DE941487C - Manufacture of a low-nitrogen and low-phosphorus Thomas steel - Google Patents

Manufacture of a low-nitrogen and low-phosphorus Thomas steel

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DE941487C
DE941487C DEV1469D DEV0001469D DE941487C DE 941487 C DE941487 C DE 941487C DE V1469 D DEV1469 D DE V1469D DE V0001469 D DEV0001469 D DE V0001469D DE 941487 C DE941487 C DE 941487C
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DE
Germany
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nitrogen
low
phosphorus
wind
steel
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Expired
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DEV1469D
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German (de)
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Dr-Ing Wilhelm Bischof
Dr-Ing Karl Daeves
Dr-Ing Werner Holtmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssen AG
Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Phoenix Rheinrohr AG
Original Assignee
Dortmund Hoerder Huettenunion AG
August Thyssen Huette AG
Phoenix Rheinrohr AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34Blowing through the bath

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Herstellung eines stickstoff- und phosphorarmen Thomasstahls In neuerer Zeit hat ein Thomasstahl mit weniger als o,oiz °/o Stickstoff und gleichzeitig weniger als o,o5 % Phosphor erhöhte Bedeutung erlangt. Ein derartiger Stahl weist nach Kaltverformung geringe Härtesteigerung auf und ist weiterhin zur Verwendung für Teile, die bei ihrer Herstellung eine Erhitzung mit anschließender beschleunigter Abkühlung erfahren, besonders geeignet.Production of a low-nitrogen and low-phosphorus Thomasstahl In more recent A Thomasstahl has time with less than o, oiz ° / o nitrogen and at the same time less when o, o5% phosphorus became more important. Such a steel shows after cold deformation slight increase in hardness and is still used for parts that are at their manufacture is heated with subsequent accelerated cooling, particularly suitable.

In -Weiterentwicklung der Verfahren, die zu einem solchen Stahl führen, wurde nunmehr festgestellt, daß überraschenderweise der Wasserdampf der Gebläseluft einen nicht unerheblichen Einfluß auf den Stickstoffgehalt im fertig verblasenen Stahl hat, und zwar wird der Stickstoffgehalt des Fertigstahls unter sonst gleichen Umständen wesentlich niedriger, wenn die, Gebläseluft nur geringe Wasserdampfgehalte aufweist.In - further development of the processes that lead to such a steel, it has now been found that, surprisingly, the water vapor of the forced air a not inconsiderable influence on the nitrogen content in the finished blown Steel, namely the nitrogen content of the finished steel is otherwise equal Much lower in certain circumstances if the forced air has only low water vapor content having.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Anwendung von vorgetrocknetem, d. h. vom Wasserdampf und Wasserstoff ganz oder teilweise befreitem Gebläse`,vind zur Herstellung von Thomasstah.l mit weniger als o,oia°/o Stickstoff und weniger als o,o5 % Phosphor.The invention therefore relates to the use of predried, d. H. blower completely or partially freed from water vapor and hydrogen, vind for the production of Thomasstah.l with less than o, oia ° / o nitrogen and less as 0.05% phosphorus.

Dieser Einfluß der Lufttrocknung war in keiner Weise zu erwarten, da sich sonst auch der Sauerstoff des Wasserdampfes an der Frischwirkung beteiligt und . nun die Blasezeit entsprechend der Verminderung des Wasserdampfgehaltes in - der Gebläseluft verlängert werden muß. Eine Verlängerung der Blasezeit hat aber bekanntlich eine Erhöhung des Stickstoffgehaltes zür Folge: Es sind vor Jahrzehnten Versuche gemacht worden, bei denen Stahl mit vorgetrocknetem Wind erblaxen wurde. Eine. Beeinflussung des Stickstoffgehaltes im Stahl ist dabei jedoch nicht festgestellt worden.This influence of air drying was in no way to be expected, otherwise the oxygen in the water vapor also contributes to the freshness effect and . Now the bubble time corresponds to the reduction in the water vapor content in the Forced air must be extended. It is well known that the bubble time is prolonged an increase in the nitrogen content as a result: attempts were made decades ago were made in which steel was blaxed with a pre-dried wind. One. Influencing however, the nitrogen content in the steel was not determined.

Der Einfluß einer Verringerung des Wasserdampfgehaltes der Gebläseluft geht aus folgendem Beispiel hervor: In einen Stahl mit o,io% C und 0,004% N2 wurden io Minuten lang verschiedene Gase in getrocknetem und feüchtigleeitsgesättigtem Zustand eingeleitet. Der Stahl hatte dabei eine Temperatur von 160o°. Zur Trocknung wurden die Gase durch ein Gefäß mit Chlorkalzium geleitet, die Anreicherung an Feuchtigkeit geschah mittels Durchleitens durch 70° warmes Wasser. Während nun das Einblasen feuchter Luft den Stickstoffgehalt des Stahles von 0,00q.°/0 auf o,oo6% erhöhte, bewirkte das Einblasen der gleichen Menge getrockneter Luft praktisch keine merkliche Stickstoffzunahme. Das Hindurchleiten feuchten Stickstoffes bewirkte eine Verdoppelung des ursprünglichen Gehaltes auf o;oo8 %, während trockener Stickstoff nur eine Erhöhung auf o,oo6 % ergab.The influence of a reduction in the water vapor content of the fan air can be seen from the following example: In a steel with o, io% C and 0.004% N2 Various gases in dried and moisture-saturated gas for ten minutes State initiated. The steel had a temperature of 160o °. For drying The gases were passed through a vessel with calcium chloride, the accumulation of moisture happened by passing through 70 ° warm water. While now blowing in moist air increased the nitrogen content of the steel from 0.00q. ° / 0 to o, oo6%, blowing in the same amount of dried air caused practically no noticeable effect Nitrogen increase. Passing wet nitrogen through it caused a doubling the original content to o; oo8%, while dry nitrogen only an increase on o, oo6%.

Daß die Stickstoffgehalte an sich bei diesen Versuchen nicht sehr hoch sind, liegt an der aus versuchstechnischen Gründen gewählten Versuchstemperatur des Stahles von 160o°. Bei höheren Temperaturen, wie sie im praktischen Stahlbetrieb vorliegen, ist die Stickstoffaufnahme und damit die Differenz des Stickstoffgehaltes beim Durchblasen trockener und feuchter Gase erheblich höher. Auf der anderen Seite bedeutet jede Senkung des Stickstoffgehaltes im Thoniasfertigstahl um o,ooi % eine merkliche Verbesserung der Stahleigenschaften, die insbesondere seine Verwendung auch bei hohen Verformungsbeanspruchungen und für besonders schwierige Teile, die bei ihrer Herstellung eine Erhitzung mit anschließender beschleunigter Abkühlung erfahren, ermöglicht.That the nitrogen content per se in these experiments is not very great are high is due to the test temperature chosen for test reasons of the steel of 160o °. At higher temperatures, such as those in practical steelworks are present, is the nitrogen uptake and thus the difference in nitrogen content significantly higher when blowing dry and moist gases through. On the other hand Every reduction in the nitrogen content in the Thonia pre-cast steel by o, ooi% means one noticeable improvement in steel properties, especially its use even with high deformation stresses and for particularly difficult parts that during their production a heating with subsequent accelerated cooling experienced, made possible.

Es muß dahingestellt bleiben, worauf diese überraschende Wirkung der Vortrocknung des Gebläsewindes zurückzuführen ist. Es wäre denkbar, daß der Wasserdampf oder der Wasserstoffgehalt des Wasserdampfes katalytisch die Stickstoffaufnahme des Stahles erhöht. Jedenfalls läßt sich durch mehr oder weniger weitgehende Entfernung des Wasserdampf- .und- Wasserstoffgehaltes aus dem Gebläsewind- der Stickstoffgehalt des fertigen Thomass.tahles in merklicher Weise senken, so daß bei Anwendung völlig oder teilweise getrockneten Windes die Herstellung eines Thomasstahles mit weniger als o,oi2% Stickstoff und weniger als o,o5% Phosphor wesentlich erleichtert wird.It remains to be seen what this surprising effect of Predrying of the blower wind is due to. It would be conceivable that the water vapor or the hydrogen content of the water vapor catalyzes the nitrogen uptake of steel increased. In any case, by more or less extensive distance the water vapor and hydrogen content from the blower wind the nitrogen content of the finished Thomass.tahles lower in a noticeable way, so that when used completely or partially dried wind the production of a Thomas steel with less than 0.02% nitrogen and less than 0.05% phosphorus is made much easier.

Die Steigerung des Stickstoffgehaltes beim Verblasen des Thomas,stahles erfolgt bekanntlich im wesentlichen während der letzten Minuten und insbesondere während der Phosphorverbrennung. Man kann daher aus wirtschaftlichen Gründen erfindungsgemäß auch so arbeiten, daß man zunächst, z. B. -bis - etwa zum Ende der Kohlenstoffverbren.-nung, mit einem Wind normalen Feuchtigkeitsgehaltes arbeitet und erst in den letzten Minuten, insbesondere während der Phosphorverbrennung, auf vorgetrockneten Wind umschaltet.The increase in the nitrogen content when the Thomas stole was blown is known to occur essentially during the last few minutes and in particular during the phosphorus combustion. You can therefore for economic reasons according to the invention also work in such a way that one initially, for. B. -to - about the end of carbon combustion, works with a wind of normal moisture content and only in the last minutes, especially during the phosphorus combustion, switches to pre-dried wind.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können auch die sonstigen bekannten bzw. bereits vorgeschlagenen Maßnahmen zur Erzielung niedriger Stickstoffgehalte im Thomasstahl einzeln oder zu mehreren mit angewendet werden. Hierzu sind z. B. folgende zu rechnen: Kühlen mit Schrott oder Erz während der Entkohlung bzw. beim Beginn der Phosphorverbrennung, niedriger Mangangehalt des Roheisens (vorzugsweise unter 0,5'10,), verhäItnismäßig geringe Badhöhe., Da beim Verblasen mit vorgetrocknetem Wind die endotherme Wirkung der Wasserdampfzersetzung fortfällt, ist zur Erzielung einer möglichst niedrigen Fertigtemperatur mit einem entsprechend größeren Anteil an Kühlmitteln zu arbeiten. Man kann aber auch bei Anwendung vorgetrockneten Windes auf einen Teil der Kühlmittel verzichten und dadurch einen besseren und leichter vergießharen Stahl erhalten, der aber trotzdem noch, die Bedingungen eines Höchst-Stickstoff-Gehaltes von o,oi2 % und gleichzeitig eines von 0,o5 % erfüllt.In the method according to the invention, the other known or already proposed measures to achieve low nitrogen contents can be used individually or in groups in the Thomasstahl. For this purpose are z. B. The following can be expected: Cooling with scrap or ore during decarburization or during Beginning of phosphorus combustion, low manganese content of pig iron (preferably below 0.5'10,), relatively low bath height., Since when blowing with predried Wind the endothermic effect of the water vapor decomposition ceases to exist the lowest possible finished temperature with a correspondingly larger proportion to work on coolants. But you can also use pre-dried wind do without part of the coolant and thereby a better and lighter one Castable steel is preserved, but it still has the conditions of a maximum nitrogen content of o, oi2% and at the same time one of 0, o5% is fulfilled.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Verwendung von vorgetrocknetem, d. h. von Wasserdampf und Wasserstoff ganz oder teilweise befreitem Gebläsewind zur Herstellung von Thomasstahl mit weniger als o,oi2o/o Stickstoff und weniger als 0,o5 % Phosphor. PATENT CLAIMS: i. The use of pre-dried, i. H. from Steam and hydrogen wholly or partially freed blower wind for production from Thomasstahl with less than 0.01% nitrogen and less than 0.05% phosphorus. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur während der letzten Minuten, insbesondere während der Pho@spho@rverbrennung, mit vorgetrocknetem Wind verblasen wird. 2. The method according to claim i, characterized in that only during the last Minutes, especially during the Pho @ spho @ rburning, with predried wind is blown away. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verblasen mit vorgetrocknetem Wind in Verbindung mit einer oder mehreren bekannten bzw. bereits vorgeschlagenen Maßnahmen zur Erzielung geringer Stickstoffgehalte beim Thomasroheisen angewendet wird, wie z. B. Kühlen mit Schrott oder Erz während der Entkohlung bzw. beim Beginn der -Phosphorverbrennung, niedriger Mangangehalt - des Roheisens (vorzugsweise ' unter o,5 %), verhältnismäßig geringe Badhöhe. Angezogene Druckschriften: »Stahl u. Eisen«, 19o8 S. ii5o; 1909 S. 132; 1923. S. 1476/77; 1940 S.905 bis 91o.3. The method according to claim i and 2, characterized in that the blowing with pre-dried wind is used in conjunction with one or more known or already proposed measures to achieve low nitrogen content in Thomas pig iron, such. B. cooling with scrap or ore during decarburization or at the beginning of the phosphorus combustion, low manganese content - of the pig iron (preferably 'below 0.5%), relatively low bath height. Referred publications: "Stahl u. Eisen", 19o8 p. Ii5o; 1909 p. 132; 1923. pp. 1476/77; 1940 pp. 905 to 91o.
DEV1469D 1941-12-13 1941-12-13 Manufacture of a low-nitrogen and low-phosphorus Thomas steel Expired DE941487C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0030818A2 (en) * 1979-12-12 1981-06-24 Allegheny Ludlum Steel Corporation Improved method of decarburizing molten metal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0030818A2 (en) * 1979-12-12 1981-06-24 Allegheny Ludlum Steel Corporation Improved method of decarburizing molten metal
EP0030818A3 (en) * 1979-12-12 1981-12-30 Allegheny Ludlum Steel Corporation Improved method of decarburizing molten metal

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