DE888395C

DE888395C - Verfahren zur Herstellung stickstoffarmer Staehle nach dem Windfrisch-verfahren durch Frischen mit Wind hoeherer Pressung

Info

Publication number: DE888395C
Application number: DED1811D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr-Ing Frerich; Karl Dipl-Ing Mayer
Original assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Current assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Priority date: 1943-06-06
Filing date: 1943-06-06
Publication date: 1953-08-31

Description

Verfahren zur Herstellung stickstoffarmer Stähle nach dem Windfrischverfahren durch Frischen mit Wind höherer Pressung Bei der Herstellung von Stahl nach dem Windfrischverfahren ist es unvermeidlich, daß das Eisen beim Frischen außer mit dem Luftsauerstoff auch mit dem Luftstickstoff in Berührung kommt und hierbei mit dem Luftstickstoff Verbindung eingeht. Diese Reaktion des Luftstickstoffs mit dem Eisen ist wegen seines qualitativen Einflusses auf die Stahlgüte im allgemeinen unerwünscht. Es sind deshalb in den letzten Jahren eine große Zahl von Patenten angemeldet worden, die alle darauf abzielen, diese unerwünschten Reaktionen durch Schaffung besonderer physikalisch-chemischer und mechanischer Bedingungen zu unterbinden bzw. so-@veit wie möglich zu verringern.
Die Reaktion zwischen dem Luftstickstoff und dem zu frischenden Eisen ist überwiegend abhängig von der während des Frischens vorhandenen Temperatur und der Zeit, die das einzelne Stickstoffteilchen mit dem Eisen in Berührung bleibt. Soll gleichzeitig das Roheisen auf möglichst niedrige P-Gehalte heruntergefrischt werden, so ist eine niedrige Temperatur während der Entphosphorungsperiode neben, einer genügenden Basizität der Schlacke sowohl für eine weitgehende Entphosphorung als auch für eine geringe Stickstoffaufnahme günstig. Der Höhe der Temperatur ist hierbei aber eine Grenze gesetzt, die durch die noch notwendig ausreichende Gießtemperatur für den fertigen Stahl gegeben ist. Es wird deshalb in (der Praxis stets zwischen beiden Faktoren ein Kompromiß geschlossen, ohne beide Forderungen genügend befriedigen zu können. Das. große Ziel der -augenblicklichen Bestrebun-« gen geht deshalb dahin, beim Windfrischen stickstoffarmen Stahl mit einer genügend hohen Gießtemperatur, die jede Gießart gestattet, zu erschmelzen. Jedes Mittel, das die Stickstoffaufnahme ohne allzu weitgehende Temperatursenkung erschwert oder verringert, ist deshalb ein Fortschritt.
Bekanntlich-ist die Affinität des Luftsauerstoffs zum Eisen, zumal bei höherer Temperatur, außerordentlich groß im Verhältnis zu der' des Luftstickstoffs. Durch eine Erhöhung der Windpressung über das normale Maß von 2,5 atü 'hinaus bis. zu einer Pressung, die zu einer Zerstäubung des Eisenbades führen würde, kann man sich -diesen Affinitätsunterschied zunutze machen und- beim Windfrischen unter Wahrung der Sauerstoffreaktion eine geringe Stickstoffaufnahme erzielen. Durch die höhere Windpressung dringt die Frischluft tiefer in das Eisenbad ein und durcheilt das Eisenbad schneller als bei normalem Druck. Trotz der erhöhten Geschwindigkeit, mit der das Bad vom Frischwind durchstrichen wird, erfolgt die Sauerstoffreaktion des Luftsauerstoffs infolge seiner großen Affinität restlos. Die Stickstoffaufnahme dagegen wird stark behindert, weil das Stickstoffteilchen rein zeitlich zur Reaktion wenig Gelegenheit hat. Das Verfahren läßt sich bei allen bisher geübten oder auch vorgeschlagenen Verfahren anwenden, gleichgültig in welcher Art die Windzufuhr erfolgt (normal, seitlich versetzt, sekundäre Windzuführung und ähnliche mehr).
Infolge der geringen Stickstoffaufnahme kann der Prozeß mit Temperaturen zu Ende geführt werden, die ausschließlich durch die Entphosphorungsbedingungen bestimmt werden.
Neben der geringen Stickstoffaufnahme bringt das Verfahren noch andere indirekte Vorteile mit sich, die sich teilweise auch wieder im Sinne einer geringen Stickstoffaufnahme auswirken. Durch die erhöhte Windpressung würde unter Beibehaltung des gleichen ,Gesamtblasquerschnitts wie für 2 bis 2,5 atü Winddruck die Frischgeschwindigkeit sich stark erhöhen, unter Umständen allerdings bei sehr stark erhöhter Pressung :die Windaufnahmefähigkeit des Bades überschreiten. Für diesen letzten Fall wäre man genötigt, den Gesamtblasquerschn.itt zu reduzieren, bis man wiederum den Zustand der maximalen Windaufnahmefähigkeit des Bades erreicht. Das ist aber kein Nachteil, im Gegenteil sogar ein Vorteil. Man kann dann den verbleibenden Gesamtquerschnitt so verlegen oder formen, daß möglichst - günstige I3adumlaufbewegungen entstehen, bei denen die Frischgeschwindigkeit erhalten bleibt und größere Teile des Bades vom Frischwind nicht durchstrichen werden, was ebenfalls zu geringer Stickstoffaufnahme führt. Wenngleich auch niedrige Badhöhe das Verfahren begünstigt, so ist die Abhängigkeit von diesem Faktor nicht mehr so ausgeprägt.
Weitere Vorteile liegen auf rein wirtschaftlichem Gebiet. Bekanntlich verschleißen die Düsen- oder Nadell)öden in den von den Blaslöchern besetzten Bodenpartien um schnellsten. Ferner ist der Bodenverschleiß vom Blasloc'hdurchmesser und der Frischgeschwindigkeit abhängig, d. h. mit Vergrößerung des Blasdurchmessers erhöht sich die Frischgeschwindigkeit, jedoch fressen die Blaslöcher stark trichterförmig an, wodurch wiederum die Haltbarkeit der Böden in Mitleidenschaft gezogen wird, und umgekehrt. Dieerhö'hte Windpressung begegnet diesen Nachteilen in vorzüglicher Weise. Sie gestattet eine Verringerung des einzelnen Blaslochquerschnitts ohne Minderung der Frischgeschwindigkeit, wobei -eine Auskleidung,der Blaslochkanäle mit Stahl oder anderen Rdhren zur Verringerung des Reibungsverlustes von Vorteil ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung stickstoffarmer Stähle nach dem Windfrischverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß mit Wind erhöhter Pressung geblasen wird, dessen Druck mehr als 2,5 atü bis zu einem Druek beträgt, der fast schon zur Zerstäubung des Eisenbades führt, und gleichzeitig die Frischgeschwindigkeit gesteigert oder zur Beibehaltung einer normalen Frischgeschwindigkeit die Anzahl der Blaslöcher entsprechend verringert wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zahlenmäßig verminderten Blaslöcher im Boden derart verteilt werden, daß günstigere Badbewegungen herbeigeführt und gleichzeitig die vom Wind durchstrichenen Anteile des Bades möglichst klein gehalten `werden. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Blaslöcher einen kleinen Durchmesser erhalten und dadurch die Haltbarkeit des Bodens erhöht wird. Angezogene Druckschriften: Osann, »Lehrbuch der Eislenhüttenlcunde«, Bd. 11, 1921, S. 116, i2-o, 121.