DE887823C

DE887823C - Verfahren zur Herstellung von Thomasroheisen

Info

Publication number: DE887823C
Application number: DET1106D
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr-Ing Gille; Heinz Hoefges; Jacob Dr Willems
Original assignee: August Thyssen Huette AG
Current assignee: Thyssen AG
Priority date: 1944-04-22
Filing date: 1944-04-22
Publication date: 1953-08-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Thomasroheisen Es sind Vorschläge und Verfahren zur Erzeugung eines windgefrischten Stahls hekanntgeworden, der die Eigenschaften von. Siemens-Martin-Stahl besitzt. :Ulan kann dies dadurch. erzielen, daß man den Stickstoffgehalt des Stahls tiefer hält, als es bei normalem windgefrischten Stahl üblich ist. Fast alle diese Vorschläge und Verfahren beschreiben eine Einflußnahme auf den Ablauf des Windfrischprozesse.s selber, sei es durch Maßnahmen metallurgischer Art während des Frischens, sei es durch Anwendung geeigneter Konverter- und Badabmessungen. Die Anwendung dieser Verfahren gestattete dann auch zum ersten Mal, bewußt auf windgefrischte Stähle mit niedrigen Stickstoffgehalten hiinzuarbeiten.
Es wurde auch angenommen, daß die Zusammensetzung des Roheisens, beispielsweise hinsichtlich des Mangangehalts, von Einfluß auf den im Stahl erzielten Stickstoffgehalt sei. Weiterhin wurde vor allem ein hoher Phosphorgehalt als ungünstig erkannt.
Wenn man bis in die jüngste Zeit dem Stickstoffgehalt des Roheisens keine Bedeutung beigemessen hat, so lag dies einerseits daran, daß man in Übereinstimmung mit Angaben des Schrifttums annahm, -der Stickstoffgehalt des Metalls liege während der Entkohlung ohnehin stets niedrig und die Gehalte an Stickstoff seien bis zum Übergang überall .die gleichen. Andererseits war aber auch die analytische Bestimmung des Stickstoffs im Roheisen früher so unsicher und ergab zumeist viel zu niedrige Werte, daß man auch hieraus folgern mußte, dem Stickstoffgehalt des Roheisens komme keine praktische Bedeutung für die Stahlherstellung zu.
Diese Anschauungen sind jedoch, wie neuere Untersuchungen ergeben haben, irrig. Es stellte sich nämlich heraus, daß die Herstellung von stickstoffarmem Thomass.tahl, -der an Stelle von Siemens-Martin-Stahl verwendet werden kann, ganz erheblich erleichtert wird, wenn man von einem Roheisen mit möglichst geringen Anteilen an im Schmelzfluß gelösten Stickstoff ausgeht. Der Gehalt des Roheisens an dem in dieser Form vorliegenden Stickstoff 'soll im allgemeinen nicht höher als etwa o,oo8% liegen, wenn es gilt, mit Hilfe einer der an sich bereits bekannten Maßnahmen (zur Herstellung) stickstoffarme Stähle (unter 0,012.% @,T2) mit Sicherheit herzustellen.
Unter im Schmelzfluß gelösten Stickstoff ist hier der Stickstoff zu verstehen, der nach mehrstündigem A,bstehenlassen einer schmelzflüssigen, vom Abstich entnommenen Roheisenprohe von etwa i kg als Gesamtstickstoff noch zu finden ist.
Die vorliegende Erfindung zeigt nun einen neuen Weg zur Herstellung eines Roheisens mit weniger als o,oo8% im Schmelzfluß gelösten Stickstoff. Sie geht .dabei von der überraschenden Feststellung aus, daß es Elemente gibt, -deren Zulegierung zum Roheisen eine Wiederausscheidung des vom Roheisen gelösten Stickstoffs ermöglicht; und zwar wurde gefunden, -daß außer dem Titan -auch die Elemente Aluminium, Silicium, Zirkon entgegen allen bisherigen Anschauungen im Roheisen unlösliche Verbindungen mit Stickstoff zu bilden vermögen. Dabei soll .der Zusatz eines dieser Elemente neben anderen -der genannten Elemente mindestens o, i o %, der Gesamtgehalt an einem oder mehreren dieser Elemente im Roheisen nicht weniger als 0,3 0/0 -betragen.
Für,die Wirkung dieser Elemente erwies es sich als gleichwertig, ob sie in metallischer Form oder als vom Roheisen reduzierbare Verbindungen nach dem Abstich :dem Roheisen zulegiert wurden und/oder in metallischer Form und/oder in Form geeigneter Erze dem Möller beigefügt und im Hochofen reduziert wurden.
Es zeigte .sich fernerhin, daß @diese Stickstoffverbindungen sich nur langsam und zum Teil in feiner Verteilung auszuscheiden vermögen, und daß zur Ausscheidung und zur Abtrennung auch der feinsten Teilchengrößen eine nicht unerhebliche Abstehzeit des Roheisens notwendig sein kann.
Bei der Zugabe der erfindungsgemäßen Stoffe zum Möller konnte die Abscheidung und Abtrennung bereits im Ofen weitgehend erreicht werden, wenn der Ofen nur langsam betrieben und in längeren Zeitabständen abgestochen wurde, Es lagen bei raschem Ofenbetrieb und bei einer Abstichfolge von 3 zu 3 Stunden die Stickstoffgehalte .des Roheisens beispielsweise bei o,oti I %, b.ei langsamem Ofenbetrieb und verlängerter Folgezeit der Abstiche von 6 Stunden jedoch nur noch bei o,oo6%.
Als geeignetes Gefäß, in dem das Roheisen nach Verlassen des Hochofens abstehen kann, @d. h.. in dzm .die Stickstoffverbindungen sich ausscheiden und abtrennen können, erwies sich der Mischer, und zwar soll hier erfahrungsgemäß die Abstehzeit wenigstens '6, bis 8 Stunden betragen. Bei kontinuierlichem Mi.scberbetrieb sollte die Durchs-atzgeschwindigkeit nicht 1,2 t Roheisen/i t Fassungsvermögen des Mischers und Tag überschreiten bei einer Füllung von mindestens 50% des Mischerfassungsvermögens.
Besonders zweckmäßig sind hier Mischer mit Trennwand. Bei höherer Konzentration dieser Elemente als 0,30% verkürzt isich Ausscheidungsun@d Abtrenn@zeit.
Das Fassungsvermögender Mischer und die Erzeugung des Stahlwerks stehen vielfach der praktischen Anwendung dieser Lehren entgegen. Da erwies es sich als möglich, ein Ausscheiden, Zusammenballen und Abtrennen der Teilchen zu beschleunigen und die Abstehzeit zu verkürzen, wenn das R4yhei.sen in der Pfanne, sei es auf dem Weg vom Hochofen zum Mischer oder in der Mischerhalle oder auf dem Weg vom Mischer zum Thomaswerk ,durch an sich bekannte Maßnahmen gerüttelt oder mit stickstoffarmen Gasen durchspült wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Thomasroheisen mit vermindertem Gehalt an im schmelzflüssigen Roheisen gelösten Stickstoff, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eisen Aluminium, Silicium, Titan oder Zirkon einzeln oder zu mehreren zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz -der Elemente mindestens. 0,30/0 des Bads beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch I bis 2" dadurch gekennzeichnet, daß .die Elemente in Form von Erzen und/oder metallisch dem Hochofenmöller zugegeben werden. q..
Verfahren nach Anspruch i bis 3, @.dadurch gekennzeichnet, daß der Hochofen langsam betrieben und in großen Zeitabständen abgestochen wird.
5. Verfahren nach Anspruch i bis q., da-,durch gekennzeichnet, daß die Elemente metallisch und/oder in vom Roheisen reduzierbaren Verbindungen dem Roheisen nach dem Abstechen zugesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Roheisen zum Ausscheiden und teilweisen Abtrennen der unlöslichen .Stickstoffverbindungen aus dem Roheisen im Mischer mehrere Stunden absteht.
7. Verfahzen nach Anspruch i bis 5, ,dadurch gekennzeichnet, @d@aß zum Ausscheiden und teilweisen Abtrennen der unlöslichen Stickstoffverbindungen die Durchsatzgeschwindigkeit im Mischer gering gehalten wird, beispielsweise bei i,2 t/i t Fassungsvermögen des Mischers und Tag. B. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, .daß ein Ausscheiden, Zusammenballen und Abtrennen der unlöslichen Stickstoffverbindungen in an sich bekannter Weise durch Rütteln des Roheisens oder durch Spülen des Roheisens mit stickstoffarmen Gasen beschleunigt wind.