DE3110321C2

DE3110321C2 - Verfahren zum Frischen von flüssigem Roheisen oder Stahl

Info

Publication number: DE3110321C2
Application number: DE3110321A
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: 1986-06-19
Also published as: JPS56130420A; AU6845081A; GB2072706A; GB2072706B; JPS5925007B2; US4358313A; IT1136921B; IT8120302A0; DE3110321A1; BR8101537A

Abstract

Das Frischen von geschmolzenem Roheisen oder Stahl in einem Konverter erfolgt durch kontinuierliches Sauerstoffblasen von mindestens vier Füllungen des Konverters bis zu einem Kohlenstoffgehalt von 0,09 bis 0,15%. Außerdem wird der geschmolzene Stahl einer zweiten Frischung unter Zugabe oder Entnahme von Kohlenstoff unterworfen.

Description

dadurch gekennzeichnet,

f) daß die Variation des Produkts aus Siliziumgehalt (Si in %) in dem flüssigen Roheisen und dem Heißmetallverhältnis auf ± 10 gehalten wird,

g) daß die Variation der Menge der zugesetzten HilfsStoffe auf ± 5% eingestellt wird und

h) daß die Beschickung der Hilfsstoffe bei jedem Blasen bei im wesentlichen der gleichen Stufe erfolgt

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, flüssigen Stahls auf die gewünschte Gießtemperatur eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 5 kg Fe-Mn-Erz/l Roheisen während des Blasens zugegeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Frischen durch Sauerstoffblasen in einem Vakuum-Entgasungsbehälter erfolgt

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Vakuum-Entgasungsbehälter ein RH-Enlgasungsbehälter verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Frischen von flüssigem Roheisen oder Stahl, bis zu einem gewünschten Kohlenstoffgehalt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In den letzten Jahren ist das vorherrschende Verfahren zum Herstellen von Eisen und Stahl, das sogenannte Hochofen-Konverterverfahren. Das Hauptfrischen erfolgt bei diesem Verfahren durch Entfernen von Kohlenstoff und Phosphor aus dem flüssigen Hochofeneisen im Konverter.

Bei üblichen Konverter-Verfahren zum Herstellen von Stahl wird der vorgegebene Kohlenstoffgehalt der Abfangcharge, d. h. nach Beendigung des Sauerstoffblasens, entsprechend dem im Endprodukt zu erzielenden, vorgegebenen Kohlenstoffgehalt variiert, und entsprechend werden die Sauerstoffblasbedingungen verändert.

Die Variation des Kohlenstoffgehalts der Abfangcharge von Beschickung zu Beschickung verursacht notwendigerweise erhebliche Schwankungen des FeO-Gehalts in der Schlacke, was wiederum erheblich die Aufnahmefähigkeit der Schlacke für Phosphor beeinflußt. Aus diesem Grund dient üblicherweise das Sauers'offblasverfahren dazu, den FeO-Gehalt in der Schlacke zu erhöhen und damit einen Phosphorgehalt der Abfangcharge zu erzielen, der die üblichen Spezifikationen hinsichtlich des Phosphorgehalts des Endproduktes erfüllt. Derartige

Änderungen der Betriebsbedingungen von Beschickung zu Beschickung sowie die Verfahrensführung mit der vorstehenden Schlacke mit hohem FeO-Gehalt führen jedoch zwangsläufig zu einer metallurgischen Behandlung, die erheblichen Wechseln der verschiedenen Betriebsbedingungen unterworfen ist; dadurch wird die Reproduzierbarkeit der gewünschten Betriebsbedingungen verschlechtert und letztlich ein instabiler Betrieb mit erhöhten Betriebskosten verursacht.

Um die vorstehenden Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden, ist das sogenannte dynamische Steuerverfahren vorgeschlagen worden, um den üblichen Betriebsablauf, der wesentlichen Schwankungen unterworfen ist, zu steuern. Bei diesem Verfahren werden die Badzusammensetzung und -temperatur beim Sauerstoffblasen gemessen, und der Blasverlauf wird auf der Basis der Zwischenmessungen geändert und abgeglichen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß dieses Verfahren nicht gleichzeitig den gewünschten Kohlenstoffgehalt und die gewünschte Temperatur der Abfangcharge bei einem Wirkungsgrad von 80% oder mehr oder das erneute Blasen auf 10% oder weniger einhalten kann.

Aus »Stahl und Eisen« 99 (1979) Nr. 1, Seiten 18 bis 23 ist ein Verfahren zum Frischen von Stahl in einem Konverter und einer DH-Vakuumanlage bekannt, bei dem die Schmelzen bei einem Kohlenstoffgehall von 0,05% aus dem Konverter abgestochen, der Kohlenstoffgehalt danach auf 0,03 bis 0,04% reduziert und die Schmelze mit diesem Kohlenstoffgehalt einer DH-Vakuumanlage zugeführt wird, in der der Kohlenstoffgehalt des Stahles auf den gewünschten Wert eingestellt wird.

Aus »Stahl und Eisen« 88 (1968) S. 153 bis 159 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Sauerstoffblascn bei einem Kohlenstoffgehalt des geschmolzenen Stahles im Bereich von 0,09 bis 0,15% abgebrochen und der Stahl

& abgestochen wird.

J' Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, be! einem Verfahren der eingangs beschriebenen

'% Art reproduzierbare Betriebsbedingungen einzuhalten und die Belastung des Konverters und damit die Be-

f. triebskosten zu verringern.

'': Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, gelöst Vorteil-

[" hafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

h Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt der Abfangcharge und den Frischungskosf en in einem RH- Kon verter-Verfahren,

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

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

F i g. 4 die Beziehung zwischen der Menge an zugegebenem Fe-Mn-Erz und dem Phosphorgehalt bzw. dem Mangangehalt der Abfangcharge,

F i g. 5 die Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt der Abfangcharge im Stahl und dem Gesamteisengehalt [T- Fe] bzw. dem Phosphorgehalt der Abfangcharge im Stahl,

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

F i g. 7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der allmählichen Absenkung des Gesamteisengehalts der Abfangcharge in der Schlacke, wenn das Frischen mit konstant hohem Kohlenstoffgehalt der Abfangcharge kontinuierlich durchgeführt wird.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird durch die F i g. 1 erläutert, wobei die Horizontalachse den Kohlenstoffgehalt der Abfangcharge im Stahl angibt. 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 Ckombiniert die Linien A und B.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine konsistente, kommerzielle 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 (FeO)-Gehalt in der Schlacke auf den niedrigstmöglichen Wert eingestellt wird, während der Phosphorgehalt der Abfangcharge im Roheisen oder Stahl auf einen Bereich eingestellt wird, der die Standardbedingungen des Endprodukts erfüllt. Dadurch werden die Veränderungen der Blasbedingungen, wie der Umfang des normalen Blasens, vermindert. Erfindungsgemäß erzielt man u. a. die nachstehenden Vorteile:

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:

a) die Mischbedingung der Hauptsubstanzen und der Hilfsstoffe, die dem Konverter zugegeben werden sollen, sowie die zeitliche Abfolge zum Beschicken dieser Stoffe sowie die Bedingung zur Schlackenbildung und die Temperatur der Abfangcharge werden konsistent (reproduzierbar) durchgeführt, um die Schwankungen des Phosphorgehalts [P] der Abfangcharge zu verringern;

b) in der Abfangs- und Mittelstufe beim Elasen wird Fe-Mn-Erz zugegeben, um eine frühe Schlackenbildung und Entphosphorisierung zu unterstützen und den Mangangehalt [Mn] der Abfangcharge auf hohem Niveau mit Hilfe der Maßnahme zu stabilisieren;

c) der Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge wird auf einen konstanten Wert in dem Bereich mit hohem Kohlenstoffgehalt eingestellt, um den FeO-Gehalt (FeO) der Abfangcharge in der Schlacke auf niedrigem Niveau zu stabilisieren;

d) nach dem Abstich aus dem Konverter wird der Kohlenstoffgehalt [C] fein eingestellt, indem in einem sekundären Frischungsbehälter Kohlenstoff zugegeben oder entfernt wird, beispielsweise in einem RH-Vakuumentgasungsbehälter, der mit einer Sauerstoff-Blasvorrichtung versehen ist.

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 [Si], die dem Konverter zugeführt wird, in einem bestimmten Bereich gehalten.

Zu diesem Zweck wird das Produkt aus dem [Si]-Anteil in % im geschmolzenen Roheisen und dem Heißmetallverhältnis auf einen konstanten Bereich eingestellt. Wenn die Variation groß ist, wird der vorstehende konstante Bereich durch Einstellen des Heißmetallverhältnisses aufrechterhalten; wenn jedoch der Wert um mehr als ±10,0 innerhalb des Bereiches liegt, so treten keine erheblichen Probleme auf, selbst wenn ein konstantes Heißmetallverhältnis aufrechterhalten wird, und die Variation des Phosphorgehalts [P] der Abfangcharge kann minimalisiert werden. Dann wird gebrannter Kalk in einer konstanten Menge innerhalb eines konstanten Bereichs zugegeben, wobei der Zeitablauf bei der Beschickung reproduzierbar gehalten wird. Wenn

ίο etwa gemäß Beispiel 1 die Menge an zuzugebendem gebranntem Kalk auf (4,0 ± 0,2) kg/t Roheisen, insbesondere auf ±5% außerhalb de« vorgegebenem konstanten Bereichs eingestellt wird, kann das Verhältnis von CaCVSiO₂ in der Schlacke im Bereich von 3,3 ± 0,3 stabilisiert werden, und die Variation des Phosphorgehalts [P] der Abfangcharge wird gemäß F i g. 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 gebrannten Kalk 50% am Anfang des Blasvorgangs und 25% jeweils 4 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-Erz und Dolomit wesentlich, wobei vorzugsweise die Zugabemengen innerhalb ± 10% der vorgegebenen konstanten Mengen gehalten werden.

II. Fe-Mn-Erz wird in einer Menge von mindestens 5 kg/t Roheisen zugegeben,
um den Mangangehalt [Mn] der Abfangcharge zu erhöhen und eine frühere Schlackenbildung

zu unterstützen

Das Fe-Mn-Erz wird zugegeben, um die Wirkung des konstanten Kohlenstoffgehalts [C] der Abfangcharge 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 F i g. 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 Phosphorgehalt [P] der Abfangcharge aufgrund der geringen Entphosphorisierung durch die 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 Phosphorgehalt [P] der Abfangcharge innerhalb eines Bereichs von 0,012 bis 0,018% stabilisiert werden, und der Mangangehalt [Mn] der Abfangcharge ist ebenfalls auf 0,20% oder höher stabilisiert

Wie sich aus dem vorstehenden ergibt, unterstützt die Zugabe von Fe-Mn-Erz in der Anfangsstufe des Blasens die Kalkverflüssigung, und zwar wegen des erniedrigten Schmelzpunktes der Schlacke, hervorgerufen durch den erhöhten (MnO)-Gehalt; diese Zugabe bewirkt auch eine Entphosphorisierung in einem niedrigen Temperaturbereich. In der Mittel- und Endstufe wird das Erz reduziert, um den Mangangehalt [Mn] im Stahlbad zu erhöhen; dies trägt zur Stabilisierung des (FeO)-Gehalts auf niedrigem Niveau bei.

III. Konstanter Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge in einer Zone
mit hohem Kohlenstoffgehalt

In F i g. 5 ist die Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge und dem Gesamteisengehalt (T-Fe) der Abfangcharge in % sowie der Phosphorgehalt [P] der Abfangcharge beim Abblasen mit konstantem, vorgegebenem Abblas-Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge im Vergleich zu einem bekannten Verfahren dargestellt, bei dem der Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge von Beschickung zu Beschickung

so variiert

Beim üblichen Verfahren wird ebenfalls der Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge erhöht und damit der erhaltene Gesamteisengehalt (T- Fe) in % in der Schlacke abgesenkt; wenn jedoch 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 die Verfahrensführung in dieser Weise mehrere Male kontinuierlich wiederholt wird, so kann man einen Multiplikatoreffekt erzielen und eine Schlacke der Abfangcharge erhalten, deren Gesamteisengehalt (T- Fe) wesentlich niedriger liegt als bei üblichen Verfahren. Die Absenkung des Gesamteisengehalts (T- Fe) in der Schlacke durch kontinuierliches Aufrechterhalten des konstanten Kohlenstoffniveaus ist in der Zone mit dem Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge von 0,09% stark ausgeprägt Obwohl die Absenkung des Gesamleisengehalts (T-Fe) in der Schlacke und die Erhöhung des Mangangehalts [Mn] der Abfangcharge verstärkt werden, wenn der Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge auf einen Bereich mit höherem Kohlenstoffgehalt eingestellt wird, erschwert ein Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge 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 Frischungsstufc führt Bei Stahlqualitäten, bei denen der obere Grenzwert des Phosphorgehalts [P] der Abfangcharge 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 Kohlenstoffgehalts [C] der Abfangcharge in einen höheren Kohlenstoffbereich ausgedehnt werden.

Selbst bei der Bildung von Schlacke mit einem solch niedrigen Gesamteisengehalt (T-Fe) entspricht der Phosphorgehalt der Abfangcharge dem bei üblichen Verfahren, und zwar aufgrund der vorstehend erwähnten Unterstützung der Entphosphorisierung; daher kann ein höherer mittlerer Phosphorgehalt [P] der Abfangcharge angestrebt werden entsprechend der Abnahme der Variation der Phosphoranteile [P] der Abfangcharge.

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 F i g. 6); wenn der Phosphorgehalt [P] der Abfangcharge erhöht wird, ergibt sich keine nachteilige Auswirkung auf den Phosphorgehalt im Endprodukt. Die Absenkung des Gesamteisengehalts (T- Fe) in der Schlacke durch den konstanten Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge kann durch kontinuierliche Beibehaltung während mehreren Beschickungen, insbesondere mindestens vier Beschickungen (vgl. F i g. 7) erhöht werden. Die F i g. 7 zeigt die Ergebnisse, die man durch Blasen einer Füllung mit einem Blasendpunkt bei einem niedrigen Kohlenstoffgehalt von 0,06% [C] erhält, worauf die nachfolgenden Füllungen jeweils mit einem Blasendpunkt von 0,105% [C] kontinuierlich geblasen werden.

Wie sich in den Ergebnissen zeigt, nimmt der Gesamteisengehalt (T-Fe) in der Schlacke nur allmählich ab, und es sind etwa vier Füllungen erforderlich, bevor er sich auf einem niedrigen Niveau stabilisiert. Dies kann daher rühren, daß Teile der bei vorangehenden Füllungen gebildeten Schlacke an der Ofenwand haften bleiben, von dieser abgestreift und nahe den Blasendpunkten der anschließenden Füllungen in die Schlacke eingeleitet werden. Wenn jedoch die Mischbedingung der Beschickungsstoffe sowie die Bedingungen der Abfangcharge 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 Temperatur der Abfangcharge auf niedrigem Niveau

Wenn eine konstante Temperatur der Abfangcharge neben dem konstanten Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge aufrechterhalten wird, kann der Konverterbetrieb mit geringeren Variationen der Zusammensetzung und Temperatur der Abfangcharge durchgeführt werden. Die Stabilisierung der in dieser Weise erhaltenen Bedingungen führt zu einer Verbesserung bei gleichzeitiger Erzielung des gewünschten [C]-Gehalts und der Temperatur sowie zu einer erheblichen Absenkung des Anteils des erneuten Blasens und führt zu einer reproduzierbaren Intervalldauer zwischen den einzelnen Abstichen des Konverters. Ferner ermöglicht die reproduzierbare Temperatur der Abfangcharge konstante Ofentemperatur und trägt dazu bei, daß der geschmolzene Stahlbehälter gedreht werden kann; dies führt zu einer Verminderung der Pfannentemperatur und ihrer Schwankungsbreite, so daß die Abstichtemperatur nahe dem unteren Grenzwert des üblichen Variationsbereichs konstant gehalten werden kann. Daher kann die 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 gewünschten Kohlenstoffgehalts [C] und der Temperatur der Abfangcharge. In diesem Fall variiert die einzustellende Temperatur der Abfangcharge in Abhängigkeit von der Abstichkapazität pro Beschickung, von der Qualität des behandelnden Stahls, von dem zweiten Frischen und von dem Gießverfahren, das bei der Stahlherstellung angewendet wird; es ist jedoch vorteilhaft, das Blasen mit dem Ziel zu beenden, eine konstante Temperatur in dem Bereich von 1600 bis 164O⁰C zu erreichen, da bei einer Temperatur unterhalb 1600⁰C die Probleme aufgrund der Temperaturabweichung nach dem Abstich erheblich zunehmen; andererseits ist eine Temperatur der Abfangcharge oberhalb 1640⁰C häufig praktisch unnötig, und wenn eine höhere Temperatur 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 erwär

V. Die direkte Verbindung mit einem zweiten Frischungsofen mit Aufkohlungs- und Entkohlungs-

einrichtungen und insbesondere mit Heiz- und Kühleinrichtungen

Da bei dem erfindungsgemäßen Konverterbetrieb der Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge im wesentlichen konstant ist, muß die Einstellung des gewünschten Kohlenstoffgehalts für das fertige Erzeugnis in dem zweiter. Frischungsofen durchgeführt werden. Als zweites Frischungsgefäß kann zu diesem Zweck ein Vauumofen wie ein RH-, DH- oder VOD-Ofen verwendet werden; alternativ kann der geschmolzene Stahl durch Einleiten von Schutzgas bei gleichzeitiger Abdichtung gegenüber der Luft umgerührt werdea In jedem Fall muß das Entkohlen durch Sauerstoffblasen und das Aufkohlen durch Zugabe von kohlenstoffhaltigem Material

^e Wenn' der zweite Frischungsofen eine Heizfunktion, etwa durch Erzeugen von Oxidationswärme durch Sauerstoffblasen und elektrisches Aufheizen, sowie eine Kühlfunktion hat, etwa durch Zugabe eines Kuhlmittels, so kann man eine reproduzierbare Temperatur der Abfangcharge, die den Gesamtwirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit verbessern kann.

Beispiele

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

Beispiel 1	Beispiel 2	Stand
der Erfindung	der Erfindung	der Technik
Abblaskonstante	Abblaskonstante
im Bereich hohen	im Bereich hohen
Kohlenstoffgehalts	C-Gehalts und bei
	einer konstanten
	Temperatur

Anzahl der Beschickungen Konverter Heißmetal!verh.(%) [Si]% im geschmolzenen Roheisen Heißmetallverh. χ [Si]⁰Zb im geschmolzenen Roheisen gebrannter Kalk: kg/t Roheisen Eisenerz: kg/t Roheisen Fe-Mn-Erz:kg/t Roheisen Blasmenge Nm/t Roheisen Abblasgehalt [C]% Abblasgehalt [Mn]% Abblasgehalt [P]%

Abblasgehalt (T- Fe)% in der Schlacke Abblasgehalt (CaO)/(SiO₂) in der Schlacke Abblastemperatur (° C) Heizverhältnis der beiden [C]-Temperaturen (%)

erneutes Blasen (%) RH Behandlungsdauer (min) Anzahl der geblasenen Beschickungen

Anzahl der kabonisierenden Beschickungen Ergebnisse Ausbeute von gefrischtem Stahl durch den Konverter Lebensdauer des feuerfesten Materials des Konverters (Anzahl der Heizzyklen) Lebensdauer der feuerfesten Materialien der Pfanne (Anzahl der Heizzyklen) erforderliche Menge an Al kg/t (gefrischtem Stahl)

5600

90-100

0,25-0,50

25-45

38-42

40-60

8,0

43-46

0,105(<7= 0,015)

0,26 (σ= 0,025)

0,0156(ff = 0,0021)

13,6 (σ= 2,09)
3,32(<7=0,15)
(σ= 13)
87

3,8

17,3

3165

815

95,85 1512 85 0,98

3200

90-100

0,25-0,50

25-45

38-42

50-70

8,0

41-45

0,102 (ff= 0,012)

0,27 (σ= 0,021)

0,0161 (σ = 0,0018)

13,1 {σ= 1,98)
3,36(σ=0,14)
1620(<7=8)
94

1,8

19,5
2911
513

96,05
2010
97
1,11

6500

84-100

0,25-0,60

21-60

36-44

20-70

2,2-6,5

44-50

0,072 (σ = 0,029)

0,16(^=0,038)

0,0134

(σ = 0,0034)

18,1 (σ = 2,87)

3,53 {σ= 0,24)

1640((7= 15)

74

13,5

14,5

985

95,01

1124

69

1,10

Bei jedem Beispiel in der Tabelle wurden 3501 geschmolzenen Stahls pro Beschickung in einem Konverter unter den in der Tabelle angegebenen Bedingungen mit Sauerstoff verblasen, die Zusammensetzung bei einer Vakuum-Entgasungsbehandlung entsprechend der endgültigen Anwendung abgestimmt und zu Strängen gegossen (Strangguß)

Beim Beispiel 1 wurde lediglich der Kohlenstoffgehalt [C] der Abfangcharge konstant auf 0,105% eingestellt, und im Beispiel 2 wurde zusätzlich die Temperatur konstant auf 1620° C 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 [P] 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 Mangangehalt [Mn] 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, 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 wurden, erheblich verbessert wird.

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

wegen der erhaltenen hochviskosen Schlacke werden die feuerfesten Materialien durch die Schlacke nur geringfügig angegriffen, so daß die Lebensdauer des feuerfesten Materials um etwa 30% verbessert wird. 5 Da ferner die Bedingung der Abfangcharge bei konstant niedriger Temperatur aufrechterhalten wird, wird die Lebensdauer des feuerfesten Materials erheblich um 50 bis 100% vergrößert.

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 bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in io Verbindung mit dem Vielfach-Strangguß dieser stabilisiert 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 15 Oberfläche und der inneren Güte des fertigen Produkts im Vergleich zum Stand der Technik.

Materialanteile (Gehalt) bezogen auf Roheisen oder Stahl sind vorstehend zumeist mit eckiger Klammer — [ ] — und bezogen auf Schlacke meist mit runder Klammer — ( ) — gekennzeichnet.

20

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Frischen von flüssigem Roheisen oder Stahl bis zu einem gewünschten Kohlenstoffgehalt, durch

a) Sauerstoffblasen in einem Konverter,

b) Abstechen des erhaltenen flüssigen Stahls aus dem Konverter, und

c) zweites Frischen des flüssigen, aus dem Konverter abgestochenen Stahls zur Erzielung des gewünschten Kohlenstoffgehalts, wobei

d) das Sauerstoffblasen im Konverter bei mindestens vier aufeinanderfolgenden Beschickungen unter konstanten Bedingungen durchgeführt und

e) das Sauerstoffblasen jeweils bei einem Kohlenstoffgehalt des flüssigen Stahls im Bereich von 0,09 bis 0,15% abgebrochen und der Stahl abgestochen wird,