DE364705C

DE364705C - Verfahren zur Herstellung von schwefel- und phosphorarmem Stahl

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Publication number: DE364705C
Application number: DEW58259D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-04-29
Filing date: 1921-04-29
Publication date: 1922-11-30

Description

Verfahren zur Herstellung von schwefel- und phosphorarmem Stahl. Das Verfahren verfolgt den Zweck, einen durch niedrigen Phosphor- und Schwefel-@ehalt hochwertigen Stahl besonders durch das wirtschaftliche Windfrischen zu erzeugen, es kann jedoch ebensogut auch bei anderen Frischprozessen verwendet werden.
Wenn dazu bei den einzelnen Operationen an sich bekannte Hilfsmittel zur Anwendung kommen, so liegt der Erfolg jedoch erst in der Reihenfolge ihrer Anwendung und gründet sich auf folgende Erkenntnisse: Bei der bisherigen Entschwefelung des kohlenstoffhaltigen Roheisens, z. B. im Mischer, hat man dem Kieselsäuregehalt der Schlacke keine besondere Beachtung geschenkt, weil sich hier der Schwefel als Mangansulfid scheinbar befriedigend abschied. Nun wurde auch vorgeschlagen, im Mischer Alkaliverbindungen mit aufzugeben, wobei ihnen die Rolle eines Flugmittels oder auch nach anderer Seite .die Rolle eines weiteren Entschwefelungsmittels zukam.
Es wurde gefunden, daß bei diesen Vorgängen das Gleichgewicht .der Sulfidverbindungen sowohl des Mangans als auch der Alkali-und Erdalkalimetalle durch ,die Gegenwart von Kieselsäure empfindlich gestört wird, in der Weise, daß es unter Rückschwefelung des Eisens schon bei geringen Kieselsäuregehalten zur Silikatbildung .der eben genannten Sulfidträger kommt. Ein voller Erfolg der Schwefelbindung bei Verwendung von Erdalkalien kann deshalb nur dann eintreten, wenn die Kieselsäure in der Schlacke sehr gering bleibt und bei der Verwendung .von, Alkalien nur, - wenn überhaupt, kein( Kieselsäure zugegen ist. So genügt bei letz. teren auch schon die.Gegenwart eines saurer Futters, um mit der Entschwefelung nick unter einen gewissen Grad hinunterzukommen Aus diesen Gründen konnten. die bisheriger Arbeitsweisen nur einen beschränkten Erfol= ,haben.
Das vorliegende Verfahren beginnt i: seiner ersten Phase damit, daß die von Schmelzen des Eisens herrührende Schlack .vollständig entfernt und durch Aufgabe vor Alkali- oder Erdalkaliv erbindungen. (z. B a O oder Ba O oder Na. C03 + Ca O usw.; oder deren Mischungen ,der Schwefel gebun den wird. Kommt das Eisen flüssig von Hochofen, so kann dieser Vorgang sich i@ dem schlackenfrei zu haltenden Mischer ode auch erst nach Passieren des Mischers i@ Transportgefäßen abspielen, letzteres wirf auch dann der Fall sein, wenn das Eisen in Kupolofen geschmolzen wurde.
Diese Entfernung des Schwefels wird be reits beim Roheisen vorgenommen, denn e ist bekannt, -daß ein hoher Kohlenstofftgehal im Eisen die Entfernung des Schwefels et leichtert und daß sich mit sonst gleiche .Mitteln und unter gleichem Zeitaufwand di Herabminderung des Schwefelgehaltes i: Roh- oder Gußeisen weiter treiben läßt a1 bei nieder gekohltem Stahl.
Die aus der Entschwefelung herrührend Schlacke wird entfernt und das Eisen in be liebig er Weise gefrischt. Hierbei entsteh durch Oxydation des Siliziums wieder ein Schlacke, die Kieselsäure enthält un i infolgedessen die letzte Ph:isL. des, Verfahrens, die Phosphorentfernung, Verhindern wür.le. Sie wird deshalb beseitigt. 'und erst hierauf der Stahl wiederum der l?iiiwirktiii#, rler ;,leichen wie für die Entschwefelung benutzten Stoffe ausgesetzt. In der Affinität zii diesen Stoffen steht unter den vorliegenden \-erliältiiissen der Phosphor nächst Schwefel und l-Zieselsäure erst an dritter Stelle u,.1 seine hindungelingt in genügerndein Maße nur dadurch, daß nicht nur keine silikathaltige Schlacke, sondern auch ini Eisenbad kein Silizitun mehr vorhanden ist; denn bei den Temperaturen des geschmolzenen Stahles liat die Dampftension des Siliziums solche Werte erreicht, daß eine Reaktion mit den Oxyden der Alkali-oder Erdalkalimetalle und damit wieder eine Silikatbildung nicht verhindert werden könnte.
Bei Verwendung der zur Bindung von Schwefel und Phosphor vorgeschlagenen Stoffe ist es daher, wie auch praktische Versuche bestätigt haben, notwendig, die Entfernung der beiden Körper in getrennten Operationen vorzunehmen, denn bei der Entfernung des Schwefels bleibt der Phosphor unberührt, weil das ini Roheisen enthaltene Silizium vor ihni finit dem Alkali der Bindunzsschlacke reagiert. Deshalb ist es für den Erfolg der Entphosphorung ausschlaggebend, daß sie, nachdem die früher beschriebenen Operationen stattgefunden haben, erst nach beendetem Frischprozeß durchgeführt wird, also wenn kein Silizium mehr zugegen ist. Die bei der Entphosphorung primär gebildeten Phosphide «-erden durch etwa im Stahl enthaltenen Sauerstoff sekundär in höhere Stufen oxydiert, wodurch bleichzeitig Desoxvdationswirkung erfolgt. Vor dein Vergießen kann schließlich der Stahl in üblicher Weise noch Zusätze erhalten.
Hiernach ist zu ersehen, daß durch die beschriebene Aufeinanderfolge einer Reihe zwar an sich bekannter Einzelmaßnahmen ein neues Verfahren entstanden ist, welches u. a. besonders durch die Anwendung auf den Konverterprozeß die billigere Herstellung von Qualitätsstählen ermöglicht, die bisher nur im Martin- oder Elektroofen erzeugt «-erden konnten.

Claims

PATEN T-ANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von schwefel- und phosphorarmem Stahl durch Zusatz von Alkali- und Erdalkaliv erbin-(-lungen oder deren Mischungen, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene, kohlenstoffhaltige Roheisen frei von Schnielzofenschlacke in bekannter Weise durch Zusatz von Alkali- oder Erdalkaliverbindungen oder zieren Mischungen von Schwefel befreit, daß die Entschwefelungsschlacke nach kurzer Einwirkungsdauer wieder entfernt und naß nach Be, endigung des Frischens und Entfernung der entstandenen Frischschlacke zur Bindung des Phosphors nochmals dieselben Verbindungen wie zur Entschwefelung zugesetzt werden.