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Verfahren zur Verringerung des lnanganverbrauchs bei der Desoxydation
von Flußeisen- und Stahlbädern, wobei außer der flüssigen btanganlegierung noch
ein kohlenstoffhaltiges Zusatzmittel in die Stahlpfanne gegeben wird. Die Zugabe
von Kohlenwasserstoffverbindungen oder von Kohlehydraten oder von Torf und Braunkohle
als Desoxydatiönsmittel bei der Stahlherstellung ist bekannt. Während aber bei diesen
bekannten Verfahren diese Zusatzmittel vornehmlich dazu bestimmt sind, als Ersatzmittel
für das Ferromangan zu dienen, wird gemäß vorliegender Erfindung das Ferrromangan
nach wie vor zur Desoxydatioii des Bades mit herangezogen, dabei aber durch Einbringen
eines besonderen Zusatzmittels in die Pfanne; der Desoxydationsvorgang so beeinflußt,
daß das .Mangan nur noch teilweise verschlacken kann, also ein größerer Teil desselben
in dem Eisen verbleibt. In dieser-Weise gelingt es, bei Verwendung von geringeren
Mengen Mangan dennoch den gewünschten Mangangehalt im fertigen Eisen zu erhalten.
Das Eigentümliche des neuen Verfahrens besteht darin, daß es nur bei der flüssigen
Manganzugabe in die Pfanne gelingt und daß als Zusatzmittel ein als Steinkohle anzusprechender
Kohlenstoffträger, wie z. B. Steinkohle mit 6o Prozent und mehr Koksausbeute (ausgenommen
Graphit, Anthrazit und soggenannter Hüttenkoks), verwendet wird. Wähi,end man nach
der allgemein verbreiteten Ansicht hätte erwarten müssen, daß beim Zusatz von Steinkohle
eine Kohlung des Stahles stattfindet und die Steinkohle sich infolgedessen zur Desoxydation
von Flußeisen nicht eignet, wie dies z. B. in den deutschen Patentschriften 32752
und 326773 zum Ausdruck gebracht ist, hat sich -überraschenderweise gezeigt,
.daß der Kohlenstoffgehalt der Steinkohle die Zerstörung .der Eisenoxyde im Stahl
vor der Einwirkung -des-Mangans übernimmt, so daß ein Teil - des Maigans, den .die
Desoxydation sonst aufzehren würde, erhalten bleibt, also gespart wird. Gegenüber
den bekannten Desozydationsmitteln ergeben sich durch Verwendung der; . Steinkohle
wesentliche Verbesserungen und. Erleichterungen. für- den praktischen Betrieb. -.
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Kohlehydrate, wie: Stärke." oder--Zucker, für die. Fluß.eisenerzeugung
zu verwenden; lassen wirtschaftliche und andere Gründe unz«-eckmäßig erscheinen:
Bei. Anwendung von. Holz, Holzwolle, Hobelspänen, Sägemehl müssen die Zusätze in
größeren Mengen als bei Steinkohle erfolgen; so gibt die Patentschrift 316938 an,
daß der Verbrauch an Holzwelle. auf ¢ biss 5 leg pro z ooo kg Stahl stieg, während
.Steinkohle einen Verbrauch von nur r,o bis 45 kg pro r ooo kg Stahl erfordert.
Ein Vorteil der Steinkohlen besteht darin, daß sie sich iiri -praktischen Betrieb
infolge der benötigten geringeren Mengen schneller in die Stahlpfanne zusetzen läßt
und bei ihrer Berührung mit dem Eisenbad nicht eine so hohe und heiß Verbrennungsflamme
im GefoIge hat, wie die durch mehrmalige Zugabe von Packungen
unter
starker Gasentwicklung verbrennenden Kolilelicdrate#, wie Holzwolle usw. Die Steinkohle
dagegen ist ein Mittel, welches jene für die Bedienungsmannschaft am Konverter äußerst
lästigen Begleiterscheinungen lange nicht in dem gleichen '.\-Iaße aufweist. Ein
weiterer Vorteil der Steinkohle ist der, daß sie in ihrem Verwendungszustand in
der Natur vorkommt und ohne vorsichtige Lagerung im funkensprühenden Thomaswerk
schaufelweise in die Stahlpfanne zugesetzt wird, während die beschriebenen Verwendungsformen
der Kohlehydrate, wie Holzwolle usw., künstlich hergestellt und in besonderen Packungen
bereitgestellt werden müssen.
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Die Arbeitsweise ist folgende: In das noch nicht durch Mangan desoxydierte
Eisen, «-elches aus dem Konverter in die Stahlpfanne fließt, wird, bevor das flüssig
zugegebene Mangan (Ferromangan oder ähniiches) zur Einwirkung Gelegenheit gehabt
hat, das Zusatzmittel in die Stahlpfanne gegeben. Die ?Menge des Zusatzmittels (Steinkohle)
beträgt etwa 1 bis 1,5 kg je Tonne Rohstahl. Wie bei allen flüssigen Manganzusätzen
in die Stahlpfanne muß auch hier die nach dem Abschlacken im Konverter auf dem Eisen
noch zurückgebliebene Schlacke gut abgesteift, d. h. beim Ausleeren festgehalten
werden.
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Das Zusatzmittel übt seine Wirkung auf den Pfanneninhalt in folgender
Weise aus: Der in die Stahlpfanne gegebene flüssige Manganzusatz wird vor seiner
innigen Berührung und Vermischung mit dem aus dem Konverter in die Pfanne fließenden,
noch nicht desoxydierten Eisen durch die einen Teil der Desoxydation übernehmenden
Bestandteile der Steinkohle teilweise vor der Verschlackung geschützt. Diese Einwirkung
des Zusatzes ' macht sich infolgedessen in erhöhten Mangangehalten im fertigen Flußeisen
oder durch verringerten Manganverbrauch geltend. Sehr gute Erfolge sind auch dann
zu verzeichnen, wenn der Zuschlagskalk beim Thomasprozeß schlecht gebrannt, d. h.
steinig ist; solcher Zuschlagskalk verursacht bekanntlich hohen Manganverbrauch.
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Als Beispiel mögen die Ergebnisse von zwei hintereinander in demselben
Konverter mit und ohne Steinkohle als Zusatzmittel aber unter jedesmaliger Zugabe
von flüssigem Mangar in die Pfanne hergestellten Chargen dienen.
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Charge Nr. 77: Die Schlacke war schlecht, da der Kalk steinig war.
Das Ausbringen der Charge betrug 13 ooo kg, der flüssige Manganzusatz betrug
127 kg .I8 Prozent Ferroinangan. Zusatzmittel (Steinkohle) 1,5 kg auf die
Tonne Rollstahl.
| P Mn C S |
| Vorprobe(Analyse)... 0,38 0,10 0,02 0,048, |
| Fertigprobe (Analyse). 0,54 0,49 o,o6 0,038. |
Charge Nr. 79: Die Schlacke war schlecht, da der Kalk steinig war. Das Ausbringen
der Charge betrug 12 6oo kg, der flüssige Manganzusätz betrug 136 kg 4.8 Prozent
Ferromangan. Kein Zusatzmittel.
| P Mn C S |
| Vorprobe... 0,40 0,15 0,01 0,035, |
| Fertigprobe. 0,44 0,44 o,o6 0,032. |
Die Verringerung der Manganverschlackung betrug sonach bei der Charge mit Zusatzmittel
über 181,- Reinmangan, was einer Ersparnis von 36 kg Soprozentigein Mangan für die
ganze Charge oder 2,7 kg je Tonne Rohstahl entspricht.
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Das neue Verfahren hat den Vorzug, daß keine oder nur eine gelinde
Kohlung des Materials stattfindet, und daß es sich auch zur Herstellung besonders
weicher Flußeisensorten gut eignet. Außerdem wird mit dem beschriebenen Verfahren
der erhebliche Vorteil erreicht, daß geringere Mengen von Metalloxyden in das Thoniasschlackenmehl
hineingelangen, wodurch dem in der Landwirtschaft lang erstrebten Ziel zur Verbesserung
des Tboinasinehls nicht unwesentlich entsprochen wird.