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Verfahren zur Herstellung von Schweißeisen Die Erfindung betrifft
die Herstellung von Schweißeisen nach dem Astonverfahren, wie es in den deutschen
Patentschriften 396 945 und 429 733 beschrieben ist. Nach der Erfindung wird in
an sich bekannter Weise als Ausgangsstoff Bessemerstahl benutzt.
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Es hat sich gezeigt, daß der Gebrauch von Bessemerstahl gewisse Vorteile
im Betrieb gegenüber der Verwendung von Stahl zeigt, der im Herdofen oder auf elektrischem
Wege hergestellt worden ist. Nach vielen Versuchen mit Bessemertahl wurde gefunden,
daß die Güte des im Astonverfahren hergestellten Schweißeisenballes verbessert wird
und eine bessere Reaktion zwischen eingegossenem Stahl und Puddelschlacke erreicht
wird, wenn der Kohlenstoffgehalt des Bessemerstahls bis unter o,=0/, verringert
ist. Im Betrieb überbläst man die Charge vorzugsweise so weit, bis der Kohlenstoffgehalt
auf o,o6°/o sinkt.
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Es ist im Bessemerbetrieb bekannt, daß beim Vergießen von überblasenen
Chargen die Erzeugnisse rotbrüchig sind und bei ihrer weiteren Bearbeitung aufplatzen
oder rissig werden. Aus diesem Grunde werden im Bessemerstahlbetrieb desoxydierende
Mittel, wie Mangan, Silicium und Tonerde (.Aluminium), als solche oder in Form geeigneter
Verbindungen zugesetzt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß beim Astonverfahren unter
Verwendung von Bessemerstahl, der so weit überblasen ist, daß der Kohlenstoffgehalt
unter o,z °/o vorzugsweise aber auf etwa o,o6°/a sank, die Neigung des Stahles zur
Aufnahme von Sauerstoff und zu Rotbruch im Enderzeugnis durch die desoxydierende
und entgasende Wirkung des Puddel@ schlackenbades überwunden wird, in welches der
Stahl eingegossen wird. Die Reaktion zwischen dem Bessemerstahl und der Eisenoxydschlacke
findet während des Eingusses in die Schlacke statt. Folglich ist das Material, das
aus einem am unteren Teil des Schlackenbehälters ausgebildeten Ball ausgewalzt wird,
ebenso hochwertig wie echtes handgepuddeltes Eisen. Auch ist festgestellt worden,
daß bei einer Charge, die über etwa o,z% Kohlenstoff enthält, bei auf gleiche Weise
hergestelltem Eisen Rotbruch entsteht. Ebenso, daß der Stahl bei einem zu hohen
Gehalt an Kieselerde in der Schlacke seine Rotbrucheigenschaften nicht verliert
und daher beim Walzen nicht die nötigen Schweißeigenschaften aufweist.
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Um einen wertvollen Schweißeisenball zu bekommen, soll nach Erkenntnis
der Erfindung der Gehalt an Kieselerde weniger als etwa 15 °/o. vorteilhaft aber
nicht wesentlich mehr als io°/o betragen. Beispiele für solche Schlacken, die erprobt
sind, mögen hier folgen
Beispiel x 68,4i°/, Fe0, i2,2o°/o Fe2O3,
9,92°/o S102. Beispiel a 72,130/, Fe 0, 7,26°/, FezOa, I,,56°/, Sx02. Beispiel
3 72,30°/, Fe0, io,2o°/o FezOa, io,i8°/6 Si02. Diese Schlacken enthalten -gewöhnlich
noch einen kleinen Prozentsatz Phosphorsäure, Manganoxyde, Tonerde und Magnesia.
Aber die wichtigsten Bestandteile sind Kieselerde und Eisenoxyd.
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Das Verfahren macht die Beschaffung von teuren und lästigen desoxydierenden
und entgasenden Zuschlägen entbehrlich, gibt der Herstellung große Regelmäßigkeit
und verbessert das Erzeugnis. Die Durchführung des Bessemerverfahrens bis zu einem
Punkt, bei dem der Kohlenstoffgehalt weniger als o,iq/°, vorzugsweise etwa o,o6°/o
beträgt, ist bekannt und verhältnismäßig einfach. Charge auf Charge können einander
mit großer Regelmäßigkeit folgen. Sind demgegenüber größere Prozentsätze von Kohlenstoff
vorhanden, so sind diese geneigt, sich auszuscheiden und ungleichmäßig im Puddelball
zu verteilen.. Hierdurch werden harte Stellen und Lunker im Fertigerzeugnis. verursacht.
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Weiterhin wurde bei der experimentellen Entwicklung der Erfindung
gefunden, daß der Gehalt an Kohlenstoff und Silicium zusammen im eingußfertigen
Stahl weniger als 2010 betragen soll, da hierdurch die Rotbruchgefahr im Fertigerzeugnis
verringert oder sogar ganz beseitigt wird. Der Siliciumgehalt soll endlich unter
o,og°/o im Gußmetall liegen, ist aber vorzugsweise weit geringer zu wählen. Viel
Silicium im Stahl trägt dazu bei, daß das Material zu trocken wird und wirkt störend
auf die gute Ausbildung des Schweißeisenballes.
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Der Gehalt an Sauerstoff im Stahl soll kleiner als 0,310/, sein, während
Kohlenstoff und Silicium zusammen weniger als o,2°/, ausmachen sollen.- Bei Einhaltung
dieser Mengen sind nach Erkenntnis der Erfindung Zuschläge von Desoxydationsmitteln
nicht notwendig, obwohl natürlich geringe Zuschläge zugegeben werden können, besonders
dann, wenn der Stahl unruhig ist. Auf jeden Fall sollen aber Zuschläge von Desoxydationsmitteln
zu dem Stahl vor dem Gießen dessen Gehalt an Kohlenstoff und Silicium nicht über
o,2o °/o erhöhen. Der Gehalt an Mangan soll ebenso verhältnismäßig niedrig sein.
Alle diese Merkmale, die bei der experimentellen Entwicklung zutage kamen, haben
sich als vorteilhaft für die Erreichung hochwertiger und gleichförmiger Erzeugnisse
gezeigt.
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Die Vorteile der Erfindung liegen also in der Feststellung, daß Kohlenstoff
bis unter o,i°/°, vorzugsweise aber etwa o,o6°/° aus dem Metall entfernt werden
soll und daß ein Zuschlag von desoxydierenden Mitteln nicht nötig ist, weil die
Einwirkung geeigneter Puddelschlacke mit dem nötigen Gehalt an Eisenoxyden, die
notwendig in einer guten Puddelschlacke vorhanden sein müssen, bereits für sich
allein ein ausgezeichnetes Endergebnis liefert.
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Die Schlacke soll nicht über 15%, vorteilhaft nicht wesentlich über
io°/o Kieselerde enthalten, um das beste Erzeugnis zu liefern. Zuschläge können
immerhin gemacht werden, obwohl dies nicht notwendig ist. ,