DD214389A1 - Verfahren zur behandlung von fluessigstahl mit gasfoermigen medien - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung verfolgt das Ziel, bei einer dem Blasprozess im Konverter folgenden Spuelgasbehandlung des Fluessigstahls in der Giesspfanne ein hoeheres Legierungsausbringen, eine bessere Legierungsverteilung, ein bessere Angiessverhalten, bessere und gleichmaessige Werkstoffeigenschaften sowie ein hoeheres Blockstahlausbringen zu erreichen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, fluessige Stahlschmelzen ausserhalb des Schmelzaggregats einer Spuelbehandlung mit einem speziell zusammengesetzten gasfoermigen Medium zu unterziehen. Das Spuelmedium besteht aus einem Stickstoff-Sauerstoffgemisch mit Konzentrationsanteilen von 79-96% Stickstoff und 21-4% Sauerstoff, vorzugsweise mit Konzentrationsanteilen von 88-96% Stickstoff um 12-4% Sauerstoff.Die Spuelbehandlung erfolgt bei einem Spuelgasdruck von 150-500kPa, vorzugsweise bei einem Spuelgasdruck von 200-300kPa. Waehrend des Spuelvorgangs wird der Spuelgasdruck in der Form variert, dass zu Beginn des Spuelens ein hoeherer Spuelgasdruck(250-300kPa) und im letzten Drittel der Spueldauer ein niedriger Spuelgasdruck (150-200kPa) eingestellt wird. Bei der Sauerstofferzeugung anfallendes Restgas, das der vorgenannten Zusammensetzung entspricht, kann als Spuelmedium eingesetzt werden.
Description
(Titel der Erfindung
Verfahren zur Behandlung von FLüssigstahl mit gasförmigen Medien
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von !Flüssigstahl, insbesondere von Flüssigstahl aus bodenblasenden Sauerstoffkonvertern, mit gasförmigen Medien außerhalb des Konverters bzw. Schmelzaggregats zur Ver-
ί .' - ,.·.. . . .
j besserung des Legierungsausbringens und der Stahlqualität* Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Zur Spülgasbehandlung von Flüssigstahl außerhalb des Schmelzaggregats, beispielsweise in Gießpfannen, liegen mehrere Veröffentlichungen vor· Eine ausführliche Beschreibung Über dafür entwickelte Verfahren und Anlagentechnik ist in dem Bericht der Ständigen Kommission des RGW für Schwarzmetällurgie mit dem Titel "Verfahren zur Verbesserung der Stahlqualität und Erhöhung des Ausbringens außerhalb des Ofens" vom Januar 1978 enthalten. In diesem Bericht wird bestätigt, daß durch eine Spülgasbehandlung des flüssigen Stahls in der Gießpfanne Qualitätsverbesserungen und ökonomische Vorteile erreichbar sind« Diese lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- Beschleunigung der Desoxydationskinetik als Folge der besseren Durchmischung des Stahls
- Bessere Abscheidung nichtmetallischer Einschlüsse
- Homogenisierung der flüssigen Stahlschmelze.
Alle in dem vorgenannten Bericht angeführten lösungswege beinhalten die Anwendung inerter Gase zur Erzielung der Spüleffekte. Als verwendbare Spülmedien werden in dem RGW-^Bericht ausschließlich Argon und Stickstoff genannt»
Auch in der DE-OS 2 253 630 wird als Spülgas ein neutrales oder inertes Gas angeführt, das die Aufgabe hat, eine gleichmäßigere Verteilung von Pfannenzusätzen als Spülgas zu ermöglichen·
In der DE-OS 2 419 070 wird ein Verfahren zur Herstellung von Stahl mit verbesserten Zähigkeiteeigenschaften beschrieben. Dieses Verfahren beinhaltet das Einblasen von Kalzium-Silizium mit einem nicht näher beschriebenen Trägergas. Dazu sind aufwendige Injektionseinrichtungen erforderlich. Die erreichbaren Effekte werden durch hohe Materialkosten für das einzublasende feinkörnige Kalzium-Silizium beeinträchtigt.
Eine weitere Offenlegungsschrift DE-OS 1 924 403 bezieht sich auf das Einblasen von Spülgas in Form von Ar2, N2, CIo, CGI. oder CF* unter Beachtung bestimmter geometrischer Bedingungen»
Schließlich beziehen sich Veröffentlichungen in der Fachzeitschrift "Neue Hütte", 22 (1977) 4, Seite 217 - 222, auf die Inertgasspülung von 200 t- bzw. 80 t - Schmelzen aus dem SM-Ofen. Als erreichbare Vorteile werden bessere Vergießbarkeit, Homogenisierung und Legierungseinsparungen ausgewiesen. Auch in diesen Veröffentlichungen werden als einsetzbare Spülgase Argon und Stickstoff genannt»
Alle angeführten Verfahren haben den Nachteil aufzuweisen, daß kostenaufwendige Inertgase, wie Argon und Stickstoff, als Spülmedien eingeblasen werden und zusätzliche Einrichtungen für Transport und Speicherung erforderlich sind«
Weitere IJachteile sind darin zu sehen, daß die Abstichschlacke entfernt werden muß und spezielles Feuerfestmaterial für die Pfannenzustellung notwendig ist» Dadurch entstehen beträchtliche Zusatzkosten·
Ziel der Erfindung
Die Erfindung verfolgt das Ziel, bei einer dem Blasprozeß im Konverter folgenden Spülgasbehandlung des Plüssigstahls in der Gießpfanne ein höheres Mangan-Ausbringen, eine bessere Legierungsverteilung, ein besseres Angießverhalten, bessere und gleichmäßigere Werkstoffeigenschaften sowie ein höheres Blockstahlausbringen zu erreichen»
Dag_Wegen der Erfindunp"
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flüssige Stahlschmelzen außerhalb des Schmelzaggregats, beispielsweise in Gießpfannen,einer Spülbehandlung mit einem speziell zusammengesetzten reaktionsträgen gasförmigen Medium zu unterziehen« Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für die Spülbehandlung als Spülgas ein Stickstoff,- Sauerstoffgemisch mit verhältnismäßig geringem Säuerstoffanteil eingebläsen wird· Es wurde gefunden, daß im Gegensatz zu bekannten Lösungen, die die Verwendung technisch reiner Inertgase als Spülmedien voraussetzen, auch sauerstoffhaltige Spülgasgemische einsetzbar sind, wenn bestimmte technologische Bedingungen eingehalten werden« So wird erfindungsgemäß ein gasförmiges Stickstoff Sauerstoff - Gemisch mit Konzentrationsanteilen von 79 96 % Stickstoff und 21 - 4 % Sauerstoff als Spülgas verwendet, wobei vorzugsweise Konzentrationsanteile von 88 '96 % Stickstoff und 12 - 4 % Sauerstoff eingehalten werden« Die Spülbehandlung erfolgt bei einem Spülgasdruck von 150 500 kPa, vorzugsweise bei einem Spülgasdruck von 200 300 kPa und mit einer Spülgasmenge von 10 - 60 l/t Flüssigstahl,, wobei der Spülgasdruck während des Spülens variiert wird. Die Variierung des Spülgasdruckes erfolgt in der Form, daß zu Beginn des Spülens ein höherer Druck, beispielsweise 250 - 300 kPa, eingestellt und der SpülVorgang mit einem geringen Druck in Höhe von 150 - 200 kPa abgeschlossen wird«
Die erfindungsgemäße Lösung schließt ein, daß in Sauerstofferzeugungsanlagen anfallende Stickstoff-Sauerstoff-Gemische mit den definierten Konzentrationen an Stickstoff und Sauerstoff^ die unter der technischen Bezeichnung "Restgas" bekannt sind, bei Einhaltung der vorgenannten Spülparameter ohne nachteilige Auswirkungen auf die Stahlqualität zum Spülen von flüssigem Stahl angewendet werden.
Ausführungsbeispiel .
In einem bodenblasenden Sauerstoffkonverter wurde eine Autoraatenstahlcharge der Stahlmarke 9 S Mti 28 mit folgender Richtanalyse erzeugt:
* 0,14 % G .« 0,05 % Si 0,90 - 1,30 % Mh = 0,100 % Έ 0,240 - 0,320 % S
Der Einsatz bestand aus 22 t flüssigem Thomas-Roheisen und 5 t Schrott. Wach Beendigung des Blasprozesses erfolgte eine Temperaturmessung, die mit 1943 K den technologischen Anforderungen entsprach. Anschließend wurde eine Stahlvorprobe entnommen und analysiert· Die Vorprobenanalyse ergab 0,^5 % Mn, 0,052 % P und 0,030 % S. Danach wurde die flüssige Schlacke über die Konvertermündung abgekippt» Die im Konverter verbliebene Restschlacke wurde anschließend mit Kalk abgesteift, um ein Mitlaufen der Schlacke beim Abstechen des Stahls zu vermeiden. Nach Bereitstellung des Gießwagens wurde abgestochen. -Während des Abstichs erfolgte die Zugabe von 360 kg Ferro-Mangan carbure und 86 kg Schwefel bei ca. 1/4 Pfannenfüllgrad, Im Gegensatz zu ungespülten Chargen erfolgte kein Ferro-Mangan-Zusatζ in den Konverter. Das gesamte Ferro-Mangan wurde in die Pfanne zugegeben.
Nach Beendigung des Abstiches erfolgte der Transport des Plüssigstahls mittels Gießwagens zum Spülstand. Die Transportzeit betrug 30 Sekunden. Vor Beginn des Spülens erfolgte eine Messung der Stahltemperatur mittels Tauchlanze, Diese Messung ergab 1823 K. Daran anschließend erfolgte die Spülgasbehandlung mit einem Stickstoff-Sauerstoffgemisch (94 % N2, 6 % O2).
Die Spüldaüer betrug 2,5 Minuten bei einem Spülgasdruck von 300 kPa in den ersten beiden Dritteln und 200 kPa im letzten Drittel der Spülperiode. Der Spülgasverbrauch lag bei cae 625 1« Pur das Einblasen des Spülgases wurde eine feuerfest ummantelte Lanze benutzt· Ein Schlackenwechsel erfolgte nicht» Nach Abschluß der Spülbehandlung wurde erneut eine Temperaturmessung durchgeführt· Diese Messung ergab 1803 K* Anschließend wurde die Charge mittels Gießwagens in die Gießhalle gefahren und fallend in Kokillen des !Formats N 390 abgegossen· Die Analyse der Fertigprobe ergab folgende Zusammensetzung:
0,13 % C 0,01 % Si 1,02 % Mn
0,056 % P 0,285 % 5
Durch Wegfall der sonst erforderlichen Teillegierung im Konverter verminderte sich der zur Erreichung der geforderten Richtanalyse notwendige Ferro-Mangan-Zusatz unter vergleichbaren Bedingungen um 80 kg/Charge· Das Chargengewicht betrug 25 t Flüssigstahl· Die Charge wurde störungsfrei vergossen, die Gießpfanne zeigte nach beendetem Gießen keinerlei Ansätze»
Claims (4)
1. Verfahren zur Behandlung von Flüssigstahl mit gasförmigen Medien, insbesondere von Flüssigstahl aus bodenblasenden Sauerstoffkonvertern, gekennzeichnet dadurch, daß sauerstoffarme Stickstoff-Sauerstoff -Gemische zum Spülen von Flüssigstahl in Gießpfannen bei variiertem Spülgasdruck verwendet werden.
2. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß sauerstoffarme Stickstoff-Sauerstoff-Geraische mit einer Konzentration von 79 - 96 % Stickstoff und 21 - 4 % Sauerstoff, vorzugsweise mit einer Konzentration von 88 - 96 % Stickstoff und 12 - 4 % Sauerstoff bei einem Spülgasdruck von 150 - 500 kPa, vorzugsweise bei 200 - 300 kPa und einer Spülgasmenge von 10 - 60 l/t Flüssigstahl als Spülgase eingesetzt werden·
3♦; Verfahren nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der SpülVorgang mit einem höheren Spülgasdruck von 250 300 MPa begonnen und mit einem niedrigeren Spülgasdruck von 150 - 200 MPa abgeschlossen wird und der niedrigere Druck am Ende des SpülVorgangs mindestens 1 Minute beibehalten wird,
4· Verfahren nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Sauerstofferzeugung anfallendes Rest-; gas, vorzugsweise mit einer Konzentration von 88 - 96 % Stickstoff und 12 - 4 % Sauerstoff als Spülgas eingesetzt wird·
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|---|---|---|---|
| DD24972383A DD214389B1 (de) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | Verfahren zur behandlung von fluessigstahl mit gasfoermigen medien |
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Publications (2)
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| DD214389A1 true DD214389A1 (de) | 1984-10-10 |
| DD214389B1 DD214389B1 (de) | 1987-03-11 |
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| DD (1) | DD214389B1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3416489A1 (de) * | 1983-05-05 | 1985-03-28 | Akad Landwirtschaftswiss Ddr | Kassette fuer pflanzen und vorrichtung zum einlegen und entnehmen der pflanzen |
-
1983
- 1983-04-11 DD DD24972383A patent/DD214389B1/de not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
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| DD214389B1 (de) | 1987-03-11 |
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