DE763238C

DE763238C - Verfahren zum Herstellen von Thomasstahl mit Stickstoffgehalten unter 0,01%

Info

Publication number: DE763238C
Application number: DET50074D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Eichholz
Original assignee: August Thyssen Huette AG
Current assignee: Thyssen AG
Priority date: 1938-03-06
Filing date: 1938-03-06
Publication date: 1953-01-26

Description

Verfahren zum Herstellen von Thomas stahl mit Stickstoffgehalten

'unter O,O1e/o

Es ist bekannt, daß Sierrnens-MartinrStahl.

und -Thomasstahl gleicher chemischer Zu-

sammensetzung, aber verschiedenen Stick-

stoffgehalts unterschiedliche Eigenschaften

aufweisen. So zeigt der Thomasstahl unter

diesen Bedingungen eine Festigkeit, die etwa

um 71eg/mm2 höher liegt als die Festigkeit

von Siernens-Martin-Stahl. Thomasstahl hat

bei gleicher Festigkeit einen um etwa o,o8°/o

geringeren Kohlenstoffgehalt, ferner eine

höhere Streckgrenze- und eine größere Deh-

nurrg alsaSM-Stahl. Daneben hat der Ihomas-

stahi: gegenüber dem SM-Stahl unter den

abigerl tVoraussetzungen- -noch - andere Eigen-

schafpebii die ihn für bestimmtc.iteuwendungs-

.zwecke unentbehrlich machen, z. B. bei Preß-

muttereisen, . Automatenstahl, Wasserfedern.,

Röhrenstreifen und Schienen his zu 7o kg/mm2

Festigkeit :und arideren: Diesem bekannten

Vorteil des - Thomasstahles stehen aber

schwerwiegende Nachteile für den weitaus

größten Teil der Verwendungsgebiete von

Flußstaht entgegen, insbesondere seine be-

kannte hohe Alterungsanfäbligkeit. -

Die unterschiedlichen Eigenschaften -des

Thornasstahles gegenüber denen. des SM-Stah-

les haben ihre Ursache in denn Herstellung.,-.

verfahren. Es ist bekannt, daß 'diese unter-

schiedlichere Eigenschaftern durch den unter-"

schiedlichen :!Gemalt --,an,- Stickstoff:,,hedingt

sind. SM-Stahl weist nach Durrer o,oor bis o,oo8% Stickstoffgehalt auf, während er bei Thomasstahl hei o,or bis o.030/0 liegt.

Die vorliegende Erfindung strebt die Herstellung eines Stahles mit dem SU-Stahl ähn: lichen Eigenschaften nach dem Thomasverfahren an. Sie geht davon aus., daß der Thomasstahl in seinen Eigenschaften dann dem SN,f-Stahl weitgehend genähert wird, wenn man durch die nachstehend beschriebene Führung des Verfahrens den Stickstoffgehalt unter die beim Thomasstahl sonst üblichen Gehalte senkt, so daß er höchstens etwa o,or % beträgt. Bei der Einrichtung des Herstellungsverfahrens dieser Senkung des Stickstoffgehaltes geht die Erfindung davon aus, d.aß gerade um die Zeit des Überganges der Schmelze im Konverter der Stickstoffgehalt des Bades: ansteigt, und zwar infolge-der hohen Konzentration des Stickstoffs und der durch die Verbrennung des Phosphors erhöhten Temperatur und der damit vertun, denen Erhöhung der Löslichkeit der Schmelze für Stickstoff während dieses Zeitraums.
Erfindungsgemäß wird zum Herstellen von Thomasstahl mit Stickstoffgehalten unter o,or 0% kurz vor, während oder kurz nach dem Beginn der Entphosphorung unter Einhaltung bzw. Herbeiführung einer niedrigen Badtemperatur dem Bad Sauerstoff in freier oder gebundener Form zugeführt.
Durch die Sauerstoffzugabe gleichzeitig mit der Zugabe des Kühlmittels im kritischen Zeitpunkt wird erreicht, daß der für die Stickstoffaufnahme gefährliche Zeitraum auf die kürzeste Spanne zusammengedrängt wird.
Als zweckmäßigste Ausführungsform der Erfindung wird der Zusatz oxydischer Erze vorgeschlagen, die gleichzeitig Kühlmittel und Sauerstoffträger sind. Es ist jedoch auch möglich, gleichzeitig mit der Zugabe gewöhnlicher Kühlmittel den Gebläsewind mit Sauerstoff anzureichern.
Dieses Verfahren nach der Erfindung kann noch dadurch ergänzt werden, daß der Stickstoffaufnahme zusätzlich durch Durchblasen von Kohlenoxyd oder anderen reduzierenden, Gasen durch die Schmelze entgegengewirkt wird.
Zur Veranschaulichung der starken An, näherung des erfindungsgemäß hergestellten Thomasstahles an die Eigenschaften - des SM-Stahls sei auf ein praktisch erprobtes Verwendungsbeispiel hingewiesen: Während man bei der Drahtherstellung bisher Thomasstahl von 5 mm kalt ohne Zwischenglühung auf r,2 mm herabziehen konnte, läßt sich der erfindungsgemäß hergestellte Thomasstahl von 5 mm kalt auf o,6 mm ziehen, unter Fortlassung von 5o% der Zwischenzüge.
Die Zugabe von Schrott oder Erz als Kühlmittel zu Thomasschmelzen ist an :ich bekannt. -Meistens werden dabei diese Kü",ilmittel zusammen mit dem Kalk zu Beginn des Blasprozesses und ohne Absichten in der Richtung der Senkung des Stickstottgehaltes zugegeben.
Es wurde auch schon vorgeschlagen. im Zeitpunkt der stärksten Wärmeentwicklung, das ist während der Entphosphorura. das Stahlbad durch Zugabe von stickstoffarmem Schrott zu. kühlen, um die Stickstoffaufnahme gering zu halten. Bei diesen Vorschlägen war aber immer nur an eine Senkung des Stickstoffgehaltes im Rahmen der für Thomasstahl bekannten Grenze gedacht, also nicht an eine Senkung auf etwa o,or % und weniger. Ferner fehlte dabei auch die gleichzeitige Zugabe von Sauerstoff, die nach der Erfindung neben der Kühlmittelzugabe notwendig ist.
Auch die Zugabe von Sauerstoff zur Thomassc'hmelze wurde bereits vorgeschlagen. Nach einem. derartigem Vorschlag wird- während der ganzen Blaszeit Sauerstoff zugesetzt. Gleichzeitig wird soviel Schrott zugegeben, daß die Entphosphorung läuft. Bei diesem Verfahren wird! aber weder eine ausreichende Kühlung im Sinne der Erfindung erzielt, noch wird die durch die Sauerstoffzugabe im richtigen Zeitpunkt,- hervorgerufene Abkürzung der kritischen Zeit für die Stickstoffaufnahme erreicht.
Nach einem anderen Vorschlag wird während des ganzen Prozesses bis zur Entphosphorung mit mit Sauerstoff angereichertem Wind geblasen, worauf dann die Entphosphorung ausschließlich durch Erzzugabe erfolgt. Bei diesem praktisch nicht in Frage kommenden Verfahren muß vor der Entphosphorung eine sehr hohe Temperatur aufgespeichert werden, so daß in diesem kritischen Zeitpunkt die Stickstoffaufnahme sehr groß ist. Es ist weiter an sich bekannt, den Stickstoffgehalt -durch Kühlung und Abkürzung der Blaszeit zu senken.' Von, diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich die Erfindung, die das Ziel hat, die Eigenschaften des Stahles an den SM-Stahl anzunähern und zu diesem Zweck den Stickstoffgehalt auf etwa o,or % und weniger zu senken, dadurch, daß kurz vor, während oder nach der Entphosphorung ein Kühlmittel und Sauerstoff zugesetzt wird, zweckmäßig vereinigt in der Form einer Zugabe von oxy dischem Erz. .

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zum Herstellen von Thomasstahl mit Stickstoffgehalten unter o,or 0%, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor, während oder kurz nach dem Beginn der Entphosphorung unter Einhaltung bzw. Herbeiführung einer niedrigen, Badtemperatur dem Bad Sauerstoff ini freier oder gebundener Form zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d-aß der Sauerstoff in Form von mit Sauerstoff angereichertem -Gebläse-wind zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff in Form von oxydischen@ Erzen zugeführt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoffaufnahme zusätzlich durch Durchblasen von Kohlenoxyd oder anderen reduzierenden Gasen durch die Schmelze entgegengewirkt wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Britische Patentschriften Nr. 2o468 v. J. 1904, 370384 416545 deutsche Patentschriften Nr. 197591, 474594, 541985, 220544; USA.-Patentschrift Nr. 1709389; Stahl und Eisen., 1928, S.1239; 1923, S. 1476; 1477.