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Verfahren zur Herstellung von Thomasroheisen tur den basischen Konverter.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verminderung oder zur gänzlichen Ersparnis des Verbrauches an Manganerz für die Beschickung von Hochöfen bei der Herstellung von Thomasroheisen für den basischen Konverter.
Bekanntlich enthält Roheisen, das zur Herstellung von Stahl im basischen Konverter verarbeitet wird, im allgemeinen 1-2% Mangan. Solches Roheisen erhält man, indem der Beschickung soviel Manganerz beigegeben wird, um diesen Mangangehalt des Roheisens herbeizuführen, wobei berücksichtigt werden muss, dass ein Teil des Mangans in die Schlacke übergeht.
Diese Thomasroheisensorten sind gleichzeitig arm an Silizium, indem sie im allgemeinen weniger als0'75% Silizium enthalten, wasfürdieHerstellungvon Thomasstahl wesentlich ist, denn siliziumreiehere Roheisensorten lassen sich im Konverter schwierig verarbeiten und geben zu starkem Spritzen Anlass.
Zur Verminderung des Siliziumgehaltes ist das Manganerz im Hochofen von besonderer Wichtigkeit, weil es die Reduktion der Kieselsäure in den verlangten Grenzen hält. Da nämlich das Mangan ganz ebenso wie das Silizium nur im Herd des Hochofen durch den Kohlenstoff reduziert wird, ist es leicht verständlich, dass der ganze Vorgang derart geführt werden kann, dass die Einwirkung des Kohlenstoffes auf das Manganerz auf Kosten der Einwirkung des Kohlenstoffes auf die Kieselsäure der Beschickung erfolgt, d. h., dass die Reduktion der Kieselsäure ausgeschaltet wird.
Anderseits trägt das Mangan auch zur Entschwefelung des Roheisens bei ; es ist aber bekannt, dass dieses Ergebnis auch ohne Mangan durch einen genügend heissen und kalkreichen Gang des Ofens erreicht werden kann. Was die Schutzwirkung des Mangans gegen die Oxydation des Stahlbades im Konverter betrifft, so lehrt die Erfahrung, dass sie bei einem Mangangehalt des zu behandelnden Roheisens bis auf 0-5% herab genügend ist.
Auf diese Erwägungen gestützt, sucht die Erfindung ein Roheisen bei genügend heissem Gang zur Entschwefelung herzustellen, das weniger als 1%, im allgemeinen sogar nicht mehr als 0'5% Mangan und weniger als 0-75% Silizium enthält. Dieses Ergebnis wird dadurch erreicht, dass beim Erschmelzen von Thomasroheisen im Hochofen das Manganerz zur Gänze oder teilweise durch Stahlabfälle oder durch Stahldrehspäne ersetzt wird oder aber durch schwer reduzierbare Eisenerze, wie schwedische Erze oder Erze von der Insel Elba usf.
Diese Stoffe sind allerdings bereits zur Herstellung von Roheisen verwendet worden, aber immer nur neben dem üblichen Zuschlag von Manganerz, und ihre Eigenschaft, als Ersatz für dieses Erz zu dienen, war bisher nicht bekannt. Auch die Zusammensetzung eines Thomasmöllers ohne Manganerze, bestehend aus Eisenerzen und Martinschlacke, ist bereits bekannt (vgl. die Zeitschrift Stahl und Eisen' 1917, S. 586).
Die Eigenschaft der erwähnten Stoffe, Manganerz zu ersetzen, ergibt sich daraus, dass sie insbesondere im Herd des Hochofen schmelzen oder reduziert werden, genau so wie das Erz, und die gleiche Wirkung wie dieses hervorbringen, indem sie genügend Wärme binden, um die Reduktion der Kieselsäure zu hindern, wobei aber das Bad heiss genug bleibt, um vollkommen flüssig zu sein.
Gusseisensorten, die bei heissem Gang des Hochofen unter geringem Manganzuschlag (0'5% man) und geringem Siliziumgehalt (weniger als 0-75% Si) erfindungsgemäss erschmolzen und dann im Kon- verter behandelt werden, liefern Stahlsorten, welche sowohl-nach ihrer Zusammensetzung, als auch nach
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den Eigenschaften des Enderzeugnisses in keinem Belange den Stahlsorten nachstehen, die aus den üblichen Thomasroheisensorten mit 1-2% Mangan erhalten werden.
Die Vorteile des Verfahrens liegen offensichtlich in folgendem :
1. Setzt man in der Beschickung des Hochofens den Gehalt an den erwähnten Stoffen herab und beschränkt ihn auf jene Menge, die vom thermischen Standpunkt unbedingt erforderlich ist, um die Reduktion der Kieselsäure zu verhindern, welche Menge von ihrer Art abhängt, so braucht man den Koksverbrauch nicht zu erhöhen, um vollständig flüssiges und entsprechend entschwefeltes Roheisen zu erhalten.
2. Der Koksveibrauch wird sogar herabgesetzt durch die Verwendung dieser eisenreichen Stoffe. und die Siliziummenge, deren Reduktion nicht verhindert werden kann, ist in grösseren Mengen Metall verteilt und das Eisen ist entsprechend ärmer an Silizium.
3. Der Abbrand im Konverter wird durch den niedrigen Gehalt des Roheisens an Mangan und Silizium herabgesetzt.
4. Schliesslich bedeutet der Ersatz der mehrfach erwähnten Stoffe für das Manganerz selbst schon eine Herabsetzung der Gestehungskosten des Roheisens.
Die Erfindung besteht nicht in dem Wiedereinschmelzen von Eisenabfällen od. dgl. oder in der Verhüttung von schwer reduzierbarem Eisenerz im Hochofen, sondern ihr Wesen liegt in dem Wegfall oder in der Verminderung des Verbrauches von Manganerz, welche durch dieses Wiedereinschmelzen usf. ermöglicht wird.
Um den Unterschied zwischen dem handelsüblichen Thomasroheisen und dem erfindungsgemäss gewonnenen klarzumachen, folgen einige Beispiele von Erzgattierungen und Zusammensetzungen des erhaltenen Roheisens.
EMI2.1
<tb>
<tb>
Beschickung <SEP> ohne <SEP> Manganerz <SEP> : <SEP> Analysen <SEP> :
<tb> Val <SEP> de <SEP> Fer-Erz <SEP> ............................... <SEP> 864 <SEP> Heisser <SEP> Gang <SEP> :
<tb> Maron-Erz <SEP> .............................................. <SEP> 1813 <SEP> Si-0. <SEP> 54
<tb> Phosphathältige <SEP> Kreide <SEP> ..................................... <SEP> 115 <SEP> Mn-0. <SEP> 39
<tb> Kalkstein............................................... <SEP> 688 <SEP> S <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 078
<tb> Alanganerz <SEP> O
<tb> Stahlabfälle <SEP> 2.83 <SEP> Mittelheisser <SEP> Gang <SEP> :
<tb> Alteisen <SEP> 2.77 <SEP> Si-0. <SEP> 37
<tb> Stahldrhespäne................................................ <SEP> 167.24 <SEP> Mn <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 30
<tb> Roheisenspräne <SEP> ......................................... <SEP> 20. <SEP> 06 <SEP> S-0. <SEP> 093
<tb>
EMI2.2
gesetzt.
EMI2.3
<tb>
<tb>
Beschickung <SEP> mit <SEP> geringer <SEP> Manganerzmenge <SEP> : <SEP> Analysen <SEP> :
<tb> Val <SEP> de <SEP> Fer-Erz <SEP> ...................................................... <SEP> 772 <SEP> Heisser <SEP> Gang <SEP> :
<tb> Maron-Erz <SEP> .............................................. <SEP> 1536 <SEP> Si <SEP> - <SEP> 0.63
<tb> Phosphorhältige <SEP> Kreide <SEP> 54.7 <SEP> Mn-0. <SEP> 58
<tb> Kalkstein <SEP> 630 <SEP> S-0. <SEP> 067
<tb> Manganerz <SEP> 7.09
<tb> Stahlabfäle............................................. <SEP> 64. <SEP> 7 <SEP> Mittclheisser <SEP> Gang <SEP> :
<tb> Stahlschrott <SEP> ................................................. <SEP> 67. <SEP> 7 <SEP> Si-0. <SEP> 37
<tb> Stahldrehspäne.......................................... <SEP> 40. <SEP> 5 <SEP> Mn-0. <SEP> 49
<tb> Gusseisenspäne <SEP> .......................................... <SEP> 25.0 <SEP> S <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 088
<tb>
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Process for the production of Thomas pig iron for the basic converter.
The invention relates to a method for reducing or completely saving the consumption of manganese ore for charging blast furnaces in the production of Thomas pig iron for the basic converter.
It is known that pig iron, which is processed in the basic converter for the production of steel, generally contains 1-2% manganese. Pig iron of this kind is obtained by adding enough manganese ore to the charge to bring about this manganese content in the pig iron, taking into account that part of the manganese passes into the slag.
These types of Thomas pig iron are at the same time poor in silicon, in that they generally contain less than 0.75% silicon, which is essential for the production of Thomas steel, because types of pig iron that are rich in silicon are difficult to process in the converter and give rise to heavy spraying.
To reduce the silicon content, the manganese ore in the blast furnace is of particular importance because it keeps the reduction of the silica within the required limits. Since the manganese, like the silicon, is only reduced by the carbon in the hearth of the blast furnace, it is easy to understand that the whole process can be conducted in such a way that the effect of the carbon on the manganese ore at the expense of the effect of the carbon on the Silica is added to the feed; d. This means that the reduction of the silica is switched off.
On the other hand, the manganese also contributes to the desulphurisation of the pig iron; It is known, however, that this result can also be achieved without manganese by running the furnace sufficiently hot and rich in lime. As far as the protective effect of the manganese against the oxidation of the steel bath in the converter is concerned, experience shows that it is sufficient with a manganese content of the pig iron to be treated down to 0-5%.
Based on these considerations, the invention seeks to produce a pig iron with a sufficiently hot passage for desulphurization which contains less than 1%, in general not even more than 0.5% manganese and less than 0-75% silicon. This result is achieved by the fact that when Thomas pig iron is smelted in the blast furnace, the manganese ore is replaced in whole or in part by steel waste or steel turnings, or by iron ores that are difficult to reduce, such as Swedish ores or ores from the island of Elba, etc.
These substances have already been used for the production of pig iron, but only in addition to the usual addition of manganese ore, and their property of serving as a substitute for this ore was not previously known. The composition of a Thomas Möller without manganese ores, consisting of iron ores and Martin slag, is already known (see the journal Stahl und Eisen '1917, p. 586).
The ability of the substances mentioned to replace manganese ore results from the fact that they melt or are reduced in particular in the hearth of the blast furnace, just like the ore, and produce the same effect as this, by binding enough heat to reduce the To prevent silica, but the bath remains hot enough to be completely liquid.
Cast iron grades which are melted according to the invention in the hot furnace of the blast furnace with a low manganese surcharge (0'5% man) and low silicon content (less than 0-75% Si) and then treated in the converter, yield steel grades which both - according to their composition , as well as after
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The properties of the end product are in no way inferior to the types of steel that are obtained from the usual Thomas pig iron types with 1-2% manganese.
The advantages of the procedure are obviously in the following:
1. If one reduces the content of the substances mentioned in the charging of the blast furnace and limits it to that amount which is absolutely necessary from the thermal point of view to prevent the reduction of the silica, which amount depends on its type, then one needs that Not to increase coke consumption in order to obtain completely liquid and appropriately desulphurised pig iron.
2. The use of coke is even reduced through the use of these iron-rich substances. and the amount of silicon, the reduction of which cannot be prevented, is distributed in larger amounts of metal and the iron is correspondingly poorer in silicon.
3. The burn-up in the converter is reduced by the low manganese and silicon content of the pig iron.
4. Finally, the replacement of the repeatedly mentioned substances for the manganese ore itself means a reduction in the cost of pig iron.
The invention does not consist in the remelting of iron waste or the like or in the smelting of iron ore that is difficult to reduce in the blast furnace, but its essence lies in the elimination or reduction of the consumption of manganese ore, which is made possible by this remelting and so on.
In order to clarify the difference between the commercially available Thomas pig iron and that obtained according to the invention, a few examples of ore types and compositions of the pig iron obtained follow.
EMI2.1
<tb>
<tb>
Loading <SEP> without <SEP> Manganese ore <SEP>: <SEP> Analyzes <SEP>:
<tb> Val <SEP> de <SEP> Fer-Erz <SEP> ............................... <SEP > 864 <SEP> hot <SEP> corridor <SEP>:
<tb> Marron ore <SEP> ......................................... ..... <SEP> 1813 <SEP> Si-0. <SEP> 54
<tb> Phosphate-containing <SEP> chalk <SEP> ..................................... <SEP > 115 <SEP> Mn-0. <SEP> 39
<tb> limestone .............................................. . <SEP> 688 <SEP> S <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 078
<tb> Alangan ore <SEP> O
<tb> Steel waste <SEP> 2.83 <SEP> Middle hot <SEP> aisle <SEP>:
<tb> Scrap iron <SEP> 2.77 <SEP> Si-0. <SEP> 37
<tb> steel wire chips .............................................. .. <SEP> 167.24 <SEP> Mn <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 30
<tb> Pig iron chips <SEP> ......................................... <SEP > 20. <SEP> 06 <SEP> S-0. <SEP> 093
<tb>
EMI2.2
set.
EMI2.3
<tb>
<tb>
Loading <SEP> with <SEP> low <SEP> manganese ore quantity <SEP>: <SEP> analyzes <SEP>:
<tb> Val <SEP> de <SEP> Fer-ore <SEP> ................................. ..................... <SEP> 772 <SEP> Hot <SEP> aisle <SEP>:
<tb> Marron ore <SEP> ......................................... ..... <SEP> 1536 <SEP> Si <SEP> - <SEP> 0.63
<tb> Phosphorus <SEP> chalk <SEP> 54.7 <SEP> Mn-0. <SEP> 58
<tb> Limestone <SEP> 630 <SEP> S-0. <SEP> 067
<tb> Manganese ore <SEP> 7.09
<tb> Steel waste ............................................. < SEP> 64. <SEP> 7 <SEP> Middle hot <SEP> aisle <SEP>:
<tb> steel scrap <SEP> ........................................... ...... <SEP> 67. <SEP> 7 <SEP> Si-0. <SEP> 37
<tb> Steel turnings .......................................... <SEP> 40 . <SEP> 5 <SEP> Mn-0. <SEP> 49
<tb> Cast iron filings <SEP> .......................................... < SEP> 25.0 <SEP> S <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 088
<tb>