DE2048360A1

DE2048360A1 - Verfahren zur Herstellung von blei haltigem Automaten Stahl

Info

Publication number: DE2048360A1
Application number: DE19702048360
Authority: DE
Inventors: Masuta Yokohama Kanagawa Kawawa Takaho Tokio Okubo, (Japan) M
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1969-10-04
Filing date: 1970-10-01
Publication date: 1971-06-09
Also published as: FR2068264A5; ZA706535B; US3728109A; JPS4824607B1; GB1290774A; NL7014412A

Description

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha "i* nt*

Tokio, Japan

Verfahren zur Herstellung von bleihaltigem Automaten-Stahl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bleihaltigem Automaten-Stahl, und insbesondere ein Verfahren zur Zugabe von Blei oder. Bleilegierung in Draht— bzw· Stangenform mit hoher Geschwindigkeit zur Stahlschmelze bei gleichzeitiger Einblasung einer der Qualität des Stahls nicht abträglichen gasförmigen Substanz in die in der Pfanna befindliche Stahlschmelze zur Gewährleistung eines Rührens bzw· Umwälzens und einer gleichmässigen Dispersion des zugegebenen Bleis»

Es ist bekannt, metallisches Blei in pulveriger oder körniger Form zum Zeitpunkt des Anstichs in eine Gießpfanne einzubringen, um das Blei dem aus der Gießpfanne in die Gießform ausströmenden Stahl oder unmittelbar der Gießform zuzusetzen. Bei diesen bekannten Verfahren ist jedoch das Ausbringen des zugesetzten Bleis ungünstig·. Dies beruht beispielsweise darauf, daß der geschmolzene Anteil des Bleis bei einer Stahl-Temperatur von 165O°G nur etwa O,3# beträgt. Außerdem liegt der Dampfdruck des Bleis bei dieser Temperatur von 165O°C bei 0,5 at, so daß ein Teil des ungeschmolzenen Bleis dampfförmig in die Atmosphäre dispergiert bzw. sublimiert. Darüber hinaus sind die in die Atmosphäre entweichenden Bleidämpfe für den Menschen schädlich, so daß sich Schwierigkeiten bezüglich der Gesundheitspflege und -Vorsorge für die Arbeiter ergeben»

Dia Erfindung wurde zur Vermeidung oder Milderung dieser Nachteile entwickelt«,. ■ '

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Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von bleihaltigem Automaten-Stahl, bei welchem ein gasförmiger Stoff, wie Argon, Stickstoff o.dgl₀₉ welcher die Stahlqualität nicht beeinträchtigt, in die in einer Gießpfanne befindliche Stahlschmelze eingeblasen wird, hierdurch die Schmelze gerührt bzw, umgewälzt wird und sodann ein aus Blei oder Bleilegierung bestehender Draht bzw. Stange mit einem Durchmesser von 5 — 20 mm mit einer Zuschlaggeschwindigkeit von 1—20 m/s der Schmelze, zugegeben wird».

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert- Es zeigen:.

lig.. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte schema— tische Seitenansicht einer Gießpfanne und einer Vorschubeinrichtung und

Big«. 2 eine Eig.. 1 ähnliche Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Gießpfanne»

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst der Stahl ™ in einem Stahlschmelzgefäß erschmolzen und dann nach Zuschlag der. erforderlichen Legierungsstoffe, außer Blei, aus dem Gefäß abgestochen· Der Stahl wird in eine Gießpfanne überführt und enthält seinen vorbestimmten Gehalt an Legierungs st offen mit Ausnahme, von Blei..

, i"ig. 1 veranschaulicht den in einer Gießpfanne 2 befindlichen geschmolzenen Stahl. Ein Gas, welches die Stahl·— qualität nicht beeinträchtigt, z.B. Ar, N₂ α.dgl., \Ä?d. in dia in der Gießpfanne 2 befindliche Stahlschmelze über, einen hochporösen Stein 1. eingeblasen« Das Rühren der

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Stahlschmelze: geschieht durch die aufsteigenden Blasen des Gases· Zu diesem Zeitpunkt werden dann Zuschlagstoffe, die aus Blei oder einer Bleilegierung mit Blei als der hauptsächlichen Komponente in Draht— bzw. Stangenform gebracht worden sind, mit hoher Geschwindigkeit in die Gießpfanne 2 eingeführt. Zu diesem Zweck wird der Draht bzw. die Stange durch eine Vorschub-iKihrung ? mittels eines Draht-Vorschubs 6, der durch. Rollen angetrieben wird, über eine Führung 5 von einer Vorratsrolle 4·. aus zugeführt. Der zugeführte Bleidraht wird in der Stahlschmelze durch allmähliche Erwärmung geschmolzen.

Die Geschmeidigkeit, mit welcher die Draht— bzw. Stangen— zufuhr erfolgt, ist wesentlich und variiert je nach der Dicke des Drahts bzw. der Stange. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Dispersion bzw. Verteilung des Bleis in der Gießpfanne sollte die Bleistange jedoch mit einer Geschwndigkeit von 1—20 m/s zugeführt werden und einen Durchmesser von 5 —- 200 mm besitzen. Bei Anwendung einer Zufuhrgeschwindigkeit von unter 1 m/s kann keine ausreichende Bleimenge in kurzer Zeit zugeführt werden.. Außerdem liegt dann das'geschmolzene Blei auf der Oberfläche der Stahlschmelze, so daß die Entwicklung von Bleidämpfen zunimmt* Bei einer hohen Zufuhrgeschwindigkeit von über 20 m/s seigert das Blei in der Nähe der Zufuhrsteile aus, so daß keine gleichmäßige Dispersion innerhalb der in der. Gießpfanne befindlichen Stahlschmelze erreicht werden kanne.

Wie erwähnt, hängt die Dicke bzw. der Durchmesser des Drahts bzw.. der Stange von der gewünschten Zuschlagmenge ab, sollte jedoch vorzugsweise im Bereich von etwa 5 ·~ 20 mm liegen. Bei kleinem Durchmesser" ist die Härte des Drahts aus Bleilegierung geringer, so daß ein Verdrillen vorkom—

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men kann.. Es ist daher wünschenswert, die Härte des Blei-.;, drahts durch Zusatz von Elementen wie Al, Si, Mn, Or" oüer Ni, welche die Stahlqualität nicht beeinträchtigen, etwas. ; zu erhöhen.

Die Wirkung des Rührens des in der Gießpfanne befindlichen Stahls ist erforderlich, um die Bewegung des Bleidrahts selbst sowie die gleichmäßige. Dispersion des Bleigehalts in der in der Gießpfanne befindlichen Stahlschmelze zu begünstigen. Genauer gesagt, ist die erwähnte Wirkung deshalb erforderlich, weil der Schmelzgrad des Bleis bei einer Stahlschmelze mit einer Temperatur von 165O⁰O nur 0,2$ beträgt.. Es kann jedes beliebige Gas verwendet werden, sofern es die Qualität des Stahls nicht beeinträchtigt. Im allgemeinen können Gase wie Ar, Ng oder CO^ verwendet 'werden» Die Strömungsgeschwindigkeit des Gases hängt von der Zufuhrgeschwhdigkeit einer Stange bzw. eines Drahts aus Blei ab. Bei hoher Zufuhrgeschwiidigkeit müssen"auch die. Einblasgeschwindigkeit des Gases sowie die Umwälz— bzw. Rührgeschwindigkeit auf einen hohen Wert eingestellt werden. Die Einblaszeit des Gases liegt normalerweise unter Berücksichtigung der Temperatursenkung der Stahlschmelze o.dgl. im Bereich von 1 — 20 min.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig.. 2 wird das Gas in ein langes, poröses Rohr eingeführt, das an seinem unteren Ende mit einem Stopfen verschlossen ist·

Auf diese Weise wird erfindungsgemäß ein Bleidraht bzw·, eine -stange mit hoher Geschwindigkeit voii 1—20 m/s in eine Gießpfanne eingeführt, so daß verschiedene Wirkungen, die bei den herkömmlichen Verfahren nicht, erreicht werden konnten, erzielt werden. Diese Wirkungen sind im folgenden

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aufgeführt:

1) Da, die Bleistange in der Stahlschmelze geschmolzen wird, wird infolge des statischen Drucks die Entwicklung von Bleidämpfen unterbunden» Die Abgabe von Bleidämpfen zur Atmosphäre ist daher gering» Beispielsweise, besitzt Blei bei einer Temperatur von 165Q°C einen Dampfdruck von Q.,5 at, so daß keine Siedeer— scheinung auftritt, auch wenn die Bleitemperatur in 75 om Tiefe von der Oberfläche der Stahlschmelze einen Wert von 165O⁰G erreicht. Das Ausbringen des zugeschlagenen Bleis ist daher ausgezeichnet.

2) Da dia Menge der entwickelten Bleidämpfe gering ist, wird die Verunreinigung der Atmosphäre mit Blei verringert.,

3)- Weiterhin ist es wichtig, darauf hinzuweisen, daß das geschmolzene Blei in der Stahlschmelze in deren Innerem in Eorm von Bleiteilchen dispergiert. Diese Teilchen kollidieren mit der Stahlschmelze, welche die Bewegungsenergie aus der Zufuhrgeschwindigkeit und auch die geringe Oberflächenenergie des Bleis absorbiert. Diese Wirkung ähnelt dem Auftreffen von Wassertropfen auf einer harten Oberfläche und dem Dispergieren derselben in Form von Teilchen».

Im folgenden ist die Erfindung in einem praktischen Aus— führungsbeispiel erläutert«

^: · Beispiel

JIS-S35Gi'-Stähl wurde in einem 5ü t-Konverter erzeugt,

.■■"■.;■- ' _ 6 -

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Die in der Gießpfanne befindliche Stahlschmelze enthielt O₁ 0,715* Mn, Q,32# Si, Q,0£1# E, 0,018$ S und. Q,Q16#

gelöste-s Aluminium·. Argöngas wurde'mit einem Druck von 2,5-

35 kg/cm am Boden der Gießpfanne über einen porösen Ziegel von 15 cm Durchmesser eingeblasen. Ein Bleidraht von 10 mm Durchmesser wurde mit einer Geschwindigkeit von 4,5 m/s zugeführt. Hierbei wurden 15Ο kg Bleidraht in einer Zuschlagzeit von 37 s zugeführt· Daraufhin wurde das Ar— gongas noch weitere,5 min lang eingeblasen, um das Bühren bzw. Umwälzen fortzuführen. Sodann wurden acht Stahl-Gußblöcke von jeweils 6 t Gewicht gegossen, und die Gußblock— Herstellung wurde untersucht. Aus dem Gießstrom wurden während des Gießvorgangs 30 niin lang alle drei Minuten Eroben entnommen, die auf Blei- und Säuerstoffmenge analysiert wurden».

Zeit nach. Beginn des Gießvorgangs (min)

3	6	9 12 15	18	21	24	27	30
0,25	0.»	0,26 0,27 0,25 Bleigehalt	0,23 O,	27	0,28	0,24 Q	»25
34	33	Sauerstoffgehalt (ppm) 33 29 30 28	26	a4	25	27

Das Blei-Ausbringen beträgt etwa 87#, was wesentlich über dem Wert von 60# liegt, wie er beim üblichen Zuschlag des Blais in den Gießstrahl erreicht wird. Außerdem ist das Blei in der Stahlschmelze gleichmäßiger dispergiext» Gleichzeitig bewirkt das Blasgas eine Reinigung, so daß die Säuerst off menge äußerst niedrig ist und ein deutlich reinerer Stahl erhalten wird. ,,

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Claims

P 20 48 560.7 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha 16. Februar I97I Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von bleihaltigen Automatenstahl, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Stahl zunächst in eine Gießpfanne vergossen, der Stahl darin durch Einleitung eines gasförmigen Stoffs, welcher die Stahlqualität nicht beeinträchtigt, gerührt bzw. 'umgewälzt wird und ein Draht bzw. eine Stange aus Blei oder einer Bleilegierung mit einem Durchmesser von 5 - 2OmTi mit einer Zuschlaggesehwindigkeit von 1-20 m/s in die Stahlschmelze eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Stoff Argon oder Stickstoff ist.

3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Stoff durch den Unterteil der Gießpfanne in den Stahl eingeblasen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Stoff durch ein poröses Rohr bzw. einen porösen Stein eingeblasen wird, das bzw. der sich praktisch über den größten Teil des Bodens der Gießpfanne erstreckt,

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Stoff 1-20 min lang in den Stahl eingeblasen wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht bzw. die Stange während einer Zeitspanne von weniger als zwanzig Minuten in die Stahlschmelze eingeführt wird. -

BADORiGINAL

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