DE1812917C

DE1812917C - Schlackenpulver als Zusatz beim Gießen von titanlegierten Stahlen in Kokillen

Info

Publication number: DE1812917C
Authority: DE
Inventors: Roman Dr Ing Hilpert Lothar Dipl Ing 4150 Krefeld Schustek
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG, 4150Krefeld
Publication date: 1971-08-26

Description

Die Erfindung betrifft ein vSchlackenpulver als Zusatz beim Gießen von titanlegierten Stühlen in Kokillen zur Verminderung der Titannitride und Titankarbonitridc im Stahl.

Bs ist bekannt, daß sich bei der Herstellung von titanlegierten Stilhlen infolge der hohen Affinität zwischen Titan und Stickstoff bzw. zwischen Titan und Kohlenstoß Titannitride bzw. Titankarbonitride bilden, die sich₍in oder zwischen den einzelnen Verarbeitungsstufen oder im Enderzeugnis nachteilig be- ίο merkbar machen und zu einem erhöhten Ausschuß führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch weitgehende Verminderung und günstige Verteilung der Ti-Nitride und TiC-Nitride beim Gießen und bei. der Erstarrung des Stahles die obenerwähnten Nachteile im Zwischen- und Endprodukt zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein synthetisches, festes Schlackenpulver vorgeschlagen, das aus ao

Mangan-Silikat 0 bis 29°/«

Calciumsilizid (CaSi) ... 10 bis 15%

Aluminium 0 bis 5 %

Salpeter 16 bis 20%

Glas 10 bis 16% ^a5

KaIk(CaO) 15 bis 22%

SaIUl(SiO₂) Obis 8%

Ti-Korund-Schlacke .... 3 bis 10%

Flußspat (CaF₀) 7 bis 12 %

Titan ". 3 bis 5%

besteht. Das in der erfindungsgemäßen Weise zusammengesetzte Schlackenpulver kann vor und gegebenenfalls während des Gießens der Stahlschmelze in die Kokille hineingegeben werden.

Durch Verbrennung der in der Schlacke enthaltenen metallischen Elemente mit dem Sauerstoff der Saiierstoilträger (oder mit gasförmigem Sauerstoff) und Aufschmelzen der Zusatzstoffe entsteht beim Gießen eine flüssige Schlacke, die sich beim Hochsteigen der Stahlschmelze zum Teil zwischen die Schmelze und die Kokillenwand legt, wodurch die Erstarrung des Blocks verzögert wird. Die restliche Schlacke steigt oberhalb des hochsteigenden Stahlspiegels bis in den verlorenen Kopf auf. Durch die verzögerte Erstarrung infolge der zwischen der Stahlschmelze und der Kokillenwand befindlichen Schlakkenschicht wird erreicht, daß die sich während der Erstarrung bildenden Titannitride und Titankarbonitride in der Randzone des Blocks zur Oberfläche in die darüber befindliche Schlackenschicht aufsteigen können. Hierdurch wird die Ansammlung der störenden Titannitride und Titankarbonitride in der Randzone, wo sie bei der Blechfertigung und bei der Erzeugung von Röhrcninaterial besonders nachteilig in Erscheinung treten, weitgehend verhindert.

Synthetische Schlackenpulver, die vor oder während des Gießens einer Stahlschmelze in Kokillen zugesetzt werden, sind an sich bekannt. Der Zusatz solcher bekannten Schlackenpulver erfolgt aber zur Verminde- 6» rung von Bloekoberflächenfehlern und Erhöhung der Stahlreinheit infolge Vermeidung von Oxydation. Zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems sind aber die bekannten Schlackenpulver infolge ihrer anderen Zusammensetzung als das erfinduneseemäße Schlackenpulver nicht geeignet. besteht.

Bei der erfindungugemüßen Schlackonzusammensetzung ist zu der gewünschten Verminderung der Titannitride insbesondere die titanhaltigc Schlackenkomponente wichtig, ohne die der Titanvcrlust nicht mit Sicherheit in Grenzen gehalten werden kann, die das erforderliche Stabilisierungsverhältnis Titan zu Kohlenstoff gewährleisten. Außerdem wäre bei großen Blöcken oder Brammen, z. B, von mehr als 5 t, die Aufschmelzzeit einer Schlacke bekannter Zusammensetzung zu lang, um eine, für die Wirkung ausreichende Viskosität der Schlacke zu erhalten. Bei Anwendung einer Schlacke der erlindungsgemäßen Zusammensetzung werden hingegen diesj Wirkungen erzielt. Hierfür sind folgende Gründe anzuführen:

Für schwere Blöcke und Brammen mit großer Querschnittsfläche, z. B. von mehr als 5 t, muß ein Schlakkenpulver mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit und sehr kurzer Aufschmclzzcit angewendet werden, Hierfür ist ein bestimmter Gehalt eines hochsauerslofTaffinen Elements, wie ■/.. B. Calcium oder Magnesium, erforderlich, der die Zündung und die Aufschmelzreaktion der Schlackenbestaiidteile augenblicklich einleitet und somit eine sehr kurze Aufschmelzzeit gewährleistet.

Durch den Gehalt der Schlacke an Alkalioxyden aus den Glas- und Salpeterkomponenten wird der Schmelzpunkt der Schlacke und ihre Viskosität herabgesetzt, was für die angestrebte Wirkung wünschenswert ist.

Durch einen bestimmten Gehalt an Titan in der Schlacke wird ein höherer als vertretbarer Entzug des Titangehalts im Stahl verhindert, so daß das eingestellte Stabilisierungsverhältnis Titan zu Kohlenstoff erhalten bleibt.

Die Gehalte der einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Schlacke sind so bemessen, daß sich der Zündeffekt, die Reaktionsgeschwindigkeit und die Viskosität in gewünschter Weise einstellen.

Zwecks Einstellung der geeigneten Schlackcnbasizität für verschiedene Stahlqualitäten können die Bestandteile Kalk, Sand und Mangansilikat in den angegebenen Grenzen verändert werden.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Schlackenpulvers ergibt sich gleichzeitig eine deutliche Verbesserung der Block- (Brammen-)Oberfläche, die sich infolge verringerter Flamm- oder Schleifverluste auf das Walzausbringen günstig auswirkt.

Claims

Patentanspruch:

Schlackenpulver als Zusatz zum Gießen von titanlegierten Stählen in Kokillen zur Verminderung und günstigeren Verteilung der Titannitride und Titankarbonitride im Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß es aus

Mangan-Silikat 0 bis 29%

Calciumsilizid (CaSi) K) bis 15%

Aluminium 0 bis 5%

Salpeter 16 bis 20%

Glas K) bis 16%

Kalk (CaO) 15 bis 22%

Sand (SiO₀) Obis 8%

Ti-Korund'-Schlacke 3 bis 10%

Flußspat (CaF₂) 7 bis 12%

Titan ". 3 bis 5%