DE1803377B2 - PROCESS FOR THE TWO-STAGE DEPOSITION DEOXIDATION OF A STEEL MELT - Google Patents
PROCESS FOR THE TWO-STAGE DEPOSITION DEOXIDATION OF A STEEL MELTInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zweistufigen Fällungsdesoxidation einer Stahlschmelze mit Aluminium, Titan und 'Calcium auf einen Gesamtsauerstoffgehalt unter 0,004%.The invention relates to a method for the two-stage precipitation deoxidation of a steel melt with aluminum, Titanium and calcium to a total oxygen content of less than 0.004%.
Mit dem Ausdruck »Gesamtsauerstoffgehalt« ist dabei die Summe des in der Stahlschmelze gelösten freien Sauerstoffs und des oxidisch in den Einschlüssen gebundenen Sauerstoffs bezeichnet.The expression "total oxygen content" is the sum of that dissolved in the molten steel called free oxygen and the oxidically bound oxygen in the inclusions.
Ein Verfahren der genannten Art ist aus der DT-PS 9 74 835 bekannt. Die Stahlschmelze wird nach dem bekannten Verfahren zunächst mil Ferromangan allein oder zusammen mit Ferrosilicium oder Silicomangan vordesoxidiert. Anschließend wird die vordesoxidierte Schmelze zur Abscheidung der flüssigen Desoxidationsprodukte eine hinreichende Zeit zum Abstehen gebracht. Danach wird mit Desoxidationsmittel von hoher Affinität zum Sauerstoff nachdesoxidiert. Diese Nachdesoxidation kann mit beispielsweise Aluminium, Calcium, Titan, Magnesium, Cer oder anderen Erdalkalimetallen oder Alkalimetallen durchgeführt werden, die in einem Eisenrohr eingeschlossen sind, das tief in die Stahlschmelze eingetaucht und dort unter Freigabe seines Inhaltes zum Abschmelzen gebracht wird. Bei diesem Verfahren stellen das Abstehenlassen der vordesoxidierten Schmelze und das Einwirkenlassen der Nachdesoxidationsmittel über Rohre, die die Schmelze praktisch in ihrer ganzen Tiefe durchdringen, die entscheidenden Schritte dar, mit denen eine unbedingt gleichmäßige Verteilung der Nachdesoxidationsmittel in der Schmelze erreicht und sichergestellt wird, daß diese Stoffe mit den bei der Vordesoxidation gebildeten Desoxidationsprodukten nicht in Berührung kommen. Mit diesem Verfahren werden zwar recht geringe Restsauerstoffgehalte erzielt, die jedoch den gestiegenen Anforderungen an sauerstofffreie Stähle nicht mehr genügen. Die in dieser Weise hergestellten Stähle enthalten noch relativ große Mengen oxidischer Einschlüsse, die sowohl auf die Vordesoxidationsprodukte als auch auf die Nachdesoxidationsprodukte zurückgehen. Insbesondere bei der ausdrücklich mitgenannten Verwendung von Aluminium. Titan und Cer nimmt der auf diese Nachdesoxidationsmittel zurückzuführende Anteil des oxidischen Einschlußsauerstoffs am restlichen Gesamtsauerstoffgehalt des Stahls relativ hohe Werte an.A method of the type mentioned is known from DT-PS 9 74 835. The steel melt is after known processes initially with ferromanganese alone or together with ferrosilicon or silicomanganese pre-deoxidized. Subsequently, the pre-deoxidized melt is allowed to stand for a sufficient time for the separation of the liquid deoxidation products brought. This is followed by post-deoxidizing with a deoxidizer with a high affinity for oxygen. These Post-deoxidation can be carried out with, for example, aluminum, calcium, titanium, magnesium, cerium or other alkaline earth metals or alkali metals enclosed in an iron pipe that goes deep into the Molten steel is immersed and brought to melt there, releasing its contents. at This process involves allowing the pre-deoxidized melt to stand and allowing the melt to take effect Post-deoxidizer via pipes that penetrate the melt practically in its entire depth decisive steps with which an absolutely even distribution of the post-deoxidizing agent achieved in the melt and it is ensured that these substances with those formed during the pre-deoxidation Do not come into contact with deoxidation products. With this procedure it will be quite low Achieved residual oxygen content, which, however, no longer meets the increased requirements for oxygen-free steels suffice. The steels produced in this way still contain relatively large amounts of oxide Inclusions affecting both the pre-deoxidation products and the post-deoxidation products go back. Especially with the expressly mentioned use of aluminum. Titanium and cerium the proportion of oxidic inclusion oxygen due to this post-deoxidizing agent increases remaining total oxygen content of the steel shows relatively high values.
Aus der Druckschrift »Rheinstahl-Technik« 4/66, S. 111-121, sind Untersuchungen an Stählen bekannt, die mit Aluminium desoxidiert wurden. Die Ergebnisse zeigen, daß Stahlschmelzen nach reiner Aluminiumdesoxidation im Durchschnitt 0,0065% freien gelösten Sauerstoff, zusätzlich aber im Durchschnitt 0,0120% oxidisch gebundenen Sauerstoff enthalten. Der hohe 5 Oxidsauerstoffgehalt ist auf feindispergierte Aluminiumoxideinschlüsse zurückzuführen, die auf grund ihrer Feinzerteilung nicht an die Oberfläche der Schmelze aufsteigen könnea Zur Verringerung dieses oxidischen Sauerstoffgehalts ist in der genanntenInvestigations on steels that have been deoxidized with aluminum are known from the publication "Rheinstahl-Technik" 4/66, pp. 111-121. The results show that steel melts after pure aluminum deoxidation contain an average of 0.0065% free dissolved oxygen, but an additional average of 0.0120% oxidically bound oxygen. The high oxide oxygen content is due to finely dispersed aluminum oxide inclusions which, due to their fine division, cannot rise to the surface of the melt
ίο Druckschrift ein Zusatz von Flußmitteln empfohlen, und zwar insbesondere ein Zusatz gleicher Mengen von Flußspat und Kryolith. Bei einem gemeinsamen Zusatz von 0,05% Flußspat und 0,05% Kryolith zu der durch Aluminium desoxidierten Stahlschmelze in der Pfanne kann der Gesamtsauerstoffgehalt der Schmelze auf einen Wert von 0,0087% gesenkt werden. Aus solchen Schmelzen können Bleche hergestellt werden, die im besten FaJI aber immer noch 0,0057% oxidischen Einschlußsauerstoff enthalten.ίο reference recommended the addition of fluxes, in particular an addition of equal amounts of fluorspar and cryolite. With a combined addition of 0.05% fluorspar and 0.05% cryolite to the steel melt deoxidized by aluminum in the ladle, the total oxygen content of the melt can be reduced to a value of 0.0087%. Sheets can be produced from such melts, but in the best case they still contain 0.0057% oxidic inclusion oxygen.
Weiterhin sind zahlreiche Verfahren bekannt, bei denen Calcium als Desoxidationsmittel oder auch als Nachdesoxidationsmittel wie in der zuvor genannten DT-PS 9 74 835 eingesetzt wird. Aufgrund des hohen Dampfdrucks von Calcium (Siedepunkt 1487° C) bei den Temperaturen der Stahlschmelze sind jedoch bei den gebräuchlichen Verfahren selbst bei Zugabe des Calciums in Form seiner Legierungen, beispielsweise als Eisen-Calcium-Legierung oder als Calcium-Silicium-Legierung, auf Calcium berechnete Zugabemengen in der Größenordnung von 0,2 bis 0,5% erforderlich.Furthermore, numerous processes are known in which calcium is used as a deoxidizer or also as Post-deoxidizing agent as in the aforementioned DT-PS 9 74 835 is used. Because of the high Vapor pressure of calcium (boiling point 1487 ° C) at the Temperatures of the steel melt are, however, in the customary processes even with the addition of the Calcium in the form of its alloys, for example as an iron-calcium alloy or as a calcium-silicon alloy, Calcium-based addition amounts of the order of 0.2 to 0.5% are required.
Ein weiterer Nachteil vieler Desoxidationsverfahren ist darin zu sehen, daß die im Stahl verbleibenden oxidischen Einschlüsse entweder von vornherein in Form von Makroeinschlüssen vorliegen oder wie im Fall der zuvor genannten Druckschrift »Rheinstahl-Technik« die Bildung solcher Makroeinschlüsse unvermeidbar herbeigeführt werden muß, wenn der oxidische Sauerstoffreitgehalt der Schmelze gesenkt werden soll. Solche Makroeinschlüsse wirken sich jedoch bekanntermaßen auf die mechanischen Eigenschaften des Stahls ungünstiger aus als eine gleiche Menge oxidischer Einschlüsse, die feiner zerteilt in Form von sogenannten Mikroeinschlüssen vorliegen.Another disadvantage of many deoxidation processes can be seen in the fact that those remaining in the steel oxidic inclusions are either present from the outset in the form of macro inclusions or as in the case In the previously mentioned publication "Rheinstahl-Technik" the formation of such macro-inclusions is unavoidable must be brought about if the oxidic oxygen-free content of the melt is to be reduced. However, such macro-inclusions are known to affect the mechanical properties of the steel less favorable than an equal amount of oxidic inclusions, which are finely divided in the form of so-called Micro-inclusions are present.
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zweistufiges Verfahren zur Fällungsdesoxidation einer Stahlschmelze unter Verwendung von Aluminium, Titan und Calcium zu schaffen, bei dem der Gesamtsauerstoffgehalt der Stahlschmelze unter 0,004% gesenkt werden kann, die Bildung oxidischer Makroeinschlüsse verhindert werden kann und gleichzeitig eine hohe Ausnutzung des eingesetzten Calciums ermöglicht wird. Das Verfahren soll einfach und wirtschaftlich durchführbar sein.In view of this prior art, the invention is based on the object of a two-stage Process for the precipitation deoxidation of a molten steel using aluminum, titanium and To create calcium in which the total oxygen content of the steel melt can be reduced to below 0.004% can, the formation of oxidic macro-inclusions can be prevented and at the same time a high utilization of the calcium used is made possible. The method should be simple and economically feasible be.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zum Vordesoxidieren der Stahlschmelze zunächst über 0,0004% Aluminium oder über 0,02% Titan zugesetzt und dann zum Nachdesoxidieren mindestens 0,05% Calcium oder Calciumlegierung, bezogen auf das Gewicht der Schmelze, durch eine bis auf den Boden der Schmelze reichende Lanze oder eine öffnung am Boden des Schmelzgefäßes der Stahlschmelze unter Einblasen eines Gases zugesetzt werden.To solve this problem, a method of the type mentioned at the outset is proposed, which is carried out according to the invention is characterized in that for pre-deoxidizing the steel melt, initially over 0.0004% Aluminum or over 0.02% titanium added and then at least 0.05% calcium or calcium for post-deoxidizing Calcium alloy, based on the weight of the melt, through one down to the bottom of the melt reaching lance or an opening at the bottom of the melting vessel of the molten steel with blowing in of a gas can be added.
Durch das gleichzeitig mit der Calciumzugabe erfolgende Einblasen eines Gases in die Schmelze werden eine gute Durchmischung in der Schmelze, eineBy blowing a gas into the melt at the same time as adding calcium be a good mixing in the melt, one
rasche Feinzerteilung des Calciums und damit ein hoher Wirkungsgrad des Calciums und ein rasches Aufsteigen 4es Calciums und seiner Reaktionsprodukte an die Oberfläche der Schmelze bewirkt Dies führt nicht nur zu einem hohen und besonders wirtschaftlichen Ausnutzungsgrad des eingesetzten Calciums, sondern verhindert insbesondere auch die Bildung von Makroeinschlüssen. Das feinzerteilte in der Schmelze flüssig und bzw. oder dampfförmig aufsteigende Calcium reagiert chemisch sowohl mit dem in der Schmelze gelösten freien Sauerstoff als auch mit den Oxideinschlüssen. Die mit dem Calcium umgesetzten Einschlüsse (Vordesoxidationsprodukte) steigen aufgrund ihrer veränderten chemischen Zusammensetzung rasch an die Oberfläche und können dort ausgetragen werden. Dadurch kann der Gesamtsauerstoffgehalt im Stahl spürbar gesenkt werden. Um eine solche wirksame Ausnutzung des zugesetzten Calciums bzw. der zugesetzten Calciumlegierung zu erzielen, muß die Konzentration des in der Schmelze gelösten Sauerstoffs durch die Vordesoxidation unter den vorgegebenen Endgehalt an freiem Sauerstoff gesenkt werden. Die Calciumzugabe kann sowohl im Anschluß an diese Vordesoxidation als auch noch während dieser Vordesoxidation erfolgen. Durch einen Zusatz des Calciums noch während der Vordesoxidation kann deren Ablauf häufig in erwünschter Weise beschleunigt werden. Die Zugabe des Calciums oder der Calciumlegierung kann statt durch eine auch durch mehrere Lanzen gleichzeitig erfolgen.rapid fine division of the calcium and thus a high degree of efficiency of the calcium and a rapid rise of the calcium and its reaction products to the surface of the melt.This not only leads to a high and particularly economical degree of utilization of the calcium used, but in particular also prevents the formation of macro-inclusions. The finely divided calcium that rises in liquid and / or vapor form in the melt reacts chemically both with the free oxygen dissolved in the melt and with the oxide inclusions. The inclusions reacted with the calcium (pre-deoxidation products) rise rapidly to the surface due to their changed chemical composition and can be carried away there. As a result, the total oxygen content in the steel can be reduced noticeably. In order to achieve such an effective utilization of the added calcium or the added calcium alloy, the concentration of the oxygen dissolved in the melt must be reduced by the pre-deoxidation below the given final content of free oxygen. Calcium can be added either after this pre-deoxidation or during this pre-deoxidation. By adding calcium during the pre-deoxidation, the process can often be accelerated in the desired manner. The calcium or calcium alloy can be added simultaneously using several lances instead of one.
Durch den beim Verfahren der Erfindung erzielten hohen Ausnutzungsgrad des Calciums oder der Calciumlegierung, der in manchen Fällen über 70% liegt, kann die lür bekannte Verfahren erforderliche Zugabe von Calcium in einer Größenordnung von mindestens 0,2% auf einen Wert von 0,05%, bezogen auf das Gewicht der Schmelze, verringert werden. Ein besonders hoher Ausnutzungsgrad wird erzielt, wenn der statische Druck im unteren Bereich der Stahlschmelze größer als der Dampfdruck des Calciums ist. Die Kontaktzeit des flüssigen oder dampfförmigen Calciums mit der Schmelze wird dadurch spürbar verlängert.Due to the high degree of utilization of the calcium or the achieved in the process of the invention Calcium alloy, which in some cases is over 70%, can be the one required for known processes Addition of calcium in an order of magnitude of at least 0.2% based on a value of 0.05% on the weight of the melt. A particularly high degree of utilization is achieved if the static pressure in the lower part of the steel melt is greater than the vapor pressure of the calcium. The contact time of the liquid or vaporous calcium with the melt can be felt extended.
Das Calcium oder die Calciumlegierung können als Pulver, Granulat oder in Form kleiner Stücke eingesetzt werden. Neben Calcium oder einer Calciumlegierung können auch Magnesium, Natrium, Kalium oder deren Legierungen zugesetzt werden.The calcium or the calcium alloy can be used as a powder, granulate or in the form of small pieces will. In addition to calcium or a calcium alloy, magnesium, sodium, potassium or their Alloys are added.
Der Zusatz des Calciums bzw. die Legierung erfolgt vorzugsweise in der Pfanne, kann aber auch im Herd oder in der Gußform erfolgen.The calcium or alloy is preferably added in the pan, but it can also be added in the stove or in the mold.
Das Calcium bzw. die Calciumlegierung kann zusammen mit Inertgasen, wie beispielsweise Argon, oder mit Stickstoff eingeblasen werden. Bei der Verwendung von Stickstoff erfolgt dabei gleichzeitig eine Aufnitrierung der Stahlschmelze. Durch den hohen Grad der gleichzeitigen Stickstoff- und Calciumabsorption in der Schmelze bei der kombinierten Verwendung von Stickstoff und Calcium, kann der Sauerstoffpartialdruck in der Schmelze besonders wirksam gesenkt werden. Gleichzeitig mit dem Calcium oder der Calciumlegierung können auch andere Zuschläge zur Nitridbildung in die Schmelze eingeführt werden.The calcium or the calcium alloy can be used together with inert gases such as argon, or blown in with nitrogen. When using nitrogen, this takes place at the same time nitriding of the molten steel. Due to the high degree of simultaneous nitrogen and calcium absorption In the melt with the combined use of nitrogen and calcium, the partial pressure of oxygen can be reduced can be lowered particularly effectively in the melt. Simultaneously with the calcium or the Calcium alloy, other additives for nitride formation can also be introduced into the melt.
Wenn die Calciumzugabe oder die Zugabe der Calciumlegierung noch während der Vordesoxidation erfolgt, kann die durch den Zusatz des Vordesoxidationsmittels in der Schmelze auftretende Temperaturerniedrieune durch die mit der Calciumzugabe bzw. der Zugabe der Calciumlegierung einhergehende exotherme Wärmetönung abgefangen werden.If the calcium addition or the addition of the calcium alloy is still during the pre-deoxidation takes place, the temperature low that occurs in the melt due to the addition of the pre-deoxidizing agent due to the exothermic reaction associated with the addition of calcium or the addition of the calcium alloy Catalytic effects are intercepted.
Setzt man beispielsweise zu 50 kg einer zuvor mit Aluminium desoxidierten Stahlschmelze 0,05% Calcium zu, so kann eine Gesamtsauerstoffkonzentration von kleiner als 0,002% erhalten werden. Will man einen solchen Gesamtsauerstoffgehalt nach bekannten Vakuumschmelzverfahren, Vakuumentgasungsverfahren oder Elektroschlackeumschmelzverfahren erzielen, so werden dafür mehr Energie, wesentlich teurere Anlagen, die geringere Durchsätze zulassen, und gut geschultes Fachpersonal benötigt Das Verfahren der Erfindung läßt sich dagegen mit einfachstem und gebräuchlichem Gerät und auch nur angelerntem Personal durchführen. Der nach dem Verfahren der Erfindung erhältliche sauerstofffreie Stahl läßt sich also wesentlich wirtschaftlicher herstellen als ein vergleichbarer Stahl, der nach einem der zuvor beschriebenen Verfahren in aufwendigerer Weise erhältlich istIf, for example, 0.05% calcium is added to 50 kg of a steel melt previously deoxidized with aluminum to, a total oxygen concentration of less than 0.002% can be obtained. Do you want one such total oxygen content according to known vacuum melting processes, Achieve vacuum degassing or electroslag remelting, see above there will be more energy, significantly more expensive systems that allow lower throughputs, and good trained specialist staff required. The method of the invention, however, can be with the simplest and common device and only trained personnel. According to the procedure of Oxygen-free steel obtainable in accordance with the invention can therefore be produced much more economically than a comparable one Steel that can be obtained in a more complex manner by one of the processes described above
Durch die Zugabe von Calcium oder Calciumlegierung zur Nachdesoxidation werden sowohl der Gesamtsauerstoffgehalt als auch der Gehalt an freiem Sauerstoff in der Schmelze gegenüber den durch die Vordesoxidation erzielbaren Werten gesenktBy adding calcium or calcium alloy for post-deoxidation, both the total oxygen content as well as the content of free oxygen in the melt compared to that caused by the Pre-deoxidation achievable values lowered
Im Laboratoriumsversuch wird 1 kg geschmolzener Stahl mit 0,14% Aluminium desoxidiert Die Gleichgewichtskonzentration an freiem in der Stahlschmelze gelöstem Sauerstoff beträgt in Gegenwart von 0,14% Aluminium etwa 0,001%. Eine Minute nach der Aluminiumzugabe beträgt der Gesamtsauerstoffgehalt 0,046%. Der nach etwa 6 bis 8 min erreichte Endsauerstoffgesamtgehalt iiegt bei rd. 0,004%. Dieser Gesamtsauerstoffgehalt ist also im wesentlichen auf das als Vordesoxidationsprodukt gebildete AI2O3 zurückzuführen. Es ist in der Schmelze feinzerteilt und bleibt in diesem dispergierten Zustand erhalten.In the laboratory test, 1 kg of molten steel is deoxidized with 0.14% aluminum. The equilibrium concentration of free oxygen dissolved in the steel melt in the presence of 0.14% Aluminum about 0.001%. The total oxygen content is one minute after the aluminum has been added 0.046%. The final total oxygen content reached after about 6 to 8 minutes is about 0.004%. This The total oxygen content is essentially due to the Al2O3 formed as a pre-deoxidation product. It is finely divided in the melt and remains in this dispersed state.
Du.xh die Zugabe von Calcium zu der so durch Aluminium vordesoxidierten Stahlschmelze kann der Gesamtsauerstoff-Endgehalt auf einen Wert von kleiner oder gleich 0,0016% gesenkt werden. Der so erzielbare Gesamtsauerstoffgehalt liegt also nur noch geringfügig über dem Gehalt an freiem und in der Stahlschmelze unvermeidbar gelöstem Gleichgewichtssauerstoff. Dieser Wert von kleiner oder gleich 0,0016% für den Gesamtsauerstoffgehalt stellt sich etwa 4 bis 5 min nach der Aluminiumzugabe ein, wenn das Calcium etwa 1,5 min nach der Aluminiumzugabe zu der Schmelze gegeben wird. Derselbe Endwert für den Gesamtsauerstoffgehalt stellt sich ein, wenn man zunächst die Vordesoxidation mit Aluminium bis zum erzielbaren Endwert von nicht unter 0,004% abschließend durchführt und das Calcium dann beispielsweise etwa 14 min nach der Aluminiumzugabe in die Schmelze einbläst. Dabei stellt sich der Endwert für den Gesamtsauerstoffgehalt von kleiner oder gleich 0,0016% jedoch innerhalb weniger Sekunden ein, während dafür bei der zuvor beschriebenen früheren Calciumzugabe etwa 2 bis 3 min benötigt werden. Die erzielbaren Endwerte des Gesamtsauerstoffgehaltes sind jedoch in beiden Flällen gleich.Du.xh the addition of calcium to the steel melt that has been pre-deoxidized by aluminum Total final oxygen content can be reduced to a value of less than or equal to 0.0016%. The one that can be achieved in this way The total oxygen content is therefore only slightly higher than the content of free and in the molten steel unavoidable dissolved equilibrium oxygen. This value of less than or equal to 0.0016% for the The total oxygen content is reached about 4 to 5 minutes after the addition of aluminum, when the calcium is about 1.5 min after the aluminum has been added to the melt. The same final value for the total oxygen content occurs when you first perform the pre-deoxidation with aluminum until it is achievable Final value of not less than 0.004% finally carried out and the calcium then, for example, about 14 min blown into the melt after the aluminum has been added. This results in the final value for the total oxygen content of less than or equal to 0.0016%, however, within a few seconds, while for the previously earlier calcium addition described above will take about 2 to 3 minutes. The achievable final values of the However, the total oxygen content is the same in both cases.
Das als Vordesoxidationsprodukt gebildete AI2O3 neigt zur Bildung tropfenförmiger, schon bei mäßiger mikroskopischer Vergrößerung deutlich erkennbarer Einschlüsse, die im Rahmen dieser Beschreibung als »Makroeinschlüsse« bezeichnet sind. Ohne Calciumzugabe bleiben diese Aluminiumoxideinschlüsse in derThe Al2O3 formed as a pre-deoxidation product tends to form drop-shaped, clearly recognizable even at moderate microscopic magnification Inclusions, which are referred to as "macro-inclusions" in the context of this description. Without addition of calcium these aluminum oxide inclusions remain in the
Schmelze dispergiert Die Calciumzugabe bewirkt zwei Effekte gleichzeitig: (1) Durch chemische Umsetzung mit den eingeschlossenen Vordesoxidationsprodukten werden deren Eigenschaften so verändert, daß sie zum größten Teil an die Oberfläche der Schmelze aufsteigen; (2) der verbleibende Rest der oxidischen Einschlüsse liegt nicht in Form von Makroeinschlüssen, sondern in Form von Mikroeinschlüssen vor.Melt dispersed Adding calcium has two effects Simultaneous effects: (1) Through chemical reaction with the enclosed pre-deoxidation products their properties are changed in such a way that they become most of them rise to the surface of the melt; (2) the remainder of the oxide inclusions does not exist in the form of macro-inclusions, but rather in the form of micro-inclusions.
Praktisch gleiche Ergebnisse werden erhalten, wenn die Veisuche im Technikumsmaßstab durchgeführt werden. Auch beim Einsatz gleicher Calciummengen in Form einer Calciumlegierung werden vergleichbare Ergebnisse erhalten.Practically the same results are obtained when the tests are carried out on a pilot plant scale will. Even if the same amounts of calcium are used in the form of a calcium alloy, they are comparable Get results.
Durch die Art der Calciumzugabe kann der Anteil der aus der Schmelze in die Atmosphäre entweichendenThe proportion of escaping from the melt into the atmosphere Calciummenge sehr gering gehalten und die Kentaktzeit des Calciums in der Schmelze verlängert werden.The amount of calcium can be kept very low and the cycle time of the calcium in the melt extended.
Wie bereits erwähnt, wird das Vordesoxidationsmittel in einer Menge eingesetzt, die den Gehalt an freiemAs mentioned earlier, this will be the pre-deoxidizer used in an amount that corresponds to the content of free
j Sauerstoff in der Schmelze auf einen Wert unter dem angestrebten Endwert senkt Um den Gehalt an freiem in der Schmelze gelöstem Sauerstoff auf einen Wert von unter 0,004% zu senken, muß metallisches Aluminium in einer Menge von über 0,0004% oder metallisches Titanj Oxygen in the melt to a value below that Desired final value Um lowers the content of free oxygen dissolved in the melt to a value of below 0.004%, metallic aluminum must be in an amount above 0.0004% or metallic titanium in einer Menge von über 0,02% zugesetzt werden. Durch die anschließende Zugabe von Calcium oder einer Calciumlegierung zur Stahlschmelze kann dann auch der Gesamtsauerstoffgehalt durch die Entfernung der oxidischen Einschlüsse auf unter 0,004% herabge-be added in an amount greater than 0.02%. By adding calcium or A calcium alloy for molten steel can then also reduce the total oxygen content through the removal of oxidic inclusions to less than 0.004%
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0012226A1 (en) * | 1978-11-17 | 1980-06-25 | Concast Holding Ag | Method for treating boron-containing steel |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT327265B (en) * | 1970-05-29 | 1976-01-26 | Lenin Kohaszati Muvek | PROCESS WITH SPECIAL DEOXIDATION FOR THE PRODUCTION OF GOOD MACHINABLE CARBON STEELS |
| FR2109058A5 (en) * | 1970-07-23 | 1972-05-26 | Pechiney | |
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| DE2321644B2 (en) * | 1973-04-28 | 1976-06-10 | PROCESS FOR DESULFURIZING STEEL MELT | |
| US4073643A (en) * | 1973-05-29 | 1978-02-14 | Nippon Steel Corporation | Continuously cast steel slabs for steel sheets having excellent workabilities and method for production thereof |
| US4014685A (en) * | 1973-11-27 | 1977-03-29 | Foseco International Limited | Manufacture of steel |
| US4014684A (en) * | 1973-11-27 | 1977-03-29 | Foseco International Limited | Manufacture of steel |
| US3891425A (en) * | 1974-02-27 | 1975-06-24 | Special Metals Corp | Desulfurization of transition metal alloys |
| US3955966A (en) * | 1974-03-06 | 1976-05-11 | August Thyssen-Hutte Ag | Method for dispensing a fluidizable solid from a pressure vessel |
| US4067730A (en) * | 1974-04-20 | 1978-01-10 | Thyssen Niederrhein Ag Hutten-Und Walzwerke | Process for the production of steel with increased ductility |
| DE2419070B2 (en) * | 1974-04-20 | 1976-03-04 | Thyssen Niederrhein AG Hütten- und Walzwerke, 4200 Oberhausen | METHOD FOR PRODUCING STEEL WITH INCREASED TOUGH PROPERTIES |
| US3885956A (en) * | 1974-05-21 | 1975-05-27 | Rheinische Kalksteinwerke | Method and composition for the treatment of ferrous melts and process for making the treating composition |
| CA1069314A (en) * | 1974-09-20 | 1980-01-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Process for the addition of calcium to molten steel |
| US4072511A (en) * | 1976-11-26 | 1978-02-07 | Harold Huston | Method of producing silicon containing cast iron |
| US4232854A (en) * | 1978-05-26 | 1980-11-11 | Barbakadze Dzhondo F | Method of introducing powdered reagents into molten metals and apparatus for effecting same |
| US4238227A (en) * | 1979-06-27 | 1980-12-09 | United States Steel Corporation | Cleansing of steel by gas rinsing |
| US4317678A (en) * | 1980-09-26 | 1982-03-02 | Union Carbide Corporation | Process for continuous casting of aluminum-deoxidized steel |
| US4392887A (en) * | 1981-12-04 | 1983-07-12 | Arbed S.A. | Method of desulfurizing an iron melt |
| GB2118209B (en) | 1982-02-12 | 1986-06-04 | Showa Denko Kk | Refining agent of molten metal and methods for producing the same |
| USRE31676E (en) * | 1982-09-29 | 1984-09-18 | Thyssen Aktiengesellschaft vorm August Thyssen-Hutte AG | Method and apparatus for dispensing a fluidizable solid from a pressure vessel |
| FR2542761B1 (en) * | 1983-03-15 | 1987-10-16 | Vallourec | PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH-MACHINABILITY STEELS |
| US4444590A (en) * | 1983-03-28 | 1984-04-24 | Esm Incorporated | Calcium-slag additive for steel desulfurization and method for making same |
| DE3347718C2 (en) * | 1983-09-02 | 1986-05-28 | Ulrich Dipl.-Ing. 5905 Freudenberg Glasmeyer | Process for the production of steels with a high degree of purity and low gas content in steelworks and steel foundries |
| US4465513A (en) * | 1983-10-03 | 1984-08-14 | Union Carbide Corporation | Process to control the shape of inclusions in steels |
| FR2619396B1 (en) * | 1987-08-12 | 1990-01-12 | Air Liquide | STEEL POCKET BREWING PROCESS USING CARBONIC ANHYDRIDE |
| JP2575827B2 (en) * | 1988-07-18 | 1997-01-29 | 川崎製鉄株式会社 | Manufacturing method of ultra low carbon steel for continuous casting with excellent cleanliness |
| DE4404313C2 (en) * | 1994-02-11 | 2002-08-01 | Ald Vacuum Techn Ag | Process for melting and treating metals and plant for carrying out the process |
| RU2145358C1 (en) * | 1998-08-20 | 2000-02-10 | Белорусский Металлургический Завод | Method of ladle treatment of steel |
-
1968
- 1968-10-07 GB GB47354/68A patent/GB1206062A/en not_active Expired
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0012226A1 (en) * | 1978-11-17 | 1980-06-25 | Concast Holding Ag | Method for treating boron-containing steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3575695A (en) | 1971-04-20 |
| BE722596A (en) | 1969-04-01 |
| SU367614A3 (en) | 1973-01-23 |
| FR1596638A (en) | 1970-06-22 |
| GB1206062A (en) | 1970-09-23 |
| SE361900B (en) | 1973-11-19 |
| DE1803377A1 (en) | 1969-05-14 |
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