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Österreichische PATENTSCHRIFT Nu-18584.
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(ISERE).
Verfahren zur Erzeugung von Stahl auf elektrometallurgischem Wege.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen beschrieben worden, um im elektrischen Ofen unter Verwendung von Gusseisen, Stahiabfällen, Erze u. s. f. Eisen und Stahl herzustellen. Bei diesen Verfahren erfolgen im Tiegel oder im elektrischen Ofen alle jene Operationen, wie das Raffinieren, die Reinigung, die Reduktion, die Kohlung sowie auch der Zusatz von Metallen oder Legierungen u. s. f., die zur endgiltigen Erlangung des gewünschten Produktes beitragen können.
Es ist nun erkannt worden, dass es vorteilhafter ist, wenn es sich hauptsächlich um die Behandlung von Gusseisen handelt, um es in Flusseisen oder in Stahl überzuführen, die eben erwähnten Operationen zu trennen und dem elektrischen Ofen bloss die schliess liche Umwandlung zu überlassen, welche die Erzeugung der gewünschten Stahlsorte bezweckt, während der erste Teil der Operationen in einer anderen Vorrichtung ausgeführt wird. Dies ist das Prinzip des den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Verfahrens, dessen Ausführung nachstehend beschrieben worden soll.
Jene andere Vorrichtung, von welcher zuvor die Rede war, kann ein Konverter mit Windzuführung oder ein oxydierender Ofen anderer Art sein. Es möge nun angenommen werden, dass man mit einer Bessemerbirne mit basischem Futter arbeitet, ähnlich jenen Konvertern, welcher man sich bei der Entphosphorung bedient. Der Konverter wird an
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Die Arbeitsweise ist die folgende : Der erste Teil des Verfahrens, der im Konverter ausgeführt wird, besteht darin, das flüssigo Guf3eispn von der ersten oder der zweiten Schmelzung, welches mehr oder weniger Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Schwefel, Phosphor u. s. f. enthält, nach d"m gebräuchlichen Verfahren durch eine bis zur gänzlichen Beseitigung aller Verunreinigungen verlängerte Oxydation zu reinigen. Diese Oxydation wird also erst ar @nem für die folgenden Operationen geeigneten Punkte eingestellt, etwa dann, wenn der Kohlenstoffgehalt des Bades auf 0'2 oder 0'5"/ gesunken ist.
Wird phosphorhältiges Gusseisen behandelt, so wird die Oxydation noch weiter getrieben, und zwar so weit, dass die Verbrennung des Phosphors und demzufolge dessen Übergang in die durch den beim basischen Verfahren üblichen Zusatz basischer Stoffe gebildete basische Schlacke, praktisch
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Konverters fast ganz abgelassen,
Was das mehr oder weniger raffinierte oder selbst in höherem oder geringerem Masse oxydierte Metall betrifft, welches auf dem Hoden des Konverters bleibt, so wird es, anstatt dass es in dem Konverter selbst fertiggearbeitet würde und hier Zusätze an kohlenden Stoffen, an mehr oder weniger manganreichen Stoffen u. s. w.
erhielte, um daraus das unter der Bezeichnung Bessemerstahl bekannte Produkt herzustellen, entweder direkt aus der Bessemerbirne in den elektrischen Tiegel gegossen oder auch in eine stählerne Giesskelle oder eine ähnliche andere geeignete Vorrichtung gebracht und erst aus dieser in flüssigem Zustande in den elektrischen Tiegel gegossen
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Es ist gut, das Übergiessen derart durchzuführen, dass das flüssige Metall in elektrischen Ofen aus dem unteren Teil. des Gefässes, in welchem es enthalten ist ;
einfliesst, damit die letzten Spuren von Schlacke, welche die Verunreinigungen enthält, obenauf schwimmen und bei Beendigung des Ûbergiessens zurückgehalten werden können.
Das flüssige Metall wird in den Tiegel eingeführt, der immer heiss gehalten wird, entweder durch frisches Anheizen oder infolge vorhergehender Operationen und man lässt den elektrischen Strom durchgehen, so dass die Temperatur die gewünschte Höhe erreicht.
Das Metall bad, welches im allgemeinen eine grössere oder geringere Menge Sauerstoff bezw.
Eisonoxyd enthält, wird durch die Wärme des elektrischen Lichtbogens, der die nötigen Kalorien zuführt, flüssig erhalten, Dann wird das Metallbad in der verlangten Weise behandelt, um die gewünschte Stahlsorte zu erhalten. So führt man z. B. in den Tiegel Kohlenstoff in Form von Karburit (siehe Patent Nr. 18583) ein, um vollständige Desoxydation und die der Natur der betreffenden Stahlsorte. entsprechende Kohlung zu bewirken.
Auch kann man im geeigneten Zeitpunkte Zusätze von Legierungen oder Metallen, wie Ferromangan, Ferronickel, Ferrochrom oder auch Chrom, Nickel, Wolfram, Molybdän,
Vanadium u. s. w. machen, wenn man Stahlsorten erhalten will, welche derartige Metalle enthalten sollen.
Zufolge dieses Verfahrens, welches die Operationen des Verfahrens zur Herstellung von Eisen und Stahl im elektrischen Ofen in zwei voneinander verschiedene Stufen zerlegt, kann man nicht nur die durchzuführenden Reaktionen besser beherrschen, sondern man erzielt auch eine beträchtliche Ersparnis an Zeit und an Handarbeit. Während nämlich die im elektrischen Ofen durchgeführte direkte Umwandlung von Roheisen in Stahl und die yugebörige Reinigung beispielsweise eine Zeitdauer von 5 bis 6 Stunden beansprucht, kann die Zeitdauer der beiden Operationen nach dem vorliegenden Verfahren, das heisst zuerst das Bessemern und dann die Behandlung im elektrischen Ofen auf die Hälfte herab- gesetzt worden.
Im besonderen ist es einleuchtend, dass das Bessemern weniger Zeit erfordert als gewöhnlich, da es ja nach Beendigung der Oxydation unterbrochen wird. Ebenso wird die Umwandlung im elektrischen Ofen abgekürzt, da die elektrische Energie nicht mehr die Arbeit der Entkohlung und der Reinigung zu leisten hat.
Weiters bietet das neue Verfahren den Vorteil, dass man mit einer einzigen Bessemer- birne mehrere dieser Vorrichtungen speisen kann, was die Erlangung einer viel beträchtlicheren
Produktion durch die Gesamtanordnung gestattet.
Zu diesem Zwecke ist es in der Praxis nützlich, die Bessemerbirne derart aufzustellen, dass sie mehrere Tiegel oder elektrische Öfen bedienen kann und derart, dass ein rasches Übergiessen erleichtert wird. Mit einer einzigen Operation im Konverter kann man dann vier, sechs und selbst noch mehr elektrische Öfen speisen, je nach dem bezüglichen Raum- inhalt des Konverters und der Öfen.
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