DE9898C - Neuerungen in dem Verfahren zur Herstellung von phosphorfreiem Flufseisen - Google Patents

Description

1879.

Klasse 18.

F. OSANN in DÜSSELDORF. Neuerungen in dem Verfahren zur Herstellung von phosphorfreiem Flurseisen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. April 1879 ab.

Das Verfahren beruht auf der Thatsache, dafs der Phosphor durch Eisenoxyde nicht nur bei niedriger, sondern auch bei hoher Temperatur oxydirt wird, vorausgesetzt, dafs die anwesende Schlacke stark basisch ist und die Ausfütterung des Gefäfses, in welchem das zu entphosphorende Metall sich befindet, basisch oder neutral ist.

Silicium und phosphorhaltiges Roheisen wird im gewöhnlichen Bessemer-Converter, wie gewohnt, geblasen, entweder ganz fertig bis zur beinahe vollständigen Entkohlung, oder wenigstens so weit, dafs der Siliciumgehalt des Roheisens möglichst entfernt worden ist, und dafs das Metall eine derartig hohe Temperatur erreicht hat, dafs es längere Zeit flüssig bleibt.

Da ein Mängangehalt des Metalls bei Reinigung durch Eisenoxyde stets auf die Dünnflüssigkeit günstig einwirkt, so kann die geblasene Charge auch noch einen Zusatz von Spiegeleisen oder Ferromangan erhalten.

Die fertig oder ziemlich weit geblasene Charge giefst man derart aus, dafs die sämmtliche während des Blasens entstandene saure Schlacke möglichst zurückgehalten wird. Ist die Schlacke sehr steif, so kann sie schon durch einen Haken zurückgehalten werden, andernfalls kann man eine kurze Rinne mit Brücke, einen Trichter oder sonstigen Apparat einschalten. Die sicherste Zurückhaltung der Schlacke wird erreicht, wenn die Bessemercharge in eine gewöhnliche Giefspfanne mit Stopfeneinrichtung gegossen und durch das Stopfenloch im Boden dahin abgelassen wird, wo die Charge weiter verarbeitet werden soll.

Das Metall, von der sauren Schlacke auf diese Weise getrennt, bringt man nun in flüssigem Zustande auf irgend eine Weise mit Eisenoxyden zusammen. Am besten geschieht dies in Flammöfen beliebiger Construction, beweglich oder feststehend, z. B. Pernot-Oefen, Siemens-Martin- Oefen oder anderen Oefen, wie sie von Krupp, Bell und Anderen zur Reinigung des Roheisens vorgeschlagen worden sind. Es mufs nur der Herd dieser Oefen aus basischem oder ■neutralem Material bestehen, welches so feuerfest ist, dafs es die Temperatur von flüssigem Flufseisen aushält. Vorzugsweise sind zu diesem Zwecke Futter geeignet, die hauptsächlich aus Kalk, Dolomit oder Magnesia bestehen und denen kleine Mengen von Thon, Kieselsäure, Thonerde oder Eisenoxyden (diese letzteren sind besonders geeignet) als Bindemittel beigemengt werden können.

Der in oben beschriebener Weise von der sauren Schlacke getrennte Stahl oder das Flufseisen fliefst in den Herd dieses Ofens mit einer Temperatur, die meistens höher als Stahl- bezw. Flufseisenschmelzhitze sein wird, und braucht der Reinigungsofen deshalb dem Bade in der Regel nur so viel Hitze zuzuführen, als zur Erhaltung dieser Temperatur nöthig ist, was jedoch eine beliebige Steigerung der Temperatur des Metalls durch starke Heizung des betreffenden Ofens nicht ausschliefst.

Es kommt also das flüssige, ganz oder theilweise entkohlte Metall, wie erwähnt, mit einer Hitze in den Ofen hinein, die für Erhaltung der Dünnflüssigkeit bei vollständiger Entkohlung in der Regel genügt, und sind der beliebigen Steigerung der Temperatur durch zu geringe Feuerfestigkeit des Herdes keine Schranken gesetzt.

Die Charge wird nun in dem genannten Flammofen mit Eisenerzen oder anderen Eisenoxyden, wie Hammerschlag etc., denen auch Manganoxyde zugeführt werden können, behandelt. Diese Oxyde können fest oder flüssig, vor, während oder nach der Einführung des Metalls in den Ofen eingebracht werden, um den Verbrauch der Erze zu ermäfsigen und demnach eine stark basische Schlacke zu erhalten, können in derselben Weise noch andere basische Zuschläge, wie Kalk, Dolomit, Magnesia, Baryt etc., zugegeben werden. Durch die Erze wird der im Metall befindliche Phosphor sehr rasch oxydirt und die gebildete Phosphorsäure in die basische Schlacke übergeführt. Die Dauer dieses Oxydationsprocesses richtet sich in erster Linie nach der Art, in welcher die Zuschläge gegeben werden. Sind dieselben z. B. in für die Reinigung der ganzen Charge genügender Menge vor dem Einlassen des Metalls in den Ofen in diesem eingeschmolzen oder bis zu beginnender Schmelzung vorgewärmt worden, so erfolgt die Reinigung aufserordentlich rasch. Werden die Zuschläge nach und nach gegeben, so schreitet die Reinigung nur dementsprechend fort. Die Reaction erfolgt im allgemeinen um so rascher, je höher die Tem-

peratur ist, und ist eine möglichst starke Heizung des Ofens deshalb unter allen Umständen vortheilhaft. Bei feststehenden Oefen ist es zweckmäfsig, die Reaction durch Umrühren des Bades zu unterstützen.

Gegenüber anderen Entphosphorungsverfahren wird bei diesem Procefs das Metall durch den Bessemerprocefs derartig zur Entphosphorung vorbereitet, dafs es aufser dem Phosphor fast keine bezw. nur sehr wenig fremde Bestandtheile mehr enthält, welche die oxydirende Einwirkung der Eisenoxyde in Anspruch nehmen.

Die beendigte Entphosphorung kann dadurch erkannt werden, dafs man genommene Löffelproben auf Kaltbruch prüft. Jedoch kann man, wenn man den Zuschlag an Eisenoxyden im Verhältnifs zu den oxydirenden Metalloiden sehr reichlich bemifst und dieselben vor der Einführung der Charge im Ofen einschmilzt, die Entphosphorung nach Verlauf von 20 Minuten in der Regel als beendigt betrachten.

Die auf die beschriebene Weise gereinigte Charge, die von Phosphor, Silicium, Mangan fast frei ist, kann, wenn dies für das Endproduct gewünscht wird, durch geeignete Zuschläge, wie beim gewöhnlichen Siemens-Martin-Procefs, auf einen bestimmten Gehalt von Mangan, Silicium und Kohlenstoff gebracht werden. Diese Zuschläge, in Ferromangan, Spiegeleisen, Ferrosilicium etc. bestehend, können im Reinigungsofen selbst, in der Giefspfanne oder in einem besonderen Ofen gegeben werden, in welchen man die Charge besonders zu diesem Zweck einführt. In allen Fällen ist es erwünscht, vor dem Geben der Zuschläge die phosphorhaltige Schlacke möglichst zu entfernen.

Bei der Fabrikation von weichstem Flufseisen ist das Geben von Zuschlagen in der Regel überflüssig.

Eine einfachere, wenn auch nicht so vollkommene Methode der Entphosphorung besteht darin, dafs man das Metall mit Zurückhaltung der Schlacke, wie oben beschrieben, aus dem Converter statt in einen Reinigungsofen in eine stark vorgeheizte mit basischem oder neutralem Material ausgekleidete Giefspfanne fliefsen läfst, in die oxydirenden Zuschläge am besten schon vorher flüssig eingebracht sind. Die eintretende Reaction kann durch Umrühren unterstützt werden. Es ist bei dieser Methode unerläfslich, dafs die in die Pfanne eingeführte Charge eine den Schmelzpunkt derselben erheblich übersteigende Temperatur habe, so dafs ein Teigigwerden nicht so bald eintreten kann. Selbstverständlich darf, um das Teigigwerden zu vermeiden, die Charge nur kurz in der Pfanne gelassen werden, und läfst sich daher auf diese Weise nur eine geringgradigere Entphosphorung erreichen.

Eine andere einfache Methode, die phosphorhaltige . Bessemercharge durch Eisenoxyde zu reinigen, besteht darin, dafs man die Charge beim Ausgiefsen in die Pfanne durch eine gewöhnliche Giefsrinne laufen läfst, welche mit Eisenoxyden ausgekleidet ist.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Die Herstellung von Flufseisen und Flufsstahl aus phosphorhaltigem Roheisen, indem dasselbe in der Bessemerbirne nach der üblichen Methode ganz oder theilweise entkohlt und möglichst entsilicirt und sodann das Product in flüssigem Zustande in einen mit basischem oder neutralem Material ausgefütterten, beweglichen oder feststehenden Flammofen übergeführt und in diesem Ofen unter Erhaltung des flüssigen Zustandes durch Zuschläge von Eisenoxyden bei Unterhaltung einer stark basischen Schlacke entphosphort wird.

2. Die Herstellung von Flufseisen und Flufsstahl aus phorphorhaltigem Roheisen, indem dasselbe in der Bessemerbirne nach der üblichen Methode ganz oder theilweise entkohlt und möglichst entsilicirt und sodann das Product in flüssigem Zustande in einer mit basischem oder neutralem Material ausgefüttertenPfanne mit Eisenoxyden zusammengebracht oder durch eine mit Eisenoxyden ausgekleidete Rinne geleitet. wird, wie beschrieben.