DE1909780A1 - Verfahren zum Senken der Sauerstoff- und Wasserstoffgehalte in kohlenstoffarmen Staehlen - Google Patents

Description

• "Verfahren zum Senken der Sauerstoff- und Wasserstoffgehalte in kohlenstoffarmen Stählen" Bei Stahlherstellungsverfahren, bei denen am Ende des Frischvorganges die Kohlenstoffgehalte im Metall bestimmte Grenzwerte unterschreiten, kommt es zu einer metallurgisch bedingten starken Sauerstoffaufnahme. Auch der Wasserstoffgehalt im Metall kann stark ansteigen. Erhöhte Sauerstoff- und Wasserstoffgehalte sind aber bei vielen Stahlqualitäten unerwünscht, da sie die technologischen Eigenschaften des fertigen Stahles verschlechtern. Bel der Stahlherstellung erschweren weiterhin hohe Sauerstoffgehalte die Analysentreffsicherheit und führen zu einem verstärkten Verbrauch von Legierungsmetallen.
• Nach dem heutigen Stand der Technik kann der Sauerstoffgehalt in einer Stahlschmele nur durch die Zugabe von Desoxydationsmitteln oder durch eine Vakuumbehandlung oder durch die Kombination beider Möglichkeiten gesenkt werden.
• Die Zugabe von Desoxydationsmitteln führt zu den unerwUnschten Desoxydationsprodukten, die häufig als nichtmetallische Einschlüsse im Stahl verbleiben und dort Fehlstellen im Metallgefüge darstellen. Die Vakuumbehandlung bietet neben der teilweisen Entfernung des Sauerstoffs auoh die Möglichkeit, den Wasserstoffgehalt in Grenzen zu senken.
• Ihr Nachteil besteht in der dafür aufzuwendenden Behandlungszeit und dem Temperaturverlust der Schmelze.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, das von den genannten Mängeln der soeben genannten bekannten Verfahren frei ist.
• Beim Verfahren nach der Erfindung handelt es sich um sogenannte Diffusionsdesoxydation, mittels deren in einem Frischgefäß, vorzugsweise einem Konverter, der Sauerstoffgehalt der Schmelze in weiten Grenzen gesenkt werden kann, wenn der Kohlenstoffgehalt der Stahlsohmelze dabei nicht Uber 0.05 beträgt. Erfindungsgemäß wird bei diesem Verfahren die über dem Metallbad befindliche Frischschlacke mit dem Metall innig durchmischt. Bei diesem Mischvorgang findet überraschenderweise ein Gleichgewichtsausgleich der Sauerstoffgehalte zwischen der Schlacke und der Schmelze statt, während bekanntermaßen sonst der Sauerstoffgehalt in der Schmelze im Frischgefäß bei den genannten Kohlenstoffgehalten immer weit über den Gleichgewichtswerten zwischen Metallschmelze und Schlacke liegt. Außerdem wird dabei, wahrscheinlich durch die Spülwirkung des durchströmenden Gases, der Wasserstoffgehalt in der Metallschmelze gesenkt.
• Der Mischvorgang zwischen Schmelze und Schlacke wird zweckmäßig in einem bodenblasenden Konverter erfindungs gemäß durch das Einleiten von Stickstoff mit einem Druck von 2 bis 10 atü, vorzugsweise ca. 5 atü, anstelle von Wind oder Sauerstoff in die vorhandenen Frischgaseinlei tungsrohre vorgenommen. Es wurde gefunden, daß für die sichere Durchführung des Verfahrens der Restsauerstoffgehalt im Stickstoff 1% nicht übersteigt. Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich die Abhängigkeit von Sauerstoff- und Phosphorgehalt in der Metallschmelze des Frischgefäßes herausgestellt. lurch die relativ einfache und genaue Analyse des Phosphorgehaltes in der Schmelze läßt sich mit einer Sicherheit von + 0.005% auf ihren Sauerstoffgehalt schließen.
• Im folgenden ist ein typisches Beispiel für die Wirkungsweise des erfindungsgetnäßen Verfahrens zur Erniedrigung des Sauerstoff- und Wasserstoffgehaltes angegeben.
• Analyse vor dem Mischen: Metallschmelze im Frisch- Schlacke im Frischgefäß gefäß [O] FeOn MnO CaO P205 SiO2 0.059 0.064 % 12.50 5.60 51.90 18.78 8.18 Analyse naoh dem Mischen: Metallsohmelze im Frisch- Schlacke im Frischgefäß gefäß [P] [O] FeOn MnO CaO P2O5 SiO2 0.039 0.043 % 12.10 5.60 52.85 18.26 8.39

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Senken des Sauerstoff- und Wasserstoff-.gehalts in Stahlschmelzen mit Kohlenstoffgehalten bis 0.05X, d a d u r. c h g e k e n n z e i c h n e t daß in einem Frischgefäß die Frischschlacke mit der Metallschmelze durch Einleiten von Stickstoff, dessen Sauerstoffgehalt weniger als 1% beträgt intensiv gemischt wird0 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r zu c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß.der Stickstoff huber die Frischgaszuführungsrohre des Frischgefäßes zugeführt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d.u r c h g ek e n n æ e i c h n e t , daß der Stickstoffdruck 2 bis 10 atü, vorzugsweise 5 atü, beträgt.

   4. Verfahren zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes einer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 behandelten Schmelze, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bestimmung aufgrund der Beziehung zwischen Sauerstoff-und Phosphorgehalt in der Schmelze aus der Phosphoranalyse erfolgt.