EP1332232A1 - Verfahren zur erzeugung nichtrostender stähle, insbesondere chrom- und chromnickelhaltiger edelstähle - Google Patents

Verfahren zur erzeugung nichtrostender stähle, insbesondere chrom- und chromnickelhaltiger edelstähle

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EP1332232A1
EP1332232A1 EP01969784A EP01969784A EP1332232A1 EP 1332232 A1 EP1332232 A1 EP 1332232A1 EP 01969784 A EP01969784 A EP 01969784A EP 01969784 A EP01969784 A EP 01969784A EP 1332232 A1 EP1332232 A1 EP 1332232A1
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EP
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nozzles
slag
chromium
blowing
melt
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Stefan Lemke
Johann Reichel
Bernt Rollinger
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    • C21C7/0685—Decarburising of stainless steel

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 or claim 2.
  • Multi-stage processes in a melting device comprising at least two vessels are known for producing chromium or chromium-nickel-containing stainless steels.
  • decarburization is carried out up to a carbon content of below 0.3%. High energy consumption is always required and temperature losses are inevitable.
  • Such a method is known from DE 196 21 143.
  • the method described here is carried out in a melting device which comprises at least two vessels. Both vessels are operated in parallel, with either vessel alternately using electrodes for melting the batch or blowing lances for inflating and / or blowing in oxygen and oxygen mixtures.
  • the vessels thus serve first as a melting unit and then as a fresh unit.
  • the slag is reduced with reducing agents such as ferrosilicon, aluminum or secondary aluminum when adding slag formers such as lime and fluorspar to recover oxidized chromium and then tapped.
  • the object of the invention is to make such a process more economical.
  • the core of the invention is the reversible treatment of unreduced converter slag in electric arc furnace operation.
  • the reduction of the high-chromium-containing slag and thus the recovery of the metallic chromium is carried out in a process step downstream of the melting and oxygen blowing and separate from this, the reduction is now carried out simultaneously with a renewed melting process of a new batch while retaining the slag of the previous blowing process in the vessel.
  • one process step namely the subsequent reduction of the slag, is saved and the chromium-containing slag is not removed from the system. Overall, this makes the process easier and more economical.
  • the proposed method can basically run in a single metallurgical vessel. To accelerate the tapping times, it is proposed according to claim 2 that the method be carried out in a melting device with two, alternately operated, metallurgical vessels. Then, in addition to the decarburizing blowing of the batch in the first treatment vessel, the melting process of a second batch, including the reduction process of the slag, is carried out in the second treatment vessel.
  • the melting process can also be carried out in a manner other than electrical by means of arcs, it being important to ensure that the favorable thermodynamic conditions for reducing the slag are maintained.
  • the blowing of oxygen or oxygen mixtures is preferably carried out in the form of inflation and / or side blowing.
  • inert gases can be blown in at the same time as the oxygen blowing process.
  • the melt is decarburized to a final carbon content of ⁇ 0.9%, preferably of ⁇ 0.4%, with an oxygen blowing time of 20 to 40 min.
  • Coolants are added during oxygen blowing, for example in the form of Ni, FeNi, ferrochrome, scrap and other ferrous metallic raw materials such as pig iron powders, DRI or alloying agents in order to reach the target temperature.
  • the blowing process is ended at a carbon content of equal to or less than 0.9%, preferably equal to or less than 0.4%, and a temperature of above 1,680 ° C. and the molten metal is tapped into a pan.
  • the slag remains in the vessel in order to be subsequently reduced there during the renewed melting process.
  • the metal melt is brought to the desired final carbon content of ⁇ 0.1% in the further treatment process by means of a secondary metallurgical treatment, preferably vacuum degassing.
  • the high-chromium-containing slag is reduced in the batch with the silicon or carbon from silicon or carbon-containing alloy carriers.
  • carbon and possibly silicon are additionally added.
  • the chromium oxide contained in the high-chromium-containing slag is directly reduced to metallic chromium by the carbon and silicon.
  • the melting device 1 consists of two treatment vessels 2, 3, in which an electric arc furnace process (1) and a blowing process (11) are alternately operated.
  • the operating state of melting by means of electric arcs is shown in the left treatment vessel 2, and the operating state of freshening or oxygen blowing to reduce the carbon content of the melt is shown in the right treatment vessel 3.
  • a lance 4 is attached to a lance support arm 5, which is guided coaxially to the main axis of the vessel through an exhaust manifold 6 and the lid heart opening 7 of a pivoted cover 8 of the right treatment vessel 3 into the interior of the upper part 9 of the vessel.
  • the mouth 10 of the exhaust manifold 6 leans against the lid heart opening 7 of the lid 8.
  • the upper part 9 and the lower part 11 together form the furnace vessel 3.
  • the exhaust manifold 6 can be pivoted to the adjacent treatment vessel 2 via a rotating device 12.
  • the lower part 11 has a tap opening 13, here the bottom tap, for the molten metal, while the chromium-containing slag remains in the vessel.
  • bottom nozzles 22 In the bottom or in the wall of the vessel there are in each case individually or combined bottom nozzles 22, flushing blocks, side under-bath nozzles, side nozzles 20 and / or side lances 21 through which oxygen, inert gas or gas mixtures are blown.
  • the treatment vessel 2 shown on the left has a pivotable electrode arm 14, to which, in the present case, three electrodes 15a, b, c are attached, which are guided through the lid heart 16 of the left treatment vessel 2, which closes the lid heart opening 17.
  • a new melting process is started.
  • the tapped melt is fed to a steel casting plant or a secondary metallurgical treatment plant (not shown).
  • Charging is carried out on the non-tapped slag 19 remaining in the vessel, the batch containing in particular carbon and silicon-containing raw materials, and the entire content is then melted down.
  • the high-chrome slag is reduced after the melt has reached a temperature of a minimum of 1,490'C. After a temperature value of preferably a minimum of 1,550 ° C.
  • the slag is removed and the melt is subjected to a blowing process, as a result of which the melt is decarburized to a carbon value of ⁇ 0.9%, preferably ⁇ 0.4% and to a tapping temperature of 1,620 is heated to 1.7200C.
  • the electrode arm 14 is swung out and the oxygen lance 4 swung in. Then only the molten metal is tapped. The lance 4 is moved out and the process begins again. In the adjacent treatment vessel, this process takes place at different times.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung nichtrostender Stähle, insbesondere chrom- und chromnickelhaltiger Stähle, in einer ein metallurgisches Gefäss aufweisenden Schmelzeinrichtung oder in einer mindestens zwei Gefässe (2, 3) aufweisenden Schmelzeinrichtung (1) zur Versorgung einer Stahlgiessanlage, wobei dann in beiden Gefässen (2, 3) wechselweise ein Elektrolichtbogenofenprozess (1) und ein Blasprozess (11) betrieben wird. Um ein solches Verfahren wirtschaftlicher zu machen, soll eine reversible Behandlung unreduzierter Konverterschlacke im Elektrolichtbogenofen-Betrieb stattfinden. Hierzu wird die hochchromhaltige Schlacke (19) in dem ersten Behandlungsschritt zusammen mit der zugegebenen Charge eingeschmolzen, die Schlacke während des Einschmelzprozesses mit dem Silizium und Kohlenstoff bei günstigen thermodynamischen Bedingungen des Lichtbogens reduziert, nachdem die Schmelze einen Temperaturwert von einem Minimum von 1.490°C erreicht hat, und die Schlacke entfernt. Danach wird der Blasprozess durchgeführt, wobei der Kohlenstoffgehalt der Schmelze bis auf einen Wert < 0,9 % vermindert wird. Bei einer Abstichtemperatur von 1.620 bis 1.720°C wird die Metallschmelze (18) abgestochen, wobei die unreduzierte hoch chromhaltige Schlacke (19) des Blasprozesses im Behandlungsgefäss verbleibt.

Description

Verfahren zur Erzeugung nichtrostender Stähle, insbesondere chrom- und chromnickelhaltiger Edelstahle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruch 2.
Zur Erzeugung von chrom- oder chromnickelhaltigen Edelstahlen sind mehrstufige Prozesse in einer mindestens zwei Gefäße umfassenden Schmelzeinrich- tung bekannt. Abhängig von der jeweiligen Verfahrenstechnik wird dabei eine Entkohlung bis zu Kohlenstoffgehalten von unterhalb 0,3% durchgeführt. Stets ist ein hoher Energieaufwand erforderlich und Temperaturverluste sind unvermeidlich.
Ein solches Verfahren ist aus der DE 196 21 143 bekannt. Das hier beschriebene Verfahren wird in einer Schmelzeinrichtung durchgeführt, die mindestens zwei Gefäße umfasst. Beide Gefäße werden parallel betrieben, wobei in jedem Gefäß wechselweise entweder Elektroden zum Einschmelzen der Charge oder Blaslanzen zum Aufblasen und/oder Einblasen von Sauerstoff und Sauerstoff- gemischen einsetzbar sind. Die Gefäße dienen also zunächst als Einschmelz- und danach als Frischaggregat. Nach dem Blasen wird die Schlacke mit Reduktionsmitteln wie zum Beispiel Ferrosilizium, Aluminium oder Sekundäraluminium bei Zugabe von Schlackenbildnern wie Kalk und Flußspat zur Rückgewinnung von oxidiertem Chrom reduziert und anschließend abgestochen. Der Er- findung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren wirtschaftlicher zu machen.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 oder 2 angegebenen Verfahrensschritte gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen enthalten. Kern der Erfindung ist die reversible Behandlung unreduzierter Konverterschlacke im Elektrolichtbogenofen-Betrieb. In Abkehr zu dem bekannten Verfahren, bei dem die Reduktion der hochchromhaltigen Schlacke und somit Rückgewinnung des metallischen Chroms in einem dem Einschmelzen und Sauerstoffblasen nachgeschalteten und hiervon getrennten Verfahrensschritt durchgeführt wird, wird die Reduktion nunmehr gleichzeitig mit einem erneuten Schmelzvorgang einer neuen Charge unter Beibehalten der Schlacke des vorherigen Blasprozesses im Gefäß durchgeführt. Auf diese Weise wird ein Verfahrensschritt, nämlich das nachgeschaltete Reduzieren der Schlacke, eingespart sowie die chromhaltige Schlacke dem System nicht entzogen. Insgesamt wird dadurch das Verfahren einfacher und wirtschaftlicher.
Im einzelnen werden folgende Schritte durchgeführt:
a) Erhitzen von hochchromhaltiger Schlacke in dem ersten Behandlungs- schritt zusammen mit dem Einschmelzen der zugegebenen Charge und zwar mit mittels elektrischer Energie aus dem Elektrolichtbogen,
b) Reduzieren der hochchromhaltigen Schlacke während des Einschmelzprozesses mit dem Silizium und Kohlenstoff bei günstigen thermodyna- mischen Bedingungen des Lichtbogens, nachdem die Schmelze einen- Temperaturwert von einem Minimum von 1 .4900C erreicht hat, mit anschließendem Entfernen der Schlacke,
c) Behandeln der Schmelze in demselben Gefäß mit einem Blasprozess, wodurch durch Blasen von Sauerstoff oder Sauerstoffgemischen durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, die Schmelze bis auf einen Kohlenstoffwert < 0,9%, vorzugsweise < 0,4%, entkohlt und auf eine Abstichtemperatur von 1.620 bis 1.7200C erwärmt wird, d) Durchmischen der Schmelze mit einem Inertgas, das durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, eingeführt wird,
e) EinJAufblasen von Legierungsmitteln, Schlackenbildnern, Reduktionsmitteln, metalioxid-metallhaltigen Stäuben oder Gemischen durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert,
f) anschließendes Abstechen der Schmelze, wobei die unreduzierte hochchromhaltige Schlacke des Blasprozesses im Behandlungsgefäß verbleibt und im erneuten Zyklus des Elektrolichtbogen Einschmelzprozesses gemäß Schritt a) reduziert wird.
Das vorgeschlagene Verfahren kann grundsätzlich in einem einzigen metallurgischen Gefäß ablaufen. Zur Beschleunigung der Abstichzeiten wird nach Anspruch 2 vorgeschlagen, daß Verfahren in einer Schmelzeinrichtung mit zwei, wechselweise betriebenen, metallurgischen Gefäßen durchzuführen. Dann wird parallel neben dem entkohlenden Verblasen der Charge in dem ersten Be- handlungsgefäß der Schmelzprozess einer zweiten Charge einschließlich dem Reduktionsprozess der Schlacke in dem zweiten Behandlungsgefäß durchgeführt.
Der Schmelzvorgang kann auch auf anderem Wege als elektrisch mittels Licht- bögen durchgeführt werden, wobei darauf zu achten ist, daß die günstigen thermodynamischen Bedingungen zur Reduktion der Schlacke erhalten bleiben.
Vorzugsweise wird das Blasen von Sauerstoff oder Sauerstoffgemischen in Form von Aufblasen und/oder Seitenblasen durchgeführt. Zwecks besserer Durchmischung und Homogenisierung der Schmelze können gleichzeitig zum Sauerstoffblasprozess Inertgase eingeblasen werden. Die Schmelze wird bei einer Blaszeit des Sauerstoffs von 20 bis 40 min auf einen Endkohlenstoffgehalt von < 0,9 %, vorzugsweise von < 0,4%, entkohlt.
Während des Sauerstoffblasens werden Kühlmittel zugegeben, beispielsweise in Form von Ni, FeNi, Ferrochrom, Schrott sowie anderen eisenhaltigen metalli- sehen Rohstoffen wie Roheisenmasseln, DRI oder Legierungsmitteln, um die Zieltemperatur zu erreichen.
Nach einem bevorzugten Verfahrensschritt wird der Blasprozess bei einem Kohlenstoffgehalt von gleich oder weniger als 0,9%, vorzugsweise gleich oder weniger als 0,4%, und einer Temperatur von über 1.680'C beendet und die Metallschmelze in eine Pfanne abgestochen. Erfindungsgemäß bleibt die Schlacke im Gefäß, um dort anschließend während des erneuten Einschmelzvorgangs reduziert zu werden. Hiervon getrennt wird im weiteren Behandlungs- ablauf die Metallschmelze auf den gewünschten Endkohlenstoffgehalt von < 0,1% mittels einer sekundärmetallurgischen Behandlung, vorzugsweise Vakuumentgasung, gebracht. Dies hat auch den Vorteil, dass das Feuerfest-Material des Gefäßes, das bei einem Blasprozess bis zu niedrigen Kohlenstoffgehalten sehr hoch belastet wird, geschont werden kann.
Erfindungsgemäß wird die hochchromhaltige Schlacke mit dem Silizium- bzw. Kohlenstoff aus Silizium- bzw. kohlenstoffhaltigen Legierungsträgern in der Charge reduziert. Nach einer besonders bevorzugten Verfahrensvariante wird vorgeschlagen, dass zusätzlich Kohlenstoff und ggf. Silizium zugegeben werden. Das in der hochchromhaltigen Schlacke enthaltende Chromoxid wird durch den Kohlenstoff und das Silizium direkt zu metallischem Chrom reduziert.
Während des Einschmelzens der Charge werden durch Top-Lanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, Sauerstoff oder Sauerstoffgemische zur verbesserten Silizium- und Kohlenstoff oxidation zugegeben. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die in der Figur dargestellte Ausführungsform einer Schmelzvorrichtung, hier mit zwei metallurgischen Gefäßen, für das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert wird. Dabei sind neben den oben aufgeführten Kombinationen von Merkmalen auch Merkmale alleine oder in ande- ren Kombinationen erfindungswesentlich. Hierbei zeigt die einzige Figur die Seitenansicht einer Schmelzeinrichtung mit zwei Behandlungsgefäßen.
Die Schmelzeinrichtung 1 besteht aus zwei Behandlungsgefäßen 2, 3, in denen wechselweise ein Elektrolichtbogenofenprozess (1) und ein Blasprozess (11) betrieben werden. Im linken Behandlungsgefäß 2 ist der Betriebszustand des Einschmelzens mittels elektrischer Lichtbögen, in dem rechten Behandlungsgefäß 3 der Betriebszustand des Frischens bzw. Sauerstoffblasens zur Verminderung des Kohlenstoffgehaltes der Schmelze dargestellt.
Zum Sauerstoffeinblasen ist eine Lanze 4 an einem Lanzentragarm 5 befestigt, die koaxial zur Gefäßhauptachse durch einen Abgaskrümmer 6 und die Dek- kelherzöffnung 7 eines verschwenkten Deckels 8 des rechten Behandlungsgefäßes 3 in den Innenraum des Gefäßoberteils 9 geführt ist. Die Mündung 10 des Abgaskrümmers 6 lehnt sich an die Deckelherzöffnung 7 des Deckels 8 an. Das Oberteil 9 und das Unterteil 11 bilden zusammen das Ofengefäß 3. Der Abgaskrümmer 6 ist über eine Drehvorrichtung 12 zu dem benachbarten Behandlungsgefäß 2 verschwenkbar. Das Unterteil 11 weist eine Abstichöffnung 13, hier den Bodenabstich, für die Metallschmelze auf, während die chromhaltige Schlacke im Gefäß verbleibt.
Im Boden bzw. in der Wand des Gefäßes befinden sich jeweils einzeln oder kombiniert Bodendüsen 22, Spülsteine, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen 20 oder/und Seitenlanzen 21 , durch die Sauerstoff-, Inertgas- bzw. Gasgemische geblasen werden. Das links dargestellte Behandlungsgefäß 2 weist einen verschwenkbaren Elektrodenarm 14 auf, an dem im vorliegenden Fall drei Elektroden 15a,b,c, befestigt sind, die durch das Deckelherz 16 des linken Behandlungsgefäßes 2, welches die Deckelherzöffnung 17 verschließt, geführt sind.
Nachdem in einem Behandlungsgefäß die Metallschmelze 18 über die Abstichöffnung 13 abgestochen ist, wird ein erneuter Schmelzvorgang begonnen. Die abgestochene Schmelze wird einer Stahlgießanlage oder einer sekundärmetallurgischen Behandlungsanlage (nicht gezeigt) zugeführt. Auf die nicht abgestochene und im Gefäß verbleibende Schlacke 19 wird chargiert, wobei die Charge insbesondere kohlenstoff- und siliziumhaltige Rohstoffe enthält, und der gesamte Inhalt wird anschließend eingeschmolzen. Während des Einschmelzprozesses wird die hochchromhaltige Schlacke reduziert, nachdem die Schmelze einen Temperaturwert von einem Minimum von 1.490'C erreicht hat. Nach Erreichen eines Temperaturwertes von vorzugsweise einem Minimum von 1.550'C wird die Schlacke entfernt und die Schmelze einem Blasprozess unterzogen, wodurch die Schmelze bis auf einen Kohlenstoffwert < 0,9%, vorzugsweise < 0,4%, entkohlt und auf eine Abstichtemperatur von 1.620 bis 1.7200C erwärmt wird. Hierzu werden der Elektrodenarm 14 ausgeschwenkt und die Sauerstoff-Lanze 4 eingeschwenkt. Anschließend wird nur die Metallschmelze, abgestochen. Die Lanze 4 wird herausgefahren und der Vorgang beginnt von neuem. In dem benachbarten Behandlungsgefäß läuft dieser Vorgang jeweils zeitlich versetzt ab.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung nichtrostender Stähle, insbesondere chrom- undchromnickelhaltiger Stähle, in einer ein metallurgisches Gefäß auf- weisenden Schmelzeinrichtung zur Versorgung einer Stahlgießanlage, wobei in dem Gefäß ein Elektrolichtbogenofenprozess und ein Blasprozess betrieben wird, und wobei in einem ersten dieser Behandlungsschritte, in dem der Elektrolichtbogeneinschmelzprozess durchgeführt wird, eine Charge, im wesentlichen bestehend aus festem und/oder flüs- sigen Roheisen und Rohstoffen, insbesondere aus Schrott und teilweise
Kohlenstoff- und Silizium enthaltenden Legierungsträgern, eingeschmolzen wird, und die Schmelze anschließend gefrischt wird, gekennzeichnet durch, reversive Behandlung unreduzierter Schlacke nach dem Blasprozeß im Elektrolichtbogenofen-Betrieb mit den folgenden Schritten: a) Erhitzen von hochchromhaltiger Schlacke in dem ersten Behandlungsschritt zusammen mit dem Einschmelzen der zugegebenen Charge, b) Reduzieren der hochchromhaltigen Schlacke während des Ein Schmelzprozesses mit dem Silizium und Kohlenstoff bei günstigen thermodynamischen Bedingungen des Lichtbogens, nachdem die Schmelze einen Temperaturwert von einem Minimum von 1.4900C erreicht hat, mit nachfolgedem Entfernen der Schlacke, c) Behandeln der Schmelze in demselben Gefäß mit einem Blaspro- zess, wodurch durch Blasen von Sauerstoff oder Sauerstoffgemischen durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, die Schmelze bis auf einen Kohlenstoffwert < 0,9% entkohlt und auf eine Abstichtemperatur von 1.620 bis 1.7200C erwärmt wird, d) Durchmischen der Schmelze mit einem Inertgas, das durch Top-
Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, eingeführt wird, e) EinJAuf blasen von Legierungsmitteln, Schlackenbildnern, Reduk- tionsmitteln, metalloxid-metallhaltigen Stäuben oder Gemischen durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, f) anschließendes Abstechen der Schmelze, wobei die unreduzierte hochchromhaltige Schlacke des Blasprozesses im Behandlungs- gefäß verbleibt und im erneuten Zyklus des Elektrolichtbo- gen-Einschmelzprozesses gemäß Schritt a) reduziert wird.
2. Verfahren zur Erzeugung nichtrostender Stähle, insbesondere chrom- und chromnickelhaltiger Stähle, in einer mindestens zwei Gefäße (2, 3) aufweisenden Schmelzeinrichtung (1 ) zur Versorgung einer Stahlgießanlage, wobei in beiden Gefäßen (2,
3) wechselweise ein Elektrolichtbo- genofenprozess (1 ) und ein Blasprozess (1 1 ) betrieben wird, und wobei in einem ersten dieser Behandlungsschritte, in dem der Elektrolichtbo- geneinschmelzprozess (1 ) durchgeführt wird, eine Charge, im wesentli- chen bestehend aus festem und/oder flüssigen Roheisen und Rohstoffen, insbesondere aus Schrott und teilweise Kohlenstoff- und Silizium enthaltenden Legierungsträgern, eingeschmolzen wird, und die Schmelze gefrischt wird, und wobei zugleich neben dem entkohlenden Verblasen der Charge in dem ersten Behandlungsgefäß (2) der Schmelzpro- zess einer zweiten Charge in dem zweiten Behandlungsgefäß (3) durchgeführt wird, gekennzeichnet durch, reversive Behandlung unreduzierter Schlacke (19) nach dem Blasprozeß im Elektrolichtbogenofen-Betrieb mit den folgenden Schritten a) Erhitzen von hochchromhaltiger Schlacke (19) in dem ersten Be handlungsschritt zusammen mit dem Einschmelzen der zugegebenen Charge, b) Reduzieren der hochchromhaltigen Schlacke während des Einschmelzprozesses mit dem Silizium und Kohlenstoff bei günstigen thermodynamischen Bedingungen des Lichtbogens, nachdem die Schmelze einen Temperaturwert von einem Minimum von 1.490°C erreicht hat, mit nachfolgedem Entfernen der Schlacke, c) Behandeln der Schmelze in demselben Gefäß mit einem Blasprozess, wodurch durch Blasen von Sauerstoff oder Sauerstoffgemischen durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, die Schmelze bis auf einen Kohlenstoffwert < 0,9% entkohlt und auf eine Abstichtemperatur von 1.620 bis 1.720°C erwärmt wird, d) Durchmischen der Schmelze mit einem Inertgas, das durch Top- Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, eingeführt wird, e) EinJAufblasen von Legierungsmitteln, Schlackenbildnern, Reduktionsmitteln, metalloxid-metallhaltigen Stäuben oder Gemischen durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, f) anschließendes Abstechen der Schmelze (18), wobei die unreduzierte hochchromhaltige Schlacke (19) des Blasprozesses im Behandlungsgefäß verbleibt und im erneuten Zyklus des Elektrolicht- bogen-Einschmelzprozesses gemäß Schritt a) reduziert wird, und g) wobei zugleich neben dem entkohlenden Verblasen der Charge in dem ersten Behandlungsgefäß der Schmelzprozess einer zweiten Charge einschließlich Reduktionsprozess der Schlacke in dem zweiten Behandlungsgefäß durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blasen von Sauerstoff oder Sauerstoffgemischen durch Top- Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, in Form von Aufblasen und/oder Einblasen durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks der Durchmischung und Homogenisierung der Schmelze gleichzeitig zum Sauerstoffblasprozess die Inertgase durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw.
Spülsteine, jeweils einzeln oder kombiniert, eingeblasen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Blaszeit des Sauerstoffs von 20 bis 40 min die Schmelze auf einen Endkohlenstoffgehalt von < 0,9 % entkohlt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während des Sauerstoffblasens Kühlmittel zugegeben werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Blasprozess bei einem Kohlenstoffgehalt von < 0,9% und einer Temperatur von über 1 .680°C beendet wird, dass die Metallschmelze
(18) in eine Pfanne entleert wird und die Schlacke (19) im Gefäß verbleibt, und dass im weiteren Behandlungsablauf die Metallschmelze auf den gewünschten Endkohlenstoffgehalt < 0, 1 % mittels einer sekundärmetallurgischen Behandlung, vorzugsweise Vakuumentgasung, gebracht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Kohlenstoff und und/oder Silizium bzw. andere Reduktionsmittel zugegeben werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das in der hochchromhaltigen Schlacke (19) enthaltende Chromoxid und andere Metalloxide durch den Kohlenstoff und das Silizium direkt zu metallischem Chrom bzw. anderen Metallen reduziert werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einschmelzens der Charge durch Top-Lanzen, Seitenlanzen, Seitenunterbaddüsen, Seitendüsen, Bodendüsen bzw. Spül- steine, jeweils einzeln oder kombiniert, Sauerstoff zur Silizium- und Koh- lenstoffoxidation zugegeben wird.
EP01969784A 2000-10-18 2001-09-27 Verfahren zur erzeugung nichtrostender stähle, insbesondere chrom- und chromnickelhaltiger edelstähle Expired - Lifetime EP1332232B1 (de)

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