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Verfahren zur Herstellung von Schweiß- bzw. Schmiedeeisen Die Erfindung
betrifft die Herstellung von Schweiß- und Schmiedeeisen nach dein Aston-Verfahren.
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Mit Hilfe der Erfindung soll die Leistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit
des Aston-Verfahrens durch die Wiederverwendung der zum Gießen oder Granulieren
gebrauchten geschmolzenen Schlacke erhöht werden. Die Arbeitsweise nach dem Aston-Verfahren
sei hier kurz erklärt.
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Eine große Form wird teilweise mit geschmolzener Schlacke, welche
die gewünschten Paddeleigenschaften aufweist, gefüllt und der flüssige Stahl eingegossen,
um den Stahl durch die Temperaturdifferenz zwischen Stahl und Schlackenbad zu granulieren.
Der Puddeleisenball sammelt sich dann auf dem Boden der Form, worauf die überschüssige
Schlacke abgelassen und der Paddelball aasgestürzt wird. Bei diesem Verfahren wird
die überschüssige Schlacke erhärten gelassen und ihr Wärmeinhalt geht verloren.
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Die Erfindung erkennt, daß man die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens durch mehrmalige Wiederverwendung der geschmolzenen Schlacke vergrößern
kann, wodurch man die Kosten für jedesmaliges Wiedererschmelzen vermeidet. Erfindungsgemäß
findet eine große Wanne oder ein Tiegel aus Eisen Verwendung, der so bemessen und
ausgebildet ist, daß er mit feuerfesten Steinen ausgefüttert werden kann. Der ausgefütterte
Behälter hat etwa o,9 m X 1,a m innere Ouerschnittsabmessungen und ist etwa
1,35 m bis 1,5 m tief. Soll ein größerer Paddelball erzeugt werden, so ist
ein entsprechend größerer Behälter zu verwenden. In diesen Behälter wird so viel
Schlacke eingeschüttet, daß er etwa zur Hälfte oder Zweidritteln gefüllt wird. Der
Behälter soll jedenfalls ausreichend viel Schlacke enthalten, daß seine Temperatur
auf einer für das Verfahren erforderlichen Höhe gehalten wird und daß die überschüssige
Schlacke noch in flüssigem oder geschmolzenem Zustand wiederverwendet werden kann.
Vorzugsweise beträgt die Tiefe des Schlackenbades etwa o,9 m. Eine ausreichende
Tiefe des Schlackenbades ist äußerst wichtig, um den Granalien eine genügende Weglänge
darzubieten, so daß sie genügend Zeit und Gelegenheit haben, ihre Gase und Oxvde
an das Schlackenbad abzugeben, bevor sie mit dem Schmiedeeisenball oder -klumpen
auf dem Boden in Berührung kommen, mit ihm zusammenschweißen und einen Schmiedeeisenschwamm
aufbauen. Dieses notwendige Zeitintervall kann durch ausreichende Badtiefe erreicht
werden. Nachdem das Einschütten des Stahles beendet ist, entweichen die Gase, die
ein mehr oder weniger starkes Schäumen
oder Aufkochen des Bades
verursachen, und der Spiegel des Bades sinkt gewöhnlich, während die letzten Granalien
Übsinken und mit dem schwammigen Klumpen auf dem Boden zusammenschweißen.
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Während des Gießvorganges wird die Temperatur der Schlacke wegen der
verhältnismäßig hohen Temperatur des eingegossenen Stahles etwas erhöht. Um die
richtige Wirkung zu erreichen, muß die Schlacke gegenüber dem Stahl genügend kühl
gehalten werden, damit der Stahl gut erhärtet und granuliert. Einige ioo° Temperaturdifferenz
zwischen Stahl und Schlacke werden daher benötigt. Die Erfindung hat festgestellt,
daß durch Ausfüttern des Gefäßes mit feuerfestem Material die über dem Ball verbleibende
Schlacke genügend heiß ist. Jedoch wurde in neuester Geit ermittelt, daß auch ungefütterte
Behälter nach ganz kurzer Verwendungszeit erstklassige Ergebnisse zeitigen, da nämlich
die Schlacke an den Wänden des Behälters schnell erkaltet und nun eine sehr gute
Wärmeschutzschicht bildet, die im übrigen schwer wiederzuerschmelzen ist. Ja sogar
bessere Resultate sind in dieser Weise erhalten worden. Die überschüssige, geschmolzene
Schlacke kann daher jetzt in einen anderen Behälter umgeschüttet werden, und kalte
Zuschläge können beigegeben werden, um die Temperatur des Schlackenbades wieder
auf die für die ASton-Reaktion günstige Höhe herunterzubringen. Diese kalten Zuschläge
enthalten gewöhnlich Eisenoxyde und können entweder im ersten Gefäß oder nach dem
Umschütten im zweiten Gefäß beigefügt werden.
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ach dem Gießen wird also die überschüssige Schlacke in den nächsten
Behälter geschüttet und der Puddelball hierauf ausgestürzt und geht zur Presse.
In dem zweiten Behälter wird dann dieselbe Verfahrensweise wiederholt. Vor dem Gießen
kann, wenn notwendig oder erwünscht, mehr Schlacke zugesetzt werden, und wenn der
neue Puddelball in dieser Schlacke fertig ist, kann sie in einen dritten Behälter
umgefüllt und auf die geeignete Temperatur und chemische Beschaffenheit durch heiße
oder kalte Zuschläge gebracht werden. Derart kann also die Schlacke mehrere Male
wiederverwendet werden.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen in der Möglichkeit, Schlacke im
geschmolzenen Zustand wiederholt zu verwenden, wodurch ihre Wärme nutzbringend erhalten
wird, und darin, daß nicht nur diese Schlackenwärme, sondern auch die der Schlacke
von dem eingegossenen Stahl mitgeteilte Wärme erhalten bleibt. Dies wird insbesondere
durch die Ver-,vendung feuerfesten und (oder) wärmeisolierenden Materials zum Ausfüttern
des Behälters erreicht. Hierbei ist es gewöhnlich möglich, der Schlacke kalte Zuschläge
beizufügen, um sie in Temperatur und chemischer Zusammensetzung für den nächsten
Gießvorgang bereitzustellen.
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Ohne von dein Erfindungsgedanken abzu-@veichen, können Abänderungen
in der Form der Behälter sowie in den Verfahrensstufen usw. vorgenommen werden.