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Verfahren zur Herstellung eines ähnlich dem Schweißeisen weitgehend
desoxydierten Eisens oder Stahls. Während für die Kaltbearbeitung das Flußeisen
dem Schweißeisen im allgemeinen überlegen ist, hat das letztere bei der Warmverarbeitung
gewichtige Vorzüge: Schweißeisen ist mit größerer Leichtigkeit und Sicherheit zum
Schweißen zu bringen, man kann manche Formen in Schweißeisen in einem Arbeitsgang
pressen, schmieden oder walzen, die aus Flußeisen nur durch mehrmalige Druckanwendung
herzustellen sind. Schweißeisen walzt und preßt sich mit geringerem Kraftaufwand,
und die Späne lösen sich beim Drehen und Gewindeschneiden leichter und unter geringerer
Wärmeentwicklung ab. In gleicher Weise zeigt der auf satterem Wege hergestellte
Stahl manche Eigenschaften, die bei dein Basischen bislang nicht oder nicht in gleichem
:Maße erreicht worden sind.
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Diese Eigenschaften des saueren Stahls werden meist der Einwirkung
der. Kieselsäure zugeschrieben, die einen wesentlichen Bestandteil der Ofenschlacke
beim saueren Verfahren wie auch der Schweißschlacke ausiracht. Manche Fachleute
suchten den Grund für dieses auffällige Verhalten auch in dein Gehalt der Schweißeisenschlacke
an Eisenoxv(len oder in der mechanischen Beimengung von kleinsten Schlackenteilchen
zum 1?isen wie es beim Schweißeisen der Fall ist. E# lag darum der Gedanke nahe,
Stahl zuerst sauer und danach basisch zu behandeln oder tnngekehr t, um so die Vorzüge
beider Stahlarten miteinander zu verbinden. Ein solches Verfahren ist der sogenannte
Duplex-Prozeß von W i t h o w i t z , bei dem Roheisen im saueren Konverter vorgeblasen
und im basisch zugestellten Herdofen fertiggemacht wird. 'Andere frischen auf dem
basischen Herd vor und machen auf dem saueren fertig (KI a d n o und Bochum), oder
sie geben zu der Schlacke des Schmelzprozesses kieselsäurereiche Bestandteile zu,
wie P s z o z o 1 k a in Graz dem unter der Nummer 52848 »die Beigabe von viel Kieselsäure
enthaltenden Bestandteilen zu dein auf basischer Zustellung erzeugten Metalle« patentiert
worden ist. Thallner ist in Amerika durch das Patent Nummer 1053454- ein Verfahren
geschützt worden, bei dem Erze oder Schlacke als Träger der Eisenoxyde dem Bad beigefügt
werden. Endlich ist unter Nummer 411 1,4 in Deutschland ein Verfahren patentiert
worden, das festes granuliertes Eisen mit flüssiger oder teigförmiger Schlacke mengt,
um so ähnliche Verhältnisse zu schaffen wie sie bei der Schweißeisenerzeugung vorliegen.
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Bei diesen bekannten Verfahren fehlt entweder die Erkenntnis, welche
die Grundlage der vorliegenden Erfindung ist, daß die eigentümliche Wirkung der
Schweißschlacke weder allein auf ihrem Eisenoxyd- noch allein auf dein Kieselsäuregehalt,
sondern auf der Verbindung von beiden beruht. Oder aber der andere wesentliche Gedanke,
daß es einfacher ist, statt erst im Ofen durch Verschlackung
voll
Eisenoxvrlen und Kieselsäure eitle neue Schlacke zu bilden, dem Eisen eine fertige
Schlacke beizugeben so zusatninengesetzt, wie sie sich hei der Schweißeisenerzetigüng
bildet und wie sie dort als besonders wirksam bekannt ist. Die Schweißschlacke entstellt,
wenn eisenoxydhaltiges, verrostetes oder im Feuer verzundertes Eisen auf einem kieselsäurehaltigen
Boden erhitzt wird. Es stellt sich dann über die Berührungsflächen hinaus eitle
eigentümliche Wechselwirkung zwischen der Kieselsäure und den Eisenoxyden ein, deren
Verbindung, elfen die Schweißschlacke, sowohl Kieselsäure als auch Eisenoxyde hst,
inclein sie einem Gleichgewichtszustand zustrebt, der :ich je nach Temperatur und
sonstigen Bedingungen de: Prozesses cerschierien einstellt. So ent-,tanden und beschatten
ist Schweißeisenschlacke hei hoher Temperatur ein außerordentlich starkes T.dsungsmittel'
für F_isenoxcelul und andere Oxydationsstufen des Eiseils welche die Ursache des
Rotbruchs und anderer für die Warinverarheitung gefährlicher Eigenschaften sind.
Versuche hallen gezeigt, rlaß selbst stark verrostetes oder verzundertes Eisen,
in flüssige Schweißschlacke getaucht, augenblicklich von seinen anhaftenden Oxyden
befreit wird.
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Der Erfinder liat au: diesen Überlegungen und Versuchen heraus lein
flüssigen Stahl mit schon bereiteter Schweißschlacke,. wie sie aus Schweiß- oder
Wärinedfen abfließt, oder mit auf anderem Wege hergestellter, aber unter ähnlichen
Bedingungen entstandener ulld ähnlich beschaffener Schlacke behandelt. Gegeiiül:er
den oben beschriebenen bekannten Verfahren zeigt die Erfindung nach Wesen und Wirkung
einen ausgesprochenen Unterschied, der darin liegt, daß die desoxydierende Schlacke
nicht aus Kieselsäure oder eiseiloxcdhaitigen Bestandteilen in einer heim Schmelzeit
n(ler nachher zufällig sich einstellenden Ztls,itnnieilsetzting gebildet wird, sondern
daß sie gerade in der bei der Schweißeisenherstellung als besonders wirksam erkannten
7usaniniellsetzung fertig beigegeben wird.
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Die Reaktion ist überaus heftig, und die Wirkungen auf die Eigenschaften
des erzeugten Eisens sind sehr stark. Insbesondere ist eineVerringerung des Kohlenstoffgehaltes
und ein Weicherwerden des Eisens festzustellen, dessen Festigkeit voll 38 his .Io
kg his auf 30 kg herabgemindert werden konnte. Ferner wird (las llaiigan
dein Eisen entzogen und in der Sclilacl:e angereichert, aus der es wieder gewonnen
werden kann. Das Eisen zeigt auch wie das Schweißeisen besonders gute Eignung für
die Verarbeitung in der Wärine uni Beständigkeit in hohen Temperaturen.