DE159584C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Ursachen der Blasenbildung und eines nicht homogenen Gefüges des Martin-, Thomas- und Bessemer-Stahles sind nicht allein auf die chemische Zusammensetzung desselben zurückzuführen, sondern sehr häufig auf die Behandlung des Stahles während des Gießens und während des Erkaltens des Blockes in den Formen.

Wenn man auch nach Entnahme der Proben vor und gegebenenfalls nach dem Hinzufügen der Zusätze von Ferromangan, Ferrosilicium, Spiegeleisen usw. die Überzeugung von einer fehlerfreien Stahlgüte erhalten hat, so bieten diese Proben leider noch keine Bürgschaft für einen blasen- und rißfreien Rohblock, aus welchem allein sich ein einwandfreies und tadelloses Fertigerzeugnis herstellen läßt.

Um homogenes, blasen- und rißfreies WaIzgut zu erzeugen, muß man den Stahl während und nach dem Gießen bis zum Einsetzen in die Warmgruben und (oder) Öfen oder bis zum Verwalzen möglichst vor chemischen und schroffen physikalischen Einflüssen zu schützen suchen.

Vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, mit dem es möglich ist, einen blasenfreien Stahl herzustellen. Zu diesem Zwecke ist das Gußmetall während und nach dem Gießen mit einem glasigen oder glasartigen Überzug versehen, der es vollständig vor den Einflüssen der Atmosphäre schützt. Dieser Schutz gegen äußere Einflüsse, besonders der f Temperatur, wird dadurch erhöht, daß sowohl Gießpfanne als auch Blockform mit einer Auskleidung aus wärmeerhaltendem Stoff versehen ist.

Die Auskleidung eiserner Gußformen mit kohlenstoffhaltiger Masse oder Kalksteinen ist zwar bereits bekannt, zum Zweck, dichte Gußstücke zu erzielen.

Neu ist aber die Verwendung dieser Auskleidung in Verbindung mit dem Glasüberzug. Während durch die Auskleidung allein wohl eine langsame Abkühlung des Gußstückes möglich ist, lassen sich dabei doch nicht die Blasenbildung und der Einfluß der atmosphärischen Luft vermeiden. Desgleichen würde ein Glasüberzug allein den von der Erfindung angestrebten Zweck nur unvollkommen erreichen, denn dieser Glasüberzug ist nur wirkungsvoll, wenn er zwischen zwei wärmeerhaltenden Schichten, dem Gußstück und der glühenden Kohlenauskleidung, liegt.

Die Auskleidung der Blockform und der Gießpfanne geschieht auch bei dem Gegenstand vorliegender Erfindung auf bekannte Weise entweder durch Einstampfen oder Ausmauern. Die zum Auskleiden verwendete kohlenstoffhaltige Masse kann beispielsweise eine Mischung von gemahlenem Koks mit Kohle und Teer oder irgend einem anderen Stoff als Bindemittel sein.

Die Wandstärke der Auskleidung richtet sich nach dem Querschnitte des Blockes und der Wandstärke der Blockform.

In die in ähnlicher Weise mit einer kohlenstoffhaltigen Auskleidung versehene Gieß-

pfanne wird vor dem Abstechen oder Ausgießen des Converters eine gewisse Menge Glas, Glaspulver oder irgend eine glasartige Verbindung, welche sich zum Glasieren eignet, gebracht, um dadurch den Block, wie unten näher erläutert, mit einer Glasur zu überziehen.

Auch auf den Boden der wie vorstehend beschrieben hergerichteten Blockform und,

ίο wenn das nötig erscheint, auch derjenigen, welche schon vorher verwendet wurden, wird eine gewisse Menge des Glases oder glasartigen Gemenges geschüttet.

Wenn es erforderlich erscheinen sollte, kann die Oberfläche der Ausfütterung der Form auch noch mit einem Anstrich von gelöschtem Kalk und (oder) Kochsalz versehen werden. Man kann endlich auch die Gießpfanne und die Blockform mit dem mit einem Bindemittel versehenen glasartigen Gemenge ausstreichen, anstatt das glasartige Gemenge ohne Bindemittel auf den Boden der Form oder Pfanne zu schütten; die Wirkung ist in beiden Fällen dieselbe.

Der Anstrich von gelöschtem Kalk oder Kochsalz ist nicht durchaus zum Stahlgießen erforderlich, weil die Erfolge durch die eingestampfte kohlenstoffhaltige Masse und das Glas allein schon erzielt werden.

Der Anstrich kann jedoch zur Erzielung eines größeren Schutzes und einer längeren Betriebsdauer der eingestampften Auskleidung angewendet werden, weil er schon vor dem Gießen eine Schutzschicht für sie bildet.

Die Anwendung von Kochsalz in einer gewöhnlichen Blockform ohne kohlenstoffhaltige Auskleidung genügt schon, um einen dichteren Block zu erzielen, weil das Kochsalz ebenfalls in geschmolzenem Zustande eine Schicht um den Block bildet, ihn also in der beschriebenen Weise schützt, wie es durch Proben festgestellt ist.

Wird nun die Gießpfanne mit flüssigem Stahl gefüllt, so schmilzt das auf dem Boden oder an den Wandungen befindliche Glas oder glasartige Gemenge und bildet einen glasartigen Überzug, welcher den flüssigen Stahl und die Ausfütterung der Pfanne schützt. Dasselbe geschieht beim Gießen des Stahles in die Form.

Durch das geschmolzene glasartige Gemenge bildet sich zwischen der kohlenstoffhaltigen Ausfütterung und dem gegossenen Block eine Schicht, welche auf alle Fälle den gegossenen Stahlblock umhüllt und den Stahl nicht allein vor zu schneller Abkühlung, sondern auch vor der Einwirkung des Sauerstoffes der Luft beim Erkalten und Schrumpfen schützt.

Die kohlenstoffhaltigen Auskleidungen der Blockformen aber erfüllen denselben Zweck den gut wärmeleitenden gußeisernen Wandungen der Form gegenüber.

Die Abkühlung des flüssigen Stahles und des Blockes in der Form geht nunmehr allmählich vor sich, so daß die im Stahle gelöst gewesenen Gase, wie Wasserstoff und (oder) Stickstoff usw., Zeit zum Entweichen haben.

Auch die Blöcke oder Brammen aller Stahllegierungen, wie z. B. des Nickelstahles, welche bisher an der Oberfläche so stark oxydierten, daß eine glatte, fehlerfreie Oberfläche des fertigen Walzgutes nur schwierig zu erreichen war, zeigen, nach dem neuen Verfahren gegossen, diese Übelstände nicht.

Ebenso lassen sich für die Herstellung nahtloser Röhren und sonstiger Hohlkörper nach vorliegendem Verfahren fehlerfreie Hohlblöcke erzeugen.

Daß dieses Verfahren auch zur Erzeugung von blasenfreiem Stahlformguß geeignet ist, der sich durch tadellose, glatte Oberfläche und das Fehlen der gefürchteten Schrumpfrisse auszeichnet, braucht nicht besonders hervorgehoben zu werden.

Ferner wird durch Anwendung des Verfahrens eine größere Betriebsdauer der Blockformen ermöglicht. Die mit der erwähnten Auskleidung versehenen Blockformen können schließlich die bisher gebräuchlichen Ausgleich- und Durchweichungsgruben ersetzen.

Man kann endlich kleine Blöcke, d. h. solche von geringem Querschnitte, gießen.

Es ist durchaus notwendig, daß zur Auskleidung der Gußformen kohlenstoffhaltige Masse verwendet wird, da sonst die schützende Wirkung des Glasüberzuges entfallen würde. Andererseits aber wird die Glasschicht allein ohne die wärmeerhaltende Auskleidung auch nicht den angestrebten Zweck erreichen. Beim Gießen beginnt nämlich der Kohlenstoff zu glühen und kann selbst wieder Wärme abgeben. Dieses Glühen des in der Auskleidungsmasse enthaltenen Kohlenstoffes ist nicht zu verwechseln mit einem Verbrennen an der frischen Luft, das im vorliegenden Falle gänzlich ausgeschlossen ist, da sich zwischen dem eingegossenen Stahl und der kohlenstoffhaltigen Masse die Glasschicht befindet, ein Hinzutreten von Sauerstoff aus der Luft also nicht stattfinden kann, so daß ein Verbrennen der Koksmasse unter Flammenerscheinung unmöglich ist. Ist somit von einem eigentlichen Verbrennen im Sinne eines Feuers nicht die Rede, so muß doch wieder das Glühen der Kohle als die Erkaltung verzögernder Faktor betrachtet werden. Die Masse erglüht, wie gesagt, sofort beim Eingießen des flüssigen Stahles und nimmt mit dem geschmolzenen Glase die Temperatur des Stahles an. Dieses Glühen der inneren

Koksschicht dringt bis zu einer gewissen Tiefe in die Auskleidung ein, und zwar stellt sich das Verhältnis so, daß die unmittelbare Umgebung des Blockes die gleiche Temperatur wie dieser selbst haben wird, während die Temperatur nach der Blockform zu abnimmt.

Claims (2)

1. Patent-An sprüche:

   ίο ι. Verfahren zur Herstellung von blasenfreien Stahlgußstücken, dadurch gekennzeichnet, daß in die mit einer wärmeerhaltenden Schicht ausgekleidete Gießpfanne und Blockform Glas oder ein anderes, eine Glasur bildendes Gemenge gebracht wird, welches den Block während und nach dem Gießen mit einer glasigen Schicht überzieht, um ihn vor Oxydation zu schützen.
2. 2. Ausführungsform des A^erfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Innere der Gießpfanne oder Blockform bedeckende wärmeerhaltende Schicht aus kohlenstoffhaltigen Stoffen, z. B. aus einer Mischung gemahlenen Koks und Kohle und Teer oder Kalk als Bindemittel besteht, um den Glasüberzug möglichst lange flüssig und wirksam zu halten.