DE898446C

DE898446C - Process for the dephosphorization of steel baths

Info

Publication number: DE898446C
Application number: DER4090D
Authority: DE
Inventors: Paul Girod
Original assignee: BERG und HUETTENBETR E AG F
Current assignee: BERG und HUETTENBETR E AG F
Priority date: 1938-02-16
Filing date: 1939-02-17
Publication date: 1953-11-30

Description

Verfahren zum Entphosphoren von Stahlbädern Es ist bekannt, daß man ein phosphorhaltiges Roheisen und phosphorhaltigen Stahl im Herdofen durch Behandeln mit einer basischen, desoxydierenden Schlacke entphosphoren kann. Die chemischen Umsetzungen zwischen Schlacke und Bad verlaufen bei diesem bekannten Verfahren aber sehr langsam und träge, so daß die Entphosphorung unter Umständen mehrere Stunden in Anspruch nehmen kann.Process for the dephosphorization of steel baths It is known that one a phosphorus-containing pig iron and phosphorus-containing steel in the hearth furnace by treating can be dephosphorized with a basic, deoxidizing slag. The chemical However, conversions between slag and bath take place in this known process very slow and sluggish, so that the dephosphorization may take several hours can take advantage of.

Zur Beschleunigung der Entphosphorung ist bereits vorgeschlagen worden, den P-haltigen flüssigen Stahl mit einer vorher geschmolzenen dünnflüssigen, basischen und oxydierenden Schlacke durch kräftiges Aufgießen des Stahles auf das Schlackenbad oder durch gleichzeitiges Eingießen von flüssigem Stahl und flüssiger Schlacke in eine Pfanne zu entphosphoren. Hierbei werden Schlacke und Stahl so innig miteinander durchwirbelt, daß sich aus ihnen eine Emulsion bildet und die gewünschten chemischen Umsetzungen in wenigen Minuten vor sich gehen. Nach einem weiteren Vorschlag erreicht man bei kohlenstoffreichen Stählen eine ebenso weitgehende und schnelle Entphosphorung dadurch, daß man die obengenannte dünnflüssige Schlacke in an sich bekannter Weise auf den Stahl gießt. Durch die Umsetzung des im Stahl enthaltenen Kohlenstoffes mit den oxydischen Bestandteilen der Schlacke wird hierbei eine ähnlich kräftige Durchwirbelung der beiden Phasen erreicht wie bei dem oben geschilderten Verfahren durch das Eingießen bei großer Fallhöhe.To accelerate dephosphorization it has already been proposed that the P-containing liquid steel with a previously melted, low-viscosity, basic and oxidizing slag by vigorously pouring the steel onto the slag bath or by pouring liquid steel and liquid slag into it at the same time to dephosphorate a pan. This is where slag and steel become so intimate with each other whirled around so that they form an emulsion and the desired chemical Realizations happen in a few minutes. Reached after another suggestion In the case of high-carbon steels, dephosphorization is just as extensive and rapid in that the above-mentioned thin liquid slag in a known manner pours on the steel. By converting the carbon contained in the steel with the oxidic constituents of the slag, a similarly strong one becomes here The swirling of the two phases is achieved as in the method outlined above by pouring in at a great height of fall.

Die genannten Verfahren haben den Nachteil, daß man die zu ihrer Durchführung notwendige dünnflüssige Schlacke erst in einem besonderen Ofen mit Gas- oder elektrischer Beheizung einschmelzen muß. Diese Schlacke greift aber bei der zu ihrer guten Verflüssigung notwendigen hohen Temperatur des Schlackenschmelzofens das Ofenmauerwerk sehr stark an. Weitere betriebsmäßige Schwierigkeiten ergeben sich bei der Anwendung der Verfahren dadurch, daß schon eine geringe Abkühlung dieser Schlacke, wie sie beim-Umgießen und Einleeren in eine Pfanne kaum zu vermeiden ist, zurBildung größerer zäher Schlackenfladen führt, die beim Durchwirbeln mit dem Stahl nicht mehr weiter zerteilt werden. Infolge der dadurch bedingten geringen Berührungsfläche zwischen Schlacke und Bad wird ein schneller und vollständiger Ablauf der chemischen Umsetzung erschwert, Die Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, bei dem die obengenannten Mängel vermieden werden und bei dessen Anwendung es gelingt, in einfachster Weise ohne besondere Schmelzeinrichtungen für die Schlacke einen phosphorhaltigen Stahl in kürzester Zeit zu entphosphoren. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird der flüssige Stahl mit einer feinkörnigen, festen Schlackenmischung, die neben basischen und oxydierenden Bestandteilen einen gewissen Anteil von Kohlenstoff enthält, in der Weise zusammengebracht, daß der Stahl entweder auf die am Boden einer Pfanne oder eines Ofens befindliche Schlackenmischung aufgegossen oder diese Schlackenmischung auf den Strahl des flüssigen Stahles bei seinem Eingießen in die Pfanne oder in einen Ofen aufgeschüttet wird. Durch die Umsetzung des Kohlenstoffes mit den oxydierenden Bestandteilen des Schlackengemisches wird eine kräftige Durchwirbelung und feine Verteilung der aus dem Schlackengemisch gebildeten flüssigen Schlacke in dem Stahl erzielt. Hierdurch wird der im Stahl enthaltene Phosphor innerhalb weniger Minuten in die Schlacke übergeführt.The processes mentioned have the disadvantage that they have to be carried out necessary thin slag only in a special furnace with gas or electric Heating must melt down. However, this slag intervenes when it is liquefied well necessary high temperature of the slag melting furnace, the furnace masonry is very strong at. Further operational difficulties arise in the application of the method by the fact that there is already a slight cooling of this slag, as it is when pouring around and emptying it into a pan can hardly be avoided, for the formation of larger, chewy cinder blocks which are no longer broken up when the steel is whirled through. As a result the resulting small contact area between slag and bath becomes a faster and more complete chemical conversion process complicates the invention deals with a process in which the above-mentioned deficiencies are avoided and when it is used, it is possible in the simplest possible way without special melting devices to dephosphorate a phosphorus steel for the slag in the shortest possible time. In the method according to the invention, the liquid steel with a fine-grain, solid slag mixture, which in addition to basic and oxidizing components one contains a certain proportion of carbon, brought together in such a way that the Steel on either the slag mixture at the bottom of a pan or furnace poured or this slag mixture on the jet of liquid steel pouring it into a pan or an oven. Through the Conversion of the carbon with the oxidizing components of the slag mixture there will be a strong turbulence and fine distribution of the slag mixture formed liquid slag achieved in the steel. This becomes the one in the steel contained phosphorus transferred to the slag within a few minutes.

Durch Vorwärmen des festen Schlackengemisches auf einige hundert Grad kann die Umsetzung noch weiter gefördert und beschleunigt werden.By preheating the solid slag mixture to a few hundred degrees implementation can be further promoted and accelerated.

Als Schlackenbildner kommen in erster Linie gebrannter Kalk und Eisenerz in Frage, denen zur leichteren Verflüssigung noch ein Flußmittel beigemischt ist. Der Anteil an Kohlenstoff in der Schlackenmischung bewegt sich zwischen 0,5 bis io 0/0. Als Kohlenstoffträger kommen Anthrazit, Holzkohle, Graphit, Melasse, Teer od. dgl. in Frage. Als besonders geeignet hat sich folgende Schlackenmischung erwiesen Gebrannter Kalk . . . . . . . . . . 35 bis 6o 0/0 Eisenerz (vorzugsweise Hämatit) . . . . . . . . . . . . . . . . 20 - 4004 Flußspat .................. 5 - 15 0/, Kieselsäure . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - i2 % Kohle (vorzugsweise Anthrazit) 7 0/0 Je nach dem Phosphorgehalt des Stahles wird eine mehr oder weniger große Schlackenmenge benötigt. Unter normalen Verhältnissen beträgt diese etwa 2 0/0 des behandelten Stahles.As slag formers, burnt lime and iron ore are primarily used, to which a flux has been added to make them easier to liquefy. The proportion of carbon in the slag mixture is between 0.5 and 10 0/0. As carbon carriers, anthracite, charcoal, graphite, molasses, tar or the like come into question. The following slag mixture has proven to be particularly suitable Quick lime. . . . . . . . . . 35 to 6o 0/0 Iron ore (preferably Hematite). . . . . . . . . . . . . . . . 20-4004 Fluorspar .................. 5 - 15 0 /, Silica. . . . . . . . . . . . . . . . 5 - i2% Coal (preferably anthracite) 7 0/0 Depending on the phosphorus content of the steel, a more or less large amount of slag is required. Under normal conditions this is about 2% of the treated steel.

Die Umsetzung zwischen dem Stahl und der aus den festen Schlackenbestandteilen gebildeten flüssigen Schlacke ist in wenigen Minuten beendet. Die Schlacke steigt schnell als Schaum an die Oberfläche des Stahlbades, wo sie abgezogen werden kann. Das Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung eines phosphorarmen Stahles nach einem Duplexverfahren im Thomas-Konverter und Elektroofen oder Siemens-Martin-Ofen.The implementation between the steel and that from the solid slag components The liquid slag formed is over in a few minutes. The slag rises quickly as a foam to the surface of the steel bath, where it can be peeled off. The process is particularly suitable for the production of low-phosphorus steel using a duplex process in the Thomas converter and electric furnace or Siemens-Martin furnace.

Nachstehend wird ein Durchführungsbeispiel gegeben: 2o t vorgeblasener Thomasstahl mit einem P-Gehalt von o,o7%wurdenin eine Pfanne eingegossen, in der sich 388 kg einer vorgewärmten Schlackenmischung befanden, die sich wie folgt zusammensetzen: Gebrannter Kalk . .. . . . . . . . . .. . . . 18o kg Hämatiterz ..................... 140 - Graphit ........................ 28 - Flußspat ....................... 2o - Kieselsäure ..................... 2o - Wenige Minuten nach dem Eingießen des Stahles in die Pfanne stieg die flüssige Schlacke an die Oberfläche, wo sie abgezogen werden konnte. DerPhosphorgehalt des Stahles war durch die Behandlung auf 0,02= % zurückgegangen.An implementation example is given below: 20 t of pre-blown Thomas steel with a P content of 0.07% were poured into a pan containing 388 kg of a preheated slag mixture, which is composed as follows: Quick lime. ... . . . . . . . ... . . 18o kg Hematite ore ..................... 140 - Graphite ........................ 28 - Fluorspar ....................... 2o - Silicic acid ..................... 2o - A few minutes after the steel was poured into the ladle, the liquid slag rose to the surface, where it could be drawn off. The treatment had reduced the phosphorus content of the steel to 0.02 =%.

Bei einer zweiten Charge wurde die gleiche Menge der obengenannten Schlacke auf der Sohle eines Elektroofens verteilt und 2o t vorgeblasener Thomasstahl mit o,o6 % Phosphor auf diese Schlackenmischung aufgegossen. 4 Minuten nach Beendigung des Eingießens konnte abgeschlackt werden. Der Phosphorgehalt des Stahles war auf o,oi3 0/0 gesunken.A second batch used the same amount as above Slag spread over the bottom of an electric furnace and 20 tons of pre-blown Thomas steel Poured o, o6% phosphorus onto this slag mixture. 4 minutes after finishing of pouring could be skimmed off. The phosphorus content of the steel was up o, oi3 0/0 decreased.

Es ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden, um Roheisen ohne Verringerung seines Kohlenstoffgehaltes von seinem Phosphorgehalt zu befreien. Die Roheisenschmelze wird hierbei unter einer oxydierenden basischen Schlacke mit einem Zusatz von Kohlenstoff in einem Herdofen, einem Drehrohrofen oder einem Vorherd längere Zeit flüssig gehalten. Das vorgenannte Verfahren unterscheidet sich sowohl in seiner Aufgabenstellung als auch seinerDurchführungwesentlich von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung, bei der ein Stahl durch Zusammengießen mit einer basischen und oxydierenden Schlackenmischung mit einem Kohlenstoffzusatz in wenigen Minuten entphosphort wird.A process has already become known to produce pig iron without reducing it to free its carbon content from its phosphorus content. The pig iron smelter is here under an oxidizing basic slag with an addition of carbon kept liquid for a long time in a hearth furnace, a rotary kiln or a forehearth. The aforementioned method differs both in terms of its task also its implementation essentially depends on the subject matter of the present invention, in which a steel is poured together with a basic and oxidizing slag mixture is dephosphorized in a few minutes with the addition of carbon.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the dephosphorization of steel baths by means of a solid basic slag mixture, characterized in that the steel on the preferably preheated, with an addition of carbon in the form of coal, Molasses, tar or the like. Slag provided or poured on the slag mixture heaped on the beam of steel flowing into a pan or oven will.

2. The method according to claim i, characterized in that the carbon addition is 0.5 to 10 0/0, preferably 7 0/0, of the weight of the slag.

3. Method according to claim i and 2, characterized in that the amount of slag is about 2% of the amount of steel to be treated.