DE3637059A1

DE3637059A1 - Verfahren zur entfernung von schwefel und wasserstoff aus stahl

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Publication number: DE3637059A1
Application number: DE19863637059
Authority: DE
Inventors: William G Wilson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-11-21
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1987-05-27
Also published as: FR2593520A1; CA1285772C; GB2183251B; GB2183251A; US4681625A; GB8626508D0

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur gleichzeitigen Entgasung und Entschwefelung von Stählen, durch die sowohl die Gas- als auch Schwefelgehalte der Stähle auf niedrige Werte vermin dert werden können.

Die optimalen Bedingungen für die Eliminierung von Wasserstoff aus Stahl bestehen darin, Stahltröpfchen durch ein Vakuum zu leiten, wie es in der Gießpfanne zum Gießpfannenentgasen und in der Gießpfanne zum Blockentgasen der Fall ist. Beim Ar beiten mit einem Pool aus geschmolzenem Stahl wird eine optimale Wasserstoffentfernung erreicht, wenn ein Strom von kleinen Bläschen von Inertgas durch den geschmolzenen Stahl geleitet wird, da die Wasserstoffentfernung durch Durchleiten von Gas durch Diffusion des Wasserstoffs in dem Stahl in die Bläschen hinein bewirkt wird, was darauf zurückzuführen ist, daß der Wasserstoffdruck in den Inertgasbläschen geringer ist als der Wasserstoffdruck in dem flüssigen Stahl. Je größer die Anzahl der Bläschen ist, desto größer ist die spezifi sche Oberfläche der Bläschen bei der gleichen Strömungsge schwindigkeit des Gases. Obgleich das Durchleiten von großen Bläschen von Inertgas durch den geschmolzenen Stahlpool die am wenigsten wirksame Methode zur Wasserstoffentfernung ist, hat sich diese Methode doch als dazu geeignet erwiesen, Was serstoff bis auf Werte zu entfernen, die gerade geringfügig größer sind als 1 Teil pro Million (ppm). Dies ist der Wasser stoffgehalt, der unter Verwendung eines Dortmund-Hoerder(DH)- Vakuumentgasers und dergleichen erhalten werden kann.

Die Entschwefelung wird optimiert, wenn ein Strom von klei nen Tröpfchen durch eine Entschwefelungsschlacke geleitet wird. Es ist gezeigt worden, daß das Ausmaß der Schwefelent fernung, das erhältlich ist, wenn kleine Metalltröpfchen der Entschwefelung ausgesetzt sind, zehnmal größer ist als in dem Fall, in dem die Entschwefelung in der Weise durchgeführt wird, daß große Pfannen von Stahl, zu denen Entschwefelungs schlacken zugesetzt worden sind, gerührt werden.

Jede beliebige Technologie, die Schwefel entfernt, ist gleich falls dazu wirksam, um Sauerstoff aus Stahl zu entfernen. Dazu kommt noch, daß gezeigt worden ist, daß, wenn Stähle und Schlacken mit hohem Kalkgehalt miteinander gerührt wer den, eine Verminderung des Sauerstoffgehalts bis zu sehr kleinen Werten erhalten werden kann. Alle Verfahrensweisen, die entschwefeln, sollten daher auch als Methoden zur Ent fernung von Sauerstoff angesehen werden.

Es ist festgestellt worden, daß Phosphor aus Stahl eliminiert werden kann, wenn der Sauerstoffgehalt des Stahls auf sehr niedrige Werte vermindert worden ist. Bei den sehr niedrigen Sauerstoffgehalten, die kombiniert mit der Verwendung von Schlacken auf Kalkbasis erfindungsgemäß erhalten werden kön nen, können die Bedingungen erreicht werden, die zur Ent fernung von Phosphor aus Stahl notwendig sind.

Es ist festgestellt worden, daß Stähle mit niedrigen Schwe fel- und Sauerstoffgehalten für eine Absorption von Wasserstoff und Stickstoff, denen sie ausgesetzt sein können, besonders anfällig sind. Die Wasserstoffquellen schließen Wasserdampf in der Luft, vom Kalk in Schlacken, die nicht vorgesintert worden sind, absorbiertes Wasser, Wasser, das von einer klei nen Menge von Calcium enthaltender Schlacke, die oftmals mit Ferrolegierungen einhergeht, absorbiert ist, und Wasser, das in den Ferrolegierungen und Metallen, die zu den Schmelzen gegeben werden, okkludiert ist, ein. Wasser kann ebenfalls in Entschwefelungsschlacken okkludiert sein, genauso wie das Wasser, das von dem Kalk absorbiert ist. Die Menge von Wasser, die in einem dieser Materialien okkludiert ist, nimmt mit einer Verringerung ihrer Teilchengröße zu, da die spezifische Oberfläche zunimmt, wenn die Teilchengröße ab nimmt. Schlacken, Ferrolegierungen und Metalle, die zu kleinen Größen zerkleinert worden sind, welche zur Einführung in Stahl unter Verwendung der Einspritztechnologie geeignet sind, können große spezifische Oberflächen haben, die sie da für empfänglich machen, große Mengen von okkludierter Feuch tigkeit aufzuweisen.

Die Entschwefelung wird auch verstärkt, wenn die Menge von Metall, die entschwefelt wird, minimalisiert wird und das Rühren maximalisiert wird. Die Entschwefelung von großen Gießpfannen, die von Stahl voll sind, ist deswegen langsamer, weil die Entschwefelung hauptsächlich an der Schlacke-Metall- Grenzfläche erfolgt. Damit der gesamte Stahl in einer Gieß pfanne an die Schlacke-Metall-Grenzfläche gelangt, sind lange Rührzeiten erforderlich, wobei die Rührwirkung durch das Ausmaß des Freibords in der Gießpfanne beschränkt ist.

Die Schlacken, die dazu imstande sind, Stahl am besten zu entschwefeln, sind ebenfalls solche, die gegenüber den Gieß pfannenauskleidungen am stärksten erodierend sind. Damit diese Schlacken, die mit höheren Geschwindigkeiten zu niedri geren Schwefelgehalten entschwefeln, verwertet werden können, muß verhindert werden, daß solche Schlacken in Kontakt mit den Gießpfannenauskleidungen an einem speziellen Ort in der Gießpfannenauskleidung, z.B. der Schlackelinie, auf einer mit Stahl gefüllten Gießpfanne kommen, zu der solche Schlac ken bei herkömmlichen Entschwefelungsverfahren gegeben werden. Die langen Rührzeiten, die erforderlich sind, damit der ge samte Stahl in der Gießpfanne mit den Entschwefelungsschlac ken in Kontakt kommt, ermöglicht es, daß die Schlacken die Gießpfannenauskleidung bevorzugt an der Verbindung zwischen der Schlacke und Metall erodieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht die optimalen Bedingungen für die Wasserstoffentfernung aus Stahl und die rasche Ent schwefelung zu niedrigen Werten vor, wobei Schlacken verwen det werden, die im allgemeinen bei herkömmlichen Entschwe felungstechniken gegenüber Gießpfannenauskleidungen als zu erodierend angesehen werden.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Entfernung von Wasserstoff und Schwefel aus Stahl zur Verfügung gestellt, bei dem ein Strom eines Stahls, der einen niedrigen Sauer stoffgehalt aufweist und von Schlacke frei ist, in ein verti kales Rohr in einer Gießpfanne geleitet wird. Die Zusammen setzung des Rohrs sollte mit dem Stahl, der durch das Rohr nach unten hin gegossen wird, verträglich sein. Das Rohr sollte am oberen Ende der Gießpfanne aufgehängt sein, und es sollte sich vom Boden der Gießpfanne bis zum oberen Ende der Gießpfanne erstrecken, wobei es sich sogar über die Gießpfan ne hinaus nach oben hin erstrecken kann. Es ist auch eine Einrichtung zur Zuführung eines Inertgases zum Boden des Rohrs vorgesehen. Das Metall, aus dem Wasserstoff und Schwe fel entfernt werden sollen, wird in dieses Rohr hinein abge gossen. Zur gleichen Zeit werden Entschwefelungsschlacken in das obere Ende des Rohr hineingegeben, und ein Strom von Inertgas wird am Boden des Rohrs vorgesehen. Ferrolegierungen und Metalle können in das Rohr zusammen mit der Schlacke ein gegeben werden, um die gewünschte chemische Zusammensetzung des Stahls zu erhalten, sowie dazu, um die Fähigkeit der Schlacke, Sauerstoff und Schwefel zu entfernen, zu verstär ken. Die Entschwefelung des Stahls wird innerhalb des Rohrs als Ergebnis der Rührwirkung, die durch den Strom des in das Rohr eintretenden Metalls erzielt wird, sowie der Rührwirkung des Gases, das vom Boden des Rohrs nach oben steigt, wobei ein inniger Kontakt zwischen der Schlacke, den Metallen, den Ferrolegierungen und dem Stahl erzeugt wird, bewerkstelligt. Da die Rührenergie innerhalb des Rohrs begrenzt ist, wird die Rührenergie nur von einem kleinen Teil des Stahls zu jedem ge gebenen Zeitpunkt verwertet, wodurch eine Rührwirkung mit sehr hoher Intensität erzielt wird, von der bekannt ist, daß sie die Entschwefelungsreaktion beschleunigt. Die Innenseite des Rohrs erhält einen Überzug von Schlacke aufgrund des heftigen Rührens, der seine Lebensdauer in Kontakt mit der Schlacke und dem heftig gerührten Stahl verlängert, wobei die Schlacke den Löffel schützt, der dazu verwendet wird, Proben des geschmolzenen Metalls aus einem Ofen zu erhal ten. Es sind feuerfeste Überzüge entwickelt worden, die beim Aufbringen auf Rohre, die als Sauerstofflanzen verwen det werden, die Lebensdauer der Sauerstofflanze im Vergleich zu einer nichtbeschichteten Lanze verlängern. Wenn die Auf lösungsgeschwindigkeit des Rohrs zu schnell war, dann konn te ein feuerfester Überzug, der ähnlich demjenigen war, wie er auf Sauerstofflanzen verwendet wurde, auf das Rohr auf gebracht werden, um seine Auflösungsgeschwindigkeit in dem Stahl zu verzögern. Der Strom des Inertgases vom Boden des Rohrs ist auch dazu imstande, Wasserstoff von dem Stahl zu entfernen.

Erfindungsgemäß kann der niedrige Sauerstoffgehalt, der zum Erhalt einer Entschwefelung erforderlich ist, dadurch er halten werden, daß man die gesamten Ferrolegierungen und Metalle, die zum Erhalt der gewünschten niedrigen Sauer stoffgehalte erforderlich sind, und Schlacke in das Rohr hineingibt, welches in die Gießpfanne eingesetzt ist, wenn der Strom von Metall mit hohem Sauerstoffgehalt in das Rohr eintritt.

Erfindungsgemäß können die Ferrolegierungen und Metalle, die mit der Schlacke in das Rohr hineingegeben werden, um den Sauerstoffgehalt auf niedrige Werte zu vermindern, alle die jenigen starken Desoxidationsmittel, wie Aluminium, Calcium, Seltene Erdmetalle, Titan, Zirkon und dergleichen, und Kom binationen dieser Materialien mit anderen Materialien und Metalloidmetallen, wie Eisen, Silicium und Kohlenstoff, die generisch als Ferrolegierungen bezeichnet werden, einschlie ßen.

Erfindungsgemäß kann der gewünschte Strom von Stahl, der einen niedrigen Sauerstoffgehalt hat und von Schlacke frei ist, dadurch erhalten werden, daß der Stahl von der Gieß pfanne, in die der Stahl vom Ofen gegossen wird, in eine zweite Gießpfanne eingegossen wird, was als Doppelgieß pfannen-Praxis bekannt ist. Es ist auch möglich, einen Strom von Stahl mit niedrigem Sauerstoffgehalt, der von Schlacke frei ist, aus einem Ofen zu erhalten, der mit einem exzentrischen Abstechen, einem Bodenabstechen bzw. einer entsprechenden Einrichtung, versehen ist, oder nach anderen beliebigen Techniken, die dem Fachmann bekannt sind, zu erhalten.

Erfindungsgemäß sind die Schlacken, von denen der Abstech strom frei sein sollte, diejenigen, die einen hohen Oxidge halt, z.B. von Eisenoxid, Manganoxid und Siliciumdioxid, haben.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Ver fügung gestellt, bei dem die Inertgase, die die Rührwirkung ergeben, in Form von feinen Bläschen aus einem porösen Stöp sel freigesetzt werden, wobei der Stöpsel in dem Boden der Gießpfanne in einer solchen Position installiert ist, daß die Gase in das Rohr strömen, welches vom oberen Ende der Gießpfanne herabhängt. Die spezifische Oberfläche der fei nen Gasbläschen vom dem porösen Stöpsel ergibt eine ge steigerte Wasserstoffentfernung, da eine größere Oberfläche der Bläschen zur Verfügung gestellt wird, durch die der Wasserstoff in dem Stahl in die Bläschen hineindiffundieren kann.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Ver fügung gestellt, bei dem das Inertgas in den Boden des großen Rohrs, welches in der Gießpfanne aufgehängt ist, mittels eines kleinen Rohrs oder mittels kleiner Rohre eingeführt wird, welche an ihrem oberen Ende mit einer Quelle von Inertgas verbunden sind. Diese kleinen Rohre sind an der Innenseite des großen Rohrs befestigt. Die Dicke des Metalls in den kleineren Rohren sollte geringer sein als die Dicke des großen Rohrs, so daß die kleinen Rohre schneller schmelzen als das große Rohr, so daß die Gase immer innerhalb des größeren Rohres freigesetzt wer den.

Erfindungsgemäß sollten weiterhin die zur Entschwefelung benutzten Schlacken auf Kalkbasis aufgebaut sein, und ihre Zusammensetzungsgrenzen sollten wie folgt sein: CaO maxi mal 75%, Al₂O₃ maximal 30% und CaF₂ minimal 15%. Die Schmelzpunkte der Schlacken, die innerhalb diese Zusammen setzungsgrenzen fallen, können aus dem ternären Phasen diagramm für das CaO-Al₂O₃-CaF₂-System, das in Fig. 1 ge zeigt ist, bestimmt werden.

Erfindungsgemäß sollten die maximalen Gehalte an Verunrei nigungen der erfindungsgemäß verwendeten Schlacken wie folgt sein: FeO 3%, MnO 3% und SiO₂ 15%.

Erfindungsgemäß können der Schmelzpunkt der Schlacken, die erfindungsgemäß verwendet werden, und ihre Viskosität durch Zugabe von Flußmitteln, die dazu imstande sind, die Schmelz punkte von Schlacken zu erniedrigen und ihre Viskosität zu senken, weiter erniedrigt werden. Solche Flußmittel schlie ßen Materialien wie Calciumchlorid, Kryolit, Lithiumfluorid und Lithiumoxid und dergleichen ein, wobei jedoch im all gemeinen solche Flußmittel in Form der Halogensalze vor liegen.

Erfindungsgemäß sollten die zur Entschwefelung notwendigen Schlacken vor ihrer Anwendung vorgesintert bzw. vorgeschmol zen werden, um die Feuchtigkeitsmenge zu minimalisieren, die in solchen Schlacken aufgrund der hygroskopischen Natur der Komponenten, insbesondere des Kalks (CaO), vorhanden sein könnten.

Wenn der Sauerstoffgehalt des Stahls, der im Inneren des Rohrs enthalten ist, genügend niedrig wird, dann kann eine Phosphorentfernung von dem Stahl in die Schlacke in dem Rohr stattfinden. Der Sauerstoffgehalt des Stahls in dem Stahl, der sich in dem Rohr befindet, kann auf genügend niedrige Werte, um eine Phosphorentfernung zu erhalten, durch die Wirkung der erfindungsgemäß vorgesehenen Schlac ken auf Kalkbasis und die Zugabe der stark entoxidierenden Metalle und Ferrolegierungen, die nach unten in das Rohr eingegeben worden sind, vermindert werden.

Erfindungsgemäß soll die Menge des Inertgases, die zum Rühren verwendet wird, derjenigen äquivalent sein, die bei anderen Gießpfannenraffinierungstechnologien angewen det wird. Da jedoch die Rührenergie des Gases auf inner halb des Rohrs begrenzt ist, ist die Rührintensität größer. Mit dieser erhöhten Rührintensität wird die Schwefelent fernung schneller und bis zu niedrigeren Gehalten erzielt. Es wird auch eine Wasserstoffentfernung bewirkt. Da sich das Rohr zu dem oberen Ende der Gießpfanne erstreckt und sich auch oberhalb des oberen Endes der Gießpfanne weiter erstrecken kann, liegt die Möglichkeit fern, daß ein Heraus spritzen vom oberen Ende des Rohrs erfolgt. Weiterhin ergibt die Energie des Stroms, der in das Rohr eintritt, eine nach unten gerichtete Energiekomponente, die dazu beiträgt, daß verhin dert wird, daß irgendwelches Metall und irgendwelche Schlac ke vom oberen Ende des Rohrs entweichen. Die nach unten ge richtete Komponente der Energie, die von dem Stahlstrom resultiert, der in das Rohr eintritt, sollte eine Rührener gie zusätzlich zu derjenigen liefern, die durch die Frei setzung von Gasen vom Boden des Rohrs zugeführt wird.

In Fällen, wo die Menge des verwendeten Inertgases nicht ausreichend ist, um den Wasserstoffgehalt des Stahls signi fikant zu verringern, verhindert die Fähigkeit, die Ent schwefelungsreaktion innerhalb des Rohrs, durch die das Inertgas konstant strömt, durchzuführen, die Absorption von Wasserstoff und Stickstoff, die üblicherweise statt finden würde, wenn die Entschwefelung in einer solchen Weise durchgeführt würde, daß Stahl während der Entschwe felung der Luft ausgesetzt wird. Die Absorption von Wasser stoff und Stickstoff nimmt rasch zu, wenn der Sauerstoff und Schwefelgehalt des Stahls vermindert wird. Bei anderen Gießpfannenraffinierungstechnologien kann die Entschwefelung ohne irgendeine Abdeckung über der Gießpfanne durchgeführt werden. Selbst dann, wenn eine Abdeckung vorhanden ist, ist sie oftmals weniger als luftdicht.

Erfindungsgemäß kann die Entschwefelungsgeschwindigkeit erhöht werden, und der Schwefelgehalt des behandelten Stahls kann weiter vermindert werden, wenn der in das Rohr ein tretende Stahl durch einen Strom von Inertgas zerstäubt wird, weil gezeigt worden ist, daß Reaktionen zwischen Tröpfchen von Metallen und Schlacken wirksamer sind als zwischen einem Pool von Metall und Schlacke oder einem Strom von Stahl und Schlacken.

Erfindungsgemäß kann weiterhin das obere Ende des Rohrs in der Gießpfanne umschlossen bzw. eingeschlossen sein, und eine Einrichtung kann auf dem oberen Ende des Rohrs in stalliert sein. Diese hat eine dem Fachmann bekannte Ge staltung, um eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Bo den des Gefäßes zu machen, welcher die Quelle des Stahls ist, der in das Rohr hineintritt. Wenn der Stahl beginnt, in das Rohr hineinzuströmen, dann kann in dem Rohr ein Vakuum erzeugt werden, das bewirkt, daß der Strom des Me talls, der in das Rohr eintritt, zerstäubt wird. Die Ent fernung von Wasserstoff aus zerstäubten Metallströmen ist die wirksamste Methode zur Wasserstoffentfernung. Die zer stäubten Tröpfchen, die in das Rohr eintreten, erhöhen die Geschwindigkeit und Gründlichkeit der Entschwefelungsreak tion.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Ver fügung gestellt, bei dem Ferrolegierungen und Metalle aller Arten in das Rohr in Klumpenform eingegeben werden können.

Die Zugabe der Legierungen in Form von Klumpen hat den Vor teil, daß die in den Stahl durch Zugabe der Legierungen eingeführte Wasserstoffmenge im Vergleich zu der Einspritz technologie verringert wird, bei welcher feine Teilchen verwendet werden, weil in den Legierungen Feuchtigkeit okkludiert ist, und die größere spezifische Oberfläche der feinen Teilchen, die für die Einspritztechnologie erforderlich ist, eine er höhte Möglichkeit ergibt, daß Feuchtigkeit in den Teilchen okkludiert ist, wobei diese Feuchtigkeit eine signifikante Quelle für Wasserstoff darstellt.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Ver fügung gestellt, bei dem zusätzliche Wärme zu dem Stahl in der Gießpfanne, die vom Stahlherstellungsofen gefüllt wor den ist, an einer Bogenwiedererhitzungsstation, die dem Fachmann bekannt ist, zugegeben wird, bevor das Abgießen des Stahls in das Rohr hinunter erfolgt, welches in der zweiten Gießpfanne installiert ist, wenn es erforderlich ist, die gewünschte Gießtemperatur für den Stahl zu Blöcken, Gießkörpern oder in eine kontinuierliche Gußmaschine zu erhalten.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Verfü gung gestellt, bei dem Wärme zu dem in das Rohr eintretenden Stahl durch die Installation von Elektroden oder Plasma pistolen bzw. -kanonen in einer horizontalen Ebene im oberen Ende des Rohrs gegeben wird. Diese sind an eine elektrische Zuführungsquelle angeschlossen, und der gesamte Stahl, der in das Rohr einfließt, muß durch die Ebene der Elektroden oder der Plasmapistolenbögen hindurchgehen.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Verfü gung gestellt, bei dem Wärme zu dem Stahl gegeben werden kann, nachdem die Gießpfanne, in der das Rohr installiert ist, gefüllt worden ist, indem man den restlichen Teil des Rohrs von der Gießpfanne entfernt, und die Gießpfanne zu einer Bodenwiedererhitzungsstation überführt, die dem Fachmann be kannt ist.

Nachfolgend wird ein vereinfachtes Beispiel für den Gegen stand der vorliegenden Erfindung gegeben. Ein Stahlrohr mit einem Durchmesser von etwa 1,2 m und einer Dicke von etwa 0,64 cm wird in eine Gießpfanne direkt über einem porösen Stöpsel installiert. Letzterer ist im Boden der Gießpfanne installiert. Das Rohr wird in die Gießpfanne in einer Weise installiert, die das obere Ende des Rohrs fest an Ort und Stelle hält. Es wird auch Vorsorge dafür getroffen, daß der Teil des Rohrs, der während des Verfah rens nicht verbraucht wird, abgezogen werden kann, nach dem die Gießpfanne voll ist. Die Methoden für die Instal lation liegen für den Fachmann auf der Hand. Das Rohr kann sich 0,9 oder 1,2 Meter oberhalb des oberen Endes der Gieß pfanne erstrecken, um ein Herausspritzen des Stahls aus dem Rohr während der Rührwirkung zu verhindern. Das Rohr erstreckt sich bis zum Boden der Gießpfanne. Eine Stahl charge wird von einem Ofen in die Gießpfanne abgestochen. Aluminium wird zu dem Stahl während des Abstechens gegeben oder in den Ofen vor dem Abstechen gegeben, um einen Stahl mit einem Sauerstoffgehalt zu ergeben, der genügend niedrig ist, daß den Prozeßerfordernissen Genüge getan wird. Der gewünschte Aluminiumgehalt des Stahls in der ersten Gieß pfanne liegt im Bereich von 0,04 bis 0,06%. Die Schlacke auf der Gießpfanne, die mit Stahl gefüllt ist, der von dem Ofen abgestochen worden ist, kann Eisenoxid, Manganoxid und Siliciumdioxid, jeweils im Überschuß über 10%, enthal ten. Diese Gießpfanne, die voll von Stahl aus dem Ofen ist, wird über die zweite Gießpfanne gebracht und über dem Rohr, das in der zweiten Gießpfanne installiert ist, zentriert. Wenn die Düse in der ersten Gießpfanne geöffnet wird, dann wird ein Strom von Stahl in das Rohr eingeführt. Gleich zeitig mit dem Öffnen der Düse in der ersten Gießpfanne werden Gaben von Schlacke, Ferrolegierungen und Metallen in das Rohr hineingegeben. In manchen Fällen kann es zweck mäßig sein, etwas vorgesinterte Schlacke im Boden des Rohrs zu haben. Auch würde gleichzeitig oder vor dem Öffnen der Düse in der ersten Gießpfanne Argongas durch den porösen Stöpsel im Boden der Gießpfanne freigesetzt. Die Fließge schwindigkeit des Argons ist beispielsweise 283 bis 850 l/min (10 bis 30 standard cubic feet (scf/min)). Dies ist die Geschwindigkeit eines Argonstroms, die im allgemeinen für derartige Gießpfannenentschwefelungsbehandlungen ange wendet wird. Da dieser Argonstrom innerhalb des in der Gieß pfanne installierten Rohrs begrenzt ist, ist die Erhöhung der Rührenergie pro Einheit der Fläche proportional dem Quadrat des Durchmessers der Gießpfanne, dividiert durch das Quadrat des Durchmessers des Rohrs. Wenn die Gießpfanne einen Durchmesser von 3,7 m hat und das Rohr einen Durch messer von 1,2 m hat, dann ist die Erhöhung der Rührenergie neunmal größer als die Rührenergie, die durch eine ähnliche Gasströmungsgeschwindigkeit in der gesamten Gießpfanne er reicht wird. Die Zusammensetzung einer typischen Schlacke, die das Rohr hinunter zugegeben wird, ist beispielsweise 55% CaO, 40% CaF₂ und 10% Al₂O₃. Eine derartige Schlacke hat eine Schwefelkapazität, die zwanzigmal so hoch ist wie diejenige einer Schlacke mit ungefähr gleichen Teilen von CaO und Al₂O₃, das heißt der Zusammensetzung, die üblicher weise zur Entschwefelung bei der derzeitigen Technologie angewendet wird. Der Schmelzpunkt der vorgeschlagenen Schlac ke liegt zwischen 1350 und 1400°C. Es ist weiterhin ge zeigt worden, daß solche Schlacken nicht nur zur Schwefel entfernung wirksam sind, sondern daß sie auch schneller ent schwefeln. Zum Erhalt einer Entschwefelung mit einer Schlac ke aus gleichen Teilen von CaO und Al₂O₃ könnte die zehnfache Zeitspanne erforderlich sein, um zum gleichen Entschwefelungs grad zu kommen wie unter Verwendung einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schlacke. Die Schlacke, die in das Rohr ge geben wird, sollte vorgesintert sein, da ansonsten das CaO in der Schlacke, das sehr hygroskopisch ist, Feuchtigkeit absorbieren könnte, die unerwünschten Wasserstoff in den zu entschwefelnden Stahl einführen könnte. Wenn der Stahl in dem Rohr aufsteigt, dann würde eine bestimmte Menge von zu dem Rohr gegebener Schlacke von dem Stahlstrom mitge tragen, der in das Rohr unter dem Boden des Rohrs eintritt. Dadurch würde ein Schlackenüberzug auf der Oberseite des Stahls in der Gießpfanne gebildet, der eine Reoxidation des Stahls durch die Luft in der Gießpfanne verhindert. Das Argon tritt aus dem porösen Stöpsel im Boden der Gießpfanne in eine so bezeichnete "Feder" aus, von der bestimmt worden ist, daß sie ziemlich eng ist. Diese Feder sollte innerhalb des Rohrs begrenzt sein. Als Ergebnis sollte eine geringe oder keine Agitation der Schlacke oder des Stahls in der Gieß pfanne außerhalb des Rohrs erfolgen. Die verwendete Menge von Schlacke ist etwa die gleiche, wie sie derzeit zur Ent schwefelung von Stahl benutzt wird, und liegt im Bereich von 4,5 bis 11,3 kg/t. Es kann gefunden werden, daß wegen der größeren Wirksamkeit der Entschwefelung gemäß der Erfindung geringere Mengen von Schlacke erforderlich sein könnten. Ein weiterer Vorteil der Zugabe der Schlacke in das Rohr be steht darin, daß durch die Rührenergie, die durch den Metallstrom, der in das Rohr eintritt, bewirkt wird, und die Rührenergie, die durch den Gasstrom, der in den Boden des Rohrs von dem porösen Stöpsel eintritt, bewirkt wird, die Fusion und die Homogenisierung der Schlacke fast sofortig erfolgt. Die Rühr energie von dem Argongas und dem Metallstrom, der in das Rohr von der Gießpfanne eintritt, sollte additiv sein. Als Ergebnis sollte die Rührenergie sehr intensiv sein. Dazu kommt noch, daß die nach unten gerichtete Komponente der Energie des Stahlstroms, der in das Rohr von der Gießpfanne eintritt, dazu beitragen kann, zu verhindern, daß das Metall in dem Rohr zu hoch nach oben im Rohr verspritzt wird. Eine Erosion der Gießpfannenauskleidung ist minimal und gleich förmig von dem oberen Ende zum Boden der Gießpfanne, da die Rührwirkung außerhalb des Rohrs minimal sein sollte, obgleich die erfindungsgemäß verwendeten Schlacken als sehr erodierend gegenüber Gießpfannenauskleidungen angesehen werden. Die schwere Erosion an der Schlackenauskleidung, die bei Anwen dung der herkömmlichen Entschwefelungstechnologie auftritt, wird auf die Schlackenauskleidung aufgrund des protrahierten Rührens und der Erhitzungszeiten, die erforderlich sind, um eine angemessene Entschwefelung zu erhalten, konzentriert. Diese Erosion an der Schlackenauskleidung kann der Haupt faktor zur Bestimmung der Zeit sein, nach der die Gießpfanne neu ausgekleidet werden muß. Die Größe der Düse in der er sten Gießpfanne sollte so ausgewählt werden, daß der Metall strom von der ersten Gießpfanne in die zweite Gießpfanne langsam genug ist, daß eine genügende Zeitspanne für die Entschwefelung und Wasserstoffentfernung gestattet wird. Eine Fließgeschwindigkeit von einer Düse mit einem Durchmes ser von 6,35 cm bis 7,62 cm sollte eine Fließgeschwindigkeit ergeben, die eine 200tonnenpfanne innerhalb von 10 Minuten leeren sollte. Dies sollte eine genügende Zeitspanne sein, daß die erforderlichen Reaktionen vervollständigt sind. Die Schwefelentfernung sollte bis zu sehr niedrigen Gehalten sein, und der Grad der Wasserstoffentfernung hängt von der Menge des verwendeten Gases ab. Es ist festgestellt worden, daß eine Wasserstoffentfernung zu einem Gehalt von 1,5 Tei len pro Million (ppm) von einem Gehalt von 3,0 ppm in Gieß pfannen mit Argonfließgeschwindigkeiten von 1415 Litern (50 scf) pro Tonne erhalten werden können. Wegen der Inten sität des Rührens innerhalb des Rohrs können die Argonerfor dernisse für diesen Grad der Wasserstoffentfernung weniger als 1415 Liter pro Tonne sein. Zusätzlich zu den Schlacken, die das Rohr hinunter zugegeben werden, können alle Arten von Ferrolegierungen und Metallen zu der Schlacke gegeben werden. Diese Legierungen müssen nicht feinverteilt sein, wie es der Fall ist, wenn die Legierungen durch Einspritz technologie zugesetzt werden. Sie können vielmehr in Form von Klumpen vorliegen, die in ihren maximalen Abmessungen so groß wie 15,2 cm sein können. Die Ferrolegierungen und Metalle, die erfindungsgemäß zu den Stählen zugesetzt werden können, sind solche, die hohe Schmelzpunkte haben und die schwierig in Lösung zu bringen sind, und auch solche, deren wiedergewonnene Mengen geringer sind, als die zu dem Stahl zugegebene Menge, wie elektrolytisches Mangan, Ferroniob, Ferrowolfram und dergleichen. Die Metalle, die zugesetzt werden können, schließen Aluminium, Calcium, Barium, Seltene Erden und dergleichen ein. Die Wiedergewinnung der Elemente in dem Stahl von Zugaben der Metalle und von Ferrolegierungen ist in vielen Fällen in der herkömmlichen Stahlherstellungs technologie durch ihren Kontakt mit Schlacken mit hohem Oxidgehalt, wie von Eisenoxid und dergleichen, vermindert. Letztere sind typisch für Schlacken, die auf der Gießpfanne gefunden werden, in die der Stahl von dem Ofen abgestochen worden ist. Da die in dem Rohr gefundenen Schlacken wenig oder keine Oxide dieses Typs enthalten, sollte die Menge der gewünschten Elemente, die in dem Stahl von den Zugaben der Ferrolegierungen und Metalle zurückgehalten worden sind, fast vollständig sein, wenn die Elemente in Stahl löslich sind, und ihre Dampfdrücke bei der Temperatur, bei der sie zu dem Stahl zugegeben werden, niedrig sind.

Als weiteres Beispiel für die Lehre dieser Erfindung bezüg lich des Erhalts von minimalen Wasserstoffgehalten in dem Stahl ist festgestellt worden, daß der Endwasserstoffgehalt des Stahls mit der Menge in dem Stahl, wenn dieser von dem Schmelzofen abgestochen wird, der Menge, die zu dem Stahl während der Gießpfannenraffination und Entschwefelung zuge setzt wurde, und der Menge, die durch Vakuumentgasen oder Durchblasen von Argon entfernt worden ist, in Beziehung steht. Wasserstoff wird zu Stahl während der herkömmlichen Gießpfannenraffinierung in mehreren Wegen zugesetzt. Zum ersten verwenden viele herkömmliche Gießpfannenraffinierungs techniken Einspritz- bzw. Injektionstechniken für die Zuga be von Schlacken, Metallen und Ferrolegierungen. Alle Ma terialien, die für Injektionstechniken verwendet werden, müssen zu sehr feinen Größen vermahlen werden. Wenn Ferro legierungen zu diesen kleinen Größen vermahlen werden, dann kann ihr Feuchtigkeitsgehalt deswegen ansteigen, weil die Feuchtigkeitsmenge, die auf den Ferrolegierungen okkludiert wird, zunimmt, wenn die spezifische Oberfläche sich er höht und wenn die spezifische Oberfläche der fein ver mahlenen Legierungen groß ist. Dazu kommt noch, daß viele Ferrolegierungen in Öfen gebildet werden, wo die Schlacken Calciumcarbid enthalten können. Etwas von diesem Calciumcar bid wird in den Ferrolegierungen eingefangen. Wenn die fein verteilten Ferrolegierungen Feuchtigkeit ausgesetzt werden, dann setzen sich sich das Calciumcarbid und die Feuchtigkeit miteinander unter der Bildung von Acetylen und von Calcium verbindungen mit hohem Wasserstoffgehalt um. Eine ähnliche Situation tritt im Hinblick auf die Schlacken auf, die in jiziert werden sollen. Aufgrund der großen spezifischen Oberfläche haben sie die Fähigkeit, Feuchtigkeit zu okklu dieren. Weil sie im allgemeinen einen hohen Kalkgehalt ha ben, der sehr hygroskopisch ist, kann der Feuchtigkeitsgehalt eine signifikante Wasserstoffquelle für den Stahl, dem sie zugesetzt werden, darstellen. Zum zweiten ist es bekannt, daß sowohl Wasserstoff als auch Stickstoff durch Stahl leich ter absorbiert werden, wenn die Sauerstoff- und Schwefelge halte niedrig sind. Die Schwefelgehalte von Stahl sind an der Schlacke-Metall-Grenzfläche, wo die Entschwefelung er folgt, niedrig. Wenn keine dichte Abdeckung über der Gieß pfanne während der Entschwefelung vorhanden ist, kann Feuch tigkeit von der Luft und Stickstoff in den Stahl zu diesem Zeitpunkt eingeführt werden. Demgegenüber können gemäß der Erfindung die Schlacke, die Ferrolegierungen und die Metal le, die bei dieser Technologie zugesetzt werden, in Klum penform vorliegen, was bedeutet, daß ihre spezifische Ober fläche mehrere Größenordnungen niedriger ist als die spezi fische Oberfläche von ähnlichen Materialien, die durch In jektionstechnologie zugesetzt werden. Dazu kommt noch, daß die Entschwefelungsreaktionen am Boden des in der Gießpfan ne aufgehängten Rohrs erfolgen und daß ein konstanter Strom von Inertgas durch das Rohr nach oben hin erfolgt, der Luft von der Entschwefelungsstelle ausschließt, so daß eine der Hauptquellen für die Wasserstoffaufnahme während der Gieß pfannenraffination eliminiert wird. Daher sollte der Wasser stoffgehalt der erfindungsgemäß hergestellten Stähle minimal sein, weil die Technologie die Eliminierung von Wasserstoff durch Durchblasen von Argon durch den Stahl bewirkt, das erfindungsgemäße Verfahren Klumpen von Schlacke, Ferrolegie rungen und Metallen verwenden kann, was bedeutet, daß die Oberfläche, die Feuchtigkeit okkludieren kann, im Vergleich zu der Oberfläche von ähnlichen Materialien klein ist, welche für Injektionstechniken abgestimmt sind. Schließlich wird eine inerte Atmosphäre an der Stelle der Entschwefelung durch den Strom von Inertgas das Rohr hinauf aufrechterhalten. Da der Stahl in der Gießpfanne durch eine Schlackedecke bedeckt ist, wenn die Gießpfanne gefüllt wird, und weil die Rührwir kung durch die Verwendung des Inertgases auf innerhalb des Rohrs begrenzt ist, besteht für den Stahl in der Gießpfanne außerhalb des Rohrs wenig Möglichkeit, irgendwelchen Wasser stoff zu absorbieren. Als Ergebnis sollte der Wasserstoff gehalt des erfindungsgemäß hergestellten Stahls genügend niedrig sein, daß den dringenden Erfordernissen für einen niedrigen Wasserstoffgehalt Genüge getan wird.

Als weiteres Beispiel für die Lehre dieser Erfindung wäre es möglich, dem Stahl eine genügende Temperatur vor dem Ab stechen zu verleihen, daß nach Vervollständigung der Ent schwefelung und Entgasung keine weitere Temperaturerhöhung notwendig ist. Wenn jedoch die weitere Temperaturerhöhung, die notwendig ist, um die Lehre der Erfindung durchzuführen, hinsichtlich der Verminderung der Lebensdauer der Ofenaus kleidungen ein Hindernis darstellen würde, dann kann eine weitere Temperaturerhöhung erfindungsgemäß unter Verwendung von Elektroden oder Plasmapistolen bzw. -kanonen durchge führt werden, welche im oberen Ende des Rohrs installiert sind, durch das der Stahlstrom hindurchgeht. Auf diese Weise könnte der Stahl erhitzt werden. Was die Erzielung der rich tigen Temperatur in dem Stahl betrifft, die erforderlich ist, um den Stahl zu Blöcken, Gußkörpern oder in eine kontinuier liche Gußmaschine zu gießen, kann die Temperaturerhöhung entweder vor dem Abgießen des Stahls das Rohr hinunter oder nach dem Vervollständigen des Abgießens des Stahls in das Rohr in einer Bogenwiedererhitzungsstation erfolgen. Dabei handelt es sich um einen Typ einer Einrichtung, die in be kannter Weise dem Fachmann zum Erhitzen von Stahl in Gieß pfannen verfügbar ist.

Der Typ der feuerfesten Materialien, die in der Gießpfanne verwendet werden sollen, in der das Rohr installiert ist, wird erfindungsgemäß nicht vorgeschrieben. Da die Entschwe felung in dem Rohr durchgeführt wird, das einen Überzug der Schlacken besitzt, hat das feuerfeste Material der Gieß pfanne nur wenig Einfluß auf das Ausmaß der Entschwefelung. Wenn es jedoch gewünscht wird, den minimalen Sauerstoffge halt in erfindungsgemäß hergestellten Stählen zu erhalten und aufrechtzuerhalten, dann sollten die Gießpfannen, in die das Rohr installiert ist, mit stabilen feuerfesten Materialien ausgekleidet sein. Es ist bekannt, daß, wenn Stahl sich in Kontakt mit stabilen feuerfesten Materialien wie Schamotte oder Aluminiumoxid mit niedriger Reinheit be findet, der Stahl eine signifikante Menge von Sauerstoff aus solchen Ziegeln absorbieren kann. Wenn daher der mini male Sauerstoffgehalt des Stahls aufrechterhalten werden soll, dann wird eine stabilere Auskleidung der Gießpfanne bevorzugt. Magnesiumoxidauskleidungen oder Auskleidungen mit hohem Aluminiumoxidgehalt werden besonders bevorzugt.

Als Beispiel für die Anwendung der weiteren Lehren der vor liegenden Erfindung können die in dem obigen Beispiel ange wendeten Techniken zu einem Ausmaß modifiziert werden, daß die Inertgaszuführung für das Rühren in dem Boden des großen Rohrs von einem kleineren Rohr oder von Rohren mit geringe rer Dicke, als es beim Hauptrohr der Fall ist, erfolgen. Da diese Rohre eine geringere Dicke haben, schmelzen sie rascher als das größere Rohr. Ihre Dicke wurde so ausgewählt, daß ein geringer oder kein Fluß von Inertgas von unterhalb des Hauptrohrs erfolgt. Sie sind dick genug, daß die Inertgas zuführung gut innerhalb des Metalls in dem Hauptrohr ent halten ist. Ansonsten herrschen die oben beschriebenen Leh ren der Erfindung vor.

Als Beispiel der Anwendung der weiteren Lehren dieser Er findung können die in der obigen detaillierten Beschreibung beschriebenen Techniken zu einem Ausmaß modifiziert wer den, daß der Strom des Metalls, das in die zweite Gießpfan ne eintritt, durch ein Inertgas gemäß der dem Fachmann be kannten Technologie zerstäubt wird. Die feinen Stahltröpf chen, die in das Rohr eintreten, haben eine spezifische Ober fläche, die vielmals größer ist als diejenige eines kompak ten Stroms von Metall, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen der Schlacke und dem Metall erhöht wird, was zu einer schnelleren und vollständigeren Entschwefelung führt. Ansonsten herrschen die oben beschriebenen Lehren der Erfin dung vor.

Als Beispiel für die Anwendung der weiteren Lehre dieser Erfindung kann das große Rohr, das in die Gießpfanne ein gesetzt ist, in einer dem Fachmann bekannten Weise modifi ziert werden, so daß ein Vakuum an innerhalb das Rohr ange legt werden kann. Wenn sich genügend Metall in der Gießpfan ne befindet, so daß Vakuum an innerhalb das Rohr ohne Ein saugen von Luft in das Rohr angelegt werden kann, dann kann das Vakuum angelegt werden. Wenn das Vakuum angelegt ist, dann wird der Strom von Metall, der in das Rohr eintritt, zu kleinen Tröpfchen aufgebrochen, aus denen es leichter ist, Wasserstoff zu eliminieren. Die kleinen Tröpfchen er höhen die Geschwindigkeit der Entschwefelung. Eine weitere Modifizierung kann hinsichtlich des Rohrs durchgeführt werden, um die Zugabe der Schlacke, der Ferrolegierungen und der Metalle unter Vakuum nach dem Fachmann bekannten Metho den zu gestatten. Da die Rührenergie mit Inertgasen unter Vakuum in einer höheren Größenordnung als Atmosphärendruck ist, ist die Menge von Inertgas, die erforderlich ist, um das notwendige Rühren zu erzielen, bis auf ein Zehntel der jenigen Menge im Vergleich zu der Durchführung des Verfah rens bei atmosphärischen Bedingungen vermindert. Ansonsten herrschen die oben beschriebenen Lehren der Erfindung vor.

Bei einem üblichen Verfahren zur Entschwefelung von Stahl nach der derzeitigen Technologie werden zu der Schlacke gleiche Teile von CaO und Al₂O₃ in eine Gießpfanne gegeben, die mit Stahl gefüllt ist, der 0,04 bis 0,06% Aluminium enthält. Das Rühren wird mit einem porösen Stöpsel erzielt, der in den Boden der Gießpfanne eingesetzt ist.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm der Liquidusisothermen der Schlac ken von Kalk, Aluminiumoxid und Flußspat;

Fig. 2 einen Teil des CaO-Al₂O₃-SiO₂-Systems;

Fig. 3 ein Diagramm der Schwefelkapazitäten der Schlac ken;

Fig. 4 ein Diagramm der Entschwefelung von 18-8 Edel stahl in einem Induktionsofen;

Fig. 5 ein Diagramm der Schwefelentfernung gegenüber dem Schlackenvolumen und der Schwefelverteilung;

Fig. 6 ein Diagramm des Schlackenvolumens und der Schwefelverteilung gegenüber dem Schlackenvolumen;

Fig. 7 ein Diagramm des Massentransferkoeffizienten gegenüber der Zeit;

Fig. 8 ein Diagramm der Wasserstoffentfernung mit Durchblasen mit Argon;

Fig. 9 ein Diagramm der Stickstoffabsorption als Funktion des Schwefelgehalts;

Fig. 10 ein Diagramm, das die Beziehung von Phosphor und Oxid zeigt;

Fig. 11 einen Seitenaufriß einer Gießpfanne, die bei den Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und

Fig. 12 eine Draufsicht auf die Gießpfanne der Fig. 11.

Die üblichste Methode zur Beschreibung der Entschwefelungs fähigkeiten von Schlacken ist auf der Basis des Schwefelver teilungsverhältnisses zwischen dem Schwefel im Stahl und dem Schwefel in der Schlacke aufgebaut. Die Fig. 2 zeigt einen Teil des ternären CaO-Al₂O₃-SiO₂-Diagramms. Die Bodenlinie des Diagramms ist ein Teil des binären Diagramms für CaO und Al₂O₃. Bei einem Gemisch von 50% CaO und 50% Al₂O₃ wird das Schwefelverteilungsverhältnis als 180 bei 1600°C angegeben. Die Fig. 3 zeigt die Schwefelkapazitäten von Schlacken von dem CaO-Al₂O₃-CaF₂-Diagramm im Vergleich zu der Schwefelkapazität von CaO bei 1500°C. Die erfindungs gemäß verwendeten Schlacken haben innerhalb der oben ange gebenen Zusammensetzungsgrenzen Schwefelkapazitäten, die vielfach größer sind als diejenige von CaO. Eine Schlacke aus gleichen Teilen von CaO und Al₂O₃ hat eine Schwefel kapazität, die derjenigen von CaO allein gleich ist, oder eine Schwefelkapazität von 1. In Fig. 2 ist eine Schlacke mit derjenigen Zusammensetzung gezeigt, die ein Schwefel verteilungsverhältnis von 180 hat. Eine neuere Untersuchung einer kanadischen Universität vergleicht die Entschwefelungs fähigkeit einer Schlacke mit gleichen Teilen aus CaO und Al₂O₃ und einer Schlacke mit 50% CaO, 25% Al₂O₃ und 25% CaF₂. Die Werte in Fig. 3 zeigen, daß eine Schlacke ein Schwefel verteilungsverhältnis haben sollte, das zwölfmal größer ist als dasjenige von CaO oder einer Schlacke mit gleichen Tei len von CaO und Al₂O₃. Die Fig. 2 zeigt, daß eine Schlacke mit gleichen Teilen von CaO und Al₂O₃ ein Schwefelverteilungs verhältnis von 180 hat. Daher sollte eine Schlacke, die zwölfmal so wirksam ist wie CaO, oder ein Gemisch aus gleichen Teilen von CaO und Al₂O₃ ein Schwefelverteilungsverhältnis von 12×180 oder 2160 haben. Die Fig. 4 aus den Untersuchungen der kanadischen Universität bestätigt die weite Überlegenheit einer Schlacke mit 50% CaO, 25% Al₂O₃ und 25% CaF₂ als Ent schwefelungsschlacke im Vergleich zu einer Schlacke aus gleichen Teilen von CaO und Al₂O₃.

Es ist ein einfaches Modell entwickelt worden, um die Menge von Schlacke, die erforderlich ist, einen beliebigen Ent schwefelungsgrad zu erreichen, als Funktion des Schwefel verteilungsverhältnisses und des Schlackenvolumens zu be stimmen. Das Modell hat zwei Teile. Der erste Teil, Fig. 5, zeigt, daß der erforderliche Entschwefelungsgrad dadurch vor hergesagt werden kann, daß man das Schwefelverteilungsver hältnis (R) mit dem Volumen der Schlacke, die pro Tonne verwendet wird (V), multipliziert. In Fig. 5 werden zwei Beispiele gegeben: eines für eine 75%ige Schwefelentfernung und das andere füreine 95%ige Entfernung. Für eine 75%ige Schwe felentfernung ist VR gleich 6000 und für eine 95%ige Schwe felentfernung ist VR gleich 17500. Der zweite Teil des Mo dells ist in Fig. 6 gezeigt, wo VR mit V (pounds Schlacke, die zu jeder Tonne des zu entschwefelnden Stahls zugesetzt werden) in Beziehung gesetzt wird. Letztere Größe steht ihrerseits wieder mit jedem der Schwefelverteilungsverhält nisse (R) in Beziehung, welche auf der vertikalen Achse der rechten Seite der Fig. 6 oder auf den Linien, die ver schiedene Schwefelverteilungsverhältnisse darstellen, ange geben sind. Für eine 75%ige Schwefelentfernung (von 0,025 auf 0,0063%) mit einem VR, wie aus Fig. 5 bestimmt, sind bei einem R-Wert von 200 13,6 kg (30 pounds) pro Tonne Schlacke erforderlich, um den gewünschten Schwefelgehalt in dem Stahl zu erreichen, während bei einem R-Wert von 2200 nur etwa 1,4 kg (3 pounds) pro Tonne Schlacke erforderlich sind. Die Differenz ist augenfälliger, wenn es erforderlich ist, 95% des Schwefels (von 0,025 auf 0,0013%, was einem VR-Wert von 17500 entspricht) zu entfernen, was etwa 4,1 kg (9 pounds) Schlacke bei einem R-Wert von 2200 und soviel wie 45,4 kg (100 pounds) Schlacke bei einem R-Wert von 200 erfordert. Dieses Modell zeigt klar die Wichtigkeit des Schwefelverteilungsverhältnisses bezüglich der Menge von Schlacke, die notwendig ist für die Schwefelentfernung, da kleinere Mengen von Schlacke zu niedrigeren Kosten führen, was auf die kleineren Schlackenvolumen, die erforderlich sind, und die Verminderung der Supererhitzung in dem Stahl, die erforderlich ist, um die Schlacke zu schmelzen, zurück zuführen ist.

Die Geschwindigkeit bzw. die Rate der Entschwefelung wird durch den Massentransferkoeffizienten (m _s) für die Ent schwefelungsreaktion gemessen. Der Massentransferkoeffizient ist eine Funktion von folgendem:

1. Des Ausmaßes des Rührens, das durch die Menge des zum Rühren verwendeten Gases kontrolliert wird;
2. Der Fläche der zu rührenden Schlacke-Metall-Grenz fläche; und
3. Des Schwefelverteilungsverhältnisses der Schlacke, die zum Entschwefeln verwendet wird.

In dem Papier, das Fig. 2 enthält, wird ein Beispiel mit den folgenden Bedingungen für die Entschwefelung genannt:

1. Es wurde eine Gießpfanne mit einem Durchmesser von 3,71 m verwendet;
2. Argon wurde von dem porösen Stöpsel in den Boden der Gießpfanne hinein mit einer Geschwindigkeit von 425 Liter/Minute freigesetzt.

Bei dieser Größe der Gießpfanne und Fließgeschwindigkeit des Argons wurde der Massentransferkoeffizient als 0,10 er rechnet. Im Papier heißt es, daß der Massentransferkoeffi zient mit der Größe der zu rührenden Oberfläche in Beziehung steht. Wenn die Oberfläche innerhalb eines Rohrs mit einem Durchmesser von 1,2 m gemäß der vorliegenden Erfindung ent halten ist, dann sollte der Massentransferkoeffizient um gekehrt mit den Quadraten von 12,35 und 4 in Beziehung stehen, was ein Verhältnis von 9 ergeben würde. Da der Mas sentransferkoeffizient für die Gießpfanne mit einem Durch messer von 3,71 m 0,10 war, würde das Neunfache davon einen Massentransferkoeffizienten von 0,90 innerhalb des Rohrs mit dem Durchmesser von 1,2 m ergeben.

Die Werte in Fig. 3 aus dem Papier, das den Effekt des Massentransferkoeffizienten beschreibt, sind erneut aufge tragen worden, um den Effekt des Massentransferkoeffizienten auf die Zeitspanne zu zeigen, die erforderlich ist, um einen ge wünschten Schwefelgehalt in dem Stahl zu erhalten. Die Fig. 7 stellt die erneute Auftragung dieser Werte dar. Sie zeigt, daß die Zeit, die erforderlich ist, um einen gegebenen Schwe felgehalt in dem Stahl zu erhalten, durch den Massentransfer koeffizienten kontrolliert wird. Was noch wichtiger ist, die Fig. 7 zeigt, daß bei einem Massentransferkoeffizienten von mehr als etwa 0,30 die Zeit, die erforderlich ist, um den gewünschten Entschwefelungsgrad zu erhalten, kurz ist. Die erforderliche Zeit, um den gewünschten Grad der Ent schwefelung nach der Lehre der vorliegenden Erfindung zu er halten, ist von äußerster Wichtigkeit, da die Verweilzeit des Stahls in dem Rohr nur kurz ist. Wenn der Teil des Rohrs, der intakt bleibt, wenn die Gießpfannenfüllung 10 Tonnen enthält, und wenn die Abgießgeschwindigkeit von der ersten Gießpfanne in die zweite Gießpfanne 10 Tonnen pro Minute beträgt, dann ist die durchschnittliche Verweilzeit des Stahls in dem Rohr 1 Minute. Die Werte in Fig. 7 zeigen, daß dies eine genügende Zeitspanne zum Erhalt einer Entschwefelung zu einem beliebigen Gehalt ist, wenn der Massentransferko effizient nahe an 0,90 liegt. Wie bereits erwähnt, wird der Massentransferkoeffizient auch von dem Schwefelverteilungs verhältnis der Schlacke beeinflußt. Die hohen Schwefelver teilungsverhältnisse der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schlacken könnten den hohen Massentransferkoeffizienten, der für die erfindungsgemäße Technologie vorgeschlagen wird, wahrscheinlicher machen.

Die rasche Entschwefelung zu niedrigen Werten, die von der kanadischen Universität mit einer Schlacke, enthaltend 50% CaO, 25% Al₂O₃ und 25% CaF₂, erzielt wurde, erfolgte nur mit einem Induktionsrühren. Der Massentransferkoeffizient für das Induktionsrühren ist auf 0,02 durch Computer er rechnet worden. Bei einem aufgrund der Lehren der vor liegenden Erfindung zu erwartenden Massentransferkoeffizien ten (0,90) würde die Entschwefelung mit einer ähnlichen Schlacke, wie sie in der kanadischen Universität verwendet worden ist, erheblich geringere Schwefelgehalte und in einer erheblich kürzeren Zeit ergeben.

Die Lehren der vorliegenden Erfindung bezüglich des Gasgehalts des Stahls basieren auf den folgenden drei Konzepten:

1. Die Sauerstoffentfernung wird durch erfindungs gemäß vorgeschlagene Schlacken und durch Rühren erreicht.
2. Die Wasserstoff- und Stickstoffentfernung wird da durch erreicht, daß Argon durch den Stahl hindurch perlen gelassen wird.
3. Die Wasserstoff- und Stickstoffabsorption aus der Luft, die bei der herkömmlichen metallurgischen Gießpfannentechnologie, bei der während der Ent schwefelung keine Abdeckung auf dem Stahl vorge sehen ist, oder wenn eine solche Abdeckung ver wendet wird, es nicht verhindert wird, daß Luft in Kontakt mit dem zu entschwefelnden Stahl kommt, auftritt, wird verhindert.

Das Ausmaß der Wasserstoff- und Stickstoffentfernung mit Argon, das in die Gießpfannen hineinperlt, ist in Fig. 8 gezeigt. Die sehr hohen Fließgeschwindigkeiten, die er forderlich sind, um niedrige Wasserstoff- und Stickstoff werte zu erhalten, waren erforderlich, als das Argon zur Entgasung in die Gießpfanne mit Stahl von einer einzigen Winddüse in der Seite der Gießpfanne eingeführt wurde. Die erfindungsgemäße Wasserstoff- und Stickstoffentfernung hat gegenüber dieser älteren Technologie mehrere Vorteile:

1. Das Argon wird von einem porösen Stöpsel anstelle von einer Winddüse freigesetzt, so daß die spezi fische Oberfläche der Bläschen, die durch den Stahl hindurchgehen, größer ist.
2. Indem man das Durchperlenlassen von Argon auf in nerhalb des Rohrs begrenzt, ist es zu erwarten, daß der Massentransferkoeffizient für Wasserstoff und Stickstoff aus dem Stahl in die Bläschen von Argon in ähnlicher Weise erhöht wird, wie die Erhöhung des Massentransferkoeffizienten für die Entschwe felungsreaktion.
3. Die Atmosphäre über der Schlacke-Metall-Grenzfläche in dem Rohr sollte im wesentlichen reines Argon sein, das verhindert, daß Wasserstoff und Stickstoff in den Stahl rückabsorbiert werden, wie es bei her kömmlichen Gießpfannenentschwefelungs- oder Ent gasungspraktiken der Fall sein könnte, und zwar ins besondere dann, wenn die Gießpfannenabdeckung nicht dicht ist. Das Ausmaß der Stickstoffabsorption durch Stahl als Funktion seines Schwefelgehalts ist in Fig. 9 gezeigt worden. Es ist bestimmt worden, daß Wasserstoff in ähnlicher Weise absorbiert wird, wenn der Schwefelgehalt des Stahls niedrig ist.

Eine neuere Untersuchung über die Dephosphorisierung zeigte, daß es möglich ist, Phosphor aus Stahl mit reduzierenden Schlacken entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung sowie mit oxidierenden Schlacken zu entfernen. Die Fig. 10 zeigt, daß der Phosphorgehalt von Schlacken zunehmen kann, wenn die Schlacken entweder hochoxidierend oder reduzierend sind. Die Schlacken und die Sauerstoffentfernung von dem Stahl, die durch die Lehre der vorliegenden Erfindung er zielbar ist, sollten die Entfernung von Phosphor aus Stählen nach den erfindungsgemäßen Lehren gestatten.

Die Fig. 11 ist eine Zeichnung, die die Mechanik des oben beschriebenen Verfahrens illustriert. Es ist eine Gießpfan ne 10 vorgesehen, in die der Stahl eingeführt wird. Die Gießpfanne ist mit einem Stahlrohr 11 ausgestattet, das axial in vertikaler Richtung in die Gießpfanne eingesetzt ist. Ein poröser Stöpsel 12 ist im Boden der Gießpfanne vor gesehen. Das Rohr 11 wird mittels eines Rahmenwerks von Stahlstangen 13 am oberen Ende der Gießpfanne an Ort und Stelle gehalten. Eine Austragungsdüse 14 ist außerhalb der Mitte im Boden der Gießpfanne vorgesehen. Beim Betrieb steigt das von dem porösen Stöpsel 12 kommende Gas im wesent lichen vertikal den Stöpsel nach oben in Richtung auf die Oberfläche des Stahls durch das Rohr 11 auf. Wassermodelle einer solchen Gießpfannenanordnung haben gezeigt, daß das von dem porösen Stöpsel kommende Gas vertikal in einer engen Feder fortschreitet, die im wesentlichen von dem Stöpsel in Richtung auf die Oberfläche der Flüssigkeit in der Gießpfanne gerade nach oben ansteigt. In einer Gieß pfanne mit einer Tiefe von 2,7 m ist der Durchmesser der Feder an der Oberfläche weniger als etwa 1,2 m. Das Stahl rohr 11 löst sich in dem Stahl auf, doch die Auflösungsge schwindigkeit geringer ist als die Steiggeschwindigkeit des Stahls in der Gießpfanne, so daß der Teil des Rohrs, das in dem Stahl untergetaucht ist, in dem das Inertgas von dem porösen Stöpsel 12 zu der Oberfläche des Stahls in der Gieß pfanne strömt, tatsächlich ein kleines Reaktionsgefäß bil det, das erheblich heftiger gerührt wird, als wie es mit irgendeiner Methode erhalten werden kann, bei der ein Rühren einer Gießpfanne erfolgt, die mit Stahl voll ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Rührwirkung innerhalb dieses kleinen Volumens von Metall in dem Teil des Rohrs kombi niert wird, der sich unterhalb der Oberfläche des Metalls in der Gießpfanne erstreckt.

Eine spezielle Beschreibung der Rührwirkung findet sich oben, und zwar auf Seite 20, Zeile 7 bis 16 und auf Seite 31, Zeile 19 bis Seite 33, Zeile 15.

Claims

1. Verfahren zur Entfernung von Schwefel und Wasserstoff aus Stahl, gekennzeichnet durch die Stufen

a) Eingießen eines Stroms von Stahl, der einen niedrigen Sauerstoffgehalt hat und von Schlacke frei ist, in ein in eine Gießpfanne installiertes vertikales Rohr, das sich vom Boden der Gießpfanne zum oberen Ende der Gießpfanne erstreckt,
b) Vorsehen einer Einrichtung bzw. von Maßnahmen, um einen Fluß von Inertgas in den Boden des Rohrs einzuführen, um eine Rührwirkung innerhalb des Rohrs zu erhalten,
c) Zugabe einer Schlacke auf Kalkbasis mit einer großen Kapazität zur Absorption von Schwefel in das Rohr,
d) Zugabe von Ferrolegierungen und elementaren Metallen, die dazu imstande sind, die Entschwefelung zu ver stärken, und die notwendig sind, um die spezifizierte Zusammensetzung des Stahls zu erreichen, in das Rohr, und
e) Anwendung des Stroms von Inertgas, der in den Boden des Rohrs eingeführt worden ist, als Einrichtung bzw. Maßnahme zur Entfernung von Wasserstoff.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß man den gewünschten Strom von Stahl, der einen niedrigen Sauerstoffgehalt hat und von Schlacke frei ist, welcher in das Rohr eintritt, dadurch erhält, daß man den Stahl durch die Düse im Boden der Gießpfanne, in die der Stahl vom Stahlherstellungsofen abgestochen worden ist, abgießt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß man den gewünschten Strom von Stahl, der einen niedrigen Sauerstoffgehalt hat und von Schlacke frei ist, der in das Rohr eintritt, dadurch erhält, daß man Elemente mit starker Affinität für Sauerstoff wie Aluminium, Silicium, Calcium, Seltene Erden, Titan, Zirkon und der gleichen entweder in den Stahlherstellungsofen vor dem Ab stechen oder in die Gießpfanne, die den Stahl vom Ofen auf nimmt, eingibt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß man den gewünschten Strom von Stahl, der einen niedrigen Sauerstoffgehalt hat und von Schlacke frei ist, dadurch erhält, daß man Elemente mit starker Affi nität für Sauerstoff wie Aluminium, Silicium, Calcium, Seltene Erden, Titan, Zirkon und dergleichen in einen Stahlherstel lungsofen eingibt, der mit einer Einrichtung für ein exzen trisches Abstechen, am Boden erfolgendes Abstechen oder eine beliebige andere dem Fachmann bekannte Einrichtung eingibt, um einen Strom von Stahl zu erhalten, der einen niedrigen Sauerstoffgehalt hat und von Schlacke frei ist.

5. Verfahren zur Entfernung von Schwefel und Wasserstoff aus Stahl, gekennzeichnet durch die Stufen

a) Eingießen eines Stroms von Stahl, der einen hohen Sauerstoffgehalt hat, jedoch von Schlacke frei ist, in ein in eine Gießpfanne installiertes vertikales Rohr, das sich vom Boden der Gießpfanne zum oberen Ende der Gießpfanne erstreckt,
b) Vorsehen einer Einrichtung bzw. von Maßnahmen, um einen Fluß von Inertgas in den Boden des Rohrs einzuführen, um eine Rührwirkung innerhalb des Rohrs zu erhalten,
c) Zugabe einer Schlacke auf Kalkbasis mit einer großen Kapazität zur Absorption von Schwefel in das Rohr,
d) Zugabe von Ferrolegierungen und elementaren Metallen, die dazu imstande sind, die Entschwefelung zu verstär ken, und die notwendig sind, um die spezifizierte Zusammensetzung des Stahls zu erreichen, in das Rohr, und
e) Anwendung des Stroms von Inertgas, der in den Boden des Rohrs eingeführt worden ist, als Einrichtung bzw. Maßnahme zur Entfernung von Wasserstoff.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Metalle mit starker Af finität für Sauerstoff mit anderen Metallen oder Metalloiden wie Eisen, Silicium und Kohlenstoff kombiniert werden, wobei solche Kombinationen als Ferrolegierungen bezeichnet werden.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schlacken, von denen der in das Rohr eintretende Strom von Metall frei sein muß, sol che sind, bei denen der kombinierte Gehalt sowohl an Eisen oxid als auch an Manganoxiden größer als 6% ist.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Rohr, das sich vom oberen Ende zum Boden der Gießpfanne erstreckt, aus einem Material besteht, das mit der Zusammensetzung des Stahls, der in die Gießpfanne durch das Rohr eintritt, verträglich ist.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Rohr, das sich vom oberen Ende zum Boden der Gießpfanne erstreckt, aus Stahl hergestellt ist, dessen Zusammensetzung mit der Zusammensetzung des Stahls verträglich ist, der durch das Rohr gegossen wird.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Rohr oberhalb des oberen Endes der Gießpfanne ausgedehnt ist, so daß ein heftiges Rühren erhalten werden kann, während die Gießpfanne voll ständig gefüllt wird.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß man das Inertgas, das die Rühr wirkung ergibt, durch einen porösen Stöpsel erhält, der in den Boden der Gießpfanne in einer solchen Position eingesetzt ist, daß das Rohr oberhalb des porösen Stöpsels positioniert werden kann.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß man das Inertgas, das die Rühr wirkung ergibt, in dem Rohr von einem kleinen Rohr oder von Rohren erhält, deren Durchmesser nur ein kleiner Bruchteil des Durchmessers des in die Gießpfanne installierten Rohres ist, und dessen Wände dünner sind als die Wand des großen Rohrs, das sich vom oberen Ende zum Boden der Gießpfanne erstreckt, und daß die genannten kleinen Rohre mit einer Quelle von Inertgas verbunden sind.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß man das zum Rühren verwendete Inertgas mit einer Geschwindigkeit von 283 bis 850 l/Minute (10 bis 30 standard cubic feet/minute) zusetzt, welche der jenigen Menge äquivalent ist, die mit anderen Gießpfannen raffinierungstechnologien angewendet wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die zur Entschwefelung ver wendeten Schlacken auf Kalkbasis aufgebaut sind und daß ihre Zusammensetzungsgrenzen wie folgt sind: Calciumoxid (CaO) maximal 75%, Aluminiumoxid (Al₂O₃) maximal 30% und Calcium fluorid (CaF₂) minimal 15%.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die zur Entschwefelung verwen deten Schlacken maximal 3% Eisenoxid, 3% Manganoxid und maximal 15% Siliciumdioxid bzw. Kieselsäure enthalten.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die zur Entschwefelung ver wendeten Schlacken Flußmittel enthalten, die als einen ihrer Hauptbestandteile eines der Salze von Halogenen, die die Schlacke fließfähiger und reaktiver machen, beispielsweise Calciumchlorid (CaCl₂), Kryolit (Na₃AlF₆), Lithiumfluorid (LiF), Lithiumchlorid (LiCl) und dergleichen enthalten.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß man das Inertgas, das man zum miteinander erfolgenden Rühren der Schlacke und des Stahls zum Erhalt einerEntschwefelung verwendet, ebenfalls als Mittel zum Abfangen von Wasserstoff aus dem Stahl, der durch das Rohr gegossen wird, verwendet.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Inertgas, das zum mitein ander erfolgenden Rühren der Schlacke und des Stahls zum Er halt einer Entschwefelung verwendet wird, in dem Rohr eine inerte Atmosphäre ergibt, die von Feuchtigkeit und Wasser stoff frei ist, wodurch die Absorption von Wasserstoff durch den durch das Rohr hindurchgehenden Stahl und bei der Stelle der Entschwefelungsreaktion in dem Rohr ausgeschlossen wird.

19. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das verwendete Inertgas Argon ist.

20. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ferrolegierungen und ele mentaren Metalle, die in das Rohr zur Verstärkung der Ent schwefelung eingegeben werden, solche sind, deren Fähigkeit zur Verstärkung der Entschwefelung hauptsächlich auf ihre Fähigkeit zur Verminderung des Sauerstoffgehalts des Stahls, der Aluminum, Titan, Zirkon und dergleichen einschließt, zu rückzuführen ist.

21. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ferrolegierungen und ele mentaren Metalle, die in das Rohr zur Verstärkung der Entschwe felung eingegeben werden, solche sind, die die Fähigkeit zur Verminderung des Sauerstoffgehalts des Stahls haben, die aber gleichfalls auch die Fähigkeit zur Bildung von Sulfiden haben, welche aus dem Stahl in die Schlacke, die Magnesium, Calcium, Barium, Seltene Erden und dergleichen einschließt, durch Ausschwimmen eintreten würden.

22. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ferrolegierungen und elementaren Metalle, die in das Rohr eingegeben werden, sol che sind, die erforderlich sind, um die gewünschte chemische Zusammensetzung des fertiggestellten Stahls zu erhalten, wie zum Beispiel Ferroniob, Ferromolybdän, Ferrowolfram, Wolfram metall, Ferrochrom, Ferromangan, Manganmetall und dergleichen.

23. Verfahren nach den Ansprüchen 13, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlacken, die in das Rohr eingegeben werden, vorgesintert worden sind.

24. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch ge kennzeichnet, daß das Rohr mit einem feuer festen Überzug beschichtet ist, der die Geschwindigkeit ver mindert, mit der das Rohr in dem Stahl in Lösung geht.

25. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß man den in das Rohr eintreten den und von Schlacke freien Stahl durch einen Strom von Inert gas an einer Stelle zerstäubt, die an das obere Ende des in die Gießpfanne eingesetzten Rohrs angrenzt.

26. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das obere Ende des Rohrs ein geschlossen ist und mit der notwendigen Einrichtung ausge stattet ist, um eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Boden der Gießpfanne und dem oberen Ende des Rohrs herzustellen, so daß in dem Rohr während des Füllens der zweiten Gieß pfanne ein Vakuum aufrechterhalten werden kann.

27. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das obere Ende des Rohrs so abgeändert ist, daß Elektroden oder Plasmapistolen bzw. -kanonen in einer horizontalen Ebene angebracht sind und daß der in das Rohr eintretende Stahl durch die Ebenen der Böden hindurchgeht, die zwischen den Elektroden oder Plasmapisto len bzw. -kanonen erzeugt werden, wodurch die Temperatur des Stahls erhöht wird.

28. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Teil des Rohrs, der in der Gießpfanne zurückbleibt, entfernt wird und daß die Gieß pfanne zu einer Bogenerhitzungsstation überführt wird, wo durch die Temperatur des Stahls auf den gewünschten Wert er höht werden kann.

29. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Temperatur des Stahls in der Gießpfanne, in die der Stahl von dem Ofen abgestochen worden ist, erhöht wird, indem die Temperatur des Stahls vor dem Abgießen des Stahls in das Rohr in der Gießpfanne, wo die Entschwefelung und Entgasung erfolgt, in einer Bogenwiederer hitzungsstation, wie dem Fachmann bekannt ist, erhöht wird.

30. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt des Me talls und der Schlacke in dem Rohr zu einem derart niedrigen Niveau vermindert worden ist, daß eine Übertragung von Phos phor von dem Stahl in die Schlacke erfolgt.

31. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Strom von Inertgas, der in den Boden des vertikalen Rohrs, welches in der Gießpfanne als Einrichtung zur Entfernung von Wasserstoff installiert worden ist, eingeführt wird, von dem Stahl auch Stickstoff entfernt.