AT255669B - Verfahren zur Aufbereitung von flüssigem Hochofeneisen zum Gießen von Blockformen, Kokillen u. dgl. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Aufbereitung von flüssigem Hochofeneisen zum
Giessen von Blockformen, Kokillen u. dgl. 
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 von Material für das Giessen   von B lockformen   u. dgl., also von   Hämatitguss,   erfordern eine Zusammensetzung von kaltem Einsatz (Giesserei-Roheisen + Schrott) mit eventuellen Legierungszusätzen, wie Ferromangan, Ferrosilicium, die in besonderen Flamm- oder Elektroöfen umgeschmolzen werden sollen. Bekannt ist auch ein Verfahren zur Erzeugung von besonderem, zum Formengiessen geeignetem Roheisen, in welchem der Hochofenprozess mit Holzkohle durchgeführt wird.

   Das in den genannten Verfahren erzeugte Material eignet sich zwar zum Giessen von Blockformen u. dgl. und besitzt ausreichende Eigenschaften, die besser sind als bei Verwendung von Hämatitroheisen, jedoch benötigen diese Verfahren die Anwendung von technologischen Brennstoffen, wie z.   B.   Gas, Masut, elektrische Energie, was die Produktionskosten der Gussstücke stark vermehrt. Seit langem forschte man nach einer Technologie, welche die unmittelbare Erzeugung von Material zum Giessen von Blockformen u. dgl. aus Hochofeneisen, die wiederholte Umschmelzung weggelassen, gestatten würde.

   In dieser Hinsicht wurde flüssiges Hochofeneisen mit Kohlenstoffstahl bei Zugabe von Silicospiegel, mit Silicospiegel in festem Zustand und auch mit Veredlungszusätzen, wie Al,   AlMg,   Ti, modifiziert, um den Kohlenstoffgehalt zu verringern und den Siliziumgehalt zu   erhöhen. Die Veredlungszusätze   verbessern die Festigkeitseigenschaften des Materials, wobei die Zugabe von Aluminium, wie bekannt, den Graphitisierungsvorgang (das Ausscheiden von Graphit) beschleunigt. Auf diese Weise aus Hochofeneisen erzeugtes Material garantiert jedoch keine ausreichende Festigkeit und Lebensdauer der daraus hergestellten Gussstücke, insbesondere der Blockfor-   men (s. Piwowarsky :"Gusseisen",   S. 1014, Tafel 238).

   Die Ursache hiefür ist das   AusscheidenvonKoh-   lenstoff in Form von freiem Graphit aus dem flüssigen Metall während seines Erstarrens in der Giessform. 



  Es sind die sogenannten Graphiteinschlüsse. Die Bildung von Graphiteinschlüssen in Roheisengüssen geschieht infolge   derlabilität   des Zementits und der durch die sinkende Giesstemperatur bedingten Lösbarkeitverringerung des Kohlenstoffes im Eisen. Sie hat eine besondere Bedeutung bei der Erzeugung von Material für Blockformen. Anhäufungen von Graphitnestern im Material der Blockformen führen die vorzeitige Abnutzung der Geräte herbei und eliminieren somit allen durch das Vermeiden der wiederholten Umschmelzung des kalten Einsatzes erzielten wirtschaftlichen Gewinn. Bei dem Giessen von Gussblöcken brennen nämlich die Graphitnester aus und die hiedurch entstandenen freien Räume werden vom vergossenen Stahl ausgefüllt, was zum Einklemmen der Gussblöcke in der Form führt.

   Anhäufungen von Graphitnestern verusachen ausserdem Risse in den Blockformen. 



   Die Erfindung hatte als Ziel, diese Mängel zu beseitigen und ein Material aus flüssigem Hochofeneisen aufbereiten zu können, das im Betrieb in den Stahlwerken mindestens solche Eigenschaften wie in klassischen Verfahren erzeugt,   d. h.   wie z. B. Gusseisen aus Kupolöfen, aufweisen würde. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das aluminiumhaltige Roheisen   3 - 4   h lang bei einer Temperatur 

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 von 1250 bis   12800C gehalten   und nachher zur Hemmung des Graphitisierungsvorganges, mit trockenem Stickstoff oder trockener Luft bei zirka 4 atü Überdruck durchgeblasen wird, wobei die Roheisentemperatur mindestens   11600C   betragen muss. 



   Unerwartet konnte festgestellt werden, dass dieses Ziel erreicht ist, wenn flüssiges Hochofeneisen unter Zugabe von Aluminium mit Stickstoff oder trockener Luft (frei von Wasser) bei zirka 4 atü Überdruck durchgeblasen wird, wobei der Graphitisierungsvorgang gehemmt wird. Das Spülen flüssiger Metalle mit Gasen ist zwar bekannt, aber dieses Verfahren dient hauptsächlich der Absonderung von Verunreinigungen, indem sie in dem durch die Gase bewegten Metall aufschwimmen, oder dem Ausbrennen von Elementen, so wie es bei der Konverterstahlerzeugung geschieht. Der hemmende Einfluss des Stickstoffes auf den Graphitisierungsvorgang im flüssigen Hochofeneisen war bisher nicht bekannt. 



   Gemäss der Erfindung wird in das Hochofeneisen Stickstoff eingeführt, um ein von Graphitanhäufungen und-nestern freies Metall zu erhalten, und nicht um es zu spülen oder zu homogenisieren. 



   Die aus gemäss der Erfindung aufbereitetem Roheisen gegossenen Blockformen weisen eine homogene Struktur mit gleichmässig verteiltem Graphit auf, die eine hohe Festigkeit gewährleistet. DieProduktionskosten der gemäss der Erfindung hergestellten Blockformen u. dgl. sind im Vergleich mit den Kosten der Erzeugung nach konventionellen Methoden um mindestens   l   o   niedriger. 



   Gemäss der Erfindung wird auf den Pfannenboden Aluminium in Stäben oder Barren dosiert, inMenge von maximal 3, 5kg je Tonne Hochofeneisen. Um den vollständigen Verlauf des Graphitisierungsvorganges zu ermöglichen, wird das Roheisen   3 - 4   h lang bei einer Temperatur von 1 250 bis   12800C   in der Pfanne gehalten. Nach der Beseitigung von Schlacke und Graphitschaum von der Oberfläche wird das Roheisen mit Stickstoff oder Luft bei zirka 4 atü Überdruck durchgeblasen, wobei das Gas von Wasser frei sein muss. Mit so aufbereitetem Roheisen werden dann die Giessformen gefüllt, indem eine Roheisentemperatur von 1160 bis   11700C   einzuhalten ist. 



   Zu Vergleichszwecken werden die Festigkeiten von Blockformen zum Giessen rechteckähnlicher Blöcke, deren Gewicht   15,. 4   t beträgt, angegeben :
Im klassischen Verfahren (aus dem Kupolofen) gegossene
Blockform - durchschnittlich 65 Füllungen mit Stahl, aus Hochofeneisen mit Ferrosiliziumzusatz gegossene
Blockform - durchschnittlich 30 Füllungen, aus Hochofeneisen mit Aluminiumzusatz gegossene
Blockform - durchschnittlich 30 Füllungen, aus Hochofeneisen der Erfindung gemäss gegossene
Blockform - durchschnittlich 67 Füllungen mit Stahl.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Aufbereitung von flüssigem Hochofeneisen zum Giessen von Blockformen, Kokillen u. dgl. unter Beschleunigung des Graphitisierungsvorganges mit Hilfe vonAluminium, dadurch ge- kennzeichnet, dass das aluminiumhaltige Roheisen 3 - 4 h lang bei einer Temperatur von 1 250 bis 1 2800C gehalten und nachher zur Hemmung des Graphitisierungsvorganges, mit trockenem Stickstoff oder trockener Luft bei zirka 4 atü Überdruck durchgeblasen wird, wobei die Roheisentemperatur mindestens 11600C betragen muss.