DE1179964B

DE1179964B - Method for producing steel in the bottom-blowing converter by refining a pig iron containing 0.6 to 2 percent phosphorus

Info

Publication number: DE1179964B
Application number: DEP19922A
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Brandi; Heinz Hoefges; Egon Koehler; Dr Jakob Willems
Original assignee: Phoenix Rheinrohr AG
Current assignee: Phoenix Rheinrohr AG
Priority date: 1957-12-31
Filing date: 1957-12-31
Publication date: 1964-10-22
Also published as: BE574216A

Description

Verfahren zum Herstellen von Stahl im Bodenblasenden Konverter durch Frischen eines 0,6 bis 2 Prozent Phosphor enthaltenden Roheisens Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, denen die Aufgabe zugrunde liegt, im bodenblasenden Konverter Stähle mit niedrigen Stickstoff-, Phosphor-, Schwefel- und Sauerstoffgehalten zu erzeugen. Zur Herstellung eines Stahles mit niedrigem Stickstoffgehalt wurde vorgeschlagen, eine Teilmenge der Schmelze unter Zuschlag von Kalk und Erz vorzufrischen, danach den Rest des Roheisens, der größer sein soll als zum Desoxydieren des vorgefrischten Teiles notwendig wäre, zuzugeben und das Ganze in der Birne fertigzufrischen. Nach Abschlacken des weitgehend vorgefrischten Hauptteiles der Schmelze und Fertigfrischen durch Bodenblasen unter einer stark basischen Schlacke sollen sich bei dieser Arbeitsweise Stickstoffgehalte von weniger als 0,012'% und Phosphorgehalte unter 0,051% ergeben sowie eine Erhöhung des in einen gegebenen Konverter zu verblasenden Chargengewichts. Bekannt ist auch das Verblasen von Thomas-Roheisen nach üblicher Zugabe von Kalk und Erz bis zur Verbrennung der Hauptmenge des Phosphors, Umlegen des Konverters, Abziehen der Schlacke, Aufkohlen der Konverterschmelze durch Kohlungsmittel, z. B. in Form von Roheisen, und Fertigfrischen der Charge nach erneuter Zugabe von Kalk durch Aufblasen von Sauerstoff auf die Oberfläche des Bades im liegenden Konverter. Schließlich gehört das Frischen von Thom:asroheisen durch kombiniertes Ober- und Unterwindfrischen zum Stand der Technik, bei dem Sauerstoff zeitweise von oben auf die Badoberfiäche und gleichzeitig vom Boden her in den Konverter eingeblasen wird. Auf diese Weise oder durch abwechselndes Blasen mit Sauerstoff von unten und oben soll eine .gute Durchmischung der Reaktionsteilnehmer erzielt und durch die rasche Erzeugung einer dünnflüssigen, eisenreichen Schlacke ein Vorziehen der Phosphorverbrennung erreicht werden.Method for producing steel in the bottom blowing converter Refining pig iron containing 0.6 to 2 percent phosphorus There are numerous Process known on which the task is based in the bottom blowing converter Steels with low nitrogen, phosphorus, sulfur and oxygen contents produce. In order to produce a steel with a low nitrogen content, it has been proposed that to pre-freshen a portion of the melt with the addition of lime and ore, then the rest of the pig iron, which should be larger than that used to deoxidize the pre-freshened iron Part would be necessary to admit and finish freshening the whole thing in the pear. To Deslagging of the largely pre-freshened main part of the melt and final refining by means of bottom bubbles under a strongly basic slag, this method of working is supposed to Nitrogen contents of less than 0.012% and phosphorus contents below 0.051% result as well as an increase in the batch weight to be blown into a given converter. The blowing of Thomas pig iron after the usual addition of lime is also known and ore until most of the phosphorus is burned, flipping the converter, Removing the slag, carburizing the converter melt by means of carbon dioxide, e.g. B. in the form of pig iron, and final freshening of the batch after renewed addition of Lime by blowing oxygen onto the surface of the bath in the converter lying down. After all, the freshness belongs to Thom: asroheisen through combined top and Underwind freshening to the state of the art, with the oxygen from above at times the bath surface is blown into the converter from the floor at the same time. In this way or by alternately blowing oxygen from below and above should a .good mixing of the reactants achieved and through the rapid Generation of a thin, iron-rich slag, preferring to burn phosphorus can be achieved.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Herstellen von Stahl im bodenblasenden Konverter durch Frischen eines 0,6 bis 2'% Phosphor enthaltenden Roheisens nach dem üblichen Zusatz von Kalk und Eisenoxyden bis über .den sogenannten Übergang, d. h. bis zur Verbrennung der Hauptmenge des Phosphors mit Wind, der auch an Sauerstoff angereichert sein kann, Abziehen der entstandenen Schlacke, Nachsetzen von 15 bis 25 Gewichtsprozent flüssigen Roheisens zusammen mit frischem Kalk, Aufrichten des Konverters und Fertigfrischen der Charge bis zur Entfernung des restlichen Phosphors.The invention now relates to a method for producing Steel in the bottom-blowing converter by refining a 0.6 to 2% phosphorus Pig iron after the usual addition of lime and iron oxides to over .the so-called Transition, d. H. until the bulk of the phosphorus is burned with the wind, which is also may be enriched in oxygen, removal of the resulting slag, replenishment from 15 to 25 percent by weight of liquid pig iron together with fresh lime, straightening of the converter and final freshening of the batch until the remaining phosphorus is removed.

Die Erfindung besteht :darin, daß die Charge nach dem Schlackenwechsel und Wiederaufrichten des Konverters vom Boden her nur so lange geblasen wird, bis sich der mit dem Zusatzeisen aufgegebene Kalk zu lösen beginnt, der Konverter danach umgelegt, die Schlacke im liegenden Konverter durch Aufblasen von gasförmigem Sauerstoff dünnflüssig gemacht und an Eisen angereichert wird, alsdann der Konverter wieder aufgerichtet und der restliche Phosphor der noch Kohlenstoff enthaltenden Charge in Gegenwart der dünnflüssigen, hochbasischen und eisenreichen Schlacke unter Schonung ihres Kohlenstoffgehaltes durch kurzes Nachblasen entfernt wird.The invention consists in the fact that the charge after the slag change and re-erecting the converter from the ground only until it is blown the lime added with the additional iron begins to dissolve, followed by the converter turned over, the slag in the lying converter by inflating gaseous oxygen is made thin and enriched in iron, then the converter again erected and the remaining phosphorus of the charge still containing carbon in the presence of the thin, highly basic and iron-rich slag with care their carbon content is removed by briefly blowing again.

Das Verfahren nach der Erfindung geht davon aus, daß eine weitgehende Entphosphorung des Stahls bekanntlich nur unter einer dünnflüssigen und eisenreichen Schlacke möglich ist, die jetzt rasch und vollkommen dadurch erzeugt wird, daß man die Zweitschlacke durch kurzes Nachblasen der aufgekohlten Charge im bodenblasenden Konverter aufschmilzt, im liegenden Konverter durch Aufblasen von gasförmigem Sauerstoff dünnflüssig macht, an Eisenoxyden anreichert und die noch kohlenstoffhaltige Charge unter dieser Schlacke .durch kurzes Nachblasen im aufgerichteten Konverter unter gleichzeitiger Reduktion der in der Schlacke vorhandenen Eisenoxyde auf einen sehr niedrigen Phosphorgehalt fertigfrischt. Dieser letzte Abschnitt des Verfahrens ist deshalb von Bedeutung, weil die im liegenden Konverter zuvor dünnflüssig und hochreaktiv gemachte Schlacke beim Aufrichten des Konverters unter das flüssige Metall gelangt und es dadurch zu einer kräftigen Durchmischung des Reaktionskomponenten kommt, ähnlich wie dem bekannten Entphosphoren durch Auswaschen des Eisens mit dünnflüssigen Eisensilikatschlacken.The method according to the invention is based on the fact that an extensive As is well known, dephosphorization of steel is only possible with a thin liquid and iron-rich Slag is possible, which is now produced quickly and completely by the fact that one the second slag by briefly re-blowing the carburized charge in the bottom blowing Converter melts, in the lying converter by blowing gaseous oxygen makes it thin, enriched in iron oxides and the still carbon-containing charge under this slag. by briefly blowing in the erected converter under simultaneous reduction of the iron oxides present in the slag to a very low level low phosphorus content ready-freshened. This last section of the procedure is This is important because the converter in the lying position was previously thin and highly reactive Slag made gets under the liquid metal when the converter is erected and this results in vigorous mixing of the reaction components, similar such as the well-known dephosphorus by washing out the iron with thin-bodied iron silicate slags.

Da sich beim Lanzenblasen im liegenden Konverter auf dem- Bad nur eine verhältnismäßig geringe Schlackenmenge befindet, .ist auch der Eisenverlust und der Konverterverschleiß nur gering. Die zusätzlichen in das Verfahren eingeführten Roheisenmengen ergeben ein höheres Chargengebiet und damit eine größere Erzeugung mit entsprechender Wirtschaftlichkeit.Since when blowing the lance in the lying converter on the bath only there is a relatively small amount of slag, so is the iron loss and the converter wear is only slight. The additional ones introduced into the procedure Quantities of pig iron result in a higher batch area and thus greater production with corresponding economic efficiency.

In der Zeichnung ist der Ablauf des Verfahrens nach der Erfindung in drei Diagrammen dargestellt: In dem mit »A« bezeichneten ersten Abschnitt des Verfahrens wird unter Zusatz von Kalk und Erz in einem bodenblasenden Konverter ein übliches Thomasroheisen mit 3,6'% Kohlenstoff, 1,8% Phosphor, 1% Mangan, 0,30% Silizium, 0,069/o Schwefel und 0,0089/a Stickstoff mit sauerstoffangereichertem Wind gefrischt. Der Verlauf der Kohlenstoff-, Phosphor-, Mangan- und Stickstoffkurven ist hier der übliche. Die erste Verfahrensstufe endet mit einem Vormetall, das 0,02% Kohlenstoff, 0,39/o Mangan, 0,159/o Phosphor, 0,03% Schwefel und 0,0069/o Stickstoff enthält. Die Schlacke weist einen Eisengehalt von 7,5 sowie 20% Phosphorsäure auf.In the drawing is the sequence of the method according to the invention shown in three diagrams: In the first section of the The process is carried out with the addition of lime and ore in a bottom-blowing converter a common Thomas pig iron with 3.6% carbon, 1.8% phosphorus, 1% manganese, 0.30% Silicon, 0.069 / o sulfur and 0.0089 / a nitrogen with oxygen-enriched Wind refreshed. The course of the carbon, phosphorus, manganese and nitrogen curves is the usual one here. The first process stage ends with a pre-metal that contains 0.02% Carbon, 0.39 / o manganese, 0.159 / o phosphorus, 0.03% sulfur and 0.0069 / o nitrogen contains. The slag has an iron content of 7.5 and 20% phosphoric acid.

Nach Abzug dieser durch ihren niedrigen Eisengehalt besonders hochwertigen Thomasschlacke werden zu Beginn des zweiten, mit »B« bezeichneten Verfahrensabschnitts zusammen mit einer entsprechenden Menge an Kalk etwa 20 Gewichtsprozent der Charge an Thomasrohreisen nachgesetzt. Das Vormetall enthält dann 0,61% Kohlenstoff, (1,429/o Mangan, 0,425% Phosphor, 0,033'% Schwefel, 0,06% Silizium und 0,006% Stickstoff. Es wird im aufgerichteten Konverter mit an Sauerstoff angereichertem Wind nur kurze Zeit verblasen. Am Ende der zweiten Verfahrensstufe liegt dann neben einer bereits gut vorbereiteten Schlacke ein Vormetall mit 0,25 % Kohlenstoff, 0,20'0!o Mangan, 0,350 % Phosphor, 0,03% Schwefel und 0,0050/0 Stickstoff vor.After deducting these, they are particularly valuable due to their low iron content Thomas slag is produced at the beginning of the second process section, labeled "B" together with a corresponding amount of lime, about 20 percent by weight of the batch added to Thomas pipe iron. The pre-metal then contains 0.61% carbon, (1.429 / o Manganese, 0.425% phosphorus, 0.033% sulfur, 0.06% silicon and 0.006% nitrogen. It is only brief in the erect converter with oxygen-enriched wind Time to blow away. At the end of the second process stage, there is already one next to one well prepared slag a pre-metal with 0.25% carbon, 0.20'0! o manganese, 0.350% phosphorus, 0.03% sulfur and 0.0050 / 0 nitrogen.

Mit diesem Einsatz beginnt die dritte, mit »C« bezeichnete Verfahrensstufe im liegenden Konverter. Sie kennzeichnet sich durch die Verflüssigung und Anreicherung der Schlacke an Eisen durch Aufblasen von gasförmigem Sauerstoff auf die Oberfläche des Bades. Am Ende dieser Stufe enthält das Vormetall 0,159/o Kohlenstoff, 0,10% Mangan, 0,20% Phosphor, 0,0150./o Schwefel und 0,004% Stickstoff.The third procedural stage, labeled "C", begins with this operation in the lying converter. It is characterized by liquefaction and enrichment the slag on iron by blowing gaseous oxygen onto the surface of the bathroom. At the end of this stage the pre-metal contains 0.159 / o carbon, 0.10% Manganese, 0.20% phosphorus, 0.0150% sulfur and 0.004% nitrogen.

Der letzte, mit »D« bezeichnete Verfahrensschritt besteht dann nur noch in einem kurzen Nachblasen der Charge bei aufgerichtetem Konverter. Unter der in der dritten Stufe (»C«) vorbereiteten, dünnflüssigen und eisenreichen Schlacke ergibt sich nun ein phosphor-, gas- und stickstoffarmer Stahl von Siemens-Martingüte mit 0,041110 Kohlenstoff, 0,10,)/o Mangan, 0,02% Phosphor, 0,01% Schwefel und 0,0040/0 Stickstoff.The last procedural step, labeled "D", then only exists in a short re-blowing of the charge with the converter upright. Under the in the third stage ("C") prepared, thin and iron-rich slag The result is a low-phosphorus, low-gas, and low-nitrogen steel from Siemens Marting grade with 0.041110 carbon, 0.10% manganese, 0.02% phosphorus, 0.01% sulfur and 0.0040 / 0 Nitrogen.

Beim Verfahren nach der Erfindung kann der Roheisenzusatz zu Beginn der zweiten Verfahrensstufe auch aus anderem Roheisen als Thomasroheisen, beispielsweise aus Stahlroheisen bestehen.In the method according to the invention, the pig iron can be added at the beginning the second process stage also from pig iron other than Thomas pig iron, for example consist of steel pig iron.

Aus dem Diagramm ergibt sich, daß die Chargendauer des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht länger ist als die des klassichen Thomasprozesses, weil die Nachblasestufe »B« und »D« nur etwa eine it ::das Frischen im liegenden Konverter (Stufe »D«) nur etwa 3 Minuten in Anspruch nehmen.The diagram shows that the batch duration of the method according to the invention is no longer than that of the classic Thomas process, because the post-blow stages "B" and "D" only about one time: the freshness in the converter lying down (stage "D") is only about Take 3 minutes.

Claims

Claim: Process for the production of steel in the bottom-blowing converter by refining a pig iron containing 0.6 to 20 ° phosphorus after the usual addition of lime and iron oxides beyond the so-called transition, ie until the main amount of phosphorus is burned with wind, which is also on Oxygen can be enriched, removal of the resulting slag, replenishment of 15 to 25% percent by weight of liquid pig iron together with fresh lime, erection of the converter and final freshening of the batch until the remaining phosphorus has been removed, characterized in that the batch after the slag has been changed and the The converter is only blown from the bottom until the fresh lime added with the additional pig iron begins to dissolve, the converter then turned over, the slag in the converter lying down is made thin by blowing gaseous oxygen and enriched in iron, then the converter again erect and the remaining phosphorus of the charge still containing carbon is removed in the presence of the thin, highly basic and iron-rich slag by briefly reblowing. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 259 915, 878 358, 953 348; German interpretation T 6618 VI, 18b (published on March 15, 1956); Austrian Patent No. 168 590; French Patent Nos. 855 996, 906 138, 933 098; British Patent Nos. 521701, 768168.