Probekapitel
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Schmelzen 6<br />
u Arbeits- und Umweltschutz ...................... 266<br />
u Energieverbrauch ...................................... 268<br />
u Gießen und Messen .................................. 280<br />
u Gattieren und Behandeln .......................... 278<br />
u Reststoffanalysen ...................................... 290<br />
u Feuerfest ................................................... 294<br />
u Schmelzen von Metallen .......................... 295<br />
u Quellenverzeichnis ................................... 303
6 Schmelzen<br />
Arbeits- und Umweltschutz<br />
Spezielle Hinweise zu Arbeits- und Umweltschutz sind enthalten in:<br />
Berufsgenossenschaftliche Vorschrift für Sicherheit und<br />
Gesundheit bei der Arbeit<br />
BGV C19 Metallhütten einschließlich Durchführungsanweisung<br />
BGV C19-DA<br />
BGV D23 Sprengkörper und Hohlkörper im Schrott einschließlich<br />
Durchführungsanweisung BGV D23-DA<br />
Berufsgenossenschaftliche Regel für Sicherheit und Gesundheit<br />
bei der Arbeit<br />
BGR 500 Kapitel 2.21 Betreiben von Gießereien<br />
Berufsgenossenschaftliche Informationen:<br />
BGI 549 Gießereiarbeiter<br />
BGI 723 Überwachung Metallschrott auf radioaktive Bestandteile<br />
BGI 806 Gefahrstoffe in Gießereien<br />
Staatliche Vorschriften zum Umgang mit Gefahrstoffen<br />
Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen – GefStoffV<br />
Technische Regel für Gefahrstoffe<br />
TRGS 800 Brandschutzmaßnahmen<br />
TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte<br />
Staatliche Vorschriften zur Gestaltung von Arbeitsstätten<br />
Arbeitsstättenverordnung – ArbStättV<br />
Arbeitsstättenregeln – ASR<br />
266
Arbeits- und Umweltschutz<br />
Schmelzen 6<br />
NE- Metalle:<br />
Berufsgenossenschaftliche Regel für Sicherheit und Gesundheit<br />
bei der Arbeit<br />
BGR 204 Umgang mit Magnesium<br />
Ausgabe April 1999 Aktualisierte Fassung August 2005<br />
Berufsgenossenschaftliche Informationen:<br />
BGI 843 Gefahren beim Umgang mit Blei und seinen anorganischen<br />
Verbindungen<br />
Fachausschuß Eisen und Metall III der Berufsgenossenschaftlichen<br />
Zentrale für Sicherheit und Gesundheit – BGZ<br />
Beschaffenheitsanforderungen zur Vermeidung von Brandund<br />
Explosionsgefahren an Maschinen und Einrichtungen zur<br />
Be- und Verarbeitung, zum Schmelzen und Gießen von<br />
Magnesium<br />
Technische Regel für Gefahrstoffe:<br />
TRGS 505 Blei<br />
Stahlwerke:<br />
Berufsgenossenschaftliche Vorschrift für Sicherheit und<br />
Gesundheit bei der Arbeit<br />
BGV C17 Stahlwerke<br />
BGV C20 Hochöfen und Direktreduktionsschachtöfen<br />
267
6 Schmelzen<br />
Energieverbrauch<br />
Technische Anwendungsschwerpunkte von Schmelzöfen<br />
Werkstoffgruppe<br />
Kupolofen<br />
Induktions-Tiegelofen Induktions-<br />
Rinnenofen<br />
Netzfrequenz<br />
Mittelfrequenz<br />
Elektroöfen öl- oder gasbeheizte Öfen<br />
Lichtbogenofen<br />
widerstandsbeheizt<br />
Tiegel-,<br />
Herd-,<br />
Schacht-,<br />
Herdschachtöfen<br />
Stahl X X<br />
Gusseisen X X X X<br />
Kupfer/<br />
X X X X<br />
Kupferlegierungen<br />
Aluminium-<br />
X X X X X<br />
Legierungen<br />
Zink X X X X<br />
Trommelöfen<br />
268
Energieverbrauch<br />
Schmelzen 6<br />
Grenzleistungen für das elektrische Schmelzen im Tiegelofen<br />
und Energieverbrauchsrichtwerte<br />
Werkstoffgruppe<br />
Grenzleistung<br />
[kW/t]<br />
Frequenzbereich<br />
[Hz]<br />
spez. Energieverbrauch<br />
[kWh/t]<br />
Stahl und Gusseisen 300–350 50<br />
1000 (8 t-Ofen) 125–250<br />
Kupfer/<br />
Kupferlegierungen<br />
500–2000 *) 500–1000 340–380<br />
Aluminium-<br />
Legierungen<br />
500 150 485–525<br />
*) Schmelzanlagen bis 2200 kg Chargengewicht<br />
Gesamtwirkungsgrad von Induktionsöfen [1], [2], [3], [4], [8]<br />
Wirkungsgrad [%]<br />
Rinnenofen Netzfrequenz- Mittelfrequenz-<br />
Werkstoffgruppe<br />
Induktionsöfen Induktionsöfen<br />
Eisenwerkstoffe 80 70–75 75–80<br />
Kupfer/<br />
Kupferlegierungen<br />
80–88 50 56<br />
Aluminium-<br />
Legierungen<br />
76–83 60–65 65<br />
Zink 85<br />
269
6 Schmelzen<br />
Energieverbrauch<br />
Enthalpie bezogen auf jeweilige Schmelztemperatur<br />
reiner Stoffe und Legierungen und Überhitzungsenthalpie [1]<br />
Reine Stoffe<br />
Schmelztemperatur<br />
[°C]<br />
Enthalpie<br />
[kWh/t]<br />
Überhitzungsenthalpie<br />
[kWh/t*K]<br />
Fe 1600 375 0,23<br />
Ni 1500 317 0,20<br />
Si 1500 877 0,27<br />
Cu 1150 195 0,14<br />
Mg 700 320 0,39<br />
Al 700 310 0,31<br />
Zn 500 88 0,13<br />
Legierungen<br />
Schmelztemperatur<br />
[°C]<br />
Enthalpie<br />
[kWh/t]<br />
Überhitzungsenthalpie<br />
[kWh/t*K]<br />
G - X 20 Cr14<br />
1600 373 0,23<br />
(0,2 % C, 14 % Cr)<br />
GJS 1400 368 0,23<br />
1480 385 0,23<br />
GJL leg. (22 % Ni) 1400 367 0,23<br />
Ferrosilizium<br />
1400 621 0,26<br />
(75 % Si)<br />
Messing<br />
1000 149 0,14<br />
(Cu 63 %, Zn 37 %)<br />
Al-Legierung<br />
700 320 0,31<br />
(6 % Si, 4 % Cu)<br />
Al-Legierung<br />
700 307 0,33<br />
(5 % Mg)<br />
Al-Legierung<br />
(12 % Si)<br />
650 323 0,32<br />
270
Energieverbrauch<br />
Schmelzen 6<br />
Energieflussbild Mittelfrequenz-Induktions-Tiegelofen [1],[8],[9]<br />
271
6 Schmelzen<br />
Energieverbrauch<br />
Energieflussbild Kaltwind-Kupolofen [9]<br />
272
Energieverbrauch<br />
Schmelzen 6<br />
Energieflussbild Heißwind-Kupolofen-Anlage mit Wärmerückgewinnung [6], [9]<br />
273
6 Schmelzen<br />
Energieverbrauch<br />
Energieverbrauchswerte zum Schmelzen [2], [9], [11]<br />
Ofentyp Werkstoff Energieverbrauch<br />
zum Schmelzen<br />
[kWh/t Flüssigmetall]<br />
Kaltwind-<br />
Kupolofen<br />
Heißwind-<br />
Kupolofen<br />
Lichtbogenofen<br />
Netzfrequenz-<br />
Induktionsofen<br />
Mittelfrequenz-<br />
Induktionsofen<br />
Gesamtenergieverbrauch<br />
Schmelzen incl. Nebenverbräuche<br />
(Gattierung,<br />
Kühlwasser usw.)<br />
[kWh/t Flüsigmetall]<br />
Gusseisen 1105–1275 1342<br />
Gusseisen 765–1148 1271<br />
unleg. Stahl 500 –<br />
Gusseisen 500–550 727<br />
Gusseisen 491–520 657<br />
Spezifische Anteile des Energieverbrauchs in<br />
Eisen-, Stahl- und Tempergiessereien [5]<br />
274
Energieverbrauch<br />
Schmelzen 6<br />
Zusammenstellung der Umrechnungsfaktoren<br />
zwischen End- und Primärenergie sowie endenergiebezogener<br />
CO 2<br />
-Emissionen für verschiedene Energieträger [2]<br />
Umrechnungsfaktoren verschiedener<br />
Endenergieträger<br />
Endenergie/<br />
Primärenergie<br />
Endenergiebezogener CO 2<br />
-<br />
Emissionsfaktor [kg/kWh]<br />
Strom, Deutschland 0,327 0,615<br />
Strom, westliche Welt 0,540 0,293<br />
Steinkohle 0,933 0,406<br />
Steinkohlenkoks 0,897 0,473<br />
Braunkohle 0,963 0,413<br />
Erdgas 0,932 0,227<br />
Heizöl, leicht 0,913 0,301<br />
Heizöl, schwer 0,878 0,318<br />
Flüssiggas 0,878 0,268<br />
Dieselkraftstoff 0,884 0,301<br />
Zusammenstellung der Umrechnungsfaktoren für die<br />
endenergiebezogenen CO 2<br />
-Emissioinen für Strom [2]<br />
Umrechnungsfaktoren für den<br />
Endenergieträger Strom<br />
Endenergiebezogener<br />
CO 2<br />
-Emissionsfaktor [kg/kWh]<br />
Strom, westliche Welt 0,293<br />
Strom, Deutschland (1996) 0,615<br />
Strom, Deutschland (2007) 0,509<br />
Strom, Deutschland (2020) *) 0,345<br />
*) Branchenprognose 2020 mit 47 % regenerativ erzeugtem Strom<br />
275
p04.qxd:Layout 1 11.11.2010 12:02 Uhr Seite 204<br />
6 Schmelzen<br />
Gießen und Messen<br />
Anhaltswerte Anhaltswerte für Gießtemperaturen für Gießtemperaturen<br />
Gießtemperatur<br />
Gießwerkstoffbezeichnung<br />
°C<br />
dickwandig-dünnwandig<br />
Aluminium-Gußlegierungen 620 bis 730<br />
Magnesium-Gußlegierungen 620 bis 730<br />
Kupfer G-Cu 1150 bis 1290<br />
Kupfer-Chrom-Gußlegierung G-CuCr 1200 bis 1260<br />
Kupfer-Beryllium-Gußlegierung<br />
G–CuBe0,5<br />
G–CuBe0,5Ag<br />
G–CuBe2Co(Ni)<br />
Kupfer-Zinn-Gußlegierung<br />
G–CuSn12<br />
G–CuSn10, G-CuSn7ZnPb, G-CuSn5ZnPb<br />
1180 bis 1260<br />
1120 bis 1230<br />
1010 bis 1120<br />
1060 bis 1260<br />
1050 bis 1230<br />
Kupfer-Blei-Zinn-Gußlegierung<br />
G-CuPb10Sn, G-CuPb15Sn 1010 bis 1150<br />
Kupfer-Aluminium-Gußlegierung<br />
G-CuAl10Fe, G-CuAl10Ni, G-CuAl11Ni 1120 bis 1260<br />
Kupfer-Zink-Gußlegierung<br />
G-CuZn33Pb<br />
G-CuZn35Al1, G-CuZn15Si4<br />
G-CuZn34Al2, G-CuZn25Al5<br />
Kupfer-Nickel-Gußlegierung<br />
G-CuNi10<br />
G-CuNi30<br />
1040 bis 1160<br />
980 bis 1140<br />
960 bis 1120<br />
1350 bis 1430<br />
1370 bis 1450<br />
Nickel-Kupfer-Gußlegierung<br />
G-NiCu30Nb, G-NiCu30Si3 1370 bis 1500<br />
Gußeisen<br />
unlegiert und niedriglegiert 1340 bis 1480<br />
Stahlguß<br />
unlegiert und niedriglegiert<br />
hochlegiert<br />
1560 bis 1700<br />
1500 bis 1640<br />
Titan-Gußlegierung 1700 bis 1800<br />
Zink-Gußlegierung<br />
GD-ZnAl4, GD-ZnAl43Cu1 (Druckguß)<br />
GD-ZnAl4Cu3<br />
GD-ZnAl8Cu1 (ZA-8) (Druckguß)<br />
GD-ZnAl12Cu1 (ZA-12) (Druckguß)<br />
GD-ZnAl27Cu2 (ZA-27) (Druckguß)<br />
420 bis 440<br />
420 bis 480<br />
420 bis 440<br />
475 bis 530<br />
525 bis 580<br />
276<br />
204
Gießen und Messen<br />
Edelmetall-Thermoelemente<br />
Edelmetall-Thermoelemente<br />
Edelmetall-Thermoelemente<br />
Meßbereich positiver Schenkel negativer Schenkel<br />
–270 bis –230 °C Cu<br />
AuFe0,02at%<br />
Meßbereich –240 bis 0 °C positiver Cu Schenkel negativer AuCo2,1at% Schenkel<br />
–270 bis 000 bis<br />
–230<br />
700<br />
°C<br />
°C<br />
Cu<br />
PtIr10<br />
AuFe0,02at%<br />
AuPd40<br />
–240 bis<br />
bis 0<br />
1200<br />
°C<br />
°C<br />
Cu<br />
PtPd12,5<br />
AuCo2,1at%<br />
AuPd46<br />
bis 1200 °C Pd83Pt14Au3 AuPd35<br />
000<br />
850<br />
bis<br />
bis<br />
700<br />
1600<br />
°C<br />
°C<br />
PtIr10<br />
PtRh10<br />
AuPd40<br />
Pt<br />
1000 bis bis 12001800<br />
°C °C PtPd12,5 PtRh30 AuPd46 PtRh6<br />
1000 bis bis 12002200<br />
°C °C Pd83Pt14Au3 RhIr60<br />
AuPd35 Ir<br />
850 bis 1600 °C PtRh10<br />
Pt<br />
1000<br />
1000<br />
bis<br />
bis<br />
1800 °C<br />
2200 °C<br />
PtRh30<br />
RhIr60<br />
PtRh6<br />
Ir<br />
Gebräuchlichste Thermopaare<br />
Gebräuchlichste Thermopaare<br />
Gebräuchlichste Thermopaare<br />
Schmelzen 6<br />
Bezeichnung Legierung Temperaturbereich<br />
Thermospannung<br />
(Mittelwert)<br />
Bezeichnung Legierung Temperaturbereich<br />
in °C Thermo-<br />
in µV/K<br />
0 bis 1300 spannung 10,5<br />
Platin- (+) Pt<br />
Platinrhodium (–) PtRh 10 %<br />
(600)(Mittelwert)<br />
in °C in µV/K<br />
Platin-<br />
Nickel-<br />
(+) Pt<br />
(–) NiAl 2 % (Si,Mn)<br />
0 bis<br />
0 bis<br />
1300<br />
1000<br />
10,5<br />
41,3<br />
Chromnickel (+) NiCr 10 % (Si,Mn,Fe)<br />
(1300)<br />
Platinrhodium (–) PtRh 10 %<br />
(600)<br />
Eisen- (+) Fe<br />
–200 bis 700 54<br />
Nickel- Konstantan(–)<br />
NiAl (–) CuNi 2 % 45 (Si,Mn) % (Si,Mn,Fe) 0 bis 1000 (900) 41,3<br />
Chromnickel (+) NiCr 10 % (Si,Mn,Fe)<br />
(1300)<br />
Kupfer- (+) Cu<br />
–200 bis 400 52<br />
Eisen- Konstantan(+)<br />
Fe (–) CuNi 45 % (Si,Mn,Fe)–200 bis 700 (600) 54<br />
Konstantan (–) CuNi 45 % (Si,Mn,Fe)<br />
(900)<br />
Kupfer-<br />
Konstantan<br />
(+) Cu<br />
(–) CuNi 45 % (Si,Mn,Fe)<br />
–200 bis 400<br />
(600)<br />
52<br />
4<br />
4<br />
277<br />
205
6 Schmelzen<br />
Gattieren und Behandeln<br />
Schmelzpunkte und -bereiche sowie Dichte und Abkühlziffern<br />
für verschiedene Metalle und Legierungen<br />
Metall/Legierung<br />
Richtzusammensetzung<br />
in %<br />
Schmelzpunkt/<br />
-bereich<br />
[°C]<br />
Dichte<br />
[g/cm 3 ]<br />
Abkühlziffer<br />
*)<br />
K<br />
Al<br />
Aluminium 100 Al 658 2,70 +18, 0±2<br />
Calcium-Aluminium 73 Al; 26 Ca 900–1080 2,4<br />
Ferroaluminium 35 Al; 65 Fe 1230–1270 5,1 -17, 3±2<br />
Ferroaluminium 50 Al; 50 Fe -15, 9±2<br />
Titan-Aluminium 95 Al; 5 Ti 665-1095 2,1<br />
Titan-Aluminium 90 Al; 10 Ti 665–1195 2,2<br />
Titan-Aluminium 40 Al; 60 Ti 1440–1470 3,9 -15, 7±3<br />
Be<br />
Aluminium-<br />
Beryllium<br />
Kupfer-Beryllium<br />
Nickel-Beryllium<br />
5 Be; 95 Al<br />
4 Be; 96 Cu<br />
6 Be; 94 Ni<br />
650–880<br />
865–890<br />
1160–1190<br />
2,7<br />
8,25<br />
Bi<br />
Wismut-Metall 100 Bi 272 9,80<br />
Blei-Wismut 30 Bi; 70 Pb 185–220<br />
B<br />
Bor 100 B ca. 2300 2,34<br />
Ferrobor<br />
15 B; 2 Al; 1 Si; 1450–1500 ca. 6,7 -16, 2±6<br />
82 Fe<br />
Ferrobor<br />
20 B; 2 Al; 1 Si; 1500–1540 ca. 6,5 -11, 9±5<br />
77 Be<br />
Nickel-Bor 15 B; 1 Fe; 84 Ni 1020–1250 ca. 7,1<br />
Ca<br />
Calcium-Aluminium 26 Ca; 7,3 Al 900–1080 2,4<br />
Calcium-Silicium 31 Ca; 62 Si 980–1200 2,5<br />
Calcium-Silicium-<br />
Aluminium<br />
27 Ca; 55 Si; 10 Al 900-970 2,4<br />
278
Gattieren und Behandeln<br />
Schmelzen 6<br />
Schmelzpunkte und -bereiche sowie Dichte und Abkühlziffern<br />
für verschiedene Metalle und Legierungen<br />
Metall/Legierung<br />
Calcium-Silicium-<br />
Aluminium<br />
Calcium-Silicium-<br />
Aluminium<br />
Calcium-Silicium-<br />
Magnesium<br />
Richtzusammensetzung<br />
in %<br />
Schmelzpunkt/<br />
-bereich<br />
[°C] bzw.<br />
22 Ca; 53 Si; 18 Al 880–940 2,5<br />
18 Ca; 38 Si; 37 Al 830–880 2,6<br />
28 Ca; 53 Si;<br />
10 Mg<br />
1000–1250 2,3<br />
Dichte<br />
[g/cm 3 ]<br />
Abkühlziffer<br />
*)<br />
K<br />
Cr<br />
Chrom 100 Cr ca. 1900 7,2 -21, 5±2<br />
Elektrolytchrom 99,9 Cr ca. 1875 7,2<br />
Chrom,<br />
aluminothermisch 99,4 Cr ca. 1850 7,2<br />
Ferrochrom suraffiné 72 Cr; 0,01 C; 1660–1690 7,35 -19, 4±3<br />
0,6 Si; 26 Fe<br />
Ferrochrom suraffiné 72 Cr; 0,10 C; 1600–1650 7,35 -19, 4±3<br />
0,6 Si; 26 Fe<br />
Ferrochrom suraffiné 72 Cr; 0,5 C; 1590–1650 7,35 -19, 7±3<br />
0,6 Si; 25 Fe<br />
Ferrochrom affiné 70 Cr; 1 C; 1580–1610 7,34<br />
0,6 Si; 27 Fe<br />
Ferrochrom affiné 70 Cr; 2 C; 1400–1500 7,31<br />
0,6 Si; 26 Fe<br />
Ferrochrom carburé 69 Cr, 4 C; 1360–1420 7,2<br />
0,6 SI; 25 Fe<br />
Ferrochrom carburé 69 Cr, 6 C; 1350–1500 7,1<br />
0,6 SI; 24 Fe<br />
Ferrochrom carburé 64 Cr, 6 C;<br />
-24, 9±4<br />
0,6 SI; 28 Fe<br />
Ferrochrom carburé 63 Cr, 5,5 C;<br />
0,6 SI; 23 Fe<br />
1400–1500 6,7<br />
279
6 Schmelzen<br />
Gattieren und Behandeln<br />
Schmelzpunkte und -bereiche sowie Dichte und Abkühlziffern<br />
für verschiedene Metalle und Legierungen<br />
Metall/Legierung<br />
Ferrochrom-<br />
Stickstoff<br />
Richtzusammensetzung<br />
in %<br />
70 Cr; 3,8 N; 0,04<br />
C; 0,75 Si<br />
Schmelzpunkt/<br />
-bereich<br />
[°C]<br />
1425–1515 7,34<br />
Dichte<br />
[g/cm 3 ]<br />
Abkühlziffer<br />
*)<br />
K<br />
Silico-Chrom 40 42 Cr; 42 Si; 16 Fe 1300–1400 5,3 -16, 9±4<br />
Silico-Chrom 60 61 Cr; 23 Si; 16 Fe 1500–1600 5,8 -22, 7±4<br />
Co<br />
Kobalt 100 Co 1495 8,9 14, 0±1<br />
Cu<br />
Kupfer 100 Cu 1083 8,96<br />
Kupfer-Titan 70 Cu; 30 Ti 875–900 7,3<br />
Kupfer-Zirkon 65 Cu; 35 Zr ca. 1115<br />
Kupfer-Zirkon 50 Cu; 50 Zr 890–900<br />
Mg<br />
Magnesium 100 Mg 650 1,74<br />
Nickel-Magnesium 15 Mg; 85 Ni 1050–1130 ca.6,1<br />
Ferronickel-<br />
Magnesium<br />
Ferrosilicium-<br />
Magnesium<br />
Ferrosilicium-<br />
Magnesium<br />
Ferrosilicium-<br />
Magnesium<br />
Calcium-Silicium-<br />
Magnesium<br />
15 Mg; 69 ni; 1050–1070 ca. 6,0<br />
15 Fe<br />
5 Mg; 47 Si; 45 Fe 950–1275 ca. 4,3<br />
10 Mg; 45 Si;<br />
42 Fe<br />
30 Mg; 55 Si;<br />
12 Fe<br />
10 Mg; 55 Si;<br />
39 Ca<br />
950–1245 ca. 3,8<br />
900–1000 ca. 2,5<br />
900–1100 ca. 2,2<br />
Mn<br />
Mangan, elektrolyt. 99,9 Mn ca. 1240 7,4 -18, 3±1<br />
Mangan 96 Mn; 3 Fe; 0,5 Si ca. 1230 ca. 7,8 -18, 3±1<br />
Ferromangan<br />
suraffiné<br />
85 Mn; 1,5 Si;<br />
13,5 Fe<br />
ca. 1240 ca. 7,3 -18, 3±1<br />
280
Gattieren und Behandeln<br />
Schmelzen 6<br />
Schmelzpunkte und -bereiche sowie Dichte und Abkühlziffern<br />
für verschiedene Metalle und Legierungen<br />
Metall/Legierung<br />
Ferromangan<br />
affiné<br />
Ferromangan<br />
carburé<br />
Richtzusammensetzung<br />
in %<br />
80 Mn; 1,5 Si; 1,5<br />
C; 17 Fe<br />
78 Mn; 1 Si; 7 C;<br />
14 Fe<br />
Schmelzpunkt/<br />
-bereich<br />
[°C]<br />
Dichte<br />
[g/cm 3 ]<br />
Abkühlziffer<br />
*)<br />
K<br />
1150–1190 ca. 7,4 -18, 7±2<br />
1070–1260 ca. 7,3<br />
Silico-Mangan 70 Mn; 20 Si; 1 C; 1130–1235 ca. 6,3 -18, 4±3<br />
8 Fe<br />
Silico-Mangan 63 Mn; 33 Si; 0,05 ca. 1275 -16, 9±2<br />
C; 3 Fe<br />
Mo<br />
Molybdän 100 Mo ca. 2620 10,2<br />
Ferromolybdän 70 Mo; 0,5 Si; 29 Fe 1800–1900 ca. 9,4 -10, 8±3<br />
Ferromolybdän 62 Mo; 1 Si; 36 Fe 1800–1900 ca. 9,0 -10, 8±3<br />
Ni<br />
Nickel 100 Ni 1454 8,9 -10, 3±1<br />
Ferronickel 51 Ni; 0,5 Co; 48 Fe ca. 1430 ca. 8,3<br />
Nickel-Bor 84 Ni; 15 B; 1 Fe 1020–1250 ca. 7,1<br />
Nickel-Magnesium 85 Ni; 15 Mg 1050–1130 ca. 6,1<br />
Nickel-Niob 42 Ni; 56 Nb; 1 Al;<br />
1 Fe<br />
1280–1360 ca. 8,8<br />
Nb<br />
Ferroniob<br />
Ferroniob-Tantal<br />
65 Nb; 1 Al; 1 Si;<br />
32 Fe<br />
63 Nb; 5,5 Ta; 2 Al;<br />
28 Fe<br />
1530–1580 ca. 8,1 -10, 7±3<br />
1530–1600 ca. 8,4<br />
P<br />
Ferrophosphor 24 P; 1 Si; 73 Fe 1250–1350 ca. 6,4<br />
Si<br />
Siliciummetall 99 Si 1410–1440 ca. 2,3 +17, 0±3<br />
Ferrosilicium 45 Si; 24 Fe 1215–1300 ca. 5,1 -10, 0±3<br />
Ferrosilicium 75 Si; 54 Fe 1210–1315 ca. 2,8 + 4, 9±3<br />
281
6 Schmelzen<br />
Gattieren und Behandeln<br />
282<br />
Schmelzpunkte und -bereiche sowie Dichte und Abkühlziffern<br />
für verschiedene Metalle und Legierungen<br />
Metall/Legierung<br />
Richtzusammensetzung<br />
in %<br />
Schmelzpunkt/<br />
-bereich<br />
[°C]<br />
Dichte<br />
[g/cm 3 ]<br />
Abkühlziffer<br />
*)<br />
K<br />
Ferrosilicium 90 Si; 9 Fe 1210–1380 ca. 2,4 +12, 4±3<br />
Ti<br />
Ferrotitan<br />
30 Ti; 4 Al; 3 Si;<br />
62 Fe 1315–1500 ca. 6,2 -16, 4±4<br />
Ferrotitan<br />
40 Ti; 6 Al; 2 Si; 1335–1480 ca. 5,9 -16, 3±4<br />
51 Fe<br />
Ferrotitan 70 Ti; 0,5 Al; 28 Fe 1070–1135 ca. 5,4 -12, 3±3<br />
Titan-Aluminium 10 Ti; 90 Al 665–1195 ca. 2,2<br />
Titan-Aluminium 60 Ti; 40 Al 1440–1470 ca. 3,9 -15, 7±3<br />
V<br />
Vanadium-Metall 99,8 V ca. 1900 ca. 6,1<br />
Ferrovanadium 60 V; 1,5 Al; 37 Fe 1550–1600 ca. 6,9 -18, 1±5<br />
Ferrovanadium 80 V; 1 Al; 1 Si; 1690–1770 ca. 6,4 -17, 7±5<br />
17 Fe<br />
Vanadium- 50 V; 49,5 Al 1450–1670 ca. 4,0<br />
Aluminium<br />
Vanadium- 85 V; 14,5 Al 1840–1860 ca. 5,2<br />
Aluminium<br />
W<br />
100 W ca. 3410 ca. 19,3<br />
Wolfram-Metall<br />
Ferro-Wolfram 80 W; 1 C; 17 Fe ca. 3410 ca. 15,4 -6, 5±3<br />
Melting Base 30 W; 1 C; 2 Cr;<br />
65 Fe<br />
Zr<br />
Ferrozirkon 85 Zr; 15 Fe 935–1000<br />
Kupfer-Zirkon 35 Zr; 65 Cu ca. 1115<br />
Kupfer-Zirkon 50 Zr; 50 Cu 890–900<br />
Ferrosilicium-Zirkon 38 Zr; 50 Si; 11 Fe 1250–1340 ca. 3,5<br />
*) Die Abkühlziffern geben die Temperaturänderungen in K an, die eine<br />
Stahlschmelze von 1600 °C erfährt, wenn 1 % einer Legierung oder eines<br />
Metalls dem Stahl zugegeben wird. Die Abkühlziffern sind anwendbar bei<br />
Zusätzen bis ca. 10 %.
Gattieren und Behandeln<br />
Schmelzen 6<br />
Übersicht der Aufkohlungsmittel für das elektrische Schmelzen [1], [5], [7]<br />
Aufkohlungsmittel Aschegehalt<br />
[%]<br />
Wassergehalt<br />
[%]<br />
Stickstoffgehalt<br />
[%]<br />
Wasserstoffgehalt<br />
[%]<br />
Schwefelgehalt<br />
[%]<br />
Flüchtige<br />
Bestandteile<br />
[%]<br />
Kohlenstoffgehalt<br />
[%]<br />
synthetischer Graphit 0,50 0,30 0,01 – 0,04 0,10 99,00 840<br />
Naturgraphit 11,00 0,70 0,02 – 0,10 1,00 87,30 –<br />
Elektrodengraphit 0,20 – < 0,1 < 0,1 0,05 < 0,2 99,20 –<br />
calcinierter Petrolkoks mit hohem<br />
Schwefelgehalt<br />
calcinierter Petrolkoks mit niedrigem<br />
Schwefelgehalt<br />
mittlere<br />
Schüttdichte<br />
[kg/m 3 ]<br />
0,40 0,40 0,60 0,15 1,50 0,30 98,90 770<br />
0,05 0,10 0,07 0,04 0,10 0,20 99,55 800<br />
getrockneter metallurgischer Koks 9,00 0,30 1,00 – 1,00 1,00 89,70 640<br />
Acethylenkoks<br />
Pechkoks 0,50 0,50 0,70 0,20 0,40 0,50 98,00 550<br />
verkokte Braunkohle 2,50 2,00 0,60 1,10 0,25 3,50 92,00 640<br />
Koksgruss 9,00 – 1,00 – 1,00 1,00 88,00 –<br />
Kohlenstoffpellets 0,10 0,10 0,50 – 0,70 1,00 98,80 –<br />
elektrisch calcinierter Anthrazit 4,00 0,20 0,40 – 0,25 0,25 95,50 900<br />
283
6 Schmelzen<br />
Gattieren und Behandeln<br />
Zusammensetzung einiger am Markt befindlicher Impfmittel<br />
Impfmittel Massengehalt in %, Rest Fe Sonstige<br />
Si Al Ca Ba Sr Zr Mn<br />
FeSi 45 DIN 17560<br />
FeSi 45 Mg<br />
FeSi 75<br />
FeSi 75 DIN 17560<br />
FeSi 75 DIN 17560<br />
FeSi 90 Mg<br />
FeSi 90 DIN 17560<br />
FeSi-Al<br />
FeSi-Ce<br />
FeSi-La<br />
FeSi-Mn-Zr<br />
FeSi-Mn-Zr-Ba<br />
FeSi75-Sr<br />
FeSi45-Sr<br />
FeSi45-Ti<br />
FeSi45-Graphit<br />
Cuprinoc<br />
Inobar<br />
Inoculoy<br />
SMZ<br />
42–48<br />
42–48<br />
73–79<br />
73–79<br />
73–79<br />
87–95<br />
87–95<br />
70<br />
45<br />
75<br />
60–65<br />
58<br />
75<br />
45–50<br />
45–50<br />
40–50<br />
14<br />
60<br />
60<br />
60–65<br />
max 1,5<br />
0,8<br />
1,0–2,0<br />
1,0–2,0<br />
max. 1,5<br />
1,5<br />
1,0–2,0<br />
4<br />
0,5<br />
1,5<br />
1,0–2,0<br />
3,0<br />