DE2521202A1

DE2521202A1 - Verfahren zum herstellen von phosphorarmem stahl durch sauerstoff-frischen

Info

Publication number: DE2521202A1
Application number: DE19752521202
Authority: DE
Inventors: James White
Original assignee: LAFARGE FONDU INTERNATIONAL SA; Lafarge Fondu International SA
Current assignee: LAFARGE FONDU INTERNATIONAL SA; Imerys Aluminates SA
Priority date: 1974-05-15
Filing date: 1975-05-13
Publication date: 1975-11-27
Also published as: FR2271293B1; US4010027A; CA1063807A; AU8115175A; DE2521202C3; IT1035730B; ZA753052B; YU124575A; DE2521202B2; FR2271293A1; SE7505558L; ATA368475A; SE427565B; BE865321Q; YU39468B; GB1508024A; JPS5515527B2; JPS5129312A

Description

der Firma LAFARGE FONDU INTERNATIONAL, 157 Avenue Charles de Gaulle, F - 92521 Neuilly sur Seine

betreffend:

"Verfahren zum Herstellen von phosphorarmem Stahl durch Sauerstoff-Frischen"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von phosphorarmem Stahl durch Sauerstoff-Frischen einer Roheisenschmelze. Derartige Verfahren sind unter den Bezeichnungen L.D.Verfahren, LD-AC-Verfahren, Kaldo-Verfahren, OLP-Verfahren u.a. seit etwa einem Vierteljahrhundert bekannt und gewinnen zunehmend an Bedeutung.

Bei diesen Verfahren wird reiner Sauerstoff mit Hilfe einer Lanze auf ein flüssiges Schmelzbad geblasen derart, daß die Verunreinigungen des Metalls oxidiert und eliminiert werden. Man setzt seit langem der Schmelze eine bestimmte Quantität an Kalk (CaO) als Schlackenbildner zu. Hinsichtlich des Wortes "Schlackenbildner" ist anzumerken, daß dieser Ausdruck oder auch der Ausdruck Schlacke häufig in sehr unterschiedlicher Weise interpretiert wird, so daß hier Mißverständnissen vorgebeugt werden soll. In den leeren Konverter werden Kalk (CaO) plus ein Flußmittel (CaF₃, Bauxit etc.) und schließlich das flüssige Roheisen eingesetzt. Diese Gesamtheit (CaO + Flußmittel), das sich mit den Verunreinigungen der Schmelze verbindet, bildet dann die Schlacke. Deshalb wird der Zuschlag (CaO + Flußmittel), der selbst nicht die Schlacke ist, sondern sie nur bildet, als Schlacken-

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bildner bezeichnet; manche Autoren bezeichnen jedoch dieses Gemisch (CaO, Flußmittel) bereits als Schlacke (dies ist nämlich in den noch zu nennenden, denStand der Technik repräsentierenden Druckschriften der Fall, worauf gleich hier hingewiesen werden mag); im folgenden werden daher nur die Ausdrücke "Schlackenbildner" oder "Zuschlag" verwendet. Im angelsächsischen Schrifttum verwendet man "slag" oder "self-forming slag" in bestimmten Fällen, was manchmal mit "Schlacke" oder "Schlackenbildner" oder "selbstbildende Schlacke" bezeichnet wird. Nach Beendigung des Frischens wird die aufschwimmende Masse abgestochen, welche nachher mit Recht als "Schlacke" bezeichnet wird.

Eine der wichtigsten Rollen des Schlackenbildners besteht darin, die Ausscheidung von Phosphor durch Bildung von Calziumphosphat zu erleichtern, das in dem Schlackenbildner löslich ist. Daher ist es wichtig, daß der Schlackenbildner eine möglichst hohe Konzentration an CaO aufweist. Leider mußte man jedoch feststellen, daß der Kalk, der bei Betriebstemperatur fest ist, nämlich bei etwa 1650° C, die Tendenz hat, Verbindungen, wie 3 CaO . SiO₂ oder 2 CaO . SiO_ zu bilden, die ebenfalls Feststoffe sind, welche jedes CaO-Partikel in dem Schlackenbildnerbad isolieren derart, daß die flüssige Ii Phase des Schlackenbildners an CaO ungesättigt sein kann und damit eine verringerte Wirksamkeit für den Austrag von Phosphor besitzen mag.

Dieser Nachteil kann behoben werden, indem man entweder den Anteil an Kalk vergrößert, der jedoch dann die Rolle einer inerten Charge spielt, welche den Wirkungsgrad des Frischens herabsetzt, oder indem man den Kalk in sehr fein verteilter Form zusetzt, was jedoch zu anderen Schwierigkeiten führt (Notwendigkeit des Vorbrechens, Absorption von Feuchtigkeit des Brandkalks, Entwicklung von Stabub etc.), oder indem man die Zeit des Frischens erhöht, was nachteilig ist, weil die Anzahl der Konverter Chargen sich verringert und der Sauerstoff verbrauch steigt, et oder indem man schließlich ein Flußmittel zusetzt, wie Calziumborate

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(Colemanit) oder Flußspat, in dem sich die gebildeten Silikate lösen, was jedoch den Nachteil hat, daß dieses Flußmittel kostspielig ist und unerwünscht ist im Hinblick auf die Schaden,

- 3a -

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die an den feuerfesten Materialien hervorgerufen werden, und im Hinblick auf die Risiken der Pollution der Atmosphäre durch das enthaltene Fluor.

oder die Borate Man hat, um die FluorverbindungenYzuasetzen, vorgeschlagen,

Al O, und Eisenoxide zu verwenden. Der Grund dafür liegt darin, daß diese Oxide als Flußmittel für den Kalk bei der Stahlherstellungstemperatur (etwal65O° C) wirken, und demgemäß die Lösung des CaO in dem Schlackenbildner erleichtern und andererseits die Quantität an CaO vergrößern, welche in dem Schlackenbildner vor der Sättigung lösbar ist.

Mit den normalen Zusammensetzungen des Schlackenbildners verhindern diese Zuschläge allerdings nicht die oben erwähnte Bildung von festen Calziumsilikaten in dem Grenzbereich Kalk-Schlackenbildner. Dieser Nachteil kann vermieden werden durch den Zusatz von großen Quantitäten an Al₃O₃ und Fe₃O₃, doch ist diese Lösung nicht wünschenswert, weil sie eine erhebliche Vergrößerung der Schlackenbildnermasse mit sich bringt.

Die Erklärung dieser Phänomene ergibt sich aus der Untersuchung der Phasendiagramme, die für die Systeme CaO - Al₃O₃ SiO₂ und CaO - (Eisenoxide)-SiO₃ veröffentlicht wurden. In diesen Systemen wird bis zu hohen Werten des Verhältnisses Al₂O₃/SiO₂ und (Eisenoxiden)/SiO₃ der Schlackenbildner, wenn er CaO bei der Temperatur des Stahlfrischens löst, nicht mit CaO gesättigt, sondern mit 3 CaO.SiO₃ oder 2 CaO.SiO₃, welche beides Feststoffe sind, wobei das gebildete Silikat abhängt von den Werten der oben erwähnten Verhältnisse. Um diesen Effekt zu vermeiden, ist es notwendig, daß die Gewichtsverhältnisse Al₂O₃/SiO₂ und (Eisenoxide)/SiO₃ oberhalb von 70/30 bzw. 79/21 liegen. Unter diesen Bedingungen sind die gesättigten Schlackenbildner im Gleichgewicht mit CaO und die vorerwähnten festen

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.5.

Silikate treten nicht auf. Sobald Al₂O₃/SiO₂ = 70/30 und (Eisenoxid)/SiO₂ = 79/21, beträgt der Gehalt an CaO der gesättigten Schlackenbildner bei 1650° C 64 Gew.-% bzw. 55 Gew.-%, d.h., daß die Gewichte an Schlackenbildner etwa 9,8 bzw. 9,5 mal größer sind als das Gewiht des Siliziumoxids, das sie enthalten, und daß das Verhältnis (Gewicht an Schlackenbildner)/(Gewicht an Siliziumoxid) gleichzeitig steigt wie das Verhältnis Al₃O₃/ SiO₂ und (Eisenoxid)/SiO₂.

Bei der Untersuchung der Verhältnisse zwischen den Phasen des Systems CaO-MgO-Al-O₃-(Eisenoxid)-SiO₂ hat man in überraschender Weise gefunden, daß, sobald das Gewichtsverhältnis MgO/R₂O₃ (wobei R₂°3 ^n;*-^er ^Ie Summe Al₃O₃ + Eisenoxid bezeichnet) unterhalb von etwa o,65 liegt, der maximale Wert des Gewichtsverhältnisses R₂O₃/SiO₂, für den der Schlackenbildner im Gleichgewicht mit festem CaO bei 1650° C ist, erhöht werden kann, bis oberhalb 0,8 und daß das Gesamtgewicht des Schlackenbildners, das nur sehchsmal größer wird als das Gewicht des Siliziumdioxids, verringert werden kann.

Die Verwendung von Schlackenbildnern, welche diese Werte für das Verhältnis MgO/R₂O₃ aufweisen, hat darüber hinaus den Vorteil, daß, sobald diese Schlackenbildner mit CaO gesättigt sind, sie nahe der MgO-Sättigung sind, und infolgedessen relativ wenig korrodierend wirken auf die feuerfesten Auskleidungen aus Dolomit und Magnesit, wie sie üblicherweise bei diesem Verfahren vorgesehen werden.

Hier ist klarstellend darauf hinzuweisen, daß die Verhältnisse der Konzentration, die oben angegeben wurden, sich auf den geschmolzenen Schlackenbildner am Ende des Frischvorgangs beziehen, weil dies der Augenblick ist, daß seine Aktivität für die Ausscheidung der Verunreinigungen am größten sein muß. Vorher vorbereitete Zuschläge, wie in den FR-PSen 2 oo5 176 und 2 o77 587 beschrieben, deren ursprüngliche Zusammensetzung sich den oben angegebenen Bedingungen nähert, können zu Schlackenbildnern führen, deren Endzusammensetzung sehr abweichend sein kann,

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— © —

ft.

und diesen Bedingungen nicht genügen, wobei die Abweichung sowohl von der Zusammensetzung des Metalls wie auch vom Verhältnis zwischen Schlackenbildnergewxcht und Metallgewicht abhängt.

Die vorliegende Erfindung erlaubt es, einen flüssigen Schlackenbildner zu erhalten, der die oben angegebenen Bedingungen erfüllt.

Diese Geschwindigkeit des Aufschmelzens des Schlackenbildners, der die vorerwähnten Kennwerte besitzt, hat den Vorteil, daß man einen homogenerenSchlackenbildner erhält und damit die Blockierzeit der Reaktionen infolge Vorhandensein fester Silikate durch eine Vergrößerung der Reaktionskxnetik verringert, was die Folge hat, daß die Frischzeit sich verringert, der Sauerstoff verbrauch sinkt und die Abnutzung der feuerfesten Auskleidung ebenfalls verringert wird, weil die Kontaktzeit zwischen der flüssigen Schmelze und der feuerfesten Auskleidung selbst sich verringert.

Die Erfindung erlaubt es, die fluorhaltigen Zuschlgagsverbindungen bei den basischen Verfahren, bei denen der Phosphor während des Frischens ausgeschieden wird, zu verringern und gegebenenfalls ganz zu vermeiden.

Ein Vorteil der Schlackenbildner gemäß der Erfindung besteht darin, daß bei ihrer Zusammensetzung und insbesondere dank des Vorhandenseins von MgO, Al₃O₃, Eisenoxid die Aktivität der Eisenoxide in der Schmelze bei Beginn des Frischens stark vergrößert ist, was verhindert, daß eine zu große Quantität an Metall in den Schlackenbildner eindringt, und entsprechend die Ausbeute an Eisen bei dem Verfahren vergrößert, wie insbesondere in den nachfolgenden Beispielen 3 und 4 erkennbar.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Schlackenbildner, der immer gleichzeitig mit CaO und MgO gesättigt ist, viel weniger korrosiv wirkt als die üblichen

SG9848/08Q0 - ⁶ -

Schlackenbildner bei Magnesiumoxidauskleidungen oder Dolomitauskleidungen, wie sie bei L.D.-Konvertern häufig eingesetzt sind.

Darüber hinaus verringert die Herabsetzung oder Vermeidung der Verwendung von Flußspat in dem Zuschlag die Kosten des Verfahrens und die Schwierigkeiten, die auf der zunehmenden Seltenheit von Flußspat beruhen, während zugleich die atmosphärische Pollution, hervorgerufen durch die Emission von Fluorverbindungen beim Frischen, herabgesetzt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß der Metallschmelze vor Beginn des Frischens ein Zuschlag zugesetzt wird mit einer Zusammensetzung, die so festgelegt ist, daß man am Ende des Frischens eine Schlacke erhält mit einer Schlacke folgender Zusammensetzung:

CaO 4o - 60 %

SiO₂ 5 - 25 %

MgO 2,5 - 15 %

Al₂O₃ 5 - 25 %

Eisenoxide (in Fe₃O₃ enthalten) Io - 35 %

P₃O₅ o,5 - 10 %

mit: MgO/R₂O₃ unter o,65

R₂O₃/SiO₂ + P₃O₅ oberhalb 0,8, wobei R₂O₃ die Summe

aus Al₃O₃ + Eisenoxiden definiert,

MgO/SiO₂ zwischen o,3 und o,7

Al₂0₃/Eisenoxide zwischen o,l und 3 und vorzugsweise

zwischen o,15 und 2,5

Die Schlackenbildner mit sechs Bestandteilen in Gehalten wie oben angegeben wurden bisher nicht unter dem Gesichtspunkt des Sauerstoff-Frischens von Stahl untersucht, aber die Arbeiten der Erfinder vorliegender Erfindung haben in überraschender Weise gezeigt; daß während der Bildung das System eine Schmelzfähigkeit und Schmelzflüssigkeit beibehält, die sehr befriedigend sind, und eine besondere Wirksamkeit entfaltete für die Herstellung von

phosphorarmen Stählen. 509848/0800 a

— ba —

■ΐ.

Vorzugsweise erhält man die Schlackenbildner, indem man in den Konverter auf das Schmelzbad während des Frischens eine Charge einsetzt, welche man durch Mischen, durch Agglomerieren, durch Sintern oder durch Aufschmelzen nach gemeinsamem Brechen von natürlichen oder künstlichen Produkten erhält.

Unter den natürlichen Rohstoffen sind zu nennen:

Bauxite, welche Al₃O₃ ^Feo°3 enthalten,

Kalkmineralien, welche CaCO- enthalten, Dolomite, welche MgCO₃ CaCO₃ enthalten,

Giobertite, welche MgCO₃ enthalten, und

hematitische Eisenmineralien, welche Fe₃O₃ enthalten.

Unter den künstlichen Rohstoffen braucht nur als besonders vorteilhaft der Tonerdezement, wie Tonerdeschmelzzement, genannt zu werden, dem nur entsprechende Mengen an CaO und MgO zugesetzt zu werden brauchen, welche ebenfalls bei industriellen Verfahren anfallen, um die entsprechende Zusammensetzung zu erzielen.

Die Zusammensetzungen des Zuschlags müssen berechnet werden, damit sich ein Schlakckenbildner der oben definierten Zusammensetzung ergibt; sie hängen natürlich ab von dem Gehalt an Verunreinigungen (Si, P, Mn, S, C ...) der zu frischenden Schmelze, sowie von dem Verhältnis: Gewicht des Schlackenbildners (Gesamtgewicht des zugeführten Eisens),das so klein wie möglich sein sollte.

Der Gehalt an Verunreinigungen der Roheisenschmelzen ändert sich in hohem Maße und hängt im wesentlichen ab von der Qualität der Mineralien und der Art der Verarbeitung. Unter Berücksichtigung der üblichen Gehalte an Si, P, Mn, C für die gegenwärtig verarbeiteten Roheisen, nämlich:

% C zwischen 4 und 5

% Si zwischen i,3 und 1,5

% P zwischen o,o5 und o,3o

% Mn zwischen ό,ΐο und o,9 etc.

- 6b -

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und unter der Annahme eines Verhältnisses Schlackenbildnergewicht : Gesamtgewicht an zugeführtem Eisen zwischen o,l und o,2, wobei das Gesamtgewicht an zugeführtem Eisen sowohl das Gewicht der Schmelze plus das Gewicht des Schrotts und sonstiger Abfälle usw. einzusetzen ist, ist es möglich, die Zusammensetzung des Zuschlags zu bestimmen, die im Falle der beiden oben erwähnten Roheisen sein wird:

% CaO zwischen 4o und 85

₃ zwischen 10 und 27
₂ zwischen o,5 und 5
% Eisenoxid zwischen o,5 und 25
% MgO zwischen 5 und 17

Für jede Zusammensetzung der zu frischenden Roheisenschmelze und für jedes Verhältnis Schlackenbildenergewicht/Gesamtgewicht des zugeführten Eisens ist es einfach, die Zusammensetzung des Zuschlags zu berechnen, damit man den Schlackenbildner erhält, der oben beschrieben wurde.

Die erhaltene Schlacke weist wegen des Kalkgehaltes Eigenschaften auf, die sie als hydraulisches Bindemittel geeignet erscheinen lassen. Sie kann allein verwendet werden oder im Gemisch mit anderen bekannten Bindemitteln, wie Portlandzement oder Tonerdeschmelzzement oder Calziumsulfaten. Infolge des Gehaltes an Magnesiumoxid ist sie besonders geeignet für Straßenbeläge und analoge Arbeiten.

Unter den nachfolgenden Beispielen soll vor allem auf Vergleichsversuche zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren und bekannten Verfahren eingegangen werden. Nachfolgend werden im einzelnen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Beispiel 1

Es soll ein Sauerstoff-Frischen einer Schmelze folgender Zusammensetzung vorgenommen werden:

- 6c -

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C = 4,53 %

P = o,o8 %

Si = 1,14 %

Mn = ο,26 %

S = o,o23 %

mit Hilfe des L.D.-Verfahrens und unter Verwendung einerseits der bisher üblichen Schlackenbildner und andererseits der Schlackenbildner gemäß der Erfindung.

A. Frischen mit bekannten Schlackenbildnern

t Schmelze der oben erwähnten Zusammensetzung werden in einen L.D.-Konverter bei 1350 C eingesetzt; nach Beginn des Frischens werden 15,7 t Kalk plus Dolomit, 1,5 t Flußspat und o,5 t Bauxit eingesetzt, und man erhält 3o t Schlacke der Zusammensetzung:

SiO₂	16,3
P₂O₅ =	1,22
Eisenoxide	= 3o %
CaO	47,28
MgO	= 4,5
^A12°3 ■	o,7

sowie 190 t Stahl der Zusammensetzung:

C = o,o55 %

P = o,ol4 %

Mn = o,19o %

S = o,ol7 %

Schlackenbildnergewicht _ ,- Stahlgewicht

6d -

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B. Frischen mit Schlackenbildnern gemäß der Erfindung:

1) 200 t flüssigem Roheisen werden 15,4 t eines Gemisches der folgenden Zusammensetzung,ausgedrückt in Oxiden, zugesetzt:

CaO = 71 % Al₂O₃ = 18 %

MgO = 9 %

SiO₂ = ο	,5 %
Eisenoxide 1	,5 %
Man erhält 26 t	eines Schlackenbildners der Zusammensetzung
SiO₂ 18,8	%
P₂O₅ 1,4	*
Eisenoxide	2o %
Al₂O₃ 11 %
CaO 42,7	%
MgO 6,1	%

sowie 190 t Stahl der Zusammensetzung:

C o,o55

S o,ol7

P o,ol4

Mn o,19o

Das Verhältnis Schlackenbildnergewicht/Gesamtgewicht des zugeführten Eisens betrafgt o,13, d.h. eine Einsparung von 15 % bei gleicher Ausbeute an Stahl.

2. 200 t Schmelze der angegebenen Zusammensetzung werden 12,94 t eines Gemisches folgender Zusammensetzung zugesetzt:

CaO 75,4 % Eisenoxid l,o %

MgO 12 % SiO₂ o,6 %

Al₂O₃ 11 %

Man erhält 26 t Schlacke der Zusammensetzung:

- 6e -

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SiO₂ 18,8 % P₂O₅ 1,4 % Eisenoxide 28 % Al₂O₃ 5 % CaO 4o,3 % MgO 6,5 %

sowie 190 t Stahl der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel A; man erkennt demgemäß, daß bei dem Verhältnis Schlackengewicht/ zugeführtem Eisengewicht und konstantem Stahlgewicht/zugeführtem Eisengewicht das Verhältnis des Gewichts der mineralischen Zuschläge zu dem Gewicht des zugeführten Eisens um 16 % gesenkt ist.

3. 200 t zu ftischendem Roheisen werden 16,8 t eines Gemisches der Zusammensetung zugeführt:

CaO 59	%	18 %
MgO 8	%	1,4 %
Al₂O₃ Io,	,5 %	28 %
Eisenoxide	22 %	6,5 %
SiO₂ ο,	,5 %	4o,l %
Man erhält am Ende des FrischVorgangs 26 t einer Schlacke der	6,ο %
Zusammensetzung:
SiO₂
P₂O₅
Eisenoxide
Al₂O₃
CaO
MgO

sowie 193 t Stahl der Zusammensetzung

C	o,o5
S	o,ol7
P	o,ol3
Mn	o,21.

- 6f -

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- of -

Die Stahlausbeute ist um 1,5 % erhöht im Verhältnis zu dem bisherigen Wert.

4. 200 t zu frischendem Roheisen werden 18 t Zuschlag der folgenden Zusammensetzung zugesetzt:

CaO	65	%
MgO	Io	%
^A12°3	17	%
Eisenoxide	7
SiO₂	1

Man erhält am Ende des Frischens 26 t Schlacke der Zusammensetzung:

SiO₂	18,8
^P2°5	1,4
Eisenoxide	15
CaO	45,5
MgO	7,3
Al₂O₃	12

sowie 192 t Stahl mit identischer Zusammensetzung, wie im Beispiel B₃. Man verbessert demgemäß die Ausbeute an Stahl um 1 %.

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Beispiel, ²

Man stellt ein Gemisch Ml her durch gemeinsames Brechen von 37,4 t Bauxit, der in Gew.-% enthält:

Al₃O₃ 50

Fe₃O₃ 25 SiO₂ 3,5

TiO₂ 1,5

CaO ο, 5

t Dolomit, das in Gew.-% enthält:

CaCO₃ 51

MgCO₃ 44

t Kalkstein mit 85 Gew.-% CaCO₃.

Nach dem gemeinsamen Brechen wird das Gemisch bei etwa C gesintert und dann auf eine Granulometrie oder Korngrößenverteilung bei etwa 20 mm gebracht, wobei die Partikel, die kleiner als 8 mm sind, ausgeschieden werden. Die Zusammensetzung des Gemisches ist:

CaO 63,5 %

Al₃O₃ 18,7 %

SiO₂ 1,4 %

Fe₂O₃ 9,52%

MgO 6,3 %

TiO₀ 0,6 %

Man setzt in einen L.D.-Konverter Io4 t Roheisenschmelze der folgenden Zusammensetzung ein:

C 4,0 %

Si o,5 %

Mn 0,6 %

P o,4 %

S o,o5 % ■

Rest i Eisen - 8 -

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Man setzt 41 t Eisenschrott zu und nach drei Minuten 7 t des Gemisches Ml, das oben beschrieben wurde.

Nach fünf Minuten beginnt man mit dem Sauerstoffblasen, das 20 Minuten dauert, und während welchem man allmählich 3,5 t des Gemisches Ml zusetzt. Bei Beendigung des Frischens erhält man einen Stahl, der folgende Verunreinigungen aufweist:

C o,o55 %

Si o,o5 %

Mn o,ol2 %

P o,ol4 %

S o,ol7 %

sowie 15 t Schlacke der Zusammensetzung:

CaO	45,3 %
Al₂O₃	14,3 %
SiO₂	lo,8 %
Fe₂O₃	7,2 %
MgO	5,ο %
MnO	7,6 %
^P2°5	3,5 %
Beispiel 3

Man bereitet in der gleichen Weise,wie in Beispiel 1 für das Gemisch Ml angegeben, ein Gemisch M2 der Zusammensetzung

CaO 55 %

Al₂O₃ 28,7 %

Fe₃O₃ lo,2 %

MgO 6 %

zu. Man setzt in einen L.D.-Konverter 110 t flüssigen Roheisens ein, mit der Zusammensetzung:

C 4,o %

Si l,o %

Mn 0,6 %

509848/0800 " ⁹ "

P ο,Ι %

S ο,ο5 %

Rest: Eisen

sowie 40 t Schrott, wonach 3 Minuten später 9 t des Gemisches M2 zugeschlagen werden. Nach 5 Minuten beginnt man mit dem Sauerstoffblasen, das 30 Minuten anhält, und wobei allmählich 5 t des Gemisches M2 zugeschlagen werden.

Nach Beendigung des Frischvorganges erhält man 140 t Stahl, der Verunreinigungen enthält wie folgt:

C < o,o55 % Si o,o5 %

P o,oo6 %

Mn ζ ο,öl %

S < o,o2 %

sowie 18 t Schlacke der Zusammensetzung:

CaO 43,3 %

Al₃O₃ 23,o %

Fe₂O₃ 11,1 %

SiO₂ 8,4 %

MgO 4,2 %

Beispiel 4

Man stellt ein Gemisch M3 her durch gemeinsames Brechen von 100 t eines Tonerdeschmelzzementes mit der Zusammensetzung in Gew.-%

CaO 38

Al₂O₃ 38,5

Fe₂O₃ 11
FeO 4.ο

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MgO l,o

SiO₂ 3,1

SO₃ weniger als 1 metallisches Eisen(^purenj[ - 10 -

t Dolomit mit 51 Gew.-% CaCO₃ und 44 Gew.-% MgCO₃, t Kalkstein mit 85 % CaCO-. Nach gemeinsamem Brechen wird das Gemisch bei etwa 1250° C gesintert und dann auf eine Granulometrie bei etwa 20 mm gebracht, wobei Partikel kleiner als 8 mm ausgeschieden werden. Die Zusammensetzung ist:

CaO 56,8 %

Al₂O₃ 25,2 %

Fe₃O₃ 9,8 %

MgO 6,1 %

SiO₂ 2 %

plus verschiedene Verunreinigungen (TiO₂ ^etc·)

Man setzt in einen L.D.-Konverter 110 t flüssiges Roheisen ein, das enthält:

C 4,o %

Si l,o %

Mn 0,6 %

P ο,Ι %

S o,o5 %

sowie 30 t Schrott und setzt nach 3 Minuten 10 t des Gemisches M3 zu. Nach 5 Minuten beginnt man mit dem Sauerstoffblasen, das 30 Minuten anhält, wobei allmählich 5 t des Gemische M3 zugesetzt werden.

Man erhält bei Beendigung des Frischvorganges 145 t Stahl mit folgenden Beimengungen:

C £ o,o5 %

Si Spuren

P ζ ο,öl %

Mn ¹Co,öl %

S <o,o2 %

sowie 13 t Schlacke der Zusammensetzung:

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- 11 -

CaO 42 %

Al₂O₃ 22 %

Fe₂O₃ 12 %

SiO₂ 9 %

MgO 6 %

(Patentansprüche)

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Claims

■ 1%·

Patentansprüche

\1) J Verfahren zum Herstellen von phosphorarmem Stahl durch Sauerstoff-Frischen einer Roheisenschmelze in Gegenwart von Schlackenbildnern, die Kalk, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumoxid und Eisenoxid umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß dem flüssigen Metall zu Beginn des Frischens ein Zuschlag zugesetzt wird, dessen Zusammensetzung so bemessen ist, daß sich nach Beendigung des Frischens eine Schlacke jäer folgenden Zusammensetzung ergibt:

CaO 4o - 60 %

SiO₂ 5 - 25 %

MgO 2,5 - 15 %

O₃ 5 - 25 %

Eisenoxide (in Fe₃O₃ enthalten) Io - 35 %

P₂O₅ o,5 - Io %

wobei MgO/R₂O₃ kleiner als o,6S ist, R₂O₃/SiO₂ + P₃O₅ oberhalb 0,8 ist mit R₃O₃ für die Summe von Al₃O und Eisenoxiden, MgO/SiO₂ zwischen o,3 und o,7 liegt, und Al₃O₃ /Eisenoxide zwischen o,l und 3 liegt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlacke eine Zusammensetzung aufweist, bei der das Verhältnis Al₂0₃/Eisenoxide zwischen o,15 und 2,5 liegt.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zuschlag durch Brechen und Sintern gewonnen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erneutes Brechen auf eine definierte·Granulometrie des gesinterten Gemischs vorgesehen ist.
4) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Zuschlag durch mindestens teilweises Aufschmelzen eines Gemenges gewonnen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene Zuschlag auf eine definierte Granulometrie gebrochen wird.

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5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag durch Agglomeration und leichte Calcination eines Gemischs aus hydraulischem Tonerdezement mit entsprechenden Quantitäten an Kalk und Magnesiumoxid gewonnen
6) Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag auf eine Granulometrie zwischen etwa 4 und etwa 40 mm Korngre ße gebracht wird.
7) Anwendung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche zur gleichzeitigen Herstellung eines phosphorarmen Stahls und eines hydraulischen Bindemittels.

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