CH267457A - Process for the production of malleable cast iron. - Google Patents

Process for the production of malleable cast iron.

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CH267457A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00Heat treatments of cast-iron
    • C21D5/04Heat treatments of cast-iron of white cast-iron
    • C21D5/06Malleabilising
    • C21D5/08Malleabilising with oxidation of carbon
    • C21D5/10Malleabilising with oxidation of carbon in gaseous agents

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Description

  

  Verfahren zur Herstellung von     Tempergu & .       Die vorliegende Erfindung bezieht sieh  auf ein Verfahren zur Herstellung von     Tem-          pergu    13.  



  Es ist     vorgeschlagen    worden,     zur    teilwei  sen     Entkohlung    von     Temperrohgussstüeken     Gasgemische, wie Mond- oder     Grielitgas    oder  andere Industriegase     ztt    verwenden,     welche     ausser dem.

       entkohlend    wirkenden CO.,     aueli     Wasserstoff     enthalten,    welcher die     Oxydation     des Eisens     verhindert..    Bei der     Erzeuainiv     von     wei13brüeliigein        Teniperguss    nach diesem  Verfahren wird bei Temperaturen     zwiseben     800 und 900  C Gearbeitet.  



  Es wurde     auch    die Herstellung von Gas  gemischen vorgeschlagen, deren     Eigenseliaften     für die     Wärmebehandlung    von Eisen beson  ders günstig sind. Dazu soll Luft, mit einem  kohlenwasserstoffhaltigen Gas zur Reaktion  gebracht werden, wobei ,je     naeli    der     beioe-          misehten    Luftmenge     Gasgemische        erhalten     werden, welche z. B.     entlizolilende,        aufkohlende,     reduzierende oder     oxvdierende    Wirkung be  sitzen.  



  Man hat festgestellt,     dass    bei der Reak  tion von z. B. ungefähr drei     Raumteilen        koh-          lenwasserstoffhaltigen    Gases mit vier     Raum-          teilen        Luft        ein        Gasgemisch        mit    7     bis        37%        H_,          bis        zu        7_0%        Methan,

          3.5        bis        80%        N._,    5     bis          22%        CO        und        bis        zu        10%        CO.,        entsteht,        wel-          ehes    sieh     zuni        Entkohlen    eines Eisens mit       0,5%        C        gut        eignet.     



  Die vorliegende Erfindung bezieht     siele     nun auf ein Verfahren zur Herstellung von         Temperguss        dureli    Behandlung von auf über  900 C erhitzten     Temperrohgussstücken    mit  einem     entkohlenden        Gasgemisch,    dadurch ge  kennzeichnet, dass die Behandlung in einer  praktisch gasdichten     Kammer    erfolgt und das       Gasgemiseli    durch Verbrennung von     Kohlen-          stoffverbindungen    enthaltenden     Grasen    mit.

    einer solchen Menge von Luft hergestellt  wird, dass (las erhaltene     Gasgemisch    einen       entkolilenden    und einen reduzierenden Be  standteil enthält. Ein derartiges     Gasgemiseli     kann durch geregelte     Verbrennung    von Holz  kohlen- oder     Kohlengeneratorgas,        Kokereigas     oder Leuchtgas mit     berechneten        Luftmengen     und.     dureli    allfällige     Abseheidung    unerwünsch  ter Reaktionsprodukte erhalten werden.  



       Jeder        praktiseli    gasdichte     Hüttenofentip          kann    zur Ausführung der vorliegenden Er  findung dienen, z. B. elektrische Widerstands  öfen,     brennstoffbefeuerte        Muffelöfen    oder  gasbefeuerte     öfen    mit     Glührohrheizung.     



  Die Zusammensetzung des in den Behand  lungsraum eingeführten     Gasgemisches    wird       zweekmässigerweise    so gewählt, dass das Ge  misch die     Gussstüeke    zwar     entkohlt,    auf das  Eisen     dagegen    sieht     oxydierend    wirkt.

   Ein       solelles    Gemisch kann einige oder alle der  folgenden Komponenten enthalten:     H-        H.O-          Dampf,    CO, als     entkohlendes    und CO als       reduzierendes        C#as.    Unter Umständen kann       clas    gleiche Gas, z. B. IL, entweder     entkoh-          lend        oder    reduzierend wirken. Als     ehemiseh          indifferente,    verdünnende Beimischung kann      N., vorhanden sein. Ein solches Gemisch kann  z.

   B. folgende     Zusammensetzung    aufweisen:  2 bis     251/o        H@,    4 bis     911/o    CO., 0,1 bis     031/o          H.0-Dampf,    6     bis        25%        C0,        Rest        N,.        Es        kann     beispielsweise durch Reaktion passender Luft  mengen     mit    Generator-, Kokerei- oder Leucht  gas erhalten werden.  



       Holzkohlengeneratorgasbesteht    aasungefähr       30        bis        321/o        CO,    1     bis        3%        CO;;,    2     bis        411/o        IL"          1%        H;

  0-Dampf,        Rest        N_.        Mit        ?!1        seines        Vo-          lumens    Luft vermischt und entweder in einem  ausserhalb des Ofens liegenden Verbrennungs  raum oder in der Behandlungskammer des  Ofens selbst verbrannt, ergibt.

   es ein     Gas-          gemisch        mit        etwa        201/o        C0,        7,51/o        CO"        2%          1I.,        1%        H=O-Dampf,        Rest        N.-1.     



  Kokerei- oder Leuchtgas besteht     normaler-          weise        aus        ungefähr        45        bis        48%        II_,        17        bis          19%        CH"        18        bis        22%        C0,    2     bis        4%        CO"          0,

  5        bis        1,0%        0"    6     bis        9%        N.,        1,5        bis        3,5%          höhermolekularen        Kohlenstoffverbindungen.     Beim Zumischen von 2,5 bis 3     Volum-          teilen    Luft,

   Verbrennen im geschlossenen       Verbrennungsrauen    mit oder ohne Verwen  dung eines Katalysators und Kühlung der  Verbrennungsprodukte zur Kondensation des  überschüssigen Wasserdampfes entsteht ein  Grasgemisch von etwa der folgenden     Zusam-          niensetzung    :

   8     bis        141/o        H;,    6     bis        11%        C0,     6     bis    9     %        COü,    1     bis    2     %        H        L0-Dampf,        Rest        N,.     



  Die Zusammensetzung des durch Verbren  nen von Leuchtgas erhaltenen Gasgemisches  verändert sich innerhalb der genannten Gren  zen in Abhängigkeit vom verwendeten     Luft-          Gas-Verhältnis.    Der Wasserdampfgehalt kann  durch Kühlung der Verbrennungsprodukte  oder     irgendeine    andere bekannte     Bethode    im       gewünschten    Ausmass verringert werden.  



  Ein vorausberechnetes Volumen des Gas  gemisches kann in die     Behandlungskammer     des Ofens eingeführt und in einem geschlos  senen System zum     Umlauf    gebracht werden,  welches ausser der Behandlungskammer.       zweekmässigerweise    auch eine Vorrichtung  aufweist, die eine Erneuerung der     entkohlen-          den        Wirkung    des Gasgemisches durch Zufuhr  richtig bemessener Luftmengen erlaubt. Ein    übermässiger     Druck    im     Kreislaufsy        stein        kann     durch Einbau eines Gasablasses vermieden  werden.  



  Bei einer typischen     Ausfüliriuigsart    der  Erfindung     bringt    man in die     Behandlungs-          kammer    Stücke aus     weissenn        Clnsseisen,    das  etwa die folgende     Zusammensetzung    aufweist       3,2        %        C,        0,6        %        Si,        0,2        11/o        11n,        0,08        %        P,

          0,20        0/0     S, Rest Eisen. Die     Zusammensetzung    der be  handelten Stücke hängt von der Behandlungs  dauer und der     angewendeten        Temperatur    ab.  Längere Behandlung bewirkt     geringeren    Koh  lenstoffgehalt, hohe Temperatur beschleunigt  die     Entkohlung.     



  Die Kammer kann Teil eines geschlossenen  Umlaufsystems sein, welches     aueli    einen Ven  tilator oder ein Gebläse und einen Kühler       enthält.        Nach        Einführung        eines        aus        10%        11.,.          8%        C0,        6%        CO,,

          1%        H.0-Dampf        und        75%          N.    bestehenden Gemisches in dieses Kreislauf  system wird die Temperatur der     Clussstfiekr     auf l000  C gebracht und -während 28 Stun  den so belassen.  



  Im Laufe der     Behandlung    regiert das       C0,    des Gasgemisches nach der     (-lleiehiing       CO , + C = 2 CO    mit dem Kohlenstoff der     Ciissstüeke.    Schliess  lich würde alles     verfügbare   <B><U>CO.,</U></B> v     erbraiieht     und dadurch die     Entkohlung        zum    Stillstand  kommen, wenn     nielet    durch     \zugeführte    Luft  nach der Gleichung    CO +     ?.:-,    O, - CO,    neues<B><U>CO.,</U></B> gebildet und die     entkohlende    Wir  kung des Gemisches so aufrechterhalten  würde.

   Die zugesetzte     Luftmenge    wird so  bemessen, dass sie     nur        gerade    dazu ausreicht,  den aus dem Guss stammenden Kohlenstoff in  der beschriebenen Weise in CO., überzufüh  ren. Durch geeignete     Einstellung    der     Ablass-          vorrichtung    kann während der ganzen     Be-          handlungsdauer    der     Druck    in der     Kammer     auf einem wenig über denn äussern     Atino-          sphärendruck    liegenden Wert gehalten und so  (las Eindringen     unerwünschter    Gase verhin  

  dert werden.      Ausser dem CO., können auch     Wasserstoff     und     Wasserdampf-    des Gasgemisches     entkoh-          lend    auf die     Gnssstücke    wirken,     naeli    den       (Tleiehungen            C+2II,    =     CII4und     C     j--    I1.,0 - 11..<B>+</B> C0.



  Process for the production of Tempergu &. The present invention relates to a method for producing temperature 13.



  It has been proposed to use gas mixtures such as moon or grielite gas or other industrial gases ztt for the partial decarburization of Temperrohgussstüeken.

       decarburizing CO., also contain hydrogen, which prevents the oxidation of the iron. When producing white briquette in Teniperguss according to this process, temperatures between 800 and 900 C are used.



  The production of gas mixtures has also been proposed, the properties of which are particularly favorable for the heat treatment of iron. For this purpose, air is to be made to react with a hydrocarbon-containing gas, with gas mixtures being obtained depending on the amount of air being measured. B. entlizolilende, carburizing, reducing or oxidizing effect be seated.



  It has been found that in the reaction of z. B. approximately three parts of the volume of hydrocarbon-containing gas with four parts of air a gas mixture with 7 to 37% H_, up to 7_0% methane,

          3.5 to 80% N._, 5 to 22% CO and up to 10% CO., Arises, which is well suited for decarburizing an iron with 0.5% C.



  The present invention now relates to a process for the production of malleable cast iron by treating malleable cast iron pieces heated to over 900 C with a decarburizing gas mixture, characterized in that the treatment takes place in a practically gas-tight chamber and the gas churns are made by burning carbon compounds Graze with.

    Such an amount of air is produced that (the gas mixture obtained contains a decolorizing and a reducing component. Such a gas mixture can be produced by the controlled combustion of charcoal or coal generator gas, coke oven gas or luminous gas with calculated amounts of air and due to any separation of undesired reaction products can be obtained.



       Each Praktiseli gas-tight furnace tip can be used to carry out the present invention, for. B. electrical resistance furnaces, fuel-fired muffle furnaces or gas-fired furnaces with glow tube heating.



  The composition of the gas mixture introduced into the treatment room is chosen so that although the mixture decarburizes the cast pieces, it has an oxidizing effect on the iron.

   A solar mixture may contain some or all of the following components: H- H.O- vapor, CO, as a decarburizing and CO as a reducing C # as. Under certain circumstances, the same gas, e.g. B. IL, either decarbonizing or reducing. As a previously indifferent, diluting admixture, N. can be present. Such a mixture can e.g.

   B. have the following composition: 2 to 251 / o H @, 4 to 911 / o CO., 0.1 to 031 / o H.0 steam, 6 to 25% CO, remainder N ,. It can be obtained, for example, by reacting appropriate amounts of air with generator, coke oven or luminous gas.



       Charcoal generator gas is about 30 to 321 / o CO, 1 to 3% CO ;;, 2 to 411 / o IL "1% H;

  0 steam, remainder N_. Air mixed with?! 1 of its volume and burned either in a combustion chamber outside the furnace or in the treatment chamber of the furnace itself results.

   it is a gas mixture with about 201 / o CO, 7.51 / o CO "2% 1I., 1% H = O vapor, remainder N.-1.



  Coke oven or coal gas normally consists of about 45 to 48% II_, 17 to 19% CH "18 to 22% C0, 2 to 4% CO" 0,

  5 to 1.0% 0 "6 to 9% N., 1.5 to 3.5% higher molecular weight carbon compounds. When adding 2.5 to 3 parts by volume of air,

   Burning in the closed combustion chamber with or without the use of a catalyst and cooling the combustion products to condense the excess water vapor results in a grass mixture with approximately the following composition:

   8 to 141 / o H;, 6 to 11% CO, 6 to 9% CO, 1 to 2% H L0 steam, remainder N ,.



  The composition of the gas mixture obtained by burning luminous gas changes within the limits mentioned as a function of the air-gas ratio used. The water vapor content can be reduced to the desired extent by cooling the combustion products or any other known method.



  A pre-calculated volume of the gas mixture can be introduced into the treatment chamber of the furnace and circulated in a closed system which is outside the treatment chamber. as a rule, it also has a device which allows the decarburizing effect of the gas mixture to be renewed by supplying correctly measured amounts of air. Excessive pressure in the circulatory system can be avoided by installing a gas outlet.



  In a typical embodiment of the invention, pieces of white iron, which has approximately the following composition, are placed in the treatment chamber: 3.2% C, 0.6% Si, 0.2 11 / o 11n, 0.08% P,

          0.20 0/0 S, remainder iron. The composition of the treated pieces depends on the duration of treatment and the temperature used. Longer treatment results in a lower carbon content, high temperature accelerates decarburization.



  The chamber can be part of a closed circulation system which also contains a ventilator or a blower and a cooler. After the introduction of a 10% 11.,. 8% CO, 6% CO ,,

          1% H.0 steam and 75% N. existing mixture in this circulation system, the temperature of the Clussstfiekr is brought to 1000 C and left for 28 hours.



  In the course of the treatment, the C0, the gas mixture after the (-lleiehiing CO, + C = 2 CO with the carbon of the Ciissstüeke reigns. Ultimately, all available <B><U>CO.,</U> </B> This causes the decarburization to come to a standstill if no air is supplied according to the equation CO +?.: -, O, - CO, new <B> <U> CO., </U> </B> and the decarburizing effect of the mixture would be maintained.

   The amount of air added is measured in such a way that it is only just sufficient to convert the carbon from the casting into CO., In the manner described. By suitably setting the discharge device, the pressure in the chamber can be reduced during the entire treatment period kept at a value a little above the external atinosphere pressure and thus prevented the penetration of undesired gases

  be changed. In addition to the CO., Hydrogen and water vapor from the gas mixture can also have a decarbonizing effect on the gnats, naeli den (C + 2II, = CII4and Cj-I1., 0-11 .. <B> + </ B > C0.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Verstellung von Temper- guss durch Behandlung von auf über 900 C erhitzten Temlierroligussstüeken mit einem entkohlenden Gasgemisch, dadurch gekenn- zeielinet, dass die Behandlung in einer prak tisch gasdichten Kammer erfolgt und das Gasgemisch durch Verbrennung von Kohlen stoffverbindungen entba,ltenden Glasen mit einer solchen Menge von Luft hergestellt wird, PATENT CLAIM Process for adjusting malleable cast iron by treating Temlierroligussstüeken heated to over 900 C with a decarburizing gas mixture, characterized in that the treatment is carried out in a practically gas-tight chamber and the gas mixture is decomposed by burning carbon compounds with dissolving glass such an amount of air is produced dass das erhaltene @as@,emiseh einen entkoh- lenden und einen reduzierenden Bestandteil enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. that the @ as @, emiseh obtained contains a decarbonizing and a reducing component. SUBCLAIMS 1. Verfahren naeli Patentanspruel), da durch gekennzeichnet, dass das entkohlende Gasgemisch in einem Kreislaufsvstem, von deni die Bebandlun#-skammer ein Teil ist, in Umlauf gesetzt und seine entkohlende Wirkung durch kontrollierte Luftzufuhr auf- reehterhalten wird. Method according to patent claims), characterized in that the decarburizing gas mixture is put into circulation in a circulation system, of which the banding chamber is a part, and its decarburizing effect is maintained by a controlled supply of air. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das entkohlende Gasgemisch folgende 7usaminensetzung aufweist: ' bis 25% 13_, 4 bis 9% CO" 0,1 bis 3,0 I1,0, 6 bis 25% C0, Rest<B><U>_X..</U></B> 3. Method according to claim and dependent claim 1, characterized in that the decarburizing gas mixture has the following amine composition: up to 25% 13_, 4 to 9% CO "0.1 to 3.0 I 1.0, 6 to 25% CO, remainder <B > <U> _X .. </U> </B> 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und \?, dadnreh ge kennzeichnet, dass das Gasgemisch durch Ver brennung von Holzkohlengeneratorgas mit Luft hergestellt wird. 1. Verfahren nach Patentanspruch und den U nteranspriiehen 1. und 2, dadurch ge kennzeichnet, class das Gasgemisch durch Ver brennung von Kohlengeneratorgas finit Luft hergestellt wird. 5. Method according to claim and the dependent claims 1 and \ ?, dadnreh characterized in that the gas mixture is produced by combustion of charcoal generator gas with air. 1. The method according to claim and the sub-claims 1. and 2, characterized in that the gas mixture is produced by combustion of coal generator gas finitely air. 5. Verfahren nach Patentanspruch und den U nteransprüehen 1 und '', dadurch ge kennzeichnet, dass das Gasgemisch durch Ver- brennun - von Kokereigas mit. Luft hergestellt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und \?, dadurch ge- henu7eiehnet, dass das Gasgemisch durch Ver- breiniun - von Leuelitgas mit Luft hergestellt wird. . Method according to patent claim and the subclaims 1 and '', characterized in that the gas mixture by burning coke oven gas with. Air is produced. 6. The method according to patent claim and the dependent claims 1 and \ ?, characterized in that the gas mixture is produced by means of a mixture of leuuelite gas with air. .
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