DE484181C

DE484181C - Verfahren zur Verhuetung der Blasenentwicklung in Bloecken aus steigendem, zweckmaessig schwach kohlenstoffhaltigem Stahl

Info

Publication number: DE484181C
Application number: DEM103653D
Authority: DE
Original assignee: MIDWEST METALLURG CORP
Current assignee: MIDWEST METALLURG CORP
Priority date: 1928-02-25
Filing date: 1928-02-25
Publication date: 1929-10-12

Description

Verfahren zur Verhütung der Blasenentwicklung in Blöcken aus steigendem, zweckmäßig schwach kohlenstoffhaltigem Stahl Es sind Verfahren bekannt, bei denen Stahlbädern Fluorverbindungen zugesetzt werden, die chemisch auf das Bad einwirken und die z. B. eine Entschwefelung herbeiführen sollen. Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem in die Gußform vor oder während des Abgießens ein schlackenverdünnender Zusatz, z. B. Alkalifluoride, zugeführt wird. Hierbei handelt es sich um einen ruhigen Stahl, denn nur bei einem solchen spielen die- Schlackenablagerungen eine Rolle, während sie gegenüber der Gasblasenbildung eines unruhigen Stahles bedeutungslos sind. Auch die Tatsache, daß bei dem bekannten Verfahren neben dem schlackenverdünnenden Zusatz ein Thermitkörper zugesetzt werden soll, beweist, daß es sich um ruhige oder tote Stähle handelt.
Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei der Erfindung um die Behandlung von steigenden oder unruhigen Stählen, d. h. solchen Stählen, die nicht durch Zusatz von Si beruhigt sind, da sie nur ganz geringe Spuren von Si (etwa o,oo6 °/") und Al. enthalten dürfen.
Bei derartigen Stählen muß im Gegensatz zu totem Stahl dafür gesorgt werden, daß die Gase vom Metall während des Festwerdens in den Formen möglichst entweichen können. Diese Gase sind hauptsächlich Kohlenoxyd, Wasserstoff und Stickstoff. Während ihrer Entwicklung erstarrt der Block und die Gase, welche nicht entweichen können, bilden Blasen der verschiedensten Form. Ein Teil dieser Blasen befindet sich nahe der Oberfläche des Blocks und erstreckt sich nach der Mitte desselben zu. Dadurch wird ein schwammartiges Aussehen hervorgerufen,' und bei vielen von oben gegossenen Blöcken ist, wenn der Block aus der Form herausgenommen ist, die untere Hälfte dunkler als die obere Hälfte. Ein solcher Block ist für das Walzen ungeeignet.
Ob die Gasentwicklung und Gasabführung in richtigem Verhältnis erfolgt, kann man an dem Verhalten des Blocks beim Erstarren erkennen. Steigt der Stahl während des Erstarrens nicht, oder besser, fällt er ein wenig, so ist das richtige Verhältnis in der Gasentwicklung vorhanden. Wird hierbei eine mäßige Temperatur und eine Schlacke mittlerer Schwere verwendet, so fällt der Block um 5 bis 71/_ cm in der Form, bleibt so und erstarrt von außen von jeder Seite iz bis T5 cm tief (bei einem Block von 38 cm mal 40 cm). Dieses Fallen ist gewöhnlich von einer verlängerten Reaktion begleitet, und die Erstarrung erfolgt bis zu einem kleinen Hohlraum. Findet jedoch eine Gasentwicklung ungünstiger Art statt, so findet ein Steigen des Blocks in der Form bei kurzer Reaktionszeit statt, und das Erstarren erfolgt unter Bildung eines großen Hohlraums. Die sich entwickelnden Gase haben während des kritischen Wechsels der Lösbarkeit der Gase keinen freien Weg zum Entweichen, bilden Blasen und bewirken dadurch ein Steigen. Oft findet auch zunächst ein Fallen und dann ein Steigen statt.
Die Erfindung beruht nun auf der überraschenden Erkenntnis, - daß die Gasblasen-Bildung in Blöcken aus - unruhigem Stahl wesentlich- oder sogar ganz verhütet wird, wenn dem flüssigen Metall Fluorverbindungen zugesetzt werden. 'Mit Flußspat gemachte Versuche ergaben folgendes: 85 Tonnen basisches Siemens-blartin-Flußeisen- mit o,12 Kohlenstoff und 0,50 °/0 Mangan wurde in 66 Formen von 38 mal 40 cm Querschnitt gegossen, die 138 bis 150 cm hoch waren, so daß jede ungefähr 14oo kg Metall enthielt.
Fünf dieser Blöcke Nr. 41 bis 45 wurden gemäß der Erfindung behandelt. Bei den übrigen fiel der Block 21/_ cm in der Form und stieg wieder 4 bis 5 cm und erstarrte bis zu einer mittleren Öffnung von 14 bis 1512 cm. Die Erstarrung wurde bei neun dieser nichtbehandelten Blöcke sorgfältig beobachtet, sie erfolgte im Durchschnitt von der Beendigung des Eingießens bis zur Erstarrung des Randes in g -Minuten 35 Sekunden, und die Öffnung, bis auf welche der Block von außen erstarrte, hatte eine Fläche von 14 mal z51/_ cm.
Den erwähnten fünf Blöcken wurden - ungefähr 28 g gemählener Flußspat zugesetzt. Die Ergebnisse waren folgende-..

Erstarrungszeit

bis zur Randbildung

Block INTr. 41....... Zo Minuten 20 Sekunden

_ - 42 :...'... 1o - 50 -

_ _ 43 ....... 10 - 40 -

-- - 44....... 10 - 45 -

_ _ 45....... 1o - 50 -

Alle diese Blöcke fielen 5 bis 71/, cm in der Form und blieben auf dieser Höhe. Sie erstarrten bis auf eine Öffnung von 71/, mal io cm. Den kleinsten Zusatz an Flußspat erhielt Block Nr. 41, woraus sich erklärt, daß bei ihm die Erstarrungsperiode etwas. kürzer ist als bei den anderen Blöcken. Diese fünf Blöcke hatten das Bestreben, nach unten dicht zu werden, und zeigten kein schwammies oder aufgeblasenes Aussehen, während die nichtbehandelten Blöcke nach unten nicht dicht wurden und aufgeblasene, schwulstige Köpfe hatten.
Die fünf behandelten Blöcke bildeten den zweiten Satz der aus den Formen herausgenommenen Blöcke und konnten infolge ihrer helleren Färbung leicht von den nichtbehandelten Blöcken unterschieden werden. Die fünf Minuten später herausgenommenen Blöcke des dritten Satzes hatten untere Hälften von dunklerer Färbung. Zo Minuten später wurden weitere -2o Blöcke herausgenommen, und es zeigte sich, daß bei den nichtbehandelten Blöcken (d. h. bei denen, welche nach den fünf behandeltenherausgenommenwordenwaren) eine gleiche dunkle Färbung sich 15 cm höher erstreckte als bei den behandelten Blöcken: Eine wissenschaftliche Erklärung für die Einwirkung der Fluoride auf die Gasabführung- ist bisher nicht gefunden, jedoch erkennt der Erfinder an, daß die- Fluoride mit den im Metall enthaltenen Spuren Si Siliziumfluoride bilden, die sehr flüchtig sind und daher leicht heraustreten. Als Stahl wird zweckmäßig ein solcher -mit niedrigem Kohlenstoffgehalt gewählt: Die Menge an Flußspat oder anderen Fluoriden kann zwischen 28 und 15o g auf 136o kg Metall betragen. Der kleinere Betrag genügt, um gute Ergebnisse zu zeitigen. Der Flußspat wird zweckmäßig in die Farin gebracht, nachdem das bereits eingegossene Metall 15 cm hoch steht.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur -Verhütung von Blasenentwicklung in Blöcken aus steigendem, zweckmäßig - schwach kohlenstoffhaltigem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß dem flüssigen Metall Fluoride, insbesondere Flußspat zugesetzt werden.