkohlung. Die obere Grenze der Inertgas-Einleitmenge ist kritisch im Hinblick auf die Größe der üblicherweise benutzten Pfanne sowie im Hinblick auf das Vermeiden übermäßiger Lösungsverluste infolge des Flusses aus schmelzflüssigem Stahl und Schlacke und beträgt vorzugsweise 40 M/m je t Stahlschmelze.

In Fig. 3 ist eine Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt vor der Entkohlung und dem End-Stickstoffgehalt der Stahlschmel ze nach der Erfindung dargestellt. In Fig. 3 bezeichnet das Symbol ο die Stahlschmelze vor der Entkohlung mit ihrem Ausgangsstickstoffgehalt von mehr als 250 ppm. Während das Symbol β die Stahlschmelze vor der Entkohlung mit einem Ausgangsstickstoff gehalt von 200 bis 250 ppm bezeichnet und das Symbol ·

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- ΛΛ -

eine Stahlschmelze vor der Entkohlung "bezeichnet, die einen Ausgangsstickstoffgehalt von weniger als 200 ppm aufweist. Aus I'ig. 3 ist ersichtlich, daß extrem niedrig stickstoffhaltige und hochchromhaltige Stähle mit einem End-Stickstoffgehalt von nicht mehr als 4-0 ppm aus hochchromhaltigen Stahlschmelzen mit einem Kohlenstoffgehalt von nicht weniger als 0,8 % mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden können, unabhängig vom Ausgangsstickstoffgehalt.

Erfindungsgemäß ist der Grund, aus welchem die Kohlenstoff- und Chromgehalte vor der Entkohlungsbehandlung auf vorbestimmte Bereiche begrenzt sind, in folgendem zu sehen:

Ist der Kohlenstoffgehalt /C/ vor der Entkohlung kleiner als

•■ι-Ο, 8 %, so kann ein End-Stickstoffgehalt von nicht mehr als 40 ppm nicht erzielt werden, wohingegen bei einem Kohlenstoffgehalt /C/ von mehr als 2,5 % die Gefahr besteht, daß die Stahlschmelze infolge der durch Lebhaftumsetzung von Kohlenstoff mit Sauerstoff erzeugten Blasen aus der Pfanne austritt, wenn Sauerstoff auf das Schmelzbad geblasen wird, während Argongas vom Pfannenboden aus in die Schmelze eingeleitet wird. Aus diesem Grunde ist der Kohlenstoffgehalt {g/ vor der Entkohlung der Stahlschmelze vorzugsweise in einem Bereich von 0,8 bis 2,5 % zu halten.

Ist der Chromgehalt kleiner als 10 %, so kann kein hochchromhaltiger Stahl entsprechend der Zielsetzung vorliegender Erfindung erzielt werden, wohingegen bei Chromgehalten von mehr als 35 % die Reaktionsgeschwindigkeit der Entkohlung beim Sauerstoff blasen langsam ist, was zur Folge hat, daß der Denitrierungsvorgang kaum durch das Argongas und das Kohlenmonoxidgas unterstützt wird und daß keine End-Stickstoffgehalt von höchstens 0,0040 % erzielt werden können. Aus diesem Grunde soll der Chrom-

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gehalt vor der Entkohlung der Stahlschmelze innerhalb eines Bereiches von 10 bis 35 % liegen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist der Grund dafür, daß die Inertgas-Durchflußmenge nicht weniger als 15 Hl/m in je t Stahlschmelze beträgt, darin zu sehen, daß dann, wenn die Durchflußmenge geringer als 15 Nl/m^ist, die Chromverschlackungsverluste größer als 0,3 % werden, wie aus Fig. 2 ersichtlich, wodurch das Ausbringen beträchtlich verringert wird, was der Zielsetzung der Erfindung zuwiderläuft.

In Fig. 4 ist eine Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt vor der Entkohlung der Stahlschmelze und dem Kohlenstoffgehalt während des Entkohlungsvorganges unter Berücksichtigung des erzielten End-Stickstoffgehaltes dargestellt. Aus Fig. ist zu ersehen, daß der Stickstoffgehalt von höchstens 40 ppm erreicht werden kann, wenn die Entkohlung bis zu dem durch die Gleichungen (1) und (2) definierten Kohlenstoffgehalt weitergeführt wird, entsprechend dem vor der Entkohlung in der Stahlschmelze vorliegenden Kohlenstoffgehalt. In Fig- 4 bezeichnen die in der Nähe der MeßpunktSymbole ο und β wiedergegebenen Ziffern jeweils einen erzielten End-Stickstoffgehalt (ppm).

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen noch näher erläutert.

VergleichsbeisBiel 1

Mit Hilfe einer Vakuum-Pfannenentkohlungsanlage,wurden 52 t Stahlschmelze (0,37 % Kohlenstoff, 0,4 % Silicium, 18,26 % Chrom, 0,0017 % Stickstoff) auf einen Kohlenstoffgehalt von 0,012 % im fertigen Stahl entkohlt, wobei Argongas in einer Menge von 8 Ml/m in jet Stahlschmelze durch poröses Stopfen vom Pfannenboden aus in die Stahlschmelze eingeleitet wurde,

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während Sauerstoffgas In einer Menge von 20 Mm /h je t Stahlschmelze unter einem Vakuumgrad von 6 bis 40 Torr auf das Schmelzbad geblasen wurde. Der fertige Stahl enthielt 0,012 % Kohlenstoff, 0,10 % Silicium, 17,86 % Chrom und 0,0070 % Stickstoff und auch der Chromverlust belief sich auf 0,40 %.

Beispiel 1

Mit Hilfe der für das Vergleichsbeispiel benutzten inlage wurden 52 t Stahlschmelze (1,70 % Kohlenstoff, 0,60 % Silicium, 17»32 % Chrom, 0,0198 % Stickstoff) auf einen Kohlenstoffgehalt von 0,28 % entkohlt, wobei Argongas in einer Menge von 16 Nl/min^t Stahlschmelze durch poröses Stopfen vom Pfannenboden aus in die Stahlschmelze eingeleitet wurden und gleichzeitig Sauerstoffgas in einer Menge von 14 Fm-Vh ge t Stahlschmelze unter einem Vakuumgrad von 6 bis 40 Torr auf das Schmelzbad geblasen wurden. Der fertige Stahl enthielt 0,28 % Kohlenstoff, 0,54 % Silicium, 17,32 % Chrom und 0,0016 % Stickstoff, was bedeutet, daß kein Chromverlust aufgetreten war.

Beispiel 2

Mit Hilfe der vorstehend im Vergleichsversuch 1 erwähnten Anlage wurden 52 t Stahlschmelze (1,01 % Kohlenstoff, 0,60 % Silicium, 16,73 % Chrom, 0,0181 % Stickstoff) auf einen Kohlenstoffgehalt von 0,024 % im fertigen Stahl entkohlt, wobei Argongas in einer Menge von 16, Nl/minjät Stahlschmelze durch poröses Stopfen vom Pfannenboden aus in die Stahlschmelze ein·=· geleitet wurden und Sauerstoffgas in einer Menge von 18 Mnr/h. je t Stahlschmelze unter einem Vakuumgrad von 6 bis 40 Torr auf das Schmelzbad geblasen wurden. Der fertige Stahl enthielt 0,024 % Kohlenstoff, 0,24 % Silicium, 16,74 % Chrom und 0,0024 % Stickstoff, was bedeutet, daß wie bei Beispiel 1 kein Chromverlust aufgetreten war.

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Vergleichsbeiapiel 2

Mit Hilfe einer Vakuum-Pf annenentkohlungs anlage wurden 53 t Stahlschmelze (0,60 % Kohlenstoff, 0,50 % Silicium, 27,80 % Chrom, 0,0226 % Stickstoff) auf einen Kohlenstoffgehalt von 0,03 % im fertigen Stahl entkohlt, wobei Argongas in einer Menge von 6 Nl/minjet Stahlschmelze durch poröses Stopfen vom Pfannenboden aus in die Stahlschmelze eingeleitet wurden, während Sauer st off gas in einer Menge von 19 NmVh je t Stahlschmelze unter einem Vakuumgrad von 4- bis 60 Torr auf das Schmelzbad geblasen wurden. Der fertige Stahl enthielt 0,030 % Kohlenstoff, 0,13 % Silicium, 26,68 % Chrom und 0,0081 % Stickstoff und auch der Chromverlust betrug 1,12 %.

Beispiel 5

Mit Hilfe der im Vergleichsbeispiel 2 benutzten Anlage wurden 52 t Stahlschmelze (1,10 % Kohlenstoff, 0,60 % Silicium, 26,50 % Chrom, 0,0293 % Stickstoff) auf einen Kohlenstoffgehalt von 0,016 % im fertigen Stahl entkohlt, wobei Argon in einer Menge von 16 Nl/minjst Stahlschmelze durch poröses Stopfen vom Pfannenboden aus in die Stahlschmelze eingeleitet wurden, während Sauerstoffgas in einer Menge von 14 MmVh je t geschmolzenem Stahl unter einem Vakuumgrad von 4- bis 60 Torr auf das Schmelzbad geblasen wurde. Der fertige Stahl enthielt 0,016 % Kohlenstoff, 0,83 % Silicium, 26,28 % Chrom und 0,0029 % Stickstoff, wobei der Chromverlust lediglich 0,22 % betrug.

Bei diesen Beispielen lag die Temperatur des Schmelzbades während des BIasens in einem Bereich von 1600 bis I7OO C.

Im allgemeinen ist es bekannt, daß bei Schmelzbad-Temperaturen von weniger als 1600⁰C beträchtliche Chromverluste auftreten.

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Wie vorstehend erwähnt, gestattet das erfindungsgemäße Verfahren ein stabiles Erzeugen eines hochchromhaltigen Stahls mit einem Stickstoffgehalt von nicht mehr äs 0,0040 % bei Beschränkung des Chromabbrandes auf nicht mehr als 0,3 %-

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Ab Leerse ite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Denitrieren einer hochchromhaltigen Stahlschmelze auf einen Stickstoffgehalt von nicht mehr als 0,0040 % bei minimalem Chromverlust, dadurch gekennzeichn e t, daß ein Inertgas in einer Durchflußmenge von nicht weniger als 15 ΝΊ/frrin je t Stahlschmelze unter Vakuum vom Boden einer Pfanne in eine hochchromhaltige Stahlschmelze mit 0,8 bis 2,5 % Kohlenstoff und 10 bis 35 % Chrom eingeleitet wird und daß gleichzeitig ein Sauerstoffgas auf die Stahlschmelze geblasen wird, bis ein Kohlenstoffgehalt /ßj der Stahlschmelze vorliegt, der die beiden Gleichungen

&J - /V7 - 0,3, bei 0,8 < /G/ ^ 1,0 % (1)

ßU *- 55/70 /C/ - 6/70, bei 1,0 * /C7 ^ 2,5 % (2)

in Übereinstimmung mit dem vor der Eütkohlung der Stahlschmelze in derselben herrschenden Kohlenstoffgehalt /G/ erfüllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas maximal in einer Menge von 40 Nl/m je t Stahlschmelze eingeleitet wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeich net , daß das Sauerstoffblasen in einer Blasmenge ausgeführt

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TELEFON (OBB) 222362

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die zwischen den Kurvenzügen a und b in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoffgas auf die Stahlschmelze geblasen wird, während sich die Sauerstoff-Austrittsöffnung in einem Abstand von 500 bis I5OO mm von der Schmelzbadoberfläche befindet .

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