DE1758146B1 - Verfahren zur Gewinnung von Bruchstuecken gleichmaessiger Abmessungen aus Gussstuecken von Ferromangen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft das Gießen und Klassieren von Ferromangan. Nach diesem Verfahren werden aus Gußstücken von Ferromangan Bruchstücke gleichmäßiger Abmessungen erhalten. Die Bildung größerer Mengen von Bruchstücken mit zu großen und zu kleinen Abmessungen wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch vermieden, daß man die Abkühlungsgeschwindigkeit der Gußstücke innerhalb bestimmter Grenzen hält.

lige Verunreinigungen enthalten kann. Das geschmolzene Ferromangan wird bei 1100^cC oder darüber in längliche Formen gegossen, in denen es zu Brammen erstarrt. Innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 900 bis etwa 400° C werden die Brammen dann mit einer geregelten Geschwindigkeit abgekühlt, die abhängig ist von der Dicke der Brammen. Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, daß beim Abkühlen von Gußstücken aus Ferromangan

Ferromangan mit einem höheren Gehalt an Koh- io mit einem höheren Kohlenstoffgehalt nach bestimmlenstoff wird als Zusatz bei der Stahlherstellung ver- ten Vorschriften ein Spannungsmuster entsteht, das wendet. In der Regel wird er entsprechend den For

derungen des Verbrauchers in stückiger Form verkauft, und zwar in Stücken von etwa 2,5 bis 15 cm Größe. Derartige Bruchstücke wurden bisher durch Zerkleinern der Gußstücke oder Brammen aus Ferromangan erhalten, beispielsweise in Backenmühlen, woraus durch Absieben Bruchstücke der gewünschten Abmessungen erhalten wurden. Da bei diesem beim nachfolgenden Zertrümmern durch Stoß bei Temperaturen von weniger als etwa 200° C sehr gleichmäßige Bruchstücke entstehen läßt.

Vergießt man beispielsweise ein Ferromangan mit 75% Mangan, 7% Kohlenstoff und 1% Silicium bei etwa 1200° C zu Brammen von etwa 50X25X 11,5 cm und kühlt man diese Brammen von 900 zu 400^cC mit einer Geschwindigkeit von etwa 8,2° C je Minute

Verfahren verhältnismäßig viel feines Material an- 20 ab, so zerbricht die Bramme, wenn man sie aus einer

fällt, das nicht verkäuflich ist und lediglich im Kreislauf wieder zurückgeführt werden kann, ist dieses Verfahren wirtschaftlich unvorteilhaft. Die Ausbeuten an Bruchstücken geeigneter Abmessungen schwankten auch, da verschiedene Gußstücke nur verschieden zerkleinerbar sind. Weil heutzutage Bruchstücke in Größen, die innerhalb enger Grenzen liegen, verlangt werden, besteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur Gewinnung solcher Bruchstücke.

Aufgabe der Erfindung ist ein wirtschaftliches Verfahren zur Gewinnung von Bruchstücken aus Gußstücken von Ferromangan, ohne Bildung zu großer Mengen von feinen Teilchen und die Gewinnung von Bruchstücken mit gleichmäßigen Abmessungen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Bruchstücken gleichmäßiger Abmessungen aus Gußstücken von Ferromangan durch Vergießen von Ferromangan bei Temperaturen über HOO⁰C.

Höhe von etwa 1 m bei Raumtemperatur auf ein mit Spitzen versehenes Gitter fallen läßt, zu Bruchstükken, die in der F i g. 1 dargestellt sind. Dasselbe Ergebnis wird erhalten, wenn man die Bramme in einer rotierenden Trommel behandelt und sie hierbei zertrümmert. Diese und andere Versuche haben gezeigt, daß Brammen aus Ferromangan nach dem Abkühlen mit bestimmten Geschwindigkeiten ein charakteristisches Spannungsmuster entstehen lassen, durch welches die Bramme bei Temperaturen unterhalb 200⁰C zu Bruchstücken mit praktisch gleichen Abmessungen zerfällt. Die Art, wie die Bramme durch Stoß zertrümmert wird, ist hierbei belanglos. Beim Fallenlassen auf ein Gitter oder auf eine ebene Oberfläche, beim Behandeln in einer Trommel oder beim Zerhämmern entstehen immer Bruckstücke von praktisch gleichen Abmessungen.

Die zur Erreichung dieses Zieles erforderliche Abkühlungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Dicke

Erstarrenlassen, Kühlen und Zerkleinern der Guß- 40 der Brammen aus Ferromangan. Diese Abhängigkeit stücke. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, ist graphisch in der F i g. 3 dargestellt.

man beim Abkühlen der Gußstücke innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 900 bis etwa 400⁰C die Abkühlungsgeschwindigkeit von Gußstücken mit einer Dicke von etwa 11 bis 12 cm bei etwa 4 bis 19° C, vorzugsweise bei 8,2° C je Minute, bei einer Dicke von etwa 6 bis 7 cm bei etwa 35 bis 55°C, vorzugsweise bei 46,4° C je Minute, und bei einer Dicke von etwa 4,5 cm bei etwa 78 bis 98⁰C.

Man muß die Abkühlungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Dicke der Gußstücke innerhalb des schraffierten Feldes halten. Im allgemeinen ist bei dickeren Gußstücken eine langsamere Abkühlung erforderlich. Aus der F i g. 3 ist ersichtlich, daß ein Gußstück mit einer Dicke von etwa 10 cm innerhalb des Temperaturbereiches von 900 bis 400° C mit einer Geschwindigkeit von etwa 13 bis 29- C je Mi-

vorzugsweise bei 83° C hält, wobei die Werte für die 50 nute abgekühlt werden soll, um beim Zertrümmern

zwischenliegenden Dicken durch Interpolation errechnet werden können, und daß man die Gußstücke dann nach dem weiteren Abkühlen auf weniger als etwa 200° C durch Stoß zertrümmert.

solche Bruchstücke zu erhalten, daß etwa 90 ⁰O durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 12,5 cm hindurchgehen und von einem Sieb mit einer Maschenweite von 2,5 cm zurückgehalten werden, wo-

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise einige Aus- 55 bei nur etwa 5% der Bruchstücke dieses engere Sieb

führungsformen der Erfindung.

F i g. 1 ist eine Ansicht einer verkleinerten Bramme aus Ferromangan, die erfindungsgemäß gegossen und abgekühlt ist;

passieren. Bei dem bekannten Verfahren entstanden beim Zerbrechen von Brammen von 150X150X25 cm und anschließendem Zerkleinern in einer Backenmühle 59 ⁰Zo solcher Bruchstücke,

F i g. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung für die 60 welche die gewünschten, oben angegebenen Abmes-Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; sungen hatten. 41⁰O der Bruchstücke waren feinere

F i g. 3 zeigt graphisch die Abhängigkeit der Abkühlungsgeschwindigkeit von der Dicke der Gußstücke oder Brammen.

Teile, die durch das Sieb mit einer Maschenweite von 2,5 cm hindurchgingen.

Bei Brammen mit einer Dicke von etwa 6,3 cm

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stellt man 65 ist innerhalb eines Temperaturbereiches von 900 bis

zunächst eine übliche Schmelze aus Ferromangan her, welche 74 bis 76% Mangan, höchstens 1% Silicium, 5 bis 8% Kohlenstoff, Rest Eisen und zufäl-400⁰C eine Abkühlungsgeschwindigkeit von 45 bis 65° C je Minute erforderlich. Nach dem Zerkleinern von so abgekühlten Bruchstücken gehen etwa 85°'u

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durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 7,5 cm gössen, daß 75% Mangan, maximal 1% Silicium,

hindurch und werden von einem Sieb mit einer Ma- 7°/o Kohlenstoff und 17% Eisen enthielt. Die

schenweite von etwa 1,3 cm zurückgehalten. Bei den Schmelze wurde aus einer Gießpfanne in Gußformen

bisherigen oben beschriebenen Verfahren erhielt man von 50X25X12 cm vergossen, die sich auf einem

lediglich 70% Bruchstücke, die diesen Bedingungen 5 43 m langen Förderband befanden und mit einer

entsprechen. Geschwindigkeit von etwa 5 m je Minute gefördert

Als feines Material werden in der Regel solche wurden.

Stücke bezeichnet, die durch ein Sieb hindurchgehen, Das Ferromangan erstarrte in den Gußformen zu dessen Maschenweite etwa ein Fünftel der Dicke des Brammen von 50X25X11,5 cm und wurde von dort Gußstückes beträgt. Bei dem erfindungsgemäßen io auf das Förderband zum Kühlen gebracht. Dieses Verfahren entstehen nicht mehr als etwa 5% feinere zweite Förderband hatte eine Länge von 117 m und Teilchen entsprechend der obigen Definition. Als förderte das Ferromangan mit einer Geschwindigkeit gröbere Teile werden solche bezeichnet, die von von etwa 1 m je Minute, so daß die gesamte Kühleinem Sieb zurückgehalten werden, dessen Maschen- zeit etwa 110 bis 120 Minuten betrug. Hierbei wurweite 50% oder mehr der Dicke des Gußstückes be- 15 den die Gußstücke so abgekühlt, daß sie beim Verträgt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren fallen lassen des zweiten Förderbandes eine Temperatur nicht mehr als insgesamt 15% zu feines und zu gro- von etwa 200⁰C hatten. Die Abkühlungsgeschwinbes Material an. digkeit lag bei etwa 8,2° C je Minute.

Die F i g. 2 zeigt beispielsweise eine Anlage zur Dann gelangten die Gußstücke direkt in eine ro-Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 20 tierende Trommel, wie sie die F i g. 2 zeigt, in welcher Geschmolzenes Ferromangan mit einem höheren Ge- das Ferromangan 3- bis 5mal aus einer Höhe von halt an Kohlenstoff wird bei einer Temperatur von etwa 1,5 m herabfiel, bevor es auf die Siebe gelangte, wenigstens 1100° C aus einer Pfanne 1 in den Trich- Beim Klassieren der Bruchstücke aus einem Guß von ter 2 und aus diesem in die Gießformen 3 gegossen, etwa 1700 kg erhielt man Bruchstücke, von denen die sich auf dem Förderband 5 befinden. Die Gieß- 25 5,2% eine Größe von mehr als 12,5 cm und 3,0% formen können aus Gußeisen oder Stahl bestehen eine Größe von weniger als 2,5 cm hatten. 91,8% und haben vorzugsweise Abmessungen von etwa hielten sich innerhalb dieser Grenzen.
50X25X12,5 cm. Die Gießformen 3 auf dem For- .
derband 5 werden durch einen Antrieb 4 mit einer e 1 s ρ 1 e 1
solchen Geschwindigkeit gefördert, daß das Ferro- 30 In der beschriebenen Anlage wurde ein Ferromanmangan beim Erreichen des Endes des Förderban- gan der im Beispiel 1 beschriebenen Zusammendes 5 eine Temperatur von etwa 1100⁰C hat. Beim Setzung vergossen. Die Gießformen waren 50X25 Erreichen des Endes des Förderbandes 5 werden die X12 cm groß und befanden sich auf einem 43 m erstarrten Brammen 6 aus Ferromangan aus den langen Förderband, wo sie mit einer Geschwindigkeit Gußformen 3 ausgestoßen und gelangen auf das 35 von 6,7 m je Minute gefördert wurden. In den Gieß-Förderband 7, wo sie weiter gekühlt werden. Um formen erstarrte das Ferromangan zu Brammen von das Abkühlen der Gußstücke zu erleichtern und um 68X23X7 cm und gelangte von dort auf das zweite die angemessene Abkühlungsgeschwindigkeit in Ab- Förderband. Dieses zweite Förderband hatte eine hängigkeit von der Dicke der Gußstücke zu erreichen, Länge von 117 m und förderte das Ferromangan mit kann eine Luftkühlung, beispielsweise mittels der 4° einer Geschwindigkeit von 5,5 m je Minute, so daß Gebläse 9 oder eine Sprühkühlung mit Wasser, bei- die Verweilzeit etwa 19,4 Minuten betrug. Hierbei spielsweise mittels der Düsen 11, verwendet werden. wurden die Gußstücke so abgekühlt, daß sie beim Luftkühlung verwendet man in der Regel dann, Verlassen des zweiten Förderbandes eine Temperawenn die Abkühlungsgeschwindigkeit geringer sein tür von etwa 200° C hatten. Das entspricht einer Absoll, z. B. bei dickeren Gußstücken. Bei der Küh- 45 kühlungsgeschwindigkeit von etwa 46,4° C je Milung durch aufgesprühtes Wasser erzielt man eine nute.

schnellere Abkühlung bei dünneren Gußstücken. Ob- Anschließend wurden die abgekühlten Gußstücke

wohl die Kühlung mit Wasser sehr wirksam ist, so ebenso behandelt, wie es im Beispiel 1 beschrie-

muß doch darauf geachtet werden, daß sich kein flüs- ben ist.

siges Wasser auf der Oberfläche der Gußstücke an- 5° Beim Klassieren der Bruchstücke aus einem Guß

sammelt. Das Wasser muß praktisch vollständig ver- von etwa 4100 kg erhielt man Bruchstücke, von

dampfen, wenn es in Berührung mit dem Gußstück denen 14,8% von einem Sieb mit einer Maschen-

kommt. Anderenfalls entstehen beim Zerkleinern der weite von 10 cm zurückgehalten wurden, 1,9 % gin-

Gußstücke zu kleine Bruchstücke. gen durch ein Sieb mit einer Maschenweite von

Nach dem Verlassen des Endes des Förderban- 55 1,3 cm hindurch, während 84,3 % der Bruchstücke

des 7 gelangen die abgekühlten Brammen in eine sich innerhalb der angegebenen Abmessungen hielten, rotierende Trommel 13, in welcher sie hochgehoben

und fallengelassen werden, so daß sie zertrümmert Beispiel 3
werden. Die entstehenden Bruchstücke gelangen aus

der Trommel 13 auf die Siebe 17, wo sie klassiert 60 In der beschriebenen Vorrichtung wurde ein werden. Bei dem erfindungsgemäßen Abkühlen ent- Ferromangan der Zusammensetzung, wie sie in Beistehen nur geringe Mengen zu grober und zu feiner spiel 1 beschrieben wurde, in Gießformen von etwa Bruchstücke, während 85% und mehr der Bruch- 50 X 25 X 12,5 cm eingegossen. Das erste 43 m lange stücke direkt verkäuflich sind. Förderband bewegte sich mit einer Geschwindigkeit

65 von 12 m je Minute. Die erstarrten Gußstücke waren

B e i s ρ i e 1 1 46X20X4,5 cm groß. Auf dem zweiten Förderband

Unter Verwendung einer Anlage, wie sie in von 117 m Länge wurden die Gußstücke mit einer

Fig. 2 abgebildet ist, wurde ein Ferromangan ver- Geschwindigkeit von etwa 10m je Minute gefördert,

so daß sie zum Abkühlen etwa 10,8 Minuten Zeit hatten. Auf dem zweiten Förderband wurden die Gußstücke auf etwa 200° C abgekühlt, was einer Abkühlungsgeschwindigkeit von etwa 83° C je Minute entsprach.

Anschließend wurden die Gußstücke ebenso behandelt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.

Bei einem Guß von 2700 kg wurden 9,8% der Bruchstücke von einem Sieb mit einer Maschenweite von 7,5 cm zurückgehalten, 2,8% gingen durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,6 cm hindurch, während 87,4% sich innerhalb der angegebenen Grenzen hielten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Bruchstükken gleichmäßiger Abmessungen aus Gußstücken von Ferromangan durch Vergießen von Ferromangan bei Temperaturen über HOO⁰C, Erstarrenlassen, Kühlen und Zerkleinern der Gußstücke, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Abkühlen der Gußstücke innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 900 bis etwa 400° C die Abkühlungsgeschwindigkeit von Gußstücken mit einer Dicke von etwa 11 bis 12 cm bei etwa 4 bis 19° C je Minute, bei einer Dicke von etwa 6 bis 7 cm bei etwa 35 bis 55° C je Minute und bei einer Dicke von etwa 4,5 cm bei etwa 78 bis 98° C je Minute hält, wobei die Werte für die zwischenliegenden Dicken durch lineare Interpolation errechnet werden können, und daß man die Gußstücke dann nach dem weiteren Abkühlen auf weniger als etwa 200⁰C durch Stoß zertrümmert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Abkühlen der Gußstücke innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 900 bis etwa 400° C die Abkühlungsgeschwindigkeit von Gußstücken mit einer Dicke von etwa 11 bis 12 cm bei 8,2° C je Minute hält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Abkühlen der Gußstücke innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 900 bis etwa 400° C die Abkühlungsgeschwindigkeit von Gußstücken mit einer Dicke von etwa 6 bis 7 cm bei 46,4° C je Minute hält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Abkühlen der Gußstücke innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 900 bis etwa 400⁰C die Abkühlungsgeschwindigkeit von Gußstücken mit einer Dicke von etwa 4,5 cm bei 83° C je Minute hält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen