DE2823234A1

DE2823234A1 - Verfahren zur herstellung von chromartigen legierungen

Info

Publication number: DE2823234A1
Application number: DE19782823234
Authority: DE
Inventors: Sven-Einar Dipl Ing Stenkvist; Bjoern Dipl Ing Widell
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1977-06-09
Filing date: 1978-05-27
Publication date: 1978-12-14
Also published as: SE7706700L; GB1601490A; FR2393851B1; FR2393851A1; SE405983B; US4177061A; JPS6356287B2; JPS544217A

Description

ASEA Aktiebolag Västeras/Schweden

Verfahren zur Herstellung von chromartigen Legierungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von chromartigen Legierungen, wie beispielsweise rostfreiem Btahl.

Gewisse hochlegierte Stahlsorten enthalten bedeutende Mengen Chrom. Beispielsweise hat rostfreier Stahl einen Chromgehalt von ungefähr 18 ^cß> (18-8 Stahl). Dieses Chrom wird üblicherweise in Lichtbogenöfen in Form von Perrochrom (PeCr) zugesetzt, welches ein verhältnismäßig teurer Legierungszusatz ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das genannte Verfahren in der Weise weiterzuentwickeln, daß auf den genannten teuren Legierungszusatz verzichtet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, das erfindungsgemäi? die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Eine vorteilhafte Yfeiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung ist im Anspruch 2 genannt.

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1 ί . 'j. 1 ^Γ·7ο

Dui'ch die Erfindung erhält man die Möglichkeit, mit verhältnismäßig billigem Ausgangsmaterial direkt in einem Gleichstromofen beispielsweise rostfreiem Stahl oder andere Chrom enthaltende Legierungen mit chromoxydhaltigem Schlich, wie beispielsweise Chromerz, als Aucgangsmaterial herzustellen. Das Verfahren wird also in der Weise durchgeführt, daß man den ganzen oder einen Teil des.gewünschten Chromgehaltes durch direkte Reduktion von Chromerz in einem Lichtbogenofen erhält, und zwar im Anschluß an das Schmelzen von Schrott oder nach der dem Schmelzen von Schrott folgenden Raffinierung und Anelysenjustierung.

Anhand der Figuren soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden. Es zeigen:

Pig. 1 eine Teilansicht einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens am sogenannten Lichtbogenfleck,

Pig. 2 die Anordnung gemäß Pig. 1 in vollständigerer Darstellung.

Bei einem Gleichstromofen, bei dem eine oder mehrere hohle Elektroden 11 als Kathoden geschaltet sind und der Ofentiegel einen Bodenkontakt 13 hat, der an den positiven Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, entsteht ein Lichtbogen zwischen der Elektrode 11 und der Charge 12. Bei dem Bodenkontakt 13» der mit der Charge in direktem Kontakt steht, kann es sich um viele mögliche bekannte Ausführungen handeln. Die Elektrode 11 kann eine Grafit- oder nne sog. Söderberg-Elektrode sein. Es

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können eine oder mehrere Elektroden vorhanden sein, und, wie man erkennt, ist die Elektrode durch eine Öffnung im Ofengewölbe 14 hindurchgeführt. Der Ofen wird in üblicher Weise mit Schrott chargiert, und das chromhaltige Erz, der Chromschlich, wird vorzugsweise durch eine Öffnung 15 in der Elektrode zugeführt. Gleichzeitig hiermit oder alternativ hierzu kann das Chargieren durch eine Lanze oder ein Rohr 16, die/das durch das Ofengewölbe 14 gezogen ist, erfolgen. Das Chargieren kann auch an der Elektrode durch ein besonderes feuerfestes Rohr, das in der Öffnung in der Elektrode angeordnet ist, geschehen, doch ist es auch möglich, direkt durch eine Öffnung in der Elektrode zu chargieren. Bei dem Ofen kann es sich um dieselbe Ausführung handeln, wie sie zur Schmelzreduktion von eisenoxydhaltigem Material gemäß der DE-OS 2 412 887 verwendet wird.

Iiach dem Anschluß der Spannungsquelle in der dargestellten Weise v/ird zwischen der Elektrode 11 und der Charge 12 (siehe Pig. 1) ein Lichtbogen 17 erzeugt, wobei sich infolge der V.'irkung des Lichtbogens 17 und von Strömungen auf der Schmelze ein Lichtbogenfleck 18 unter dem Lichtbogen bildet und Schlacke und andere auf der Schmelze schwimmende Bestandteile 19 von diesem Lichtbogenfleck 18 zur Seite getrieben werden. Schlich kann durch die Elektrodenöffnung 15 oder von einer auf den Lichtbogenfleck 13 gerichteten LeJize 16 (siehe den Pfeil 20 in Pig. 1) zugeführt werden; die Zufuhr kann auch durch eine Kombinetion dieser beiden Zuführarten erfolgen. Die Lanze 16 wird zv/eckrnlirigerweicG gekühlt, beispielsweise durch eine Flüssigkeit.

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Die Elektrode wird vorzugsweise m der litte des Oi'ens angeordnet, und man kann auch., beispielsv/eise zu Beginn joder neuen Charge, Schrottkontaktelektroden benutzen (siehe hei 21 in Fig. 2). Wenn sich nach dem Beginn dec Schmelzen^ an der Badelektrode 13 ein Schmelzenpol gebildet hat, kann der Stromkreis über die Schrottkontaktelektrode durch Hochziehen der Schrottkontaktelektrode unterbrochen werden, so daß diese Elektrode nicht länger am Schmelzvorgang beteiligt ist. Der Strom wird dann von der üblichen Badelektx'ode 13 übernommen.

Es ist wichtig, daß das Chromoxyd, welches beispielsweise in Form von Schlich, Pellets oder Stückerz durch die Elektrode 11 oder die Lanze 16 zugeführt wird, im oder am Lichtbogen 17 deponiert wird. Der Ofen kann mit Steuermagneten versehen sein, durch welche die Lage des Lichtbogens geführt werden kann, z.B. in Form einer Rotation. Diese Steuerniagiiete sind in bekannter Y/eise unter dem Ofenboden und/oder in den Seiten des Ofentiegels angeordnet. Die Cteuermagnete tceiniMussen auch den Prozeß dadurch in günstiger V/eise, daß sie eine gewisse ^TJmrührung des Schmelzenbades verursachen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise wie folgt ablaufen:

Der Ofen wird mit Schrott chargiert, wobei es sich um eine Mischung aus rostfreiem Schrott und gewöhnlichem Stahlschrott

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handeln kann, wonach mit dem Schmelzen begonnen wird*. Zu Beginn des Schmelzprozesses ist die Schrottkontaktelektrode 21 heruntergefahreη und bildet einen Kontakt mit dem Schrott. Infolge des Stromdurchganges durch den Schrott wird dieser erhitzt, und e3 bildet sich um der Badelektrode 13 ein Schmelzenpol. Hierbei kommutiert der Lichtbögeηstrom von der Schrottkontaktelektrode 21 zur Badelektrode 13» so daß die Schrottkontaktelektrode 21 überflüssig wird und ihr Eontakt mit dem Schrott durch Hochziehen aufgehoben werden kann. Gleich nach dem Start, wenn sich die Elektrode 21 in die Charge hineingebohrt hat, wird die volle Leistung eingeschaltet. Würde es sich nur um das Schmelzen von Schrott handeln, so würde man nach 15-30 Minuten gezwungen sein, die Leistung durch SpannungsSenkung zu verringern, um die Ofenwände keinem allzu großen Verschleiß auszusetzen, da diese Wände infolge des Schmelzens des Schrottes dem Lichtbogen ausgesetzt werden. Beim vorliegendeil Verfahren kann man die Zeitspanne der vollen Leistungszufuhr jedoch dadurch verlängern, (Il..'. nan mit der Zufuhr des Chromschlichs ungefähr gleichzeitig wie mit dem Einschalten der vollen Leistung beginnt. Die Reduktion des Chromschlichs beansprucht dabei soviel Energie, diiD das Schmelzen des die Wände schützenden Schrotts verzögert wird. Hierdurch kann die Zeitspanne der vollen Leistungssufuhr gegenüber dem reinen Schrottschmelzen in einem solchen Ofen bedeutend verlängert v/erden. Das vorliegende Verfahren bietet auch die Möglichkeit, die Zufuhr von Chromschlich zeitlich so aufzuteilen, daß ein Teil im Anschluß an die erste Teilcharge zugeführt wird, während der liest im Anschluß an das Schmelzen des zweiten oder dritten zugeführten Chargekorbes zugesetzt wird.

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Natürlich hat man daneben auch die I.Iöglichkeit, einer bereits vollständig geschmolzenen Charge Chromcchlich zuzuführen und darin zu reduzieren.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

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L e e r s e i f e

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von chromhaltigen Legierungen, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ofentiegel mit Schrott chargiert wird, daft danach ein Ofengewölbe mit einer oder mehreren Elektroden auf den Tiegel gesetzt v/ird, daß danach ein Lichtbogen zwischen der am negativen Pol der Speisegleichspannung angeschlossenen Elektrode und der am positiven Pol der Speisegleichspannung angeschlossenen Charge gezündet wird und daß während und/oder nach dem Schmelzen chromhaltiger Schlich im Bereich des Lichtbogens, zweckmäßigerweise dem auf der Schmelze gebrüteten Lichtbogenfleck, zugeführt und Chrom aus dem chromoxydhaltigen Schlich herausreduziert wird, wobei die Schlichzufuhr so vorgenommen wird, daß das Endprodukt den gewünschten Chromgehalt erhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai> Chromschlich durch eine oder mehrere hohle Ilathodcn-Elektroden und/oder durch eine/ein auf den Lichtbogen gerichtete l.ohlc Lanze oder Rohr zugeführt v/ird.

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