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Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Gusseisen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Gusseisen und bezweckt, die wünschenswerten Eigenschaften : Festigkeit, Dichte des Kornes und hohe Gussfähigkeit, die bisher nur den teuren Gusseisensorten. wie dem Holzkohleaeisen, zukamen, auch den billigeren, beispielsweise den mit Koks erschmolzenen Gusseisensorten, zu verleihen.
Durch Versuche und Analysen wurde festgestellt, dass entgegen der allgemein üblichen Anschauung jene hochwertigen Eigenschaften, welche die genannten teueren Eisensorten besitzen, dem Vorhandensein von Sauerstoff zu danken sind, der r m gleich hohen Mengen sich in den billigeren Eisensorten nicht vorfindet.
Die vorerwähnten günstigen Eigenschaften sind, wie schon erw & hnt, mehr beim Holzkohleneisen als beim Kokseisen vorhanden, und zwar in höherem Masse bei dem kalt er-
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des Siliziums zum Sauerstoff wächst namlich mit der Temperatur. 50 dass der Sauerstoff in merklich grösseren Mengen nur in dem kalt erblaspnen Holzkohlenersen vorhanden ist
Die Erfindung ist demnach darauf gerichtet, Sauerstoff dem Gusseisen zuzufuhren, so dass es die oben erwähnten gewünschten Eigenschaften annimmt, und besteht dann. das geschmolzene Gusseisen derart zu behandeln, dass es zusätzlich zu dem gelösten Sauerstoff einen ganz bestimmten Gehalt an Kohlenstoff und Silizium enthält.
Infolge der Affinitat
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Einführung von Sauerstoff in das Elsenbad bei der Temperatur des Kokshocbofens eine Oxydation des Kohlenstoffes und des Stliziums, dalier eine Wiederausscheidung des Sauerstoffes zur Folge haben.
Aus diesem Grunde wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, den Sauerstoff in das geschmolzene Eisenbad bei einer beträchtlich herabgesetzten Temperatur einzuführen. Unter dtesen Verhältnissen wird der Kohlenstoff nicht otydiert und wenn das Eisen nur ein wenig oder gar kein Silizium enthält, wird das Eisen sogleich den Sauerstoff aufnehmen.
Solange grössere Mengen Silizium in dem Eisenbade vorhanden sind, wird dasselbe allen
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vorhandenen Bedingungen eine weitere Vereinigung desselben mit Sauerstoff nicht mehr stattfinden kann. Nach der Erreichung dieses Zeitpunktes wird die weitere Zuführung von Sauerstoff behufs Lösung desselben solange fortgesetzt, bis das Eisen den für den be- absichtigten Zweck erforderlichen Gehalt an Sauerstoff enthält. Die Zugabe von Silizium zu dem Bad kann hierauf trotzdem stattfinden, wobei immer noch genügend Sauerstoff vorhanden bleiben wird, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.
Auf diese, Art wird ein aus Kokseisen bestehendes Produkt erzielt, welches Sauerstoff, Kohlenstoff und Silizium enthält und wie Versuche und Analysen erwiesen ha. ben, die gewünschten Eigenschaften : hohe Festigkeit, Dichtigkeit des Kornes und gute Gussfàhigkeit besitzt, Eigenschaften die bisher nur den hochwertigen Eisensorten zukameB.
Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich wesentlich von den bekannten Frischprozessen. indem der Sauerstoff unter solchen Bedingungen in das Gusseisen Eingeführt wird, dass der für Gusseisen wesentliche Gehalt an Silizium und Kobtenstoff beibebalten blerbt.
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Das Verfahren kann auf verschiedene Art durchgeführt werden. Nachstehend ist als Beispiel eine Ausführungsform des Verfahrens beschrieben, welche ein befriedigendos Produkt ergeben hat
Ein Bad von gewöhnlichem Gusseisen wird bei niedriger Temperatur mit irgend welchen oxydierenden festen, flüssigen oder gasförmigen Mitteln solange behandelt, bis das vorhandene Silizium zum grössten Teil oxydiert ist. Sodann wird weiter Sauerstoff zwecks Absorption dem Bade zugeführt und schliesslich Silizium in entsprechender Menge zugesetzt. Das Silizium kann auch in Form eines zweiten siliztumhaltigen Eisenbades dem ersten, bereits absorbierten Sauerstoff enthaltenden Bade zugesetzt und mit letzterem gemischt werden.
Eine geeignete Methode zur Zufuhrung des Siliziums besteht darin, durs man das geschmolzene Eisen in zwei Teile teilt, wovon der eine Teil oxydiert und mit Sauerstoff gesättigt wird, bis er frei von Silizium ist und den entsprechenden Gehalt an Sauerstoff besitzt, worauf der so behandelte Teil mit dem anderen, nicht behandelten, si ! iziumha) tigen Toi ! gemischt wird, wodurch die gesamte Eisenmenge den für hochwertiges Gusseisen erforderlichen Gehalt an Sauerstoff, Silizium und Kohlenstoff annimmt.
Das Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass man von einem weissen Roheisen, welches arm an Silizium ist, ausgeht Wenn nun das weisse Roheisen bei entsprechend erniedrigten Temperaturen mit Sauerstoff behandelt wird, wird dieser aufgenommen, ohne dass sicl der Kohlenstoff mit ihm verbindet, und es kann hierauf Silizium in entsprechender Menge zugesetzt werden, um hiedurch die vorerwähnten erwünschten Eigenschaften dem Gusseisen zu verleihen.
Das hier f & r das Kokseisen beschriebene Verfahren kann der Erfindung gemäss selbstverständlich auch auf alle anderen Roheisensorten angewendet werden, velche wie das Kokseisen hei xu hohen Temperaturen erzeugt wurden, um jenen Gehalt von Sauerstoff zu erzielen, der ihnen die gewünschten Eigenschaften verleiht. So kann beispielsweise
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Gusseisen, dadurch gekennzeichnet, dass dem geschmolzenen Gusseisen Sauerstoff bei einer so niedrigen Temperatur zugeführt wird, dass der Sauerstoff unter möglichst geringer Verbrennung von Kohlenstoff von dem Bado aufgenommen wird. worauf dem Bade Silizium zugesetzt wird.