DE1103949B - Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Gusseisen bzw. Roheisen im Schachtofen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Gußeisen bzw. Roheisen im Schachtofen Zum Betrieb von Hochöfen od. dgl. reduzierend arbeitenden Schachtöfen ist es bekannt, sowohl den Brennstoff als auch die Feinerze als Preßformlinge von je für sich gleichem Einheitsformat mit je für sich gleichem Porenraum als Beschickung zu verwenden, wobei als Brennstoff ein synthetischer Koks benutzt wird, welcher aus einer Mischung aus feinstöckigem bzw. feinkörnigem Koksgrus od. dgl. mit gemahlener Fettkohle und/oder Teer oder sonstigen geeigneten Bindemitteln besteht, die unter entsprechendem Druck zu Formlingen entsprechenden Einheitsformates (etwa 150 cm3 und mehr) und mittlerer Porosität (etwa 50 %) gepreßt und anschließend in reduzierender Atmosphäre oder unter Luftabschluß bei hohen Temperaturen gesintert ist.
• Ein nicht vorveröffentlichter älterer Vorschlag richtet sich ferner darauf, zur Leistungssteigerung bei der Herstellung von Gußeisen in Gießereischachtöfen jeglicher Art einen ähnlich zusammengesetzten synthetisch hergestellten Koks zu verwenden, welcher eine Porigkeit von weniger als 40 %, vorzugsweise von 30% und darunter, besitzt und in welchem überdies auch noch in an sich bekannter Weise Kalk, Dolomit, Alkalien oder alkalihaltige oder tonerdehaltige und borhaltige Stoffe einzeln oder auch in Mischung miteinander eingebunden sein können.
• Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein besonders hochwertiges Gußeisen bzw. Roheisen im Schachtofen, insbesondere im Gießereischachtofen, zu erschmelzen und besteht darin, daß zum Schmelzen ganz oder teilweise ein synthetisch hergestellter Koks Verwendung findet, in welchen Legierungs- oder Behandlungselemente für die Schmelze in metallischer Form, z. B. als Metalle, Metallegierungen, Metallkarbide od,dgl., zweckmäßig in feinverteiltem Zustand, eingebunden sind.
• Durch das Einbinden dieser metallischen Legierungs- oder Behandlungselemente in den synthetischen Koks wird die Oxydation dieser Legierungs- oder Behandlungselemente beim Niedergang im Schachtofen verhindert bzw. stark eingeschränkt.
• Als in den synthetischen Koks einzubringende Legierungselemente seien beispielsweise genannt Mangan, Ferrosilizium od. dgl.
• Ein anderes wesentliches Anwendungsgebiet der Erfindung besteht darin, synthetischen Koks zu verwenden, in welchen metallische Desoxydationsmittel eingebunden sind, wie beispielsweise Aluminium oder dessen Legierungen.
• Bisher war es meist erforderlich, die Desoxydation des erschmolzenen Eisens außerhalb des Ofens in der Pfanne vorzunehmen. Diese Arbeitsweise ergibt jedoch keine gleichmäßige Desoxydation an allen Stellen des Pfanneninhaltes, weil sich die Zusätze in der Pfanne nicht so vollkommen mit deren Inhalt mischen, wie dies wünschenswert wäre. Auch steigen die Desoxydationsprodukte in vielen Fällen nicht an .die Oberfläche der Schmelze und bleiben infolgedessen teilweise in dieser eingeschlossen.
• Hier bietet die neue Arbeitsweise den außerordentlichen Vorteil, daß diese Desoxydationselemente beim Niedergang im Schachtofen durch die sie einhüllenden Kohlenstoffteilchen des synthetischen Kokses -vor Oxydation geschützt sind und in der Schmelzzone selbst mit dem geschmolzenen Eisen in Reaktion treten können.
• Infolgedessen -wird durch das neue Verfahren eine gleichmäßige Desoxydation ,der Schmelze gewährleistet. Weiterhin wird das Ausbringen in bezug auf Eisen, Mangan und Silizium erhöht, und es entfällt ein geläutertes homogenes, hochwertiges Eisen von ausgezeichneten Eigenschaften und hoher Temperatur.
• Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet des neuen Verfahrens besteht darin, einen synthetisch hergestellten Koks zum Schmelzen zu verwenden, in welchen metallische Elemente eingebunden sind, durch die eine Beeinflussung der Graphitaus.bildung, wie z. B. der Graphitform, bedingt wird.
• So können z. B. in den synthetischen Koks. Magnesium, Zer oder ähnliche Metalle bzw. deren Legierungen eingebunden werden, welche unmittelbar im Schachtofen selbst die Erzeugung eines Eisens mit bestimmten Graphitformen, beispielsweise mit sphärolithisch ausgebildetem Graphit, bewirken. Auch hierbei sind diese metallischen Behandlungselemente vor Oxydation geschützt und kommen :erst in der Schmelzzone zur Wirkung. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, den Schachtofenprozeß so zu führen, -daß das Eisen mögliehst schwefelarm anfällt. Aus diesem Grunde empliehlt es sich, einen möglichst schwefelarmen synthetischen Koks zu benutzen und auch eine möglichst schwefelarme Gattierung zu verwenden.
• Weiterhin ist es in diesen und auch in anderen Fällen gegebenenfalls vorteilhaft, .die Gattierungsbestandteile in umhülltem Zustand in den Schachtofen aufzugeben, um sie vor vorzeitigen Reaktionen zu schützen und insbesondere eine Aufschwefelung derselben zu vermeiden.
• Endlich erstreckt sich die Erfindung noch darauf, einen synthetisch hergestellten Koks zu verwenden, in «-eichen außer den metallischen Legierungs- oder Behandlungselementen noch Eisen in metallischer Form - zweckmäßig gleichfalls in feinverteiltem Zustand - eingebunden ist. Beim Schmelzen der metallischen Bestandteile können diese infolge ihrer dichten Aneinanderlagerung in besonders günstiger Weise unmittelbar miteinander in Reaktion treten.
• Als synthetischer Koks kann vorzugsweise ein solcher Verwendung finden, wie er eingangs in der Beschreibung angegeben worden ist.
• Das neue Verfahren ist sowohl durchführbar in mit kaltem Wind betriebenen Kupolöfen als auch in solchen, welche mit Heißwind arbeiten. Die Zustellung des Ofens kann sauer, neutral oder auch basisch sein.
• Weiterhin besteht die Möglichkeit, das neue Verfahren gegebenenfalls auch zum Erschmelzen von Roheisen im Hochofen oder im Niederschachtofen anzuwenden.
• Durch ein nicht vorveröffentlichtes älteres Patent in der Bundesrepublik ist ein Kupolofenschmelzverfahren geschützt. bei welchem der Kupolofen mit einem durch Verkoken eines Gemisches von backenden Gas- oder Gasflammkohlen und Eisenerz, das bei der Verkokungstemperatur keine wesentliche Oxydation bewirkt, hergestellten Koks in einer Stückgröße von etwa 40 bis 60 mm beschickt wird; ein Unteranspruch dieses Patentes richtet sich darauf, daß man einen Eisenkoks verwendet, welcher die je nach dem Verwendungszweck gütebeeinflussenden Legierungsbestandteile ganz oder teilweise in sich enthält. Bei diesem älteren Schutzrecht handelt es sich um einen im üblichen Schüttbetrieb der Kokerei hergestellten normalen Gießereikoks, welcher noch Eisenerz und gegebenenfalls noch Legierungsbestandteile enthält. Im Gegensatz hierzu bezieht sich die Erfindung ausschließlich auf die Herstellung eines hochwertigen Eisens unter Verwendung eines synthetisch hergestellten Formkokses, welcher noch Legierungs- oder Behandlungselemente und gegebenenfalls noch Eisen in metallischer Form enthält.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE-1. Verfahren zum Erschmelzen von hochwertigem Gußeisen bzw. Roheisen im Schachtofen, insbesondere im. Gießereischachtofen, wobei zum Schmelzen ganz oder teilweise ein synthetisch hergestellter Formkoks Verwendung findet, dadurch gekennzeichnet, daß als synthetischer Koks ein solcher verwendet wird, in den Legierungs- oder Behandlungselemente für die Schmelze in metallischer Form, z. B. als Metalle, Metallegierungen, Metallkarbide u. dgl., zweckmäßig in feinverteiltem Zustand, eingebunden sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß synthetischer Koks verwendet wird, in dem Aluminium oder Magnesium od. dgl. desoxydierend oder die Graphitbildung fördernde bzw. beeinflussende Metalle oder Legierungen dieser Metalle miteinander und mit weiteren Metallen eingebunden sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als synthetischer Koks ein solcher Verwendung findet, in den außer den metallischen Legierungs- und Behandlungselementen noch Eisen in metallischer Form, zweckmäßig gleichfalls in feinverteiltem Zustand, eingebunden ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der Gattierung alle oder zum Teil mit einer Schutzhülle versehen in den Schachtofen aufgegeben werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. ä24233; deutsche Patentanmeldung E 4288 VI/18a (bekanntgemacht am 7. B. 1952) ; österreichische Patentschrift Nr. 1150; »Glückauf«, 88 (1952), Heft 45/46, S. 1093/1094 (insbesondere S. 1093). In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 912 453, 957 217.