DE704495C

DE704495C - Process for refining the graphite in cast iron

Info

Publication number: DE704495C
Application number: DED75065D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Harald Bruhn
Original assignee: Deutsche Eisenwerke AG
Current assignee: Deutsche Eisenwerke AG
Priority date: 1937-04-14
Filing date: 1937-04-14
Publication date: 1941-04-01

Description

Verfahren zur Verfeinerung des Graphits im Gußeisen In dem Bestreben, in Gußeisenschinelzen während des Erstarrungsvorgangs eine möglichst gleichmäßige, feine Verteilung des Graphits bei möglichst eutektischer Ausbildung desselben hervorzurufen und dadurch dem Gußeisen hervorragende Festigkeitseigenschaften zu verleihen, hat man bereits die mannigfaltigsten Vorschläge gemacht.Process for Refining Graphite in Cast Iron In an effort to in cast iron molds during the solidification process, the most uniform possible to cause fine distribution of the graphite with the same as eutectic as possible and thereby giving the cast iron excellent strength properties the most varied proposals have already been made.

So hat man bereits vorgeschlagen, der Gußeisenschmelze in der Gießpfanne ein Ferrotitanthermitgemisch zuzusetzen, um durch die Reaktion zwischen dem Aluminium und dem Sauerstoff dieses Gemisches infolge der dadurch bedingten Wärmeentwicklung und der Badbewegung ein gutes Abschlacken und Aufsteigen der Verunreinigungen hervorzurufen, wobei das frei werdende Titan zum Teil in die Schmelze und größtenteils in die Schlacke übergeht. , In allerneuester Zeit ist auch ein Verfahren ausgearbeitet worden, welches darauf beruht, den Schmelzpunkt der in der flüssigen Gußeisenschmelze noch in feinster, fester Form enthaltenen Oxyde, wie Silicium-Eisen-Manganoxyd o. dgl., welche in unerwünschter Weise als Keime wirken und dadurch eine grobblättrige Graphitausscheidung begünstigen, herabzusetzen und diese Oxyde in eine flüssige. Form überzuführen, so daß sie bei der Erstarrung des Gußeisens und der dadurch bedingten Kristallisation des Graphits nicht als feste Keime mehr wirken können. Zu diesem Zweck hat man der flüssigen Schmelze Titan in Form von kohlenstoffhaltigern Ferrotitan zugesetzt, um zunächst in der Schmelze einen Titanüberschuß zu erzeugen. Anschließend daran hat man in einem zweiten Behandlungsstufe der Schmelze oxy.-" dierende Stoffe zugeführt, und zwar vora* ' weise durch Einblasen von Kohlendio oder gegebenenfalls auch in Form von festet? Sauerstoffträgern. Dabei wird von dem fre,@ werdenden Sauerstoff das überschüssige Tyta'Pi oxydiert und bildet mit den in der flüssigen Schmelze vorhandenen und an sich schwer flüssigen bzw. schwer schmelzenden Otydeinschlüssen leicht flüssige bzw. leicht schmelzende Oxydstufen, wodurch die flüssige Eisenschmelze praktisch keimfrei wird, so daß bei der Erstarrung und Kristallisation -des Graphits dieser keine Keime vorfindet, an die er sich anlagern könnte.It has already been proposed to add a ferrotitanium thermite mixture to the cast iron melt in the ladle in order to cause good deslagging and rising of the impurities through the reaction between the aluminum and the oxygen of this mixture as a result of the resulting heat development and the movement of the bath, with the released titanium becoming Part of it goes into the melt and mostly into the slag. Recently, a method has also been worked out which is based on the melting point of the oxides still in the finest, solid form in the liquid cast iron melt, such as silicon-iron-manganese oxide or the like thereby favoring a coarse-leaved graphite precipitation, reducing and transforming these oxides into a liquid. Form so that they can no longer act as solid nuclei during the solidification of the cast iron and the resulting crystallization of the graphite. For this purpose, titanium has been added to the liquid melt in the form of carbon-containing ferrotitanium in order to initially generate an excess of titanium in the melt. Then you have in a second treatment stage of the melt oxy.- " ding substances supplied, namely above a * ' wisely by blowing in carbon dioxide or possibly also in the form of festet? Oxygen carriers. In the process, the excess Tyta'Pi is oxidized by the oxygen that is released and, together with the otyd inclusions that are present in the liquid melt and which are poorly liquid or difficult to melt, form easily liquid or easily melting oxide stages, whereby the liquid iron melt is practically germ-free, so that when the graphite solidifies and crystallizes, it does not find any nuclei to which it could attach itself.

Bei sachkundiger und genauer Arbeitsweise läßt sich das vorstehend beschriebene Verfahren im Flammofen und Elektroofen mit Erfolg anwenden; seine Nachteile liegen jedoch einmal darin, daß bisher zwei aufeinanderfolgende Verfahrenstufen erforderlich sind, und- weiterhin darin, daß die Zusatzmengen der einen Stufe äußerst genau auf die Zusatzmengen der anderen Stufe abgestimmt sein müssen, uni einwandfreie Ergebnisse zu erzielen. Dadurch, daß der Schmelzer zwecks Hervorrufung der Reaktionen in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen jeweils ganz genau aufeinander abgestimmte Mengen der zuzusetzenden Stoffe zugeben bzw. einblasen muß, ist für den praktischen Betrieb eine beachtliche Fehlerquelle gegeben und der Erfolg des Verfahrens in Frage gestellt.The above can be done with a competent and precise working method apply the described procedures in the flame furnace and electric furnace with success; its drawbacks are, however, once in the fact that so far two successive process stages are required, and - furthermore, that the additional amounts of the one stage extremely must be precisely matched to the additional quantities of the other level, uni flawless Achieve results. By the fact that the melter for the purpose of evoking the reactions precisely coordinated in two successive process stages To add or blow in quantities of the substances to be added is practical for the use Operation given a considerable source of error and the success of the procedure in question posed.

Erfindungsgemäß gelingt es nun auf überraschend einfache Weise, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß die titanhaltigen Stoffe und die Sauerstoff enthaltenden Stolte. welche nicht an das Titan gebunden sind, in einem dem Einsatz entsprechenden Verhältnis als beide Stoffe enthaltende Formlinge im Ofen zugesetzt werden. Infolge der Durchführung des Verfahrens in einer einzigen Verfahrensstufe unter Zusatz von Formlingen, die die Stoffe bereits im richtigen Mischungsverhältnis enthalten, ist das Verfahren unabhängig von der Sorgfalt des Schmelzers, so daß der Erfolg nicht durch die vorerwähnte Fehlerquelle in Frage gestellt ist. Außerdem ergibt sich dabei noch der bedeutungsvolle Vorteil, daß die beabsichtigte Wirkung dadurch noch wesentlich verbessert wird, daß die Stoffe infolge des gleichzeitigen Zusatzes im status nascendi beim Schmelzen einander unmittelbar benachbart sind, so daß sowohl die Reaktion zwischen Titan und Sauerstoff als auch die Reaktion mit der Eisenschmelze äußerst kräftig und spontan einzusetzen verdW&ag. Y äh e d e i, das r#,_ b d sa und dara ff olgen# Zu A #g i ere von S uersto ge c den e endu -s vo 2jrl r r *s erige 7 t n "istufIge V" u r V Ilg es f' ru ' i#2 d a Ü ab b n -u ze G praktisch nur der Flammofen oder Elektroofen in Frage kam, weil im Kupolofen der reduzierende Einfluß des weißglühenden Kokses die Bildung der Titan-Silicium-Eisen-Matiganosyde mit niedrigem Schmelzpunkt verhinderte, gelingt es gemäß dem neuen Verfahren, außer den Flammofen oder Elektroofen auch erstmalig den Kupolofen mit bestem Erfolge zur Hervorrufung der gewünschten Reaktionen in der flüssigen Eisenschmelze im praktischen Betrieb zu verwenden, da infolge des gleichzeitigen Zusatzes der titanhaltigen Stoffe und der Sauerstoffträger in Form von Formlingen die letzteren die weißglühende Koksschicht vor den Windformen unbeeinflußt herabsinkest und in die sich ansammelnde flüssige Eisenschmelze gelangen können.According to the invention, it is now possible, in a surprisingly simple manner, to avoid these disadvantages by removing the titanium-containing substances and the oxygen-containing substances. which are not bound to the titanium, are added in a proportion corresponding to the use as moldings containing both substances in the furnace. As a result of the process being carried out in a single process step with the addition of moldings which already contain the substances in the correct mixing ratio, the process is independent of the care taken by the smelter, so that success is not jeopardized by the aforementioned source of error. In addition, there is the significant advantage that the intended effect is significantly improved by the fact that the substances are immediately adjacent to one another as a result of the simultaneous addition in status nascendi when melting, so that both the reaction between titanium and oxygen and the reaction with the iron melt extremely powerful and spontaneous to use verdW & ag. Y uh e d ei, the r #, _ bd sa and then ff follow # for A #g i ere S uersto ge c the e endu -s vo 2jrl rr * s erige 7 tn "istufIge V" ur V Ilg es f ' ru ' i # 2 da Ü ab b n -u ze G practically only the flame furnace or electric furnace came into question, because in the cupola the reducing influence of the incandescent coke prevented the formation of titanium-silicon-iron matiganosides with a low melting point, according to the new process, in addition to the flame furnace or electric furnace, the cupola furnace is also possible for the first time to be used with the best results to induce the desired reactions in the liquid iron melt in practical operation, because due to the simultaneous addition of titanium-containing substances and the oxygen carriers in the form of moldings, the latter sinks the incandescent coke layer in front of the tuyeres unaffected and into the accumulating liquid iron melt can get.

Außerdem bietet das neue Verfahren den Vorteil, daß es infolge der Vereinigung der bisher erforderlichen zwei Verfahrensstufen zu einer einzigen Verfahrensstufe von jedem Schmelzer ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden kann.In addition, the new method has the advantage that it is due to Combination of the previously required two procedural stages into a single procedural stage can be carried out by any smelter without difficulty.

Zur Durchführung des neuen Verfahrens werden vorzugsweise Formlinge verwendet, «-elche aus einem Gemenge einer Titanlegierung, wie beispielsweise kohlenstoffhaltigem Ferrotitan o. dgl., mit einem Sauerstotfträg.er, wie beispielsweise Eisen- oder Manganerz o. dgl., nebst den erforderlichen Bindemitteln bestehen bzw. ein derartiges Gemenge enthalten.Moldings are preferably used to carry out the new process used, «-elche from a mixture of a titanium alloy, such as carbonaceous Ferrotitanium or the like, with an oxygen carrier, such as iron or Manganese ore or the like, along with the required binders, exist or such a thing Mixture included.

Im übrigen bestellt gegebenenfalls auch die Möglichkeit, das Titan durch einen in gleicher oder ähnlicher Weise wirkenden Stoff zu ersetzen.In addition, if necessary, the option of ordering the titanium to be replaced by a substance that has the same or a similar effect.

Claims

PATENT CLAIM: Process for refining graphite in cast iron by adding titanium and oxygen-containing substances that are not bound to titanium to the liquid melt, characterized in that the titanium-containing substances such. B. carbonaceous ferrotitanium, and the oxygen-containing substances, e.g. B. Iron or manganese ore, # in a proportion commensurate with the use as both Substances containing briquettes are used in the melting furnace.