DE401172C

DE401172C - Verfahren zur Herstellung von Eisenchromlegierungen

Info

Publication number: DE401172C
Application number: DEC32167D
Authority: DE
Original assignee: CONTINUOUS REACTION Co LT
Current assignee: CONTINUOUS REACTION Co LT
Priority date: 1922-05-30
Filing date: 1922-05-30
Publication date: 1924-08-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Eisenchrornlegierungen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Eisenchromlegierungen aus Eisenoxyden unter Benutzung von Silbzium oder Ferrosilizium, als Reduktionsmitiel.
Man hat bereits versucht, in den bekannten altiminothermischen Verfahren das Aluminium durch Silizium zu ersetzen. Diese Versuche sind al-er fehlgeschlagen, weil entweder überhaupt keine Reaktion eintrat oder diese äußerst träge und unvollständig verliet und das erhaltene Metall einen viel zu hohen Gehalt an Silizium hatte.
Es hat sich nun herausgestellt, daß sich die Reaktion durchführen läßt, wenn man dein aus Eisenoxyd und Silizium oder Ferrosilizium bestehenden Reaktionsgeniisch geringe Mengen eines Oxydationsmittels, z. B. eines Alkalinitrats, zusetzt. Hierdurch wird die Reaktion unterstützt, wenn das Gemisch nach Art der Aluminiothermje entzündet worden ist. Der Zusatz von Chrom kann in einem 1-,eli#b;i:gen Stadium de#s, Verfahrens erfolgen.
Die Wirkung des Zusatzes eines Oxydationsmittels ist um so überraschender, als ja eine Rerluktion beabsichtigt ist und nicht einmal besondere Vorsichts,maßreggeln notwendig sdnd, tiiii. eine Oxydation züi verhindern. Dies ist tun so mehr der Fall, als bei den-jenigen Verfahren, ].ei denen die Benutzung von Silizium ader Ferrosilizium als Reduktionstnittel stattfindet, aler die Erhitzung im elektrischen Ofen stattfin#det, die Benutzung einer reduzierenden Atmosphäre wegen (ler leichten Oxydierbarkeltdes Ferro#siliziums und,des Chroms vorgeschrieben iist.
Gemäß der Erfindung lassen sich in einfacher und wirtschaftficher Weise chrombaltige Le-,o,liertingen bekannter ATt herstellen, z. B. der als »Stainless steel« bezeichnete Qualitäts- und Schnell-Drehstahl sowie sogenanntes rostfreies Eisen, d. h. eine Legierung von Eisen und Chrom, die -wenig oder keinen Kohlenstoff enthält.
Bei der praktischen Ausführung der Erfin-,dung wird Eisenoxyd -in der Form von Glühspan (Hammerschlag) o. dgl. mit gepulverteni Silizium oder Ferrosili.ziLim, dessen Gehalt beispiel-sweise mehr als 50 Prozent Sit beträgt, mit einem geeigneten Oxydationsmittel, z. B. Natriumnitrat, gemischt. Die Reaktion wird dann durch Entzünden der Mischung nach Art der Aluminothermie eingeleitet und geht bei richtigen Mengenverhältnissen der Bestandteile vollständi- bis zu Ende. Es wird eine hohe Ausbeute an einem praktisch von Kohlenstoff und Silizium freien Eisen erhalten. Durch geeignete Zusätze zu der Mischung vor, während oder nach der Reaktion können Legierungen vonEisen mit anderen Metallen und mit oder ohne Kohlenstoff erhalten werden.
Gemäß der Erfindung wird also eine Eisenlegierung, die aus Usen und c4ner verhültnismäßig geringen Menge Chrom besteht, mit c-ler ohne Kohlenstoffgehalt und. mit oder ohne Gehalt an anderen Metallen, wie Wolfram, Molybdän, Vanadium, Nickel, Mangan oder Titan, durch silizothermische Reduktion von Eiseno-xyd in Forin von Glühspan (Hamnierschlag), LI magnetischem Eisenoxyd, Ferrioxyd o. (1-1. mit Hilfe von Silizium oder Ferrosilizium, dessen Gehalt b,--ispielsweise mehr als 5o Prozent beträgt, in Gegenwart eines geeigneten Oxydationsinittels, wie Natriumnitrat, Kalziumnitrat, Natriumchlorat, Kalziunichlorat oder der entsprechenden Perchlorate, erhalten, wobei geeignete chroinzuführende Zusätze gemacht und gewünschtenfalls noch andere Bestandteile zu der Mischung zugefügt werden, und zwar entweder von Anfang an oder während oder nach der Reaktion.

Das Chrom und das etwa außerdem in,it dein Eisen zu legierende andere Metall können aus irgendeiner geeigneten Quelle entnommen und in jedem beliebigen Stadium des Verfahrens eingeführt werden. Die Metalle können beispielsweise als solche oder als Legierungen in Form von Stück-en oder Pulver vor Einleitung der Reaktion zugesetzt werden oder in gescbmolzeneni Zustande in einem späteren Stadium oder in manchen Fällen auch in Form geüigneter Oxyde, die dann init dein Eisenoxyl zugleich reduziert werden sollen. Wenn älie lierzustellende Legierung Kohlenstoff enthalten soll, so kann der Kohlenstoff als solcher der Mischung zugesetzt werden oder auch als Bestandteil des benutzten Chroms oder Ferro-Chroms. B e i s p ie 1.

i. Qualitätsstahl »Stainless steel,<.

In einen Tiegel wird eine Nilischung von ioo

Teilen Glühspan (Hammerschlag), 22#,' Teilen

gepulvertein Silizium oder 25 Teilen Ferro-

silizium mit einem Gehalt von go Prozent Si,

15 Teilen Natriumnitrat und iol,#, Teilen

Chrom oder 16 Teilen Ferrochroin mit 65 Pro-

zent Chrom hineingebracht. Gleichzeitig wird

eine Kohlenstoffmenge eingeführt, die genügt,

um einen Koblenstoffgehalt von Aicht über

o,6 Prozent in der erhaltenen Legierung zu

sichern. Vorzugsweise wird der Kohlenstoff

als Bestandteil des Chroms oder Ferrocliroms

eingeführt. Zweckmäßig werden 71i'# Teile

Kilzitunfluorid 7tigesetzt, tun die Flüssigkeit

Z, el

(!er g 1,ildeten Schlacke zu erhöhen. Die Re-

aktion wird dann wie bei (lern aluiiiinotheri-ni-

scheu -\'erfahren eingeleitet.

2. Schilell-Drehstalil. In einen

Tiegel bringt man ein Gemisch von ioo Teilen

Glübspan (Hammerschlag), 28#-, Teilen ge-

ptilx,crtci-n Silizium oder 31#--', 'feilen Ferrn-

silizium mit go Prozent Si, 15 Teilen Natrium-

nitrat uli"l 2i##' Teilen Wolfrainerz, (las von

Zinn und anrieren, schädlichen #-ertinrein"*,-

,gungen befreit worden ist und 70 Prozent

WO:, und 16 Prozent Fe 0 enthält. Vorzugs-

weise werden 7#-# Teile Kalziuiiifltiori#l zuge-

setzt, um die Flüssigkeitder gebildeten Schlacke

zu vermehren. Die Reaktion wird eiligeleitet,

und es werden dann zu dem geschmolzenen re-

duzierten Metall 31,-2' Teile Ferrochrom mit

65 Prozent Cr und 6 Prozent C sowie (3 To:le

Ferrovanadiurn mit 30 Prozent Vanadium zu-

gesetzt. In diesem Beispiel wird (las Wolfram

in der gebildeten Legierung durch siliziotlier-

inische Reduktion des im Erz vorhan:clenen

Wolfrarnoxyds gef#ilrlet.

3. Rostfreies Eisen. Das Verfahren

ist dassell--e wie im Beispiel i mit der Aus-

nahme, daß die angewendeten Stoffe wenig

oder keinen Kohlenstoff enthalten. Die Er-

findun- ist besonders für flie Herstellun-

die,ser Legierung die Eigenschaften

von hohem technischen Wert besitzt.

PATENT-AN SPRÜT C H E:

Claims

i. -Verfahren zur Herstellung von E-isen- chromlegierungen aus Eisenoxyden unter Benutzung von Silizium oder Ferros:lizillin als Reduktionsmittel, dadurch gekennzeich- net, (laß efnem an sich bekannten Geaii-scb von Eisenoxvd mit Silizium oder Ferro- siIizitini ein bxvdatiolisiii,itt-,1 in geringer .Menge zugesetzt wird, das die Reaktion unterstützt, wenn das Gemisch nach Art der Altimi-notherinie entzündet worden ist '. während der Zusatz von Chrom zu (lern ge- bildeten Eisen in einem beliebigen Stadium ,des Verfabrens erfolgen kann. 2. Verfahren nach Anspruch i, ela#ltireli gekennzeichnet, daß als Oxydationsmittel ein Alkalinitrat verwendet wird.