DE269029C

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Publication number: DE269029C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 269029 KLASSE 18ö. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. März 1912 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Siemens-Martin-Stahl aller Grade, wobei die Kosten der Herstellung des Stahls nicht notwendigerweise der bestimmende Faktor sind. Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf die Herstellung von hochwertigen Stahllegierungen und ganz besonders auf solche, die bei der Herstellung von Panzerplatten, Deckschutzplatten und ähnlichen Gegenständen Verwendung finden.

Die Erfindung betrifft ein besonderes Raffinierverfahren der geschmolzenen Beschickung des Raffinierofens, zu welchem Zwecke man gewöhnlich ein Erz hinzufügt, um die erforderliche Entkohlung herbeizuführen, worauf dann der Stahl am Schlüsse des Verfahrens wieder auf den erforderlichen Grad rückgekohlt wird.

Es ist bekannt, daß die Gegenwart von Mangan die Entkohlung verzögert, und man pflegt bei der Herstellung von Flußeisen und Flußstahl. im Martinofen dem Metallbade Mangan in Form von Spiegel eisen zuzusetzen, sofern das zu verarbeitende Eisen nicht genug Mangan enthält, um die Entkohlung in gewünschtem Maße zu verzögern. Diese Wirkung des Mangans wird bei der vorliegenden Erfindung in besonderer Weise dazu verwertet, um die gewünschte Zusammensetzung des fertigen Stahls erst in dem Augenblick zu erzielen, wo die Beschickung die Abstichtemperatur erreicht hat. Es wird also, mit anderen Worten, Temperatur und Zusammensetzung des Bades so unter die Kontrolle des Hüttenmannes gebracht, daß der Verlauf der Entkohlung so geregelt wird, daß eine zu rasche Entfernung des Kohlenstoffs und die Notwendigkeit des Rückkohlens des Einsatzes vermieden wird. Bei Stahllegierungen macht das vorliegende Verfahren den Zuschlag von Kohlenstoff, abgesehen von der Menge, die bei dem schließlichen Zuschlag von Mangan, Chrom oder anderen Legierungszuschlägen vorhanden ist, bei Beendigung des Ofenganges überflüssig.

Nach der vorliegenden Erfindung werden nach dem Zuschlag von Eisenerz zum Zwecke der Reinigung des Eisens mehrere Manganzuschläge in aufeinanderfolgenden Zeiten gemacht, wobei jeder Zuschlag und der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Zuschlagen so bemessen wird, daß eine allzu rasche Oxydation des Kohlenstoffs des Eisens vermieden und erreicht wird, daß der Kohlenstoffgehalt des Eisenbades am Schlüsse seiner Raffination, wenn die Abstichtemperatur des geschmolzenen Stahls erreicht ist, nur soweit wie beabsichtigt war, verringert ist. Es werden zweckmäßig die nacheinander erfolgenden Manganzuschläge so bemessen, daß die zuerst hinzugegebenen Mengen die Verbrennung des Kohlenstoffs zwar verzögern, aber nicht gänzlich verhindern, während die späteren Zu-

schlage an Mangan eine weitere Entfernung des Kohlenstoffs verhindern.

Bei der Ausführung des vorliegenden Verfahrens werden Einsätze, die vorzugsweise mindestens 40 Prozent Eisen enthalten, in den Ofen in gewöhnlicher Weise eingesetzt. Erz, Glühspan oder Oxyd wird beim Zusammenstellen des Einsatzes nicht verwendet, und Eisen wird später beim Rückkohlen der Ofenbeschickung nicht benutzt.

Nachdem der Einsatz vollständig niedergeschmolzen ist und der ursprünglich auf der Sohle des Ofens eingebrachte Kalkzuschlag im Bade nach oben steigt und Schlacke bildet, wird eine Analyse vorgenommen und der Kohlenstoffgehalt, des Bades bestimmt. Dieser Kohlenstoffgehalt wird in weiten Grenzen veränderlich sein und soll gewöhnlich über 0,75 Prozent betragen. Ein Erzzuschlag im Betrage von ungefähr einem Hundertstel Prozent für jedes Hunderstel Prozent Kohlenstoff wird zum Bade gegeben. Sollte, nachdem das Erz vollständig im Bade aufgearbeitet ist, eine weitere Analyse zeigen, daß der Kohlenstoffes gehalt höher ist, als ursprünglich angenommen worden ist, so wird ein weiterer Erzzuschlag gemacht, und zwar in Mengen von annähernd der Hälfte des Betrages des ersten Zuschlages per Hundertstel Prozent Kohlenstoff; der Kohlenstoff wird auf annähernd 0,35 bis0,45 Prozent verringert. Weitere Erzzuschläge werden nicht gemacht, nachdem der Kohlenstoffgehalt weniger als 0,65 Prozent geworden ist.

Wenn die in kurzen Zwischenräumen nacheinander häufig gemachten Kohlenstoffbestimmungen anzeigen, daß der Kohlenstoffgehalt des Bades auf ungefähr 0,40 Prozent herabgegangen ist, werden Manganzuschläge zum Bade gegeben, wobei die Größe dieser Zuschlage ungefähr zwei Zehntel Prozent Mangan entspricht, oder in einem Verhältnis von ungefähr 2 kg eines 80 prozentigen Ferromangans auf jede 1000 kg der geschätzten Beschickung. Vorzugsweise werden vier solche Zuschläge in Mengen von je zwei Zehntel Prozent in gewissen Zwischenräumen zugegeben, nachdem der Kohlenstoffgehalt auf 0,35 bis 0,45 Prozent verringert worden ist, d. h. also ein Gesamtzusatz von 0,8 Prozent im ganzen.

Auf diese Weise wird ein weiteres Fallen oder die Entfernung des Kohlenstoffgehalts verzögert, und das Entfernen der beabsichtigten letzten wenigen Hunderstel Prozent Kohlenstoff wird so über einen beträchtlichen Zeitraum hinweg erstreckt, gerade bis kurz vor die Abstichoperation.

Anstatt daß man die letzten ein oder zwei Manganzuschläge in Mengen von zwei Zehntel Prozent vornimmt, können diese Zuschläge auch noch weiter in Einzelzuschläge von je einem Zehntel Prozent geteilt werden.

Wenn die Raffinierung des Stahls fast vollständig beendigt ist, so wird unter Umständen der Kohlenstoffgehalt so schnell fallen, daß er den gewünschten Wert erreicht, bevor der Stahl auf die zum Abstechen nötige Temperatur gekommen ist. Es ist erwünscht, daß die Geschwindigkeit, mit der der Kohlenstoff entfernt wird, nicht größer ist als ein Punkt (0,01 Prozent) während eines Zeitraumes von drei Minuten, und da Zuschläge von Mangan die Entfernung des Kohlenstoffs verzögern, so können solche Zuschläge, falls es nötig wird, gemacht werden, um die Entfernung des Kohlenstoffs mit einer größeren Geschwindigkeit als 0,01 Prozent während drei Minuten zu verhindern.

Da beabsichtigt ist, den Stahleinsatz abzustechen, wenn der gewünschte Kohlenstoffgehalt erreicht ist (die Kohlenstoffmenge, die durch Zuschlag der Ferrolegierungen hinzukommt, muß bei der Berechnung des Einsatzes berücksichtigt werden), so wird der Ofen in der gewöhnlichen Weise abgestochen, wobei ein Rückkohlen in der Gießpfanne unnötig ist, und bei der Herstellung von Stahllegierungen werden die Legierungsmetalle wie gewünscht zugeschlagen, wobei der Zuschlag in gewöhnlicher Weise entweder im Ofen oder in der Gießpfanne erfolgen kann.

Das im Eisen verbleibende Mangan wird gewöhnlich die gewünschte Manganmenge in dem fertigen Stahl liefern. Mangan kann jedoch noch in der Gießpfanne oder beim Abstich, falls nötig oder wünschenswert, zügeschlagen werden.

Wenn es nötig ist, eine Stahlbeschickung noch zu halten, nachdem sie abstichfertig geworden ist, so werden weitere Zuschläge von Mangan von Zeit zu Zeit gemacht, wobei die Größe des Zuschlages und ihre Zahl von dem Zeitraum abhängig sind, der zwischen dem Zeitpunkt liegt, zu dem die Beschickung die Abstichtemperatur erreicht hat und bereit zum Abstich ist, und der Zeit des wirklichen Ab- i°5 stichs.

Das Verfahren zur Herstellung von Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt ist im wesentlichen dasselbe wie vorbeschrieben. Der Einsatz wird so berechnet, daß er einen genügend hohen Schmelzpunkt erhält, um die Notwendigkeit von anderen Kohlenstoffzuschlägen als derjenigen Kohlenstoff menge, die aus dem letzten Zuschlag von Mangan, Chrom oder anderen Legierungsmetallen herrührt, zu ver- ¹¹S meiden.

Die Vorteile des vorliegenden Verfahrens sind leicht ersichtlich. Durch die Benutzung von Ferromangan während der Raffinierung des Metalls im Ofen steht die Verringerung oder die Entfernung des Kohlenstoffs im Bade zu jeder Zeit unter Kontrolle des Hütten-

mannes, und das Entstehen von Beschickungen, in denen der Kohlenstoffgehalt unter die gewünschte Höhe fällt, und bei denen Rückkühlung nötig sein würde, wird verhindert. Andererseits wird die Entstehung von Beschickungen vermieden, welche auf die geeignete Abstichtemperatur gelangen, ehe der Kohlenstoff auf den gewünschten Gehalt heruntergebracht ist.

ίο Die Anwendung der nacheinander erfolgenden Zuschläge von Mangan im Bade ergibt außerdem eine gründlichere und vollständigere Entfernung des Schwefels.

Claims

Patent-Anspruch: j.

Herstellung von Stahl unter Zugabe von Mangan zum Eisenbade zur Verzögerung der Verbrennung seines Kohlenstoffs, da-" durch gekennzeichnet, daß man die Zuschläge von Mangan erst nach der Zugabe des Eisenerzes zur geschmolzenen Beschickung in aufeinanderfolgenden Mengen so folgen läßt, daß der erforderliche Grad der Entkohlung des Eisenbades erst dann erreicht wird, wenn es die geeignete Ab-Stichtemperatur angenommen hat.