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Verfahren zur Herstellung von besonders einschlussarmen Stählen im basisch betriebenen Elektroofen
Es ist allgemein bekannt, dass die Güte jeder Stahlqualität durch ihren Gehalt an Einschlüssen, seien sie nun endogener oder exogener Natur, entscheidend beeinflusst wird. Nach den bisher üblichen Elektrostahlverfahren wird im basischen Lichtbogenofen an die Oxydationsperiode eine Feinungsperiode zur Desoxydation und Entschwefelung angeschlossen. Wie die Erfahrung gezeigt hat, gelingt es dabei aber nicht, praktisch vollkommen einschlussfreie Stähle herzustellen.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, mit welchem es gelingt, diese Einschlüsse auf ein bisher nicht erreichtes Mindestmass herabzudrücken und dadurch eine wesentliche Steigerung der Stahlgüte zu erzielen. Dabei wird diese ausserordentliche Steigerung des Reinheitsgrades ohne Erhöhung der Herstellungskosten unter Wahrung aller sonstigen bekannten Vorteile des basischen Elektrostahlschmelzens erreicht.
Es gelingt auf diesem Wege Stähle zu erzeugen, die besonders hohen Anforderungen an Reinheit entsprechen, wie solche insbesondere für Kugellagerstähle erforderlich sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass im Elektroofen an die übliche Entschwefelungsperiode eine kurze Frisch- periode angeschlossen wird, wobei durch die lebhafte Badbewegung während des Frischens die oxydischen Verbindungen aufgeworfen werden. Durch das Kochen des Stahles un- mittelbar vor dem Abstich tritt auch eine merk- liche Entgasung ein, so dass dabei eine wesent- liche Verminderung des vom Elektrostahl okkludierten Wasserstoffes erzielt wird.
Bei den bisher üblichen Verfahren konnte eine weitgehende Abscheidung der Einschlüsse nicht erfolgen, weil während der Feinungs- periode jede Kochbewegung fehlt.
Im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit über die Zusammensetzung der Ofenatmosphäre im Lichtbogenofen und über ihren Einfluss auf den Stickstoff-und Wasserstoffgehalt des
Stahlbades wurde schon versucht, an die Feinungs- periode im basischen Lichtbogenofen eine Frisch- periode anzuschliessen, u. zw. mit der Absicht,
Kochgase zu erzeugen und aus diesen den Wasser- stoffgehalt der Stahlschmelze festzustellen. Bei dieser lediglich als analytischer Kunstgriff ange- wendeten Arbeitsweise wurde aber an die Koch- periode eine weitere Feinungsperiode ange- schlossen. Durch die mit dieser Feinungs- periode verbundene Kalkaufgabe gelangt aber neuerlich Wasserstoff in das Bad.
Darüber hinaus ist bei dieser Arbeitsweise eine Abscheidung der Einschlüsse nicht möglich, weil sich mit der letzten Feinungsperiode ein ruhiges Bad ergibt, aus welchem die feinst suspendierten Einschlussteilchen nicht zur Abscheidung gebracht werden können.
Gemäss der Erfindung wird die Frischung bis zur Erzielung des vorgeschriebenen Kohlenstoffgehaltes geführt. Anschliessend wird legiert und abgestochen.
Zur praktischen Durchführung des Verfahrens wird beispielsweise üblicher Schrott eingesetzt, niedergeschmolzen sowie gleichzeitig damit gefrischt und hierauf mit Hilfe einer Karbidschlacke entschwefelt. Nach der richtigen Entschwefelung wird die Schlacke vollständig abgezogen und das Bad mit Hilfe eines üblichen Aufkohlungsmittels, beispielsweise Elektrodengriess oder Koksmehl, so weit aufgekohlt, dass sein Kohlenstoffgehalt etwa um 0-2% höher liegt, als der im Endprodukt gewünschte Kohlenstoffgehalt, also z. B. bei einem im Fertigerzeugnis
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etwa 15 Minuten lang, durch Zugabe von Oxydationsmitteln, wie Erz oder Sinter, bzw. durch Einleiten von Sauerstoff neuerlich gefrischt, bis der erforderliche Endkohlenstoffgehalt erreicht ist.
Vor dem Abstich wird beispielsweise durch Zusatz von Ferrochrom legiert und schliesslich in der Pfanne Ferrosilizium und eine Aluminiumlegierung zugesetzt.
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von besonders einschlussarmen Stählen im basisch betriebenen Elektroofen, dadurch gekennzeichnet, dass das nach der Entschwefelung vollkommen abgeschlackte Bad über den im Endprodukt gewünschten Kohlenstoffgehalt mit den üblichen Zusätzen aufgekohlt und nunmehr bis zur Erreichung des gewünschten Endkohlenstoffgehaltes durch Zugabe oxydierend wirkender
Mittel bzw. durch Einleiten von Sauerstoff gefrischt wird, wobei die gebildete Oxydschlacke bis zum Abstich auf dem Bade verbleibt.
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