DE250997C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

oder Flußeisen.

Gegenstand der Erfindung ist eine neue Art des Verfahrens beim Zusetzen von Ferromangan oder ähnlichen Zuschlägen, wie Ferrosilicium, Ferrochrom usw., zu flüssigem Stahl oder Flußeisen. Bekanntlich ist es bei jedem Verfahren zur Erzeugung von Stahl oder Flußeisen üblich, dem Bade nach Beendigung des Frischens eine gewisse Menge Ferromangan zuzusetzen, einerseits, um die in dem flüssigen

ίο Stahl oder Flußeisen gelösten Gase zu binden, andererseits, um das Metall durch Aufnahme des in dem Ferromangan enthaltenen Kohlenstoffs oder Mangans auf den gewünschten Gehalt an diesen Elementen zu bringen. Man verfährt dabei meistens so, daß man das vorgewärmte Ferromangan. in Stücken oder pulverisiert und in geeigneten Behältern eingeschlossen in das Metallbad hineinwirft oder hineinschiebt, sei es, während es noch in dem zum Schmelzen oder Frischen verwandten Ofen oder Apparate sich befindet, sei es, während es in die Gießpfanne einläuft; in selteneren Fällen wird es auch vor dem Abstich auf den Boden der Gießpfanne gelegt. Bei allen diesen Verfahren ergibt sich nun der Ubelstand, daß ein Teil des zugesetzten Ferromangans, welches infolge seines geringen spezifischen Gewichtes nicht in das Stahlbad einsinkt, sondern auf demselben schwimmt, sich mit der Schlacke vermischt und dann für die beabsichtigte Entgasung und Rückkühlung des Bades ganz oder teilweise verloren geht, unter Umständen sogar durch seine Einwirkung auf die Schlacke z. B. durch Rückphosphorung eine sehr unerwünschte Rolle spielt. Ein weiterer, von der erwähnten Oberflächenwirkung herrührender Nachteil besteht darin, daß die Einwirkung des wirklich aufgenommenen Ferromangans in der Hauptsache auf einzelne, den Ferromanganstücken nächstliegenden Schichten des Bades beschränkt bleibt und dadurch die jedem Hüttenmann bekannten Verschiedenheiten in der Dichtigkeit und der chemischen Zusammensetzung der verschiedenen Blöcke oder Gußstücke derselben Charge verursacht werden. Die in der Praxis nach Zusatz des Ferromangans üblichen Gegenmittel, wie Umrühren des Bades mit Stangen beim Herdofenschmelzen und Nachblasen der Charge beim Bessemern, helfen nur unvollkommen; letzteres bringt die weitere Gefahr mit sich, . daß das Ferromangan zum Teil mit dem Auswurf aus der Birne herausgeblasen wird. Es sind ferner zwei Verfahren bekannt, welche von gleichen Erwägungen ausgehen: Gemäß der Patentschrift 161610 wird das Kohlungsmittel in pulverförmigem Zustande mit Spänen aus Eisen, Gußeisen oder Stahl und erforderlichenfalls mit Teer oder sonstigem Bindemittel mechanisch brikettiert und nach Verkokung dem Metallbade zugesetzt. Ferner wird in der Patentschrift 159757 vorgeschlagen, reaktionsfähige Metallgemische, wie Thermit, in Metallbüchsen verpackt, mittels Stangen oder sonstiger Befestigungsmittel unter der Oberfläche des flüssigen Metalls festzuhalten oder fest anzuordnen.

In jüngster Zeit ist man vielfach dazu über-

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gegangen, das Ferromangan im elektrischen Ofen unter starker Überhitzung zu schmelzen und in flüssigem Zustande zuzusetzen, ein Verfahren, das zwar technisch erfolgreich, aber infolge der bedeutenden Anlagekosten nicht allgemein anwendbar erscheint.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, die erwähnten Ubelstände auf anderem Wege ganz oder teilweise zu beseitigen; das auf geeignete

ίο Stückgröße gebrachte Ferromangan wird in Gußeisenkörper von geeigneter Form eingegossen, in der Weise, daß man das Ferromangan auf oder in Gußformen aus feuerfester Masse oder gußeisernen Formen bringt und dieselben mit Gußeisen oder Flußeisen von geeigneter und bekannter Zusammensetzung vollgießt, so daß alles Ferromangan von dem entstehenden Gußstück eingeschlossen wird. Die bezüglichen Mengen von Ferromangan und Gußeisen oder Flußeisen können dabei durch mehr oder minder dichtes Packen des Ferromangans oder durch die Stückgröße desselben sowie durch die Dicke der Gußhülle nach Belieben reguliert werden.

Die Wirkung des guß- oder flußeisernen Verbandes ist nun eine doppelte: 1. eine mechanische, 2. eine chemische. Die erstere besteht darin, daß der Ferromangankuchen Verluste an Ferromangan durch Hängenbleiben an den Schlacken oder, falls beim Einlaufen in die Pfanne oder in der Pfanne selbst zugesetzt, durch Wegspritzen infolge der Wucht des einfließenden Metallstrahls unmöglich macht, und daß er infolge seiner im Verhältnis zur eingeschlossenen Ferromanganmenge beträchtlichen Oberfläche der Einwirkung desselben eine erheblich größere Oberfläche des Metallbades zugängig macht, und daß er infolge seines Gewichtes tiefer in das Bad eintaucht, als es in einzelnen Stücken dieselbe Menge Ferromangan vermöchte. Wesentlich verstärkt wird dieser Vorteil durch die gleichzeitige chemische Wirkung des zusammenhaltenden Gußeisens, indem dasselbe beim Schmelzen, zumal unter dem Einfluß der Schlacke, bei basischen Verfahren an seiner Berührungsfläche eine dünnflüssige schlackenfreie Metallfläche erzeugt, welche der Reaktion des Ferromangans die günstigsten Vorbedingungen eröffnet und ihr Erstrecken auf die tieferen Schichten des Metallbades ermöglicht. Durch geeignete Wahl der Form und der Größe des Kuchens sowie durch geeignete Anordnung des Ferromangans in demselben lassen sich die genannten Wirkungen nach Wunsch verstärken. Sollte sich bei gewissen Verfahren eine allzu große Abkühlung des Metallbades ergeben, so könnte dies durch Einschluß von geeigneten Wärmeträgern, wie z. B. Thermit, in den Ferromangankuchen wettgemacht werden.

Dem Einflüsse des naturgemäß von dem Metallbad zum größten Teile absorbierten Gußoder Flußeisens auf die chemische Zusammensetzung des fertigen Metalles muß natürlich Rechnung getragen werden, was keinerlei Schwierigkeiten, im Gegenteil die sehr erwünschte Möglichkeit der Regelung des Gehaltes an einzelnen Elementen bietet.

Bei unter sonst gleichen Verhältnissen angestellten Versuchen ergab sich beim Zusatz des Ferromangans in der gewöhnlichen Weise ein Verlust an Ferromangan von nahezu 50 Prozent/ beim Zusatz in Kuchenform ein solcher von 4 Prozent bei entsprechendem Unterschied der fertigen Erzeugnisse in mechanischer Beziehung. Die Herstellungskosten der Kuchen sind äußert gering und werden durch den Gewichtsgewinn an fertigem Metall infolge der Absorption des Guß- oder Flußeisens allein aufgewogen.

Im Gegensatz hierzu dürfte eine Brikettierung von Ferromangan oder ähnlichen Zuschlägen mit Spänen und Bindemitteln nach Patent 161610, falls überhaupt praktisch durchführbar, wesentlich teurer sein; auch würde die Regelung des Mengenverhältnisses von Ferromangan usw. und Spänen, die für die chemische Einwirkung von erheblicher Bedeutung ist, nur in weit geringerem Maße als bei dem vorliegenden Verfahren möglich sein. Für das letztere darf daher im Vergleich mit ersterem fraglos ein bedeutender technischer Fortschritt beansprucht werden, und ein Gleiches gilt gegenüber dem Verfahren nach Patent 159757, welches, falls es überhaupt für so bedeutende Mengen, wie an Ferromangan und ähnlichen Zuschlägen erforderlich sind, anwendbar ist, jedenfalls bei den meisten Stahl- und Flußeisenerzeugungsverfahren durch die Unzugänglichkeit der öfen usw. bei den hohen Temperaturen in den meisten Fällen praktisch undurchführbar sein dürfte.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren des Zusetzens von Ferromangan oder anderen Zuschlägen, Ferrosilicium, Ferrochrom usw., zu flüssigem Stahl oder Flußeisen entweder in dem Schmelz- oder Frischofen oder -apparat oder beim Einlaufen in die Gießpfanne oder in der Gießpfanne selbst, dadurch gekennzeichnet, daß das Ferromangan o. dgl. in Form von mit Gußeisen oder Flußeisen umgegossenen Körpern gegebenenfalls unter Miteinschluß von geeigneten Wärmeerzeugern verwendet wird.