DE900351C - Verfahren zur Herstellung von Thomasroheisen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Thomasroheisen Zu der alten Forderung auf Herstellung eines gleichmäßig guten Stahles werden heute infolge der veränderten Wirtschaftslage in Mitteleuropa an die Eisen- und Stahlwerke drei neue Forderungen gestellt, nämlich: z. Verhüttung eisenarmer Erze mit erheblich größeren Schlackenmengen, a. möglichst große Manganersparnis, 3. Gewinnung von Vanadium aus Roheisen.
• Es ist stets schwierig und manchmal unmöglich, mit bekannten Mitteln diesen neuen Forderungen gleichzeitig nachzukommen, ohne daß die gleichmäßige Güte der erblasenen Stahlqualitäten darunter leidet. Um mit Sicherheit einen guten Thomasstahl herzustellen, wäre bekanntlich je nach dem vorliegenden Qualitätsprogramm der zu erblasenden Stahlsorten ein Konverterroheisen mit etwa o,8 bis 1,2 % Mn sehr erwünscht.
• Bei der Verhüttung eisenarmer Erze wirken sich .die Verringerung der Basizität des Hochofenmöllers sowohl als auch der bedeutend größere Schlackenanfall der Schmelze dahin aus, daß ein nur geringer Teil des Manganeinsatzes der Möllerung in das Roheisen geht, während der größte Teil mit der Hochofenschlacke für die weitere Nutzbarmachung ausscheidet. Wenn dem Roheisen nun noch das Vanadin entzogen wird, geht auch noch der Rest des Mangans für das Eisen verloren und verringert überdies in der Vanadinschlacke in sehr unerwünschter Weise deren Vanadinkonzentration.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, durch das unter voller Berücksichtigung aller anderen Forderungen.' der Manganverlust auf das überhaupt mögliche Mindestmaß herabgesetzt wird und das auch bei der heutigen Wirtschaftslage gestattet, ein für die Erzeugung von Thomasstahl gut geeignetes manganhaltiges Roheisen herzustellen.
• Bei diesem nachstehend beschriebenen Verfahren wird grundsätzlich eine scharfe Trennung der für die Herstellung des Thomasroheisens verfügbaren Rohstoffe vorgenommen, und zwar in dem überwiegenden Teil der manganarmen Eisenerze und dem kleineren Teil der -L%I#anganträger, wie etwa Martinschlacke, Haldenschlacke aus Puddel-, Schweiß- und anderen Stahlöfen, auch Bessemerschlacken, Rückständen, die bei der chemischen Aufbereitung von Vanadinschlacken anfallen, und manganhaltigen, wegen ihres Phosphorgehaltes oder Kieselsäuregehaltes zur Ferrömangan- oder Spiegeleisenerzeugung -nicht geeigneten Erzen. Aus der Hauptmenge der Eisenerze wird im Hochofen eine Hauptschmelze erblasen, während aus den oben gekennzeichneten Manganträgern im Hochofen oder in anderen Schmelzeinrichtungen eine möglichst manganreiche Zusatzschmelze erzeugt wird, die bei Berücksichtigung der heutigen Verhältnisse bis etwa 8% Mangan und bis 40/0 Phosphor enthalten würde.
• Die Hauptschmelze und die manganhaltige Zusatzschmelze werden miteinander gemischt, im allgemeinen erst, nachdem die Hauptschmelze den weiteren notwendigen metallurgischen Operationen, wie Entschwefelung mit Alkalien, Entzug _ des Vanadins, Erniedrigung des Siliziumgehaltes usw., unterworfen worden ist, so daß für den Blaseprozeß ein manganhaltiges Roheisen zur Verfügung steht, dessen Mangangehalt überdies durch geeignete Wahl des Mischungsverhältnisses von Hauptschmelze und Zusatzschmelze in beliebiger Höhe je nach der beabsichtigten Stahlqualität eingestellt werden kann.
• Die Mischung kann sowohl in einem Roheisenmischer als auch nach dem Mischer in einer Pfanne oder auch im Konverter erfolgen. Die Mischung im Konverter kann weiterhin sowohl ,derart vollzogen werden, daß sogleich nach Einfüllen des gewünschten Anteiles der Hauptschmelze der abgemessene Anteil der Zusatzschmelze hinzugefügt oder aber auch zunächst der Anteil der Hauptschmelze z. B. zur Entvanadisierung oder Entsilizierung im Konverter vorgeblasen und abgeschlackt wird und erst dann der gewünschte Anteil der Zusatzschmelze zugegeben und diese Mischung fertiggeblasen wird.
• An Stelle des Anteiles der sogenann.ten Hauptschmelze kann auch ein an Vanadin angereichertes Roheisen treten, wie man es durch Verhütten von Vanadinträgern, wie Vorfrischschlacke, Dachstaub und Thomasschlacke, erhält. Nach der Entfernung der vanadinreichen Schlacke, die fast das gesamte Mangan enthält, wird der für eine gute StahlquaJität erfo:nderlicho Mangangehalt durch Zugabe der notwendigen Menge der Zusatzschmelze eingestellt und fertiggeblasen.
• Die manganhaltige Zusatzschmelze kann bei der Zugabe zur Hauptschmelze außerhalb des Mischers für diese in einem entsprechend kleineren Mischer warm gehalten und in ihren Gehalten ausgeglichen werden, wodurch man vom jeweiligen Gang und dem Einsatz des für die Erzeugung der Zusatzschmelze gewählten Ofens weniger abhängig ist. Wenn ein solcher Mischer nicht vorhanden ist oder die Erzeugung der Zusatzschmelze aus den Manganträgern nur periodisch vorgenommen werden kann, so wird man die Zusatzschmelze zu Masseln vergießen und diese entsprechend dein Bedarf entweder fest oder nach Umschmelzen in einem Kupolofen flüssig der Hauptschmelze zunüschen.
• Durch diese scharfe Trennung der Manganträger von den manganarmen Eisenerzen wird einmal erreicht, daß die Schlackenmenge, in der sich das Mangan der Manganträger bei der Reduktion verlieren könnte, viel geringer bleibt und daher das Manganausbringen in der sogenannten Zusatzschmelze viel höher ist als dann, wenn eine solche scharfe Trennung nicht vorgenommen wird. Hinzu kommt, daß der Siliziumgehalt der manganhaltigen Zusatzschmelze erheblich höher getrieben werden kann, als es für Thomasroheisen tragbar ist, so daß auch damit eine weitere Steigerung des Manganausbringens erzielt wird. Weiterhin wird durch diese scharfe Trennung der Mariganträger von der Hauptmenge des Möllers erreicht, daß mit der daraus erblasenen manganarmen Hauptschmelze der weit überwiegende Anteil des Eisens den erwähnten metallurgischen Operationen unterworfen werden kann, die wie der Entzug des Vanadins, die Entschwefelung mit Soda und die Entfernung des Siliziums durch Vorfrischen bei den bisher üblichen Arbeitsweisen notwendig einen Verlust der Hauptmenge des Mangans zur Folge haben.
• Diese Arbeitsweise ist neu und bietet gegenüber bisher vorgeschlagenen Verfahren folgenden technischen Fortschritt: Eine Teilung der für die Thomasroheisenerzeugung vorhandenen Rohstoffe in zwei Teilmengen, von denen dem einen die Hauptmenge der Manganträger zugeschlagen wird., ist an sich bekannt. Sie erfolgt jedoch nicht nach den oben gekennzeichneten Gesichtspunkten, sondern hat das Ziel, die gangartarmen Eisenerze, z. B. Schwedenerze, im Hochofen basisch mit geringer Schlackenmenge zu verhütten die an saurer Gangart reichen, aber eisenarmen Erze dagegen sauer zu verhütten. Das Mengenverhältnis zwischen beiden Arten der Verhüttung ist in diesen Fällen durch die Art der verfügbaren Eisenerze bestimmt und nicht durch die Menge der verfügbaren Manganträger wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren. Für die bekannte Unterteilung der Thomasroheisenerzeugurig in einen basischen und einen sauren Teil ist auch die Tatsache entscheidend., daß die basische Hochofenschläcke mehr Möglichkeiten ihrer Verwendung bietet, sei es auf Grund ihres besseren Kristallisationsvermögens und ihrer hydraulischen Eigenschaften. DaB man die Manganträger dem basischen Möllerteil zusetzt, ist eine selbstverständliche Maßnahme.
• Der technische Fortschritt des beschriebenen Verfahrens gegenüber den vorstehend gekennzeichneten bekannten Arbeitsweisen erhellt dadurch, daß einmal bei der bekannten getrennten Verhüttung teils basisch, teils sauer auch im basischen Teil die Schlackenmenge, bezogen auf die eingebrachte Menge des Mangans, viel größer ist als bei der vorgeschlagenen scharfen Abtrennung der Manganträger. Weiterhin ist das vorgeschlagene Verfahren dem bisher üblichen schon dadurch als überlegen zu bezeichnen, daß es für dieses neue Verfahren gleichgültig ist, ob die Hauptmenge der Eisenerze zur sogenannten Hauptschmelze basisch oder sauer oder in Teilmengen nach der einen und der anderen Arbeitsweise verhüttet wird. Schließlich ist als weiterer Fortschritt hervorzuheben, daß die gekennzeichnete Zusatzschmelze einen viel höheren Mangangehalt aufweist als der nach bekannten Arbeitsweisen erzielte basische Anteil der Thomasroheisenerzeugung, so daß mit der Zusatzschmelze die Einstellung der gewünschten Zusammensetzung des Konverterroheisens viel sicherer und insbesondere auch vielseitiger, also auch außerhalb des Mischers, z. B. im Konverter, erzielt werden kann. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß dieses Mischen außerhalb des Mischers es ermöglicht, die besonderen Vorteile einer Entschwefelung der Hauptschmelze des Roheisens hinter dem Mischer auszunutzen. Ein weiterer wesentlicher Fortschritt, der für die derzeitige Rohstofflage, besonders aber auch für die Zukunft erzielt wird:, besteht darin, daß, wie ausgeführt, ein vielgrößerer Anteil des Roheisens der Vanadinentziehung unterworfen werden kann.
• Die weiterhin vielleicht aus den Anfangszeiten des Thomasverfahrens als bekannt anzusehenden Maßnahmen, den Mangangehalt des Thomasroheisens durch Zusatz von Spiegeleisen auf die gewünschte Höhe zu bringen, berühren das beschriebene neue Verfahren insofern nicht, als weder die zu lösende Aufgabe noch die gekennzeichnete Lösung noch der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt aus ihnen herzuleiten ist. Weiterhin werden zur Erzeugung von Spiegeleisen hochwertige Manganträger, vor allem phosphorarme, verwendet, die für den Thomasmöller nicht mehr zur Verfügung stehen.. Die Zugabe von Spiegeleisen und Ferrosilizium zur Stahlschmelze nach beendetem Blasen bei der Herstellung von Schienen- oder Hartstahl erfolgt lediglich zum Zwecke des Legierens und der Desoxydation; sie hat mit der neuen Arbeitsweise nichts gemein und ist lediglich eine zusätzliche Maßnahme, die auch bei Anwendung des neuen Verfahrens beibehalten werden könnte.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen eines für die Erzeugung von Thomasstahl gut geeigneten manganhaltigen Thomasroheisens durch Mischen eines ohne Manganträger im Hochofen erblasenen Roheisens mit einer manganhaltigen Schmelze, dadurch -gekennzeichnet, daß die für die Thomasroheisenerzeugung verfügbaren Rohstoffe nach ihrem Mangangehalt derart getrennt verhüttet werden: daß die Hauptmenge der Eisenerze eine manganarme Hauptschmelze und .die Manganträger mit geringster Schlackenmenge eine möglichst manganreiche Zusatzschmelze ergeben und die beiden Schmelzen in einem solchen Verhältnis gemischt wer-,den, da.ß ein. für die zu erblasenden Stahlqualitäten geeignetes manganhaltiges Konverterroheisen entsteht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d.aß die manganhaltige Zusatzschmelze der Hauptschmelze erst nach deren Nachentschwefelung und/oder Entvanadisierung und/oder Entsilizierung zugemischt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch z oder z, dadurch gekennzeichnet, d:aß die Gehalte der manganhaltigen Zusatzschmelze in einem Mischer ausgeglichen wierden. q..
4. Verfahren nach Anspruch i, 2 oder 3, da-,durch gekennzeichnet, daß die manganhaltige Zusatzschmelze .der Hauptschmelze außerhalb ,des Mischers z. B. in der Pfanne oder auch im Konverter zugesetzt wird.
5. 5. Verfahren nach. Anspruch i, 2, 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß die manganhaltige Zusatzschmelze solchen Roheisenschmelzen vor dem Fertigblasen zugemischt wird, die durch Vorblasen von an Vanadin angereichertem Roheisen entstanden sind.