DE250891C - - Google Patents
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Legierungen,
welches im Wesen darin besteht, daß das innige Mischen der Bestandteile der Legicrangen
bereits im kalten Zustande bewirkt wird, indem das eine Metall in Form von feinen
Spänen oder derbem Pulver verwendet wird und das andere Metall oder ein Gemenge der anderen Metalle mit oder ohne schlackenbildende
Zuschläge in Form von feinem Pulver mit: den Spänen in trockenem und kaltem
Zustande vermischt und mittels eines klebenden Bindemittels von nachstehend gekennzeichneten
Eigenschaften auf der Oberfläche der Späne fixiert wird, worauf die Späne unter Druck zu Preßlingen geformt und diese
in einem entsprechenden Ofen in erster Reihe in einem Kupolofen eingeschmolzen werden.
Dieses Bindemittel kann beliebig gewählt
ao werden, es soll aber im Gegensatz beispielsweise zu dem als Bindemittel an sich bekannten
Teer einen ebenso hohen oder höheren Schmelzpunkt haben als die zu legierenden Metallspäne, so daß das Bindemittel beim
Einschmelzen der aus den Spänen geformten Preßlinge aus diesen nicht ausschmelzen und
das feine Pulver nicht auswaschen könne. Als Bindemittel kann jedes klebende Bindemittel
verwendet werden, welches einen entsprechend dieser Kennzeichnung hinreichend hohen Schmelzpunkt hat und auch beim Verschmelzen
nicht vorzeitig zerstört oder verflüchtigt wird, sondern die pulverförmigen
Bestandteile des Schmelzgemenges während des Schmelzprozesses bis zum Eintritt der
Legierung auf den gröberen Anteilen festhält
und schützend bedeckt. Dieses Bindemittel wird zweckmäßig so gewählt, daß es gleichzeitig
als schlackenbiklendes Mittel dient.
Man hat schon vorgeschlagen (vgl. britische Patentschrift 2187/1904), Stahlabfälle
in guten Stahl umzuwandeln, indem man diese Stahlabfälle mit dem für ihre Kohlung
bestimmten Kohlenstoff und Bindemittel zu Formstücken preßt und dann in dem geeigncten
Ofen verschmolz. Als Bindemittel ist. hier vorgeschlagen gewöhnliches Wasser,
Salzwasser, Melasse, Kohlenwasserstoff und Öl, im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung,
für welche ein vornehmlich klebendes 5" Bindemittel benutzt werden muß, welches
einen ebenso hohen oder höheren Schmelzpunkt besitzt als die benutzten Materialien
der herzustellenden Legierungen. Im Gegensatz hierzu steht auch der als Bindemittel bereits vorgeschlagene Teer, der zu früh
schmelzen oder sich verflüchtigen oder auch porösen nicht schützenden Koks bilden würde.
Teer würde also auch nicht dem Zweck der vorliegenden Erfindung genügen.
Als solches Bindemittel kann in erster Reihe Wasserglas benutzt werden, dem man
die Oxyde der betreffenden zu legierenden Metalle zusetzt. Diese Oxyde brauchen nicht
chemisch rein sein, als solche können auch Hüttenprodukte, Zink, Zinn, Asche u. dgl.
oder Galmei usw. benutzt werden. Wasserglas bildet mit diesen Oxyden hoch feuerfeste
Bindemittel. Beim Legieren von Eisen wird dem Wasserglas vorzugsweise Mangansuperoxyd
oder Magnesiumoxyd oder Schlemmkreide zugesetzt. Bei leicht schmelzbaren
lallen kann zur entsprechenden lirnicdriguiig
des Schmelzpunktes des Bindemittels dem Wasserglas neben den Oxyden auch Borax
zugesetzt werden. Man kann auch Chloride usw. benutzen, welche die Alkaliverbindung
»Wasserglas« ersetzen sollen, namentlich falls die Chloride die betreffenden Metalle nicht
angreifen bzw. Oxydation oder Rostung nicht veranlassen.
ίο Bei der Herstellung von Legierungen aus
anderen Metallen als Eisen kann man demnach das Wasserglas durch Chloride ersetzen,
zu welchem (wie oben erwähnt) die Oxyde eines zu legierenden Metalles zugesetzt werden.
In diesem Fall kann man für die Zinklegierungen (z. B. Messing) Chlorzink mit Zinkoxyd, das mehr oder weniger rein, z. B.
in Form von Zinkasche benutzt wird oder für Bronzen (z. B. Rotguß), beispielsweise Chlorzink
mit Zinnoxyd (Zinnasche), als Bindemittel amvenden.
Das oben kurz beschriebene Verfahren ermöglicht die Herstellung sehr homogener Legierungen und verhindert das Ausbrennen der
zu legierenden Metalle aus dem Gemenge beim Einschmelzen derselben.
Das Verfahren kann besonders günstig zur
Herstellung solcher Legierung verwendet
■ werden, deren einer Bestandteil nicht oder nur äußerst schwer schmelzbar, aber im anderen
Bestandteil löslich ist, also zum Überführen von Stahl und Flußeisen in Gußeisen,
was bei der Verwertung von Eisenabfällen, wie Drehspäne u. dgl., wichtig ist.
Zur Verwertung dieser Abfälle hat man bereits vorgeschlagen, dieselben zu Preßlingen
zu formen und im Kupolofen oder Tiegelofen einzuschmelzen. Diese Abfälle bestehen in
der Mehrzahl der Fälle aus Stahl und Flußeisen, also aus äußerst reinem und hauptsächlich
schwefel- und phosphorfreiem Eisen, weshalb es zur Herstellung von Qualitätsgußeisen
besonders geeignet wäre, wenn die Kohlung und Silizierung desselben leicht ausführbar
wäre. Dies ist aber nicht der Fall, die Preßlinge nehmen im Kupolofen Silizium, Mangan 0. dgl. überhaupt nicht auf, weshalb
die bisher aus Stahl- oder Flußeisenspänen hergestellten Preßlinge nur in geringen, bis
10 Prozent betragenden Mengen verwendet werden können. Ein weiterer Nachteil der
Verwendung der bisher hergestellten Preßlinge ist der, daß der Kohlenstoff, das Silizium,
Mangan o. dgl. aus dem zugegebenen Roheisen ausbrennen, da die Preßlinge sich in
der Charge ebenso verhalten wie die zur Herstellung von besonders guten Gußstücken dem
Roheisen zugegebenen Stahlstücke, Schrott u. dgl. Diese Zugaben bezweckten nur die
Verbesserung der Qualität des Gusses und nicht die Verarbeitung dieser Stoffe, weshalb
es in vielen Fällen erwünscht gewesen wäre, größere Slahlmcngcn mit dein Roheisen verschmelzen
zu können.
J Der Stahlgehalt könnte auch in diesem Falle nicht mehr als 5 bis 10 Prozent der
Charge betragen, da der Schmelzpunkt des : Stahles viel höher als der des Roheisens liegt,
so daß, falls auch der Stahl geschmolzen werden mußte, dies so viel Zeit in Anspruch
nahm, daß das Mangan und Silizium aus dem Gußeisen ausbrannte und das Gußeisen sich
an Schwefel anreicherte.
Das oben beschriebene Verfahren behebt diese Mangel, indem der Kohlenstoff und das
Silizium in fein verteiltem Zustande als feines Pulver bereits in den Preßlingen mit dem
Stahl oder Flußeisen innig vermengt enthalten sind, so daß der Kohlenstoff und das
Silizium von glühend gewordenem, aber noch festem Stahl leicht gelöst werden können, wobei
sie den Schmelzpunkt des Stahles erniedrigen. Dabei sind aber der Kohlenstoff und das Silizium während des Schmelzcns vor
der Einwirkung der Luft und der Stichflamme geschützt, so daß sie nicht verbrennen
können und vollkomhien in den Stahl übertreten müssen. Diese Wirkung kann dadurch,
daß man den beim Chargieren dem Roheisen zugegebenen Stahlstücken oder auf gewöhnlichem Wege, nicht gemäß des vorliegenden Verfahrens " hergestellten Stahlbriketts,
Holzkohlen oder Ferrosiliziumstücke zugibt, nicht erreicht werden, da die Berührung
des Stahles mit der Kohle und dem Ferrosilizium im Kupolofen nicht genügend innig ist und der Kohlenstoff und das Silizium
nicht in die Stahlstücke bzw. Stahlbri- : ketts eintreten können. Infolgedessen wird
das Roheisen vor dem Stahl heruntcrschmclzen und die Kohle und das Silizium vor dem
Schmelzen des Stahles verbrennen.
Eine Ausführungsform des Verfahrens ist folgende:
Die Stahl- oder Flußeisenspäne werden zerkleinert und in kaltem Zustande trocken mit
einem feinen Pulver von Holzkohle, Ferrosilizium und Kieselsäure (Sand) u.dgl. gemengt. Bei der Wahl des Mischungsverhältnisses
ist zu berücksichtigen, daß das Übertreten des Kohlenstoffes und der anderen in den Stahl oder das Flußeisen einzuführenden
Bestandteile beim Schmelzen beinahe quantitativ erfolgt bzw. daß der Siliziumgehalt noch
etwas größer sein wird als der der zugegebcnen Ferrosiliziummenge entsprechende SiIi- ;
ziumgehalt, da bei dem Verfahren ein Bruchteil des Siliziumgehaltes der verwendeten
Silikate frei wird, wie dies aus einwandfreien chemischen Analysen zu folgern ist.
Dem so hergestellten Gemisch wird nun ein Bindemittel zugegeben, dessen Schmelzpunkt
nicht niedriger als der des Gußeisens ist, vorzugsweise
Kali- oder Natronwasserglas, dem
Mangansupcroxyd zugegeben wurde. Dabei dient das Wasserglas gleichzeitig als
schlackenbildendes Mittel und wirkt infolge seines Alkaligehaltes rostschützend, was deshalb
von Bedeutung ist, weil die zu verarbeitenden Späne nie rostfrei sind und die schädlichen
\Virkungen des Oxydes bei. einem Qualitätsgußeisen sehr scharf hervortreten,
so daß ein Entfernen desselben durch Schlackenbildung sehr erwünscht ist.
Das so erhaltene Gemisch wird nun in geeigneten Pressen zu Formstücken gepreßt,
die dann nach erfolgtem Trocknen im Kupolofen mit gewöhnlichem Roheisen vermischt
eingeschmolzen werden.
Dabei kann die Menge der benutzten Stahlbriketts bis 50 Prozent und noch mehr der
Charge betragen, das erhaltene Gußeisen ist um so reiner bzw. enthält um so weniger
Schwefel und Phosphor, je größere Brikettmengen verwendet werden.
Bei Versuchen mit Stahlbriketts, denen in der beschriebenen Weise 1 Prozent HoIzkohlenpulver,
einem Siliziumgehalt von 0,25 Prozent der Briketts entsprechende Menge von Ferrosilizium und 1 Prozent Kieselsäure
(Sand) zugegeben wurde, ergaben sich folgende Resultate: Die Zusammensetzung des
erhaltenen Gußeisens war:
Prozent | C. | Si. | P. | S. | Mn. |
gehalt | |||||
der Charge | |||||
an | 3.065 | 1,848 | 0,287 | 0,103 | 0,471 |
Briketts | 3.346 | 1,899 | 0,205 | 0,085 | O,458 |
20 | 3,395 | 1.997 | 0,178 | 0,072 | 0,446 |
' 25 | |||||
3° | |||||
Das zur Charge benutzte Roheisen war stets dasselbe. Kokillengüsse aus Gußeisen,
das aus 30 Prozent Stahl enthaltender Charge erschmolzen wurde, waren im ganzen Querschnitt
vollkommen grau und zeigten keine harte Kruste.
■ In manchen Fällen werden in die Briketts auch andere Zuschläge, wie Ferromangan
u. dgl. einverleibt, um so durch Bilden einer manganhaltigen Schlacke das Entschwefeln
des Roheisens zu bewirken.
Das Verfahren kann nicht nur zur Überführung von Stahl und Flußeison in Gußeisen,
sondern auch zur Herstellung von allen Legierungen solcher Metalle benutzt werden,
die in Form von Spänen oder derbem Pulver bzw. feinem Pulver zu erhalten sind.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Eisen- oder Metallegierungen, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Mischung der Legierungsbestandteile, welche, fein zerteilt,
zum Teil aus gröberen Anteilen, z. B. derbem Pulver o. dgl., und zum Teil aus
feinem Pulver bestehen, ein innig bcizumischendes geeignetes (klebendes) Bindemittel verwendet, dessen Schmelzpunkt
gleich oder höher als der Schmelzpunkt der zu legierenden Stoffe ist, worauf dann
unter Pressen das Formen des Gemenges und das Einschmelzen dieser Formlinge
bzw. Preßlinge nach erfolgtem Abbinden erfolgt.
2. Ausführungsart des Verfahrens nach
r Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Wasserglas benutzt wird,
v dem ein Metalloxyd, dessen Bestandteile
zur Legierung notwendig sind, und
. , gegebenenfalls zur Erniedrigung des Schmelzpunktes Borax zugegeben wird,
wogegen in den Fällen, wo keine Verrostung stattfinden kann, Alkalien (Wasserglas)
auch durch Chloride ersetzt werden können, wobei die angewandten Oxyde, gleichzeitig Bestandteile für die
zu erschmelzenden Legierungen liefern sollen.
3. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. 2, gekennzeichnet durch
den Zusatz von Mangansuperoxyd, Magnesia oder Schlemmkreide zu Wasserglas behufs einer entsprechenden Erhöhung seines Schmelzpunktes.
4. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3 zur Überführung von
Stahl- und Flußeisenspänen in Gußeisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Späne gebrochen mit einem Pulver von Holzkohle, Ferrosilizium und mit feinem Sand
u. dgl. und mit einem Bindemittel wie Wasserglas mit Mangansuperoxyd oder
Wasserglas mit Magnesia oder Wasserglas mit Schlemmkreide gemengt gepreßt und die Preßlinge für sich oder mit Roheisen versetzt eingeschmolzen werden. Ho
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DENDAT250891D Active DE250891C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE250891C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1224342B (de) * | 1957-12-26 | 1966-09-08 | Sampei Katakura | Verfahren zur Herstellung von platinfarbigen Eisen-Silber-Legierungen |
EP1323838A1 (de) * | 2000-08-10 | 2003-07-02 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Briquette als material zur stahlherstellung und herstellungsverfahren dafür |
EP1454996A2 (de) * | 2003-03-07 | 2004-09-08 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Brikett als Rohstoff für die Eisenherstellung und Brikett zur Einführung in eine schlackenbildende Vorrichtung |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1224342B (de) * | 1957-12-26 | 1966-09-08 | Sampei Katakura | Verfahren zur Herstellung von platinfarbigen Eisen-Silber-Legierungen |
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EP1676930A3 (de) * | 2000-08-10 | 2006-11-08 | JTEKT Corporation | Ein Brikett zur Verwendung als Werkstoff für die Stahlherstellung und Verfahren zu seiner Herstellung |
EP1760163A2 (de) * | 2000-08-10 | 2007-03-07 | JTEKT Corporation | Ein Brikett zur Verwendung als Werkstoff für die Stahlherstellung |
EP1760163A3 (de) * | 2000-08-10 | 2007-09-05 | JTEKT Corporation | Ein Brikett zur Verwendung als Werkstoff für die Stahlherstellung |
EP1454996A2 (de) * | 2003-03-07 | 2004-09-08 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Brikett als Rohstoff für die Eisenherstellung und Brikett zur Einführung in eine schlackenbildende Vorrichtung |
EP1454996A3 (de) * | 2003-03-07 | 2004-11-24 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Brikett als Rohstoff für die Eisenherstellung und Brikett zur Einführung in eine schlackenbildende Vorrichtung |
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