DE941197C

DE941197C - Verfahren zum Entphosphoren und Entschwefeln von praktisch siliziumfreien Eisen- und Stahlschmelzen

Info

Publication number: DE941197C
Application number: DEP22879D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut Maetz; Dr Phil Willy Oelsen; Dr-Ing Hanns Wentrup
Original assignee: August Thyssen Huette AG
Current assignee: Thyssen AG
Priority date: 1943-06-27
Filing date: 1943-06-27
Publication date: 1956-04-05

Description

Verfahren zum Entphosphoren und Entschwefeln von praktisch siliziumfreien Eisen- und Stahlschmelzen Es ist bekannt, Roheisenschmelzen mit Alkaliv erbindungen zu entschwefeln und zu entphosphoren. Es ist auch wiederholt vorgeschlagen worden, Stahl- und Eisenlegierungen in gleicher Weise zu behandeln. Doch haben diese Bemühungen zu keinem praktischen Erfolg geführt, weil bei den höheren Schmelzpunkten dieser Legierungen die Reaktionstemperaturen so hoch gewählt werden müssen, daß die Alkaliverbindungen weitgehend verdampfen, ohne mit den Schmelzen reagiert zu haben. Außerdem ist die starke Alkaliverdampfung wirtschaftlich nicht tragbar und betrieblich unangenehm. Bei der Durchführung der Entschwefelung im Ofen machen sich schädliche Einflüsse der verdampften Alkalien auf das Mauerwerk bemerkbar.
Nach der Erfindung werden die geschilderten Mängel dadurch vermieden oder zum mindesten stark beschränkt, daß die Zusätze unter Berücksichtigung der Menge des oxydierten. Phosphors so bemessen werden, daß die Alkalien gerade zur Bildung der Triphosphate ausreichen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß diese Triphosphate auch bei höheren Temperaturen beständig sind und nicht verdampfen. Darüber hinaus hat sich aber überraschenderweise noch gezeigt, daß diese Triphosphate auch Alkalisulfide in so starkem Maße zu lösen vermögen, daß nicht nur eine gute Entphosphorung, sondern auch eine starke Entschwefelung sowohl bei Roheisen als auch bei hochschmelzenden Eisenlegierungen eintritt.
Bei dieser Forderung, dacß zur Entphosphorung nur eben.soviel Alkalien zugegeben werden sollen, als zurr Bildung der Triphosphate ausreichen, versteht es sich von selbst, daß Roheisen und Eisenlegierungen praktisch kein Silizium enthalten dürfen, da ja sonst vom Silizium zuvor die Alkalioxyde zu Alkalisilikaten abgebunden würden und dem zu oxydierenden Phosphor nicht mehr zugute kämen. Es ist dem Fachmann bekannt, daß man bei Anwesenheit von Silizium nicht entphosphoren kann.
Die Sodamenge wird entsprechend einer Bildung des Trinatriumphosphats 3 Nag O - P2 0S so bemessen, daß aud z g Atom P (2 X 31 = 62 g P) die Menge von- 3 g-Molen Na2c03 (3 X i06 = 318 g Na2C03) kommt. Die Sodamenge ist also 318 : 62 = 5,i3mal oder rund fünfmal so groß zu wählen wie der Anfangsphosphorgehalt der Eisen-bzw. Stahlschmelze.
Als Beispiel sei folgendes Versuchsergebnis genannt. Eine Stahlschmelze mit 0,32% P und 0,04°/o S wurde auf basischer Zustellung mit 1,6 Gewichtsprozent Soda behandelt. Der Phosphorgehalt nahm ab auf 0,030°/a P, der Schwefelgehalt auf 0,015% S.
Um die Umsetzung zum Alkaliphosphat zu beschleunigen und damit gegebenenfalls vor der Umsetzung stattfindende Verdampfungsverluste herabzusetzen, empfiehlt es sich, die Alkalien flüssig zuzusetzen.
Bei Verwendung von Alkalikarbonaten erübrigt sich die Zugabe von weiteren Oxydationsmitteln für den Phosphor, da die Kohlensäure -der Karbonate hierfür ausreicht.
Es ist auf diese Weise auch- möglich, z. B. Stahl mit mehr als o, i % C -sowie legierten Stahl mit Chromgehalten über 0,5% und Mangangehalten über i % zu entphosphoren. Auch Roheisen und Spiegeleisen können mit Erfolg nach dem Verfahren behandelt werden. Von Vorteil ist es dabei unter Umständen, die Schlacken nach der ersten Reaktion abzuziehen, um unerwünschte Nachr eaktiönen, wie Entkohlung und Rückphosphorung, zu vermeiden.
Das Verfahren wird zweckmäßigerweise in einer Pfanne durchgeführt; jedoch ist in Anbetracht der geringen Verdampfungsverluste auch die Durchführung in einem Ofen möglich, ohne daß wesentliche Schädigungen des Mauerwerks eintreten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Entphosphoren und Entschwefeln von praktisch siliziumfreien Eisen-und Stahlschmelzen, insbesondere solchen mit höherem Schmelzpunkt als Roheisen, durch Behandeln mit Alkaliverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß den Schmelzen Alkaliverbindungen, z. B. Karbonate, wie Soda oder Alkalioxyde, einzeln oder zu mehreren in einer solchen Menge zugegeben werden, däß die Alkalimenge gerade zur Bildung der Triphosphate ausreicht.
2. Verfahren nach Anspruch i, @ dadurch gekennzeichnet,, daß die gebildete Phosphatschlacke nach der ersten Reaktion entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze in der Pfanne erfolgen.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkaliverbindungen in flüssigem Zustand aufgegeben werden.
5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i bis 4 auf Stahllegierungen mit mehr als o,i% Kohlenstoff.
6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i- bis 4 auf Stahllegierungen, die Chrom und Mangan, gegebenenfalls in Gegenwart von Kohlenstoff, enthalten. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 693 756, 7o6 929; französische Patentschrift Nr. 810 588.