Verfahren zur Einführung stahlbildender Zusätze in das aluminogenetische Eisen bei der aluminothermischen Schweissung. Es ist bekannt, stahlbildende Zusätze, wie zum Beispiel Mangan, Silizium, Kohlen stoff, Siliziumkarbid und andere in das alu- minogenetische Eisen bei der aIuminother- mischen Sehweissung einzuführen,
indem diese Stoffe entweder als solche oder als Legierun gen untereinander oder auch mit Eisen legiert der aluminothermischen Mischung vor der Reaktion oder in die Schmelze nach beendeter Reaktion vor dem Abstich zuge geben werden. Hierbei ergab sich jedoch der Nachteil, dass die stahlbildenden Stoffe zum Teil sich an der aluminothermischen Reaktion beteiligten, indem sie mit dem Sauerstoff des Eisenoxydes reagierten, wo durch nicht unerhebliche Mengen in die Schlacke übergingen und somit für die Stahlbildung verloren waren.
Es wurde auch vorgeschlagen, die stahlbildenden Stoffe in feinförmigem Zustande auf den Boden des Reaktiontiegels zu legen, wodurch sich eine vollständigere und gleichmässigere Legierung dieser Stoffe mit dem Eisen ergab. Bei die ser Art der Einführung können, die stahl bildenden Stoffe gleichzeitig als Dichtung für das Abstichloch des Tiegels benutzt wer den.
Weiter sind noch Verfahren bekannt geworden, insbesondere hinsichtlich der Ver wendung des Siliciumkarbides, .die Tiegel abstichlos auszubilden, wobei nach Auf lösung des gleichzeitig als Dichtung des Aus flussloches dienenden Siliciumkarbides im aluminogenetisch erzeugten Eisen das Re aktionsprodukt zur gegebenen Zeit von selbst aus dem Tiegel auslaufen soll. Diesen Ver fahren haften jedoch beträchtliche Mängel an, die namentlich bei Verwendung des für die Stahlbildung sehr wirksamen Silizium- karbides besonders schwerwiegend sind.
Das handelsübliche Siliziumkarbid be steht bekanntlich aus etwa 70 % Si und etwa <B>30%</B> C. Nur ein verhältnismässig geringer Teil des Kohlenstoffes geht als Legierungs bestandteil in das aluminogenetische Eisen über, während ein erheblicher Teil unter Einwirkung des Sauerstoffes des Metall- oxydes zu Kohlenoxyd verbrennt, wodurch ein sehr stürmischer Reaktionsverlauf be wirkt wird,
der einerseits da-s schmelzflüs sige Reaktionsprodukt aus dem Tiegel her auswerfen und anderseits durch das Auf wirbeln des Siliziumkarbides am Boden des Tiegels ein vorzeitiges Auslaufen des Reak tionsproduktes verursachen kann.
Es hat sich nun ergeben, dass die ge wünschte Menge an stahlbildenden Zusätzen, wie beispielsweise Silizium und Kohlenstoff bei Verwendung von Siliziumkarbid, in das aluminogenetische Eisen eingeführt werden kann, ohne dass die oben beschriebenen Nach teile eintreten, wenn man die stahlbildenden Zusätze, wie zum Beispiel das Siliziumkarbid, mit einer vorzugsweise jeweils den beson deren Umständen angemessenen Menge eines hochschmelzenden inerten Stoffes mischt und diese Mischung gleichzeitig als Verschluss für den Reaktionstiegel verwendet.
Als solche inerten Stoffe seien zum Beispiel Tonerde, Hoehofenschlacke, sowie insbesondere auch Schlacken genannt, die bei a)lumino@thermi- schen Reaktionen entstehen. Versuche haben ergeben, dass diese Stoffe infolge ihres hohen Schmelzpunktes in Mischung mit den stahl bildenden Zusätzen als sicherer Verschluss wirken und ausserdem den Reaktionsverlauf bei der Auflösung der stahlbildenden Zusätze im aluminogenetischen Eisen mässigen.
Erst bei Anwendung dieses Verfahrens ist es möglich geworden, ein wirklich sicheres, automatisehes Auslaufen des Reaktionspro- duktes beim abstichlosen Tiegel zu einem gewünschten Zeitpunkt zu erzielen.
Man kann zum 'Beispiel ibei Vierwendung von Siliziumkarbid als Stahlbildner, diesem neben den hochschmelzenden inerten Stoffen auch andere Stahlbildner, wie Mangan, Nik- kel, Chrom, Titan, Vanadium, Wolfram und andere zusetzen. Hierbei wird zweckmässig feinkörniges -Siliziumkarbid mit den hoch schmelzenden inerten Stoffen und den andern stahlbildenden, ebenfalls feinkörnigen Zu sätzen gemischt und gleichzeitig oils Tiegel- verschluss verwendet.
Man kann aber auch so verfahren, dass man als Verschlussmaterial nur eine feinkörnige Mischung von Silizium karbid mit inerten Stoffen benutzt, während die andern Stahlbildner in einer gröberen Körnung auf diesen Verschluss geschichtet werden.
Die Wahl der Komponenten, sowie deren Menge, richtet sich vorzugsweise nach der Menge der aluminothermischen Mischung, der sie zugesetzt werden sollen, sowie nach der gewünschten Zusammensetzung des alu- minogenetischen Eisens. Es können Tiegel mit und ohne Abstichvorrichtung verwendet werden.
Benutzt man beispielsweise Tiegel mit Abstichvorriehtung, so hat sich als Ver- schlussmaterial eine Mischung von etwa 24 Siliziumkarbid und '/3 aluminothermischer Schlacke, wie sie etwa bei der Herstellung von Mangan auf aluminothermis-chem Wege entfällt, als zweckmässig erwiesen.
Process for the introduction of steel-forming additives into the aluminogenetic iron during aluminothermic welding. It is known to introduce steel-forming additives, such as manganese, silicon, carbon, silicon carbide and others, into the aluminogenetic iron during aluminothermal welding,
by adding these substances either as such or as alloys with one another or alloyed with iron to the aluminothermic mixture before the reaction or in the melt after the reaction has ended before tapping. Here, however, there was the disadvantage that the steel-forming substances partly took part in the aluminothermic reaction by reacting with the oxygen in the iron oxide, where significant quantities passed into the slag and were thus lost for steel formation.
It has also been proposed to place the steel-forming substances in a fine state on the bottom of the reaction crucible, which resulted in a more complete and uniform alloying of these substances with the iron. With this type of introduction, the steel-forming substances can also be used as a seal for the tap hole of the crucible.
Processes have also become known, in particular with regard to the use of silicon carbide, to train the crucible without tapping, with the reaction product running out of the crucible by itself at the given time after the silicon carbide, which also serves as a seal for the flow hole in the aluminogenetically produced iron, has dissolved should. However, this process has considerable shortcomings, which are particularly serious when using silicon carbide, which is very effective for steel formation.
As is well known, the commercially available silicon carbide consists of about 70% Si and about <B> 30% </B> C. Only a relatively small part of the carbon is converted into the aluminogenetic iron as an alloy component, while a significant part is exposed to the action of oxygen Metal oxide burns to carbon oxide, which results in a very stormy course of the reaction,
which on the one hand eject the molten reaction product from the crucible and on the other hand can cause the reaction product to run out prematurely due to the swirling of the silicon carbide at the bottom of the crucible.
It has now been found that the desired amount of steel-forming additives, such as silicon and carbon when using silicon carbide, can be introduced into the aluminogenic iron without the disadvantages described above occurring if the steel-forming additives, such as for For example, silicon carbide is mixed with an amount of a high-melting inert substance that is preferably appropriate for the particular circumstances and this mixture is used at the same time as a seal for the reaction crucible.
Such inert substances include, for example, alumina, yard slag and, in particular, slags that arise in a) lumino @ thermal reactions. Tests have shown that, due to their high melting point, these substances act as a secure seal when mixed with the steel-forming additives and also moderate the course of the reaction when the steel-forming additives dissolve in the aluminogenic iron.
Only when this method is used has it become possible to achieve a really safe, automatic leakage of the reaction product at a desired point in time with the crucible without tap.
For example, when silicon carbide is used as a steel former, other steel former, such as manganese, nickel, chromium, titanium, vanadium, tungsten and others can be added to it in addition to the high-melting inert substances. Here, it is advisable to mix fine-grain silicon carbide with the high-melting inert substances and the other steel-forming, also fine-grain additives and at the same time use an oil crucible seal.
But you can also proceed in such a way that only a fine-grained mixture of silicon carbide with inert substances is used as the closure material, while the other steel formers are layered on this closure in a coarser grain.
The choice of the components and their amount depends preferably on the amount of the aluminothermic mixture to which they are to be added and on the desired composition of the aluminogenic iron. Crucibles with and without a tapping device can be used.
If, for example, crucibles with a tapping device are used, a mixture of about 24 silicon carbide and 1/3 aluminothermic slag, such as is not required in the manufacture of manganese by aluminothermic routes, has proven to be expedient.