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Verfahren zur Herstellung geschmolzener Schlacke für die Schweisseisenfabrikation nach dem Aston-
Verfahren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geschmolzener Schlacken und zum Wiederschmelzen abgefallener Schweissschlacken für die Herstellung von Sehweisseisen nach dem Aston-Verfahren, welches den Gegenstand der österr. Patente Nr. 93838 und Nr. 101003 bildet.
Für die Durchführung des Aston-Verfahrens ist es von Bedeutung, dass die Zusammensetzung und Beschaffenheit der Schlacke regelmässig und gleichförmig sind und der am besten geeigneten Art Puddelschlaeke entsprechen, die beim Handpuddelverfahren entsteht. Durch Aufrechterhalten einer
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Schlaekenzustandes unmöglich sind.
Zum Schmelzen und Wiedereinschmelzen von Schlacke für das Aston-Verfahren wurde bisher ein Kupolofen verwendet, der durch feste Brennstoffe, z. B. Koks, geheizt wurde ; die Beschaffenheit und Zusammensetzung der hiebei entstehenden Schlacke waren jedoch nicht gleichförmig, weil der Koks einen Teil des Eisenoxydes in dem schlaekenbildenden Gut reduziert, so dass sich metallisches Eisen im Untergestell oder am Boden des Kupolofens ansammelt. Diese Reduktion von Eisenoxyden vergrössert aber den relativen Gehalt an Kieselsäure in der Schlacke und macht sie für die Verwendung im Aston-Verfahren ungeeignet.
Infolge von Änderungen der Schmelztemperaturen in den oberen Zonen des im Kupolofen geschichteten Gutes, des Winddruckes, der Windmenge, der Feuchtigkeit der ein-
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ändert sich auch der Prozentsatz der reduzierten Eisenoxyde und dementsprechend die Zusammensetzung der Schlacken.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass beim Schmelzen der Schlackenbestandteile die Reduktion von Eisenoxyden praktisch verhindert und dadurch das gewünschte Verhältnis der Silikate und Eisenoxyde in der Schlacke aufrechterhalten wird.
Gemäss der Erfindung werden die schlackenbildenden Stoffe oder die Schlacke unter Ausschluss einer reduzierenden Atmosphäre geschmolzen oder wiedergeschmolzen. Vorzugsweise findet hiezu ein Herdofen Verwendung, in dem eine nichtreduzierende Flamme auf die Beschickung gerichtet ist, so dass keine festen Brennstoffe mit der Beschickung in Berührung kommen.
Als Brennstoff kann z. B. Gas, Öl oder Kohlenstaub Verwendung finden, deren Verbrennung ausserhalb der Beschickung und nicht in ihr stattfindet, wie dies z. B. beim Kupolofen der Fall ist, wobei
Koks oder andere feste Brennstoffe verwendet werden. Der im Brennstoff enthaltene Kohlenstoff muss durch vollständige Verbrennung unter Luftüberschuss vergast werden, so dass praktisch kein Kohlenstoff vom Schlackenbad aufgenommen werden und folglich keine Reduktion von Eisenoxyden stattfinden kann.
Um die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu erhöhen, wird die feste Charge vorteilhaft vorgewärmt oder teilweise oder vollständig geschmolzen, bevor sich das flüssige Schlackenbad im Herd ansammelt. Hiezu verwendet man vorzugsweise einen stehenden Schachtofen, in den die schlackenbildenden Stoffe oder die wiederzuschmelzende Schlacke eingesetzt werden ohne Zusatz von Koks oder
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andern festen Brennstoffen, die sonst in Schaehtöfen Verwendung finden. Der Schacht wird vorzugsweise durch die heissen Verbrennungsgase des Herdofens beheizt und daher vorteilhaft über dem Herdofen angeordnet. In diesem Fall braucht der Herdofen kein Regenerativofen zu sein, da die Beschickung des Schachtofens den Heizgasen einen hinreichenden Teil ihrer Wärme entzieht, bevor sie in den Schornstein gelangen.
Der Schachtofen muss aber nicht direkt mit dem Herdofen verbunden sein, da die hocherhitzte Verbrennungsgase, z. B. einer Öl-, Gas-oder Kohlenstaubfeuerung, irgendwie in den Herd oder das Untergestell des Schachtes geleitet werden können, der einem Kupol- oder Gebläseofen angehören kann.
Wenn ein solcher Schachtofen Verwendung findet, ist es nötig, dass die schlackenbildenden Stoffe @der die wiederzuschmelzende Schlacke aus genügend groben Stücken besteht, damit die Beschickung für die aufsteigenden heissen Verbrennungsgase durchlässig ist. Dies erreicht man vorzugsweise dadurch, dass man einen genügenden Prozentsatz grober fester Stoffe zusetzt, z. B. Heizofenschlacke, groben Kies, Erzklumpen oder Erzschlacke oder gesintertes Erz. Diese groben Zuschläge oder Stoffe sorgen für hinreichende Durchtrittsräume für das aufsteigende Gas, was bei gewöhnlichen Kupolöfen durch den mitaufgegebenen Koks erzielt wird.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist also sowohl zur Herstellung geschmolzener Schlacke als auch zum Wiedereinschmelzen von abgefallener Schlacke anwendbar, wie sie z. B. aus der Schweisseisenluppe ausfliesst oder in den Giesspfannen zurückbleibt. In manchen Fällen kann die Beschickung sowohl aus frischen Stoffen, wie beispielsweise aus Eisenerz, Walzglühspan, Walzschlacke, Puddelschlaeke, ferner andern Eisenoxyden, wie z. B. Ofenschlacke mit Silikaten oder Kieselerde (wie Kiesel, Quarzit oder Sand), als auch aus einem entsprechenden Teil kalter Abfallschlacke bestehen, die wieder zu schmelzen ist.
Die Vorteile der erfindungsgemäss hergestellten Schlacke bestehen in der Gleichförmigkeit und der vorzüglichen Qualität, die ganz bedeutenden Einfluss auf die erreichbare Güte des im Aston-Verfahren hergestellten Schweisseisens haben.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann in den verschiedensten Vorrichtungen und Ofen durchgeführt werden.