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24. Februar 1909. Das Kupolofenfutter. Stahl und Eisen. 281 wäre es nicht schwierig, ein entsprechend halt bares Material zu finden. Reiner Quarz z. B. beginnt bei einer Temperatur von 1830° weich zu werden, ein Tonerdesilikat (2,5 SiO 2 . Alg O3) mit 59,5 °/o SiO, und 40,5% Al erweicht nach Boudouard bei 1810° C.* Ein aus solchen Materialien hergestelltes Ofenfutter würde zweifellos der Temperatur in der Schmelzzone gut widerstehen, wenn dasselbe nicht gleichzeitig der chemischen Wirkung der flüssigen Schlacke unterworfen wäre. Um die letztere möglichst zu schwächen, müssen wir nicht nur ein feuerfestes, sondern auch ein mit Rücksicht auf die Schlackenbeschaffenheit ent sprechend zusammengesetztes Material verwenden. Die Kupolofenschlacke bildet sich aus der Koksasche, aus dem Roheisenabbrand im engeren Sinne,** aus den Zuschlägen, den sandigen Ver unreinigungen des gegichteten Roheisens, und endlich aus dem teilweise geschmolzenen Ofen- tutter. Die chemische Zusammensetzung ' der Endschlacke wird somit von der chemischen Zusammensetzung und dem Mengenverhältnis der angeführten Bestandteile abhängen. In sonst gleichen Verhältnissen wird sich die chemische Zusammensetzung der Endschlacke mit der Menge des verwendeten Zuschlagskalksteins ändern. Folgende Zahlentafel 1 gibt einige Beispiele für die chemische Zusammensetzung der Kupol ofenschlacken: Zahlentafel 1. Ledebur: Handbuch d. Eisen- u. Stahlgießerei 3.AuH. (1901) S. 151. „Stahl und Eisen“ + 1904 S. 30 Aus der Praxis I II III IV v VI SiOj . . 56,04 46,7 60,60 48,80 40,00 58,60 Al Os . . 11,55 9,3 9,83 6,46 18,30 7,56 FeO . . 15,34 7,36 18,51 15,43 7,50 8,90 MnO . . 4,02 2,79 5,25 6,97 9,10 6,57 CaO . . 9,73 31,44 5,20 21,60 23,10 17,80 MgO . . 0,51 0,15 — — - 0,50 0,20 8. . . . 0,17 0,40 0,45 0,81 0,45 0,31 Ca . • • 0,21 0,50 — — — — P:Os . . — — — — 0,73 0,43 Silizie- rungsstufe 2,31 1,58 2,81 1,82 1,10 — Bei der Schlacke III beträgt das Verhältnis des Sauerstoffes der Kieselsäure zum Sauerstoffe der Basen 2,81, bei der Schlacke V beträgt dieses Verhältnis nur 1,1. Es ist klar, daß bei so verschieden zusammengesetzten Schlacken * „Fromme’s Montanistischer Kalender 1907“ Seite 166. ** Abbrand im engeren Sinne ist der Abbrand an Silizium, Mangan, Kohlenstoff und Eisen des Roh eisens. + III bei 3,30/Kalksteinzuschlag vom Koksgewicht. IV „ 3,00/0 nicht ein und dasselbe feuerfeste Material ver wendet werden darf. Man möchte — nach der Analyse der Endschlacke zu urteilen — wohl glauben, daß im ersten Falle ausgesprochen saures, im zweiten Falle ein Schamottefutter verwendet werden sollte; im folgenden wird der Nachweis versucht werden, daß diese Auf fassung nicht richtig ist Es geht nicht an, aus der chemischen Zusammensetzung der „End schlacke“, die ja einen Teil des Ofenfutters ent hält, auf die erforderliche Beschaffenheit des zu verwendenden feuerfesten Materials zu schließen. Nur die chemische Zusammensetzung der sich aus Koksasche, Roheisenabbrand, Kalkstein und den sandigen Verunreinigungen des Roheisens bildenden „Anfangsschlacke“ kann einen sicheren Fingerzeig geben, welche chemische Zusammen setzung das Ofenfutter haben soll, um sich gegen die flüssige Schlacke möglichst gleichgültig zu verhalten. Folgendes aus der Kupolofenpraxis entnommene Beispiel wird dies näher aufklären. Die chemische Zusammensetzung der schlacken bildenden Bestandteile sei folgende (siehe Zahlen tafel 2 S. 282). Der chemische Roheisenabbrand beträgt 0,85 % und setzt sich wie folgt zusammen: 0,35 °/o Si, welches 0,744 SiO: entspricht, 0,30 „ Mn „ 0,387 MnO „ 0,20 „ Fe » 0,257 FeO » Die Koksgicht beträgt 8 kg auf 100 kg Einsatz (Koks mit 12 % Asche). Der Kalk steinzuschlag sei mit 2 5 °/o des Koksgewichtes, d. i. mit 8 X 0,25 = 2 kg auf 100 kg Einsatz in Rechnung gestellt. Die chemische Zusammen setzung der aus Koksasche, Kalkstein und Ab brand entstehenden „Anfangsschlacke“ soll in der folgenden Zahlentafel 3 berechnet und den Er gebnissen der Analyse der dazugehörigen „End schlacken“ gegenübergestellt werden. Wie wir sehen, ist der Unterschied zwischen der berechneten Zusammensetzung der Anfangs schlacke und den Ergebnissen der Analyse der End- schlacken sehr bedeutend. Während nämlich der Kieselsäuregehalt der Anfangsschlacke 34,53 °/o beträgt, enthält die Endschlacke bei Schamotte futter 40 °/o Kieselsäure, bei ausgesprochen saurem (Quarz-) Futter 58,6 %. Der Unter schied zwischen der Anfangs- und Endschlacke erklärt sich aus dem Umstande, daß die Anfangs schlacke einen Teil des Ofenfutters aufgenommen und infolgedessen ihre chemische Zusammen setzung geändert hatte. Es fragt sich nun, wie viel von dem Schamottefutter und wieviel von dem Quarzfutter in die Schlacke übergegangen ist? Es läßt sich dies in folgender Weise be rechnen: Bekannt ist der Kieselsäuregehalt der Anfangsschlacke 34,53 °/o, die auf 100 kg Roh eiseneinsatz entfallende Menge der Anfangs schlacke 3,4 kg, der Kieselsäuregehalt des Schamottefutters 54°/o und der Endschlacke VIII.29 31