DE936044C - Einsatzhaertemittel aus Braunkohlenschwelkoks - Google Patents

Description

• Einsatzhärtemittel aus Braunkohlenschwelkoks Gegenstand der Erfindung bilden neuartige und besonders vorteilhafte Einsatzhärte,mittel für das Härten von Eisen und Stahl und Verfahren zur Herstellung solcher Mittel.
• Zum Härten von Eisen und Stahl bzw. daraus bestehenden Gegenständen, insbesondere von Werkzeugen, wie Feilen, Bohrern, Sägen und Hämmern, sowie von hochbeanspruchten Maschinenteilen, wie Zahnrädern, Achsen, Lagern, Gelenkbolzen, Zapfen und Kugellagern, werden beim Einsatzhärten Härtemittel in gekörntem oder pulverigem Zustand (Zementierpulver) allgemein verwendet. Als wirksamen Bestandteil enthalten diese Härtemittel im wesentlichen solche Stoffe, die in der Hitze leicht Kohlenstoff abgeben. Neben Salzen, wie Zyankalium, Calciumcyanamid, Kaliumferrocyanid und Bariumcarbonat, welche im Gemisch mit zerkleinerter Holzkohle, mit Torf, Koks oder Braunkohlen-Schwelkoks, wie er als sogenannter Grudekoks bei der Gewinnung von Schwelteer durch Verschwelen von handelsüblicher Braunkohle mit entsprechend hohem Teergehalt, die von Schwelfachleuten als Schwelwürdig angesprochen wird, anfällt, od. dgl. Zusätzen alis Härtemittel benutzt werden, verwendet ,man als aktiven, also die Aufkohlung bewirkenden Kohlenstoffträger auch die aus der Entfärbungstechnik bekannten Blut-, Knochen- und Lederkohlen im Gemisch mit derartigen Kohlen oder Koks. Auch Holzkohlenpulver wird in großem Umfange für solche Einsatzhärtezwecke verwandt, ,weil Holzkohle nicht nur einen hierfür genügenden Reinheitsgrad besitzt, sondern auch von,den hierfür bekannten Brennstoffen die höchste Reaktionsfähigkeit aufweist. Ferner hat man auch schon vorgeschlagen, Koks allein als Einsatzhärtemittel zu verwenden, ohne jedoch mit den hierfür bisher verwendeten Koksarten befriedigende Ergebnisse zu erzielen. So hat auch der Versuch, handelsübliche Schwelkokse, die durch Verschwelen mitteldeutscher und böhmischer Braunkohlen gewonnen werden. als Ersatz für Holzkohle für Aufkohlungszwecke zu benutzen, zu keinem Erfolg geführt, und zwar einerseits deshalb, weil sie für diesen Zweck störende Stoffe, wie viel Schwefel, führen und andererseits deshalb, weil sie im allgemeinen auch reaktionsträger als Holzkohle sind.
• Es wurde nun die überraschende Feststellung gemacht, daß sich eine gute Oberflächenhärtung von Eisen und Stahl bzw. daraus hergestellten Gegenständen durch Einsatzhärtung auch ol:#me Verwendung der oben angegebenen Salze oder aktiven 1,Cohlenstoffträger, wie Blut-, Knochen- und Lederkohle, bzw. an Stelle solcher erreichen und sogar gegenüber Holzkohle eine bessere Wirkung erzielen läßt, wenn statt dessen ein besonders gearteter Braunkohlenschwelkoks als wirksamer Kohlenstoffträger verwendet wird, der sich besonders durch schnelle und gute Reaktionsfähigkeit sowie größere Tiefenwirkung auszeichnet. Dieses Einsatzhärtemittel gemäß der Erfindung für die Härtung von Eisen und Stahl ist dadurch gekennzeichnet, däß es als wirksamen Kohlenstoffträger Braunkohlenschwelkoks, der durch Verschwelen an sich nicht schwelwürdiger, bitumenarmer Braunkohle, die bei der Schwelteerbestimmung nach Fischer einen Bitumengehalt von weniger als zo °/o ergibt,- z. B. rheinischer Braunkohle, hergestellt ist, enthält oder aus einem solchen besteht.
• Aus derartigem, beim Verschwelen solcher bitumenarmer Braunkohle in stückiger Form anfallendem Schwelkoks werden für die Zwecke der Erfindung je nach Art und Größe der zu härtenden Teile durch Brechen und Sieben geeignete Körnungen, im allgemeinen in den Grenzen zwischen 2 und 9 mm, gewonnen. Der pulverige Anteil kann als Zementier-Aufstreu-Pulver verwendet werden.
• Bei der Behandlung der Werkstücke im Härtekasten fällt die Schüttung infolge der bei der Auf -kohlung eintretenden Vergasung bekanntlich mehr oder weniger stark zusammen, und es besteht daher dde Möglichkeit, daß nach längerer Aufkohlungs.zeit die Werkstücke dann an der Oberfläche nicht mehr genügend mit Aufkohlungs.material bedeckt sind und auf Grund dessen die Aufkohlung an diesen Stellen ungenügend wird. Um solchen Erscheinungen abzuhelfen, empfiehlt es sich, den Einsatzhärtemitteln gemäß der Erfindung in an sich bekannter Weise eine Beimischung von anderen Stoffen, wie Holzkohle und Torfkoks, 'zuzugeben, welche nicht oder schlechter vergasen und somit als Skelettsubstanz zu dienen bzw. ein Einfallen der Schüttung während des Zementiervorganges hintanzuhalten vermögen.
• Um besonders wirksame Au:fkohlungsprodukte durch Verschwelen bitumenarmer Braunkohle, im Sinne der Erfindung zu erhalten, sind auch bestimmte Apparaturen und Verfahren wertvoll, welche nachstehend näher beschrieben sind. Die großtechnische Verschwelung von normaler, handelsüblicher Braunkohle geschieht heute teils in indirekt beheizten, kontinuierlich arbeitenden zylindrischen Drehöfen mit -gemauertem Feuerungsraum im Inneren (Rolle-Öfen) und teils ,in mit ,Spülgas betriebenen vertikalen Durchsatzöfen (Lurgi-Schweler). Infolge Überhitzung ist der in diesen Ofengattungen hergestellte Schwelkoks als Aufhohlungsmittel ungeeignet, weil bei den gemauerten Öfen das aufgeheizte Ofenmauerwerk und bei den Lurgi-Schwelern die Spülgase Temperaturen von 7oo bis zooo° aufweisen. Bei ;diesen, die normale Schweltemperatur von 5oo° im Mittel weit übersteigegden Temperaturen wird der aus dem Kohlekorn ausgeschwitzte Teer während seiner Verdampfung auf der Kornoberfläche mehr oder weniger thermisch zersetzt und hierdurch Teerspaltkoks auf die Koksoberfläche niedergeschlagen, wodurch die äußeren Poren sich zusetzen. Infolge. dieser Erscheinung nimmt dessen Reaktionsintensität ab und, der Schwelkoks biißt an seiner ihm an sich eigenen Fähigkeit, die Oberfläche von Stahl und Eisen durch Aufkohlen zu härten, ein.
• Demgegenüber wird ein als Einsatzhäxtemittel für die Härtung von Eisen und Stahl gut .geeigneter Braunkohlenschwelkoks dann erhalten, wenn im Sinne der Erfindung an sich nicht schwelwürdige bitumenarme Braunkohle, die bei der Schwelteerbestimmung nach Fischer einen Bitumengehalt von weniger als roo/oergibt, z. B. rheinische Braunkohle, verschwelt wird, und zwar insbesondere dann, wenn eine vorsichtige Verschwelung ,der bitumenarmen Braunkohle bis zu einer Endtemperatur von etwa 55o° unter Vermeidung einer Überhitzung in hierfür geeigneten und entsprechend betriebenen Apparaturen vorgenommen wird, die Temperatur des Heizmaterials also etwa 6oo° nicht übersteigt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r., Verwendung von an sich nicht schwelwürdiger bitumenarmer Braunkohle mit einem Bitumengehalt von weniger alis to °/o, z. B. rheinischer Braunkohle, als Ausgangswerkstoff zur Herstellung von als Einsatzhärtemittel für Eisen und Stahl dienenden $raunkohlenschwelkoks.
2. 2. Verfahren zur Herstellung des Einsatzhärtemittels gemäß Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die im Anspruch r genannten biturnenarmen Braunkohlen biss zu einer Endtemperatur von 55o° unter Vermeidung einer Überhitzung geschwelt werden.
3. 3. Einsatzhärtemdttel für Eisen und Stahl, dadurch gekennzeichnet, d.aß es außer Odem nach einem der Ansprüche z und 2 hergestellten Braunkohlenschwelkokszusätzlich noch Beimengungen, insbesondere solche Skelettsubstanzen enthält, welche, wie Holzkohle und Torfkoks, ein Einfallen der Schüttung während des Zementiervorganges hintanzuhalten vermögen.