180 Stahl und Eisen. Eiperimcntelle Untersuchung des Kupolo/en-Schmclzprozesses. 33. Jahrg. Nr. 5."K ,Z eitnach BlasebeglimW i ruipressllngIn mmWSZahlentafel 7. E is e n p ro b e n .BczeiclinungO%Si Mn0/ /o %1 20' 390 A blaufkanal 3,50 1,82 0,08 0,626 0,1642 35' 480 3,55 1,97 0,07 0,626 0,1463 l'> 00' 590 1. A bstich. Anfang 3,38 2 ,0 1 0,50 0,630 0,1164 11> 00' 590 1. A bstich. E nde 3,30 1,99 0,51 0,665 0,1145 Ih 15' 590 A blaufkanal 3,30 2,18 0,61 0,708 0 ,1 1 2C 1>> 30' 590 2. Abstich. Anfang 3,31 1,98 0,54 0,690 0,1047 U> 30' 590 2, A bstich. M itte 3,39 2,07 0,53 0,656 0,0948 l'> 30' 590 2. A bstich. Ende 3,30 2,13 0,57 0,080 0,1049 11' 55' 640 3. Abstich 3,30 2 22 0 ,0 1 0,673 0,10410 2 li 0 0' 045 A blaufkanal 3,33 2^31 0,61 0,646 0,1161 1 2 li 25' 720 A bstich 3,38 2 ,1 0 0,58 0,690 0 ,1 1 212 21* 35' 700 A blaufkanal 3,30 2 07 0,62 0,693 0,08813 3h 0 0' 705 A bstich 3,32 2 I25 0,58 0,698 0 ,1 1 214 3h 15' 780 A blaufkanal 3,33 2,39 0 ,0 1 0,082 0 ,10 215 3>i 2 0' 790 A bstich 3,31 2,29 0,59 0,017 0,11610 3h 45' 820 A blaufkanal 3,29 2,44 0,63 0,682 0 ,1 1 03ii 50' 820 A bstich 3,31 2,25 0,59 0,700 0,11818 411 00' 0 A blaufkanal. L etzteEisen tropfen. 3,08 2,40 0,58 0,715 0,124M ittelw erte = 3,35 2,17 0,59 0,072 0,1153** 10' = letzto Gieht.Neben dera fliissigen Eisen erzeugte der Ofen1330 kg Schlacke = 5,22 % des Eisengewichts;am Ende, beim Entleeren des Ofens, enthielt er noch120 kg Koks.Wahrend der ganzen Schmelzdauer, die vierStunden wahrte, wurden dem Ofen alle 15 bis 20 MinutenEisenproben und alle 40 Minuten Schlackenprobenm it einem langsticligen, schmalen Loffelaus Schmiedeisen, der m it Lehm und Graphit ausgeschmiertwar, entnommen. Durch das vordereSchaulock am Vorherd konnte man m it diesera zumAblaufkanal zwischen Ofen und Yorherd reichen unddort dic Proben abfangen. Naturlich muBte der Windso lange abgestellt werden. In den Zahlentafeln 7und 8, in denen die Analysenergebnisse der EisenundSchlackenproben zusammengestellt sind, sind’ N r.Z eit nachBlascheginnWi d-spannuiigm m W.SP .%s%diese Proben m it „Ablaufkanal“,die Proben vonAbstich mit „Abstich“ bezeichnet.Uebersichtlicherlassen sich dic Analysenergebnisseauswertcn.wennman sie nach Art der Abb. 7und 8 in Schaubildformbringt.In der Zusammensetzungdes Eisens erleiden diestiirksten VerandcrungenimVerlauf des SchraelzensSilizium, Schwefel undKohlenstoff.Ein Blick auf den Verlaufder C-Linie der Abb. 7laBt erkennen, daB derK o h le n s t o f f g e h a lt desSchmelzgutes zu Beginndes Blasens eine geringeAnreicherung erfahrt, dieauf die groBe Menge Fiillkoks,die das herabtropfen-Erde Eisen zu durchlaufen hat, zuruckzufiihren ist.bleibt dann fiir den weiteren Verlauf des Schmelzens,etwa von der ersten Stunde ab, auf der gleichen Hohestelien und scheint nur am Ende beim Herunterschmelzender Ofensaule eine kleine EinbuBe zuZ ahlentafel 8. S c h la c k e n p r o b e n .erleiden. In letzterera Falle ist die Atmosphiire imOfen stark oxydiorend, in der ersten Stunde desSchmelzens dagegen, wie aus den friiheren Analysenhervorging, reduzierend.Der S iliz iu m g e h a lt des erfolgenden Eisensweist fiir die ganze Schmelzdauer eine allmahlicheZunahme auf. Aus Abb. 8 ergibt sich der Zusammenhangzwischen dieser Tatsache und der Schlackenzusammensetzung.In der ersten Stunde ist derSiliziumabbrand am groBten, durch anwesendenKalk im Fiillkoks werden etwa 37 % des SiliziumsBezoichnur.gAusschen SiOt0/.01 35' 480 AblaufkannlschwarzgrunlichF tO Al,O, CaO SIgO Mn 0 I>.0, s% % O.'/o0/% % %43,32 11,09 12,30 28.52 1,42 3,32 0,087 0,2972 1>> 15' 590 schwarz* 45,37 24,50 13,25 12,36 0,06 3,37 0,302 0,271braunlich3 2 h 0 0' 645 * ,, ,, 47,00 23,72 11,47 13.01 0,73 3,73 0,433 0,2584 2h 35' 700 „ ,, 48,21 21,35 1 1 ,6 8 14,76 0,78 3,52 0,346 0,2484 a 2h 45' 720 Abstich schwarz- 47,51 20,39 12,04 15,41 0,71 3,32 0,374 0,249braun - grunl.5 3h 15' 780 A blaufkanalschwarzbraunlich51,18 18,35 11,05 15,23 0,71 3,59 0,333 0,2346 3h 45' 820 ,, 50,66 17,59 12,76 16,10 0,80 3,10 0,311 0,2177 4t> 00'0 scliwarzbraun-griinl.62,35 15,45 8 ,1 1 10 ,0 1 0,70 2,91 0,229 0,241__ ______------ : ;M ittelw ert aus den Schlackenproben vom A blaufkanal ohne 4 a-— -- — Abłaufkanal— 47,62 19,43 12,09 16,76 0,85 3,45 0,312 0,254
39. Januar 19X3. ExpcriimnleUe Untersuchung des Kupolofen-Schmelzprozesses. Stahl und Eisen. 187verschlackt. Ist dann aber die Wirkung des Kalkgehaltsder Schlacke nicht mehr in dem MaBe yorhanden(da diese Schlacke nach dem Vorherd abgeflossenist), so zeigt sich eine Zunahme des Siliziumgehaltsim Eisen. Die Schlacke wird durch die Aufnahmedes Ofenfutters immer kieselsaurereicher. Indemselben MaBe blcibt das Silizium des Eisens vorder Oxydation bewahrt, am Ende des Schmelzensgehen nur noch 7 % vom Siliziumgehalt in dieSchlacke. Der mittlere Abbrand vom Siliziumbetragt 14% .Auf den M a n g a n g e h a lt des Eisens scheint derKalk im Fiillkoks in umgekehrtem Sinne einzu-allmahlich wieder zuruckzugehen. Dieser letztereUmstand hat seincn Grund (weil die Verhaltnisseim Ofen sich dann nur wenig (indem) wohl darin,daB die Fiillkokshóhe zuruckgeht, das Eisen nichtso friih schmilzt und die Tropfhohe abnimmt. Geradein letzterer yollzieht sich ja die starkę Oxvdation.Da dic gesamte Schlackenmenge 1330 kg betragtmit durchschnittlich 20,39 % FeO = 15,85 % Fe,so sind das im ganzen 210,81 kg Fe. Von diesen210,81 kg Fe sind abzuziehen:23,3 kg Fe aus dom Koks6,7 „ „ „ ,, Kalkstein30,0 kg Fo.Es sind also oxydiert zu FeO 180,81 kg Fe.Das ergibt einen mittleren Eisenabbrand von0,71 % Fe.Der P h o s p h o r g e h a lt des Eisens iindert sichwenig. Zwischen den beiden Teilen des Schmelzerzeugnisses,Eisen und Schlacke, besteht ein gewissesLosungsverhaltnis (von Juptner Teilungs-%70------------------ ---------r ~ — ------------------ ---------son a ch B /aseb eg innAbbildung 7. Zusammensetzung des Eisensim Verlauf der Blasezeit (vgl. Zahlentafel 7).wirken. Im Anfang schutzt der Kalk ais Base dasMangan vor der Oxydation. Dazu kommt dann diereduzierende Wirkung der Ofengase in dieser Schmelzperiode.In den ersten 3/i Stunden ist darum eingeringer Abbrand von 3,5 % des Mangans feststellbar,aber mit abnehmendem Kalkgehalt in der Schlackeund steigendem Kohlensiiurcgehalt der Gase vcrbrenntmehr Mangan. Im weiteren Verlauf des Schmelzensbeobachtet man einen Verlust von durchschnittlich22 % Mangan. Der Mangangehalt der Schlacke istziemlich gleichbleibend.Aus dem Zug dor FcO-Linie geht hervor, daB dieVerhaltnisse beim E ise n ahnlich liegen wie beimMangan. Im Anfang, in der reduzierenden Atrnospliiire,ist der Verlust des Eisens durch Oxydationgering. Mit dem Verschwinden des hohen Kalkgehaltsin der Schlacke und bei den immer kohlensaurereicherenGasen nimmt der Abbrand zu, umnach */, Stunden im weiteren Yerlauf des SchmelzensAbbildung 8. Zusammensetzung der Schlackeim Verlauf dor Blasezeit (vgl. Zahlentafel 8).koeffizient genannt*) fiir Phosphor. Ist dio Schlackeohne Phosphorgehalt, so verbrennt ein Teil desPhosphors im Eisen. Ist das Eisen gegenuber einemhohen Phosphorgehalt dir Schlacke noch nicht mitPhosphor gesiittigt, so nimmt es diesen aus derSchlacke auf. Im vorliegenden Schmelzgang muB sichdie phosphorarme Schlacke zunachst mit P 20 5 sattigen,darum crfolgt im Anfang ein Phosphorabbrandvon etwa 3 %. Im spateren Yerlauf des Schmelzensdeckt ein geringer Abbrand von Phosphor denP.Os-Gehalt der Schlacke. Wenn der Phosphorgehaltdesgcschmolzenen Eisens einige Hundertstel Prozentmehr aufweist ais das Eisen der Gattierung, so liegtdies an dem Yerlust des Eisengewichts durch denAbbrand der ubrigen Elemente.Die S c h w e fe la u fn a h m e des Eisens aus demKoks laBt sich durch Kalkzuschlag verringern.* .luptner, Grundziige der Siderologie 1904, Bd. 3,S. 122.