EP0050743A1 - Process for producing steel in the basic converter by making use of liquid converter slag - Google Patents

Process for producing steel in the basic converter by making use of liquid converter slag Download PDF

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EP0050743A1
EP0050743A1 EP81107683A EP81107683A EP0050743A1 EP 0050743 A1 EP0050743 A1 EP 0050743A1 EP 81107683 A EP81107683 A EP 81107683A EP 81107683 A EP81107683 A EP 81107683A EP 0050743 A1 EP0050743 A1 EP 0050743A1
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EP
European Patent Office
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slag
steel
converter
amount
blowing
Prior art date
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Pending
Application number
EP81107683A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gustav Dr.-Ing. Mahn
Dieter Dr.-Ing. Nolle
Ulrich Dipl.-Ing. Eulenburg
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Preussag Stahl AG
Original Assignee
Preussag Stahl AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Preussag Stahl AG filed Critical Preussag Stahl AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/44—Refractory linings
    • 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
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
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    • C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
    • C21C2005/366—Foam slags

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing steel in a basic converter using liquid converter slag.
  • Efforts to increase shelf life must therefore be directed towards increasing the slag basicity, especially in the early stages of freshening.
  • a chemical-metallurgical attack of the slag on the refractory, basic converter lining can only be achieved by saturating the slag with MgO, Ca0 or Dicalcium silicate can be reduced during the entire fresh process.
  • the composition of the final slag alone cannot be used as a criterion for the wear of the refractory material.
  • saturation of the initial slag with Mg0 or CaO has so far encountered great difficulties because the Mg0 or Ca0 introduced does not dissolve sufficiently quickly. Solubility only improves during the fresh process.
  • DE-OS 28 52 248 has achieved the following in DE-OS 28 52 248:
  • the Mg0 or the MgO-containing substances are blown into the focal spot area in the presence of CaO or Ca0-containing basic substances. Exactly certain amounts of aggregates in certain grain sizes are used for this. Then the required amount of remaining lime is added.
  • This process leads to a rapid dissolution of the additives due to the high temperature in the focal spot area.
  • the high MgO contents required to protect the converter lining are only achieved after a reaction time, albeit a short one.
  • After about 20% of the fresh time there is an MgO-saturated slag.
  • a blowing lance which is suitable for blowing in solids, is required to blow in the additives.
  • the initial slag is not yet saturated with MgO using this process.
  • the basicity of the initial slag is also as low as is known from the classic LD process.
  • the increase in the basicity of the initial slag and thus the reduction in the Mg0 and CaO contents leading to saturation can be achieved by using substances with a high basicity and low melting point, e.g. Converter slag can be reached before or at the start of freshness.
  • converter slag is known and e.g. published in patent specification FR-PS 15 09 342.
  • This is a special variant of the LDAC process, in which the final slag always remains in the converter and is slagged off after about 50% of the blowing time.
  • the object of the present invention is to greatly increase the basicity of the initial slag and to keep the slag as possible over the entire fresh process, but at least in the critical initial area at the saturation limit. Since the invention is intended to apply to all basic brickwork, that is to say for magnesite and dolomitic infeed, in addition to the MgO saturation the saturation of the slag on Ca0 or on dicalcium silicate can also be achieved. In the known and cited prior art, compliance with the double saturation of 2 CaO. SiO 2 and at the same time at Mg0 were not achieved over the entire fresh process and also not during the critical initial phase.
  • the slag contains 2 CaO during the entire fresh process. SiO 2 saturated.
  • the MgO levels approach the saturation limit. This procedure is characterized by better solubility of the slag for the added additives because the temperature rises steeply during the fresh process in the absence of the scrap (Fig. 7).
  • the higher temperature range at Blasbeginn promotes the dissolution of the dolomite used and lime.
  • the FeO content of the slag at the start of blowing is very low when sampling after 30% of the blowing time.
  • the FeO contents are well over 20% and, in combination with the acidic slags, lead to a strong fire-resistant attack.
  • the Fe0 contents can be reduced to 5%.
  • the amount of MgO required to saturate the slag is blown in together with a fresh agent in fine-grained form from the beginning of the blowing up to about 25 to 30% of the blowing time.
  • the amount of slag used at the beginning of the blow is as shown in the slag amount diagram a in Figure 1 and which corresponds to approximately twice the amount at the end of the blow compared to the known LD process without the use of slag ( Figure 1).
  • the amount of Mg0 added according to the invention is set according to a nomogram to determine the amount of Mg0 added ( Figure 2) as a function of the silicon content of the pig iron at the start of blowing.
  • the combination according to the invention of the slag from the previous melt remaining in the converter and the use of the additives dolomite, lime and scrap before or at the beginning of the fresh phase resulted in a completely new, unexpected slag flow.
  • the decisive factor was the finding that the melts could be blown without ejection.
  • the advantages of this procedure can be considered in several ways.
  • the durability of the converter lining is determined by setting the double saturation at 2 Ca0. Si0 2 and Mg0 significantly improved during the entire bubble period or at least during the critical initial phase.
  • the amount of additives to saturate the slag with Mg0 could be considerably reduced by the retention of the liquid converter slag. The slag guidance is substantially evened out.
  • the double saturated slag at 2 CaO. SiO 2 and Mg0 is heterogeneous and forms a protective coating on the converter lining.
  • Mg0 is preferably saturated with mervinite, monticellite and magnesiowustite; in the initial slags primarily via mervinite and monticellite and in the final slags only via magnesiowustite.
  • the delayed use of scrap compared to the classic LD process continues to favor the dissolution conditions of the dolomite or lime used due to the higher initial temperatures of the process.
  • the sulfur distribution between metal and slag was significantly improved and much better final sulfur contents could be achieved.
  • the dephosphorization is also improved compared to the normal LD process.
  • Figure 3 gives an overview of the influence of the residual slag remaining in the converter on the basicity of the slag (expressed by the ratio during the fresh process.
  • the second, middle course of the curve contains the basicity values which have become known from the literature through the reuse of partial quantities of slag, here about 5 t with a 200 t converter (25 kg slag per t steel). An influence on the basicity of the initial slag can already be seen here.
  • the slag composition during the blowing process is described in more detail by Figure 4, by the representation of the course of the slag composition in the three-component system (Ca0 + Mn0 + MgO) '- Fe0' - Si0 2 '. While the slag passes through the unsaturated area of FeO and SiO 2 rich slags at the start of blowing in the normal LD process, this area is no longer touched when working with a higher basicity and simultaneous use of Mg0 and the slag is reached or remains in during the entire melt duration Area of the 2 CaO. SiO 2 saturation (- 5% MnO and -10% MgO).
  • the slags move from the final slag towards the 2 CaO. SiO 2 compound and return to the final slag.
  • substantially lower FeO contents in the slag are set over the entire blowing process.
  • the change in the slag composition during the blowing process is therefore considerably less than in the normal LD process and proceeds in the area of more basic, more iron-oxidized slags, which result in significantly less converter wear.
  • the saturation of the slag on Mg0 is described in Figure 5. While in the normal LD process the acidic slags have to dissolve 15 to 20% Mg0 in order to achieve MgO saturation, the process according to the invention, when working with high basicity, is based on that in the converter remaining slag, only a MgO content of 8 to 10% in the initial slags.
  • the most suitable magnesite carrier is dolomite. The time of use is before or at the start of blowing.
  • MgO contents and the contents of dissolved Mg0 (MgO s ) during the blowing time can be found in Figure 6.
  • the MgO contents with different procedures differ, they start from the same contents and end at the same stopped. While the MgO saturation of the slag is achieved over the entire melting time according to the method of claim 3, only the initial and final slags of Mg0 are saturated in a procedure according to claims 1 and 2.
  • Example 1 is intended to illustrate the process according to claim 1.
  • the residual slag must first be formed.
  • an LD melt is produced in a 200 t converter using the usual method.
  • the dolomite is also set before the start of blowing.
  • the required amount of Mg0 can be found in the nomogram in Figure 2.
  • Example 2 describes the operating conditions according to claim 2.
  • the formation of the residual slag takes place as already described in claim 1.
  • the lime and then the dolomite are set.
  • the respective quantities are calculated as follows:
  • the amount of MgO Due to the silicon content of the pig iron, the amount of MgO (according to Figure 2) is 7.2 kg / t steel; this corresponds to 1,400 kg MgO for a 200 t melt. With a content of 37% Mg0 in the dolomite, the amount of dolomite to be used is 3890 kg. The CaO content in dolomite is 58%, that is 2256 kg Ca0 and with 92% Ca0 in lime this results in a lime quantity of 2450 kg. Based on the pig iron analysis, the lime scale is 10.16 t, from which 2.45 t have to be deducted, so that the amount of lime to be used is 7.71 t.
  • the slag is saturated with Mg0 up to 20% and from 80% blowing time with this mode of operation.
  • Example 3 illustrates the process according to claim 3.
  • the residual slag is initially formed here as described in Example 1.
  • the converter then contains 22 t of slag.
  • Part of the lime is placed in the thorn.
  • the amount of lime and dolomite is calculated according to the following scheme.
  • the necessary amount of MgO can be taken from the nomogram ( Figure 2) with 7.5 kg / t steel, which corresponds to a 200 t Melt 1500 kg MgO. With a share of 37% MgO in the dolomite, the amount of dolomite is 4050 kg. The Ca0 content of the dolomite is (at 58%) 2350 kg, corresponding to 2550 kg of lime. Based on the pig iron analysis, the lime scale is 10.45 t; this leaves 2.55 t so that a quantity of 7.9 t lime remains; of this amount, 2.5 tons of lime are used. Then the calculated quantity of 4.05 t of dolomite is set. Then the fresh process begins.

Abstract

Bei dem Verfahren zur Erzeugung von Stahl im basischen Konverter unter Verwendung von flüssiger Konverterschlacke wird die Basizität der Anfangsschlacke stark erhöht und die Schlacke möglichst über den gesamten Frischprozeß, mindestens aber im kritischen Anfangsbereich, an der Sättigungsgrenze gehalten. Es muß neben der MgO-Sättigung auch die Sättigung der Schlacke an CaO bzw. an Dikalziumsilikat erreicht werden. Bei einem bestimmten Si-Gehalt im Roheisen wird im Verhältnis hierzu mit einer festgelegten Schlackenmenge je t Stahl bei Blasende gearbeitet, indem der Anfangsschmelze vor bzw. bei Blasbeginn mit den Zuschlägen zur Schlackenbildung eine bestimmte Menge von kg MgO je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens zugesetzt werden und nach Blasende und Stahlabstich die gesamte Schlacke im Konverter verbleibt. Hierdurch wird zum einen die Haltbarkeit der Konverterausmauerung deutlich verbessert. Zum anderen konnte die Menge der Zuschlagstoffe erheblich reduziert werden. Die Schlackenführung wird vergleichmäßigt und die metallurgischen Ergebnisse werden verbessert.In the process for producing steel in the basic converter using liquid converter slag, the basicity of the initial slag is greatly increased and the slag is kept at the saturation limit over the entire fresh process, but at least in the critical initial area. In addition to the MgO saturation, the saturation of the slag with CaO or with dicalcium silicate must also be achieved. For a certain Si content in pig iron, a fixed amount of slag per t of steel is used at the end of the blow by a certain amount of kg MgO per t of steel depending on the Si Content of the pig iron are added and after blowing and steel tapping the entire slag remains in the converter. On the one hand, this significantly improves the durability of the converter lining. On the other hand, the amount of additives could be reduced considerably. The slag guidance is evened out and the metallurgical results are improved.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Stahl im basischen Konverter unter Verwendung von flüssiger Konverterschlacke.The present invention relates to a method for producing steel in a basic converter using liquid converter slag.

Für basische Ausmauerungen von Konvertern werden gewöhnlich gebrannte oder teergebundene Steinsorten auf dolomitischer (Mg0 + CaO) oder magnesitischer (MgO) Basis sowie Kombinationen aus beiden eingesetzt. Diese Ausmauerungen unterliegen während des Frischvorganges einem starken chemischen, thermischen und mechanischen Verschleiß. Der mechanische Verschleiß wird durch Erosion der Einsatzstoffe, durch das Einsetzen von Schrott und Roheisen hervorgerufen. Thermischer Verschleiß entsteht durch die Empfindlichkeit der Feuerfeststeine gegenüber Temperaturschwankungen. Hauptsächlich wird aber die Haltbarkeit der Konverterausmauerung durch chemische Ursachen beeinflußt, d. h. durch den Angriff der Schlacke auf die basische Ausmauerung.For basic brick lining of converters, burned or tar-bound stone types based on dolomitic (Mg0 + CaO) or magnesitic (MgO) as well as combinations of both are usually used. These linings are subject to severe chemical, thermal and mechanical wear during the fresh process. Mechanical wear is caused by erosion of the feed materials, by the use of scrap and pig iron. Thermal wear arises from the sensitivity of the refractory bricks to temperature fluctuations. Mainly, however, the durability of the converter lining is influenced by chemical causes, i.e. H. through the attack of the slag on the basic brick lining.

Daher ist es unter anderem das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Haltbarkeit basischer Ausmauerungen durch Verringerung des chemischen Verschleißes zu erhöhen und zwar durch besondere betriebstechnische Maßnahmen bei der Durchführung des Frischprozesses. Bekanntermaßen hängt der chemische Verschleiß von der Zusammensetzung der Schlacke während des Frischvorganges ab. Nach dem augenblicklichen Erkenntnisstand übt ein hoher Eisenoxidgehalt vor allem bei den vorherrschenden hohen Temperaturen einen negativen Einfluß aus, da eine Reaktion zwischen dem Eisenoxid und dem Kohlenstoff des Bindemittels der Feuerfestzustellung stattfindet, die dadurch in der ersten Verschleißphase entkohlt wird. Weiterhin ist bekannt, daß steigende Siliziumgehalte die Lebensdauer der basischen Feuerfestmaterialien herabsetzen. Gerade aber in den ersten Minuten des Frischvorganges bilden sich, bedingt durch den Siliziumgehalt des Roheisens und durch das entsprechende Eisenoxid, hohe Siliziumoxidkonzentrationen und eine saure Schlacke, da der eingesetzte Kalk sich nicht so schnell lösen kann. Denn dünnflüssige Eisenoxid-Silikatschlacken niedriger Basizität verhalten sich aggressiv gegenüber der basischen Ausmauerung, sie infiltrieren während des Blasvorganges in die Steinporen und reagieren dort mit dem Ca0 des Dolomits. Darüber hinaus weist diese Schlacke ein erhebliches Lösungsvermögen für Mg0 auf. Diese Löslichkeit der Schlacke ist zu Beginn des Frischvorganges am größten und sinkt zum Blasende mit ansteigender Basizität ab. Der Angriff der Schlacke auf die Konverterausmauerung ist also am Frischbeginn am größten.It is therefore the aim of the present invention, inter alia, to increase the durability of basic bricks by reducing the chemical wear, by means of special operational measures when performing the Frischpro zesses. As is known, chemical wear depends on the composition of the slag during the refining process. According to the current state of knowledge, a high iron oxide content has a negative influence, especially at the prevailing high temperatures, since a reaction takes place between the iron oxide and the carbon of the binder in the refractory lining, which is decarburized in the first phase of wear. It is also known that increasing silicon contents reduce the life of the basic refractory materials. But especially in the first minutes of the freshening process, due to the silicon content of the pig iron and the corresponding iron oxide, high silicon oxide concentrations and an acidic slag form, since the lime used cannot dissolve so quickly. Because low-viscosity low-basicity iron oxide-silicate slags are aggressive towards the basic brick lining, they infiltrate into the stone pores during the blowing process and react there with the Ca0 of the dolomite. In addition, this slag has a considerable solvency for Mg0. This solubility of the slag is greatest at the beginning of the freshening process and decreases at the end of the blowing with increasing basicity. The slag attack on the converter lining is therefore greatest at the beginning of the fresh season.

Daher müssen die Bemühungen zur Erhöhung der Haltbarkeit in die Richtung gehen, die Schlackenbasizität, vor allem in der Anfangsphase des Frischens, anzuheben. Ein chemisch-metallurgischer Angriff der Schlacke auf die feuerfeste, basische Konverterausmauerung kann nur durch eine Sättigung der Schlacke an MgO, Ca0 bzw. an Dikalziumsilikat während des gesamten Frischprozesses vermindert werden. Die Zusammensetzung der Endschlacken allein kann nicht als Kriterium für den Verschleiß des feuerfesten Materials herangezogen werden. Eine Sättigung der Anfangsschlacke mit Mg0 bzw. CaO stieß aber deswegen bisher auf große Schwierigkeiten, weil sich das eingebrachte Mg0 bzw. Ca0 nicht ausreichend schnell auflöst. Die Löslichkeit verbessert sich erst während des Frischprozesses.Efforts to increase shelf life must therefore be directed towards increasing the slag basicity, especially in the early stages of freshening. A chemical-metallurgical attack of the slag on the refractory, basic converter lining can only be achieved by saturating the slag with MgO, Ca0 or Dicalcium silicate can be reduced during the entire fresh process. The composition of the final slag alone cannot be used as a criterion for the wear of the refractory material. However, saturation of the initial slag with Mg0 or CaO has so far encountered great difficulties because the Mg0 or Ca0 introduced does not dissolve sufficiently quickly. Solubility only improves during the fresh process.

Die Erhöhung der Auflösungsgeschwindigkeit von Mg0 als eingesetztem Zuschlagstoff in einem magnesitisch zugestellten Konverter, insbesondere zu Beginn des Frischprozesses unter Einhaltung der MgO-Sättigung während des gesamten Frischprozesses und unter Vermeidung von Flußmittelzusätzen, ist in der DE-OS 28 52 248 folgendermaßen erreicht worden. Das Mg0 oder die MgO enthaltenden Stoffe werden in Gegenwart von CaO oder Ca0 enthaltenden basischen Stoffen zu Frischbeginn in den Brennfleckbereich eingeblasen. Hierfür werden genau bestimmte Mengen an Zuschlagstoffen in bestimmten Korngrößen eingesetzt. Danach wird die erforderliche Restkalkmenge zugeschlagen. Dieses Verfahren führt zu einer schnellen Auflösung der Zuschlagstoffe durch die hohe Temperatur im Brennfleckbereich. Die für einen Schutz der Konverterausmauerung erforderlichen hohen MgO-Gehalte werden jedoch erst nach einer, wenn auch kurzen, Reaktionszeit erreicht. Nach etwa 20 % der Frischzeit liegt eine MgO-gesättigte Schlacke vor. Außerdem ist zum Einblasen der Zuschlagstoffe eine Blaslanze erforderlich, die für das Einblasen von Feststoffen geeignet ist. Die Anfangsschlacke ist nach diesem Verfahren noch nicht an MgO gesättigt. Ebenfalls liegt die Basizität der Anfangsschlacke so niedrig, wie dies vom klassischen LD-Verfahren bekannt ist.DE-OS 28 52 248 has achieved the following in DE-OS 28 52 248: The Mg0 or the MgO-containing substances are blown into the focal spot area in the presence of CaO or Ca0-containing basic substances. Exactly certain amounts of aggregates in certain grain sizes are used for this. Then the required amount of remaining lime is added. This process leads to a rapid dissolution of the additives due to the high temperature in the focal spot area. However, the high MgO contents required to protect the converter lining are only achieved after a reaction time, albeit a short one. After about 20% of the fresh time, there is an MgO-saturated slag. In addition, a blowing lance, which is suitable for blowing in solids, is required to blow in the additives. The initial slag is not yet saturated with MgO using this process. The basicity of the initial slag is also as low as is known from the classic LD process.

Des weiteren kann die Erhöhung der Basizität der Anfangsschlacke und damit die Verringerung der zur Sättigung führenden Mg0- und CaO-Gehalte durch den Einsatz von Stoffen mit hoher Basizität und niedrigem Schmelzpunkt, wie z.B. Konverterschlacke, vor oder zu Frischbeginn erreicht werden.Furthermore, the increase in the basicity of the initial slag and thus the reduction in the Mg0 and CaO contents leading to saturation can be achieved by using substances with a high basicity and low melting point, e.g. Converter slag can be reached before or at the start of freshness.

Die Verwendung von Konverterschlacke ist bekannt und z.B. in der Patentschrift FR-PS 15 09 342 veröffentlicht worden. Diese beschreibt ein Verfahren zum Frischen von Roheisen unter Verwendung von flüssiger Konverterschlacke. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist, daß die notwendigen Schlackenzusätze (Kalk- und Siliziumoxidzuschlag) in granulierter Form eingebracht werden, um beim Einfüllen des Roheisens Auswurf zu vermeiden und daß der Konverter um seine Längsachse in horizontaler Position drehbar sein muß. Es handelt sich hierbei um eine spezielle Variante des LDAC-Verfahrens, bei dem die Endschlacke immer im Konverter bleibt und nach etwa 50 % der Blaszeit abgeschlackt wird.The use of converter slag is known and e.g. published in patent specification FR-PS 15 09 342. This describes a process for the refining of pig iron using liquid converter slag. It is characteristic of this process that the necessary slag additives (lime and silicon oxide surcharge) are introduced in granular form in order to avoid ejection when filling the pig iron and that the converter has to be rotatable about its longitudinal axis in a horizontal position. This is a special variant of the LDAC process, in which the final slag always remains in the converter and is slagged off after about 50% of the blowing time.

Auch aus:"Steel in the USSR" vom August 1972, S. 608 - 611 (Kusnetsov u. a.) ist das Arbeiten mit flüssiger Konverterschlacke bekannt. Hier wird zur Beschleunigung der Schlackenbildung und der Anhebung der Basizität mit der Zurückhaltung von 20 bis 25 % der Menge der Schlacke der vorigen Schmelze gearbeitet. Die Schlacke wird mit Kalk eingedickt und der gesamte Schrott gesetzt. Dann erfolgt das Einsetzen des Roheisens. Die Schlacke wird inaktiv gemacht. Ein Arbeiten mit größeren Schlackenmengen wird infolge von Auswurf technisch nicht beherrscht.Working with liquid converter slag is also known from: "Steel in the USSR" from August 1972, pp. 608-611 (Kusnetsov et al.). In order to accelerate slag formation and increase the basicity, 20 to 25% of the amount of slag from the previous melt is retained. The slag is thickened with lime and the entire scrap is placed. Then the pig iron is inserted. The slag is made inactive. Working with larger quantities of slag is not technically mastered due to ejection.

In "Metallurg" 9, 1975, Seiten 18 - 20 (Kusnetzsov u.a.) wird ebenfalls das Arbeiten mit zurückbehaltener Schlacke beschrieben. Diese wird durch Kalk und Schrott vor dem Roheiseneinfüllen abgesteift. Aber auch hier kann nur das Blasen mit maximal 50 % der im Konverter verbleibenden Schlacke technisch beherrscht werden.Working with retained slag is also described in "Metallurg" 9, 1975, pages 18-20 (Kusnetzsov et al.). This is braced by lime and scrap before the pig iron is filled. But here too, only blowing with a maximum of 50% of the slag remaining in the converter can be technically controlled.

Weiterhin ist es bekannt, feste, aufbereitete Konverterschlacke wieder einzusetzen. ("Revue de Metallurgie", Mai 1978, S. 297 - 301, Verfasser R. Ando und "Fachberichte Hüttenpraxis Metallweiterverarbeitung", Oktober 1978, S. 789 - 796, Verfasser H. Nashiwa u.a.). Die bevorzugte Einsatzmenge an fester Schlacke beträgt 25 kg/t Stahl und wird nach 3 Blasminuten mit einer Schurre eingesetzt. In der Mittelphase des Frischprozesses wird Dolomit in einer Menge von 30 kg/t Stahl zur Vermeidung von Auswurf gesetzt (mit 18 % MgO im Dolomit). Mit einer derartigen Verfahrensweise kann die Schlacke nicht über die gesamte Frischzeit gesättigt werden; erst die Endschlacken erreichen die Mg0-Sättigung. Der Hauptverschleiß des Konverters wird jedoch gerade bei Blasbeginn durch die Schlacken niedriger Basizität und einer hohen MgO-Löslichkeit bewirkt. In Japan wird diese Arbeitsweise durchgeführt, um vor allem die anfallenden Industrieabfälle (hier LD-Schlacke) zu verringern.It is also known to reuse solid, processed converter slag. ("Revue de Metallurgie", May 1978, pp. 297 - 301, author R. Ando and "Fachberichte Hüttenpraxis Metallverarbeitung", October 1978, pp. 789 - 796, author H. Nashiwa and others). The preferred amount of solid slag is 25 kg / t of steel and is used after 3 blow minutes with a chute. In the middle phase of the fresh process, dolomite is used in an amount of 30 kg / t steel to avoid ejection (with 18% MgO in the dolomite). With such a procedure, the slag cannot be saturated over the entire fresh period; only the final slags reach the Mg0 saturation. The main wear of the converter is caused by the slag of low basicity and a high solubility in MgO, especially at the start of blowing. In Japan, this procedure is carried out to reduce the industrial waste (here LD slag).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Basizität der Anfangss-chlacke stark zu erhöhen und die Schlacke möglichst über den gesamten Frischprozeß, mindestens aber im kritischen Anfangsbereich an der Sättigungsgrenze zu halten. Da die Erfindung für alle basischen Ausmauerungen gelten soll, also für magnesitische und dolomitische Zustellung, muß neben der MgO - Sättigung auch die Sättigung der Schlacke an Ca0 bzw. an Dikalziumsilikat erreicht werden. In dem bekannten und zitierten Stand der Technik ist die Einhaltung der Doppelsättigung an 2 CaO . SiO2 und gleichzeitig an Mg0 nicht über den gesamten Frischprozeß und auch nicht während der kritischen Anfangsphase erreicht worden.The object of the present invention is to greatly increase the basicity of the initial slag and to keep the slag as possible over the entire fresh process, but at least in the critical initial area at the saturation limit. Since the invention is intended to apply to all basic brickwork, that is to say for magnesite and dolomitic infeed, in addition to the MgO saturation the saturation of the slag on Ca0 or on dicalcium silicate can also be achieved. In the known and cited prior art, compliance with the double saturation of 2 CaO. SiO 2 and at the same time at Mg0 were not achieved over the entire fresh process and also not during the critical initial phase.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Doppelsättigung der Schlacke bei Einsatz von Mg0 bei Blasbeginn nur dann erreicht werden kann, wenn gegenüber dem bekannten, klassischen LD-Verfahren mit einem hohen Anteil im Konverter verbleibender flüssiger Schlacke gearbeitet wird. Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird daher in Anspruch 1 ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff vorgeschlagen, welches gekennzeichnet ist durch folgende erfinderische Verfahrenskombination:

  • - daß bei einem Si-Gehalt im Roheisen von 0,4 bis 1,0 % im Verhältnis hierzu mit einer Schlackenmenge von etwa 120 bis etwa 390 kg je t Stahl bei Blasende nach dem Schlackendiagramm (a) gearbeitet wird, indem
  • - der Anfangsschmelze vor bzw. bei Blasbeginn mit den Zuschlägen zur Schlackenbildung eine Menge von 5,0 bis 9,5 kg Mg0 je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens nach dem Nomogramm zur Ermittlung des MgO-Zusatzes (b) zugesetzt werden,
  • - nach Blasende und Stahlabstich die gesamte Schlacke im Konverter verbleibt,
  • - anschließend das Roheisen eingefüllt wird,
  • - danach der Schrott eingesetzt wird,
  • - dann der Kalk abzüglich der Menge an Ca0 im Dolomit eingesetzt wird,
  • - zusätzlich zur Schlackenbildung so viel Dolomit zugesetzt wird, daß eine Menge von 5,0 bis 9,5 kg Mg0 je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens nach dem Nomogramm zur Ermittlung des MgO-Zusatzes (b) enthalten ist
  • - und nach Blasende nur die Hälfte der Schlacke abgezogen wird und bei den nachfolgenden Schmelzen nach dem beschriebenen Verfahren weitergearbeitet wird.
It has surprisingly been found that the double saturation of the slag can only be achieved when Mg0 is used at the start of blowing if, compared to the known, classic LD process, a high proportion of liquid slag remaining in the converter is used. To achieve the object, a method according to the preamble is proposed in claim 1, which is characterized by the following inventive method combination:
  • - That with a Si content in the pig iron of 0.4 to 1.0% in relation to this with a slag amount of about 120 to about 390 kg per ton of steel at the end of the blow according to the slag diagram (a), by
  • - A quantity of 5.0 to 9.5 kg Mg0 per t steel, depending on the Si content of the pig iron according to the nomogram for determining the MgO additive (b), is added to the initial melt before or at the start of blowing with the additives for slag formation ,
  • - after blowing and steel tapping, the entire slag remains in the converter,
  • - the pig iron is then filled in,
  • - then the scrap is used,
  • - then the lime minus the amount of Ca0 is used in the dolomite,
  • - In addition to the slag formation, so much dolomite is added that a quantity of 5.0 to 9.5 kg Mg0 per t steel is contained, depending on the Si content of the pig iron according to the nomogram for determining the MgO addition (b)
  • - And after the end of the blowing only half of the slag is drawn off and the subsequent melts are further processed according to the method described.

Bei dieser Verfahrensweise sind nur die Anfangs- und Endschlacken an Mg0 gesättigt. Die Sättigung an 2 Ca0.Si02 wird über die gesamte Frischzeit erreicht.With this procedure, only the initial and final slags of Mg0 are saturated. The saturation at 2 Ca0.Si0 2 is achieved over the entire fresh period.

Des weiteren wird nach Anspruch 2 ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff vorgeschlagen, welches gekennzeichnet ist durch folgende erfinderische Verfahrenskombination:

  • - daß bei dem Si-Gehalt im Roheisen von 0,4 bis 1,0 % im Verhältnis hierzu mit einer Schlackenmenge von etwa 120 bis etwa 390 kg je t Stahl bei Blasende nach dem Schlackenmengendiagramm (a) gearbeitet wird, indem
  • - der Anfangsschmelze vor bzw. bei Blasbeginn mit den Zuschlägen zur Schlackenbildung eine Menge von 5,0 bis 9,5 kg Mg0 je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens nach dem Nomogramm zur Ermittlung des MgO-Zusatzes (b) zugesetzt werden,
  • - nach Blasende und Stahlabstich die gesamte Schlacke im Konverter verbleibt,
  • - danach das Roheisen eingefüllt wird,
  • - dann der Kalk abzüglich der Menge an Ca0 im Dolomit eingesetzt wird,
  • - zusätzlich zur Schlackenbildung so viel Dolomit gesetzt wird, daß eine Menge von 5,0 bis 9,5 kg Mg0 je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens nach dem Nomogramm zur Ermittlung des Mg0-Zusatzes (b) enthalten ist,
  • - nach etwa 25 bis 30 % der Blasezeit der Schrott eingesetzt wird
  • - und nach Blasende nur die Hälfte der Schlacke abgezogen wird und bei den nachfolgenden Schmelzen nach dem beschriebenen Verfahren weitergearbeitet wird.
Furthermore, a method according to the preamble is proposed according to claim 2, which is characterized by the following inventive method combination:
  • - That with the Si content in pig iron from 0.4 to 1.0% in relation to this with a slag amount of about 120 to about 390 kg per tonne of steel at the end of the blow, according to the slag quantity diagram (a), by
  • - A quantity of 5.0 to 9.5 kg Mg0 per t steel, depending on the Si content of the pig iron according to the nomogram for determining the MgO additive (b), is added to the initial melt before or at the start of blowing with the additives for slag formation ,
  • - after blowing and steel tapping, the entire slag remains in the converter,
  • - afterwards the pig iron is filled in,
  • - then the lime minus the amount of Ca0 is used in the dolomite,
  • - in addition to the slag formation, so much dolomite is used that a quantity of 5.0 to 9.5 kg Mg0 per t steel is contained, depending on the Si content of the pig iron according to the nomogram for determining the Mg0 addition (b),
  • - The scrap is used after about 25 to 30% of the blowing time
  • - And after the end of the blowing only half of the slag is drawn off and the subsequent melts are further processed according to the method described.

Bei dieser Verfahrensweise ist die Schlacke während des gesamten Frischprozesses an 2 CaO . SiO2 gesättigt. Die MgO-Gehalte nähern sich der Sättigungsgrenze. Gekennzeichnet ist diese Verfahrensweise durch eine bessere Löslichkeit der Schlacke für die zugesetzten Zuschlagstoffe, weil die Temperatur während des Frischprozesses in Abwesenheit des Schrottes zunächst steil ansteigt (Bild 7).With this procedure, the slag contains 2 CaO during the entire fresh process. SiO 2 saturated. The MgO levels approach the saturation limit. This procedure is characterized by better solubility of the slag for the added additives because the temperature rises steeply during the fresh process in the absence of the scrap (Fig. 7).

Die Temperatur bewegt sich bei Schrotteinsatzbeginn etwa um 1525°C, sie kann zwischen 1500 und 1550°C pendeln und steigt zum Ende des Frischprozesses bis auf etwa 16250C. Das höhere Temperaturangebot bei Blasbeginn fördert die Auflösung des eingesetzten Dolomits und des Kalkes.The temperature ranges during use of scrap initially about 1525 ° C, it can oscillate from 1500 to 1550 ° C and rises to the end of the refining process up to about 1625 0 C. The higher temperature range at Blasbeginn promotes the dissolution of the dolomite used and lime.

Eine vorteilhafte Weiterführung des Anspruchs 2 ergibt sich in Anspruch 3. Hier wird bei dem Einsetzen des Kalkes abzüglich der Menge an CaO im Dolomit nur etwa 20 bis 50 % der notwendigen Kalkmenge eingesetzt. Die Restmenge wird erst nach etwa 25 bis 30 % der Blasezeit zusammen mit dem Schrott eingesetzt. Da auch die kühlende Wirkung des Kalkes zu Beginn des Blasprozesses reduziert wird, wird eine noch höhere Temperatur als bei dem Verfahren nach Anspruch 2 erreicht und somit eine weiter verbesserte Löslichkeit der Schlacke gegenüber den festen Zuschlagstoffen. Bei dieser Verfahrensweise ist die Schlacke während des gesamten Frischprozesses heterogen und an 2 CaO . Si02 und an Mg0 gesättigt.An advantageous continuation of claim 2 results in claim 3. Here, when the lime is used minus the amount of CaO in the dolomite, only about 20 to 50% of the necessary amount of lime is used. The remaining amount is only used together with the scrap after about 25 to 30% of the blowing time. There too the cooling effect of the lime is reduced at the beginning of the blowing process, an even higher temperature is reached than in the method according to claim 2 and thus a further improved solubility of the slag compared to the solid additives. With this procedure, the slag is heterogeneous throughout the entire fresh process and contains 2 CaO. Si0 2 and saturated with Mg0.

Überraschenderweise wurde bei dieser Fahrweise festgestellt, daß die FeO-Gehalte der Schlacke bei Blasbeginn bei einer Probenahme nach 30 % der Blasezeit sehr niedrig liegen. Beim klassischen LD-Verfahren liegen die FeO-Gehalte weit über 20 % und führen in Verbindung mit den sauren Schlacken zu einem starken Feuerfestangriff. Bei der beschriebenen, erfindungsgemäßen Arbeitsweise können die Fe0-Gehalte bis auf 5 % erniedrigt werden.Surprisingly, it was found in this procedure that the FeO content of the slag at the start of blowing is very low when sampling after 30% of the blowing time. In the classic LD process, the FeO contents are well over 20% and, in combination with the acidic slags, lead to a strong fire-resistant attack. In the described procedure according to the invention, the Fe0 contents can be reduced to 5%.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die im klassischen LD-Verfahren erforderliche Ca0-Menge um die für die Mg0-Sättigung der Schlacke erforderliche MgO-Menge (nach Nomogramm b im Bild 2) vermindert werden kann. Die hieraus abgeleitete Maßnahme für die Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 4 dargelegt.Surprisingly, it was found that the amount of Ca0 required in the classic LD process can be reduced by the amount of MgO required for the Mg0 saturation of the slag (according to nomogram b in Figure 2). The measure derived from this for carrying out the method is set out in claim 4.

Nach Anspruch 5 ist es ferner vorteilhaft, wenn die zur Sättigung der Schlacke erforderliche MgO-Menge in feinkörniger Form von Blasanfang an bis etwa 25 bis 30 % der Blasezeit zusammen mit einem Frischmittel eingeblasen wird.According to claim 5, it is also advantageous if the amount of MgO required to saturate the slag is blown in together with a fresh agent in fine-grained form from the beginning of the blowing up to about 25 to 30% of the blowing time.

Bei allen Verfahrensvarianten wird erfindungsgemäß bei Blasbeginn mit einer Schlackenmenge gearbeitet, wie sie aus dem Schlackenmengendiagramm a aus Bild 1 zu entnehmen ist und die bei Blasende etwa der doppelten Menge gegenüber dem bekannten LD-Verfahren ohne Schlackenverwendung (Bild 1) entspricht. Außerdem wird die Mg0-Zusatzmenge erfindungsgemäß nach einem Nomogramm zur Ermittlung des Mg0-Zusatzes b (Bild 2) in Abhängigkeit vom Siliziumgehalt des Roheisens bei Blasbeginn gesetzt.In all process variants, according to the invention, the amount of slag used at the beginning of the blow is as shown in the slag amount diagram a in Figure 1 and which corresponds to approximately twice the amount at the end of the blow compared to the known LD process without the use of slag (Figure 1). In addition, the amount of Mg0 added according to the invention is set according to a nomogram to determine the amount of Mg0 added (Figure 2) as a function of the silicon content of the pig iron at the start of blowing.

Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäß beschriebene Kombination von im Konverter verbleibender Schlacke der vorhergehenden Schmelze und dem Einsatz der Zuschlagstoffe Dolomit, Kalk und Schrott vor bzw. zu Frischbeginn bis zu 30 % der Blasezeit eine völlig neue, unerwartete Schlackenführung entstand. Entscheidend war die Feststellung, daß sich die Schmelzen ohne Auswurf verblasen ließen. Die Vorteile dieses Verfahrens sind in mehrfacher Hinsicht zu betrachten. Zum einen wird die Haltbarkeit der Konverterausmauerung durch Einstellung der Doppelsättigung an 2 Ca0 . Si02 und Mg0 während der gesamten Blasezeit oder mindestens während der kritischen Anfangsphase deutlich verbessert. Zum anderen konnte die Menge der Zuschlagstoffe zur Sättigung der Schlacke an Mg0 durch die Zurückhaltung der flüssigen Konverterschlacke erheblich reduziert werden. Die Schlackenführung wird wesentlich vergleichmäßigt. Die doppelt gesättigte Schlacke an 2 CaO . SiO2 und Mg0 ist heterogen und bildet auf dem Konverterfutter einen schützenden Überzug. Die Sättigung an Mg0 erfolgt bevorzugt über Mervinit, Monticellit und Magnesiowüstit; in den Anfangsschlacken in erster Linie über Mervinit und Monticellit und in den Endschlacken nur über Magnesiowüstit. Der gegenüber dem klassischen LD-Verfahren verspätete Schrotteinsatz begünstigt weiterhin die Auflösungsbedingungen des eingesetzten Dolomites bzw. Kalkes in Folge höherer Anfangstemperaturen des Prozesses. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Schwefelverteilung zwischen Metall und Schlacke wesentlich verbessert wurde und damit wesentlich bessere Endschwefelgehalte erreicht werden konnten. Ebenfalls wird die Entphosphorung gegenüber dem normalen LD-Verfahren verbessert.It has been shown that the combination according to the invention of the slag from the previous melt remaining in the converter and the use of the additives dolomite, lime and scrap before or at the beginning of the fresh phase resulted in a completely new, unexpected slag flow. The decisive factor was the finding that the melts could be blown without ejection. The advantages of this procedure can be considered in several ways. On the one hand, the durability of the converter lining is determined by setting the double saturation at 2 Ca0. Si0 2 and Mg0 significantly improved during the entire bubble period or at least during the critical initial phase. On the other hand, the amount of additives to saturate the slag with Mg0 could be considerably reduced by the retention of the liquid converter slag. The slag guidance is substantially evened out. The double saturated slag at 2 CaO. SiO 2 and Mg0 is heterogeneous and forms a protective coating on the converter lining. Mg0 is preferably saturated with mervinite, monticellite and magnesiowustite; in the initial slags primarily via mervinite and monticellite and in the final slags only via magnesiowustite. The delayed use of scrap compared to the classic LD process continues to favor the dissolution conditions of the dolomite or lime used due to the higher initial temperatures of the process. In addition, it was found that the sulfur distribution between metal and slag was significantly improved and much better final sulfur contents could be achieved. The dephosphorization is also improved compared to the normal LD process.

Bild 3 gibt einen Überblick über den Einfluß der im Konverter verbleibenden Restschlacke auf die Basizität der Schlacke (ausgedrückt durch das Verhältnis

Figure imgb0001
während des Frischprozesses.Figure 3 gives an overview of the influence of the residual slag remaining in the converter on the basicity of the slag (expressed by the ratio
Figure imgb0001
 during the fresh process.

Stellvertretend für das normale LD-Verfahren ist der Verlauf der Basizität nach Angaben von Ijmuiden, nach der Auslegeschrift DE-AS 24 27 205 "Verfahren zur Aufbereitung von Metall auf Eisenbasis", Anmelderin: Murton, Crawford, B., Pittsburgh, Pa. (U.S.A.) und nach den Ergebnissen für normale Anfangsschlacken bei den Stahlwerken Peine-Salzgitter AG (P+S) dargestellt.Representing the normal LD process is the course of the basicity according to Ijmuiden, according to the designation DE-AS 24 27 205 "Process for the preparation of iron-based metal", Applicant: Murton, Crawford, B., Pittsburgh, Pa. (U.S.A.) and after the results for normal initial slags at Stahlwerke Peine-Salzgitter AG (P + S).

Im zweiten, mittleren Kurvenverlauf sind die Basizitätswerte enthalten, die durch die Wiederverwendung von Teilmengen an Schlacken, hier etwa 5 t bei einem 200 t-Konverter (25-kg Schlacke pro t Stahl) aus der Literatur bekannt geworden sind. Hier ist bereits ein Einfluß auf die Basizität der Anfangsschlacke festzustellen.The second, middle course of the curve contains the basicity values which have become known from the literature through the reuse of partial quantities of slag, here about 5 t with a 200 t converter (25 kg slag per t steel). An influence on the basicity of the initial slag can already be seen here.

Aus dem dritten, oberen Kurvenverlauf ist zu entnehmen, daß die Basizität der Schlacke über den gesamten Schmelzablauf weiter angehoben wird, wenn bei Blasende die normal übliche Schlackenmenge im Konverter verbleibt und während des Blasens mit etwa doppelter Schlackenmenge entsprechend dem Schlakkenmengendiagramm a (Bild 1) gearbeitet wird. Durch diese Maßnahme werden die besonders im ersten Drittel bis zur Hälfte der Blasezeit normalerweise sehr sauren Schlacken in ihrer Basizität beträchtlich angehoben und der durch die sauren Schlacken bedingte Konverterverschleiß wird vermieden.From the third, upper curve it can be seen that the basicity of the slag is further increased over the entire melting process if the usual amount of slag remains in the converter at the end of the blowing and when blowing with approximately twice the amount of slag according to the slag flow diagram a (Fig. 1) becomes. This measure considerably increases the basicity of the slags, which are usually very acidic, especially in the first third to half of the bubble time, and avoids the converter wear caused by the acidic slags.

Die Schlackenzusammensetzung während des Blasvorganges wird noch genauer beschrieben durch das Bild 4, durch die Darstellung des Verlaufes der Schlackenzusammensetzung im Dreistoffsystem (Ca0 + Mn0 + MgO)' - Fe0' - Si02'. Während beim normalen LD-Verfahren die Schlacke bei Blasbeginn den ungesättigten Bereich FeO- und SiO2-reicher Schlacken durchläuft, wird dieser Bereich beim Arbeiten mit höherer Basizität und gleichzeitigem Einsatz von Mg0 nicht mehr berührt und die Schlacke erreicht oder liegt während der gesamten Schmelzendauer im Gebiet der 2 CaO . SiO2-Sättigung (- 5 % MnO und -10 % MgO). Beim Blasen mit der erfindungsgemäßen etwa doppelten Schlackenmenge bewegen sich die Schlacken von der Endschlacke in Richtung auf die 2 CaO . SiO2-Verbindung und kehren wieder zur Endschlacke zurück. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden über den gesamten Blasablauf wesentlich niedrigere FeO-Gehalte in der Schlacke eingestellt. Die Änderung der Schlackenzusammensetzung während des Blasablaufes ist also wesentlich geringer als beim normalen LD-Verfahren und verlauft im Bereich basischerer, eisenoxidulärmerer Schlacken, die einen wesentlich geringeren Konverterverschleiß zur Folge haben.The slag composition during the blowing process is described in more detail by Figure 4, by the representation of the course of the slag composition in the three-component system (Ca0 + Mn0 + MgO) '- Fe0' - Si0 2 '. While the slag passes through the unsaturated area of FeO and SiO 2 rich slags at the start of blowing in the normal LD process, this area is no longer touched when working with a higher basicity and simultaneous use of Mg0 and the slag is reached or remains in during the entire melt duration Area of the 2 CaO. SiO 2 saturation (- 5% MnO and -10% MgO). When blowing with the approximately double amount of slag according to the invention, the slags move from the final slag towards the 2 CaO. SiO 2 compound and return to the final slag. In the process according to the invention, substantially lower FeO contents in the slag are set over the entire blowing process. The change in the slag composition during the blowing process is therefore considerably less than in the normal LD process and proceeds in the area of more basic, more iron-oxidized slags, which result in significantly less converter wear.

Die Sättigung der Schlacke an Mg0 beschreibt Bild 5. Während beim normalen LD-Verfahren die sauren Anfangsschlacken zur'Erreichung der MgO-Sättigung 15 bis 20 % Mg0 lösen müssen, ist bei dem erfindungsgemaßen Verfahren, beim Arbeiten mit hoher Basizität auf Grund der im Konverter verbleibenden Schlacke, nur noch ein MgO-Gehalt von 8 bis 10 % in den Anfangsschlacken einzustellen. Als Magnesitträger wird am zweckmäßigsten Dolomit eingesetzt. Der Zeitpunkt des Einsatzes liegt vor bzw. bei Blasbeginn.The saturation of the slag on Mg0 is described in Figure 5. While in the normal LD process the acidic slags have to dissolve 15 to 20% Mg0 in order to achieve MgO saturation, the process according to the invention, when working with high basicity, is based on that in the converter remaining slag, only a MgO content of 8 to 10% in the initial slags. The most suitable magnesite carrier is dolomite. The time of use is before or at the start of blowing.

Eine Übersicht über die Basizität, die MgO-Gehalte und die Gehalte an gelöstem Mg0 (MgOs) während der Blasezeit findet sich in Bild 6. Die MgO-Gehalte bei unterschiedlicher Verfahrensweise unterscheiden sich, sie gehen von gleichen Gehalten aus und enden bei gleichen Gehalten. Während nach dem Verfahren nach Anspruch 3 die MgO-Sättigung der Schlacke über die gesamte Schmelzzeit erreicht wird, sind bei einer Arbeitsweise nach Anspruch 1 und 2 nur die Anfangs- und Endschlacken an Mg0 gesättigt.An overview of the basicity, the MgO contents and the contents of dissolved Mg0 (MgO s ) during the blowing time can be found in Figure 6. The MgO contents with different procedures differ, they start from the same contents and end at the same stopped. While the MgO saturation of the slag is achieved over the entire melting time according to the method of claim 3, only the initial and final slags of Mg0 are saturated in a procedure according to claims 1 and 2.

Der erfindungsgemäße Verfahrensablauf soll nachfolgend an drei Beispielen, die repräsentativ für zahlreiche Betriebsversuche sind, für die beanspruchten Verfahrensvariationen erläutert werden.The process sequence according to the invention is to be explained below using three examples, which are representative of numerous operational tests, for the claimed process variations.

Das Beispiel 1 soll den Ablauf nach dem Anspruch 1 verdeutlichen.Example 1 is intended to illustrate the process according to claim 1.

Zunächst muß die Restschlacke gebildet werden. Hierfür wird in einem 200 t-Konverter eine LD-Schmelze nach dem üblichen Verfahren erzeugt. Vor Blasbeginn wird zusätzlich der Dolomit gesetzt. Die erforderliche Mg0-Menge läßt sich dem Nomogramm aus Bild 2 entnehmen.The residual slag must first be formed. For this purpose, an LD melt is produced in a 200 t converter using the usual method. The dolomite is also set before the start of blowing. The required amount of Mg0 can be found in the nomogram in Figure 2.

Bei Blasende verbleibt die gesamte flüssige Schlacke (22 t) im Konverter. Für die folgende Schmelze werden 49,7 t Schrott gesetzt. Auf Grund der Roheisenanalyse beträgt der Kalksatz 11,9 t. Hiervon wird der CaO-Anteil des Dolomits abgezogen nach folgender Berechnung.At the end of the blowing, the entire liquid slag (22 t) remains in the converter. 49.7 tons of scrap are placed in the following melt. Based on the pig iron analysis, the lime scale is 11.9 t. The CaO content of the dolomite is subtracted from this according to the following calculation.

Entsprechend dem Nomogramm zur Ermittlung des MgQ-Zusatzes (Bild 2) wird für die vorliegende Roheisen-Analyse: C = 4,65 %, Si = 0,72 %, Mn = 0,55 %, P = 0,10 % und S = 0,011 % eine Menge Mg0 von 7,90 kg/t Stahl, d. h. 1580 kg für eine 200 t-Schmelze benötigt. Bei einem Mg0-Gehalt von 37 % müssen 4270 kg Dolomit gesetzt werden. Bei einem Anteil von 58 % Ca0 bringt der Dolomit eine Ca0-Menge von 2470 ein. Da im Kalk ein Anteil von 92 % Ca0 enthalten ist, entspricht dies einer Menge von 2680 kg Kalk. Der Kalksatz muß also um diese Menge reduziert werden. Eingesetzt werden 11,9 - 2,68 = 9,22 t Kalk nach dem Einfüllen von 172,7 t Roheisen. Anschließend werden 4,27 t Dolomit zugegeben. Danach beginnt der Frischprozeß. Zur Kontrolle wurde nach 4 Minuten = 30 % der Blasezeit der Prozeß zur Entnahme einer Stahl- und Schlackenprobe unterbrochen. Am Ende des Frischprozesses nach 13,7 Minuten betrug die Endtemperatur 1614°C. Die Stahl- und Schlackenanalysen und die Basizität nach 30 % und 100 % der Blasezeit wiesen folgende Werte auf:

Figure imgb0002
Nach dem Abstechen des Stahles werden 50 % der Schlacke (22 t) abgezogen. Die abgezogene Schlacke wird volumetrisch im Schlackenkübel gemessen, bzw. im Schlackenkübel gewogen. Bei der weiteren Schmelzfolge wird immer 50 % der Schlacke abgezogen, so daß immer die doppelte Schlackenmenge entsprechend dem Schlackenmengendiagramm a (Bild 1), bezogen auf das klassische LD-Verfahren, im Konverter verbleibt. Die Anfangs- und Endschlacke wird bis 15 % Blasezeit und ab 85 % Blasezeit an MgO gesättigt, wie aus dem Bild 6 ersichtlich ist.According to the nomogram for determining the MgQ addition (Figure 2) for the pig iron analysis available: C = 4.65%, Si = 0.72%, Mn = 0.55%, P = 0.10% and S = 0.011% a quantity of Mg0 of 7.90 kg / t steel, ie 1580 kg required for a 200 t melt. With a Mg0 content of 37%, 4270 kg of dolomite must be used. With a share of 58% Ca0, the dolomite brings in a Ca0 amount of 2470. Since the lime contains 92% Ca0, this corresponds to a quantity of 2680 kg lime. The lime scale must therefore be reduced by this amount. 11.9 - 2.68 = 9.22 t lime are used after the filling of 172.7 t pig iron. Then 4.27 t of dolomite are added. The fresh process then begins. As a control, the process for taking a steel and slag sample was interrupted after 4 minutes = 30% of the blowing time. At the end of the fresh process after 13.7 minutes, the final temperature was 1614 ° C. The steel and slag analyzes and the basicity after 30% and 100% of the bubble time showed the following values:
Figure imgb0002
 After tapping the steel, 50% of the slag (22 t) is removed. The removed slag is measured volumetrically in the slag bucket or weighed in the slag bucket. In the further melting sequence, 50% of the slag is always drawn off, so that twice the amount of slag according to the slag quantity diagram a (Figure 1), based on the classic LD process, always remains in the converter. The initial and final slag is saturated up to 15% bubble time and from 85% bubble time in MgO, as can be seen in Figure 6.

Das Beispiel 2 beschreibt die Betriebsbedingungen nach Anspruch 2. Die Bildung der Restschlacke erfolgt wie bereits im Anspruch 1 beschrieben. Im Konverter befinden sich 22 t Restschlacke. Es werden 172 t Roheisen eingefüllt mit folgender Roheisenanalyse: C = 4,59 %, Si = 0,66 %, Mn = 0,52 %, P = 0,10 %, S = 0,010 %. Sodann wird der Kalk und dann der Dolomit gesetzt. Die jeweiligen Mengen errechnen sich wie folgt:Example 2 describes the operating conditions according to claim 2. The formation of the residual slag takes place as already described in claim 1. There are 22 t of residual slag in the converter. 172 t of pig iron are filled with the following pig iron analysis: C = 4.59%, Si = 0.66%, Mn = 0.52%, P = 0.10%, S = 0.010%. Then the lime and then the dolomite are set. The respective quantities are calculated as follows:

Aufgrund des Siliziumgehalts des Roheisens beträgt die MgO-Menge (nach Bild 2) 7,2 kg/t Stahl; das entspricht bei einer 200 t-Schmelze 1.400 kg MgO. Bei einem Gehalt von 37 % Mg0 im Dolomit beträgt die einzusetzende Dolomitmenge 3890 kg. Der CaO-Anteil im Dolomit beträgt 58 %, das sind 2256 kg Ca0 und bei 92 % Ca0 im Kalk ergibt das eine Kalkmenge von 2450 kg. Aufgrund der Roheisen- analyse beträgt der Kalksatz 10,16 t, hiervon sind 2,45 t abzuziehen, so daß die einzusetzende Kalkmenge 7,71 t beträgt.Due to the silicon content of the pig iron, the amount of MgO (according to Figure 2) is 7.2 kg / t steel; this corresponds to 1,400 kg MgO for a 200 t melt. With a content of 37% Mg0 in the dolomite, the amount of dolomite to be used is 3890 kg. The CaO content in dolomite is 58%, that is 2256 kg Ca0 and with 92% Ca0 in lime this results in a lime quantity of 2450 kg. Based on the pig iron analysis, the lime scale is 10.16 t, from which 2.45 t have to be deducted, so that the amount of lime to be used is 7.71 t.

Nach einer Blasezeit von 3,92 Minuten (27,3 % Blasezeit) wird der Konverter umgelegt und es wird eine Stahl- und Schlackenprobe entnommen. Nach Einsatz von 50 t Schrott wird die Schmelze fertig geblasen. Das Blasende lag bei 14,35 Minuten. Die Stahltemperotur betrug 1622°C. Es wird eine Probe aus Stahl und Schlacke entnommen. Nach Abstich von 203 t Stahl wird die Hälfte der Schlacke ausgeleert, so daß für die folgende Schmelze 22 t Schlacke im Konverter verbleiben. Die Stahl- und Schlackenanalysen und die Basizität der Schlacke nach ca. 30 % und nach 100 % Blasezeit ergab folgende Werte:

Figure imgb0003
After a blowing time of 3.92 minutes (27.3% blowing time) the converter is flipped over and a steel and slag sample is taken. After using 50 t of scrap, the melt is ready blown. The end of the blow was 14.35 minutes. The steel temperature was 1622 ° C. A sample of steel and slag is taken. After tapping 203 t of steel, half of the slag is emptied, so that 22 t of slag remain in the converter for the subsequent melt. The steel and slag analyzes and the basicity of the slag after approx. 30% and after 100% blowing time gave the following values:
Figure imgb0003

Wie aus Bild 6 entnommen werden kann, ist bei dieser Fahrweise die Schlacke bis 20 % und ab 80 % Blasezeit an Mg0 gesättigt.As can be seen in Figure 6, the slag is saturated with Mg0 up to 20% and from 80% blowing time with this mode of operation.

Beispiel 3 verdeutlicht den Ablauf nach dem Anspruch 3.Example 3 illustrates the process according to claim 3.

Die Bildung der Restschlacke erfolgt hier zunächst wie bei dem Beispiel 1 beschrieben. Im Konverter befinden sich dann 22 t Schlacke. Dazu werden 175,2 t Roheisen eingefüllt mit folgender Roheisenanalyse: C = 4,62 %, Si = 0,68 %, Mn = 0,51 %, P = 0,10 %, S = 0,009 %. Dorn wird ein Teil des Kalkes gesetzt. Die Berechnung der Kalk- und Dolomitmenge erfolgt nach dem folgenden Schema.The residual slag is initially formed here as described in Example 1. The converter then contains 22 t of slag. For this purpose, 175.2 t of pig iron are filled with the following pig iron analysis: C = 4.62%, Si = 0.68%, Mn = 0.51%, P = 0.10%, S = 0.009%. Part of the lime is placed in the thorn. The amount of lime and dolomite is calculated according to the following scheme.

Die notwendige MgO-Menge ist nach dem Nomogramm (Bild 2) mit 7,5 kg/t Stahl zu entnehmen, das entspricht bei einer 200 t-Schmelze 1500 kg MgO. Bei einem Anteil von 37 % MgO im Dolomit errechnet sich die Dolomitmenge zu 4050 kg. Der Ca0-Anteil des Dolomits beträgt (bei 58 %) 2350 kg, entsprechend 2550 kg Kalk. Der Kalksatz beträgt auf Grund der Roheisenanalyse 10,45 t; hiervon gehen 2,55 t ab, so daß eine Menge von 7,9 t Kalk verbleibt; von dieser Menge werden 2,5 t Kalk eingesetzt. Anschließend wird die errechnete Menge von 4,05 t Dolomit gesetzt. Dann beginnt der Frischprozess. Nach 30 % der Blasezeit (3,92 Blaseminuten) wird der Prozeß unterbrochen, es wird eine Stahl- und Schlackenprobe entnommen und es werden eine Menge von 47,2 t Schrott und die Restkalkmenge von 5,4 t gesetzt. Nach 13,67 Minuten war die Schmelze fertig geblasen und die Endtemperatur betrug 16390C. Die Stahl- und Schlackenanalysen und die Basizität nach 30 % und nach 100 % der Blasezeit wiesen hier folgende Werte auf:

Figure imgb0004
The necessary amount of MgO can be taken from the nomogram (Figure 2) with 7.5 kg / t steel, which corresponds to a 200 t Melt 1500 kg MgO. With a share of 37% MgO in the dolomite, the amount of dolomite is 4050 kg. The Ca0 content of the dolomite is (at 58%) 2350 kg, corresponding to 2550 kg of lime. Based on the pig iron analysis, the lime scale is 10.45 t; this leaves 2.55 t so that a quantity of 7.9 t lime remains; of this amount, 2.5 tons of lime are used. Then the calculated quantity of 4.05 t of dolomite is set. Then the fresh process begins. After 30% of the blowing time (3.92 blowing minutes) the process is interrupted, a steel and slag sample is taken and a quantity of 47.2 t scrap and the remaining lime quantity of 5.4 t are set. After 13.67 minutes, the melt was finished blown and the final temperature was 1639 0 C. The steel and slag analysis and the basicity of 30% and to 100% of the bubble period reported here following values:
Figure imgb0004

Wie aus Bild 6 entnommen werden kann, ist bei dieser Fahrweise die Schlacke von Blasbeginn an bis zum Blasende an Mg0 gesättigt.As can be seen in Figure 6, the slag is saturated with Mg0 from the beginning of the blow to the end of the blow.

Claims (5)

1. Verfahren zur Erzeugung von Stahl im basischen Konverter unter Verwendung von flüssiger Konverterschlacke, dadurch gekennzeichnet , - daß bei einem Si-Gehalt im Roheisen von 0,4 bis 1,0 % im Verhältnis hierzu mit einer Schlackenmenge von etwa 120 bis etwa 390 kg je t Stahl bei Blasende nach dem Schlackenmengendiagramm (a) gearbeitet wird, indem - der Anfangsschmelze vor bzw. bei Blasbeginn mit den Zuschlägen zur Schlackenbildung eine Menge von 5,0 bis 9,5 kg Mg0 je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens noch dem Nomogramm zur Ermittlung des Mg0-Zusatzes (b) zugesetzt werden, - nach Blasende und Stahlabstich die gesamte Schlacke im Konverter verbleibt, - anschließend das Roheisen eingefüllt wird, - danach der Schrott eingesetzt wird, - dann der Kalk abzüglich der Menge an Ca0 im Dolomit eingesetzt wird, - zusätzlich zur Schlackenbildung so viel Dolomit zugesetzt wird, daß eine Menge von 5,0 bis 9,5 kg Mg0 je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens nach dem Nomogramm zur Ermittlung des MgO-Zusatzes (b) enthalten ist - und nach Blasende nur die Hälfte der Schlacke abgezogen wird und bei den nachfolgenden Schmelzen nach dem beschriebenen Verfahren weitergearbeitet wird. 1. A process for producing steel in a basic converter using liquid converter slag, characterized in that - That with an Si content in pig iron of 0.4 to 1.0% in relation to this with a slag amount of about 120 to about 390 kg per tonne of steel at the end of the blow according to the slag quantity diagram (a), by - The amount of 5.0 to 9.5 kg Mg0 per t steel, depending on the Si content of the pig iron, is added to the initial melt before or at the start of blowing with the additions of slag formation to the nomogram for determining the Mg0 addition (b) , - after blowing and steel tapping, the entire slag remains in the converter, - the pig iron is then filled in, - then the scrap is used, - then the lime minus the amount of Ca0 is used in the dolomite, - In addition to the slag formation, so much dolomite is added that a quantity of 5.0 to 9.5 kg Mg0 per t steel is contained, depending on the Si content of the pig iron according to the nomogram for determining the MgO addition (b) - And after the end of the blowing only half of the slag is drawn off and the subsequent melts are further processed according to the method described. 2. Verfahren zur Erzeugung von Stahl im basischen Konverter unter Verwendung von flüssiger Konverterschlacke, dadurch gekennzeichnet , - daß bei einem Si-Gehalt im Roheisen von 0,4 bis 1,0 % im Verhältnis hierzu mit einer Schlackenmenge von etwa 120 bis etwa 390 kg je t Stahl bei Blasende nach dem Schlackenmengendiagramm (a) gearbeitet wird, indem - der Anfangsschmelze vor bzw. bei Blasbeginn mit den Zuschlägen zur Schlackenbildung eine Menge von 5,0 bis 9,5 kg Mg0 je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens nach dem Nomogramm zur Ermittlung des MgO-Zusatzes (b) zugesetzt werden, - nach Blasende und Stahlabstich die gesamte Schlacke im Konverter verbleibt, - danach das Roheisen eingefüllt wird, - dann der Kalk abzüglich der Menge an Ca0 im Dolomit eingesetzt wird, - zusätzlich zur Schlackenbildung so viel Dolomit gesetzt wird, daß eine Menge von 5,0 bis 9,5 kg MgO je t Stahl in Abhängigkeit vom Si-Gehalt des Roheisens nach dem Nomogramm zur Ermittlung des Mg0-Zusatzes (b) enthalten ist, - nach etwa 25 bis 30 % der Blasezeit der Schrott eingesetzt wird - und nach Blasende nur die Hälfte der Schlacke abgezogen wird und bei den nachfolgenden Schmelzen nach dem beschriebenen Verfahren weitergearbeitet wird. 2. A process for the production of steel in a basic converter using liquid converter slag, characterized in that - That with an Si content in pig iron of 0.4 to 1.0% in relation to this with a slag amount of about 120 to about 390 kg per tonne of steel at the end of the blow according to the slag quantity diagram (a), by - A quantity of 5.0 to 9.5 kg Mg0 per t steel, depending on the Si content of the pig iron according to the nomogram for determining the MgO additive (b), is added to the initial melt before or at the start of blowing with the additives for slag formation , - after blowing and steel tapping, the entire slag remains in the converter, - afterwards the pig iron is filled in, - then the lime minus the amount of Ca0 is used in the dolomite, - in addition to the slag formation, so much dolomite is used that a quantity of 5.0 to 9.5 kg MgO per t steel is contained, depending on the Si content of the pig iron according to the nomogram for determining the Mg0 addition (b), - The scrap is used after about 25 to 30% of the blowing time - And after the end of the blowing only half of the slag is drawn off and the subsequent melts are further processed according to the method described. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Verbleiben der Schlacke im Konverter bei dem Einsetzen des Kalkes abzüglich der Menge an Ca0 im Dolomit nur etwa 20 bis 50 % der notwendigen Kalkmenge eingesetzt und die erforderliche Restmenge an Kalk zusammen mit dem Schrott nach etwa 25 bis 30 % der Blasezeit eingesetzt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that after remaining the slag in the converter when using the lime minus the amount of Ca0 in dolomite only about 20 to 50% of the necessary amount of lime used and the required remaining amount of lime together with the scrap after about 25 to 30% of the bubble time. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß die erforderliche CaO-Menge um die nach dem Nomogramm b gesetzte MgO-Menge vermindert wird.4. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the required amount of CaO is reduced by the amount of MgO set according to the nomogram b. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Sättigung der Schlacke erforderliche MgO-Menge in feinkörniger Form von Blasanfang an bis etwa 25 % bis 30 % der Blasezeit zusammen mit einem Frischmittel eingeblasen wird.5. The method according to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that the amount of MgO required for the saturation of the slag is blown in in fine-grained form from the beginning of the blowing to about 25% to 30% of the blowing time together with a coolant.
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