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Betrieb von Gießereisdiachtöfen Bekanntlich verlangt man für die Herstellung
von Gußeisen in Gießereischachtöfen einen schwer verbrennlichen Koks, um den Kohlenstoff
des Kokses möglichst restlos zu Kohlensäure zu veT-brennen, um hohe Schmelztemperaturen
zu erhalten und damit ein heißes Gußeisen zu erzeugen. Man ist infolgedesseii bemüht,
im Gießereischachto#fen einen. möglichst grobstückigen Koks mit großer Oberfläche
und mit geringem Porenraurn zu verwenden. Unter Einsatz einer geeigneten Kohle beträgt
beispielsweise in Breitkammerkoksöfen die Garungszeit bei der Herstellung eines
üblichen Gießereikokses bis zu 30 Stunden und mehr, und die entstehenden
Koksbrocken babeen sehr unterschiedliche Abmessungen; sie weisen bei einem Porenraum
von etwa 50010# eine, Vielzahl von Längs- und Querrissen auf. Hierdurch wird, abgesehen
von Kohlenstoffverlusten beim Ablauf des Schmelzvorganges im Gießereischachtofen,
das regelmäßige Niedergehen der Beschickung und die Güte und die Tümperatur des
erschmolzenen Gußeisens in mehr oder weniger starkem Maße beeinträchtigt.
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Gemäß der Erfindung sollen nun Gießereischachtöfen an Stelle: mit
normalem Gießereikoks mit einem svilthetischen Koks betrieben werden, welcher aus
Diner an sich bekannten Mischung aus feinstückigem bzw. feinkörnigem Koksgrus mit
gemahlen-er Fettkohle und/oder Teer oder sonstigen geeigneten ffindemitteln durch
Formpressen und Verkoken derart hergestellt ist, daß er eine Porigkeit von weniger
als 4o%, vorzugsweise von 30'/(> und darunter, besitzt.
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So läßt sich beispielsweise aus etwa 8o bis go% Koksgrus vermischt
mit etwa 2o bis io%Rohteer und Fettkohle zu gleichen Anteilen ein ausgezeichneterstückfester,schwerverbrennlichersynthetischer
Gicßereikoks herstellen, welcher dem normalen
Gießereilcoks erheblich
überlegen ist. Dies beruht in der Hauptsache, auf der großen äußeren Oberfläche
und dem geringen Porenraum so-wie der gleichen Einheitsgröße dieses synthetischen
Kokses. So wurden beispielsweise für Großversuche- syn7-thetische Einheitskoksformlinge
ohne Längs- und Ouerrisse mit Abmessungen von etwa. iooXiooX 0 mm und einem
Porenraum von etwa. 30 0/9 henutzt, während bei normalem gutem Gießereikoks
die Größen der mit Längs- und Querrissen durchsetzten Stücke s,-lir unterschiedlich
sind bei einem Porenraum von etwa 5o0/&. Der synthetische Koks ist äußerst stückfest,
und sogar bei Formlingen mit scharfen Kanten beträgt die Trommelfestigkeit go0/9.
die jedoch durch Abrundung der Kanten oder durch. Annäherung an die Kugelform noch
verbessert werden kann.. Im Sinne der Regelmäßig,-keit und Gleichmäßigkeit der Durchführung
metallurgischer Prozesse im Gießereischachtofen ist dabei die Einheitsgröße des
synthetischen Kokses neben seiner Schwerverbrennlichkeit und seinem geringen Porenraum
von wesentlicher Bedeutung. Diese Einheitsgröße soll für Öfen von kleinerer lichter
Weite (b#is etwa, Soo mm) mindestens etwa. 500 em3 betragen, während für
größere, und große Öfen entsprechend größere Einheitsgrößen des synr thetischen
Kokses Verwendung finden sollm, Eine Anzahl von Großversuchen gab bezüglich der
Verwendung von synthetischem Koks in Gießereischachtöfen folgendes Bild.- Zur Verfügung
stand ein Gießereischachtofen von 6oo mm lichter Weite. Erzeugt wurde ein Walzengußeisen
aus einer Gattierung von 5o0/9 Hämatit mit :2,o bis 2,50/0 Si und 5o11/o Schienenschrott
unter Zusatz geringer Mengen FeMn und FeSi.
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Beim normalen Verfahren, mit -äblichem gutem Gießereikoks belief sich.
der Koksverhrauch je
Tonne Gußeisen auf i81/o. Der hohe Kokssatz war dadurch
bedingt, daß wegen einer etwaigen Korrektur das Walzengußeisen sehr heiß sein. muß.
Die Eisentemperaturen betrugen etwa 1340 bis 1370' C, während sich bei Anwendung
von nur 110/9 Synthesekoks Eisentemperaturen von. 1410 bis i.44o' C ergaben.
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Beim Schmelzen. mit normalem Koks war die Gasanalyse 13,61/o COV 0,40/0
02 und ir,:2l)/o CO,
beim Erscheinen des Synthesekokses vor den Düsen hatte
das Gas folgende Zusammensetzung: 16,oO/o. CO." 014('/o 02 und 4,60/e
CO. Der Unterschied dieser beiden Analysen ist sehr beträchtlich. Beim Umsetzen
von Synthesekoks auf -2\Tormalkoks änderte sich wieder die Zusammensetzung des Gases
in ungünstigem Sinne auf i iß Olu C 0." o,2 % 0.
und
11,6 O/G CO.
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Im übrigen zeigte während der Schmelzdauer mit Synthesekoks, also
als der Ofen, im Gleichgewicht war, die Analyse, im Durchschnitt i8,oo/o CO., o,2%
0. und 2,811/o, CO an. Damit dürfte bewiesen sein, daß der Synthesekoks dem normalen
Gießereikoks überlegen ist, und zwar durch seine gesteigerte Sch-werverbreinnlichkeit.
Die Schmelzzon-- wird verkürzt, und der Synthesekoks erscheint fast unverbrannt
vor den Düsen. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bedeutun"svoll, daß sich
nicht nur die Rinnenteimperatur des anfallenden Eisens, erhöhte, sondern auch die,
Schmelzleistung des Gießereischachtofens, um etwa 300/0 stieg. Die Aufkohlung war
erheb-lich geringer als bei Verwendung von normalem Gießereikoks.
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Zur Herstellung des Synthesekokses kann man dem Koksgruß Fettkohle
allein, Teer oder ähnliche Bindemittel allein oder auch Mischungen aus diesen Stoffen
zusetzen. Auch kann man gegebenenfalls an Stelle von Koksgrus andere Brennstoffe,
wie Grudekoks, Torfkoks, entwässerten Torf, und zwar insbesondere deren feine Anteile,
so-wie sonstige feinstückige, hochkohlenstoffhaltige Stoffe benutzen.
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Weiterhin erstreckt sich. die Erfindung noch darauf, im Gießereischachtofen
einen synthetischen Koks zu verwenden, welcher in an, sich bekannter Weise noch
Kalk, Dolomit, Alkalien oder alkalihaltige oder tonerdeha-Itige oder borhaltige
Stoffe einzeln oder in Mischung miteinander enthält.
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Man hat schon versucht, den üblichen Gießereikoks mit einem verschlackbaren
dünnen, überzug, z. B. aus Kalkmilch, zu umkrusten, um dieReaktion, der aufsteigenden
Gase mit dem Koks im Schacht des Gießereischachtofens zurückzudrängen, zu dem Zweck,
durch Einschränkung der vorzeitigen Vergasuno# Koks zu sparen. Wenn auch die Aufkohlung
bei einem derartigen selbstverschlackenden Koks merklich geringer war als bei gewöhnlichem
Koks, hat dieses Verfahren bisher jedoch kaum Eingang in die Praxis gefunden.
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Weiterhin hat man zur Bildung eines leichtflüssigen Kalksilikates
den erforderlichen Kalk der Kokskohle bereits. zugemischt.
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Demgegenüber hat die Verwendung eines synthetischen, Kalk, Dolomit
od. dgl. Stoffe enthadtenden Kokses, im Gießereischachtofen, den Vorteil, daß die
günstige Wirkung des synthetischen, Kokses noch verbessert wird, indem unter weitgehender
Schonung des Ofenfutters die Aufkohlung der Schmelze erheblich verringert wird.
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Ist die Grundmischung für die Herstellung des synthetischen Kokses
an und für sich sehr na-ß, so verwendet man zweckmäßig gebrannten Kalk, ist sie
verhältnismäßig trocken, so setzt man gelöschten Kalk zu.
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Dabei kann so viel Kalk od. dgl. in dem synthetischen. Koks zur Anwendung
kommen, daß die Gießereischachtofenschlacke etwa dem üblichen Kalk-Kieselsäure-Verhältnis
von rund o,6 bis 0,7
entspricht, wodurch sich ein weiterer Kalksteinzusatz
zur Gattierung erübrigt. Infolge des Weg-
falls von Kalkstein ist keine Kalksteinkohlensäure
mehr vorhanden, die auf den Kohlenstoff des Kokses einwirken kann, so. daß sich
auch hierdurch ein weiterer Vorteil des kalkhaltigen synthetischen Kokses ergibt.
Neben der dadurch, verringerten Kohlenstoffa,ufnahme des Schmelzgutes wird das meist
saure Gießereischachtofenfutter weniger angegriffen als beim Arbeiten, mit Kalkstein,
wodurch infolge der Einschränkung von Calciumsilikatbildung das Ofenprofil länger
erhalten bleibt.
Selbstverständlich kann dem synthetischen Koks
jedoch auch nur ein Teil des für die Gattierung erforderlichen Kalksteines zugesetzt
werden, wobei allerdings auf einen Teil der Vorteile verzichtet werden muß.