DE881797C

DE881797C - Entschwefeln und Desoxydieren einer Eisenschmelze

Info

Publication number: DE881797C
Application number: DED444A
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Solvay Werke GmbH
Current assignee: Cavity GmbH
Priority date: 1949-11-30
Filing date: 1949-11-30
Publication date: 1953-07-02

Description

Entschwefeln und Desoxydieren einer Eisenschmelze Um Guß- und Roheisenschmelzen zu entschwefeln und zu desoxy dieren, werden ihnen bekanntlich Alkalicarbonate, vorzugsweise Soda, zugesetzt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß durch das Schmelzen des Alkalicarbonats eine unerwünschte Abkühlung der Gußeisenschmelze eintritt. Das bekannte Verfahren hat den weiteren Nachteil, daß sich auf der Gußeisenschmelze eine sehr dünnflüssige Alkalicarbonatschmelze bildet, welche beim Vergießen des Gußeisens leicht in die Gußform gelangen und einen Fehlguß verursachen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile, -welche die Verwendung von Alkalicarbonaten zum Entschwefeln und Desoxvdieren von Guß- und Roheisen mit sich bringt, auszuschließen, und zwar zunächst in der Richtung, daß der durch das Schmelzen eines Alkalicarbonats bedingte Temperaturabfall einer Gußeisenschmelze mindestens ausgeglichen, vorzugsweise jedoch eine weitergehende Temperatursteigerung erreicht wird und daß ferner die Alkalicarbonatschmelze wesentlich eingedickt wird. Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß einer Eisenschmelze zugleich mit einem Alkalicarbonat ein Metall zugesetzt wird, «-elches bei den in einer Eisenschmelze herrschenden Reaktionsbedingungen oxydiert, so daß sich durch die entwickelte Oxvdationswärme die Temperatur der Eisenschmelze erhöht und durch das gebildete Metalloxyd eine Verdickung der Alkalicarbonatschmelze eintritt. Es hängt von der Natur des verwendeten Metalls ab, ob die zu einer Temperaturerhöhung erforderliche -Metallmenge bereits zu einer Verdickung der das gebildete Metalloxyd enthaltenden Alkalicarbonatschmelze führt oder ob für eine wesentliche Verdickung der Alkalicarbonatschmelze eine die vorgenannte Menge übersteigende Menge Metall aufgewandt werden muß'. Da an Stelle eines Metalls auch Metallmischungen oder Metallegierungen verwendet -werden können, lassen sich eine Temperaturerhöhung und eine wesentliche Verdickung der Schlacke auch dadurch erreichen, daß einer Eisenschmelze zugleich mit einem Alkalicarbonat in kleiner Menge ein Metall zugegeben wird, welches eine hohe Verbrennungswärme hat, und ferner in größerer Menge ein Metall, welches eine kleinere Verbrennungswärme hat, aber als Oxyd die Alkalicarbonatschmelze wesentlich verdickt.
Die Verwendung eines Metalls in reiner Form, ist in keinem Fall erforderlich. Der in vorliegender Beschreibung gebrauchte Ausdruck Metall soll stets so verstanden werden, daß hierunter auch eine Metallmischung oder Metallegierung fällt.
Aus der vorstehend näher erläuterten Zielsetzung ergibt sich sowohl die Art des zu verwendenden Metalls, der Metallmischung oder Legierung wie auch die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Metallmenge. Es kommen infolgedessen praktisch alle Metalle der Gruppen 2, 3 und ¢ des Periodischen Systems in Frage, vorzugsweise Aluminium, Magnesium, Calcium, Titan, Strontium, Zirkon und Barium sowie die Metalle der seltenen Erden. Für die Zwecke der Erfindung sind ferner Legierungen der vorgenannten Metalle mit Schwermetallen, z. B. Kupfer und Nickel, geeignet.
Zur Beschleunigung der Oxydation ist es empfehlenswert, mit dem Metall einen Stoff zu verwenden, welcher Sauerstoff abspaltet, also beispielsweise Hammerschlag.
Eine praktische Ausführungsform der Erfindung besteht darin, ein pulverisiertes - Metall und ein Alkalicarbonat, also z. B. Aluminium und Soda, zu mischen, zu verpressen und z. B. in Form von Briketts einer Eisenschmelze zuzugeben.
Besonders bewährt hat sich bei der Verwendung von Soda und Aluminium ein Mischungsverhältnis aus 3 bis 6 Teilen Soda und i Teil Aluminium. Von einer solchen, vorzugsweise verdichteten Mischung werden nicht mehr als 2 Gewichtsteile zu 98 Gewichtsteilen einer Eisenschmelze zugegeben.
Ausführungsbeispiele I. 4 Teile Soda und i Teil Aluminium wurden gemischt und zu Briketts verpreßt; o,5 Gewichtsteile dieser Briketts wurden zu 99,5 Gewichtsteilen einer Eisenschmelze zugegeben und nach einer Reaktionszeit von etwa & bis io Minuten eine Abnahme des Schwefelgehalts von o,145 auf o,oSi % erreicht. Die Temperatur der Eisenschmelze erlitt durch das Schmelzen der Soda keine Erniedrigung, und die Sodaschmelze war durch das aufgenommene Aluminiumoxyd stark verdickt.
IL 7o Gewichtsteile Soda, 5 bis io Gewichtsteile Hammerschlag und 2o bis 25 Gewichtsteile Aluminium wurden gemischt und zu Briketts verformt. Von diesen Briketts wurden 0,75 Gewichtsteile zu 99,25 Gewichtsteilen einer Eisenschmelze zugesetzt. Nach einer Reaktionszeit von 8 bis io Minuten wurde eine Abnahme des Schwefelgehalts von o,242 auf o,o8o % erreicht. Die Temperatur der Eisenschmelze wurde durch das Schmelzen der Soda nicht erniedrigt; die Sodaschmelze war durch das Aluminiumoxyd stark verdickt.
11I. 8,5 Teile Soda und 15 Teile einer Aluminium-Magnesium-Legierung (Hydronaliüm) wurden zu Briketts verformt; 0,3 Teile dieser Briketts wurden zu 99,7 Teilen; Eisenschmelze hinzugegeben. Der Schwefelgehalt ging von o,2o auf o,i2 % zurück.
IV. 82 Teile Soda, 3 Teile Ferrocarbontitan (i6 % Titan, 7 % Kohlenstoff) und 15 Teile einer Aluminiumlegierung wurden zu Briketts verformt; 0,3 Teile der Briketts wurden zu 99,7 Teilen einer Eisenschmelze hinzugegeben. Es trat eine Entschwefelung von o,133 auf 0,078 % ein.
Unter Eisenschmelze soll verstanden werden: Eisenschmelzen, Stahlschmelzen, Gußeisen- und Roheisenschmelzen. Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß es auch für das Entschwefeln und Desoxydieren von Eisen- und Stahlschmelzen Anwendung finden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Entschwefeln und Desoxydieren einer Eisenschmelze mittels Alkalicarbonaten, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschmelze zugleich mit einem Alkalicarbonat mindestens ein oxydierendes Metall in einer Menge zugesetzt wird, welche ausreicht, um durch die Oxydation des zugesetzten Metalls mindestens den durch das Schmelzen des Alkalicarbonats bedingten Temperaturabfall auszugleichen.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da'ß' ein Metall in solcher Menge hinzugesetzt wird, daß durch seine Oxydation mindestens der durch das Schmelzen des Alkalicarbonats bedingte Temperaturabfall ausgeglichen und zugleich durch das gebildete Metalloxyd eine wesentliche Verdickung der Alkalicarbonatschm.elze eintritt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, .gekennzeichnet durch die Verwendung eines Metalls der Gruppen 2, 3 und 4 des Periodischen Systems.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Legierung eines der genannten Metalle mit einem Schwermetall.
5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis q., gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung eines Sauerstoffträgers.
6. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und 2, bestehend aus 3 bis 6 Teilen Soda und i Teil Aluminium.
7. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und 2, bestehend aus 7o Teilen Soda, 5 bis io Teilen Hammerschlag und 2o bis 25 Teilen Aluminium. B. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Mitteln der Ansprüche 5 und 6 nicht mehr als 2 Gewichtsteile, bezogen auf 98 Gewichtsteile Eisenschmelze, zur Anwendung kommen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 359 78i.