Bei der Verarbeitung von Roheisen mit einem hohen Phosphor-Gehalt wird nach Zugabe von Schlackenbildnern durch Sauerstoff-Aufblasen eine eisenrei- che Schlacke erzeugt, wobei bei weiterer Zugabe von Kalk eine Schlacke (Ca0 P205) entsteht, die durch den hohen Anteil an FeO flüssig gehalten wird bei einer Temperatur zwischen ca. 1400 °C und 1700 °C. Danach erfolgt im nor- malen LDAC-Prozess ein Abstechen der Schlacke und die zurückbleibende Schmelze wird mit Sauerstoff (02) entkohlt, wobei die Temperatur bei hohem CO-Anteil im Abgas stark ansteigt. Dieses Verfahren wird angewendet, um durch das Entfernen der Schlacke ein Zurückwandern des Phosphors in die Schmelze zu verhindern. Das Verfahren arbeitet daher mit zwei Schlacken und ist entsprechend unwirtschaftlich. Es kann jedoch bei phosphorreichem Rohei- sen angewendet werden und gilt daher als üblich.

Es ist ferner ein sog. DDD-Verfahren zur Entphosphorung bekannt, das in einer DDD-Anlage durchgeführt wird und bei dem in einer Roheisenpfanne bei sehr niedrigen Endtemperaturen entsiliziert, entphosport und entschwefelt wird.

Nach Zugabe von Kalk, Dolomit, Walzzunder, Erz, Sauerstoff-Trägern, wird Sauerstoff aufgeblasen. Das Verfahren eignet sich, abgesehen von dem not- wendigen Umfüllen der Schmelze in eine Roheisenpfanne zum Erzeugen rost- freier Stähle.

Für die Entphosphorung von phosphorreichem Roheisen eignet sich zwar das 2-Schlacke-Verfahren, das in einer Variante in zwei Konvertergefäßen mit spe- zieller Ausmauerung angewendet wird. Dabei findet in einem ersten Gefäß das Entsilizieren und das Entphosphoren statt und in dem zweiten Gefäß wird die Entkohlung auf den gewünschten End-C-Gehalt durchgeführt. Dadurch ist wie- derum ein 2-Gefäß-System notwendig mit allen wirtschaftlichen und thermi- schen Nachteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, entweder im Elektrolichtbogen-Ofen oder im Konverter-Gefäß die Entphosphorung von phosphorreichem Roheisen durchzuführen, ohne den Blasprozess zur Entfernung der phosphorreichen Schlacke zu unterbrechen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Schritte gelöst : - in ein nach der vorangegangenen Schmelze entleertes Gefäß oder in ei- nen entleerten Ofen werden das phosphorreiche Roheisen und ggfs. an- dere eisenhaltige Festeinsätze aufgegeben, - die durch Sauerstoffaufblasen und Eingeben von Schlackenbildnern er- zeugte phosphorreiche Schlacke wird weitgehend kontinuierlich entfernt, wobei die Eisenverschlackung, das Entsilizieren und das Entkohlen par- allel betrieben werden.

Dadurch kann in nur einem Gefäß (Elektrolichtbogen-Ofen oder Konverter- Gefäß) die Entphosphorung von phosphorreichem Roheisen durchgeführt wer- den. Das Zwei-Schlacke-Verfahren würde ein Umlegen des Gefäßes zwingend erforderlich machen, um die phosphorreiche Schlacke zu entfernen, so dass der Blasprozess unterbrochen werden müsste, d. h. die Blaslanze herausgefah- ren und später wieder eingefahren werden müsste. Demgegenüber weist die Erfindung den Vorteil auf, dass Schlackenbildner kontinuierlich aufgegeben werden können und phosphorreiche Schlacke kontinuierlich entfernt werden kann.

Dabei kann nach weiteren Merkmalen die phosphorreiche Schlacke durch ge- ringes Kippen des Ofens oder des Gefäßes zum Ablaufen gebracht werden.

Vorteilhaft ist ferner, dass der (P2 =05)-Gehalt im Verhältnis zum P-Gehalt auf TI =2000-12000 (Gleichgewichtsgehalte) eingestellt wird.

Ein kippbarer Elektrolichtbogen-Ofen wird zum Erzeugen von C-Stählen oder nichtrostenden Stähle durch Frischen von phosphorreichem Roheisen mit ei- nem auf einer Ofenseite angeordneten, etwa horizontal verlaufenden, zum Ab- sperren der abzustechenden Schlacke dienenden Elektroden-Wehr und mit auf der gegenüberliegenden Ofenseite angeordnetem Bodenabstich oder einem Schnauzen-Kipper für die Stahlschmelze ausgerüstet. Um in einem solchen Ofen auch phosphorreiches Roheisen entphosporen zu können, ist der Ofen derart weitergebildet, dass im Bereich der Badspiegelhöhe und/oder der Schlackenschicht eine verschließbare Öffnung zwischen einem unteren Gra- phit-Balken und der Ofenhaube gebildet ist. Der Vorteil ist, dass die phosphor- reiche Schlacke abfließen kann und auf den weiteren Stahlherstellungsprozess damit keinen nachteiligen Einfluss nehmen kann.

Die verschließbare Öffnung kann nach weiteren Merkmalen dahingehend ge- staltet sein, dass ein oberer Graphit-Balken mittels an seinen Enden angreifen- den Halterungen und die Halterungen mittels eines Hubantriebs höhenverstell- bar ist. Dadurch wird ein hitzebeständiger Verschluss geschaffen, an dem die Schlacke nicht oder nur gering haftet.

Der Hubantrieb kann nach weiteren Merkmalen aus einem Schwenkantrieb be- stehen. Der obere Graphit-Balken kann dadurch mit einer schnellen Bewegung weg von dem unteren Graphit-Balken das Öffnen bewirken und umgekehrt.

Dabei kann gleichzeitig ein Schutz vor heißen Schlackespritzern, Abgasen u. dgl. geschaffen werden, indem der obere Graphit-Balken hinter einen Hauben- wand-Abschnitt schwenkbar ist.

Ein weiterer Schutz in der Heißzone des Ofens wird dadurch erzielt, dass der Haubenwand-Abschnitt zumindest im Bereich der verschließbaren Öffnung wassergekühlt ist.

Eine alternative Gestaltung ergibt sich dadurch, dass die Öffnung durch eine gegen den unteren Graphit-Balken anstellbare Verschlussplatte mittels des Hu- bantriebs verschließbar ist.

Das Verfahren kann auch in einem kippbaren Konverter-Gefäß zum Erzeugen von C-Stählen oder nichtrostenden Stählen durch Frischen von phosphorrei- chem Roheisen durchgeführt werden, das einen Schmeizenabstich im Mün- dungsbereich und eine einführbare Sauerstofflanze bei etwa senkrechter Ge- fäßstellung mit der Mündung nach oben und/oder ein durch die Mündung ein- führbares Elektrodensystem aufweist. Um in einem Konverter-Gefäß auch phosphorreiches Roheisen frischen zu können, ist der Konverter derart gestal- tet, dass im Bereich der Badspiegelhöhe und/oder der Schlackenschicht eine verschließbare Öffnung für das Ablaufenlassen von phosphorreicher Schlacke aus dem kippenden Gefäß vorgesehen ist. Dadurch kann auch in einem Kon- verter-Gefäß die phosphorreiche Schlacke nicht mehr die nachfolgenden Pro- zessschritte beeinflussen. Es wird aufgrund des beschriebenen Verfahrens möglich, phosphorreiches Roheisen im Konverter zu entphosphoren.

Das Konverter-Gefäß ist dadurch verbessert, dass die verschließbare Öffnung an der Auslaufkante einen unteren Graphit-Balken aufweist und dass gegen den unteren Graphit-Balken ein zweiter, oberer Graphit-Balken oder eine Ver- schlussplatte anstellbar sind. Beide Graphit-Balken bilden zusammengefahren einen Verschluss für die Öffnung und die phosphorreiche Schlacke bleibt nur geringfügig an den Graphit-Flächen kleben. Das gleiche Ergebnis kann mit ei- ner Verschlussplatte erreicht werden, wobei eine solche gekühlt sein kann und ebenfalls aus Graphit besteht.

Der Durchbruch durch die Ausmauerung des Konverter-Gefäßes kann gegen die hohen Temperaturen dadurch geschützt werden, dass die Öffnung zumin- dest teilweise am Umfang durch einen in die FF-Ausmauerung eingefügten Graphit-Rahmen begrenzt ist.

Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, dass der untere Graphit-Balken an der Auslaufkante des Graphit-Rahmens angeordnet ist. Der Vorteil ist ein am Umfang geschlossener Ausgang, der durch den Graphit gegen das phosphor- reiche, aggressive Roheisen geschützt ist.

Die Öffnung kann nach einer anderen Ausgestaltung dadurch schnell geschlos- sen werden, indem der Graphit-Rahmen zusammen mit dem unteren Graphit- Balken höhenverstellbar ist.

Dabei kann die Durchflussöffnung für die phosphorreiche Schlacke in der FF- Ausmauerung des Gefäßes rund, oval oder polygonal sein. Dadurch kann das Abfließen der Schlacke entsprechend dem gewählten Strömungsquerschnitt beschleunigt oder verlangsamt werden.

Die spezifischen Gestaltungen eines Konverter-Gefäßes können nach einer weiteren Ausgestaltung dadurch berücksichtigt werden, dass die Durchflussöff- nung für die phosphorreiche Schlacke in der FF-Ausmauerung etwa mit der Unterkante eines Tragrings für das Gefäß abschließt. Für den Fall, dass die Badspiegelhöhe in dem Bereich des Tragrings liegt, ist weiterhin vorgesehen, dass in dem Tragring für das Gefäß eine etwa stufenför- mige Ausnehmung angebracht ist, deren Oberkante etwa mit der Durchflussöff- nung für die phosphorreiche Schlacke abschließt. Dadurch wird ausreichend Raum und Abstand für den Schlackenstrom erreicht.

Ergänzend kann diese Anordnung noch dadurch verbessert werden, dass die Kontur der Mantelfläche des Graphit-Balkens um einen geringen Betrag höher als die zu erwartende Badspiegelhöhe im Gefäß liegt. Dadurch können be- stimmte Verhältnisse für den Beginn des Auslaufens der Schlacke definiert werden.

Sofern durch die Ausnehmung im Tragring ein Festigkeitsproblem entstehen sollte, kann dieses dadurch ausgeglichen werden, dass der Tragring im Bereich der stufenförmigen Ausnehmung eine nach außen weisende Verstärkung auf- weist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die Ausbildung eines Elektro- lichtbogen-Ofens und eines Konverter-Gefäßes dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden und anhand deren auch das Verfahren beschrieben wird.

Es zeigen : Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Elektrolichtbogen-Ofen, der alternativ mit einer Sauerstofflanze arbeiten kann, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Lichtbogen-Ofen aus Fig. 1 mit der ein- gefahrenen Sauerstofflanze, Fig. 3 eine alternative Ausführung des Elektrolichtbogen-Ofens im Schnitt, Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch ein Konverter-Gefäß mit Graphit- Balken als Auslaufkante für die Schlacke, Fig. 5 den zugehörigen Seitenschnitt mit dem Graphit-Balken, Fig. 6 einen senkrechten Teilschnitt durch das Konverter-Gefäß mit Tragring, Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch die Durchflussöffnung mit Gra- phitrahmen und Graphit-Balken und Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht von rechts gegen den Graphit-Balken in Fig. 7.

Die Darstellung in Fig. 1 zeigt als Draufsicht einen Elektrolichtbogen-Ofen 1 mit einer aus Blechteilen hergestellten Ofenhaube 2, an die ein Abgasrohr 3 ange- schlossen ist, ferner einen bei solchen Elektrolichtbogen-Öfen üblichen Erker 4 mit einem Legierungstrichter 5 und einer durch die Ofenhaube 2 geführten Temperaturlanze 6. Die Raum-und Abmessungsverhältnisse sind bei solchen Öfen 1 auf ein entsprechendes Roheisen-, Schlacke-und Stahlvolumen abge- stellt, die sowohl in einem Elektrolichtbogen-Ofen 1 oder in einem Konverter- Gefäß 17 geschmolzen, entphosphort und gefrischt werden können. In einer dafür geeigneten Zwei-Gefäß-Anlage ist sowohl eine Sauerstofflanze 15 und ein Elektrodensystem schwenkbar angeordnet, wobei das Elektrodensystem jeweils zum Einschmelzen und die Sauerstofflanze 15 zum Frischen über das betroffene Konverter-Gefäß 17 oder den Elektrolichtbogen-Ofen 1 geschwenkt und abgesenkt wird.

Gemäß den Fig. 2 bis 5 werden in ein nach der vorangegangenen Schmelze entleertes Gefäß 17 oder einen entleerten Ofen 1 das phosphorreiche Roheisen und ggfs. andere eisenhaltige Festeinsätze aufgegeben. Die durch Sauerstof- aufblasen und Eingeben von Schlackenbildnern erzeugte phosphorreiche Schlacke 12 wird weitgehend kontinuierlich durch Ablaufenlassen und einen langsamen Kippvorgang entfernt. Während des nachfolgenden Entkohlen durch Sauerstoffaufblasen über die Sauerstofflanze 15 und dem Eingeben weiterer Schlackenbildner und/oder fester Kühlmittel wird die Prozesstempe- ratur nicht höher als etwa 1400 °C eingestellt, wobei der (P2 05)-Gehalt in der Schlacke dabei niedrig gehalten werden kann. Dabei entsteht ein ( ? 2 Os)- Gehalt im Verhältnis zum P-Gehalt mit n = 2000-12000.

Ein kippbarer Elektrolichtbogen-Ofen 1 ist mit einem auf einer Ofenseite ange- ordneten, etwa horizontal verlaufenden, zum Absperren der abzustechenden Schlacke dienenden Graphit-Balken 7 und mit auf der gegenüberliegenden Ofenseite angeordnetem Erker 4, in dem sich ein Bodenabstich 8 für die Stahl- schmelze befindet, ausgestattet und mit einer Ausmauerung 9 versehen. Der Ofen 1 stützt sich auf eine Kipplagerung 10. Um nunmehr auch C-Stähle durch Frischen von phosphorreichem Roheisen erzeugen zu können, in denen der Phosphorgehalt entsprechend niedrig eingestellt werden kann, ist im Bereich der Badspiegelhöhe 11 und/oder der Schlackenschicht 12 eine verschließbare Öffnung 13 zwischen dem Graphit-Balken 7 und der Ofenhaube 2 gebildet. Der Graphit-Balken 7 kann z. B. aus einer Graphit-Elektrode bestehen. Die Öffnung 13 kann unterschiedlich gestaltet werden und es können unterschiedliche Ele- mente verwendet werden. Von Vorteil ist ein den Öffnungsrand begrenzender Werkstoff, an dem die Schlacke nicht oder nur wenig haften und leicht entfernt werden kann. Die Öffnung 13 ist in Fig. 2 derart gestaltet, dass ein oberer Gra- phit-Balken 7a mittels an seinen Enden angreifenden Halterungen und die Hal- terungen mittels eines Hubantriebs 14 höhenverstellt werden kann. Dabei kann der Hubantrieb 14 aus einem Schwenkantrieb 14a bestehen. Während des Sauerstoffblasens und in anderen mit großer Hitze verbundenen Zeitabschnit- ten kann der obere Graphit-Balken 7a mittels des Schwenkantriebs 14a hinter einen Haubenwand-Abschnitt 2a geschwenkt werden. Der Haubenwand- Abschnitt 2a ist zumindest im Bereich der verschließbaren Öffnung 13 wasser- gekühlt.

Gemäß Fig. 3 kann die verschließbare Öffnung 13 auch mittels einer gegen den (unteren) Graphit-Balken 7 anstellbaren Verschlussplatte 16 verschlossen wer- den, wobei der Hubantrieb 14 als Geradschubantrieb ausgeführt ist.

Gemäß den Fig. 4 und 5 ist ein kippbares Konverter-Gefäß 17 zum Erzeugen von C-Stählen durch Frischen von phosphorreichem Roheisen, mit einem Schmelzenabstich wie üblich im Mündungsbereich und mit einer einführbaren Sauerstofflanze 15 bei etwa senkrechter Gefäßstellung mit der Mündung nach oben vorgesehen. Es kann auch ein Gefäß mit einem (schwenkbaren) Elektro- den-System, wie eingangs beschrieben, verwendet werden. Das Entphospho- ren findet dabei wiederum durch besondere Maßnahmen statt, indem im Be- reich der Badspiegelhöhe 11 und/oder der Schlackenschicht 12 eine ver- schließbare Öffnung 13 für das Ablaufenlassen von phosphorreicher Schlacke 12 aus dem leicht gekippten Gefäß 17 vorgesehen ist. Dazu ist die verschließ- bare Öffnung 13 z. B. an der Auslaufkante 20 mit einem (unteren) Graphit- Balken 7 ausgerüstet und gegen den unteren Graphit-Balken 7 kann ein zwei- ter, oberer Graphit-Balken 7a oder eine Verschlussplatte 16 angestellt werden, um abzudichten. Beim Anheben des oberen Graphit-Balkens 7a wird die Strö- mung der flüssigen Schlacke 12 freigegeben und die phosphorreiche Schlacke 12 fließt ab. Dadurch kann der Phosphor in keinem Fall mehr in die Schmelze zurückgelangen.

Die Beanspruchung der Öffnung 13 ist durch die phosphorreiche Schlacke 12 sehr hoch. Um nicht nur die FF-Ausmauerung 9 zu schützen, sondern eine ho- he Standzeit der Öffnungs-Fassung zu erzielen, ist gemäß Fig. 7 die Öffnung 13 zumindest teilweise am Umfang durch einen in die FF-Ausmauerung 9 ein- gefügten Graphit-Rahmen 21 geschützt. Der Graphit-Rahmen 21 kann durch eine U-Form nur einen Teil der Öffnungs-Fassung bilden. An der Auslaufkante 20 für die Schlacke 12 kann dem U-förmigen Graphit-Rahmen 21 ein Graphit- Balken 7 zugeordnet sein. Der Graphit-Rahmen 21 ist zusammen mit dem Gra- phit-Balken 7 höhenverstellbar. Die Durchflussöffnung 22 für die phosphorreiche Schlacke in der FF- Ausmauerung 9 des Gefäßes 17 ist entweder rund, oval oder polygonal, z. B. weitgehend rechteckig.

Wie in den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, schließt die Durchflussöffnung 22 für die Schlacke 12 in der FF-Ausmauerung 9 etwa mit der Unterkante 23 eines Tragrings 18 für das Gefäß 17 ab. Der Durchmesser des Graphit-Balkens 7a ist dabei etwas größer als die zu erwartende Schlackenschicht 12. Die obere Mantellinie des Graphit-Balkens 7 liegt etwa auf der Badspiegelhöhe 11 der Stahlschmelze 19.

Für den Fall, dass mit einer höheren Badspiegelhöhe 11 zu rechnen ist, kann in dem Tragring 18 für ein Konverter-Gefäß 17 eine etwa stufenförmige Ausneh- mung 24 angebracht werden, deren Oberkante 24a etwa mit der Durchflussöff- nung 22 für die Schlacke 12 abschließt.

Weiterhin ist zweckmäßig, dass die obere Mantellinie 7b des Graphit-Balkens 7 um einen geringen Betrag höher als die zu erwartende Badspiegelhöhe 11 im Gefäß 17 liegt.

Gemäß Fig. 6 ist der Tragring 18 im Bereich der stufenförmigen Ausnehmung 24 mit einer nach außen weisenden Verstärkung 25 versehen.

In Fig. 8 ist über dem unteren Graphit-Balken 7 der Graphitrahmen 21 von vor- ne sichtbar sowie eine dort eingesetzte Verschlussplatte 16.

Bezugszeichenliste 1 Elektrolichtbogen-Ofen 2 Ofenhaube 2a Haubenwand-Abschnitt 3 Abgasrohr 4 Erker 5 Legierungstrichter 6 Temperaturlanze 7 Graphit-Balken (unterer) 7a Graphit-Balken (oberer) 7b Mantelfläche 8 Bodenabstich 9 FF-Ausmauerung 10 Kipplagerung 11 Badspiegelhöhe 12 Schlackenschicht/Schlacke 13 verschließbare Öffnung 14 Hubantrieb 14a Schwenkantrieb 15 Sauerstofflanze 16 Verschlussplatte 17 Konverter-Gefäß 18 Tragring 19 Stahlschmelze 20 Auslaufkante 21 Graphitrahmen 22 Durchflussöffnung 23 Unterkante des Tragrings 24 Ausnehmung 24a Oberkante 25 Verstärkung