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Verfahren zum Frischen von Metallschmelzen Das Überführen von Roheisen
bzw. Gußeisen in Stahlmittels des Windfrischverfahrens erfolgt heute im wesentlichen
.in der Thomasbirne bzw. in der Bessemerbirne, wobei in oder basisch zugestellten
Thomasbirne unter Einsatz von Thomasroheisen mit meist niedrigem',Si-Gehalt und
hohem P-Gehalt durch die Einwirkung des Windes der in diesem Fall als Wärmeträger
dienende Phosphor verbrennt, während in !der sauer zugestellten Bessemerbirne unter
Einsatz eines Si-haltigen Eisems und gegebernenf.alls Zugabe von weiterem Si zunächst
,das in diesem Fall als Wärmeträger dienende Si und weiterhin in temperatur- und
konzentrationsbedingte@m Wechsel miteinander Kohlenstoff und Si verbrennt, wohingegen
der Phosphor in diesem Fall nicht aus .dem Essen herausgeht. Dadurch, daß bei benden
Verfahren die Luft -dauernd, ,durch das ganze Bad hindurch- bzw. in dieses hineing6blasen
wird und daß ein großer Teil dier sich bildenden Schlacke während,des Blasprozesses
in fder Birne verbleibt, enthält der anfallende Stahl eine nicht unbeträchtliche
Menge feinster Oxydeinschlüsse und anderer Verunreinigungen.
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Abgesehen von einem bekannten Verfahren, gemäß welchem Metallschmelzen
in kontinuierlichem Durchfluß in; einem geneigt angeordneten zylindrischen Drehtrommelofen
unter Beheizung mittels Kohlenstaub, Gas oder Öl behandelt werden, hat man auch
schon kontinuierlich ausgebildet& Schleudiergefäße vorgeschlagen, in denen Metallschmelzen
in kontinuierlichem Durchfluß behandelt, gereinigt und von Schlacken befreit werden
sollen.
Es soll während des kontinuierlichen Durchwanderns :der
zu reiniigentden flüssigen Schmelze durch das Schleudergefäß gegebenenfalls auch
eine Frischwirkung (dadurch hervorgerufen werdien-daß auf die auf :dem Umfang des
Schleudergefäßes auseitete und in diesem kontinuierlich in .dessen ge@br Achsrichtung
wei.beirwandernde Metallschicht an mehreren oderzahlreichen Punkten Luft in abbmemnessenen
Mengen aufgeblasen und -gleichzeitig Kalk oder andere Zuschläge aufgetragen wenden.
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Infolge des Umstandes"daß bei,d'.iesem Verfahren die Metallschmelze
in kontdnuiierl@ichem Fluß :das Schleudergefäß in dessen Achsrichtung durchläuft,
reicht selbst bei sehr langen Schleudergefäßen die Durrhsatzzeit bei weitem nicht
aus; ufh, .in einer dorartigen kontinuierlich durchflossenen Einrichtung einen abgeschlossenen
Winidfrischproze#B nach Art des Thomas- oder Bessemerverfahrens auszuführen, zumal
die auf dem Innern (der Metallbladbberfläche gebildete 'gesamte Schlacke während
des ganzen Durchlaufes der Metallschmelze durch das Schleudergefäß dieOberfläche
dierMetallschmelze bedeckt, eine intensive Frischwirkung der: auf @geba-ä.s:enen
Luft erschwert und erst am Ausflußende !des SchlIeudergefäßes iiniolge ihres gerdngenspezifischen
Gewichts von ider Metallschmelze getrennt zum Ausfluß gelangt.
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Erfindungsgemäß (gelingt es nun, Idas Frischen von Metallschmelzen,
wie insbesondere das Überführen von Ro'h- b:zw. Gußeisen ad. dg1. in Stahl, durch
Einblasen von Luft auf die Oberfläche eines in einem schnell umlaufenden Schleudergefäß
über dessen Wandung ausgebreiteten flüssigen Metall-. ba&s unter vollständiger
Durchführung des gesamten Prozesses in dem Schleudergefäß dadurch vorzunehmen, daß
auf eine @in dem vorzugsweise horizontal gelagerten zylindrischen Schleudergefäß
enthaltene abgemessene Menge- :des zu frischenden flüssigen Metalls Luft mit derartigem
Druck :und in solcher Richtung vorzugsweise von einer Seite des Schleudergefäßes
aus auf die Bajdoberfläche zur Einwirkung gebracht wird, daß durch die Idas. Metall
bad frischende Luft gleichzeitig :die Abführung der gebi'lde'ten Schlacke u. dgl.
-au's -,der n. Ende des Schleudergefäßes bewirkt wird.
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Dadurch, Üaß die Metallschmelze beim Erfindungsgegen.starrd 'nicht
kontiinu.ierldch das Schleudergefäß iii verhältnismäßig kurzer Zeit durchwandert-,
sondern sich in einer abgemessenen Menge während der Durchführung des. ganzen Prozesses
in dem Schleudergefäß befindet, getingt.es, idiese über die ganze Wandung des Schleü.dergefäßes
ausgebreitete abgemessene. Metallmenge. jede gewünschte Zeit lang der Einwirkung
der fni,schenfden Luft zu unterwerfen :und mithin :den gesamten Win@dfrischproze'ß
in dem umlaufenden Schleudergefäß tatsächlich bis zu seiner Beendigung @durchzuführen'.
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Dadurch, .daß weiterhin die- Luft unter entsprechendem Druck und entsprechender
Richtung auf die. Bad-öberfläche zur Einwirkung -gebracht wird, gelingt es weiterhin,
die beim Windfri:schvorgang gebildeten, .nicht mehr reaktionsfähigen Schlacken und
Verunreinigungen laufend aus dem Schleudergefäß mit der Luft herauszublasen. Dde
Frischwirkung selbst erfolgt im wesentlichen nur an der Oberfläche des Bades, wobei
die tiefer liegenden Schichten' ihren Platz mit den (bereits gereinigten Schichten
durch Diffusion bzw. Seigerung allmählich austauschen.
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Während bisher beim Bes-semer-Windfrischverfähren eine Entphos'phorung
in -der sauer zugestellten Birne im allgemeinen nicht möglich war, gelingt es mittels
des neuen Verfahrens, nach beendeter SI- und C=Oxydation und nach erfolgtem Herausblasen
der euren Schlacke unter an sich bekannter Zuführung von Kalk zur Bilddung einer
basischen Schlacke gegebenenfalls unter weiiterem Eint :lasen von Luft evtl. unter
geringerem Druck auch eine Entphosp.horung (des Si-freien Bades in dem Schleu:derg:efäß
in einer zwei.ben unmittelbar an die erst:-,-anschließenden Behandlungsstufe durchzuführen.
Während der Zuführung des Kalkes und der. sich bildenden, den Phosphor aufnehmenden
Kalkschlacke kann dabei für (den Fall der Zuführung anderer Oxydationsmittel gegebenenfalls
auch die Luftein'blasung ganz eingestellt werden, worauf nach der Entphospborung
des Bades unter erneuter Einhlasung von Luft die gebildete Schlacke durch den Wind
wiederum aus dem Schleudergefäß herausgefegt wird.
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Da die sich bilide-nde Schlacke infolge ihres dauernden Herausblasens
aus dem Schleudergefäß überhaupt nicht bzw. nur an .den kleinen Kreisringfl'äehen,
wo der Badspiegel dasTutter:des Schleudergefäßes berührt, m:it dem Futter (des Schleudergefäßes
in Berührung kommt, spielt die Art des Futters des Schleudergefäßes. eine untergeordnete
Rolle, und es kann sogar ein basisches. Verfahren in einem sauer zugestellten Schleudergefäß
oder auch umgekehrt ein saures Verfahren in einem basisch zugestellten Schleudergefäß
durchgeführt werden; auch kann beispielsweise, wie bereits oben angegeben wurde,
nach erfolgter SI-Oxydation und nach dem restlosen Ausblasen der kieselsauren Schlacke
eine- Entphosphorung unter Bildung einer basischen kalkreichen Schlacke durchgeführt
werden. Info'lge'dessen spielt die Erzeugung und Auswahl entsprechender Roheisensorten,
wie es heute für das Thomas- bzw. Bessemer-Windfrischverfahren im allgemeinen erforderlich
ist, bei dem neuen Verfahren eine untergeordnete Rolle, sofern nur die Summe- der
Wärmeträger, wie insbesondere S,i und P, ausraicht, um das Windfrischverfahren,
gegebenenfalls in zwei Behandlungsstufen; indem gleichen Schleudergefäß ohne . wesentliche'
Beein-: trächtigung des Futters durchzuführen.
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Vor Beginn des eigentlichen Frischverfahrens leann eine Entschwefelung
vorgenommen werden. wobei das Ausseigerung:sbestreben von Mn S durch die Schleuderwirkung
stark begünstigt wird.
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Das. Schleudern des Bades verhindert in an sich bekannter Weise einen
Siedeverzug und bewirkt in Zusammenwirkung mit der eingeblasenen Luft eine aus-gezeichneteDurchmischung
des Bades sowie eine- Ausscheidung und Abführung jeglicher Oxydationsprodukte,
so
daß der erzeugte Stahl eine hervorragen:de Reinheit besitzt. Infolge :des ständigen
Herausfegens der Oxydationsprodukte von dem Wind. ist weiterhin ein Ü ,erblasen
des Bades,dergestalt, @daßdurch eine Fe 0 .An:häufwng nach Verbren,nung der übrigen
Eisenbegleiter beim Geben der Zusätze Explosionsgefahren bestehen könnten, ausgeschlossen.
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Zur Durchführung des neuen Verfahrens dient vorzugsweise eine horizontal
gelagerte zylinider förmige Trommel mit kegelförmigen Kopfenden, an deren einem
Kopfende die Luft eingeblasen wird, während das gegenüberliegende Kopfende zum Herausblasen
der gebildeten Schlacke dient. Selbstverständlich ist es auch möglich, von dem einen
Kopfende her zur Ein:blasung von Luft dienende Düsenvorrichtungen in das Innere
des Schleudergefäßes einzuführen. Das Schleutdiergefäß selbst liegt zweckmäßigerwei-se
auf einer zentsprechend angetriebenen Rollenvorrichtung auf und kann nach Durchführung
des Windfrischverfahrens unmittelbar als Gießtrommel benutzt werden.