DE974872C - Verfahren zur Herstellung von Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Stahl Es ist bekannt, der fertigen Stahlschmelze zum Zwecke der Desoxydation oder auch der Legierung Aluminium zuzusetzen. Weiter ist bekannt, beim Arbeiten nach dem Duplexverfahren bei Verwendung von flüssigem Thomas-FluBeisen als Hauptbestandteil des Einsatzes unmittelbar nach dem Beschicken des Ofens mit Thomas-FluBeisen entsprechende, verhältnismäßig geringe Mengen Aluminium einzubringen, um bei der Herstellung des Stahles den Stickstoff von vornherein zu binden und unschädlich zu machen. Das Aluminium ist also nicht bereits im Einsatz vorhanden, sondern es wird erst im Herdofen unmittelbar nach der Beschickung zugesetzt. Weiter ist es auch bekannt, Chargen in sauren Kleinkonvertern vor dem Beginn des Blasens zur schnellen Vorbereitung der Zündung einen Stoff von leichter Entzündbarkeit und hoher Verbrennungswärme zuzugeben. Insonderheit setzt man hierbei Aluminium zu. Das Aluminium nimmt an der Badoberfläche Windsauerstoff an, verbrennt und entwickelt eine hohe Verbrennungstemperatur und vermittelt so infolge der aufgetretenen Erwärmung der Badoberfläche sofort die Siliziumentzündung. Die Temperatur steigt weiterhin schnell an, so daß der Badkohlenstoff rasch in Reaktion tritt. Das Kaltblasen von Chargen wird vermieden. Ferrosilizium wird gespart. An Stelle des Aluminiums wird hierzu auch die Verwendung von Kalzium vorgeschlagen. Ferner ist vorgeschlagen worden, Eisenerze, besonders solche, die eine bedeutende Menge an Aluminiumsilikaten oder Ton enthalten, mit der üblichen Koksmenge im Hochofen zu verhütten. Man hoffte hierbei, ein mit Aluminium legiertes Roheisen zu erhalten, welches alsdann zu mit Aluminium legiertem Stahl verarbeitet werden sollte. Wie nach den Gesetzen der Thermodynamik zu erwarten war, ist dieses Verfahren praktisch nicht möglich, da im Hochofen zwangsweise ein solches Verhältnis von CO,: C O vorliegt, daß niemals eine Reduktion von Aluminium, abgesehen von Spuren, eintritt. Schließlich ist es auch noch bekannt, gewöhnlichen Ton oder ein anderes Aluminiumsilikat enthaltendes Material mit Aluminiumpulver zu mischen, um Ferrosilizium zu erschmelzen. Das hierbei erzeugte Ferrosilizium enthält kein Aluminium. Der Zweck dieses bekannten Verfahrens ist, ein Ferrosilizium durch Reduktion mit Aluminium herzustellen.
• Demgegenüber ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Stahl unter Verwendung einer Ausgangsschmelze, die Aluminium und Silizium enthält und die anschließend gefrischt wird, wobei diese Schmelze in einem Schachtofen unmittelbar aus Erzen unter Zusatz einer Menge an Kohlenstoff (Kohle, Koks), die auf ein Mindestmaß für die Erzreduktion beschränkt ist, hergestellt wird, so daß sich ein Vormetall mit einem gegenüber Roheisen niedrigen Kohlenstoffgehalt ergibt. Dieses Vormetall wird alsdann in bekannter Weise zu Stahl gefrischt.
• Das Vormetall enthält also Metalle und Metallverbindungen als Wärmeträger, die mit Luft oder anderen Gasen verbrennen, die hauptsächliche Reduktion der vorhandenen oxydischen Bestandteile übernehmen und durch ihre exotherme Reaktion das Bad aufheizen. Als Wärmeträger kommen Aluminium oder andere Metalle mit hoher Affinität zu Sauerstoff in Frage.
• Die Verbrennung des Aluminiums erfolgt teilweise mit Gebläsewind und/oder mit Metalloxyden. Sauerstoff und Stickstoff werden so während des Chargenverlaufes gebunden und entfernt werden.
• Es handelt sich also hierbei um ein Verfahren, welches sich nicht ohne weiteres an die herkömmlichen Herstellungsverfahren anschließt. Es ist weder ein ausgesprochenes Windfrischverfahren noch ein Herdofenverfahren. Metallurgisch ähnelt es einem SM-Verfahren, und zwar einem Roheisen-Erz-Verfahren, welches aber, verfahrenstechnisch gesehen, in einem Konverter durchgeführt wird.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hat die mit hohem exothermem Effekt verbundene, plötzliche Temperatursteigerung schon zu Beginn des Schmelzprozesses eine große Bedeutung. Die Einschmelzgeschwindigkeit erfährt gegenüber den normalen Aufheizverfahren eine erhebliche Steigerung, und die Verkürzung der Chargendauer und die hohen Schrottzugaben sind für die Wirtschaftlichkeit des neuen Verfahrens von entscheidend günstigem Einfluß. Es ist in diesem Zusammenhang auch möglich, die bisherigen Hauptwärmeträger im Metall, wie Kohle und Phosphor, entsprechend herabzusetzen.
• Es ist auf diese Weise gelungen, aus Doggererz (Wasseralfingen) und aus Rotschlamm unter Verwendung einer unklassierten Gasflammkohle die gewünschte metallhaltige Eisenvorschmelze mit nachfolgender Analyse

  Aus Doggererz 1 Aus Rotschlamm

  Fe .......... 57,0 °/0 68,o %

  Al . . . . . . . . . . 8,5 0/0 15,0 0l0

  Si **''«*****' 28,o % 6,o 0/0

  Ti . . . . . . . . . . . o,6 0/0 6,5 %

  P ........... o,160/0 0220%

  C ........... 1,2 0/0 1,3 %

  Rest Verunreinigungen, herzustellen.
• Diese Eisenschmelze wurde nach dem vorbeschriebenen Verfahren unter Zugabe von oxydischen Bestandteilen (Erz, Sinter) und entsprechender Zuschläge (Kalk) mit Hilfe des Gebläsewindes in Weicheisen mit unter o, i o/0 C umgewandelt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Stahl unter Verwendung einer Ausgangsschmelze, die Aluminium und Silizium enthält und die anschließend gefrischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschmelze in einem Schachtofen unmittelbar aus Erzen unter Zugabe einer Menge an Kohlenstoff (Kohle, Koks), die auf ein Mindestmaß für die Erzreduktion beschränkt ist, erschmolzen wird, so daß sich ein Vormetall mit gegenüber Roheisen niedrigem Kohlenstoffgehalt ergibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 914. 38o, 697 994, 746 735, 751302, 693 927, 394 853, 64 950, 212 0 53, 314153 7o6 92-9, 676 412, 391666; britische Patentschrift Nr. 18 048 aus dem Jahre 1889; Abridgements der britischen Patentschriften Nr. 6 322 aus dem Jahre 19o1, 6 728 aus dem Jahre 1902, 6 132 aus dem Jahre 19o2, 16 4o8 aus dem Jahre 1892, 2 744 aus dem Jahre 1861, 15 946 aus dem Jahre 1886; Wathesius, die physikalischen und chemischen Grundlagen des Eisenhüttenwesens, 1924, S.342; Osann, Lehrbuch der Eisenhüttenkunde, z. Band,
2. 2. Auflage, 1926, S. 449; Zeitschrift »Blast Turnace and Steel Plante, 26, 1948, S.68/69.