DE3110321A1

DE3110321A1 - Verfahren zum frischen von geschmolzenen roheisen oder stahl

Info

Publication number: DE3110321A1
Application number: DE19813110321
Authority: DE
Inventors: Mitsugu Anabuki; Takuo Oita Kono; Tatsuro Kuwabara; Yasuo Obana; Masataka Yoshii
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1980-03-17
Filing date: 1981-03-17
Publication date: 1982-01-21
Also published as: GB2072706A; JPS5925007B2; IT1136921B; JPS56130420A; AU6845081A; DE3110321C2; BR8101537A; GB2072706B; IT8120302A0; US4358313A

Description

^b Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Frischen, Vergüten, Raffinieren oder Feinen von geschmolzenem Roheisen oder Stahl, wobei neben dem Frischen in einem Konverter ein zweites Frischen erfolgt, um den Gesamtwirkungsgrad des Verfahrens erheblich zu verbessern.

In den letzten Jahren ist das vorherrschende Verfahren zum Herstellen von Eisen und Stahl das sogenannte Hochofen-Konverter-Verfahren, und das Hauptfrischen in dem Konverter erfolgt bei diesem Verfahren durch Entfernen von Kohlenstoff und Phosphor aus dem flüssigen Hochofeneisen.

Bei üblichen Konverter-Verfahren zum Herstellen von Stahl wird das sogenannte Kohlenstoffauffang-Verfahren angewendet, bei dem der vorgegebene Abblas-Kohlenstoffgehalt entsprechend

dem im Endprodukt zu erzielenden, vorgegebenen Kohlenstoffgehalt variiert und entsprechend die Sauerstoffblasbedingungen verändert werden.

Die Variation des Abblas-Kohlenstoffgehalts von Beschickung

zu Beschickung verursacht notwendigerweise eine erhebliche Fluktuation des FeO-Gehalts in der Schlacke, was wiederum erheblich die Entnahmefähigkeit der Schlacke für Phosphor beeinflußt. Aus diesem Grund wird üblicherweise das Sauerstoff-

blasverfahren dazu angewendet, um den FeO-Gehalt in der 30

Schlacke zu erhöhen und damit einen Abblas-Phosphorgehalt zu erzielen, der die üblichen Spezifikationen hinsichtlich des Phosphorgehalts des Endprodukts erfüllt. Derartige Änderungen der Betriebsbedingungen von Beschickung zu Beschickung

sowie die Verfahrensführung mit der vorstehenden Schlacke mit 35

hohem Feo-Gehalt führen jedoch zwangsläufig zu einer metallurgischen Behandlung, die erheblichen Fluktuationen der verschie-

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denen Betriebsbedingungen unterworfen ist; dadurch wird die Reproduzierbarkeit der gewünschten Betriebsbedingungen verschlechtert und letztlich ein instabiler Betrieb mit erhöhten Betriebskosten verursacht.
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Um die vorstehenden Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden ist das sogenannte dynamische Steuerverfahren vorgeschlagen worden, um den üblichen Betriebsablauf, der wesentlichen Fluktuationen unterworfen ist, zu steuern. Bei diesem Verfahren werden die Badzusammensetzung und -temperatur beim Sauerstoffblasen gemessen_/ und der Blasverlauf wird auf der Basis der Zwischeninessungen geändert und abgeglichen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß dieses Verfahren nicht gleichzeitig den gewünschten Abblas-Kohlenstoffgehalt und eine gewünschte Ab-

^ blastemperatur bei einem Realisierungsverhältnis von 80 % oder mehr oder das Verhältnis des erforderlichen Rückblasens auf 10 % oder weniger einhalten kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art die vorstehenden Nachteile zu vermeiden, wobei die Konverterstufe direkt mit einer zweiten Frischungsstufe verbunden wird, um maximale Vorteile der einzelnen Stufen zu erzielen und damit die betriebliche Belastung des Konverters und damit die Gesamtbetriebskosten wesentlich zu verringern.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mindestens vier Beschickungen in einem Konverter kontinuierlich behandelt und kontinuierlich geschmolzener Stahl abgestochen, der einen

^ou Abblas-Kohlenstoffgehalt von 0,09 bis 0,15 % enthält; der Kohlenstoffgehalt des geschmolzenen Stahls wird durch Zugabe oder Entnahme von Kohlenstoff in einer zweiten Frischungsstufe auf einen vorgegebenen Kohlenstoffgehalt des Endprodukts

eingestellt.
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Erfindungsgemäß wird das Sauerstoffblasen bei einer Badtemperatur von 1600 bis 1640⁰C unterbrochen, und der aus dem Kon-

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verter abgestochene, geschmolzene Stahl wird wieder erwärmt oder abgekühlt, um die Gießtemperatur einzustellen.

Erfindungsgemäß wird ferner die Variation des Produkts aus dem Siliziumgehalt des Roheisens und dem Heißmetallverhältnis auf innerhalb +_ 10 gehalten und die Variation der Hilfsstoffmenge wird auf innerhalb +_ 5 % gehalten; die Hilfsstoffe werden bei jedem Sauerstoffblasen in im wesentlichen der gleichen Stufe zugegeben.
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Erfindungsgemäß werden ferner mindestens 5 kg Fe-Mn-Erz/t Roheisen dem geschmolzenen Stahl im Konverter zugegeben.

Der hier verwendete Begriff "Abblasen" bedeutet das Ende beim Sauerstoffblasen.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 - die Beziehung zwischen dem Abblas-Kohlenstoffgehalt und den Frischungskosten in einem RH~Konverter-Verfahren,

Fig. 2 - die Beziehung zwischen Variationen des Index <3~ der dem Konverter zugegebenen Siliziummenge (Si-Gehalt in % in dem geschmolzenen Roheisen χ Heißmetallverhältnis) und dem Abblas-Phosphorgehalt in %,

Fig. 3 - die Beziehung zwischen der erforderlichen Menge an gebranntem Kalk und der Variation des Abblas-Phosphorgehalts, wenn der Index der dem Konverter zugegebenen Siliziummenge 35 bis 40 kg/t Roheisen beträgt,

Fig. 4 - die Beziehung zwischen der Menge an zugegebenem Fe-Mn-Erz und dem Abblas-Phosphorgehalt bzw. dem Abblas-Mangangehalt,

Fig. 5 - die Beziehung zwischen dem Abblas-Kohlenstoffgehalt im Stahl und dem Abblas-Gesamteisengehalt fr-Fe) bzw. dem Abblas-Phosphorgehalt im Stahl,

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Fig. 6 - die Beziehung zwischen dem Abblas-Gesamteisengehalt (T-Fe) in der Schlacke und der Wiederherstellung des Phosphorgehalts im Stahl nach dem Abstechen von Al-beruhigtem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und

Fig. 7 - eine graphische Darstellung zur Erläuterung der allmählichen Absenkung des Abblas-Gesamteisengehalts in der Schlacke, wenn das Frischen mit konstant hohem Abblas-Kohlenstoffgehalt kontinuierlich durchgeführt wird.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird durch die Fig. 1 erläutert, wobei die Horizontalachse den Abblas-Kohlenstoff gehalt im Stahl angibt, wenn das Blasen des Konverters beendet wird; die vertikale Achse gibt die relativen Frischungskosten von geschmolzenem Roheisen und Stahl an, um den wirtschaftlichsten und vorteilhaftesten Arbeitsbereich festzulegen; die Linie A gibt die Beziehung zwischen diesen Werten in der zweiten Frischungsstufe an, etwa beim Entgasen, die Linie B gibt die entsprechende Beziehung beim Konverterblasen und die Linie C die entsprechende Beziehung bei der gesamten Frischung an, d.h. die Linie C kombiniert die Linien A und B.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine konsistente, koinmerzielle Verfahrensführung in der höheren Zone D der Linie C, so daß der Gesamtbetriebswirkungsgrad verbessert wird. Zur Maximierung der höheren Zone D muß das Konverterblasen derart durchgeführt werden, daß der (Feq}-Gehalt in der Schlacke auf den niedrigstmöglichen Wert eingestellt wird, während der Ab-

blas-Phosphorgehalt im Roheisen oder Stahl auf einen Bereich

eingestellt wird, der die Standardbedingungen des Endprodukts erfüllt. Dadurch werden die Veränderungen der Blasbedingungen, wie das Rückblasverhältnis, vermindert. Erfindungsgemäß erzielt man u.a. die nachstehenden Vorteile: 35

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1. Verbesserung der Ausbeute des gefrischten Stahls,

2. Verlängerung der Lebensdauer der in dem Konverter sowie in den Behältern zum Handhaben des geschmolzenen Stahls verwendeten feuerfesten Materialien und

3. Verringerung der je Einheitsmenge des gefrischten Stahls erforderlichen Menge an Legierungselementen.

Dadurch kann die Gesamtwirtschaftlichkeit des Verfahrens erheblich verbessert werden.

Zur konsistenten Erzielung der vorstehenden Vorteile ist es zweckmäßig, die folgenden Maßnahmen zu ergreifen: 15

a) die Mischbedingung der Hauptsubstanζen und der Hilfsstoffe, die dem Konverter zugegeben werden sollen, sowie die zeitliche Abfolge zum Beschicken dieser Stoffe sowie die Bedingung zur Schlackenbildung und die Abblastemperatur werden konsistent (reproduzierbar) durchgeführt, um die Variationen im Abblas-Phosphorgehalt fpj zu verringern.

b) in der Anfangs- und Mittelstufe beim Blasen wird Fe-Mn-Erz zugegeben, um eine frühe Schlackenbildung und Entphosphorisierung zu unterstützen und den Abblas-Mangangehalt £hinj auf hohem Niveau mit Hilfe mit der Maßnahme c zu stabilisieren.

c) der Abblas-Kohlenstoffgehalt /cj wird auf einen konstanten . wert in dem Bereich mit hohem Kohlenstoffgehalt eingestellt, um den Abblas-FeO -Gehalt (FeO) in der Schlacke auf niedrigem Niveau zu stabilisieren.

d) nach dem Abstich des Konverters wird der Kohlenstoffgehalt /07 fein eingestellt, indem in einem sekundären Frischungsbehälter Kohlenstoff zugegeben oder entfernt wird, beispielsweise in einem RH-Vakuumentgasungsbehälter, der mit einer Sauerstoff-Blasvorrichtung versehen ist.

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~⁸~ 311032Γ

Die vorstehenden Betriebsbedingungen sind grundlegend für eine reproduzierbare Realisierung der erfindungsgemäßen Aufgabe und Vorteile. Nachstehend wird jede Betriebsbedingung · näher erläutert:

I. Konsistenz der Bedingungen der dem Konverter zuzuführenden Materialien

Um die Erzeugung von Oxidationswärme im Konverter in einem konstanten Bereich zu halten und die Variation der Menge an SiO₂ , das eine Hauptkomponente für die Schlackenbildung ist, zu verringern, wird die Gesamtmenge von fSxJ, die dem Konverter zugeführt wird, in einem bestimmten Bereich gehalten .

Zu diesem Zweck wird das Produkt aus dem ^Sxj-Anteil in % im geschmolzaien Roheisen und dem Heißmetallverhältnis auf einen konstanten Bereich eingestellt. Wenn die Variation des Siliziums £5\J in dem geschmolzenen Roheisen groß ist, wird der vorstehende konstante Bereich durch Einstellen des Heißmetallverhältnisses aufrechterhalten; wenn jedoch der Wert um weniger als + 10,0 außerhalb des Bereichs liegt, so treten keine erheblichen Probleme auf, selbst wenn ein ■ konstantes Heißmetallverhältnis aufrechterhalten wird, und die Variation des Abblas-Phosphorgehalts /p_7 kann minimali-

siert werden. Dann wird gebrannter Kalk in einer konstanten Menge innerhalb eines konstanten Bereichs zugegeben, wobei der Zeitablauf bei der Beschickung reproduzierbar gehalten wird. Wenn etwa gemäß Beispiel 1 die Menge an zuzugebendem

gebranntem Kalk auf (4,0 +_ 0,2) kg/t Roheisen, insbesondere 30

auf _+ 5 % außerhalb des vorgegebenen konstanten Bereichs eingestellt wird, kann das Verhältnis von CaO/'SiO_? in der Schlacke im Bereich von 3,3 +_ 0,3 stabilisiert werden, und die Variation des Abblas-Phosphorgehalts /i?7 wird gemäß Fig. 3 minimalisiert. Insbesondere wird der Zeitablauf bei

der Zugabe von gebranntem Kalk so reproduzierbar gemacht, daß die Reproduzierbarkeit bei der Schlackenbildung verbessert wird; ferner werden gemäß Beispiel 1 von dem gebrannnten

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^Γ - 9 - ^Π

Kalk 50 % am Anfang des Blasvorgangs und 25 % jeweils 4 und und 8 min nach dem Beginn des Blasvorgangs zugegeben. Ferner sind für eine reproduzierbare Schlackenbildung eine reproduzierbare Zugabemenge und ein reproduzierbarer Zeitablauf für die Zugabe von Flußmitteln, wie CaF₂, Fe-Mn-Erζ und Dolomit wesentlich, wobei vorzugsweise die Zugabemengen innerhalb _+ 10 % der vorgegebenen konstanten Mengen gehalten werden.

II-Fe-Mn-Erζ wird in einer Menge von mindestens 5 kg/t Rohei sen zugegeben, um den Abb las-Mangangehalt ßirCJ zu erhöhen und eine frühere Schlackenbildung zu unterstützen.

Das Fe-Mn-Erζ wird zugegeben, um die Wirkung des konstanten Abblas-Kohlenstoffgehalts fQj in der Zone mit hohem Kohlenstoffanteil zu erhöhen und eine frühere Schlackenbildung zum Entfernen des Phosphors zu bewirken.

Im Rahmen der Erfindung sind Versuche unter Verwendung erheblich unterschiedlicher Mengen an Fe-Mn-Erz für die obigen Zwecke durchgeführt worden; die Ergebnisse sind in Fig. 4 dargestellt.

Diese Ergebnisse zeigen, daß bei geringer Zugabemenge an Fe-Mn-Erz, etwa weniger als 5 kg/t Roheisen, die Schlackenbildung in der Anfangs- und der Mittelstufe nicht ausreichend ist und der erhaltene Abblas-Phosphorgehalt £pj aufgrund der Kürze der Entphosphorisierung der Schlacke hoch und die Variation dieses Phosphorgehalts ziemlich groß ist.

Wenn andererseits das Fe-Mn-Erz in Mengen von mindestens 5 kg/t Roheisen zugegeben wird, kann der erhaltene Abblas-Phosphorgehalt /p_7 innerhalb eines Bereichs von 0,012

bis 0,018 % stabilisiert werden, und der Abblas-Mangangehalt /Mn/ ist ebenfalls auf 0,20 % oder höher stabilisiert.

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r ·--■ -ι

Wie sich aus dem vorstehenden ergibt, unterstützt die Zugabe von Fe-Mn-Erz in der Anfangsstufe des Blasens die Konversion von gebranntem Kalk in Schlacke, und zwar wegen des erniedrigten Schmelzpunktes der Schlacke hervorgerufen durch den erhöhten (MnO)-Gehalt; diese Zugabe bewirkt auch eine Entphosphorisierung in einer Heizzone mit niedriger Temperatur. In der Mittel- und Endstufe wird das Erz reduziert, um den Mangangehalt /kqj im Stahlbad zu erhöhen; dies trägt zur Stabilisierung des (FeO)-Gehalts auf niedrigem Niveau bei.

III. Konstanter Abblas-Kohlenstoffgehalt fcj in einer Zone mit hohem Kohlenstoffgehalt;

In Fig. 5 ist die Beziehung zwischen dem Abblas-Kohlenstoffgehalt £tj und dem Abblas-Gesamteisengehalt (T-Fe) in % sowie der Abblas-Phosphorgehalt /j?J beim Abblasen mit konstantem, vorgegebenem Abblas-Kohlenstoffgehalt £Cj im Vergleich zu einem bekannten Verfahren dargestellt, bei dem der Abblas-Kohlenstoffgehalt fcj von Beschickung zu Beschickung variiert.

Beim üblichen Verfahren wird ebenfalls der Abblas-Kohlenstoffgehalt fSJ erhöht und. damit der erhaltene Gesamteisengehalt (T-Fe) in % in der Schlacke abgesenkt; wenn je-

doch das Abblasen mehrere Male in der Zone mit hohem Kohlenstoffgehalt kontinuierlich wiederholt wird, so wird der Gesamteisengehalt (T-Fe) in der Schlacke, die in den vorangegangenen Beschickungen erzeugt wird und an der Ofenwandung anhaftet, gering, so daß der Gesamteisengehalt

(T-Fe), der den nachfolgenden Beschickungen zugeführt wird, abnimmt. Wenn der Betriebsablauf auf diese Art und Weise mehrere Male kontinuierlich wiederholt wird, so kann man einen Multiplikatoreffekt erzeugen, so daß es möglich ist, eine Bedingung der Abblas-Schlacke zu er-

zielen, deren Gesamteisengehalt (T-Fe) wesentlich niedriger liegt als bei üblichen Verfahren. Die Absenkung des Gesamteisengehalts (T-Fe) in der Schlacke durch kontinu-

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ierliches Aufrechterhalten des konstanten Kohlenstoffniveaus ist in der Zone mit dem Abblas-Kohlenstoffgehalt CoJ von 0,09 % stark ausgeprägt. Obwohl die Absenkung des Gesamteisengehalts (T-Fe) in der Schlacke und die Erhöhung des Abblas-Mangangehalts ßAxxJ verstärkt werden, wenn der Abblas-Kohlonstoffgehalt £cj auf einen Bereich mit höherem Kohlenstoffgehalt eingestellt wird, erschwert ein Abblas-Kohlenstoffgehalt /c7 über 0,15 % eine reproduzierbare Aufrechterhaltung des Gesamteisengehalts (T-Fe) in der Schlacke, die zur Entphosphorisierung erforderlich ist. Dies ist auch deshalb nicht vorteilhaft, da dies zu einer Erhöhung der Entkohlung in der zweiten Frischungsstufe führt. Bei Stahlqualitäten, bei denen der obere Grenzwert des Abblas-Phosphorgehalts £sj den Wert 0,020 % übersteigen kann, oder in den Fällen, wo der Phosphorgehalt des geschmolzenen Roheisens auf 0,100 % oder weniger durch vorläufige Entphosphorisierung abgesenkt werden kann, kann der obere Grenzwert von 0,15 % des Abblas-Kohlenstoffgehalts C07 ⁱⁿ einen höheren Kohlenstoffbereich ausgedehnt werden.

Selbst bei der Bildung von Schlacke mit einem solch niedrigen Gesamteisengehalt (T-Fe) ist der erhaltene Abblas-Phosphorgehalt /Pj wie bei üblichen Verfahren auf-

2$ grund der vorstehend erwähnten Unterstützung der Entphosphorisierung, so daß ein höherer mittlerer Abblas-Phosphorgehalt £PJ angestrebt werden kann, um der Abnahme der Variation der Abblas-Phosphoranteile £S?J zu entsprechen. Ferner weist die derartig hergestellte Schlacke eine hohe Viskosität auf, so daß die erneute Phosphoraufnahme des Stahls nach dem Abstich im Vergleich zu bekannten Verfahren gering ist (vgl. insbesondere Fig. 6); wenn der Abblas-Phosphorgehalt ß?J erhöht wird, ergibt sich keine nachteilige Auswirkung auf den Phosphorgehalt im Endprodukt. Die Absenkung des Gesamteisengehalts (T-Fe) in der Schlacke durch den konstanten Abblas-Koh-

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lenstoffgehalt fcj kann durch kontinuierliche Beibehaltung während mehreren Beschickungen, insbesondere mindestens vier Beschickungen (vgl. Fig. 7) erhöht werden. Die Fig. zeigt die Ergebnisse, die man durch Blasen einer Füllung mit einem Blasendpunkt bei einem niedrigen Kohlenstoffgehalt von 0,06 % /C_7 erhält, worauf die nachfolgenden Füllungen jeweils mit einem Blasendpunkt bei 0,105 % £cj kontinuierlich geblasen werden.

Wie sich in den Ergebnissen zeigt, nimmt der Abblas-Gesamteisengehalt (T-Fe) in der Schlacke nur allmählich ab, und es sind/vier Füllungen erforderlich, bevor er sich auf einem niedrige Niveau stabilisiert. Dies kann daher rühren, daß Teile der bei vorangehenden Füllungen gebildeten Schlacke an der Ofenwand haften bleiben und von dieser abgestreift und die Schlacke nahe den Blasendpunkten der anschließenden Füllungen eingeleitet werden. Wenn jedoch die Mischbedingung der Beschickungsstoffe sowie die Abblasbedingung beim Blasen mehrerer Beschickungen konstant gehalten werden, können Faktoren, wie die Viskosität, die Zusammensetzung und die verbleibende Schlackenmenge aus den vorangehenden Füllungen, konstant gehalten werden, so daß die Reproduzierbarkeit der Bedingungen bei der Entphosphorisierung und Entkohlung verbessert werden können.

IV. Konstante Abblastemperatur auf niedrigem Niveau Wenn eine konstante Abblastemperatur neben dem konstanten Abblas-Kohlenstoffgehalt ßzj aufrechterhalten wird, kann der Konverterbetrieb mit geringeren Variationen der Abblas-Zusammensetzung und -temperatur durchgeführt werden. Die Stabilisierung der in dieser Weise erhaltenen Abblasbedingungen führt zu einer Verbesserung bei gleichzeitiger Erzielung des gewünschten ßlj-Gehalts und der Temperatur sowie zu einer erheblichen Absenkung des Rückblasverhältnisses und führt zu einer reproduzierbaren Intervalldauer zwischen den einzelnen Abstichen des Konverters. Ferner

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ermöglicht die reproduzierbare Abblastemperatur eine konstante Ofentemperatur und trägt dazu bei, daß der geschmolzene Stahlbehälter gedreht werden kann; dies führt zu einer Verminderung und Variation dpr Pfannentemperatur so daß die Abstichtemperatur nahe dem unteren Grenzwert des üblichen Variationsbereichs kontant gehalten werden kann. Daher kann <ji_e Frischungstemperatur im Konverter so abgesenkt werden, daß die Entphosphorisierung weiter unterstützt wird; dies vermindert die Notwendigkeit zum erneuten Blasen aufgrund der Abweichung des Phosphorgehalts, und man erhält eine weitere Verbesserung des Heizverhältnisses des gewünschten Abblas-Kohlenstoffgehalts /c7 und der Temperatur. In diesem Fall variiert die einzustellenden Abblastemperatur in Abhängigkeit von der Abstichkapazität pro Beschickung,von der Qualität des zu behandelnden Stahl, von dem zweiten Frischen und von dem Gießverfahren, das von den einzelnen Stahlherstellungsanlagen angewendet wird; es ist jedoch vorteilhaft, das Blasen mit dem Ziel zu beenden, eine konstante Temperatur in dem Bereich von 1600 bis 1640⁰C zu erreichen, da bei einer Temperatur unterhalb 1600⁰C die Probleme aufgrund der Temperaturabweichung nach dem Abstich erheblich zunehmen; andererseits ist eine Abblastemperatur oberhalb 164O⁰C häufig praktisch unnötig, und wenn eine höhere Abblastemperatur zur Behandlung einer sehr geringen Menge einer bestimmten Stahlqualität erforderlich ist, ist es häufig aus gesamtökonomischen Gründen vorteilhaft, den geschmolzenen Stahl in dem zweiten Frischungsofen zu erwärmen ♦

V. Die direkte Verbindung mit einem zweiten Frischungsofen mit Verkohlungs- und Entkohlungseinrichtungen und insbesondere mit Heiz- und Kühleinrichtungen Da bei dem erfindungsgemäßen Konverterbetrieb der Abblas-Kohlenstoffgehalt ßlj im wesentlichen konstant ist, muß die Einstellung des gewünschten Kohlenstoffgehalts für

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das fertige Erzeugnis in dem zweiten Frischungsofen durchgeführt werden. Als zweiter Frischungsofen kann zu diesem Zweck ein Vakuumofen, wie ein ISH-_r DH- oder VOD-Ofen verwendet werden; alternativ kann der geschmolzene Stahl durch Einleiten von Schutzgas bei gleichzeitiger Abdichtung gegenüber der Luft umgerührt werden. In jedem Fall muß das Entkohlen durch Sauerstoffblasen und das Verkohlen durch Zugabe von kohlenstoffhaltigem Material erfolgen.

Wenn der zweite Frischungsofen eine Heizfunktion, etwa durch Erzeugen von Oxidationswärme durch Sauerstoffblasen und elektrisches Aufheizen, sowie eine Kühlfunktion hat, etwa durch Zugabe eines Kühlmittels, so kann man eine ■ reproduzierbare Abblastemperatur erreichen, die den Gesamtwirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit verbessern kann.

Beispiele

in der nachstehenden Tabelle werden einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele mit dem Stand der Technik verglichen.

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	M O) +J	Heißmetallverh. (%)	Beispiel 1 der Erfindung	Beispiel 2 der Erfindung	Stand
	M >	/~5χ7γχτα geschmolzenen Roh- eisen	Abblaskonstante im Bereich hohen Kohlenstoffge- halts	Abblaskonstante im Bereich hohen C-Gehalts und ba. einer konstanten Temperatur	der Technik
	i	Heißmetallverh. χ /ßi/i im geschmolzenen Roheisen	5600	3200	6500
		gebrannter Kalk:kg/t(Rohei-	90 - 100	90 - 100	84 - 100 ■*
Anzahl der Beschickungen		Eisenerz:kg/t (Roheisen)	0.25 - 0.50	0.25 - 0.50	0.25 - 0.60
		Fe-Mn-Erz:kg/t(Roheisen)	25 - 45	25 - 45	21 - 60
		Blasmenge Nm/t(Roheisen)	38 - 42	38 - 42	36 - 44
		Abblasgehalt fcj %	40-60	50 - 70	20 - 70
		Abblasgehalt /Ün/ %	8-0	8.0	2.2 - 6.5
		Abblasgehalt /$J %	43 - 46.	41-45	44-50
	S	Abblasgehalt (T-Fe) % in der Schlacke	0.105(0=0.015}	0.102(σ = 0.012)	0.072{σ=0.029)
		Abblasgehalt (CaO)/(SiO-) in der cpj-,ι ^_rvr> ■*	0.26(σ =0.025)	0.27 (σ =0-021)	0.16 (σ =0.038;
sse	Abblastemperatur (⁰C)	0.0156(0=0.0021)	0.0161(0=0.0018)	0.0134 (ö=»0JX>34>
gebni	Heizverhältnis der beiden /(^-Temperaturen (%)	13.6{σ = 2.09)	13.1(σ =1.98)	18.1(σ=2.87)
U W	erneutes Blasen (%)	3.32(0 =0.15)	3.36(0 =0.14)	3.53 (CP=O. 24)
Behandlungsdauer (min)	1636 (σ =13)	1620 (O =8)	1640 (σ=15)
Anzahl der geblasenen Beschickungen	87	94
Anzahl der karbonisierten Rpsch-inkungeT}	3.8	1.8	13.5
Ausbeute von gefrischtem Stahl durch den Konverter	17.3	19.5 ■■-.	14.5
Lebensdauer des feuerfesten Materials des Konverters (Anzahl der Heizzyklen)	3615	2911
Lebensdauer der feuerfesten Materialien der Pfanne (Anzahl der Heizzyklen)	815	513	985 . ., ,.,··■.„
erforderliche Menge an Al kg/t (gefrischtem Stahl)	95.85	96.05	95.01 -:#;~\|
1512	2010	1124 :· ■·-'■* J ,_._τ . „ . .. J
85	97	69 ■·*
0.98	1.11	1.10

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- Bei jedem Beispiel in der Tabelle wurden 350 t geschmolzenen Stahls pro Beschickung in einem Konverter unter den in der Tabelle angegebenen Bedingungen Sauerstoff-geblasen, die Zusammensetzung bei einer Vakuum-Entgasungsbehandlung entsprechend der endgültigen Anwendung abgestimmt und zu Strängen gegossen (Strangguß).

Beim Beispiel 1 wurde lediglich der Abblas-Kohlenstoffgehalt ßZj konstant auf 0,105 % eingestellt,und im Beispiel 2 wurde zusätzlich die Abblastemperatur konstant auf T620⁰C eingestellt.

Wie sich aus den Ergebnissen der Beispiele 1 und 2 ergibt, ist die Erfindung in vorteilhafter Weise geeignet, die Frischungswirkung eines Konverters auf hohem Niveau zu stabilisieren und insbesondere die Entphosphorisierungswirkung des Konverters zu verbessern und zu stabilisieren, so daß man einen Abblas-Phosphorgehalt /Pj erhalten kann, der die Anforderungen an den Standard-Phosphorgehalt im fertigen Produkt selbst dann sehr gut erfüllt, wenn eine Schlackenzusammensetzung mit niedrigem FeO-Gehalt verwendet wird, die bisher zur Entphosphorisierung als ungeeignet angesehen worden ist.

Daher können die erfindungsgemäßen Vorteile bei Absenkung des (FeO)-Gehalts in der'Schlacke erzielt werden; es ergeben sich insbesondere die folgenden Vorteile:

1) eine Verbesserung der Ausbeute an gefrischtem Stahl: die Ausbeute ist um mindestens 0,3 % gegenüber dem Stand der Technik verbessert.

2) Verringerung der pro t gefrischten Stahls erforderlichen Legierungsmenge: Da der Abblas-Mangangehalt /MßJ auf 0,20% oder höher stabilisiert werden kann, kann die Fe-Mn-Menge, die pro Tonne gefrischten Stahls erforderlich ist, erheblich verringert werden. Da ferner die erhaltene Schlacke einen geringen FeO-Gehalt sowie eine hohe Viskosität aufweist,

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ist :die bei dem Abstich abgegebene Gesamtmenge an FeO gering, so daß die Ausbeute der Legierungselemente, wie Al und Si, die während des Abstichs oder im zweiten Frischungsofen zugegeben werden, erheblich verbessert wird.

3) Verbesserung der Lebensdauer des feuerfesten Materials im Konverter und in der Pfanne:

wegen der erhaltenen hochviskosen Schlacke ist der Abrieb der feuerfesten Materialien durch die Schlacke gering, so daß die Lebensdauer des feuerfesten Materials um etwa 30%

verbessert wird. Da ferner die Abblasbedingung mit konstant niedriger Temperatur aufrechterhalten wird, wird die Lebensdauer des feuerfesten Materials erheblich um 50 bis 100 % verbessert.
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4) Verbesserung der Kapazität:

Da die Blasendpunkte stabilisiert werden können, wird die Variation des Intervalls zwischen den einzelnen Abstichen verringert. Dies hat den Vorteil, daß das Vierfach-Stranggießen stabilisiert wird, wenn das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise in Verbindung mit dem Stranggießen durchgeführt wird.

5) Verbesserung der Qualität der Endprodukte:

wie vorstehend ausgeführt, ist die aus der Pfanne abgegebene Gesamtmenge an FeO geringer, und die Reaktivität der Schlacke mit dem geschmolzenen Stahl in der Pfanne ist gering, so daß nichtmetallische Einschlüsse niedriger gehalten werden können; dadurch ergibt sich eine erhebliche Verbesserung der Oberfläche und der inneren Güte des fertigen Produkts im Vergleich zum Stand der Technik.

Materialanteile (Gehalt) bezogen auf Roheisen oder Stahl sind vorstehend meist mit eckiger Klammer - /~_7 ~ ^un^ bezogen auf

Schlacke meist mit runder Klammer - ( ) - gekennzeichnet.

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Claims

VOSSIUS- VOSSIUS TAUCH-NE-R -HE-U N EMAN N RAUH SIEBERTSTRASSE 4. · BOOO MÜNCHEN OB · PHONE: (OHQ) 4-7 4O 70 CABLE: EJ E N 7 OL PA TC NTM DNCHK N -TELEX 0-204.UUVOPAT D u.Z.: R 079 (He/DP) 17.3.1981 Case: 7078 NIPPON STEEL CORPORATION Tokyo, Japan » verfahren zum Frischen von geschmolzenem Roheisen oder Stahl " Patentansprüche

1. Verfahren zum Frischen von geschmolzenem Roheisen oder Stahl, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) kontinuierliches Behandeln von mindestens vier Beschickungen durch Sauerstoffblasen in einem Konverter und Unterbrechen des Sauerstoffblasens bei einem Abblasekohlenstoff gehalt im Bereich von O₇09 bis 0,15 %,

b) Abstechen des erhaltenen geschmolzenen Stahls aus dem Konverter und

c) zweites Frischen des geschmolzenen, aus dem Konverter abgestochenen Stahls zur Erzielung des gewünschten Kohlenstoffgehalts.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim zweiten Frischen mindestens eine Aufkohlung und/oder eine Entkohlung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoffblasen bei einer Temperatur von 1600 bis 1640⁰C beendet wird und daß die Temperatur des aus dem Konverter abgestochenen, geschmolzenen Stahls auf die gewünschte Gußtemperatur eingestellt wird.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation des Produkts aus dem Siliziumgehalt (Si in %) in dem geschmolzenen Roheisen und dem Heißmetallverhältnis auf +_ 1 0 gehalten wird, daß die Variation der Menge der Hilfsstoffe auf +_ 5 % eingestellt wird und daß die Beschickung der Hilfsstoffe bei jedem Blasen bei im wesentlichen der gleichen Stufe erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 5 kg Fe-Mn-Erz/t Roheisen während des Blasens zugegeben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Frischen durch Sauerstoffblasen in einem Vakuum-Entgasungsbehälter erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Vakuum-Entgasungsbehälter ein RH-Entgasungsbehälter verwendet wird.

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