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Verfahren zur Herstellung von Flußeisen durch Windfrischen Wird Flußeisen
durch Windfrischen von Roheisen in der Thomasbirne hergestellt, so hat sich gezeigt,
daß das Roheisen einen Phosphorgehalt von 1,8 bis 211/0 und noch mehr haben muß,
damit das Verfahren durchführbar ist. Wurde das Roheisen heiß in die Birne eingesetzt,
:so genügten auch geringere Phosphorgehalte. Aber auch in diesem Falle konnte man
unter o,8 % Phosphor nicht heruntergehen, da das Eisen in der Birne sonst einfror.
Ähnlich liegen die Verhältnisse bezüglich des Siliciums beim sauren Verfahren. Die
niedrigsten Siliciumgehalte, die man hier noch für zulässig erachtet, sind
0,5 bis 0,7 11/0 (O s a n n, »Lehrbuch der Eisenhüttenkunde« ig2i, Seite
174 bis i80).
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Für das Windfrischen kommen also praktisch nur im Hochofen erschmolzene
Eisen-Sorten in Frage. Neuerdings ist es gelungen, durch Reduktion von Eisenerzen
im Drehrohr- oder Drehtrommelofen Eisen in schinelzfüissiger Form zu gewinnen, das
einen hohen Kohlenstoffgehalt und sehr niedrige Gehalte an Silici.urn, Phosphor
und Schwefel aufweist. Dieses Eisen ist z. B. ein vollwertiger Ersatz für schwedisches
Holzkohleneisen. Es gelangt nun nicht immer mit einem hohen Kohlenstoffgehalt von
3 bis 4,5 11/0 und mehr zur Verwendung, sondern es besteht auch Bedarf für Sorten
mit niedrigerem Kohlenstoffgehalt und gleich niedrigen Gehalten an Silicium, Phosphor
und Schwefel.
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Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß ein derartiges Sonderroheisen,
das also etwa über 311/0 Kohlenstoff und unter etwa 0,211/0 zweckmäßig unter o,i
11/0 Silicium und Phosphor, z. B. etwa nur 0,o211/0 Silicium und 0,03 % Phosphor,
enthält, sich ebenfalls durch Windfrischen in der sauren oder basischen Birne entkohlen
läßt, insbesondere wenn eine
Birne mit Seitendüsen angewendet wird.
Trotzdem Phosphor und Silicium bei dem Verfahren gemäß der Erfindung in nennenswerten
Mengen nicht vorhanden sind, die beim Windfrischverfahren bekanntlich die wärmeerzeugenden
Bestandteile des Eisens bilden, hat es sich doch gezeigt; daß selbst verhältnismäßig
kalt in die Birne eingesetztes, erfindungsgemäß zusammengesetztes Roheisen beim
Verblasen nicht die geringsten Schwierigkeiten macht: Die Chargendauer war sehr
kurz, und es gelangte das Eisen aus der. Birne genügend heiß zum Vergießen.
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Das auf diese Weise gewonnene Eisen kann für viele Zwecke, z. B. als
Tiegeleinsatz für hochwertigen Stahl, mit Vorteil Verwendung finden. Besonders vorteilhaft
ist es jedoch, dieses Eisen mit im Drehtrommel- oder Drehröhrofen hergestelltem
Sonderroheisen mit hohem Kohlenstoffgehalt zu mischen und @so den Kohlenstoffgehalt
des Sondereisens auf die jeweils gewünschte Höhe einzustellen.
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Für das Windfrischen von Roheisen sind schon kleine, finit Seitendüsen
versehene Birnen mit einem Fassungsvermögen von 40o bis 60o kg verwendet worden.
Als Ausgangsgut wurde ein Roheisen mit möglichst geringem Siliciumgehalt verwendet.
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Aber auch bei diesem Verfahren wurde die für seine Durchführung erforderliche
Wärme durch Verbrennung von Silicium erzeugt, das zu einem bestimmten Zeitpunkt
des Blasens, nämlich ungefähr dann, wenn die Köhlenstoffftamme auftrat, in Form
von Ferrosilicium besonders zugesetzt wurde. Diesem Verfahren gegenüber hat die
Erfindung den Vorteil, daß das Nachsetzen von Ferrosilicium während des Blasens
wegfällt. Des weiteren ist bekannt, Roheisen mit einem Höchstgehalt an Silicium
von i o% und Phosphorgehalten von o, i bis 1,75 % in der gewöhnlichen Birne mit
Bodendüsen zu frischen. Bei diesem Verfahren wird der Fehlbetrag an Wärme; der sich
durch den geringeren Phosphor- und Siliciumgehalt des Roheisens ergibt, dadurch
ausgeglichen, daß mit heißem Wind geblasen wird. Einrichtungen für die Zuführung
vorgewärmten Windes zur Birne und für die Vorwärmung des Windes sind aber bei dem
Verfahren gemäß der Erfindung nicht erforderlich. Beispiel: In einem liegenden Drehtrommelofen
wurde eine Beschickung aus Eisenerz und Reduktionskohle, z. B. 35 % Koksgrus auf
das Erzgewicht gerechnet, chargenweise reduziert. Der Ofen wurde durch Kohlenstaubbrenner
beheizt, die mit neutraler oder schwach reduzierender Flamme betrieben wurden. Um
das Eisen genügend schwefelfrei zu gewinnen, wurde der Kalkgehalt der Beschickung
hoch gehalten, so daß das Verhältnis Kalk zu Kieselsäure etwas größer war als 2
: i. Nach diesem Verfahren wurde ein Sonderroheisen flüssig aus dem Ofen gewonnen,
das folgende Zusammensetzung hatte-. C . . . . . . . . . . 4,4 bis 4,8'/o, Si .
. . . . . . : . . . 03015 °/o, Mn . . . . . . . . . . . . o,2 bis 0,4'/o, P . .
. . . . . . . . . . o,oi bis 0,03'/", S . . . . . . . . . . . . . . unter o,öi 0/0.
Das Eisen wurde im Stahlwerk in der üblichen Weise im Gießereischachtofen umgeschmolzen,
so daß es mit nachstehender Zusammensetzung vorlag: C . . . . . . . . . . . . .
4,040/01 Si . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,015 %, Mn . . . . . . . . . . .
. . . . 02170/0, P . .. . . . . . . . . . . . 0,025 0/ö, 5 . . . . . . . . . . .
. . . . . . 0,o62 °/o. i6oo leg von diesem Eisen wurden in einer vorher erhitzten
Bessemerbirne verblasen, wobei das Eisen mit etwa i260 bis 128o° in die Birne gelangte
und mit etwa 9o cbm Luft von o;3 atü je Minute gearbeitet wurde. Nach 7 Minuten
Blasezeit war das Frischverfahren bereits beendet. Das gefrischte Eisen wurde in
der üblichen Weise vergossen. Seine Zusammensetzung war: C .... ............ 0,05
°/0, S i .. . . . . . . . . . . . . . . . o,ä i 8 0/0, Mn . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 0,o5 %, . . . . . : . . . . . . . . . : . . . 0;02r 0/0, S ...................
0,050 Während bisher bei: den Chargen in dem Bessemerwerk die Chargendauer etwa
2o Minuten war, geht sie bei dem Verfahren ge-
mäß der Erfindung auf 7 bis
$ Minuten zurück: Natürlich läßt sich das Sonderroheisen auch unmittelbar aus dem
Drehtrommelofen, in dem es erzeugt wird, in die Bessemerbirne bringen. Man erhält
auf diese Weise ein noch wesentlich reineres Eisen; da vermieden wird; daß es im
Gießereischachtofen Schwefel aufnimmt und Kohlenstoff verliert. Wird das nach dem
Verfahren gemäß der Erfindung gewonnene Eisen mit dem Sonderroheisen gleicher oder
ähnlicher Herkunft gemischt, so lassen sich alle Kohlenstoffgehalte einstellen,
die zwischen 0,o5 bis 4,8 0% liegen.