DE927387C - Process for producing high quality steel - Google Patents
Process for producing high quality steelInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
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Description
Verfahren zum Herstellen von hochwertigem Stahl Bei der Herstellung von Stahl kommt dem Kochvorgang ausschlaggebende Bedeutung zu, weil durch ihn und. die dabei, bewirkte lebhafte Badbewegung die im Bad gelösten Gase, insbesondere der die Flockenbildung begünstigende Wasserstoff, ausgetrieben und vorhandene Schlacketeilchen ausgeschieden werden. Das Kochen des Stahls ist aber an die Verwendung eines kohlenstoffreichen, vorzugsweise zum Teil aus Roheisen bestehenden Einsatzes gebunden, der meist unter Zugabe von Sauerstoffträgern, z. B. Erzen, gefrischt wird.Method of making high quality steel During manufacture of steel, the cooking process is of crucial importance, because through it and. the vigorous bath movement brought about by the gases dissolved in the bath, in particular the hydrogen which promotes the formation of flakes, expelled and existing slag particles be eliminated. Boiling the steel, however, is dependent on the use of a high-carbon, preferably partly bound from pig iron existing insert, mostly under Addition of oxygen carriers, e.g. B. Ores, is refined.
Diese Arbeitsweise versagt nun bei der Herstellung niedriggekohlter Stähle, z. B. von Einsatzstählen mit weniger als o,2 °/o Kohlenstoff, weil bei kohlenstoffarmen Schmelzen das Kochen beendigt ist, bevor die gelösten Gase in ausreichendem Maße entfernt sind. Überdies sind derartige Schmelzen der Gefahr des Überfrischens ausgesetzt, wodurch ein erhöhter Aufwand an Desoxydationsmitteln bedingt ist, was wiederum die Bildung nicht metallischer Einschlüsse begünstigt. Dazu kommt, daß selbst gut ausgekochte heiße Schmelzen aus der Ofenatmosphäre häufig wieder Gase aufnehmen, die sich dann nur schwer oder überhaupt nicht mehr entfernen lassen. Der Werkstoff ist infolgedessen für Flocken-und Randblasenbildung anfällig. Auch ist es meist nicht möglich, die Legierungselemente eines aus legiertem Schrott bestehenden Einsatzes vor Abbrand zu schützen. Wertvolle Legierungselemente gehen dann zunächst verloren; sie müssen in kostspieligen Verfahren aus den Schlacken zurückgewonnen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren verzichtet auf die Verwendung von Roheisen enthaltenden oder höhergekohlten Einsätzen und erreicht es dennoch, daß die im Bade gelösten Gase und die Schlackenteilchen restlos entfernt werden. Ein besonderer Vorzug des. Verfahrens ist die große Treffsicherheit, mit der hohen Ansprüchen genügende Stähle, z. B. bei 'höheren Temperaturen schlag.a;rtig beanspruchte Teile, erzeugt werden können.This way of working now fails in the production of low-carbon Steels, e.g. B. case-hardening steels with less than 0.2% carbon, because low-carbon Melt the boil is finished before the dissolved gases in sufficient quantities are away. In addition, such melts are exposed to the risk of over-freshening, whereby an increased expenditure of deoxidizing agents is caused, which in turn the Favors the formation of non-metallic inclusions. In addition, even well-cooked ones hot melts from the furnace atmosphere often absorb gases again, which then form difficult or impossible to remove. The material is as a result susceptible to flake and bubble formation. Also, it is usually not possible to use the Alloying elements of an insert consisting of alloyed scrap before burn-up to protect. Valuable alloy elements are then initially lost; You need to be recovered from the slag in costly processes. That Process according to the invention dispenses with the use of pig iron containing or higher-carbon inserts and it still achieves that those dissolved in the bath Gases and the slag particles are completely removed. A particular advantage of the. Process is the great accuracy with which high-quality steels, z. B. at 'higher temperatures, parts that are subject to severe stress can be generated can.
Nach der Erfindung wird ein Einsatz aus Schrott ohne Roheisen und ohne andere kohlenstoffreiche Zuschläge niedergeschmolzen, das Bad überhitzt und anschließend molekularer Wasserstoff oder ein anderes molekulares, reduzierendes Gas, z. B. Acetylen oder Kohlenoxyd, durch das Bad hindurchgeblasen.According to the invention, an insert made of scrap without pig iron and melted down without other carbon-rich aggregates, the bath overheated and then molecular hydrogen or another molecular, reducing one Gas, e.g. B. acetylene or carbon oxide, blown through the bath.
An sich ist die Anwendung von Wasserstoff oder anderen reduzierenden Gasen bei der Stahlherstellung bekannt. So ist z. B. vorgeschlagen worden, durch ein überfrischtes Bad reduzierende Gase, z. B. ein Gemisch von C O und C 02, gegebenenfalls unter Zusatz von Stickstoff durchzublasen. Wasserstoff dagegen wird wegen der Abnahme der Reduktionskraft bei höheren Temperaturen abgelehnt. Weiter wurde vorgeschlagen, beim Konverterverfahren zur Entfernung des beim Frischen vom Bade aufgenommenen Sauerstoffs Wasserstoff durch das Bad zu leiten, der dabei als Ersatz für feste Desoxydationsmittel wirkt. Durch die auf dem Bade liegende Schlackendecke entweicht dabei Wasserdampf. Nach einem anderen Vorschlag bläst man Wasserstoff in atomarer Form durch das Stahlbad hindurch und erreicht dadurch außer einer Desöxydation eine Herabsetzung des Kohlenstoffgehaltes.In itself is the use of hydrogen or other reducing agents Gases known in steel production. So is z. B. has been proposed by a refreshed bath reducing gases, e.g. B. a mixture of C O and C 02, optionally blown through with the addition of nitrogen. Hydrogen on the other hand is because of the decrease the reducing power rejected at higher temperatures. It was also suggested in the converter process to remove that which has been absorbed from the bath during freshening Oxygen to conduct hydrogen through the bath, thereby replacing solid Deoxidizer works. Escapes through the slag layer lying on the bath at the same time water vapor. Another suggestion is to blow hydrogen in atomic form Form through the steel bath and thereby achieves, in addition to deoxidation, a Reduction of the carbon content.
Ferner bedient man sich reduzierender Gase, z. B. der Gemische von C O und C 02, zur Erzeugung von Werkstoffen mit geringer Kaltsprödigkeit, Blaubrüchigkeit und guter Homogenität. Bekannt ist_ es auch, derartige Gase -während des Gießens wirksam werden zu lassen, indem der aus der Pf annefließende Strahl die desoxydierenden Gase ansaugt. Die desoxydierende Wirkung des Wasserstoffs wird aber aufgehoben durch Aufnahme von atomaremWasserstoff durch die Schmelze.Furthermore, reducing gases are used, e.g. B. the mixtures of CO and C 02, for the production of materials with low cold brittleness, blue brittleness and good homogeneity. Known ist_ it, such gases -during the casting effect will be, by the current flowing from the anne Pf jet sucks in the deoxidizing gas. The deoxidizing effect of hydrogen is canceled out by the absorption of atomic hydrogen by the melt.
Demgegenüber besteht die Erfindung in der grundlegend neuen Erkenntnis von der Unlöslichkeit des molekularen Wasserstoffs oder anderer reduzierender molekularer Gase in Stahlschmelzen. Hieraus ist das erfindungsgemäße Stahlherstellungsverfahren entwickelt worden, nach dem Druck und Menge des durch das Stahlbad zu blasenden Gases so bemessen werden, daß trotz der aufstrebenden Badbewegung die die Stahlschmelze schützende Schlackendecke nicht durchbrochen wird.In contrast, the invention consists in the fundamentally new knowledge of the insolubility of molecular hydrogen or other reducing molecular Gases in steel melts. From this is the steelmaking process according to the invention designed according to the pressure and amount to be blown through the steel bath Gases are dimensioned so that, despite the emerging bath movement, the molten steel protective slag cover is not breached.
Die Temperatur des Bades beim Einblasen des Gases ist so zu wählen, daß die Schmelze nach erfolgter Behandlung klar und dünnflüssig erscheint. Nach Beendigung dieses Verfahrensschrittes wird die Behandlung der Schmelze durch Einblasen von Gasen vor der letzten Desoxydation wiederholt.The temperature of the bath when the gas is blown in must be selected so that the melt appears clear and fluid after treatment. To This process step ends with treatment of the melt by blowing in of gases repeated before the last deoxidation.
Überraschenderweise wird der durchströmende molekulareWasserstoff nicht von der Stahlschmelze aufgenommen, vielmehr treibt er die in der Schmelze gelösten Gase, insbesondere atomaren Wasserstoff, weitgehend aus. Gleichzeitig werden Metalloxyde reduziert und Schlackenteilchen an die Oberfläche gebracht.Surprisingly, the molecular hydrogen flowing through it will not absorbed by the steel melt, but rather it drives it in the melt dissolved gases, in particular atomic hydrogen, largely from. Be at the same time Metal oxides reduced and slag particles brought to the surface.
Beispiel Ein Einsatz, bestehend aus 550o kg Schmiedeabfällen und 280o kg Spänen der gleichen wurde bei hoher Temperatur geschmolzen.Example An insert consisting of 550o kg forge waste and 280o kg of chips of the same were melted at a high temperature.
Das Bad ergab folgende Zusammensetzung: Kohlenstoff o,20/0, Mangan o,280/0, Silizium 0,0r1/0, Chrom 2,2%, Wolfram 0,461/u, Vanadin 0,291/o, Molybdän o,50/0, Phosphor o,oo8%, Schwefel 0,0150/0.The bath had the following composition: carbon o, 20/0, manganese 0.280/0, silicon 0.0r1 / 0, chromium 2.2%, tungsten 0.461 / u, vanadium 0.291 / o, molybdenum 0.50 / 0, phosphorus 0.08%, sulfur 0.0150 / 0.
Während des Schmelzens waren außer Mn und Si etwa o,5 % Cr und 0,q.0/0 V verschlackt worden. Dann wurden zunächst etwa 30001 molekularer Wasserstoff durch das Bad geblasen.During the melting, in addition to Mn and Si, about 0.5% was Cr and 0.02 / 0 V has been slagged. Then about 30001 molecular hydrogen were initially carried through blown the bath.
Die Analyse der anschließend genommenen Probe ergab: Kohlenstoff 0,21/a, Mangan 0,28%, Silnzium o,oi 1/o, Chrom 2,06%, Wolfram o,5 %, Vanadin 0,340/a, Molybdän o,5i%, Phosphor 0,0071/o und Schwefel o,o i 6 %.The analysis of the subsequently taken sample showed: carbon 0.21 / a, Manganese 0.28%, silicon 0.28%, chromium 2.06%, tungsten 0.5%, vanadium 0.340 / a, molybdenum 0.5%, phosphorus 0.0071 / o and sulfur 0.5%, 6%.
Die beim Erstarren der Probeblöckchen entweichende Gasmenge war nicht größer als bei der ersten Probe. Nach Schlackenwechsel wurde die Schmelze auflegiert und vor dem Desoxydieren das Blasen mit Gas wiederholt. Dabei wurde die Schmelze klarer, dünnflüssiger und gasärmer. Nach Zusatz von Ferrosilizi.um wurde sie glatt vergossen und ohne Anstände weiterverarbeitet.The amount of gas escaping when the sample blocks solidified was not larger than the first sample. After the slag had been changed, the melt was alloyed and before deoxidizing, repeated gas blowing. This was the melt clearer, thinner and less gas. After the addition of ferro-silicon it became smooth potted and processed further without fuss.
Das Verfahren nach der Erfindung kann mit Erfolg zur Herstellung beliebig legierter oder unlegierter Stähle angewendet werden, da es die Erschmelzung eines sehr reinen, grobkörnigen Stahls ohne Neigung zu Flocken- oder Randblasenbildung oder groben Kristallseigmungen gewährleistet.The method according to the invention can be used to produce any success Alloyed or unalloyed steels are used as it is the melting of a very pure, coarse-grained steel with no tendency to form flakes or marginal blistering or coarse crystal properties guaranteed.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH4131D DE927387C (en) | 1939-02-22 | 1939-02-22 | Process for producing high quality steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH4131D DE927387C (en) | 1939-02-22 | 1939-02-22 | Process for producing high quality steel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE927387C true DE927387C (en) | 1955-05-09 |
Family
ID=7143856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH4131D Expired DE927387C (en) | 1939-02-22 | 1939-02-22 | Process for producing high quality steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE927387C (en) |
-
1939
- 1939-02-22 DE DEH4131D patent/DE927387C/en not_active Expired
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