DE2419176A1 - Verfahren zum einbringen von erdalkali- behandlungsmitteln in stahlschmelzen - Google Patents
Verfahren zum einbringen von erdalkali- behandlungsmitteln in stahlschmelzenInfo
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Description
Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln in Stahlschmelzen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln in eine Stahlschmelze, - wobei die
Stahlschmelze (im desoxidierten oder im nichtdesoxidierten Zustand) in eine Gießpfanne mit kieselsäurefreier Zustellung
eingebracht und mit einer synthetischen, ebenfalls kieselsäurefreien Schlacke abgedeckt wird, - und wobei die für die Behandlung
erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmittel feinkörnig mit einem (neutralen) Trägergas in die Stahlschmelze
eingeblasen wird. - Erdalkali-Behandlungsmittel bezeichnet
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dabei die reinen Stoffe oder auch Mischungen, Verbindungen und Legierungen. Solche Erdalkali-Behandlungsmittel sind in der
Stahlwerkspraxis bekannt. Im allgemeinen werden Calcium und/ oder Magnesium als Erdalkali-Behandlungsmittel eingesetzt. Bewährt
sind z.B. Calciumkarbid, Calcium-Silicium (CaSi) mit
30 % Calcium, 60 % Silicium, 10 % Eisen oder auch solche, die außer Silicium auch Aluminium und Mangan enthalten. Diese bläst
man neuerdings in einer Tiefe von 2000 mm und mehr ein, um die Wirkung und den Wirkungsgrad der Behandlung zu verbessern. Die
Behandlung dient bekanntlich der Reinigung, d.h. der Absenkung der Sauerstoffgehalte und der Gehalte an oxidischen Verunreinigungen
und (damit zusammenhängend) der Beeinflussung der Sulfidausscheidung,
anders ausgedrückt der Entschwefelung. Das Ergebnis ist hauptsächlich eine Verbesserung der Zähigkeitseigenschaften,
insbesondere der Brucheinschnürung. Die für die Behandlung erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmitteln
folgt bekanntlich aus stöchiometrischen Erwägungen, zumeist mit Zuschlag wegen unvollständiger Ausnutzung der Erdalkali-Behandlungsmittel.
Im Rahmen der bekannten Maßnahmen (vgl. DT-OS 2 209 902) werden nur desoxidierte Stahlschmelzen behandelt. Im übrigen wird die
beschriebene Art und Weise des Einblasens verwirklicht, um das Erdalkali-Behandlungsmittel möglichst vollständig auszunutzen.
Würde man die für die Behandlung einer Stahlschmelze erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmitteln auf einmal
in die Stahlschmelze einbringen (wie es früher üblich war), so würde das meiste ungenutzt verdampfen. Also führt man im
Rahmen der bekannten Maßnahmen das Erdalkali-Behandlungsmittel so zu, daß in jedem Augenblick zwischen Verzehr durch die Re-
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aktion bzw. die Reaktion und Zuführung gleichsam Gleichgewicht herrscht. Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt in bekannter
Weise von den thermodynamischen bzw. reaktionskinetischen Parametern
des Gesamtsystems ab. - Man erreicht bei der beschriebenen Art und Weise der Zuführung eine gute Ausnutzung
der Erdalkali-Behandlungsmittel und Zähigkeitseigenschaften (insbes. Einschnürungen, die dem erreichten Reinheitsgrad
entsprechen, - aber nicht mehr. Auch die Isotropie der Zähigkeitseigenschaften ist verbesserungsbedürftig.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln in
eine desoxidierte oder nichtdesoxidierte Stahlschmelze anzugeben, welches zu Zähigkeitseigenschaften, insbesondere Einschnürungen
des behandelten Stahls führen, die überlegen sind denen, die aus dem Reinheitsgrad resultieren. Außerdem soll die
Isotropie verbessert werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln
in eine Stahlschmelze, wobei die Stahlschmelze (im desoxidierten oder im nichtdesoxidierten Zustand) in eine
Gießpfanne mit kieselsäurefreier Zustellung eingebracht und mit einer synthetischen, ebenfalls kieselsäurefreien Schlacke abgedeckt
wird, - und wobei die für die Behandlung erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmitteln feinkörnig mit einem
neutralen Trägergas in die Stahlschmelze eingeblasen wird. Die Erfindung besteht darin, daß die für die Behandlung erforderliche
Menge an Erdalkali-Behandlungsmittel im Mangel (d.h. mit Überzeit)
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in die Stahlschmelze eingebracht wird. - Zuführung des Erdalkali-Behandlungsmittels
oder der Erdalkali-Behandlungsmittel im Mangel bedeutet, daß, nach Maßgabe der von den thermodynamischen Parametern
bzw. den reaktionskinetischen Parametern abhängigen Reaktionsgeschwindigkeit die Reaktion (die Reaktionen) mehr Alkali-Behandlungsmittel
verbrauchen könnte (könnten), als zugeführt wird. Mit anderen Worten wird mit einer Überzeit gearbeitet.
Die Überzeit ist vorzugsweise mindestens um einen Faktor 2 größer
als die übliche Behandlungszeit.
überraschenderweise erreicht man bei Zufuhr der Erdalkali-Behandlungsmittel
im Mangel bzw. mit Überzeit Zähigkeitseigenschaften, insbes. Einschnürungen, die beachtlich besser sind als die Werte,
die aus dem erreichten Reinheitsgrad resultieren. Auch die Isotropie dieser Eigenschaften ist verbessert. Im Sinne einer
Optimierung der angestrebten Effekte empfiehlt die Erfindung, daß das Erdalkali-Behandlungsmittel in einer Tiefe von mehr als
2000 mm, vorzugsweise von etwa 2700 mm, in die Stahlschmelze eingebracht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei
nichtdesoxidierten Stahlschmelzen als auch bei desoxidierten Stahlschmelzen verwirklicht werden. In der Ausführungsform für
nichtdesoxidierte Stahlschmelzen lehrt die Erfindung, daß das Erdalkali-Behandlungsmittel zumindest bis zur Beendigung der
Desoxidation in die Stahlschmelze eingeführt wird. In der Ausführungsform für desoxidierte Stahlschmelzen lehrt die Erfindung demgegenüber,
daß das Erdalkali-Behandlungsmittel in die desoxidierte, aber noch schwefelhaltige Stahlschmelze zumindest bis zur Erreichung
eines Entschwefelungsgrades von 60 % eingeführt wird. Die Desoxidation kann hierbei nach einem beliebigen, bekannten Verfahren
durchgeführt werden. Man kann aber auch das Erdalkali-Behandlungsmittel sowohl zur Desoxidation als auch zur Reinigung und insbes.
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Entschwefelung in die Stahlschmelze einführen, wobei beide Vorgänge
mehr oder weniger nebeneinander verlaufen und die Behandlungszeit z. B. nach dem Entschwefelungsgrad eingestellt wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Beispielen erläutert.
In eine nichtdesoxidierte Stahlschmelze der Zusammensetzung 0,17 % C, 0,01 % Si, 0,80 % Mn, 0,012 % P, 0,017 % S, 0,002 % Al
wurde nach Aufgabe von 500 kg synthetischer Schlacke aus 80 % Kalk und 20 % Flußspat in das Stahlbad einer mit Dolomit
zugestellten Gießpfanne
400 kg Kalziumsilizium (30 % Ca, 60 % Si, 3 % Al, Rest FE)
mit Argon als Fördergas in eine Badtiefe von ca. 2600 mm über eine Zeit von 12 min eingeblasen. Das Schmelzengewicht betrug
dabei 120 t. Nach dem Einblasen enthielt die Schmelze 0,17 % C, 0,21 % Si, 0,78 % Mn, 0,012 % P, 0,006 % S, 0,010 % Al. Nach
dem Auswalzen zu einem 50 mm dicken Blech wurden in Dickenrichtung des Bleches Brucheinschnürungen zwischen 65 und 68,9 % gemessen.
In eine desoxidierte Stahlschmelze der Zusammensetzung 0,13 % C,
0,41 % Si, 1,45 % Mn, 0,025 % P, 0,017 % S, 0,068 % Al wurde
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nach der Aufgabe von 450 kg synthetischer Schlacke (80 % CaO,
20 % CaF2) über eine Tauchlanze ein Gemisch aus
20 % CaF2) über eine Tauchlanze ein Gemisch aus
10 kg Magnesium-Pulver
und 100 kg Magnesiumoxid-Pulver
und 100 kg Magnesiumoxid-Pulver
in das Stahlbad einer mit Dolomit zugestellten Gießfanne in
einer Zeit von 10 min in einer Tiefe von ca. 2700 mm eingeblasen. Das Schmelzengewicht betrug 110 t. Nach dem Einblasen enthielt
die Schmelze 0,13 % C, 0,40 % Si, 1,45 % Mn, 0,024 % P, 0,00 7 % S und 0,045 % Al. In Dickenrichtung der aus diesem Material gewalzten Bleche wurden Brucheinschnürungen von 50 % und mehr gemessen.
einer Zeit von 10 min in einer Tiefe von ca. 2700 mm eingeblasen. Das Schmelzengewicht betrug 110 t. Nach dem Einblasen enthielt
die Schmelze 0,13 % C, 0,40 % Si, 1,45 % Mn, 0,024 % P, 0,00 7 % S und 0,045 % Al. In Dickenrichtung der aus diesem Material gewalzten Bleche wurden Brucheinschnürungen von 50 % und mehr gemessen.
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Claims (5)
1. Verfahren zum Einbringen von Erdalkali-Behandlungsmitteln
in eine Stahlschmelze, wobei die Stahlschmelze im desoxidierten oder im nichtdesoxidxerten Zustand in eine Gießpfanne mit
kieselsäurefreier Zustellung eingebracht und mit einer synthetischen, ebenfalls kieselsäurefreien Schlacke abgedeckt wird,
- und wobei die für die Behandlung erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmittel feinkörnig mit einem neutralen
Trägergas in die Stahlschmelze eingeblasen wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die für die Behandlung erforderliche Menge an Erdalkali-Behandlungsmittel im Mangel, d.h. mit
Überzeit, in die Stahlschmelze eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdalkali-Behandlungsmittel in einer Tiefe von mehr als 2000 mm,
vorzugsweise in einer Tiefe von etwa 2700 mm, in die Stahlschmelze eingebracht wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 in der Ausführungsform für nichtdesoxidierte Stahlschmelzen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erdalkali-Behandlungsmittel zumindest bis zur Beendigung der Desoxidation in die Stahlschmelze eingeführt
wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 in der Ausführungsform
für desoxidierte Stahlschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß
das Erdalkali-Behandlungsmittel zumindest bis zur Erreichung eines Entschwefelungsgrades von 60 % in die Stahlschmelze
eingeführt wird.
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5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erdalkali-Behandlungsmittel scwohl zur Desoxidation
als auch zur Reinigung in die Stahlschmelze eingeführt wird.
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