Verfahren zur Herstellung kohlenstofffreier Legierungen, wie Ferrochrom
oder Chromstahl Im Hauptpatent 597 443 ist ein Verfahren zur Herstellung kohlenstofffreier
Legierungen beschrieben, wonach die letzten Reste von Kohlenstoff aus schmelzflüssigen
kohlenstoffhaltigen Ferrolegierungen und Stählen dadurch entfernt werden, daß mit
Oxyden, Erzen o. dgl. in einer Wasserstoffatmosphäre gearbeitet wird. Als wesentlich
hat sich dabei herausgestellt, daß die Wasserstoffatmosphäre weitgehend frei von
Sauerstoff, Wasserdampf u. dgl. ist. In Abb. i ist zur Erläuterung zusammengestellt,
wie die Entkohlung eines 65°joigen Ferrochroms mit o_,5 bis o,8(1/, Kohlenstoff
verläuft, wenn mit Chromoxyd in Luft (Kurve i), in Wassergas (Kurve 2), mit Aufblasen
von Wasserstoff ,(Kurve 3) und in Wasserstoffatmosphäre (Kurve 4) gearbeitet wird.
Die Behandlung, die erforderlich ist, um den Kohlenstoffgehalt von 5 bis 6 °/o auf
o,8 bis 0,5 °/o herunterzubringen, braucht hier nicht erläutert zu werden,
da dieser Teil der Arbeit nach bekannten Frischverfahren in Luft ausgeführt werden
kann.Process for the production of carbon-free alloys, such as ferrochrome or chromium steel Hydrogen atmosphere is worked. It has been found to be essential that the hydrogen atmosphere is largely free of oxygen, water vapor and the like. Fig. I shows how the decarburization of a 65 ° joigen ferrochrome with o_.5 to o.8 (1 /, carbon proceeds when with chromium oxide in air (curve i), in water gas (curve 2), with Inflation of hydrogen (curve 3) and in a hydrogen atmosphere (curve 4) is carried out The treatment that is required to bring the carbon content down from 5 to 6 % to 0.8 to 0.5% is needed here not to be explained as this part of the work can be carried out in air by known fresh methods.
Eingehende weitere Versuche haben gezeigt, daß außer der Zusammensetzung
der Gasatmosphäre, in der das Verfahren ausgeführt wird, auch die Temperatur und
die Zusammensetzung der zu behandelnden Legierungen eine Rolle spielt. In Abb. 2
ist der Reaktionsverlauf beim Entkohlen eines 65 °/oigen Ferrochroms (Kurve 5) und
eines 2o°/oigen Chromstahls (Kurve 6) bei iSoo° eingezeichnet; man sieht, daß die
Reaktion bei Ferrochrom mit hohem Chromgehalt bei dieser Temperatur noch verhältnismäßig
träge verläuft, während sie bei 2o°/oigem Chromstahl äußerst glatt vor sich geht.
Ferner ist in Abb. 2 (Kurve 7) angegeben, wie die Entkohlung eines 2o°/oigen Chromstahls
in einer Wassergasatmosphäre sich abspielt. In Kohlenoxydatmosphäre' ist der Verlauf
ähnlich. Man sieht hieraus, daß für einen 2o- bis 25°/oigen Chromstahl eine Temperatur
von i8oo° ausreichend ist und als Gasatmosphäre außer reinem Wasserstoff auch Wassergas
oder Kohlenoxyd erfolgreich angewandt werden kann, sofern dafür gesorgt wird, daß
keine nennenswerte Anteile an Sauerstoff, Wasserdampf oder Kohlensäure in der Atmosphäre
anwesend sind.Detailed further tests have shown that in addition to the composition
the gas atmosphere in which the process is carried out, also the temperature and
the composition of the alloys to be treated plays a role. In Fig. 2
is the course of the reaction when decarburizing a 65% ferrochrome (curve 5) and
of a 20% chromium steel (curve 6) drawn in at iSoo °; you can see that the
Reaction in the case of ferrochromium with a high chromium content is still proportionate at this temperature
is sluggish, while it is extremely smooth with 20% chromium steel.
Furthermore, Fig. 2 (curve 7) shows how the decarburization of a 20% chromium steel
takes place in a water gas atmosphere. The course is in a carbon dioxide atmosphere
similar. It can be seen from this that there is a temperature for 20 to 25% chromium steel
of i8oo ° is sufficient and, as a gas atmosphere, not only pure hydrogen but also water gas
or carbon monoxide can be used successfully so long as it is ensured that
no significant amounts of oxygen, water vapor or carbonic acid in the atmosphere
are present.
Abb. 3 zeigt schließlich den Verlauf einer Entkohlung von hochprozentigem
Ferrochrom bei 195o bis 2ooo° in Wasserstoffatmosphäre (Kurve 8) und in Wassergas
(Kurve 9). Bei
dieser erhöhten Temperatur verläuft somit die Entkohlung
von hochprozentigem Ferrochrom ebenso günstig wie von 2o°/oigem Chromstahl bei niedrigerer
Temperatur, während in Wassergasatmosphäre auch hier die Reaktion noch unbefriedigend
verläuft und die Anwendung noch höherer Temperaturen nötig macht. Temperaturen dieser
Höhe sind bisher in der praktischen Metallurgie kaum oder gar nicht verwendet worden.
Ofenzustellungen aus Magnesit halten Arbeitstemperaturen bis 175o oder höchstens
i8oo° aus. Wenn man jedoch elektrisch geschmolzene Magnesia für die Zustellung verwendet,
kann man Temperaturen von 2ooo bis 2300° mit der gleichen Sicherheit für metallurgische
Verfahren im Großbetrieb anwenden, mit der man bisher beispielsweise auf sauerem
Silikaherd bei i5oo bis 16oo° gearbeitet hat.Finally, Fig. 3 shows the course of a decarburization of high percentage
Ferrochrome at 195o to 2ooo ° in a hydrogen atmosphere (curve 8) and in water gas
(Curve 9). at
The decarburization takes place at this elevated temperature
high-percentage ferrochrome is just as cheap as 20% chrome steel with lower
Temperature, while in a water gas atmosphere the reaction is still unsatisfactory here too
runs and makes the application of even higher temperatures necessary. Temperatures of this
Heights have so far been hardly or not at all used in practical metallurgy.
Furnace linings made of magnesite keep working temperatures up to 175o or at most
i8oo ° off. However, when using electrically fused magnesia for delivery,
one can get temperatures from 2ooo to 2300 ° with the same security for metallurgical
Apply procedures in large-scale operations that were previously used, for example, on Sauerem
Silikaherd worked at i5oo up to 16oo °.
In der vorstehenden Beschreibung sind die Verfahrensschritte und Temperaturen
an der Behandlung von chromhaltigen Legierungen als Beispiel erläutert. Das geschilderte
Verfahren ist mit sinngemäßen Abänderungen ebenso auf die Behandlung von Legierungen
anwendbar, die Molybdän, Wolfram oder Uran oder aber Vanadium oder Tantal oder aber
Titan oder Zirkon oder ähnliche Elemente enthalten. Ebenso läßt sich das Verfahren
in gleicher Weise wie für die Entfernung von Kohlenstoff auch für die Entfernung
von Silicium anwenden.In the above description are the process steps and temperatures
using the treatment of alloys containing chromium as an example. The described
Procedure is also applicable to the treatment of alloys with appropriate modifications
applicable, the molybdenum, tungsten or uranium or else vanadium or tantalum or else
Contain titanium or zirconium or similar elements. The procedure can also be used
in the same way as for the removal of carbon also for the removal
of silicon.