DE2056550A1

DE2056550A1 - Verfahren zur Herstellung von bleihaltigem Automatenstahl

Info

Publication number: DE2056550A1
Application number: DE19702056550
Authority: DE
Inventors: Yokohama; Miyashita Yoshio Kawasaki; Kanagawa; Kawawa Takaho Tokio Ohkubo. Masuta, (Japan). R
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1969-12-27
Filing date: 1970-11-17
Publication date: 1971-07-15
Also published as: JPS558575B1; GB1283829A; FR2072187A5; CA929750A; ZA706909B; NL7015109A

Description

Patentanwalt Patentanwälte

Dr. phll. Gerhard Henkel ^Dr· ^rer· nat Wolf-Dieter Henkel

757 Baden-Baden Balg D Ip 1.-1 ng. Ralf M. Kern

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T*.: (07221) «427 O Π K G ZC öuareHdimW-etr. 2 T.toflf.-Adr.: tMpMM imwilutoii 'UDOOb {#.: (0811) 225197 T«l«gr.-Adr.t ElllptoM MOndt·«

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Ab 16.9.70 neue Telefon - Nr. 66 31 97

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha

Tokio /Japan

17, Nov, 1970

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Mtfim.Verfahren zur Herstellung von bleihaltigem Automatenstahl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bleihaltigem Automatenstahl, bei welchem dem in eine Form eingegossenen Stahlstrom Blei oder eine Bleilegierung zugesetzt wird.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Zugabe von Blei zum Stahl vorgeschlagen worden, doch haften allen diesen bekannten Verfahren verschiedene Mängel an. Beispielsweise wird bei einem dieser Verfahren der Gießpfanne zum Zeitpunkt des Anstichs Blei zugesetzt. Hierbei ist es schwierig, die Dämpfe des metallischen Bleis und das zum Zeitpunkt der Zugabe entstandene oxydierte Bleipulver zu entfernen, während außerdem das effektive Ausbringen des Bleis niedrig ist. Bei einem anderen Verfahren werden beim Gießen Bleikörnchen in den Gießstrahl eingeblasen. Da gleichzeitig mit dem Blei Luft oder ein Gas eingeblasen wird, erhöht sich die Luftmenge, die zur Entfernung des zum Zeitpunkt des Zuschlags gebildeten oxydierten Bleipulvers behandelt werden muß. Folglich muß die Kapazität der verwendeten Staubabscheider vergrößert werden. Die Dämpfe metallischen Bleis und die oxydierten Bleiteilchen sind für den menschlichen Organismus schädlich, weshalb bei den bekannten Verfahren ein außerordentlich großer

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Staubabscheider erforderlich war.

Diese Nachteile werden bei einem Verfahren zur Herstellung von Automaten-Bleistahl erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß metallisches Blei oder eine Legierung, die metallisches Blei als wesentlichen Bestandteil enthält, in Form einer Bleistange bzw. eines Bleidrahts mit einem Durchmesser von 2 - 20 mm beim Vergießen eines Gußblocks eine Gießform in den Gießstrahl eingeführt wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der durch fallendes Vergießen erfolgenden Gußblockherstellung und

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem kontinuierlichen Gießverfahren.

Gemäß Fig. 1 wird ein Stahl, der seine verschiedenen Bestandteile mit Ausnahme von Blei bereits enthält, in einer Gießpfanne bzw. Schmelzofen 1 geschmolzen. Im Fall einer im steigenden Guß erfolgenden Gußblockherstellung wird eine Bleistange bzw. ein Bleidraht 10 in Richtung des Gußstroms 3 in den Trichtereinlauf 5 eingeführt. Zu diesem Zweok ist die Bleistange bzw. -draht in einer Trommel 1j5 angeordnet und wird mittels eines durch einen Motor 11 angetriebenen Vorschubs 12 durch eine Führung 9 hindurchgeleitet. Der Durohmesser der aus Blei oder hauptsächlich

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aus Blei bestehenden Stange bzw. des Drahts schwankt je nach dem jeweiligen Gießverfahren, der Größe des Stahl-Gußblocks o.dgl., doch muß die Bleistange ausreichend mit dem Gußstrom 5 vermischt und mit Hilfe des Vorschubs 12 mechanisch zugeführt werden. Versuche haben gezeigt, daß ein Bleidraht mit einem Durchmesser von unter 2 mm keine ausreichende Festigkeit für eine mechanische Zufuhr besitzt, wäitirend eine Bleistange mit mehr als 20 mm Durchmesser kein zufriedenstellendes Vermischen gewährleistet. Ein dem Gußstrom zugeführter Bleidraht mit einem Durchmes-

und

ser von über 2 mm unter 20 mm wird im Inneren des Trichters 5 oder in den Gießkanälen 6 für die Stahlschmelze mit letzterer zufriedenstellend vermischt und dann in die Gießformen gefördert. Die Gießformen besitzen die Stahlschmelze 8 einschließende Wände 7·

Ein bedeutsames Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Strom der Stahlschmelze im Trichter 5 und in den Gießkanälen 6 für den geschmolzenen Stahl sich im wesentlichen in einem Turbulenzströmungs-Zustand befindet, wobei die Energie dieses turbulenten Stroms das geschmolzene Blei unmittelbar nach seiner Einbringung in die Stahlschmelze gleichmäßig dispergj[,ert; die Schmelztemperatur des Stahls betragt über 1500⁰C und der Schmelzpunkt von Blei 527⁰C. Bei den herkömmlichen Verfahren wurde angenommen, daß das Blei kaum in der Stahlschmelze zum Schmelzen gebracht werden kann. Aus diesem Grund wurde der Zuschlag von Blei, das vorher zu Körnchen verarbeitet worden war, als wünschenswert angesehen, um einen Stahl zu erhalten, in welchem das Blei gleichmäßig dispergiert ist. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß geschmolzener Stahl von 1650⁰C eine Bleimenge von 0,4# ausschmilzt. Um für die Herstellung eines bleihaltigen Automatenstahls einen Bleigehalt von 0,10 - O,35# im Stahl zu gewährleisten, wird daher zunächst Blei in der Form einer Stange oder eines Drahts im Stahl

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geschmolzen, worauf Gußblöcke hergestellt werden. Hierbei ist es nicht erforderlich, das Blei in die Form von Körnchen zu bringen, wie dies bei den herkömmlichen Verfahren der Fall war. Die Zugabegeschwindigkeit kann unter Berücksichtigung des Verfahrens der Gußblockherstellung, der Größe des Gußblocks und des Durchmessers des Drahts oder der Stange sowie anderer Faktoren bestimmt werden.

Erfindungsgemäß hat es sich auch herausgestellt, daß bei Zugabe des Bleis im Bereich des Trichtereinlaufs bzw. in den Trichter die Entwicklung von Bleidämpfen oder von oxydiertem Bleipulver, die für den menschlichen Organismus schädlich sind, äußerst gering ist. Eventuelle verbleibende Spuren schädlicher Stoffe können durch Anordnung eines Staubabscheiders 14 kleiner Kapazität unterhalb der Gießpfanne bzw. des Schmelzgefäßes entfernt werden. Außerdem werden beim steigenden Guß überhaupt keine Bleidämpfe entwickelt, wenn die Innenfläche der Gießform mit einer Formschlacke belegt ist.

Das vorstehend beschriebene Zugabeverfahren kann auch auf eine Gußblockherstellung durch fallenden Guß und auf das kontinuierliche Gießen angewandt werden. Flg. 2 zeigt eine für den fallenden Guß geeignete Ausführungsform der Erfindung, während Fig. 3 eine für das kontinuierliche Gießen geeignete abgewandelte Ausführungsform veranschaulicht. In Fig. 3 sind ein Trichter 1, eine für das kontinuierliche Gießen ausgelegte Gießform 2 und ein Gußblock 3 dargestellt,

Bei den herkömmlichen Verfahren liegt das Ausbringen des zugesetzten Bleis im allgemeinen im Bereich von 30 - f>0# , während das Ausbringen beim erfindungsgemäßen Verfahren im Bereich von 50 - 80# liegt. Ein Grund hierfür besteht in der geringen Entwicklung von Bleidämpfen.

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Wenn die Bleistange bz_w. der Bleidraht mit hoher Geschwindigkeit in den Strom der Stahlschmelze hineingedrängt wird, gelangt das Blei in der Stahlschmelze auf eine bestimmte Tiefe, wodurch das Ausmaß der Luft-Oxydation zum Zeitpunkt der Zugabe vermindert und das Ausbringen des zugeschlagenen Bleis verbessert wird. Die folgende Tabelle 1 veranschaulicht das Ausbringen an Blei im Fall eines s45C-Stahls für Maschinenbauzwecke, der in einem 50 to-Konverter erschmolzen wurde. Das Blei wurde nach zwei herkömmlichen Verfahren und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugesetzt.

Tabelle 1

Zuschlags- Zuzusetzende Bleigehalt im Ausbringen verfahren Bleimenge Stahl

Zugabe von körnigem Blei beim 0,30# 0,092# Anstich

Zugabe von körnigem Blei beim 0,30# 0, Vergießen

Erfindungsge-

mäßea Verfahren 0,^0^ 0,

Da zum Zeitpunkt der Bleizugabe kein Druckgas eingeblasen wird, ist es auch nicht notwendig, gleichzeitig eine große Luftmenge zur Entfernung des entwickelten Staube zu behandeln. Insbesondere erleichtert ein teilweises Abfangen der Ümgebungsluft die Zugabe von Blei ohne Anordnung einer besonderen Luftabfuhr.

Während das Blei dem Stahl zugesetzt wird, wird es durch den Qußstrom und den Turbulenzstrom in der Gießform mit dem Stahl vermischt, so daß die Dispersion des Bleie besser ißt als im Fall von dem Qußstrom zugesetztem körni-

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gen Blei. Infolgedessen kann ein gleichmäßigerer bleihaltiger Automatenstahl erzielt werden.

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Claims

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1. Verfahren zur Herstellung von bleihaltigem Automatenstahl, dadurch gekennzeichnet, daß metallisches Blei oder eine Legierung, die metallisches Blei als wesentlichen Bestandteil enthält, in Form einer Bleistange bzw. eines Bleidrahts mit einem Durchmesser von 2 20 mm beim Vergießen eines Gußblocks Sine Gießform in den Gießstrahl eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleistange bzw. der Bleidraht bei steigendem Guß dem Gießstrahl am Trichtereinlauf zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleistange bzw. der Bleidraht bei fallendem Guß dem Gießstrahl zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleistange bzw. der Bleidraht beim Strangguß dem Gießstrahl oberhalb der Gießform bein; Ausfließen aus dem Trichter zugesetzt wird.

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L e e r s e ι t e