DE652585C

DE652585C - Verfahren zur Herstellung von Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 2% und darunter im Giessereischachtofen

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Publication number: DE652585C
Application number: DEG87222D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-01-14
Filing date: 1934-01-14
Publication date: 1937-11-03

Description

Verfahren zur Herstellung von Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 2% und darunter im Gießereischachtofen Von einem im Gießereischachtofen hergestellten Eisen mit 2% Kohlenstoff und darunter ist bereits früher im Schrifttum berichtet worden, so schreibt Dr. S c h m a u s e r in ;;Kraft und Stoff«, Beilage zur »Deutschen Allgemeinen Zeitung« vom i . Mai 193 0, über ein im Gießereis.chachtofen erschmolzenes Eisken, das warm schmiedbar ist. Das Herstellungsverfahren wird jedoch nicht näher beschrieben.
Es ist bekannt, daß der weitaus größte Teil der Aufkohlung eines niederschmielzenden Eisens ursprünglich kohlenstoffarmer Zusammensetzung beim Herunterfließen durch den glühenden Füllkoks des Gießereischachtofens erfolgt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, .als Träger der Schmelzsäule im Gießereischachtofen Graphit statt Koks (Füllkoks) zu verwenden. Die praktische Durchführung dieses Gedankens stößt aber auf Schwierigkeiten, da durch das fortgesetzte Auffallen der Gichten, besonders bei größeren Gewichten und Fallhöhen, der Graphit zusammengestampft wird, was durch die in Verbindung mit diesem Vorschlag gewählte spitze Form des Ofenunterteils noch begünstigt wird.
In der Zeitschrift »Die Gießerei«, 1930, S.352ff.,beschreibenP i wowarsky, Langebeck und Nipper Versuche über das Schmelzen im Klein-Kupolofen bei vermindertem Füllkoks, bei denen hin ;und wieder sehr niedrige Kohlenstoffgehalte von 20/0 und weniger im Enderzeugnis erhalten wurden. Diese Versuche sind meistens bei ungewöhnlichen Schmelzbedingungen durchgeführt worden, z. B. bei 21,4% Satzkoks und 140 cbm Wind pro Quadratmeter/Minute. Die hierbei ierzielte Schmelzleistung wird mit 273o kg Quadratmeter/Stunde angegeben. Normal ist aber bekanntlich etwa i o % Satzkoks, i oo cbm Wind pro Quadratmeter/ Minute und eine Schmelzleistung von etwa 7oookg pro Quadratmeter/Stunde.
Bei Verwendung so hoher Satzkoks- und Windmengen muß sich, wie aus dem vorgenannten Aufsatz hervorgeht, die Schmelzzone nach oben verschieben. Die Folge davon ist das Auftreten besonders starker Schwankungen der Kohlenstoffgehalte.
Die bekannten Versuche haken also keinen bestimmten Anhalt gegeben, was zu geschehen hat, um einen gleichbleibenden Kohlenstoffgehalt zu erhalten.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist die auf Grund zahlreicher Versuche gemachte Feststellung, daß im Gießereischachtofen ein bestimmtes Verhältnis von Füllkoks zu Satzkoks erforderlich ist, um im Dauerbetrieb einen gleichbleibenden Kohlenstoffgehalt des Enderzeugnisses zu erzielen.
Beim Schmelzen' von Grauguß im Gießereischachtofen gibt O s a n n in seinem Lehrbuch der Eisen- und Stahlgießerei, i9ao, S. I15/16, als übliche Füllkoksmenge etwa i o 0;'o der stündlichen Ofenleistung an, d. h. also bei einem Satzkoksverbrauch von ioo;'o ist die Füllkoksmenge der stündlich verbrauchten Satzkoksmenge gleichzusetzen. Bei Gießereischachtöfen mit Stundenleistungen von beispielsweise 5oookg sollten die einzelnen Sätze 5ookg nicht überschreiten, so daß die Füllkoksmenge zur Satzkoksmenge mindestens (wie i o zu i zu wählen ist: Abweichungen hiervon können zwar die Lage der Schmelzzone beeinflussen, der Ofengang regelt sit:h aber--:xn gewissen Grenzen selbst ein, jedenfalls wird der Kohlenstoffgehalt im Enderzeugnis dieseln Verhältnis kaum beeinfiußt.
Anders verhält es sich dagegen beim Erschmelzen eines Erzeugnisses mit (etwa 2 % C und darunter im Gießereischachtofen. Hier spielt die Verschiebung der Schmelzzone eine große Rolle hinsichtlich des Kohlenstoffgehaltes, wie aus den obengenannten Veröffentlichungen hervorgeht.
Der Erfinder hat nun durch systematische Versuche das Optimum des Verhältnisses zwischen Füllkoks und Satzkoks festgestellt, bei dem Schwankungen im Kohlenstoffgehalt praktisch nicht eintreten, -wenn ein niedriggek.ohltes Eisen erschmolzen wird. Bei diesen Versuchen wurde unter Beibehaltung der üblichen Windverhältnisse Flußeisen und Stahlschrott mit ioo/o Satzkoks im Gießereischachtofen heruntergeschmolzen und hierbei durch besondere Ofenzustellung der Boden in verschiedenen Abständen von den Düsen gehalten. Es wurde gefunden, daß diejenige Höhe des Bodens die sicherste Gewähr für einen gleichmäßig aufkohlenden Dauerbetrieb bietet, die eine Füllkoksaufnahme in doppelter Menge des Satzkokses zuläßt bei Einhaltung des normalen Ofenquerschnitts und der üblichen Betriebsbedingungen. Weitere Versuche haben ergeben, daß geringere Mengen Füllkoks eine ständig sich verringernde: Kohlenstoffaufnahme bewirken, bis der Schmelzflluß infolge der Schmelzpunkterhöhung zu matt wird, also eine Betriebsstörung eintritt. Es hat sich weiter gezeigt, daß, wenn als Füllkoks die doppelte Menge des Satzkokses verwendet wird, sich die gleichmäßigste Aufkohlungsmögliehkezt bei einem Kohlenstoffgehalt von etwa 2% im Enderzeugnis bietet, wobei natürlich die gewünschte Höhe des Kohlenstoffgehaltes auch vom Einsatz abhängig ist.
Das auf diese Weise erzeugte Eisen ist warm schmiedbar und hat gute Festigkeit. Seine technische Verwertung ist jedoch beschränkt, da es außerordentlich hart und kaum zu bearbeiten ist. Während ein Tempern eine gewisse Besserung in anderer Beziehung, aber keinerlei Vorteile gegenüber gewöhnlichem Temperguß bringt, hat ein einfaches Glühen nicht vermocht, einen Zerfall des die Härte verursachenden Zementits zu bewerkstelligen.
Viele Versuche haben nun hergeben, daß durch einen Zusatz von -namentlich in amerikanischen Eisengießereien auch bei Grauguß bereits angewandt - Calciumsficid 'in Mengen bis ' zü 20/9 die Härteerscheinungen bei- einem.. Schmelzerzeugnis mit 2% Koh-.Yei-Itoffg-ehalt w,@g,fallen und eine gute B:e-4eitbarkei r°beiner Zerreißfestigkeit von 'S bis 5okg je Quadratmillimeter erzielt wird. Es bedeutet einen besonderen Vorteil, daß, wenn dieses Erzeugnis in Kokillen vergossen wird, die Eigenschaften sich noch verbessern, wodurch es für die Erzeugung von Geschoßkörpern besonders geeignet wird.
Ferner wurde festgestellt, daß ,ein an sich bekannter Zusatz von Nickel bis zu i olo, der sich .auch bei Grauguß in manchen Fällen bewährt hat, den Kohlenstoff in, dem ohne jeden Zusatz zu Härte neigenden Schmelzerzeugnis zu solchen Verbindungen zwingt, die leicht zum Zerfall zu bringen sind, und zwar durch mehrstündiges Glühen, das gegebenenfalls, z. B. bei Kokillenguß, sofort nach dem Erstarren -einsetzen. kann.
So zeigten aus dem Gießereischachtofen in Kokillen vergossene Geschoßkörper mit einer Analyse von C 1,7, Si 1,6, Mn o,6 zwar hohe Festigkeiten (4o kg kz), sie waren aber urgeglüht und geglüht unbearbeitbar, während .ein Zusatz von i % Nickel selbst bei Vorhandensein kleinerer Mengen Chrom bewirkte, daß ein 2stündiges Glühen das Erzeugnis bei noch höherer Festigkeit (über 6o kg kz) bearbeitbar machte.
Die Glühung kann bei schneller Arbeitsweise, d. h. schnellem Ausleeren der Geschoßkörper aus den Kokillen und geeignetem Schutz gegen Abkühlung, auch ohne 7usätzliche Wärme durchgeführt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 2% und darunter in einem mit verminderter Füllkoksmenge betriebenen GieBereischachtofen, dadurch gekennzeichnet, daß unter sonst üblichen Betriebsbedingungen die Füllkoksmenge doppelt so groß gehalten wird wie die Sätzkoksmenge.
2. Verfahren zur Herstellung eines zum Gießen von Geschoßkörpern geeigneten Werkstoffs aus einem nach Anspruch i erzeugten Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzerzeugnis einen Zusatz voü Calciumsilicid bis zu 2 % erhält.
3. Verfahren zur Herstellung eines zum Gießen von Geschoßkörpern geeigneten Werkstoffs aus einem nach Anspruch i hergestellten Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzerzeugnis einen Zusatz von Nickel bis zu i % erhält.