Verfahren zur Bereitung einer Chrom, Silicium und Eisen enthaltenden Legierung. Bei der Darstellung solcher legierten Stähle bezw. Eisen, wo ein relativ hoher Ge halt an zugesetztem Legierungsmetall er wünscht ist, während der Kohlenstoffgehalt gleichzeitig niedrig sein muss, ist man ge zwungen, eine Legierung mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt anzuwenden, was aber relativ teuer ist.
In der Regel soll auch der Siliziumgehalt niedrig sein, während es auf der andern Seite leichter ist. Kohlenstoff von einer hochsili- ziumhaltigen Legierung als von einer solchen mit niedrigem Siliziumgehalt durch Bessemie- ren zu entfernen, weil nämlich praktisch der ganze Kohlenstoff innerhalb weniger Minn ten oxydiert werden kann. Bei genügend andauernd fortgesetztem Blasen mit oxydie renden Gasen kann man dasselbe mit Sili zium erreichen, riskiert aber dadurch, dass das Metall so grosse Mengen Stickstoff auf nimmt, dass es weniger brauchbar wird.
Auch wurde festgestellt, dass Chrom eine unge wöhnlich grosse Affinität zu Stickstoff hat, und dass es, zusammen mit diesem Metall er hitzt, 9 % Stickstoff in Form von Chrom- nitriden aufnehmen kann. Es ist nun prak tisch unmöglich, diesen absorbierten Stick stoff zu entfernen.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren zur Bereitung einer Chrom, Silizium und Eisen enthaltenden Le gierung, welche zur Herstellung von speziel len legierten Stählen und Eisen geeignet ist. Dieses Verfahren stützt sich auf die Fest stellung, dass man das Bessemieren in der Weise ausüben kann, dass in der Ausgangs legierung von Chrom, Eisen, Kohlenstoff und Silizium praktisch die ganze Menge Koh lenstoff von 3 bis 4 % bis auf 0,05 bis 0,1 nach Wunsch oxydiert wird, während der grösste Teil des Siliziums unoxydiert bleibt, und dass bei einem Restbestand von 15 bis 20 % Silizium nicht mehr als 0,1 % Stick stoff, also innerhalb zulässigen Grenzen auf genommen wird.
Trotz der Unterbrechung des Blasens be vor die Hauptmenge des Siliziums oxydiert ist, kann eine praktisch gleichmässige Masse erhalten werden. Die so erzeugte Legierung würde, wenn direkt einem Schmelzbad aus Stahl oder Eisen zugesetzt, zu viel Silizium hineinbringen, welches nach Lösung im Eisen nur mit grosser Mühe und Verlust an. metal lischem Chrom würde entfernt werden kön nen. Die wirkungsvollste Anwendungsweise dieser Legierung besteht nun darin, die Oxy dation vorzunehmen, bevor die Auflösung im Eisen stattfindet.
Silizium in Form von Siliziden, zerkleinert und mit Metalloxyden, wie Chromit, vermischt, oxydiert leicht, wenn die Reaktionstemperatur erreicht ist. Das bessemierte Metall ist sehr spröde und lässt sieh deshalb leicht zerkleinern und mit der nötigen Menge Chromiterz mischen und zu Briketts formen, die später flüssigem Ei en oder Stahl zugesetzt werden können, um (las rentierende Silizium zu oxydieren, wobei (las Metalloxyd zu Metall. oxydiert wird.
Das Oxydieren des Siliziums kann auch mit an dern Metalloxyden, wie Oxyden von Eisen, Nickel, Kobalt, Mangan, Wolfram, Molyb- dän, Vanadium, stattfinden.
Das Verfahren gemäss Erfindung kann wie folgt ausgeübt werden.
Eine Mischung von Chromerz (Chromit), Quarz und Koks, mit oder ohne Zusatz von Sehlacken bildenden Stoffen, wird in einem Hochofen oder elektrischen Ofen zusammen geschmolzen. Es wird nun eine Chromsilizid- Ausgangslegierung hergestellt, enthaltend 48 bis 60 /o Chrom, 1 bis 4 % Kohlenstoff, 15 bis 30 ö Silizium und das übrige Eisen. Wenn man ein Endprodukt mit dem niedri gen Kohlenstoffgehalt von maximal 0,1 erzeugen will, sorgt man dafür, dass die Aus- 20 bis 30 % Silizium ent hält.
Wenn ein höherer Kohlenstoffgehalt von 1 ö oder niedriger im Endprodukt er wünscht ist, braucht die Ausgangslegierung ungefähr 15 % Silizium zu enthalten.
Es wird nun bessemiert, bis der Kohlen stoff bis zum gewünschten Gehalt entfernt ist, und dann wird das Blasen unterbrochen. Es wurde gefunden, dass, wenn das Bessemie- ren in einem Augenblick unterbrochen wird, dass das Metall noch 15 % Silizium oder etwas weniger enthält, der Gehalt an eingeführtem Stickstoff noch innerhalb den noch als zuläs sig erachteten Grenzen von 0,1 % bleibt, wäh rend ein fortgesetztes Blasen diesen Gehalt bis auf 0,6 % steigern würde, wodurch das Ma terial unbrauchbar werden würde.
Nach dem Bessemieren enthält die so her gestellte Legierung in .der Regel 48 bis 60 Chrom, 15 bis 20 % Silizium und 0,05 bis 0,1 % Kohlenstoff, je nach erwünschter Qualität und je naeh Dauer des Bessemierens, das übrige ist Eisen.
Eine solche Legierung würde in den mei sten Fällen als Zusatz zu einem Stahl un brauchbar sein wegen des hohen Gehaltes an Silizium. Das erhaltene, unvollständig hesse- mierte wird zweckmäss'igerweise pulverisiert und mit der notwendigen Menge pulverisier ten Chromit zu Briketten geformt, um dann bei genügend hoher Temperatur so behandelt zu werden, dass das Silizium oxydiert, wäh rend das Metalloxyd selbst zu Metall redu ziert wird. Diese Reaktion geschieht. am besten, wenn die Briketts dem geschmolzenen Eisen oder Stahl gleich vor dem Abstechen zugesetzt werden.
Da die Reaktion exotherm ist, wird sie weniger Wärmeverluste verur sachen, als wenn die fertige Legierung mit niedrigem Siliziumgelialt gebraucht würde.