DE763065C

DE763065C - Verfahren zur Herstellung von Thomasstahl

Info

Publication number: DE763065C
Application number: DEJ56230D
Authority: DE
Inventors: Otto Dr-Ing Scheiblich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-10-28
Filing date: 1936-10-28
Publication date: 1952-10-20

Description

Verfahren zur Herstellung von Thomasstahl Bei der bisher üblichen Herstellungsweise von Thomasstahl enthält das Stahlbad bei Beendigung des eigentlichen Frischverfahrens neben den üblichen Restgehalten von wenigen Hundertstel Prozent Phosphor, Kohlenstoff, Schwefel und' etwa 0,2% Mangan. noch eine Sauerstoffmenge, die durch nachträglich eingeführte Desoxydiationsmittel so weit entfernt bzw. unschädlich gemacht werden muß, daß der Stahl schmiedbar, also rotbruchfrei wird.
Der Verbrauch an desoxydierenden Mitteln, beim Thomasverfahren kommen fast aüsschließlich Manganträger in Form von Ferromangan zur Verwendung, hängt also von der Höhe des im Stahl befindlichen Sauerstoffs ab. Dieser Sauerstoffgehalt -wird- hei der bisher üblichen Arbeitsweise immer eine gewisse Höhe haben, die, abgesehen von anderen Einflüssen, wie z. B. der Beschaffenheit der Schlacke, dem Grad' der Entphosphorung usw., weitgehend von der Temperatur des Bades bei beendetem Windfrischen abhängt. Die Endtemperatur des. Bades wiederum wird vor allemdurch gießtechnische Gründe bestimmt, d. h. eine bestimmte Mindestgrenze darf einerseits nicht unterschritten werden. Andererseits hängt aber der Grad der Entphosphorung stark von der Temperatur des Bades bei Beendigung des Frischenss ab. Je heißer der Stahl, desto schwieriger ist die Entphosphorung. Da nun aber die durch gießtechnische Gründe bestimmte Temperatur im Hinblick auf den Phosphorgehalt so hoch ist, daß die Entphosphorung Schwierigkeiten bietet, ein höherer Gehalt an Phosphor im Stahl aber nicht erwünscht ist, so ist beim üblichen Verfahren ein sehr kräftiges Frischen notwendig. Dabei wird viel Eisen verbrannt und demgemäß auch viel Eisenoxydul im Stahl gelöst, wodurch der Verbrauch an Desox_v dationsmitteln groß wird.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die beim Thomas.verfahren üblichen Desoxy dationsmittel, die im Inland nicht zu beschaffen sind, durch andere Mittel zu ersetzen. Dabei war es naheliegend, das Roheisen selbst zu verwenden, das infolge seines hohen Kohlenstoffgehalts zur Desoxydatiön gut geeignet erscheint. 'Tun besitzt aber das Röheisen einen Gehalt an Stahlschädlingen, der gerade durch das Windfrischen beseitigt werden soll. Man setzt also bei der Desoxydation mit Roheisen ,den Gehalt an Stahlschädlingen wieder herauf.
Immerhin ist die Verwendung von Thomasroheisen zur Desoxydation von Thomasstahl schon vorgeschlagen worden und auch möglich.
.:Nach den einleitenden Ausführungen über die Temperaturverhältnisse beim und die Abhängigkeit des Phosphorgehalts von der Temperatur müßte man nun,, wenn die Desoxydation mit Thomasroheisen vorgenommen werden soll, die Entphosphorung in der Thomasbirne zunächst außerordentlich weit treiben, damit der nachträglich durch das Roheisen in den Stahl gelangende Phosphorgehalt die zulässige Grenze nicht überschreitet. Ein so weitgehendes Frischen bedingt aber so große Eisenverluste, daß die Desoxv dation mittels Roheisen vollkommen unwirtschaftlich werden würde.
Die Erfindung weist nun den Weg, wie die Aufgabe trotz der genannten Schwierigkeiten zu lösen ist. Dies wurde durch die Erkenntnis ermöglicht, daß man im Gegensatz zu der bisherigen Auffassung die für das Vergießen notwendige Temperatur nicht durch die Führung des Windfrischverfahrens zuerreichenbraucht, daß man also das Frischen unabhängig von diesen Rücksichten durchführen kann. Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß man die Endtemperatur des Stahlbades in der Thomasbirne niedriger hält, als sie für das Vergießen sein müßte, indem das Bad entweder schon während des Verblasers oder erst am Ende der Blasezeit in an sich bekannter Weisc z. B. durch Schrottzugabe gekühlt wird, und daß dann das Bad durch die Zugabe von flüssigem Thomasroheisen desoxydiert wird.
Die gemäß der Erfindung vorzunehmende Kühlung geht also zweiter als die übliche, denn bisher hat man mit der durch die verschiedensten'Mittelbewirkten Kühlung nur die 'Nach-. teile zu hoher l3laset,-inperaturen vertnei(len wollen, war bezüglich der Endtemperatur nach unten hin aber durch die. Rücksicht auf die erforderliche Gießternheratur beschränkt.
Durch die niedrigere Temperatur beicit Blasen oder am Ende der Blasezeit wird die Entphosphorung beträchtlich begünstigt, so daß man, je nach dem Phosphorgehalt des zti frischenden Eisens und des als Desoxv dationsmittel dienenden Roheisens, entweder mit einer weniger kräftigen Frischung auskommt und dadurch den Vorteil eines geringeren Eisenabbrandes sowie geringeren Sauerstottgehalts im Bade erhält, oder bei gleich starker Frischung wie bisher den Phosphorgehalt wesentlich erniedrigt.
Durch die Zugabe nies flüssigen Thomasroheisenis wird eine sehr kräftige Desoxydätion erzielt, wobei gleichzeitig auch ein Teil des mit dem Roheisen in das Bad eingebrachten Phosphors verbrannt wird. Die Reaktion verläuft exotherrn und -ziemlich stürmisch. je nach der Menge des durch das Frischverfahren vom. Bade aufgenommenen Sauerstotis. Dabei wird die Badtemperatur gleichzeitig bis auf die für ein einwandfreies Vergießen erforderliche Temperatur erhöht.
Am einfachsten wird die Desoxvdation in der Birne selbst unter der schützenden Schlackendecke vorgenommen. Dabei ergibt sich eine Reihe weiterer Vorteile, die durch die übliche Desoxvdation mittels Ferromangan nicht erreicht wird.
Bekanntlich enthält Thomasstahl infolge der Eigenart seines. Herstellungsverfahrens eine größere Gasmenge, z. B. Wasserstoff, als z. B. Siemens-Martinstahl.
Es war bisher nicht möglich, diesen Gasgehalt .herunterzudrücken, da jede mechanische Bewegung des Bades, wie etwa Umrühren. aus. praktischen Gründen ausgeschlossen ist. außerdem die dabei auftretenden --#,bkülilungsverluste dies von selbst verbieten.
Durch die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung tritt nun eine lebhafte Bewegung des ganzen Stahlbades ein, wobei der vorher vom Stahl aufgenommene Gasgehalt erniedrigt wird. Die während der Reaktion einsetzende lebhafte Kochbewegung des gesamten Bades kann ausgenutzt werden, uni durch Einwerfen von kleinstückigern, am besten pulverförmigem, gebranntem Kalk die 1Manganreduktion aus der Schlacke zu erleichtern. Bezüglich der Wirtschaftlichkeit des neuen Verfahrens ist festzustellen, daß unter Einrechnung aller Umstände eine ganz erhel)-liche Ersparnis erzielt wird.
Die Vorteile, die sich beim Arbeiten nach dem neuen Verfahren ergeben, sind demnach zusammengefaßt folgende: r. erhebliche Ersparnis an desoxydierenden Mitteln, hauptsächlich an Ferromangan, 2. niedrigerer Sauerstoff-, Stickstoff- und Wasserstoffgehalt des. Stahles., 3. bessere physikalische Beschaffenheit, vor allem bezüglich der Kerbzähigkeit, -.bessere Wirtschaftlichkeit, d. h. geringere Herstellungskosten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Thomasstahl, dessen Desoxydation mit Hilfe von Thomas-roheisen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Endtemperatur des Stahlbades niedriger gehalten wiTd, .als sie für das Vergießen sein müßte, indem das Bad entweder schon während des Verblasens oder erst- am Ende cl-er Blasezeit, z. B. durch Schrottzugabe, gekühlt und dann, zweckmäßig in der Birne selbst, durch Zugabe von flüssig gern Thomasroheisen desoxydiert wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 194 526, 197 591, 300 231, 3267z3, 334 520; britische Patentschrift Nr. Io I99 vom Jahre Igio.