DE898446C - Verfahren zum Entphosphoren von Stahlbaedern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Entphosphoren von Stahlbädern Es ist bekannt, daß man ein phosphorhaltiges Roheisen und phosphorhaltigen Stahl im Herdofen durch Behandeln mit einer basischen, desoxydierenden Schlacke entphosphoren kann. Die chemischen Umsetzungen zwischen Schlacke und Bad verlaufen bei diesem bekannten Verfahren aber sehr langsam und träge, so daß die Entphosphorung unter Umständen mehrere Stunden in Anspruch nehmen kann.
• Zur Beschleunigung der Entphosphorung ist bereits vorgeschlagen worden, den P-haltigen flüssigen Stahl mit einer vorher geschmolzenen dünnflüssigen, basischen und oxydierenden Schlacke durch kräftiges Aufgießen des Stahles auf das Schlackenbad oder durch gleichzeitiges Eingießen von flüssigem Stahl und flüssiger Schlacke in eine Pfanne zu entphosphoren. Hierbei werden Schlacke und Stahl so innig miteinander durchwirbelt, daß sich aus ihnen eine Emulsion bildet und die gewünschten chemischen Umsetzungen in wenigen Minuten vor sich gehen. Nach einem weiteren Vorschlag erreicht man bei kohlenstoffreichen Stählen eine ebenso weitgehende und schnelle Entphosphorung dadurch, daß man die obengenannte dünnflüssige Schlacke in an sich bekannter Weise auf den Stahl gießt. Durch die Umsetzung des im Stahl enthaltenen Kohlenstoffes mit den oxydischen Bestandteilen der Schlacke wird hierbei eine ähnlich kräftige Durchwirbelung der beiden Phasen erreicht wie bei dem oben geschilderten Verfahren durch das Eingießen bei großer Fallhöhe.
• Die genannten Verfahren haben den Nachteil, daß man die zu ihrer Durchführung notwendige dünnflüssige Schlacke erst in einem besonderen Ofen mit Gas- oder elektrischer Beheizung einschmelzen muß. Diese Schlacke greift aber bei der zu ihrer guten Verflüssigung notwendigen hohen Temperatur des Schlackenschmelzofens das Ofenmauerwerk sehr stark an. Weitere betriebsmäßige Schwierigkeiten ergeben sich bei der Anwendung der Verfahren dadurch, daß schon eine geringe Abkühlung dieser Schlacke, wie sie beim-Umgießen und Einleeren in eine Pfanne kaum zu vermeiden ist, zurBildung größerer zäher Schlackenfladen führt, die beim Durchwirbeln mit dem Stahl nicht mehr weiter zerteilt werden. Infolge der dadurch bedingten geringen Berührungsfläche zwischen Schlacke und Bad wird ein schneller und vollständiger Ablauf der chemischen Umsetzung erschwert, Die Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, bei dem die obengenannten Mängel vermieden werden und bei dessen Anwendung es gelingt, in einfachster Weise ohne besondere Schmelzeinrichtungen für die Schlacke einen phosphorhaltigen Stahl in kürzester Zeit zu entphosphoren. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird der flüssige Stahl mit einer feinkörnigen, festen Schlackenmischung, die neben basischen und oxydierenden Bestandteilen einen gewissen Anteil von Kohlenstoff enthält, in der Weise zusammengebracht, daß der Stahl entweder auf die am Boden einer Pfanne oder eines Ofens befindliche Schlackenmischung aufgegossen oder diese Schlackenmischung auf den Strahl des flüssigen Stahles bei seinem Eingießen in die Pfanne oder in einen Ofen aufgeschüttet wird. Durch die Umsetzung des Kohlenstoffes mit den oxydierenden Bestandteilen des Schlackengemisches wird eine kräftige Durchwirbelung und feine Verteilung der aus dem Schlackengemisch gebildeten flüssigen Schlacke in dem Stahl erzielt. Hierdurch wird der im Stahl enthaltene Phosphor innerhalb weniger Minuten in die Schlacke übergeführt.
• Durch Vorwärmen des festen Schlackengemisches auf einige hundert Grad kann die Umsetzung noch weiter gefördert und beschleunigt werden.
• Als Schlackenbildner kommen in erster Linie gebrannter Kalk und Eisenerz in Frage, denen zur leichteren Verflüssigung noch ein Flußmittel beigemischt ist. Der Anteil an Kohlenstoff in der Schlackenmischung bewegt sich zwischen 0,5 bis io 0/0. Als Kohlenstoffträger kommen Anthrazit, Holzkohle, Graphit, Melasse, Teer od. dgl. in Frage. Als besonders geeignet hat sich folgende Schlackenmischung erwiesen

  Gebrannter Kalk . . . . . . . . . . 35 bis 6o 0/0

  Eisenerz (vorzugsweise

  Hämatit) . . . . . . . . . . . . . . . . 20 - 4004

  Flußspat .................. 5 - 15 0/,

  Kieselsäure . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - i2 %

  Kohle (vorzugsweise Anthrazit) 7 0/0

  Je nach dem Phosphorgehalt des Stahles wird eine mehr oder weniger große Schlackenmenge benötigt. Unter normalen Verhältnissen beträgt diese etwa 2 0/0 des behandelten Stahles.
• Die Umsetzung zwischen dem Stahl und der aus den festen Schlackenbestandteilen gebildeten flüssigen Schlacke ist in wenigen Minuten beendet. Die Schlacke steigt schnell als Schaum an die Oberfläche des Stahlbades, wo sie abgezogen werden kann. Das Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung eines phosphorarmen Stahles nach einem Duplexverfahren im Thomas-Konverter und Elektroofen oder Siemens-Martin-Ofen.
• Nachstehend wird ein Durchführungsbeispiel gegeben: 2o t vorgeblasener Thomasstahl mit einem P-Gehalt von o,o7%wurdenin eine Pfanne eingegossen, in der sich 388 kg einer vorgewärmten Schlackenmischung befanden, die sich wie folgt zusammensetzen:

  Gebrannter Kalk . .. . . . . . . . . .. . . . 18o kg

  Hämatiterz ..................... 140 -

  Graphit ........................ 28 -

  Flußspat ....................... 2o -

  Kieselsäure ..................... 2o -

  Wenige Minuten nach dem Eingießen des Stahles in die Pfanne stieg die flüssige Schlacke an die Oberfläche, wo sie abgezogen werden konnte. DerPhosphorgehalt des Stahles war durch die Behandlung auf 0,02= % zurückgegangen.
• Bei einer zweiten Charge wurde die gleiche Menge der obengenannten Schlacke auf der Sohle eines Elektroofens verteilt und 2o t vorgeblasener Thomasstahl mit o,o6 % Phosphor auf diese Schlackenmischung aufgegossen. 4 Minuten nach Beendigung des Eingießens konnte abgeschlackt werden. Der Phosphorgehalt des Stahles war auf o,oi3 0/0 gesunken.
• Es ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden, um Roheisen ohne Verringerung seines Kohlenstoffgehaltes von seinem Phosphorgehalt zu befreien. Die Roheisenschmelze wird hierbei unter einer oxydierenden basischen Schlacke mit einem Zusatz von Kohlenstoff in einem Herdofen, einem Drehrohrofen oder einem Vorherd längere Zeit flüssig gehalten. Das vorgenannte Verfahren unterscheidet sich sowohl in seiner Aufgabenstellung als auch seinerDurchführungwesentlich von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung, bei der ein Stahl durch Zusammengießen mit einer basischen und oxydierenden Schlackenmischung mit einem Kohlenstoffzusatz in wenigen Minuten entphosphort wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Entphosphoren von Stahlbädern mittels einer festen basischen Schlackenmischung, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl auf die vorzugsweise vorgewärmte, mit einem Zusatz von Kohlenstoff in Form von Kohle, Melasse, Teer od. dgl. versehenen Schlacke aufgegossen oder die Schlackenmischung auf den Strahl des in eine Pfanne oder einen Ofen einfließenden Stahles aufgeschüttet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffzusatz 0,5 bis io 0/0, vorzugsweise 7 0/0, des Gewichtes der Schlacke beträgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Schlacke etwa 2 % der zu behandelnden Stahlmenge beträgt.