Verfahren zur Herstellung von Stahl mit niedrigem Wasserstoffgehalt in einem Sauerstoffdurchblaskonverter

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Stahl mit niedrigem Wasserstoffgehalt in einem Sauerstoffdurchblaskonverter, der neben den Sauerstoffeinleitangsdüsen mit Sch-utzmediumummantelung unterhalb der Badoberfläche auch über Sauerstoffaufblasvorrichtungen oberhalb der Badoberfläche verfügt.

[0002] Bei der Erzeugung von Stahl im Sauerstoffdurchblaskonverter werden die Sauerstoffeinleitungsdüsen in der feuerfesten Konverterausmauerung gegen vorzeitiges Zurückbrennen durch Kohlenwasserstoffe geschützt. Die Düse besteht normalerweise aus zwei konzentrischen Rohren, durch deren Zentralrohr Sauerstoff strömt, und durch den Ringspalt zwischen den beiden Rohren führt man zum Düsenschutz gasförmige oder flüssige Kohlenwasserstoffe ein. Die Menge der für den Düsenschutz erforderlichen Kohlenwasserstoffe liegt im allgemeinen unter 10 Gew-%, bezogen auf den Sauerstoff.

[0003] Die eingesetzten Kohlenwasserstoffe und das Hydratwasser im Staubkalk, der als Schlackenbildner dem Frischsauerstoff aufgeladen wird, führen zu einer erhöhten Wasserstoffkonzentration, die bei einigen Stahlqualitäten unerwünscht ist.

[0004] Beim Frischen von phosphorarmen Roheisen beträgt der Wasserstoffgehalt im Fertigstahl bis zu 5 ppm, beim Einsatz phosphorreicher Roheisensorten liegt er um etwa 2 ppm höher. Dieser im Stahl vorhandene Wasserstoffanteil ist, bezogend auf die unterhalb der Badoberfläche eingeleitete Wasserstoffmenge, relativ klein. Der größte Teil des aus den Kohlenwasserstoffen gebildeten Wasserstoffs wird durch das beim Stahlfrischen entstehende Kohlenmonoxid ausgespült. Der Ausspüleffekt erklärt auch, warum bei phosphorreichem Roheisen der Endwasserstoffgehalt höher liegt als beim Frischen von phosphorarmen Roheisen. Während der Entphosphorung, die bevorzugt im letzten Abschnitt des Blasens erfolgt, entstehen nur noch wenig gasförmige Reaktionsprodukte zum Ausspülen des Wasserstoffs.

[0005] Für bestimmte Stahlqualitäten ist es erforderlich, betriebssicher niedrige Wasserstoffgehalte von etwa 2 ppm und darunter einzustellen. Mit zunehmender Einführung der Stranggußtechnik ist auch der Anteil der Stahlqualitäten mit niedrigem Wasserstoffgehalt von etwa 2 ppm angestiegen.

[0006] Das GB-Patent 12 53 581, das sich auf das Sauerstoffdurchblasverfahren bezieht, beschreibt zum Abbau erhöhter Wasserstoffgehalte die Möglichkeit, kurzfristig (30 bis 60 Sekunden) mit Stickstoff oder Argon zu spülen, um den Wasserstoffgehalt auf etwa 50% zu verringern. Die Wasserstoffverminderung um 50% bezieht sich dabei auf höhere Wasserstoffausgangsgehalte, die sich bei der Verwendung von Wasserstoff als Düsenschutzmedium einstellen. In der Betriebspraxis wird üblicherweise mit 1 bis 2 Minuten Spülzeit gearbeitet. Als Spülgas dient normalerweise Stickstoff, und bei Stahlqualitäten mit niedrigem Stickstoffendwert findet Argon Anwendung. Bei der Spülbehandlung kommen Spülgasmengen von 2 bis 3 Nm³/min und t Stahl zum Einsatz. Mit dieser Spülbehandlung ist ein Temperaturverlust von etwa 10 C/min, d.h. bei zweiminütigem Nachblasen von 20°C, verbunden. Als Nachteile zeigen sich demzufolge die Kosten für das Spülgas, insbesondere Argon, und der Temneraturverlust, der ungefähr einer Verminderung der Schrotteinschmelzkapazität von ca. 10 kg/t Stahl entspricht.

[0007] Das US-Patent 39 53 199, entsprechend DE-Patent 24 05 351, beschreibt ein modifiziertes Sauerstoffaufblasverfahren, bei dem gegen Frischende, wenn der Kohlenstoffgehalt der Schmelze zwischen 0.2 und 0.05% beträgt, Sauerstoff verstärkt bis zu 50% durch Bodendüsen dem Bad zugeführt wird, um tiefe Endkohlenstoffgehalte im Stahl und niedrige Eisenoxidgehalte in der Schlacke zu erreichen. Als ein Vorteil dieses bekannten Verfahrens wird auch der niedrigere Wasserstoffgehalt im Vergleich zum Sauerstoffdurchblasprozeß angegeben. Mit der geforderten Erhöhung der Sauerstoffblasrate durch die Bodendüsen gegen Frischende ist jedoch auch eine gesteigerte Zufuhr von Kohlenwasserstoffen zum Düsenschutz verbunden, und damit lassen sich tiefe Wasserstoffendwerte im Stahl nicht mehr betriebssicher einstellen.

[0008] Weiterhin ist in der bisher nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 27 55 165 beschrieben, Sauerstoff gemäß dem Sauerstoffdurchblasverfahren von unten und gleichzeitig Sauerstoff auf das Bad zu blasen. Dieses Verfahren dient insbesondere der Schrottsatzerhöhung und gibt als einen weiteren Vorteil die Möglichkeit zur Reduzierung der Anzahl der Düsen unterhalb der Badoberfläche an. Mit der verringerten Düsenanzahl unterhalb der Badoberfläche ist ein geringerer Verbrauch von Düsenschutzmedium verbunden, der wiederum zu tieferen Wasserstoffgehalten gegenüber dem reinen Sauerstoffdurchblasprozeß im Fertigstahl führt. Es ist ein Wasserstoffgehalt in der Größenordnung von 4 ppm beim Sauerstoffdurchblasprozeß und im Mittel von 3 ppm beim Verfahren nach der genannten Patentanmeldung erwähnt. Diese Ermäßigung der Wasserstoffkonzentration im Fertigstahl ist auf die Einsparung von Kohlenwasserstoffen zum Düsenschutz zurückzuführen.

[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in möglichst wirtschaftlicher Weise Stahl mit niedrigem Wasserstoffgehalt in einem gemäß der deutschen Patentanmeldung P 27 55 165 weiterentwickelten Sauerstoffdurchblaskonverter herzustellen und die bekannten Vorteile des Sauerstoffdurchblasverfahrens insbesondere der zuverlässig steuerbare Frischverlauf, die tiefen Endkohlenstoffgehalte, der niedrige Eisenoxidgehalt der Abstichschlacke, das gesicherte und gesteigerte Schrotteinschmelzvermögen und das hohe Ausbringen, beizubehalten.

[0010] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß zur betriebssicheren Einstellung von Wasserstoffgehalten im Stahl von ungefähr 2 ppm und kleiner, mindestens die Hälfte der gesamten Sauerstoffmenge auf das Bad geblasen wird und gegen Frischende die Düsen unterhalb der Badoberfläche kurzzeitig mit wasserstoff-freien Gasen betrieben werden.

[0011] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mit ungefähr konstanter Durchflußrate bis zum Frischende mindestens 50% der gesamten Sauerstoffmenge auf das Bad geblasen. Vorzugsweise liegt die von oben der Schmelze zugeführte Sauerstoffmenge, bezogen auf den Gesamt-Frischsauerstoff, höher und beträgt etwa 2/3 der Gesamtsauerstoffmenge. Der aufgeblasene Sauerstoffanteil kann auch größer sein und etwa 85%,in Sonderfällen sogar 90%, der Gesamtsauerstoffmenge betragen, die der Schmelze im Konverter zugeführt wird.

[0012] Während man unterhalb der Badoberfläche normalerweise die bekannten Bodendüsen aus zwei konzentrischen Rohren oder die sogenannten Ringschlitzdüsen gemäß DE-Patent 24 38 142 einsetzt, wird der Sauerstoff von oben in bekannter Weise über Lanzen oder Seitendüsen, die im oberen Konverterbereich der feuerfesten Ausmauerung installiert und ungefähr auf das Badzentrum gerichtet sind, eingeblasen. Für die in der Konverterausmauerung angebrachten Seitendüsen verwendet man zum Düsenschutz ebenfalls Kohlenwasserstoffe, jedoch liegen die erforderlichen Mengen nur bei etwa 10% im Vergleich zu der für den Bodendüsenschutz eingesetzten Kohlenwasserstoffrate. Die somit über die Seitendüsen zugeführten Wasserstoffmengen sind im allgemeinen vernachlässigbar klein. Es liegt im Sinne der Erfindung, bei Schmelzen mit extrem niedrigen Wasserstoffendgehalten auch die Seitendüsen in der letzten Frischphase anstelle von Kohlenwasserstoff mit Inertgas zu betreiben.

[0013] Die bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die Anzahl der Düsen unterhalb der Badoberfläche gegenüber einem üblichen Sauerstoffdurchblaskonverter auf weniger als die Hälfte zu reduzieren und etwa 2/3 der in der Zeiteinheit der Schmelze zugeführten Sauerstoffmenge auf das Bad zu blasen. Als Aufblasvorrichtungen kommen bei den Sauerstoffdurchblaskonvertern vorzugsweise Seitendüsen zur Anwendung, und bei mit Bodendüsen ausgerüsteten Sauerstoffaufblaskonvertern wird hauptsächlich die wassergekühlte Lanze für das Sauerstoffaufblasen von oben beibehalten.

[0014] Gemäß der Erfindung bemißt man den freien Sauerstoffblasquerschnitt, in Abhängigkeit vom Sauerstoffvordruck für die Aufblasvorrichtung und die Düsen unterhalb der Badoberfläche, in dem Verhältnis, daß 50 bis 90%, vorzugsweise etwa 2/3, der Sauerstoffdurchflußrate auf die Schmelze geblasen werden. Die eingestellten Sauerstoffblasraten hält man ungefähr während der gesamten Frischzeit konstant. Geringfügige Abweichungen von diesen Blasraten unterhalb und oberhalb der Badoberfläche, beispielsweise durch die Beladung des Sauerstoffs mit Schlackenbildnern, liegen selbstverständlich im Rahmen der Erfindung. Deutliche Steigerungen der Sauerstoffzufuhr durch die Bodendüsen zum Frischende hin, sind dagegen zu vermeiden, weil damit ein verstärkter Kohlenwasserstoffdurchsatz zum Düsenschutz parallel geht, der wiederum erhöhte Wasserstoffwerte im Stahl nach sich ziehen kann. Erfindungsgemäß ist gerade gegen Frischende, bei reduzierter CO-Entwicklung in der Schmelze, die Kohlenwasserstoffzufuhr auf das erforderliche Minimum zu begrenzen und in den letzten 0.1 bis 2 Minuten der Frischzeit ganz zu vermeiden.

[0015] Die bekannte Maßnahme, durch eine Spülgasbehandlung über die Bodendüsen den Wasserstoffgehalt zu senken, ist, wie bereits ausgeführt, mit wirtschaftlichen Nachteilen verbunden. Es müssen ca. 2 bis 3 Nm³/min und t Stahl an Spülgas eingesetzt werden. Bei einem 60 t-Konverter spült man mit einer Stickstoff- oder Argonblasrate von ca. 10 000 Nm³/h etwa zwei Minuten, um Wasserstoffgehalte im Stahl von etwa 2 ppm einzustellen. Neben den Kosten für das Spülmedium und dem Temperaturverlust, der sich bei gleicher Abstichtemperatur in einer Schrottsatzreduzierung bemerkbar macht, wirkt sich die Spülgasbehandlung von etwa 2 Minuten und mehr nachteilig auf den Düsenverschleiß aus, und damit ist ein erhöhter Verbrauch der feuerfesten Bodenausmauerung verbunden. Die größere Feuerfest-Verschleißrate der Konverterböden führt aber zu einer unerwünschten Verschlechterung der Wirtschaftlichkeit bei der Stahlerzeugung.

[0016] Normalerweise zeigen die Düsen in einem Sauerstoffdurchblaskonverter Ansätze von etwa 150 mm Durchmesser, die geringfügig über dem Niveau der feuerfesten Zustellung des Bodens herausragen. Diese Ansätze bilden sich pilzförmig über dem Düsenschutzmediumkanal aus und verlaufen weiter nach außen, während das zentrale Sauerstoffeinleitungsrohr frei bleibt. Nach einer Spülgasbehandlung von etwa 2 Minuten sind diese Düsenansätze kaum mehr erkennbar. Die Düsen brennen teilweise geringfügig zurück und liegen, abhängig von der Temperatur der Schmelze, bis zu 5 cm im Bodenmauerwerk zurück. Das Abschmelzen bzw. Abbrennen der Düsenansätze ist Ursache für den erhöhten Düsen- bzw. Bodenverschleiß.

[0017] Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet das Zurückbrennen der Düsen und damit den erhöhten Verschleiß der Bodenausmauerung. Die Düsenansätze reduzieren sich normalerweise nur geringfügig, und erst an der oberen Grenze von etwa 2 Minuten der Blasezeit mit wasserstoff-freien Gasen ist eine Abnahme des Düsenansatzes zu erkennen. Der Düsenansatz regeneriert sich jedoch, d.h. er vergrößert sich auf das übliche Maß, bei der nächsten Schmelze, sobald wieder Kohlenwasserstoffe zum Düsenschutz eingeleitet werden.

[0018] Das Verfahren gemäß der Erfindung wird bevorzugt. so durchgeführt, daß 2/3 der Frischsauerstoffmenge auf das Bad geblasen werden und man den Rest des Sauerstoffs durch Düsen unterhalb der Badoberfläche der Schmelze zuführt. Bei ungefähr gleichbleibender Blasrate für die Düsen unterhalb der Badoberfläche wird gegen Frischende, etwa 0.1 bis 2 Minuten vor dem Abstich, auf wasserstoff-freies Gas umgeschaltet. Der Hauptstrom der Düsen, dies ist der Gasstrom durch das zentrale Rohr bei Düsen aus zwei konzentrischen Rohren oder durch den Sauerstoffringspalt bei Ringschlitzdüsen, wird mit Sauerstoff, Mischungen aus Sauerstoff und Stickstof, Luft, CO₂ und/oder Inertgas, z.B. Argon, jedoch mit ungefähr gleicher oder kleinerer Durchflußmenge wie für den Frischsauerstoff, gespeist. Durch den Schutzmediumringspalt leitet man entweder Stickstoff, CO, C0₂, Inertgase, z.B. Argon, oder Mischungen davon. Beim Einsatz von oxydierenden Gasen im Hauptstrom kanr: die Frischwirkung soweit aufrechterhalten werden, daß nur geringe oder keine zusätzlichen Temperaturverluste durch das Einleiten der wasserstoff-freien Gase entstehen.

[0019] Bei der Anwendung von Inertgasen, vorzugsweise Argon, insbesondere für die Erzeugung von Stahlqualitäten mit niedrigem Stickstoffgehalt, beträgt die Blasezeit gemäß der vorliegenden Erfindung ca. 30 Sekunden, um betriebssicher die gewünschten Endwasserstoffgehalte im Stahl von 2 ppm und kleiner einzustellen. Der Argonverbrauch liegt dann etwa bei 0.5 m³/t Stahl. Dieser geringe Argonverbrauch ist mit einem erheblichen wirtschaftlichen Vorteil gegenüber der bekannten Spülgasbehandlung verbunden.

[0020] Gemäß der Erfindung können weitere Maßnahmen zur Reduzierung der Wasserstoffaufnahme im Stahl ergriffen werden, bevor kurzzeitig gegen Frischende mit wasserstoff-freien Gasen unterhalb der Badoberfläche gearbeitet wird. Hierunter wird z.B. verstanden, die Düsen unterhalb der Badoberfläche mit einem Minimalsatz an Kohlenwasserstoffen zum Düsenschutz, beispielsweise in der Größenordnung von 2 bis 3 Gew.-%, bezogen auf den Sauerstoff, zu betreiben. Weiterhin kann beispielsweise der durch die Bodendüsen zugeführte Kalk zur Schlackenbildung besonders vorbehandelt, z.B. getrocknet, sein, um das Hydratwasser zu entfernen.

[0021] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von nichteinschränkenden Beispielen näher beschrieben.

[0022] In einem 60 t-Konverter, mit einem freien Konvertervolumen von ca. 55 m³ im neu ausgemauerten Zustand, befinden sich vier Düsen in der Bodenausmauerung. Die Düsen bestehen wie üblich aus zwei konzentrischen Rohren. Im oberen Konverterkonus, etwa 3 m über der Badoberfläche, sind zwei Seitendüsen in der feuerfesten Ausmauerung eingebaut. Die Neigung der Seitendüsen ist so ausgerichtet, daß die austretenden Sauerstoffstrahlen ungefähr auf das Zentrum der Badoberfläche gerichtet sind. Der Sauerstoffblasquerschnitt der vier Bodendüsen hat ungefähr 18 cm² und der der beiden Seitendüsen 48 cm .

[0023] In diesem Konverter chargiert man ca. 22 t Schrott und ^t,-5 t Roheisen einer Analyse von 3.5% Kohlenstoff, 0.7% Silizium, 1% Mangan, 1.8% Phosphor. Die Bodendüsen werden mit einer Blasrate von ca. 5 000 Nm³/h Sauerstoff und die Seitendüsen mit ca. 11 000 Nm³/h Sauerstoff betrieben. Zum Düsenschutz der Bodendüsen setzt man 120 Nm³/h Propan ein, und die entsprechende Propanblasrate für die Seitendüsen beträgt 50 Nm³/h.

[0024] Nach einer Hauptblasperiode von ca. 10 Minuten wird die Schlacke aus dem Konverter abgestochen und eine Stahlprobe für die Analyse genommen. Gemäß dieser Analyse bläst man ca. 2 Minuten mit ungefähr den gleichen Blasraten für Boden- und Seitendüsen, wie während der Hauptblasperiode, nach. Die letzten 0.5 Minuten laufen die Bodendüsen mit Luft im Hauptstrom und N₂ im Ringspalt. Die Seitendüsen betreibt man bis zur Konverterdrehung in die Abstichposition mit Sauerstoff. Nach einer Gesamtzeit von 2.5 Minuten für das Nachblasen wird der Stahl aus dem Konverter mit einer Analyse von 0.02% Kohlenstoff, 0.1% Mangan, 0.020% Propan, 30 ppm Stickstoff und 1.5 ppm Wasserstoff abgestochen.

[0025] Bei einer anderen Charge mit sonst gleicher Verfahrensweise wie in dem vorgenannten Beispiel werden die Bodendüsen jedoch in den letzten 0.3 Minuten der Nachblasperiode im Hauptstrom und im Ringspalt mit Argon betrieben. Die Stahlabstichanalyse weist gegenüber der zuvor genannten dann einen Stickstoffgehalt von 15 ppm und einen Wasserstoffgehalt von 1.5 ppm auf.

[0026] Ein umgebauter 150 t-Sauerstoffaufblaskonverter, der über eine Lanzen-Einrichtung verfügt, ist mit sechs Bodendüsen ausgerüstet. In diesen Konverter werden 45 t Schrott und 120 t Roheisen chargiert. Bei dem Roheisen handelt es sich um phosphorarmes Roheisen der Zusammensetzung 4.4% Kohlenstoff, 1.0% Silizium, 0.8% Mangan, 0.1% Phosphor. Durch die Lanze führt man der Schmelze etwa 80% der gesamten Sauerstoffmenge zu, und der Rest strömt durch die Bodendüsen. Die Kohlenwasserstoffmenge zum Schutz der Bodendüsen beträgt insgesamt 90 kg. Während der letzten 0.8 Blasminuten leitet man durch die Bodendüsen 100 m³ Stickstoff ein. Die Abstichanalyse des Stahles zeigt einen Wasserstoffgehalt von 1.8 ppm.

[0027] In einem Sonderfall, bei dem der zuvor genannte 150 t-Sauerstoffaufblaskonverter nur über zwei Düsen im Konverterboden verfügt, werden lediglich 10% der Gesamtsauerstoffmenge über diese Bodendüsen der Schmelze im Konverter zugeführt. Die Kohlenwasserstoffmenge für den Düsenschutz beträgt in diesem Fall 25 kg. Der chargierte Schrott und das Roheisen entsprechen in Menge und Analyse dem vorhergehenden Beispiel. In der letzten Blasminute hat man duch die beiden Bodendüsen 60 Nm³ Kohlendioxyd eingeleitet. Der aus dem Konverter abgestochene Stahl hatte eine Wasserstoffkonzentration von 1.7 ppm und einen Suickstoffgehalt von 19 ppm.

[0028] Der gleiche 60 t-Konverter wie im ersten Beispiel beschrieben, ist anstelle der Bodendüsen mit zwei Seitendüsen unterhalb der Badoberfläche ausgerüstet. Die Seitendüsen sind etwa 0.3 m oberhalb des Bodens in der feuerfesten Ausmauerung der Konverterseitenwand eingebaut und verfügen über den gleichen freien Sauerstoffblasquerschnitt wie die im ersten Beispiel genannten vier Bodendüsen.

[0029] Die in den Konverter chargierten Einsatzstoffe und die Sauerstoffblasraten unterhalb und oberhalb der Badoberfläche entsprechen ebenfalls dem genannten Beispiel. Lediglich die Kohlenwasserstoffmenge für den Düsenschutz der Seidenwanddüsen unterhalb der Badoberfläche wird auf ca. 180 Nm³/h erhöht. Durch diese Verfahrensweise vergrößert sich der Düsenansatz nach der Hauptblasperiode auf ca. 200 mm Durchmesser und steht gegenüber der Wandausmauerung ca. 5 cm hervor. Der Wasserstoffgehalt der Schmelze nach der Hauptblasperiode beträgt etwa 3.5 ppm, während er im ersten Beispiel bei etwa 3 ppm liegt. Durch eine Blasezeit von einer Minute mit wasserstoff- freien Gasen, nämlich Luft im Hauptstrom und Stickstoff im Ringspalt, durch die Düsen unterhalb der Badoberfläche, wird die gleiche Abstichanalyse eingestellt. Der Wasserstoffgehalt beträgt, wie im ersten Beispiel, 1.5 ppm, der Stickstoffgehalt ist geringfügig erhöht und beträgt 35 ppm. Die Düsenansätze haben sich während der Nachblasezeit mit wasserstoff-freien Gasen auf einen Durchmesser von ca. 100 mm verkleinert und stehen schätzungsweise 1 cm gegenüber der Konverterausmauerung vor.

[0030] Bei der Erzeugung von Stahl mit niedrigem Wasserstoffgehalt, gemäß der Erfindung, erweist es sich als vorteilhaft, für die Blasperiode am Ende des Frischvorganges von 0.1 bis 2 Minuten mit waserstoffreien Gasen, Kohlendioxid (c0₂) einzusetzen. Insbesondere wenn der Sauerstoffkanal (Hauptstrom) der Bodendüsen weiter mit oxidierendem Gas, vorzugsweise Sauerstoff, betrieben wird und nur im Ringspalt anstelle der Kohlenwasserstoffe ein wasserstoffreies Gas zum Einsatz kommt, hat sich Kohlensäure gegenüber Argon und Stickstoff als günstiger erwiesen, hauptsächlich weil kleinere Mengen in bezug auf den Sauerstoff zum Düsenschutz ausreichen. Während beim Einsatz von Argon oder Stickstoff etwa 40 bis 50 Vol-%, bezogen auf den Sauerstoff, für einen ausreichenden Düsenschutz erforderlich sind, genügen bei der Verwendung von Kohlendioxid überraschenderweise bereits 20 bis 30 Vol-%. Darüber hinaus bilden sich die Düsenansätze in dieser Blasperiode mit wasserstoffreien Gasen bei der Verwendung von Kohlendioxid nicht so stark zurück, wie dies beim Blasen mit Stickstoff und Argon der Fall ist. Weiterhin kommt es beim Einsatz von Kohlensäure (c0₂) wie beim Einsatz von Argon zu keiner Erhöhung der Stickstoffkonzentration im Stahl während der genannten Blasperiode am Ende des Frischvorganges. Allerdings ist der Wärmeverbrauch beim Einsatz von Kohlendioxid höher, da zu dem Aufheizen der eingesetzten Gasmenge noch die Dissoziationsenergie (c0₂ = CO + 0) hinzukommt.

[0031] In den bereits zu Beispiel 1 beschriebenen 60 t-Konverter werden die gleichen Einsatzstoffe (22 t Schrott und 45 t Roheisen der genannten Zusammensetzung) chargiert. Es wird ebenfalls mit den gleichen Sauerstoffauf- und -durchblasraten gearbeitet. Die Propanblasrate für den Schutz der Bodendüsen beträgt 80 Nm³/h. In den letzten 50 Sekunden der Gesamtfrischzeit, d.h. während der Nachblasperiode und beim Drehen des Konverters in die Abstichposition, betreibt man die Bodendüsen im Hauptstrom weiterhin mit Sauerstoff der genannten Blasrate von 5000 Nm³/h. Durch die Ringspalte der vier Bodendüsen wird C0₂ mit einer Blasrate von ca. 1000 Nm³/h geleitet. Der abgestochene Stahl weist in der Analyse eine Stickstoffkonzentration von 17 ppm und einen Wasserstoffgehalt von 1.6 ppm auf.

[0032] Den gleichen Konverter hat man auch mit geringeren Sauerstoffblasraten durch die Bodendüsen betrieben. Dabei sind lediglich zwei Düsen im Konverterboden eingebaut, durch die 2000 Nm³/h Sauerstoff strömen, während über die beiden Seitendüsen oberhalb der Badoberfläche, die im Querschnitt vergrößert sind, ca. 17 000 Nm³ pro Stunde Sauerstoff auf das Bad geblasen werden. Zum Düsenschutz der Bodendüsen kommt Propan mit einer Blasrate von 45 Nm³/h während der Frischzeit und in den letzten 0.8 Minuten 500 Nm³/h C0₂ zum Einsatz.

[0033] Die Verwendung von Kohlendioxid erweist sich gegenüber Argon als besonders wirtschaftlich, da nur ungefähr die Hälfte der Gasmenge, in bezug auf den Sauerstoff, zu einem ausreichenden Düsenschutz erforderlich ist. Die metallurgischen Ergebnisse, hauptsächlich der niedrige Wasserstoffgehalt und keine zusätzliche Stickstoffaufnahme, sind bei diesen beiden wasserstofffreien Gasen, die in der letzten Frischphase von ungefähr 0.1 bis 2 Minuten zur Anwendung kommen, ungefähr gleich.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Stahl mit niedrigem Wasserstoffgehalt in einem Sauerstoff-Durchblaskonverter, der neben den Sauerstoffeinleitungsdüsen mit Schutzmediumummante-lung unterhalb der Badoberfläche auch über Sauerstoffaufblasvorrichtungen oberhalb der Badoberfläche verfügt, dadurch gekennzeichnet , daß zur betriebssicheren Einstellung von Wasserstoffgehalten im Stahl von ungefähr 2 ppm und kleiner, mindestens die Hälfte der für das Frischen erforderlichen Sauerstoffmenge auf das Bad geblasen wird und gegen Frischende die Düsen unterhalb der Badoberfläche kurzzeitig mit wasserstoff-freien Gasen betrieben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zum Abschluß des Frischvorganges durch die Düsen unterhalb der Badoberfläche 0.1 bis 2 Minuten wasserstoff-freie Gase geleitet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß als wasser tofffreie Gase oxydierende Gase, Luft, C0₂, CO, Stickstoff, Inertgase, Argon und Mischungen davon eingesetzt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptstrom und der Mantelgasstrom der Düsen unterhalb der Badoberfläche mit unterschiedlichen wasserstofffreien Gasen versorgt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptstrom und der Mantelgasstrom der Düsen unterhalb der Badoberfläche mit den gleichen wasserstoff- freien Gasen versorgt werden.