DE800303C - Verfahren zum Erzeugen stickstoffarmen Stahls - Google Patents

Description

• Verfahren zum Erzeugen stickstoffarmen Stahls Es ist bekannt, stickstoffarmen Stahl aus Roheisen und Schrott dadurch zu erzeugen, claß reiner Sauerstoff auf die Oberfläche eines Bades flüssigen Roheisens in kräftigem Strahl aufgeblasen oder mittels eines Rohres in das Flüssigkeitsbad eingeleitet wird. Dabei wird durch Zugabe von Schrott <las Bad gekühlt. Die Schrottzugabe ist im Vergleich zum Thomasprozel3 erheblich, weil hier nicht, wie beim Thomasprozeß, der Stickstoffrest der Frischluft (lern Bade Wärme entzieht.
• Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist, (laß die Badbewegtncg weit geringer ist als beim üblichen @homasl>rozeß. Das Frischen und auch (las Scbrottschcitelzen nimmt daher wesentlich 1;ingere Zeit in .#\tcsl)rttclc. hs kann vorkommen, daß am Ende des Frischprozesses noch nngeschncolzener Schrott 1n7 Bad liegt, was ein;rseits (las Vergießen des Stahls ersclccvfft, andererseits seine Gießtemperatur herabsetzt. Die geringe Bewegung des Bades kann auch eine Inltontogenität der Badfliissigkeit veranlasse((, (lie teils überfri;cht, teil; doch nicht zu Vilde gefrischt ist. Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Badhewegung hei dem eingangs beschriebenen Frischverfahren bis zur völligen Durchmischung der Badflüssigkeit zu steigern, damit ein physikalisch und chemisch in allen Teilen gleichförmiges, gut vergießbares Stahlbad zu erzeugen und die Blasezeit abzukürzen.
• Beim Herstellen stickstoffarmen Stahls aus Roheisen und Schrott oder Erz durch Frischen mit auf das flüssige Rolceisen geblasenem oder in dasselbe eingeblasenem technisch reinem Sauerstoff soll erfindungsgemäß gleichzeitig oder abwechselnd mit der Zugabe reinen Sauerstoffs, jedoch getrennt von dieser ein praktisch s'tickstoftfreies Gas (->der Gasgemisch so durch das Bad geblasen werden, daß dieses in lebhafter Bewegung völlig elurchcnischt wird.
• Als praktisch stickstofffreie Einhlasegase werden vornehmlich Kohlendioxyd, Kohlenoxvd und auch Gemische von Kohlendioxyd tnit Sauerstoff verwendet, deren Eignung für Frischprozesse schlechthin bekannt ist. Zum :lusfiihren des ec-fin(Ittngsgemäßen Verfahrens ist ein Konverter geeignet, durch dessen unteren oder seitlichen Düsenboden die genannten Gase oder Gasgemische eingeblasen werden und der außerdem noch mit Düsen zum Aufblasen reinen Sauerstoffs auf die Badoberfläche versehen ist.
• Gestalt des Düsenbodens, Einzel- und Gesamtquerschnitt der Düsen und die kinetische Energie des eingeblasenen Gases werden so aufeinander abgestimmt, (laß das Eisenbad möglichst lebhaft umgewälzt und das an der Einblasstelle des reinen Sauerstoffs in hoher Konzentration entstehende 1?isenoxydul rasch auf die ganze Flüssigkeit verteilt wird.
• Iin allgemeinen sollen erfindungsgemäß Sauerstoff und Hilfsgas gleichzeitig dem zu frischenden Bad zugeführt werden. Besonderen metallurgischen Bedingungen des Frischprozesses wird die Arbeitsweise dadurch angepaßt, daß in einzelnen Phasen des Frischvorganges Sauerstoff von oben allein oder Hilfsgas durch das Bad allein eingeblasen wird. Beispielsweise wird ein Einsatz von dickflüssigem, weil im Verhältnis zur chemischen Zusammensetzung zu kaltem Roheisen bei umgelegtem Konverter zunächst durch Aufblasen von Sauerstoff allein gefrischt, bis er dünnflüssig und warm ist, erst dann wird der Konverter aufgerichtet und <las Bad mit dem Hilfsgas bei gleichzeitig fortgesetztem Aufblasen von reinem Sauerstoff kräftig durchmischt. Ein anderes Beispiel bietet das Ende des Frischvorganges. Hier kann es vorteilhaft :ein, (las Aufblasen von reinem Sauerstoff einzustellen und nur noch vom Düsenboden her Hilfsgas, vornehmlich ein Gemisch von Sauerstoff und Kohlendioxyd, einzublasen, weil man dann die unbequem holte Geschwindigkeit der Oxydation mit reinem Sauerstoff mäßigen kann und mit der Zusammensetzung des Gemisches dessen gleichzeitig oxydierende und temperaturregelnde Wirkung beeinflussen kann. Der hohe Kohlenoxvd-Partialdruck über dem Flüssigkeitsbad bewirkt dabei eine weitgehende Entphosphorung des Stahls. Das Bad ist völlig gleichmäßig durchmischt und auf die gewünschte Gießtemperatur eingestellt.
• Kohlenoxyd oder Kohlendioxyd, die kalt in das Bad eintreten und es heiß verlassen, entziehen dem Bad Wärme. Ein Teil dieser Energie, nämlich die Volumenarbeit der Wärmedehnung der Gase, erhöht die Bewegungsenergie des Gasstromes und kommt dein Frischvorgang zugute. Die fühlbare Wärme des abziehenden Gases geht dem Prozeß verloren. Indessen steht diesem Verlust, den das bekannte Verfahren, mit reinem Sauerstoff zu frischen, nicht aufweist, der Wärmegewinn gegenüber, den die der Kürzung der Blasezeit proportionale Einsparung an Kühl- und Strahlungsverlusten mit sich bringt. Die Notwendigkeit und Möglichkeit, große Mengen an Schrott oder Erz dem Roheisen zuzusetzen, ist daher auch dem Verfahren der Erhndun-z zu einen. Der technische Fortschritt gegenüber dein bekannten Verfahren, mit Sauerstoff allein zu frischen, liegt in der völligen Durchmischung der Ballflüssigkeit, die ein physikalisch und chemisch in allen Teilen gleichförmiges Endprodukt bei kürzester Blasezeit herzustellen gestattet. Der technische Fortschritt gegenüber dem bekannten Verfahren, mit Sauerstoff-Kohlendioxyd-Gemischen allein zu frischen, liegt darin, daß der Düsenboden haltbarer wird, als wenn die ganze Sauerstoffmenge, die hier in zwei getrennten Strömen zur Anwendung kommt, zusammen mit dem Kohlendioxyd durch den Düsenboden eingeführt werden müßte, weil das von unten eingeblasene Sauerstoff-Kohlendioxyd-Gernisch beliebig arm an Sauerstoff sein kann.
• Beim Verfahren der Erfindung kann auch wesentlich mehr Schrott gesetzt werden, weil im Verhältnis zur zugeführten Kohlendioxydmenge in der Zeiteinheit größere :Mengen von Sauerstoff den Bad zugeführt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen stickstoffarmen Stahls aus Roheisen und Schrott oder Erz durch Frischen mit auf (las flüssige Roheisen geblasenem oder in dasselbe eingeblasenem reinem Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig oder abwechselnd mit der Zugabe reinen Sauerstoffs, jedoch getrennt von ihr ein praktisch stickstofffreies Gas oder Gasgemisch so (furch das Bad geblasen wird, (laß dieses völlig durchmischt wird.