DE86607C

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Publication number: DE86607C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18: Eisenerzeugung.

Firma FRIED. KRUPP in ESSEN a. d. Ruhr.

Das vorliegende Verfahren soll dazu dienen, beim Gießen von Metallen und Metalllegirungen, welche, wie Stahl, Flußeisen, Nickelstahl u. s. w., infolge der Art ihrer Herstellung sauerstoffhaltig sind, den Sauerstoff auf einfache Weise zu entfernen und unschädlich zu machen. Der Sauerstoff verbindet sich nämlich, wenn er nicht daran verhindert wird, mit dem im Gußmaterial stets vorhandenen Kohlenstoff zu Kohlenoxyd, und zwar geht diese Verbindung ziemlich langsam vor sich, auch noch während des Erstarrens der Gußmasse, so daß sich in letzterer Blasen bilden können. Man hat bisher versucht, diesem Uebelstande dadurch zu begegnen, daß man dem flüssigen Material beim Gießen Aluminium entweder rein oder in Form von Aluminiumeisen oder Aluminiumstahl zusetzte, und erreichte dadurch, daß der Sauerstoff, dessen chemische Verwandtschaft zu Aluminium größer ist als zu Kohlenstoff und Eisen bezw. zu den anderen in der Gußmasse enthaltenen Metallen, von dem Aluminium gebunden wurde und Thonerde mit ihm bildete, und zwar in Form eines feinen Pulvers, welches in der erstarrenden Masse zum großen ■ Theil suspendirt blieb. Obgleich dadurch die Blasenbildung verhindert wurde, bildete die Thonerde doch eine gewisse Verunreinigung des Metallgußstückes. Diese Verunreinigung kann jedoch ebenfalls in Fortfall gebracht werden, und zwar dadurch, daß man an Stelle des Aluminiums oder seiner Eisenlegirung dem flüssigen Gußmaterial während des Gießens oder auch vorher eine Legirung zusetzt, welche aus einem oder mehreren Metallen, deren chemische Verwandtschaft zu Sauerstoff diejenige der zu gießenden Metalle überwiegt, und: einem oder mehreren elektronegativen, nichtmetallischen Elementen (Metalloiden), wie Silicium oder Bor, besteht. Die Elemente dieser Legirung werden, wenn sie in ,einem passenden Mischungsverhältniß darin enthalten sind, durch die Aufnahme des Sauerstoffes der Gußmasse in einfache, doppelte oder mehrfache Silicate, Borate u. s. w. umgesetzt, welche eine mehr oder minder leichtflüssige Schlacke ergeben. Letztere, welche sich sehr schnell bildet, steigt alsdann in einzelnen Tropfen in der flüssigen, erheblich schwereren, metallischen Gußmasse in die Höhe und macht diese vollständig rein und blasenfrei.

Für die Desoxydirung von Stahl-, Nickelstahl- und Flußeisengüssen werden sich als metallische Zusätze am besten Aluminium oder auch alkalische Erdmetalle, wie Magnesium, eignen, und zwar jedes Metall für sich allein, oder zwei oder mehrere von ihnen in Verbindung mit einander oder auch in Verbindung mit einem oder mehreren anderen Metallen, wie Mangan oder Eisen, während der nichtmetallische Zusatz am zweckmäßigsten aus Silicium besteht.

Da die einfachen Silicate strengflüssigere Schlacken bilden als die doppelten und mehrfachen Silicate, so wird die Verwendung von wenigstens zwei Zusatzmetallen neben einander immer empfehlenswerth sein.

Von der ,Anwendung von Alkalimetallen, wie Kalium, Natrium u. s. w., wird man meistens absehen, obgleich ihre chemische Verwandtschaft zum Sauerstoff am größten

(2. Auflage, ausgegeben am ig. Oktober igoj.)

Claims

ist, oder vielmehr gerade aus diesem Grunde, weil die Lebhaftigkeit, mit der sie den Sauerstoff binden, leicht zu explosiven Erscheinungen führen kann. Außerdem spricht auch ihr höherer Preis gegen ihre Verwendung.

Das Bor als nicht metallischer Zusatz kann sich in verschiedenen Fällen ebenso gut oder auch manchmal besser als Silicium eignen, weil die Borate meistens bei nicht zu hohen Temperaturen flüchtig werden und sofort bei ihrer Entstehung aus der flüssigen Gußmasse verdampfen.

Es ist auch nicht ausgeschlossen, das Silicium oder das Bor durch Phosphor oder ein ähnliches Element zu ersetzen, da es bei den nichtmetallischen Zusätzen im wesentlichen nur darauf ankommt, daß sie durch die Absorption des im Gußmaterial enthaltenen Sauerstoffs mit den neben ihnen zugesetzten Metallen leicht schmelzbare oder flüchtige Verbindungen bilden und dadurch die Bildung von pulverförmigen Ausscheidungen verhindern.

Als besonders zweckmäßiger Zusatz für Stahlgüsse hat sich eine Legirung von Aluminium mit Mangan und Silicium, letztere beiden Stoffe in Form von Ferromangan und Ferrosilicium, erwiesen, und zwar in einem Verhältnis von 5 pCt, Aluminium zu 10 pCt. Mangan und 10 pCt. Silicium neben 75 pCt. Eisen.

Läßt man das Mangan aus dieser Mischung heraus, so wird sich wahrscheinlich dennoch ein Doppelsilicat, bestehend aus Aluminiumeisensilicat, bilden; aber jedenfalls gewährt die Anwesenheit von Mangan eine größere Sicherheit für die Bildung einer leichtflüssigen Schlacke.

Pate nt-A ν Sprüche:

ι. Verfahren zur Desoxydirung sauerstoffhaltiger Metalle oder Metalllegirungen, dadurch gekennzeichnet, daß man der flüssigen Gußmasse der letzteren während des Gießens oder vor demselben einen Zusatz giebt, welcher Aluminium oder Magnesium neben Mangan oder einem anderen geeigneten Metall und außerdem Silicium oder ein anderes, mit den erwähnten Metallen und dem zu entfernenden Sauerstoff möglichst leichtflüssige Schlacken bildendes Element in einem die günstigste Schlackenzusammensetzung verbürgenden Mischungsverhältnis enthält.
2. Eine Ausführungsart des durch den Anspruch ι gekennzeichneten Verfahrens, bei welchem der Zusatz aus einer Legirung besteht, die 5 Theile Aluminium auf je ■ 10 Theile Mangan und Silicium neben Eisen enthält.