DE829802C

DE829802C - Verfahren zur Entschwefelung und Desoxydation von Eisen- und Metallschmelzen sowie zur Erzeugung von sphaerolithischem Gusseisen

Info

Publication number: DE829802C
Application number: DEW2255A
Authority: DE
Inventors: Dr Aloys Wuestefeld
Original assignee: ALOYS WUESTEFELD DR
Current assignee: ALOYS WUESTEFELD DR
Priority date: 1950-05-31
Filing date: 1950-05-31
Publication date: 1952-01-28

Description

Verfahren zur Entschwefelung und Desoxydation von Eisen- und Metallschmelzen sowie zur Erzeugung von sphärolithischem Gußeisen Eines der wirksamsten Mittel zur Entschwefelung von Eisen- und Metallschmelzen sowie von Gußeisen ist metallisches Magnesium. Seiner betriebsmäßigen Anwendung steht meist der Nachteil im Wege, daß es beim Einbringen in die Schmelze sehr heftig reagiert und wegen seines explosionsartigen Verdampfens zu ernsten Unfällen AnlaB .geben kann, auch dann noch, wenn es in Form von teuren Legierungen mit Nickel u. dgl. Metallen verwendet wird.
ErfindüngsgemüB können diese Schwierigkeiten dadurch vermindert oder ganz 'beseitigt werden, daB das Magnesium in Drahtform verwendet und nach Art ummantelter Schweißelektroden mit feuerfesten Massen umhüllt wird. Bei richtiger Dimensionierung von Draht und Mantel können derartige Stäbe gefahrlos in die Schmelze eingetaucht werden, da immer nur ein kleiner Teil der Magnesiumoberfläche der direkten Berührung mit der Schmelze ausgesetzt ist.
Anwendungsbeispiel I Als Beispiel für die Zusammensetzung der Umhüllungsmasse sei angegeben: 70% Tonerde, 300/0 Kieselsäure. Dieses Gemisch wird mit Wasserglas zu einem Brei angerührt.
Um insbesondere die entschwefelnde Wirkung solcher Stäbe noch zu erhöhen, werden für .die Ummantelung vorzugsweise solche feuerfesten Massen verwendet, die bei ihohen Temperaturen Sodadämpfe entwickeln. Derartige Massen bestehen aus gepulverten kohlensauren Mineralen, wie Kalkstein öder Dolomit, und natriumsilikathaltigen Stoffen, wie Glas-, GlimmermA-l usw. Für diese 'besondere Ausführungsform der Erfindung wird folgendes Beispiel angegeben: Anwendungsbeispiel 1I 50% Kalksteinpulver, io% Glimmermehl, 30% Glasmehl, Rest Wasserglas. Dieses Gemisch wird nach bekanntem Verfahren auf dem Magnesiumdraht aufgebracht und liefert eine ausgezeichnet haftende und sehr feste Ummantelung.
Die Verwendung von Soda als Entschwefelungsmittel ist an sich bekannt, doch ist es bisher nicht gelungen, sie genügend lange mit der spezifisch um ein Vielfaches schwereren Scihmolze in wirksamer Berührung zu halten. Im Ofen oder in der Gießpfanne in fester Form zugegeben, steigt sie schnell zur Oberfläche, wo sie sich infolge ihres hohen Dampfdruckes sofort verflüchtigt. Durch Anwendung der Entschwefelungsstäbe gemäß der Erfindung .bildet sich die Soda erst an den getauchten Enden der Stäbe und durchdampft in gleichmäßigem Strom die Schmelze von innen heraus, wodurch ihre vorzügliche entschwefelnde Wirkung voll zur Geltung kommt.
Da die sodaerzeugende Umsetzurvg in der Ummantelungsmasse erst bei Temperaturen um i6oo° C eingesetzt und deshalb in den meisten Metallschmelzen und vor allem im Gußeisen ohne zusätzliche Wärmezufuhr nicht ausgelöst wird, ist es ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung, daß die bei der Magnesiumreaktion entsteheniden 'hohen Hitzegrade für die Umsetzung im Mantel der Stäbe ausgenutzt wird, und zwar ohne daß dabei Magnesium verbraucht wird oder seine sonstigen metallurgischen Aufgaben gestört werden.
Außer durch die des Querschnittes des Magnesiumdrahtes kann die Heftigkeit des Solostromes auch dadurch nach Belieben gepuffert werden, daß die eine der U.mmantelungskomponenten Kalkstein oder Silicat auf Kosten der anderen erhöht wird oder daß dem Gemisch feuerfeste, nicht an der Reaktion beteiligte Oxyde, wie Tonerde, Magnesit u. dgl., beigegeben oder in Form eines Überzugs aufgebracht werden.
Besonders geeignet ist das Verfahren für die Erzeugung von hochwertigem Gußeisen mit sphärolithischer Graphitve.rteilung, das wegen seiner überragenden technologischen Eigenschaften immer mehr an Bedeutung ,gewinnt. Die metallurgischen Bedingungen für die Ausscheidung des Graphits in einer derart kugeligen Form sind im wesentlichen bekannt und decken sich gerade mit dem, was durch den ummantelten Magnesiumdraht erreicht wird. Die Schmelze muß einmal möglichst weitgehend entschwefelt sein und zum anderen einen bestimmten Gehalt an metallischem Magnesium aufweisen. Das von vielen Seiten empfohlene zusätzliche Impfen der Schmelze mit Silicium oder Ferrosilicium kann in Verbindung mit dem vorgenannten Verfahren in einfacher Weise dadurch bewerkstelligt werden, daß die Impfmetalle in gepulverter Form (lern feuerfesten Mantel einverleibt werden.
Der Durchmesser des 'lagnesiumdralites beträgt je nach der Größe der Schmelze und der Höhe des gewünschten Magnesiumgehaltes o.5o bis io, vorzugsweise i bis 5 mm. Die Dimensionierung und Zusammensetzung des \lantels richtet sich von Fall zu Fall danach, ob auf die Durchdampfung der Schmelze mit Soda oder die Anreicherung mit Magnesium der größere Wert ;gelegt wird. In der Regel wird die Dicke des gebrauchsfertigen Stabes ein 'Zehrfaches des Dralit.dtircliniessers betragen.
An Stelle von Magnesiumdrähten können für die Entschwefelung und Desoxydation von Metallschmelzen auch Drähte oder Stäbe aus Aluminium. Alkalimetall, Erdalkalien, seltene Erden und deren Legierungen verwendet werden. Da auch diese Metalle @bzw. Legierungen leim Einbringen in Metallschmelzen erhebliche Hitzegrade entwickeln, gilt für die Umsetzung in der Uniinantelungsmasse sinngemäß das gleiche wie für das Magnesium.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entschwefelung und/oder Desoxydation von Eisen- und Metallschmelzen sowie zur Erzeugung von spliärolitliiscliemGußeisen, dadurch gekennzeichnet, daß mit feuerfesten Massen utnnlant.elte Drähte aus M agtiesium oder ähnlich wirkenden Metallen oder Legierungen in die Schmelzen eingetaucht werden. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die L?niniantelung solche feuerfesten Massen verwendet werd.°n, die bei der Temperatur der scamelzenden Drahtseele einen gleichmäßigen und kontrollierbaren Sofiastrom entwickeln. 3. Verfahren nach Anspruch ?, :dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Massen für die Ummantelung der Drähte aus gepulverten kohlensauren 'Mineralen. « ie Kalkstein oder Dolomit, und natritunsilicathaltigen Stoffen, Nvie Glas-, Glimmermehl usw., bestehen, die mit Wasserglas angemacht und nach bekannten Verfahren auf die Drähte aufgebracht werden. d. Mit feuerfesten 'fassen ummantelte Drähte aus Magnesium oder ähnlich wirkenden Metallen und Legierungen gemäß den Ansprüchen i Ibis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelungsmasse noch Silicium- oder Ferrosiliciumpulver, wie es zum Impfen von hochwert;i,gem Gußeisen angewendet wird, enthält.