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Verfahren zum Herstellen von Gußeisen im Gießereischachtofen Es ist
in der Gießereipraxis bekannt, überhitzte Schmelzen mit geringem Kohlenstoffgehalt
und damit ein hochwertiges Gußeisen dadurch im Gießereischachtofen herzustellen,
daß der Gattierung mehr oder weniger große Mengen kohlenstoffarmen Eisens, beispielsweise
Stahl- oder Schmiedeeisenabfälle, zugegeben werden und daß diese Gattierungen nur
mit den für das Umschmelzen von Grauguß üblichen Koksmengen und den dieser Koksmenge
entsprechenden Windmengen geschmolzen werden. Der Stahl oder das kohlenstoffarme
Eisen wird bei diesem Verfahren als Gattierungsbestandteil mit dem Eisensatz aufgegeben
und im Ofen geschmolzen; dabei hat man es in der Hand, durch die Höhe des Anteiles
an Stahlschrott o. dgl. im Eisensatz die überhitzungstemperatur der Schmelze je
nach Wunsch zu regeln, wobei im übrigen auch durch längeres Verweilenlassen der
Schmelze im Ofensumlif eine gewisse Aufkohlung der an sich kohlenstoffärmeren Schmelze
herbeigeführt werden kann.
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Man hat auch schon versucht, und in der Fachliteratur finden sich
Vorschläge dieser Art, den wiedereinzuschmelzenden Stahl- oder Eisenschrott in Form
von Spänen o. dgl. feinstückigem Abfall als Teil des Eisensatzes zu verwenden. Zu
diesem Zweck hat man die Stahlspäne in zusammengepreßtem Zustande in die Schmelzzone
eingedrückt, oder man hat sie vor dem Einsatz in den Ofen in Blechhüllen gestopft
bzw: mit oder ohne Bindemittel in eine möglichst fest zusammengeballte dichte Form
brikettiert, wobei man größtenteils noch eine Erhöhung der Satzkoksmenge
für
erforderlich hielt. Immerhin tritt trotz dieser Verdichtung bzw. Brikettierung derartiger
Abfälle beim Schmelzen derselben ein unerwünschter beträchtlicher Abbrand ein, so
daß sich die in der Gattierung eingesetzte Eisenmenge beim Abstich nicht mehr restlös_
vorfindet.
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In einem nicht vorveröffentlichten Patent ist schon vorgeschlagen
worden, zum Herstellen einer flüssigen basischen Eisen-Eisenoxydul-Kalkschlacke
zum Frischen von Roheisen und Rohstahl Stahlschrott in einem Schachtofen mit Heißwind
oder sauerstoffangereicherter Luft mit oder ohne Zusatz von Brenngas teilweise zu
verbrennen und die bei diesem teilweisen Verbrennen des Stahlschrotts frei werdende
Oxydationswärme zum Schmelzen von Stahlschrott und Kalk in der gleichen Einrichtung
auszunutzen. Bei diesem Verfahren handelt es sich jedoch weder um die Herstellung
von Gußeisen noch um den Betrieb eines Gießereischachtofens mit Koks als Brennstoff.
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Der Erfinder hat nun im völligen Gegensatz zu den bisherigen Anschauungen
und zu der bisherigen Praxis in überraschender Weise gefunden, daß die beim Abbrand
von Stahl frei werdende Wärme sich in ganz hervorragender Weise für den Schmelzprozeß
bei der Herstellung von Gußeisen im Gießereischachtofen nutzbar verwerten läßt,
wenn man gemäß der vorliegenden Erfindung kohlenstollarmes Eisen in Form von Stahlwolle
oder in ähnlich großoberflächiger, geringquerschnittiger, sperriger Form in möglichst
lockerein Zustand als Zusätzlichen Wärmeträger unter Verwendung bzw. Beibehaltung
der für das Umschmelzen von Grauguß etwa üblichen Koksmenge vorzugsweise zusammen
mit dem Satzkoks und mit diesem vermischt in den Ofen aufgibt. Während bei den bekannten
Verfahren des Stahlzusatzes zur Gattierung der Stahlzusatz einerseits die Erzeugung
einer hohen Schmelz- und damit Rinnentemperatur und andererseits die Herabminderung
des Kohlenstoffgehaltes und damit die Erzielung hochwertiger Eigenschaften. des
Erzeugnisses benveckt, soll beim erfindungsgemäßen Verfahren die Menge der in lockerem
Zustand aufgegebenen Stahlwolle o. dgl. so bemessen sein, daß durch ihren Abbrand
lediglich eine Erhöhung der Schmelztemperatur bewirkt wird, ohne die Zusammensetzung
des erschmolzenen Eisens entsprechend dem Einsatz wesentlich zu beeinflussen.
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In solchen Fällen, in denen ein geringer Kohlenstoffgehalt nicht erwünscht
bzw. zweckmäßig ist, war es bisher nicht möglich, ähn# lich hohe Schmelz- und Rinnentemperaturen
wie bei Stahl enthaltenden Gattierungen zu erreichen, da in diesen Fällen nennenswerte
Stahlzusätze zur Gattierung vermieden werden mußten. Hier liegt nun ein überaus
wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung, indem de Erfinder in nicht zu erwartender
Weise
| f gestellt hat, daß sich im Gießereischacht- |
| .n auch ein weiches, d. h. normal oder höher |
Bekohltes Gußeisen mit hoher Temperatur schmelzen läßt, wenn man der für das Umschmelzen
von Grauguß etwa üblichen Koksmenge kohlenstoffarmes Eisen in Form von Wolle oder
in ähnlich großoberflächiger und geringquerschnittiger Form beigibt. Dieses vorzugsweise
mit dem Satzkoks vermischte, in möglichst lockerem Zustand aufgegebene kohlenstoffarme
Eisen erlangt unter der Wirkung des glühenden Kokses sehr rasch hohe Temperaturen
und verbrennt in der Schmelzzone durch die Wirkung des Windsauerstoffes unter hoher
Wärmeentwicklung, wodurch es zur Erhöhung der Temperatur bzw. zur Gberhitzung des
jeweiligen Eisensatzes nutzbar gemacht wird, ohne daß dadurch die Weichheit bzw.
der Kohlenstoffgehalt des Erzeugnisses in ungünstiger Weise beeinflußt würde.
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Zur Erzielung einer merkbaren Wirkung genügen bereits Stahlwoll- o.
dgl. Mengen von 5 % des Sätzkoksgewichtes; es ist jedoch gegebenenfalls auch möglich,
30 0'o und mehr des Satzkoksgewichtes an Stahlwolle o. dgl. der üblichen Satzkoksmenge
zuzusetzen.
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An Stelle von Stahlwolle o. dgl. großoberflächigen, geringquerschnittigen,
sperrigen Eisenabfällen in lockerer Form oder zusammen mit diesen können gegebenenfalls
auch Abfälle anderer leicht oxydierbarer Metalle, wie Aluminium o. dgl., Verwendung
finden.
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Wurde der Gießereischachtofen bereits regelmäßig mit beträchtlichem
Windüberschuß betrieben, so genügt im allgemeinen auch bei dem neuen Verfahren diese
bisher benutzte Windmenge; gegebenenfalls empfiehlt es sich, Windmenge bzw. Winddruck
zu erhöhen, um den für die Verbrennung der Stahlwolle o. dgl. erforderlichen Sauerstoff
zur Verfügung zu haben.
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Der Vorteil des neuen Verfahrens beim Erschmelzen von Gußeisen aus
Roheisen und Gußbruch besteht darin, daß, ohne durch den Stahlwollzusatz die gewünschte
Güte und die Eigenschaften des Gusses zu beeinträchtigen, ein sehr heißes, dünnflüssiges
und doch weiches bzw. hochgekohltes Gußeisen erzeugt werden kann, was in manchen
Fällen, beispielsweise bei der Herstellung von Heizkörperguß, Ofenguß, Nähmaschinenguß
o. dgl., von besonderem Vorteil und besonderer Wichtigkeit ist.
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Im übrigen besteht auch die Möglichkeit der Anwendung des neuen Verfahrens
auf solche Gattierungen, welche mehr oder weniger große Anteile an Stahl enthalten.