DE3724200A1 - Verfahren zur tiefentschwefelung von basiseisen fuer die stahl- und gusseisenherstellung - Google Patents

Verfahren zur tiefentschwefelung von basiseisen fuer die stahl- und gusseisenherstellung

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Guenther Dipl Ing Beele
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0081—Treating and handling under pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tiefentschwefelung von Basiseisen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-OS 35 07 648 ist ein Warmhalteofen bekannt, in dem flüssige Metallschmelzen bis zur Weiterverarbeitung unter Luftabschluß warmgehalten werden können. Hierzu wird die flüssige Metallschmelze in einen Ofen eingefüllt, der druckdicht verschlossen und mittels Zuführung von Inertgas wie Stickstoff oder Argon unter Überdruck gesetzt wird.
In der Gießereitechnik sind eine Vielzahl von Verfahren zur Entschwefelung von Basiseisen für die Stahlherstellung bekannt, um möglichst niedrige Schwefelgehalte zu erzielen. Niedrige Schwefelgehalte sind zum Beispiel Voraussetzung für die Verminderung der Warmrißneigung.
Der erreichbare Endschwefelgehalt im Stahl- und Gußeisen hängt hierbei entscheidend vom Schwefelgehalt des Chargiermaterials und damit des Basiseisens ab. Je höher die Schwefelgehalte des Basiseisens sind um so schwieriger ist einerseits und um so höher ist andererseits der Aufwand, niedrige Schwefelgehalte in den Endprodukten von Stahl- und Gußeisen zu erzielen.
Niedrige Schwefelgehalte sind bei Gußeisen insbesondere interessant für die Werkstoffe Gußeisen mit Kugelgraphit und Vermiculargraphit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren anzugeben, bei dem mit einfachen Mitteln ein möglichst niedriger Schwefelgehalt in einer Basiseisenschmelze zu erzielen ist.
Die Aufgabe wird nach den Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Es hat sich gezeigt, daß bei einem eingeregelten Überdruck in der Größenordnung von 1 bis 90 mbar bereits nach einer Verweildauer von einigen Minuten das unter Luftabschluß gehaltene Basiseisen (Ausgangsschmelze) bis auf Werte von weniger als 0,005% Schwefel entschwefelt ist. Hierbei hat sich überraschend ergeben, daß diese Tiefentschwefelung - nach einer vorausgegangenen Vorentschwefelung durch eine Magnesiumlegierung oder mit Reinmagnesium - ohne weitere Zusätze erzielt werden kann, was kostengünstig und insbesondere umweltschonend ist.
Mit keiner der bisher bekannten Verfahren war eine Tiefentschwefelung von weniger als 0,005% Schwefel zu erzielen.
Vorteilhaft ist eine Verweildauer von etwa ½ h vorgesehen, die eine Tiefentschwefelung bis zu 0% zur Folge hat.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für Roheisen als Basiseisen (Ausgangsschmelze) für die Stahlherstellung vorteilhaft verwendbar. Aber auch bei der Herstellung eines entschwefelten Gußeisens als Basiseisen (Ausgangsschmelze) für die Herstellung von Kugelgraphit- oder Vermiculargraphit-Gußstücken ist das Verfahren vorteilhaft.
Die besondere Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß die in der Schmelze vorhandenen MgS-Produkte aufschwimmen können und die Rückschwefelung gemäß der Reaktionsgleichung
2 (MgS)+O₂ = 2 (MgO)+2 (S)
durch die Inertgasatmosphäre unterbunden ist.
Bei leichtem Magnesiumüberschuß im Eisen geht der Schwefelgehalt im Speicherofen als Funktion der Verweildauer gegen 0.
Nachfolgend einige typische Analysewerte nach Reinmagnesium- Behandlungen an Gußeisen und einer Verweilzeit von einigen Minuten in einem mit Inertgas (Argon) beaufschlagten Speicherofen von 45 t Fassungsvermögen.
Gleiche oder ähnliche Ergebnisse können auch mit Basiseisen niedrigerer Schwefelgehalte als 0,03% oder höherer Schwefelgehalte als 0,1% erzielt werden.
Die Analysewerte in vorstehender Tabelle sollen darüber hinaus zeigen, daß das Verfahren bei höheren wie niedrigeren Magnesiumrestwerten im Eisen funktionsfähig ist. Es sollte jedoch mindestens ein geringer Restgehalt an Magnesium im Eisen als Überschuß vorhanden sein.

Claims (5)

1. Verfahren zur Tiefentschwefelung von Basiseisen, wobei das Basiseisen zunächst mindestens mittels einer Magnesiumlegierung, insbesondere aber mit Reinmagnesium, entschwefelt wird, dann in einen druckdicht verschließbaren Warmhalteofen eingefüllt und mittels Zuführung von Inertgas wie Stickstoff oder Argon unter Überdruck gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck in der Größenordnung von 1-90 mbar eingeregelt wird und das Basiseisen nach einer Verweildauer von mindestens einigen Minuten aus dem Warmhalteofen abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweildauer etwa eine halbe Stunde beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das tiefentschwefelte Basiseisen entschwefeltes Roheisen ist und für die Stahleisenherstellung verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das tiefentschwefelte Basiseisen entschwefeltes Gußeisen ist und für die Herstellung von Kugelgraphit- oder Vermiculargraphit-Gußstücken verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Basiseisen durch Zugabe von Soda, Kalziumkarbid, Kalk, CaSi oder ähnliche Materialien vorentschwefelt wird.
DE19873724200 1987-07-22 1987-07-22 Verfahren zur tiefentschwefelung von basiseisen fuer die stahl- und gusseisenherstellung Withdrawn DE3724200A1 (de)

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Citations (2)

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US3764305A (en) * 1967-02-10 1973-10-09 E A As Method of storage and heat retaining for treated nodular cast iron
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Non-Patent Citations (3)

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Title
DE-Z: Gießerei 62, 1975, Nr.2, S.25-32 *
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DE-Z: Gießerei-Praxis, 1983, Nr.21,S.320-334 *

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