DE973785C - Verfahren zum basischen Windfrischen von phosphorhaltigem Roheisen - Google Patents

Description

• Verfahren zum basischen Windfrischen von phosphorhaltigem Röheisen Es ist bekannt, daß beim Thomasprozeß die Entphosphorung des Eisenfiades zunächst ohne nennenswerte Oxydation des Eisens sich vollzieht, aber bei der Entfernung der letzten Phosphormengen eine erhebliche Eisenverbrennung eintritt. Aus diesem Grunde hat man bereits die Schlacke abgezogen, nachdem die Entkohlungsperiode und etwa die Hälfte der anschließenden Entphosphorungsperiode abgelaufen war, und dann eine neue, zwar eisenreiche, aber phosphorsäurearme Schlacke gebildet, die nach dem Abstich dem Hochofen zugeführt wurde.
• Auf diese Weise hat man bereits Schlacken mit hohem Phosphorsäuregehalt, die für die Landwirtschaft als Düngemittel verwertet werden konnten, und auch gewisse Ersparnisse an Kalk erzielt, je- doch enthielten diese Schlacken noch viel Eisen, das somit verlorenging.
• Es ist atich beim Thomasverfahren bereits bekannt, zur Verringerung des Verlustes an in der Schlacke enthaltenem Eisen die flüssige Endschlacke einer vorhergehenden Charge mit dem Roheisen der nachfolgenden Charge zusammen bis zur vollständigen Entkohlung und teilweisen Entphosphorung desselben zu verblasen und die Schlacke alsdann als eisenarme Schlacke abzuziehen.
• Für die Güte einer Thomasschlacke als Düngemittel kommt es nicht nur auf den Phosphorsäuregehalt der Schlacke allein an, sondern auch auf die Löslichkeit der Phosphorsäure im Erdboden. Diese verhält sich nun ähnlich wie ihre Löslichkeit in der Zitronensäure, die im Laboratorium leicht feststellbar ist.
• Bei -dem Verfahren gemäß Hauptpatent 973.647 wird in das Metallbad, während es sich in einer keramisch ausgekleideten, um eine horizontale oder im wesentlichen horizontale Achse sich drehenden Trommel befindet, ein mit Sauerstoff angereichertes Frischmittel, vorzugsweise technisch reiner Sauerstoff, vermittels Düsen eingeblasen, die durch Öffnungen in den Tro.mmelstirnwänden in das Trommelinnere hineinragen und von oben her durch die Schlackenschicht hindurch unter die Badoberfläche eintauchen. Hierbei wurde nun gefunden, daß bereits während der Entkohlungsperiode eine starke Entphosphorung eintritt und der Phosphorsäuregehalt der Schlacke über den üblicherweise verlangten Mindestgehalt von i6"/o stieg. Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Zitronensäurelöslichkeit der Phosphorsäüre nach einem sprunghaften Anstieg, der etwa dann eintritt, wenn der Kohlenstoffgehalt des 2,oheisens auf die Hälfte seines Wertes abgesunken ist, im laufenden Betriebe Werte erreichte, die man bishe'r nicht erreichen konnte. Es zeigte sich ferner, daß arn Punkt der größten Zitronensäurelöslichkeit der in der Schlacke enthaltenen Phosphorsäure der Eisengehalt der S chlacke auf unter i o % abgesunken war. Nach Abziehen dieser Schlacke konnte durch Fortsetzung des Frischprozesses mit einer neuen, durch Kalkzugabe gebildeten Schlacke ein stirkstoffarmer Stahl erblasen werden, der einen Phosphorgehalt unter o,o4% aufwies.
• Wenn zur Bildung der zweiten Schlacke nur eine Kalkmenge zugegeben wurde, die auf etwa das vierfache Gewicht der in dem nachfolgenden Roheiseneinsatz enthaltenen Phosphormenge herabgesetzt war, und diese Schlacke in der Frischtrommel zurückgehalten und als erste Schlacke zum Frischen des nachfolgenden Roheiseneinsatzes verwendet wurde, konnten besonders günstige Resultate erzielt werden. Die Zitronensäurelöslichkeit der Phosphorsäure in der etwa nach Absenkung des Kohlenstoffgehaltes auf die Hälfte seines Wertes abgezogenen Schlacke erreichte im laufenden Betrieb Werte, die bis nahe an ioo"lo heranreichen, während die Eisengehalte dieser Schlacke unter 8% lagen. Dies bedeutet eine weitgehende Rückgewinnung des Eisens, das vom voraufgehenden Fertigfrischen in der Schlacke enthalten war. Da zum Frischen eines Roheisens mit ewa 1,811/9 Phosphorgehalt im normalen Thomasprozeß etwa i5o kg Kalk pro Tonne Roheiseneinsatz benötigt werden, bei dem vorbeschriebenen Verfahren aber etwa 75 kg Kalk pro Tonne Roheiseneinsatz ausreichten, betrug die Kalkersparnis etwa Soc/e.
• Gemäß der Erfindung wird daher zum basischen Windfrischen von phosphorbaltigem Roheisen nach ,dem Verfahren gemäß Hauptpatent 973 647 das Roheisen zunächst unter der von der vorhergehenden Schmelze in der Frischtrommel zurückgehaltenen Schlacke gefrischt, bis -die Zitronensäurelöslichkeit der Phosphorsäure in der Schlacke den Flöchstwert erre)icht hat, sodann die Schlacke abgezogen und danach dem Eisenbad eine Kalkmenge, vorzugsweise vc>rgewärmt, zugegeben, die auf etwa das vierfache Gewicht der in dem nachfolgenden Raheiseneinsatz enthaltenen Phosphormenge herabgesetzt ist.
• Bei diesem Verfahren ist es leicht möglich, die erste Schlacke z. B. unter Schrägstellung der Achse der stillgesetzten Trommel durch eine Öffnung in der Stirnwand der Trommel abzuziehen, ja sogar dabei den Blasprozeß fortzusetzen, und auch am Ende des Frischprozesses, z. B. durch ein periodisch zu öffnendes Abstichloch, den erblasenen Stahl abzustechen und die Endschlacke in der Frischtrommel zurückzuhalten. Das Abziehen der ersten und das Zurückhalten der zweiten (End-) Schlacke bereitet beim Thomaskonverter Schwierigkeiten (insbesondere Zeitverlust und damit Verminderung der Produktionsleistung des Thomaswerkes), die zur Folge gehabt haben, daß das eingangs erwähnte vorbekannte Verfahren wieder verlassen worden ist. Diese Schwierigkeiten treten aber bei dem erfindungsgernäßen Verfahren nicht auf.
• Mit dem Verfahren nach der Erfindung lassen sich bei der Herstellung von Stahl gleichzeitig folgende Vorteile erreichen: i. Erzielung einer Schlacke mit hohem Phosphorsäuregehalt ünd hoher Zitronensäurelöslichkeit der Phosphorsäure.
• 2. Erhebliche Verminderung des Kalkverbrauches gegenüber den bisher üblichen Frischverfahren.
• 3. Niedriger Phosphorgehalt im Stahl ohne Zusatz von besonderen Entphosphorungsmitteln.
• 4. Weitgehende Rückgewinnung des in der Zweitschlacke enthaltenen Eisens.
• 5. Ausnutzung der in der Zweitschlacke enthaltenen Wärme.
• Bei sinngemäßer Anwendung eignet sich das Verfahren nach der Erfindung auch zur Herstellung eines Vormetalls mit niedrigem Silizium- und Phosphorgehalt, wie es für diä Weiterverarbeitung im Siemens-Martin-Ofen besonders erwünscht ist. Es wird hierbei z. B. unter einer basischen Schlacke nur so lange gefrischt, bis der Kohlenstoffgehalt des Roheisens auf etwa die Hälfte seines ursprünglichen Wertes abgesunken ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPROCHE. i. Verfahren zum basischen Windfrischen von phosphorhaltigem Roheisen, bei dem in das Metallbad, während es sich in einer keramisch ausgekleideten, um eine horizontale oder im wesentlichen horizontale Achse sich drehenden Trommel befindet, ein mit Sauerstoff angereichertes Frischmittel, vorzugsweise technisch reiner Sauerstoff, vermittels Düsen eingeblasen wird, die durch Öffnungen in den Trommelstirnwänden in das Trommelinnere hineinragen und von oben her durch die Schlackenschicht hindurch vorzugsweise schräg unter die Badaberfläche eintauchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Roheisen zunächst unter der von der vorhergehenden Schmelze in der Frischtrommel zurückgehaltenen Schlacke gefrischt wird, bis die Zitronensäurelöslichl,-,eit der Phosphorsäure in der Schlacke den Höchstwert erreicht hat, sodann die Schlacke abgezogen und danach dem Eisenbad eine Kalkmenge, vorzugsweise vorgewärmt, zugegeben wird, di-e auf etwa das vierfache Gewicht der in dem nachfolgenden Roheiseneinsatz enthaltenen Phosphormenge herabgesetzt ist.
2. 2. Verfahren zur Herstellung eines Vormetalls für die z. B. im Herdofen erfolgendo Stahlerzeugung aus phosphorhaltigem Roheisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Roheisen nach dem Verfahren des Hauptpatents 973 647 unter einer basischen Schlacke nur so lange gefrischt wird, bis der Kohlenstoffgehalt des Roheisens auf etwa die Hälfte seines ursprünglichen Wertes abgesunken ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 667 238, 2,45 442,