DE52848C - Verfahren zur Desoxydation basisch erzeugten Flufseisens - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE. 18: Eisenerzeugung.

Zweck dieser Erfindung ist, der ungleichmäfsigen Beschaffenheit des auf basischer Zustellung erzeugten Endergebnisses vorzubeugen. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dafs die Eisenoxydoxydulverbindungen, welche dem auf basischer Zustellung erzeugten Metall beigemischt sind, durch Zusatz von Si O₂haltigen Materialien verschlackt werden. »

Das so verbesserte Verfahren wird wie ^olgt ausgeführt.

Das wie gewöhnlich ausgefrischte Metall wird im flüssigen Zustande unter möglichstem Zurückhalten der basischen Schlacke in eine entsprechend vorgewärmte, auch eventuell von aufsen heizbar gemachte Pfanne oder einen aus feuerfestem Material hergestellten Kasten, eine Kammer oder ein ähnliches Behältnifs, oder in einem gewöhnlichen sauren Herdschmelzofen, oder in einen Herdschmelzofen, dessen Herd eine bewegliche ■ Pfanne bildet, die dann zum feststehenden Gewölbe heranbewegt und durch hydraulische Apparate an dasselbe und an die Einströmungskanäle angeschlossen werden kann, eingiefst und während des Einfliefsens, vor oder nach demselben stark Si O₂ haltige Substanzen, wie z. B. Schlacken, Glas, Quarz, Feldspath, oder andere Si O₂ haltige Mineralien oder künstliche Mischungen aus Si O₂ mit Alkalien, Erdalkalien oder dergleichen bestehend, in geschmolzenem oder festem Zustande, warm oder kalt, in Pulverform oder in beliebiger Stückgröfse zusetzt, und diese stark Si O₂ haltigen Substanzen so lange Zeit auf das Metallbad einwirken läfst, bis zwei nach einander genommene Schlackenproben keine weitere Aufnahme von Eisenoxydoxydulverbindungen durch dunklere Farbentöne erkennen lassen. Je nach der gröfseren oder geringeren Oxydation des Eisenbades wird die Dauer der Einwirkung von einer Stunde bis zu weniger als einer Minute betragen müssen. Die Menge der zuzuführenden Si O₂ haltigen Substanzen läfst sich nur durch die Praxis bestimmen, da die Menge der zu verschlackenden Eisenoxydoxydulverbindungen je nach dem verarbeiteten Rohmaterial und je nach dem angewendeten Verfahren in der Birne oder auf dem Herde schwankt; doch kann man immerhin im Maximum auf 100 kg Metallbad 25 kg einer 60 proc. Si O₂-Substanz annehmen, 13 kg einer 70 proc, 9 kg einer 80 proc, 7 kg einer 90 proc, und wird es sich empfehlen, stets nur über 80 proc. Substanzen zu wählen.

Ist die genügende, aus Versuchen ermittelte Dauer der Einwirkung der Sz' O₂ haltigen Materialien auf das Eisenbad erreicht, so kann man die für den beabsichtigten Zweck erforderliche Menge der Rückkohlungszusätze, welche bei diesem verbesserten Verfahren etwas geringer als bei dem bisherigen Verfahren sein wird, in beliebiger Art (Pfanne, Kasten oder Herdschmelzofen) dem Metall zusetzen und alsdann den Gufs vornehmen, oder man läfst das von Oxydoxydulen befreite Metall in eine gewöhnliche Pfanne fliefsen, nimmt hier erst die Rückkohlung vor und vergiefst dann das Metall.

Bei einem nur geringe Mengen von Eisenoxydoxydulverbindungen haltenden Metallbade kann man das entkohlte und entphosphorte Metall in eine Art Sumpf oder in einen (oben offenen oder geschlossenen) Kasten oben ein-

fliefsen und durch eine im unteren Theile oder im Boden befindliche Ausflufsöffnung gleichzeitig in die eigentliche Gufspfanne abfliefsen lassen; durch einen feuerfesten Stopfen kann man den Abflufs so reguliren, dafs der Sumpf oder Kasten, in welchem sich die Si O₂ haltige Substanz befindet, nach Belieben gefüllt gehalten wird. Die Rückkohlungsmaterialien werden dann dem Metall in der Giefspfanne in beliebiger Art und Weise zugesetzt.

Zur Erzeugung weichsten Flufseisens wird das entkohlte und entphosphorte Metall nach obigem Verfahren von Oxyden befreit und dann unmittelbar ohne Zusatz eines Reductionsmittels vergossen.

Das Erzeugnifs besitzt keine Kürze, wie auf bisher übliche Art erzeugtes Flufseisen sie zumeist hat, und erlangt eine ausgezeichnete Schweifsbarkeit.

Zur Erläuterung des beschriebenen Verfahrens mögen folgende Betrachtungen dienen.

Das Verfahren, auf basischer Zustellung der Birne oder des Herdes Stahl oder Flufseisen zu erzeugen, unterscheidet sich von dem auf saurer Zustellung ausgeführten Verfahren nicht allein durch diese Verschiedenheiten der Zusammensetzung der Zustellungen, vielmehr sind die Unterschiede in der Zusammensetzung der bei diesen verschiedenen Verfahren fallenden Schlacken und der dadurch bedingten Hindernisse in der Erzeugung eines Endergebnisses von gleichmäfsiger Beschaffenheit viel gröfser.

Während die Schlacken vom sogen, basischen Verfahren nur etwa io pCt. Si O₂ enthalten, haben die Schlacken vom sogen sauren Verfahren 30 bis 50 pCt. Si O₂.

Die Schlacken vom sauren Verfahren sind nun infolge ihres grofsen Gehalts an Si O₂ in der Lage, grofse Mengen der durch Oxydation des Einsatzes entstandenen Eisenoxydoxydulverbindungen aufzunehmen und chemisch zu binden, was bei den beim basischen Verfahren fallenden, an Si O₂ armen Schlacken nur in sehr beschränkter Weise der Fall sein kann. Aus diesen Gründen enthält das auf basischer Zustellung erzeugte Metall eine weit gröfsere Menge von Eisenoxydoxydulverbindungen, gelöst oder beigemengt als ein auf saurer Zustellung erzeugtes Metall. Bei der Rückkühlung dieses Metalles wird der weitaus gröfste Theil der durch das ganze Bad vertheilten Eisenoxydoxydulverbindungen durch den C, das Si, Mn und etwa auch durch das Al und Cr der Zusätze reducirt und daraus dann ein gering gekohltes Eisen gebildet.

Zugleich aber wird das auf basischer Zustellung ausgefrischte und entphosphorte Metall höher gekohlt, so dafs man ein Endergebnifs erhält, dessen härtere Grundmasse von unter sich wieder verschieden weicherem, d. h. weniger Kohlenstoff und Mangan haltendem Eisen durchsetzt ist.

Ein solches Endergebnifs ist demnach von ungleichmäfsiger Beschaffenheit, welche bekanntlich bei fernerer Verarbeitung desselben aufserordentliche Schwierigkeiten verursacht.

Wollte man der ungleichmäfsigen Beschaffenheit des auf basischer Zustellung erzeugten Endergebnisses, etwa durch längeres Stehenlassen des Metalles in einer Pfanne und Umrühren oder sonstwie auf mechanischem Wege, entgegenarbeiten, so weifs man aus der Praxis, dafs dieser Art der Ausgleichung Hindernisse entgegenstehen, welche den beabsichtigten Zweck nur höchst unvollkommen erreichen lassen. Die deshalb bei dem bisherigen Verfahren auf basischer Zustellung herbeigeführte ungleichmäfsige Beschaffenheit des sogen, »basischen Stahles«, giebt Veranlassung zu der bekannten gröfseren Weichheit desselben bei sonst gleicher chemischer Zusammenstellung, als solche bei sogen, »saurem Stahl« vorkommt.

Bei der Erzeugung von weichem Flufseisen ist diese ungleichmäfsige Beschaffenheit viel weniger hinderlich als bei der Erzeugung von Flufsstahl für härtere Bleche, Flufswaaren, Werkzeuge, Schienen u. s.w., für welche ein durchaus gleichmäfsiges Metall hergestellt werden mufs.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Der Zusatz von viel Si O₂ haltigen Substanzen zu dem auf basischer Zustellung erzeugten Metalle zwecks Verschlackung der demselben beigemischten Eisenoxyd-Oxydulverbindungen und zwecks Ersparnifs in Rückkohlungszusätzen.