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Die Regenerierung von Tempermassen Bei der Durchführung des Glühfrischverfahrens
benutzt man als Tempermittel entweder natürlich vorkommenden Roteisenstein oder
Verzunderungserzeugnissedes technischenEisens, wie sie bei seiner Warmbearbeitung
durch Schmieden und Walzen als Hammerschlag oder Walzsinter entfallen.
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Während man beim Arbeiten mit Roteisenstein die zum Glühfrischen erforderliche
Aktivität im Tempermittel durch Hinzufügen einer bestimmten Menge Neuerz aufrechterhält
und eine entsprechende Menge gebrauchten Erzes immer wieder abscheidet, regeneriert
man in den mit Hammerschlag (oder Walzsinter) arbeitenden Werken das Tempermittel
nach dem Gebrauch durch atmosphärische Einflüsse, d. h. durch Lagern an der freien
Luft.
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Die Arbeitsweise mit Roteisenstein erfordert den ständigen Zukauf
von frischem Tempererz und den Verkauf des gebrauchten, wobei der Erlös für das
letztere meist in einem schlechten Verhältnis zu den Auslagen für das neue Erz steht.
Beim Glühfrischen mit Hammerschlag und Regenerieren desselben an der freien Luft
ist man zu einer großen Lagerhaltung gezwungen, da die erforderliche Oxydierung
des Tempermittels
je nach der Schichthöhe längere Zeit erfordert.
Bei beispielsweise 3;jähriger Lagerung des Hammerschlages an der Luft und bei beispielsweise
einem Gewichtsverhältnis von zoo Teilen Hammerschlag zu 6o bis ;o Teilen Temperrohguß
im Glühtopf befindet sich das z,7-bis ),4fache Gewicht der 3;',,jähriger. Tenipergußerzeugung
an Hammerschlag im Irreislauf. Bei einer monatlichen Glühereierzeug ung von Fooo
t Temperguß ergeben sich rund 12 ooo bis 16 ooo t Tempermittel, die am Kreislauf
beteiligt sind. Legt man ein Volumgewicht von rund 2 t für r m3 Hammerschlag, wie
er die Glüherei verläßt, zugrunde, so würden die genannten -Mengen bei o,5 m Schichthöhe
eine Lagerfläche von 12 ooo bis 16 000 m'2 erfordern. Dieser Vorrat vergrößert
sich im Laufe der Zeit noch weiter, da erfahrungsgemäß bei der üblichen Arbeitsweise
die Luftregenerierung des gebrauchten Hammerschlages nicht ganz genügt, und an zur
Erlangung der erforderlichen Aktivität noch eine kleine -Menge frischen Hammerschlages
oder Glühzunders (herrührend von den eigenen Glühtöpfen) zufügen muß.
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Die beschriebene Arbeitsweise mit an der Luft regeneriertem Hammerschlag
besitzt gegenüber dem Tempern mit Roteisenstein eine Reihe von Vorzügen. Im Vergleich
zu dem handelsüblichen, rund .Mo °. o schädliche Gangart enthaltenden Tempererz
sind die Verzunderungserzeugnisse des technischen Eisens (Hammerschlag, Walzsinter,
Glühzunder) von großer Reinheit, daher sind die beim Glühfrischen mit Roteisenstein
gefürchteten Ausschußursachen durch Anfritten der Erzteilchen an oder durch Fleckenbildung
auf den Gußstücken infolge Schmelzens der Gangart bei hohen Glühtemperaturen in
Tempergießereien unbekannt, welche mit Hammerschlag oder Walzsinter als Tempermittel
im Kreislaufprozeß arbeiten. Auch die noch unangenehmere Haut- oder Schalenbildung,
die oft großen Ausschuß zur Folge hat, gehört beim Tempern mit diesen Stoffen zu
den Seltenheiten.
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-Neben der Beanspruchung großer Flächen des Werkgeländes und den Transportkosten
für die An- und Abfuhr von der Glüherei zum Regenerierfeld und umgekehrt erfordert
die Befreiung des Tempermittels von der beim Lagern an der freien Luft aufgenommenen
Feuchtigkeit große Wärmemengen.
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Zudem wird der eigentliche Zweck der Rege nerierung des Tempermittels
durch atmosphärische Einflüsse nur in bescheidenem Umfange erreicht, da nur das
vollständig zu Metall reduzierte Eisen und von dieserm wieder nur ein Teil verrostet,
so daß die Anreicherung an den den Glühfrischvorgang bewirkenden Eisen-Sauerstoff-Verbindungen
sehr gering ist.
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Die vorliegend= Erfindung beschreitet nun einen von der bisherigen
Arbeitsweise vollständig abw,ichenden Weg, um die durch Glühfrischen an Sauerstoff
verarmte Tempermasse, deren Sauerstoffträger das Eisen ist, wieder mit Sauerstoff
anzureichern, nämlich dei, des oxydierenden Glühens. Dem oxydierenden Glühen kann
sowohl gebrauchtes Tempererz als auch ein ursprünglich aus Hammerschlag oder Walzsinter
hergestelltes Tempermittel unterworfen «-erden, doch eignen sich hierzu in erster
Linie die aus den genannter. @-erzundertnnserzeugnissen erhaltenen Mittel.
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Durch geeignete Führung des oxydierenden Glühprozesses kann mit verhältnismäßig
geringem Wärmeaufwand an das Tempermittel wieder die Sauerstoffmenge gebunden «-erden,
die für den einwandfreien Ablauf des Glühfrischens erforderlich ist. So wurde bei
ex_vdierendem Glühen mit einem im Laufe der Zeit an Sauerstoff verarmten, ursprünglich
c_us Walzsinter hergestellten Tempermittel folgender Zusammensetzung: Fe met = 12)
@, Fe0 = 610 o, Fe., 0, = 12 °" durch halbstündiges Glühen unter Luftzutritt
bei 70o bis Soo- C ein Erzeugnis nachstehender Zusammensetzung erhalten Fe met =
6 ",'o, Fe0 = 4S U "" Fe,03 = 32 0". Bei höheren Glühtemperaturen bzi%-. längeren
Glühzeiten ließe sich natürlich sämtliches Fe met und Fe0 zu der höchsten Oxydstufe
Fe,03 oxydieren, so daß im günstigsten Fall ein Erzeugnis mit rund go °Q Fe,
0, erhalten würde, d. h. mit rund 5o0., höherem Fe.03 Gehalt in der Gewichtseinheit
als in dem heute handelsüblichen, durch Aufbereitung von Roteisenstein gewonnenen
Tempererz vorhanden ist.
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Es ist auch möglich, durch besondere Vorkehrungen beim oxydierenden
Glühen auf eine magnetische Oxydstufe hinzuarbeiten, so daß durch magnetische Aufbereitung
unter Abscheidung nichtmetallischer Verunreinigung ein besonders hochwertiges Tempermittel
gewonnen werden kann.
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Das vorgeschlagene, besonders für die Regenerierung von aus Hammerschlag
oder Walzsinter hergestellte Tempermittel geeignete Verfahren gestattet also ohne
Neubeschaffung der Ausgangsstoffe den beim Glühfrischen verbrauchten Sauerstoff
beliebig oft durch oxydierendes Rösten (Glühen) wieder an den Sauerstoffträger Eisen
zu binden. Je nachdem ob das am Kreislauf in der Glüherei beteiligte Tempermittel
ganz oder nur teilweise dem oxydierenden Glühverfahren unterworfen wird, richtet
sich die Art und Weise der Aufbereitung. Im ersten Fall wird man mit einem geringeren
Grade der Oxydierung auskommen, im zweiten Fall einen entsprechend stärker oxydierend
geglühten Teil der Tempermasse mit dem nicht behandelten Rest gleichmäßig derart
mischen, daß der einwandfreie Ablauf des Glühfrischvorganges gewährleistet ist.
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Für die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens wird nur ein Bruchteil
der Tempermittelmenge
gebraucht, die bei der üblichen Regenerierung
an der atmosphärischen Luft erforderlich ist. Sie braucht nur etwa dem zweifachen
Betrag der Tempermittelmenge zu entsprechen, die sich in einem gegebenen Zeitpunkt
in den Glühöfen befindet und würde bei dem oben erwähnten Beispiel etwa dem zwanzigsten
Teil von 12 ooo bis 16 ooo t entsprechen, d. h. also nur 6oo bis 8oo t betragen.
Da zur Wiederherstellung der Aktivität des gebrauchten Tempermittels nür eine verhältnismäßig
kleine Menge Sauerstoff durch oxydierendes Glühen wieder gebunden werden muß, ist
auch der Wärmeaufwand verhältnismäßig klein und kann zum größten Teil gedeckt werden
durch die Brennstoffmenge, die bei der heute üblichen Regenerierung durch atmosphärische
Einflüsse für die Entfernung der aufgenommenen Feuchtigkeit (bis 15 °/o) erforderlich
ist. Wesentliche Kostenersparnisse werden ferner erzielt durch Fortfall des Transports
der großen Tempermittelmenge von und zum Regenerierfeld. Wesentlich ist auch die
Einsparung an Werksgelände zum Lagern des Tempermittels auf den Regenerierfeldern.
Die nach der Erfindung arbeitenden Tempergießereien sind nach einmaliger Beschaffung
der erforderlichen Menge an Tempermasse von dem Zukauf frischer Tempermittel befreit,
und die -Tempergießereien sind dadurch unabhängig von der immer schwieriger werdenden
Beschaffung hochwertiger Tempererze.