Stahl und Eisen, Jg. 48, Heft 36

S T A H L U N D E I S E N

Z E I T S C H R I F T F Ü R D A S D E U T S C H E E I S E N H Ü T T E N W E S E N

H e r a u s g e g e b e n v o m V e r e i n d e u t s c h e r E i s e n h ü t t e n l e u t e

G e l e i t e t v o n D r . - I n g . D r . m o n t . E h . O . P e t e r s e n

unter verantw ortlicher Mitarbeit von Dr. JAN . Reichert und Dr. M. Schlenker für den wirtschaftlichen Teil

HEFT 36 6. SEPTEM B ER 1928 48. J A H R G A N G

Die A bhängigkeit des Frischvorganges in der T h om asbirne vom T em peraturverlauf.

Von R u d o lf F r e r ic h in Dortmund.

[ B e r i c h t N r . 1 4 7 d e s S t a h l w e r k s a u s s c h u s s e s d e s V e r e i n s d e u t s c h e r E i s e n h ü t t e n l e u t e * ) . ]

(Anlaß zu den Untersuchungen und Beobachtungen aus der Praxis. Durchführung der Untersuchungen. Beschreibung einer selbsttätig aufzeichnenden Temperaturmeßeinrichtung. Vorversuche. Untersuchungen über den Einfluß der Roheisenzusammensetzung, Wind­

führung und Badhöhe auf den Temperaturverlauf . Endtemperatur. Chargenverlauf bei verschiedenen Temperaturen. Eisenverschlackung.

Ergebnisse und Folgerungen für den praktischen Betrieb.)

D as Thomas-Verfahren erfordert bekanntermaßen ein Roheisen, dessen Zusammensetzung an ganz be­

stimmte Grenzen gebunden ist, wenn das Verfahren wirt­

schaftlich und technisch einwandfrei durchgeführt werden solL Aber nicht allein die Roheisenanalyse ist für den Verlauf des Frischvorganges ausschlaggebend, die physikalische Beschaffenheit des Roheisens, d. h. die Temperatur zu Beginn und am Ende des Frischvorganges ist, worauf in den letzten Jahren verschiedentlich hingewiesen wurde1), von gleich großer Bedeutung. Eine Vernachlässigung eines der beiden Faktoren zieht in jedem Falle einen wirtschaftlichen Mißerfolg nach sich.

Es wurden nun selbst unter Innehaltung dieser für die Durchführung des Verfahrens unbedingt notwendigen Be­

dingungen wiederholt Fehlergebnisse beobachtet. Trotz gleicher Roheisenanalyse, Konverterbeschaffenheit, Kalk­

menge und auch sonst, soweit feststellbar, gleichen Verhält­

nissen, insbesondere auch praktisch gleicher Zusammen­

setzung des fertigen Stahles, war der Erfolg des Blasvor­

ganges, d. h. die Eigenschaften des Stahles, verschieden.

Einzelne Chargen zeigten geringe Kerbzähigkeit. Auffällig war ferner die Erscheinung, daß der Eisengehalt der Schlacke bei gleichem Phosphorgehalt des Stahles vor der Des­

oxydation in den Grenzen von 7 bis 12 % schwankte. Der erhöhte Eisengehalt ließ sich bei diesen Chargen auf keinen Fall auf ein tatsächliches Ueberblasen zurückführen.

Es lag danach die Annahme nahe, daß der Verlauf des Frischvorganges trotz scheinbar gleicher Verhältnisse doch unterschiedlich war. Für ein Roheisen bestimmter Zusam­

mensetzung würde es demnach unter Innehaltung der erfor­

derlichen Anfangs- und Endtemperatur nur einen ganz bestimmten günstigsten Frischverlauf geben, um das best- erreichbare Erzeugnis zu gewinnen. Mit dem jeweiligen Frischvorgang ist aber der Temperaturverlauf beim Blasen eng verbunden. Für die Güte des Stahles kann es

* ) ^ r . ' S n g . - D i s s e r t a t i o n R . F r e r i c h , B r a u n s c h w e i g 1 9 2 7 . — S o n d e r d r u c k e d e s B e r i c h t s s i n d v o m V e r l a g S t a h l e i s e n m . b . H . , D ü s s e l d o r f , z u b e z i e h e n .

f t V g l . h i e r z u S t . u . E . 4 1 ( 1 9 2 1 ) S . 1 2 8 5 / 9 7 ; B e r . S t a h l w . - A u s s c h . V . d . E i s e n h . N r . 8 5 ( 1 9 2 4 ) u . N r . 1 0 9 ( 1 9 2 6 ) ; z u b e z i e h e n v o m V e r l a g S t a h l e i s e n m . b . H . , D ü s s e l d o r f .

X X X V I . . ,

deshalb nicht gleichgültig sein, in welcher Weise das zwischen Anfangs- und Endtemperatur liegende Temperaturgebiet durchlaufen wird. Es war zu erwarten, daß eine Verschie­

denheit dieser Temperaturkurve auf die während des Frisch­

vorganges stattfindenden Reaktionen einen verschiedenen Einfluß ausübte, der in dem Endergebnis, eben der Be­

schaffenheit des fertigen Stahles, zum Ausdruck kommen mußte. Die Aufgabe vorliegender Arbeit sollte es deshalb sein, den Temperaturverlauf beim Thomas-Frischverfahren zu erforschen, um Schlüsse aus dem verschiedenen Verlauf der Temperaturkurven auf die Art des Frischvorganges und des erblasenen Stahles ziehen zu können. Hierzu war es notwendig, den gewöhnlichen Temperaturanstieg in der Thomasbime zu ermitteln und, soweit möglich, bei ver­

schiedenem Temperaturverlauf die beeinflussenden Fak­

toren zu erfassen. Durch spätere planmäßige Versuche sollte dann festgestellt werden, ob die vermuteten Umstände für den beobachteten Einfluß wirklich maßgebend sind und ob die erhaltenen Temperaturkurven sich willkürlich wieder einstellen ließen. Nach Klarstellung dieser Verhältnisse blieb als letzte Aufgabe, durch entsprechend geleitete Ver­

suche die für das Verfahren und das Enderzeugnis günstigste Temperaturanstiegkurve zu ermitteln.

D u r c h f ü h r u n g d e r U n t e r s u c h u n g e n .

T em p er a tu r m e ssu n g .

Für die Temperaturmessung wurde ein Gesamtstrah­

lungspyrometer, ein Ardometer von Siemens & Halske, benutzt*). Der störungsfreien Messung standen naturgemäß zunächst eine Reihe von Schwierigkeiten entgegen, deren Beseitigung in befriedigender Weise durch folgende Anord­

nung ermöglicht wurde3). Das Ardometer befand sich in einem mit Asbestpappe ausgekleideten, von der Rückseite zugänglichen Meßhäuschen aus starkem Eisenblech, das auf der etwa 6 m oberhalb der Bimenmündung gelegenen Schrottbühne errichtet wurde und sich an den Kamin

s ) D i e U n t e r s u c h u n g e n d e r v o r l i e g e n d e n A r b e i t w u r d e n i m T h o m a s s t a h l w e r k d e r D o r t m u n d e r U n i o n d u r c h g e f ü h r t . D i e v e r w a n d t e A p p a r a t u r z u r T e m p e r a t u r m e s s u n g w u r d e v o n H e r r n O b e r i n g e n i e u r G a b r i e l v o n d e r F i r m a S i e m e n s & H a l s k e , B e r l i n , e n t w o r f e n u n d e r b a u t .

3) D . R . P . N r . 3 9 2 5 7 1 .

1 2 3 3

1234 Stahl und Eisen. A b h ä n g ig k e it d es F r isc h v o rg a n g e s i n d er T h o m a s b ir n e v o m T e m p e r a tu r v e r la u f. 48. Jahrg. Nr. 36.

'A rdom eter

A bbildung 1.

Schem atische D arstellung der A nordnung des A rdom eters oberhalb des K onverters.

a n le h n te (A b b . 1). D a s M e ß h ä u sc h e n b e sa ß e in e n erk er- a r tig e n V o r sp r u n g , a u s d e m e in S ta h lr o h r h e r a u sr a g te . In d a s E n d e d e s R o h r e s im In n e r n d e s M e ß h ä u sc h e n s w a r d a s A r d o m e te r m it B a jo n e ttv e r s c h lu ß e in g e s e tz t. D a s S ta h lr o h r m it A r d o m e te r w a r a u f d ie M ü n d u n g d er B ir n e d e r a r t g e r ic h te t, d aß v o n d er L in s e d e s A r d o m e te r s n u r d a s im In n e r n d er B ir n e w ir b e ln d e B a d a n v is ie r t w u r d e . U m d ie B ir n e b e i je d e r C h arge in d ie se lb e S te llu n g b r in g e n zu k ö n n e n , w a r a n ih rer W e lle e in e S c h a ltv o r r ic h tu n g a n g e ­ b r a c h t, d ie im g e g e b e n e n F a lle e in e r o te L a m p e a m S ta n d e d e s B ir n e n ste u e r e r s a u fle u c h te n lie ß .

D a s M e ß h ä u sc h e n e n t h ie lt a u ß e r d e m n a c h a lle n R ic h ­ t u n g e n d r e h b a r e n u n d f e s t - k le m m b a r e n H a lte r d e s A r­

d o m e te r sta h lr o h r e s d ie A n ­ s c h lü s se fü r d ie e le k tr isc h e F e r n le itu n g z u m M e ß z im m e r u n d d ie H ä h n e fü r e in e P r e ß ­ lu ft le it u n g , d eren P r e ß lu ft m it 4 a tü n u r d ie L in s e d es A r d o ­ m e te r s v o r S ta u b u n d F la m ­ m e n u n d b e so n d e r s v o r d em A u s w u r f d er B ir n e in fo lg e n d e r W e is e s c h ü t z t e . U n te r h a lb d e s M e ß h ä u sc h e n e r k e r s b e fa n d sic h z u n ä c h s t e in e a u f d a s S ta h lr o h r d e s A r d o m e te r s a u f­

g e s c h o b e n e D ü s e , a u s d er e in ä u ß e r s t k r ä ftig e r P r e ß lu ft­

str a h l q u er d u r c h d ie V isie r ­ r ic h tu n g d e s A r d o m e te r s b lie s. D ie s e r P r e ß lu fts tr a h l d ie n te d a z u , A u sw u r fte ilc h e n d er B ir n e b e is e it e z u sc h le u d e r n . W e ite r h in w u r d e d u rch e in e n sc h r ä g a n g e s c h w e iß te n S tu t z e n d e m A r d o m e te r sta h lr o h r s e lb s t e in sc h w ä c h e r e r P r e ß lu f t ­ str a h l zu r F e r n h a ltu n g d e s S ta u b e s z u g e fü h r t. E in e d r itte P r e ß lu ftle itu n g b e sp ü lte k u p fe r n e K ü h lr ip p e n d e s S ta h l­

ro h r e s, in w e lc h e s d a s A r d o m e te r e in g e s e tz t w a r , so w ie d a s In s tr u m e n t s e lb s t, u m e in e r z u s t a r k e n E r w ä r m u n g v o r z u ­ b e u g e n . D a s A r d o m e te r w a r m itt e ls e in er e le k tr is c h e n F e r n ­ le it u n g m it e in e m r e g istr ie r e n d e n M illiv o ltm e te r v e r b u n d e n , so d a ß n a c h e in e r e in m a lig e n E in s te llu n g d er je w e ilig e T e m p e r a tu r a n stie g in d er B ir n e b e i d e n e in z e ln e n S c h m e lz e n u n m itte lb a r w ä h r e n d d es F r isc h v o r g a n g e s a u fg e z e ic h n e t w u rd e.

D ie M e ß e in r ic h tu n g z u r V e r fo lg u n g d er D r u c k s c h w a n ­ k u n g e n d e s d e r B ir n e z u g e fü h r te n W in d e s w a r u n m itte lb a r a n d er B ir n e a n g e s c h lo s s e n . E in e R o h r v e r b in d u n g fü h r te v o n d o r t z u e in e m 2 m h o h e n B e h ä lte r , d er z u m A u sg le ic h d e r v o n d er M a sc h in e h e r r ü h r e n d e n S tö ß e in d er W in d ­ l e it u n g d ie n te . O b erh a lb d e s B e h ä lte r s , d u rch e in e k u r z e L e it u n g m it ih m v e r b u n d e n , b e fa n d sic h e in e le k tr isc h e r D r u c k fe r n g e b e r , d e ss e n A n g a b e n w ie d e r u m s e lb s tt ä t ig ä u fg e z e ic h n e t w u r d e n .

D u r c h d ie se A n o r d n u n g k o n n te w ä h r e n d d e s F r is c h ­ v o r g a n g e s g le ic h z e itig d er T e m p e r a tu r a n s tie g in d er B ir n e u n d d e r W in d d r u c k s e lb s t t ä t ig g e m e s s e n w e r d e n .

Z ur B e u r te ilu n g d er m it d ie se r M e ß e in r ic h tu n g a u f­

g e n o m m e n e n T e m p e r a tu r k u r v e n se i z u n ä c h s t d a r a u f h in ­ g e w ie s e n , w e lc h e U n v o llk o m m e n h e ite n d e m b e sc h r ie b e n e n M e ß v e r fa h r e n n o c h a n h a fte n u n d in w ie w e it d ie T e m p e r a tu r ­ k u r v e n a u s w e r tu n g s b e r e c h tig t s in d . D ie B e s e it ig u n g d iese r N a c h t e ile b le ib t w e ite r e n A r b e ite n V o rb eh a lten .

V o n b e so n d e r e r B e d e u t u n g fü r d ie M e s su n g w a r d ie g e n a u e E in s te llu n g d er B ir n e u n d d e s V isie r r o h r e s d e s A r d o ­ m e te r s . D a b e k a n n tlic h d a s A r d o m e te r d ie T e m p e r a tu r

e in e r K r e is flä c h e im M itte l a n z e ig t , so w ir d d ie M essu n g u n g e n a u , so b a ld d ie A r d o m e te r k r e isflä c h e n ic h t v ö llig in d er z u m e ss e n d e n F lä c h e lie g t . S tö r e n d n a c h d ie se r R ic h tu n g m a c h te sic h d e r M ü n d u n g s a n sa tz d er B ir n e b em erk b a r. B ei stä r k e r e m A n s a t z k a n n d ie O e f fn u n g so k le in w e r d e n , d aß der V isie r k e g e l n ic h t m e h r fr e i h in d u r c h t r it t, e in T e il d e s schw arzen M ü n d u n g sr a n d e s in d ie A r d o m e te r flä c h e r a g t u n d d a n n n a tu r­

g e m ä ß d ie T e m p e r a tu r z u t ie f g e m e s s e n w ir d . E in e A u s­

w e r tu n g b z w . e n tsp r e c h e n d e K o r r e k tu r i s t d a n n u n m ö g lich . D ie s e s o m it f ü r d ie M e s su n g e n e r fo r d e r lic h e w e it e B irn en ­ m ü n d u n g lie ß sic h a b e r a u s B e tr ie b s r ü c k s ic h te n n ic h t im m er h e r s te ile n . D a d ie V e r e n g u n g j e d o c h w ä h r e n d e in e r Charge p r a k tis c h g le ic h b le ib t, so k o n n te in d ie se n F ä lle n d ie erhal­

t e n e K u r v e w e n ig s t e n s ih r e m V e r la u f n a c h b e w e r t e t w erden.

D u r c h d ie B ir n e n a b g a s e s e lb s t w u r d e d ie M essu n g nur u n b e d e u te n d b e e in t r ä c h tig t . W e n n a u c h d ie A b g a se , vor a lle m w a h r e n d d er E n t k o h lu n g , v o n d e r B irn en b ü h n e g e s e h e n m it w e iß le u c h te n d e r F la m m e v e r b r e n n e n u n d schein ­ b a r u n d u r c h s ic h tig sin d , so e r s c h e in e n d ie A b g a se vom M e ß h ä u sc h e n b e t r a c h te t v o llk o m m e n k la r u n d d u rch sich tig o h n e je d e F ä r b u n g . E n ts p r e c h e n d e L a b o r a to r iu m sv e r su c h e lie ß e n e b e n fa lls e in e B e e in t r ä c h t ig u n g n ic h t erkennen.

S e lb s t d e r E in flu ß d e r g e g e n E n d e d e s C h argen verlau fs sic h e n t w ic k e ln d e n b r a u n e n E is e n o x y d d ä m p f e w a r nur g e r in g . W ie v ie l a lle r d in g s v o n d e r B ir n e n s tr a h lu n g durch d ie se R a u c h b ild u n g a b so r b ie r t w u r d e , lie ß sic h ziffernm äß ig n ic h t fe s t s t e lle n .

B e i e in er E r m it tlu n g d e r w a h r e n T e m p e r a tu r au s den a n g e z e ig te n W e r t e n h ä t t e fe r n e r b e r ü c k s ic h t ig t werden m ü s se n , d a ß d a s In n e r e d e r B ir n e n ic h t a ls v o llk o m m en o p tis c h sc h w a r z e r K ö r p e r a n z u sp r e c h e n w a r , u n d daß die M e ß a n la g e s e lb s t e in e K o r r e k tu r n a tu r g e m ä ß erforderte.

V o n e in e r K o r r e k tu r d e r W e r te w u r d e j e d o c h b e i der vor­

lie g e n d e n A r b e it A b s t a n d g e n o m m e n . Z u m V e r g le ic h sind a b er in d e n D ia g r a m m e n d ie j e w e ils z u B e g in n u n d am E n d e d e s F r is c h v o r g a n g e s b e im E in k ip p e n b z w . A us­

s c h ü t t e n a u s d e m K o n v e r te r d u r c h e in H o lb o r n -K u r lb a u m - P y r o m e te r e r m itt e lt e n , a lso n ic h t k o r r ig ie r te n T em p eratu ren e in g e tr a g e n . D ie e r h a lte n e n T e m p e r a tu r k u r v e n w a ren aus d ie se n G r ü n d e n n u r n a c h ih r e m v e r s c h ie d e n e n V erlauf, d. h . n a c h d e r A r t d e s v e r s c h ie d e n sc h n e lle n A n stie g e s der T e m p e r a tu r in d e n e in z e ln e n B la s a b s c h n it t e n , m it d e n auf d a s B a d h ie r a u s r ü c k w ir k e n d e n E in f lü s s e n au szu w e rten u n d z u v e r g le ic h e n .

V o r v e r s u c h e .

B e i d e n z u n ä c h s t v o r g e n o m m e n e n V o r v e r su c h e n zur E r p r o b u n g d er M e ß a n la g e w u r d e n z u g le ic h T e m p era tu r­

k u r v e n u n d W in d d r u c k k u r v e n a u fg e n o m m e n . D ie s e Vor­

v e r s u c h e w u r d e n zu v e r s c h ie d e n e n Z e ite n v o r g e n o m m e n , u m m ö g lic h s t v ie le im L a u fe d e s n o r m a le n B e trieb es e in t r e te n d e F ä lle z u e r fa ss e n . B e i e in e r v e r g le ic h e n d e n Z u s a m m e n ste llu n g d er T e m p e r a tu r k u r v e n m it d e n zu ­ g e h ö r ig e n W in d d r u c k k u r v e n u n te r B e r ü c k s ic h tig u n g der B a d h ö h e lie ß e n sic h A b h ä n g ig k e it e n d er b e id e n K u r v e n v o n ­ e in a n d e r e r k e n n e n .

B le ib t d er W in d d r u c k v o n A n fa n g b is z u E n d e des F r is c h v o r g a n g e s g le ic h , so t r i t t in d e r T e m p e r a tu r k u r v e d e u tlic h d er E in flu ß d er v e r s c h ie d e n e n V e r b r e n n u n g sw ä r m e n d e r e in z e ln e n R o h e is e n b e g le it e le m e n te in d ie E r sc h e in u n g . Zu B e g in n , w ä h r e n d d er S iliz iu m v e r b r e n n u n g , z e ig t sic h ein s tä r k e r e r A n s t ie g d e r T e m p e r a tu r a ls b e i d e r sp ä te r ein ­ s e tz e n d e n K o h le n s to ffv e r b r e n n u n g , u n d m it d e m E in s e tz e n d er P h o s p h o r v e r b r e n n u n g lä ß t sic h d a n n w ie d e r e in e b e so n ­ d ers s ta r k e Z u n a h m e b e o b a c h te n . D ie in d e n D ia g r a m m e n g e s tr ic h e lt g e z e ic h n e te se n k r e c h te L in ie b e d e u t e t d a s E n d e

6. September 1928. Abhängigkeit des Frischvorganges in der Thomasbirne vom Temperaturverlauf. Stahl und Eisen. 1235

der K o h len sto ffv g rb ren n u n g . D ie s e r Z e itp u n k t i s t in d e m w eiteren V erlau f d er A r b e it m it „ U e b e r g a n g “ b e z e ic h n e t.

D iese „n o rm a le“ T e m p e r a tu r k u r v e e r s c h e in t a b e r d u r c h a u s n ich t im m er. A b b . 2 a z e ig t d ie „ n o r m a le “ T e m p e r a tu r ­ kurve. D ie K u r v e in A b b . 2 b d a g e g e n w e is t e in e n g a n z anderen V erlauf a u f, sie i s t la n g g e s t r e c k t u n d in sb e s o n d e r e ist der stärk ere A n s t ie g z u B e g in n n ic h t v o r h a n d e n . E s w ar n un fe s tz u ste lle n , d a ß d ie K u r v e d er A b b . 2 a m it ih r e m norm alen V erlau f in e in e r a lt e n B ir n e m it g e r in g e r B a d h ö h e erhalten w u rd e, d ie K u r v e in A b b . 2 b d a g e g e n i n e in er neueren B irn e, a lso b e i g r o ß e r B a d h ö h e . J e d o c h i s t in d e n v e r ­ schiedenen B a d h ö h e n n ic h t u n m it te lb a r d er G ru n d fü r d en v e r ­ schiedenartigen T e m p e r a tu r v e r la u f z u e r b lic k e n . D ie B a d ­ höhen b e e in flu sse n v ie lm e h r d e n W in d d r u c k u n d d ie se d e n T em p eratu rverlau f. D a s F e h le n d e s T e m p e r a tu r a n stie g e s zu B eginn der C harge K r. 2 5 0 0 4 (A b b . 2 b ) i s t z w e ife llo s d a r a u f zurückzuführen, d a ß d ie a n fa n g s je Z e ite in h e it z u g e fü h r te W indm enge g erin g i s t u n d d ie s e e r st a llm ä h lic h z u n im m t.

d ie W in d fü h r u n g . Z u d ie s e m Z w e c k e w u r d e d er W in d d r u c k b e i d ie s e n C h a rg en w ä h r e n d d er g a n z e n B la s e d a u e r a u f g le ic h e r H ö h e g e h a lte n . U n te r s c h ie d e in d e r R o h e is e n ­ z u s a m m e n s e tz u n g w u r d e n d a d u r c h z u e r r e ic h e n v e r s u c h t, d a ß d ie V e r su c h sc h a r g e n in g e w is s e n z e it lic h e n A b s tä n d e n v o n e in a n d e r V erb la sen w u r d e n . L e id e r — i n d ie s e m F a ll e — w a r j e d o c h d a s R o h e is e n , d a s d e r H o c h o f e n w ä h r e n d d er V e r s u c h s z e it lie fe r te , z ie m lic h g le ic h m ä ß ig ; d ie g r ö ß te n S c h w a n k u n g e n b e tr u g e n 3 ,3 5 b is 3 ,8 4 % C, 0 ,2 2 b is 0 ,3 4 % S i, 1 ,1 4 b is 1 ,6 9 % M n, so d aß a lso se h r g r o ß e U n te r s c h ie d e n ic h t e r r e ic h t w u r d e n . I n A b b . 3 s in d d ie E r g e b n is se v o n d r e i V e r su c h sc h a r g e n m it e t w a g le ic h e r W in d fü h r u n g w ie d e r ­ g e g e b e n . Z a h le n ta fe l 1 e n t h ä lt d ie z u d ie se n C h a rg en g e h ö r e n ­ d e n A n a ly s e n . M a n e r k e n n t b e i a lle n T e m p e r a tu r k u r v e n d e n d u r c h d ie c h e m isc h e Z u s a m m e n se tz u n g d e s R o h e is e n s b e d in g te n „ n o r m a le n “ G r u n d k u r v e n z u g , w ie er e in g a n g s b e sc h r ie b e n is t . D e r v e r s c h ie d e n e S iliz iu m g e h a lt b r in g t je d o c h in d e n B e g in n d e s F r is c h v o r g a n g e s d e u tlic h e U n t e r ­ s c h ie d e h in e in . M it h ö h e r e m S iliz iu m g e h a lt s t e ig t d ie T e m p e r a tu r k u r v e ste ile r a n . B e so n d e r s a u g e n fä llig t r it t

Z e it i/J Z77//7

A bbildung 3a, b und c. V erlauf der B adtem peratur beim B lasen m it gleichm äßigem W inddruck u n d verschiedener chem ischer Zu­

sam m ensetzung des R oheisens. ° = m it H olbom -K urlbaum - PjT om eter gem essene T em peraturen (unkorrigiert).

Z eit irr min

Abbildung 2a und b. V erlauf der B adtem peratur bei den Vorversuchen beim B lasen m it gleichm äßigem (a) und m it verändertemW inddruck (b). ° = m it H olbom -K urlbaum -

Pyrometer gem essene T em peraturen (unkorrigiert).

a j Charge Nr. 79399 ßadhöhe- 790mm

7/J Charge Nr. 29007 ßac/höhe- 700mm

1

ajChargeNr 77279 CJ Charge Nr. 79790

H a u p t v e r s u c h e .

D a sich b e i d e n V o r v e r su c h e n a u ß e r d e n b e id e n sc h o n b eschriebenen A r te n d e s T e m p e r a tu r a n s tie g e s a u c h ein e g an ze R e ih e n o c h a n d e r s g e a r t e t e r T e m p e r a tu r a n stie g e b eob ach ten lie ß , e r g a b e n sic h f ü r d ie H a u p tv e r s u c h e n ach steh en d e F r a g e n :

a) Ist der E in flu ß v e r s c h ie d e n e r c h e m isc h e r Z u s a m m e n ­ se tzu n g en d e s R o h e is e n s i n d e r T e m p e r a tu r k u r v e zu erk en n en ?

b) L ä ß t sic h d er T e m p e r a tu r v e r la u f d u r c h d ie W in d ­ fü h ru n g b e lie b ig b e e in flu s s e n ?

c) S p ielt d ie B a d h ö h e — a b g e s e h e n v o n ih r e m E in flu ß a uf d ie W in d fü h r u n g — a u c h u n m it te lb a r fü r d e n T e m p e r a tu r a n stie g e in e R o lle ?

d) K a n n m a n a u s d e m E n d v e r la u f d e r T e m p e r a tu r k u r v e n auf d ie B e e n d ig u n g d e sF r is c h v o r g a n g e s S c h lü s s e z ie h e n ? e) W ie w ird d ie z e it lic h e F o lg e d e r O x y d a t io n d e r R o h ­ e is e n b e sta n d te ile d u r c h v e r s c h ie d e n e T e m p e r a tu r ­ fü h ru n g b e e in flu ß t?

f) M eich e T e m p e r a tu r fü h r u n g i s t f ü r d ie W ir t s c h a f tlic h ­ k e it u n d d ie G ü te d e s e r z e u g te n S ta h le s d ie g ü n s t ig s t e ?

a) T e m p era tu r u n d R o h e is e n z u s a m m e n s e tz u n g . V a ch d em E r g e b n is d e r V o r v e r s u c h e m u ß t e n fü r d ie P rü fu n g d es E in flu s s e s d e r c h e m is c h e n Z u s a m m e n s e tz u n g des R o h eise n s a u f d e n T e m p e r a tu r v e r la u f m ö g lic h s t a lle anderen F a k to r e n g le ic h g e h a lte n w e r d e n , in s b e s o n d e r e

d ies i n E r s c h e in u n g , w e n n m a n sic h a n d ie e in z e ln e n K u r v e n ­ t e ile T a n g e n te n a n g e le g t d e n k t.

D i e ü b r ig e n B e s t a n d t e ile — K o h le n s t o ff , M a n g a n , P h o s p h o r — lie ß e n in n e r h a lb d er b e i d e n V e r s u c h e n v o r ­ k o m m e n d e n G r e n z e n k e in e w e s e n tlic h e n M e r k m a le e r k e n n e n . Z u m m in d e s te n i s t j e d o c h f e s t z u s t e lle n , d a ß u n te r p r a k ­ t is c h e n V e r h ä ltn is s e n d er E in flu ß d er W in d fü h r u n g so g a r n o c h g r ö ß e r e S c h w a n k u n g e n d er A n a ly s e , a ls b e i d ie se n Z a b le n ta fe l 1. C h e m i s c h e Z u s a m m e n s e t z u n g v o n d r e i b e i g l e i c h e m W i n d d r u c k v e r b l a s e n e n R o h e i s e n ­

e i n s ä t z e n (zu A b b . 3).

Charge Nr.

C

%

Si 0/o/

Mn P

% 1 %

s

%

14 279 3 ,3 5 0 ,3 4 1,69 1,79 0 ,0 5 0

16 192 3 ,8 4 0 ,2 6 1 ,40 1,74 0 ,0 5 0

16 198 3 ,7 4 0 ,2 2 1 ,14 1,71 0 ,0 8 0

V e r s u c h e n V o rla g en , v ö llig v e r d e c k e n k a n n , d a d ie se r E i n ­ flu ß g a n z u n g le ic h g r ö ß e r is t . S e lb s t v e r s tä n d lic h w ir d b e i h ö h e r e m G e h a lt e in z e ln e r B e s t a n d t e ile d ie T e m p e r a tu r e n tsp r e c h e n d h ö h e r a n s te ig e n . I n A b b . 3 b u n d c k o m m t fe r n e r d e r h o h e K o h le n s t o ff g e h a lt d u r c h d ie lä n g e r e D a u e r d e r K o h le n s to ffv e r b r e n n u n g z u m A u sd r u c k . B e m e r k e n s ­ w e r t i s t d ie T a t s a c h e , d a ß d ie T e m p e r a tu r k u r v e sic h b e i g le ic h e m W in d d r u c k w ä h r e n d d er g a n z e n F r is c h z e it m it a b n e h m e n d e m S iliz iu m g e h a lt im m e r m e h r v e r f la c h t , u n d d a ß sie s c h lie ß lic h f a s t g e r a d lin ig a n s t e ig t (A b b . 3 c).

N/nddri/ch

1236 Stahl und Eisen. A b h ä n g ig k e it d es F r isc h v o rg a n g e s i n d e r T h o m a s b ir n e v o m T e m p e r a tu r v e r la u f.________ 48. Jahrg. Nr. 36.

b ) T e m p e r a tu r v e r la u f u n d W in d fü h r u n g .

D e r n a c h d e m o b e n A u sg e fü h r te n b e d e u ts a m e E in flu ß d er W in d fü h r u n g so llte in fo lg e n d e r W e is e g e k lä r t w e r d e n . E s w a r zu v e r s u c h e n , d ie b e i d e n V o r v e r su c h e n e r h a lte n e n v e r s c h ie d e n e n T e m p e r a tu r k u r v e n w illk ü r lic h z u e r h a lte n

A bbildung 4.

Schem atische D arstellung der verschiedenen Arten des W inddruckverlaufs.

Abbildung 5 a und b. V erlauf der B ad ­ tem peratur bei gleicher W indführung. ° = m it H olborn - K urlbaum - Pyrom eter ge­

m essene Tem peraturen (unkorrigiert).

m o

^ t 1 7*7300

i;

§.7200

I

2,3

\ * 0

i

u n d so d e n E in flu ß d er W in d fü h r u n g d u rch p la n m ä ß ig g e le it e te V e r su c h e zu z e ig e n . Z u d ie se m Z w e c k e w u r d e n sie b e n v e r s c h ie d e n e R e ih e n b e so n d e r e r C h argen V erb lasen . J e d e R e ih e u m fa ß te fü n f b is se c h s E in z e lc h a r g e n u n d w u rd e je w e ils m it e in e m b e so n d e r e n

W in d d r u c k v e r la u f V e r b la s e n ; A b b . 4 z e ig t s c h e m a tis c h d ie v e r s c h ie d e n e n A r te n d e s W in d ­ d r u c k v e r la u fs. In n e r h a lb ein er R e ih e k o n n te e in e se h r g ro ß e G le ic h m ä ß ig k e it d er T e m p e ­ r a tu r k u r v e n e r z ie lt w e r d e n , w a s s c h o n a u s A b b . 3 r e c h t d e u tlic h h e r v o r g e h t. D a ß a b e r a u c h b e i b e so n d e r s v e r s c h ie ­ d e n a r tig e m W in d d r u c k v e r la u f e in e b e m e r k e n sw e r te G le ic h ­ m ä ß ig k e it d er T e m p e r a tu r ­ k u r v e zu e rre ic h e n i s t , lä ß t A b b . 5 e r k e n n e n . In A b b . 6 is t d e r U e b e r s ic h tlic h k e it h a lb e r a u s je d e r V e r su c h sr e ih e n u r ein B e is p ie l, d a s a b e r k e n n z e ic h ­ n e n d fü r d ie g a n z e R e ih e is t, a ls G e s a m te r g e b n is g e b r a c h t.

D ie e in z e ln e n K u r v e n d ie se r A b b ild u n g s e ie n n a c h s te h e n d e t w a s n ä h e r e r lä u te r t.

Z u a ) V o n A n fa n g b is E n d e d e s F r is c h v o r g a n g e s b le ib t d er W in d d r u c k u n g e fä h r g le ic h . D ie T e m p e r a tu r k u r v e z e ig t e in e n V e r la u f, w ie er e in g a n g s b e sc h r ie b e n is t.

Z u b ) D e r W in d d r u c k i s t zu A n f a n g e t w a s g e r in g e r , ab er g le ic h b le ib e n d , g e g e n E n d e s ta r k a n s te ig e n d . D ie T e m p e ­

r a tu r s t e ig t z u n ä c h s t n u r la n g s a m a n u n d n im m t m it dem B e g in n d e r D r u c k s te ig e r u n g b e so n d e r s sta r k zu.

Z u c) D e r W in d d r u c k w ä c h s t zu A n f a n g la n g sa m und b le ib t d a n n b is z u m S c h lu ß g le ic h . D ie T e m p era tu rk u rv e w e is t im G e g e n s a tz zu r G r u n d k u r v e z u n ä c h s t n u r einen g e r in g e n A n s t ie g a u f — B o g e n n a c h u n ten

— u n d g e h t d a n n z u d e r G ru n d fo rm über.

Zu d ) N a c h k u r z e m n o r m a le n D r u c k im A n fa n g f ä llt d e r W in d d r u c k u n d s t e ig t erst g e g e n E n d e s t a r k a n . D ie T e m p e r a tu r k u r v e e r h ä lt d a d u r c h e in e n sic h ü b e r d ie ganze F r is c h z e it e r s tr e c k e n d e n B o g e n n a c h un ten .

Z u e) Z u A n fa n g n im m t d e r W in d druck la n g s a m z u , f ä l lt n a c h E r r e ic h e n d e s H ö h e ­ p u n k t e s f ü r k u r z e Z e it u n d b le ib t d arau f in n o r m a le r H ö h e b is z u m E n d e d e s F risch v o r­

g a n g e s . V o m T e m p e r a tu r v e r la u f i s t b eson ­ d e r s h e r v o r z u h e b e n , d a ß sic h d a s A b fallen d e s D r u c k e s z u r Z e it d e r K o h le n sto ffv e r ­ b r e n n u n g so fo r t d u r c h la n g s a m e s S te ig e n der T e m p e r a tu r b e m e r k b a r m a c h t. D e r B egin n u n d d a s E n d e d e s T e m p e r a tu r v e r la u fs en t­

sp r e c h e n d a n n d e r A b b . 6 c.

Z u f) Z u B e g in n i s t d e r T e m p e r a tu r - und W in d d r u c k v e r la u f w ie in A b b . 6 a . V o r dem U e b e r g a n g f ä l lt d e r D r u c k se h r sta r k a b , w o­

d u rch d ie T e m p e r a tu r e b e n fa lls n u r w enig w e ite r s t e ig t ; m it d e m e r h ö h te n D r u c k n a c h d e m U eber­

g a n g n im m t d a n n d ie T e m p e r a tu r g a n z b e so n d e r s sta r k zu.

Z u g ) U e b e r d e n T e m p e r a tu r v e r la u f i s t zu bem erk en , d a ß m a n s e lb s t zu r Z e it d e r K o h le n s to ffv e r b r e n n u n g , in der a j Charge Nr.27377 h j Charge Nr.2302O c j Charge Nr 23007 d j Charge N r 23070

7777 a gern

. A

A

g en777 igO>

2^7225°gem .

70 7S 20 0

f l / ^Y

70 73 20 O 3 Z e/7 ir /

77

j'K S ' l / l

11

—1---- --- 11 T1 11 11

70 73 ' 20 23 20 23

. 7700

§ 7300 3

e j C h a rge N r23073 f l C h a rge N r23073 g-J C h arge N r23035

r

ffe/n.79/

A i

f l ' i

(f~7J33 °.Q i ii i

r

1A gern

^ i ii

7233 °,oem . \

ii

_ _L

pem06 *

17&F0 o.vem .

«, 3 .3

%

\ 2 .0 i r 7.3

%

? 7.0 I

1

T a

3 73 20 0 3 70 73 20 O

Z e/7 ir m ir

A b b ildung 6 a bis g.

A b h än gigkeit des Tempera­

turanstieges von der W indführung.

0 = m it Holborn-Kurlbaum- P yrom eter gemessene

Tem peraturen (unkorrigiert).

73 20

6 S e p t e m b e r 1928. Abhängigkeit des Frischvorganges in der Thomasbirne vom Temperaturverlauf. Stahl und Eisen. 1237

norm al ein g leich m ä ß ig er A n s t ie g d e r T e m p e r a tu r e r fo lg t, durch en tsp rech en d e W in d fü h r u n g b e d e u te n d e U n r e g e l­

m äßigkeiten h ervorru fen k a n n .

D ie Z u sa m m en stellu n g z e ig t , d a ß d e r V e r la u f d er T e m ­ peraturkurven in u n m itte lb a r e r A b h ä n g ig k e it v o n d er W in d - druckkurve ste h t. In d er W in d fü h r u n g h a t m a n s o m it ein M ittel an der H a n d , d e n T e m p e r a tu r a n s tie g in d er B ir n e in gew issen G renzen n a c h B e h e b e n zu g e s ta lt e n . D ie s e sin d hierbei n a tü rlich d u rch a n d e r e U m s t ä n d e , z. B . B a d h ö h e , Ausw urf u sw ., g e g e b e n . J e d e n fa lls i s t m a n u n te r d e n g e ­ nannten V o ra u ssetzu n g en se h r w o h l in d e r L a g e , e in e n g a n z b estim m ten „ g ü n stig e n “ T e m p e r a tu r a n s tie g d u rch d ie A r t der W indführung zu erzielen .

c) T e m p e r a tu r v e r la u f u n d B a d h ö h e .

In A bb. 7 i s t d er T e m p e r a tu r v e r la u f v o n d r e i C h argen m it versch ied en er B a d h ö h e w ie d e r g e g e b e n . B e im V e r g le ic h der T em p eratu rk u rven m it d e n e b e n fa lls e in g e z e ic h n e te n W inddruckkurven b e s t ä t ig t s ic h , w ie o b e n b e r e its a n g e fü h r t, daß die B a d h ö h e a u f d e n T e m p e r a tu r a n stie g k e in e n u n m it te l­

baren E in flu ß a u sü b t. B e i g le ic h e r W in d fü h r u n g i s t d er Tem peraturanstieg b e i g r o ß e r u n d g e r in g e r B a d h ö h e d er

a j

i j Charge Nr 23070

=70007/77

c) Charge N r 27327 ßadhohe= ¥30/n

/77

ffe/rp ?7¥.

/ ¹1

1i

¿■^7233 ügem- ¹ 11 1

A ¹1

y

f

/ v~

11

11 11 1

gem.77SSA

\ 1

¿7233 ü#et

77

&7Y22y wvTr • 1

11 972.ro ü#e/r7. \ 11 1

Jnfo/ge star/ter\

Nusieurfs reduzier.

-

J )

----1—

11 I '1 1 11 11 1

t e i l v ie lle ic h t d er A n s t ie g z u le t z t n o c h e tw a s stä r k e r se in k ö n n e n , a ls in d e n D ia g r a m m e n z u m A u s d r u c k k o m m t, d a d ie in d er le t z t e n M in u te a u ft r e te n d e n D ä m p fe d ie A r d o ­ m e te r m e s s u n g b e e in tr ä c h tig e n k ö n n e n . D ie G rö ß e d ie se s E in flu s s e s w a r je d o c h , w ie e r w ä h n t, n ic h t fe s tz u s te lle n . E s i s t fe r n e r zu b e r ü c k sic h tig e n , d a ß d ie C h a rg en im D u r c h ­ s c h n it t n u r b is a u f 0 ,0 5 % P h e r u n te r g e b la se n w u r d e n . O b d ie T e m p e r a tu r b e i w e ite r e m B la s e n b is a u f 0 ,0 3 % od er 0 ,0 2 % P w ie d e r a b fä llt, b le ib t d a h in g e s te llt. B e so n d e r e M e r k m a le im T e m p e r a tu r v e r la u f, d ie m it e in e m b e s tim m te n P h o s p h o r g e h a lt Z u sa m m e n h ä n g e n k ö n n te n , t r a te n g e g e n E n d e d e s B la s e n s n ic h t a u f. A u s d er H ö h e d er T e m p e r a tu r ­ k u r v e w a r z u sc h lie ß e n , d a ß m a n sic h d e m E n d e n ä h e r te . D a s E n d e d e s B la s e n s i s t a b e r a n a n d e r e n E r sc h e in u n g e n —

U 7¥00

%

I 7200

a j Charge N r23073 7YS0°J) g e rn /

\7270

h) Charge N r23023 T W

'7270 “gem . ~

\

I

\

\

V

\

N v

, \

\ V N

\

V

. Si

O 3 70 73 20 O 3 70 73 20 0 3 70 73 20 Zeih in m /a

Abbildung 7 a bis c. V e r la u f der B a d te m p e r a tu r u n d des W ind ­ druckes bei verschiedener B a d h ö h e. 0 = m it H o lb o m -K u r l- baum -Pyrom eter gem essene T e m p e ra tu ren (u nkorrigiert).

gleiche. A u s B e tr ie b s r ü c k s ic h te n k a n n j e d o c h in fo lg e zu großen A usw urfs d er W in d d r u c k n ic h t im m e r g le ic h g e h a lte n werden, w ie d as b e i g e r in g e r B a d h ö h e (A b b . 7 c) m ö g lic h is t.

Der le tz te T e il d er K u r v e 7 a u n d d er e r s te T e il d er K urve 7 b z u s a m m e n g e s e tz t e r g e b e n a b e r g e n a u d e n V e r la u f der A bb. 7c. D e r v e r s c h ie d e n e V e r la u f d e r T e m p e r a tu r ­ kurven b ei groß er B a d h ö h e g e g e n ü b e r d e m b e i g e r in g e r Badhöhe is t so m it le d ig lic h a u f d ie W in d fü h r u n g z u r ü c k ­ zuführen.

d) T e m p e r a tu r v e r la u f u n d E n d e d e s B la s e n s . W ü s t u n d L a v a l 4) h a b e n b e im M e s se n v o n K o n v e r t e r ­ gastem peraturen g e fu n d e n , d a ß d ie T e m p e r a tu r in d e n letzte n 1 b is 2 m in d e s F r isc h V o rg a n g es n a c h E r r e ic h e n e in e s H ö ch stp u n k tes w ie d e r a b fä llt. D ie s e B e o b a c h t u n g k o n n te n ich t b e stä tig t w e r d e n . D ie e t w a 7 0 a u fg e n o m m e n e n T em peraturkurven z e ig e n b is z u m E n d e d e s B la s e n s e in stetes A n steig en . D e r A n s t ie g in d e r le t z t e n M in u te i s t in einzelnen F ä lle n w o h l n ic h t m e h r so sta r k a u s g e p r ä g t w ie kurz vorher, ein S in k e n d e r A b g a s t e m p e r a t u r k o n n te a b er bei den V ersu ch en n ie g e fu n d e n w e r d e n . E s w ir d im G e g e n -

4) B . O s a n n : L e h rb u ch d er E is e n h ü tte n k u n d e , 2. A u fl., B d . 2 (Leipzig; W ilhelm E n g elm a n n 1926) S . 16 1.

73 20 O 3 Z e/h in /

77

A b b ild u n g 8 a und b . A b h ä n g ig k e it des F risch ­ v o rg a n g es vo m T em p eratur- und D ru ck v erlau f.

° m it H o lb o rn -K u rlb a u m -P y ro m ete r g e ­ m essene T em p era tu ren (u nkorrigiert).

E n t w ic k lu n g d e r b r a u n e n E is e n o x y d d ä m p f e — e b e n s o g u t zu e r k e n n e n . U n m itte lb a r e S c h lü ss e a u f d a s E n d e d e s F r isc h v o r g a n g e s k o n n te n s o m it a u s d e r T e m p e r a tu r k u r v e s e lb s t n ic h t g e z o g e n w e r d e n . E s se i je d o c h a n d ie se r S te lle e r w ä h n t, d a ß b e i w e ite r e r V e r v o llk o m m n u n g d er M e ß e in ­ r ic h tu n g d ie A u fz e ic h n u n g d er T e m p e r a tu r e n w ä h r e n d d es B la s e n s w e r t v o lle D ie n s t e le is t e n k a n n , b e so n d e r s b e i d er E n tp h o s p h o r u n g , b e i d er d a s E in h a lt e n e in e r r ic h tig e n , n ic h t z u h o h e n T e m p e r a tu r , w ie e in g a n g s e r w ä h n t, v o n g r ö ß te r B e d e u t u n g is t . A u c h w ä r e d a s A u fz e ic h n e n der T e m p e r a tu r e n fü r d en in d er B e u r te ilu n g d e r C h a rg en ­ te m p e r a tu r g e ü b te n B la s e m e is te r e in e w e r t v o lle U n te r ­ st ü t z u n g .

e) T e m p e r a tu r v e r la u f u n d C h arg en g a n g .

W ie zu e r w a r te n w a r , ü b t d er T e m p e r a tu r v e r la u f a u f d e n F r is c h v o r g a n g e in e n v e r s c h ie d e n e n E in flu ß a u s. In A b b . 8 i s t d e r S c h m e lz u n g s v e r la u f z w e ie r m it v e r s c h ie d e n e m T e m p e r a tu r - u n d W in d d r u c k v e r la u f v e r b la s e n e r C h a rg en w ie d e r g e g e b e n . Z u r P r o b e n a h m e w u r d e d a s F r isc h e n je d e s m a l u n te r b r o c h e n . ( I m B ild e sin d d ie B e o b a c h tu n g e n d er e in z e ln e n B la s a b s c h n itt e d e r b e sse r e n U e b e r s ic h t w e g e n je d o c h z u s a m m e n h ä n g e n d w ie d e r g e g e b e n .) D ie e n ts p r e c h e n ­ d e n Z a h le n w e r te e n t h ä lt d ie Z a h le n ta fe l 2 . I m F a lle 8 a

1238 Stahl und Eisen. A b h ä n g ig k e it d es F risch v o rg a n g es i n d er T h o m a s b ir n e v o m T e m p e r a tu r v e r la u f. 48. Jahrg. Nr. 36.

Zahlentafel 2. Frischungsverlauf der Chargen Nr. 25 019 und 25 023.

C h a rg e n Roheisen Zeit

n a c h Zwischenproben

S-4<V ©

0-2 §

iS-a-g

Ü b e r ­ g a n g

G e - 1 , T , s a m t - |N a c h ‘

B l a s e z e i t

P r o b e n v o r d e r D e s o x y d a t i o n

0> <x>

i 8

N r .

C Si M n P

s

Mn

% % % 0//o ^% min % % % % % % min m i n m i n % % % /o % %

25

n. b.

3 , 0 0 3 , 4 0 0,01^{n. b. 1 , 8 8 0 0 , 0 5 8}

4 , 0 0 3 , 3 6 0 , 0 4 1,12 ^{1 , 7 5 0 0 , 0 6 2}

9 , 6 0 1 , 5 8 0,01 ^{0 , 4 5 1 , 4 5 0} 0,120

1 5 , 1 3 0 , 0 7 0,01 0,22 ^{1 , 0 7 0} 0,110 ^{1 5 , 1 3}

1 6 , 9 0 0 , 0 5 0,01 0 , 4 8 0 , 1 9 0 0 , 0 6 4 1 8 , 3 0 0 , 0 5 0,01 0 , 2 8 0 , 0 6 3 0 , 0 5 8 1 5 , 3 4

1 9 , 5 4 4 , 4 1

0,07

0,19 0,046

19,13

2 5 0 2 3 3 , 7 2 0 , 2 7 1 , 3 5 1 , 9 3 0 , 0 9 0 3 , 0 0 3 , 2 2 0 , 0 8 0 , 9 5 1 , 7 8 0 0 , 0 6 4

10,00 ^{0 , 9 5 0 , 0 3 0 , 4 0 1 , 3 6 0} 0,110

1 3 , 2 5 0 , 0 8 0,01 ^{0 , 1 7} 0 , 9 2 0 0 , 0 9 8 1 3 , 2 5 1 5 , 3 7 0 , 0 5 0,01 ^{0 , 3 5 0 , 1 1 6 0 , 0 5 6 8 , 8 4}

1 6 , 1 2

2,87

0,22

13,00

s t e ig t d ie W in d d r u c k k u r v e z u n ä c h s t la n g s a m a n u n d b le ib t v o n d er sie b e n te n M in u te a n e t w a g le ic h . D ie T e m p e r a tu r ­ k u r v e z e ig t d e m e n ts p r e c h e n d z u n ä c h s t e in e n g e r in g e n , s p ä te r h in e in e n b e so n d e r s sta r k e n A n stie g . H ie r d u r c h e n t s t e h t e in a u sg e sp r o c h e n e r K n ic k in d er T e m p e r a tu r k u r v e zur Z e it d e s U e b e r g a n g s. I m F a lle 8 b d a g e g e n i s t v o m A n fa n g b is z u m E n d e e tw a e in g le ic h m ä ß ig h o h e r D r u c k v o r h a n d e n . D ie d a b e i e r m itte lte T e m p e r a tu r k u r v e n im m t d e n e in g a n g s b e sc h r ie b e n e n „ n o r m a le n “ V e r la u f. Z u b e ­ m e r k e n i s t , d a ß d er T e m p e r a tu r a n stie g b e im U e b e r g a n g f a s t g e r a d lin ig v e r lä u ft.

9.9% FeO

gem .*773S 7

S \ 1

$7233°.<7e/n 11 1

F 70 7 S 2 0

7 e / f //7 //7 //7 ,

Abbildung 9 a bis d. Abhängigkeit des Eisenoxydulgehaltes der Schlacke vom Temperatur­

verlauf. ° = mit Holborn-Kurlbäum-Pyrometer gemessene Temperaturen (unkorrigiert).

B e z ü g lic h d e s C h a r g e n v e r la u fs se i im fo lg e n d e n z u n ä c h st n u r a u f d a s V e r h a lte n d es S iliz iu m -, M a n g a n -, K o h le n s to ff­

u n d P h o s p h o r g e h a lte s d e s R o h e ise n s e in g e g a n g e n . D ie A b ­ n a h m e a n S iliz iu m , M a n g a n u n d K o h le n s to ff in A b h ä n g ig ­ k e it v o n d er T e m p e r a tu r z e ig t k e in e b e so n d e r e n a u ffä llig e n V e r s c h ie b u n g e n im S c h a u b ild g e g e n ü b e r d e m a llg e m e in b e k a n n te n V e r la u f. M it sc h n e lle r a n ste ig e n d e r T e m p e r a tu r w a r d ie A b n a h m e le d ig lic h s tä r k e r , w a s w o h l w e n ig e r a u f d ie h ö h e r e T e m p e r a tu r a ls a u f d ie g r ö ß e r e in d er Z e ite in h e it z u g e fü h r te W in d m e n g e z u r ü c k z u fü h r e n is t . E s w u r d e a u s d ie se m G ru n d e e n tsp r e c h e n d d er W in d fü h r u n g im F a lle 8 a d er U e b e r g a n g n a c h 1 5 ,1 3 m in , im F a lle 8 b b e r e its n a c h 1 3 ,2 5 m in e r r e ic h t. D ie R o h e is e n te m p e r a tu r w a r in b e id e n F ä lle n d ie g le ic h e .

D ie b e id e n d ie P h o s p h o r a b s c h e id u n g k e n n z e ic h n e n d e n K u r v e n d a g e g e n z e ig e n e in e b e m e r k e n s w e r te V e r s c h ie d e n ­ h e it . B is z u r z e h n te n M in u te is t d ie A b n a h m e d er P h o s p h o r ­ g e h a lt e g le ic h . I m F a lle a (A b b . 8 ) i s t in d er z e h n t e n M in u te

ein G e h a lt v o n 1 ,4 0 % P , im F a lle b e in G e h a lt v o n 1 ,3 6 % P v o r h a n d e n . V o n d er z e h n te n M in u te a n s t e ig t n u n im F a lle a d ie T e m p e r a tu r b is z u m U e b e r g a n g w e s e n tlic h langsam er an a ls im F a lle b . D e r P h o s p h o r g e h a lt n im m t während d iese r Z e it im F a lle a in n e r h a lb 5 ,1 3 m in n u r u m 0 ,3 3 % , im F a lle b d a g e g e n in 3 ,2 5 m in u m 0 ,4 4 % a b . W en n auch im F a lle a d ie lä n g e r e B la s e z e it d u rch d e n h ö h e r e n K ohlen­

s t o f fg e h a lt — 1 ,5 8 % K o h le n s to ff g e g e n 0 ,9 5 % K oh len stoff in d er z e h n te n M in u te — h e r b e ig e fü h r t w ir d , so i s t zw eifellos im F a lle b d ie sc h n e lle r e u n d g r ö ß e r e P h o s p h o r a b n a h m e m it a u f d ie e r h ö h te T e m p e r a tu r z u r ü c k z u fü h r e n , d ie ihrerseits d ie S c h la c k e f ü r d ie A b b in d u n g des P h o s p h o r s fr ü h z e itig e r rea k tio n sfä h ig e r m a c h t a ls im F a lle a. D e r P hosp h or­

g e h a lt i s t d e s h a lb in fo lg e d iese r Tem­

p e r a tu r s te ig e r u n g b e im U e b e r g a n g im F a lle b b e r e its u m 0 ,1 5 0 % g erin ger als im F a lle a . N a c h d e m U e b e r g a n g ist d ie P h o s p h o r a b n a h m e in b e id e n Fällen e t w a d ie g le ic h e , je d o c h b e tr ä g t im F a lle a d ie N a c h b la s e z e it 3 ,1 7 min g e g e n 2 ,8 7 m in im F a lle b . D ie längere N a c h b la s e z e it i s t a u f d e n h ö h e r e n P hos­

p h o r g e h a lt b e im U e b e r g a n g u n d die stä r k e r e E is e n v e r s c h la c k u n g zu rü ck zu ­ f ü h r e n , w o d u r c h a u c h d e r stärkere T e m p e r a tu r a n s tie g n a c h d e m U eb er­

g a n g im F a lle a h e r v o r g e r u fe n wird.

B e m e r k t se i, d a ß f ü r d ie se B e tr a c h tu n g d ie C h a rg e N r . 2 5 0 1 9 ( F a ll a) n a c h 18,30 m in B la s e d a u e r m i t d e m E n d p h o sp h o r­

g e h a lt v o n 0 ,0 6 3 % P a ls f e r t ig g e b la s e n a n g e se h e n wurde.

D ie w e ite r e n A n g a b e n sin d le d ig lic h m it a n g e fü h r t, d a m it das s c h n e lle A n s te ig e n d es E is e n o x y d u lg e h a lt e s in d er Schlacke b e im U e b e r b la s e n , v e r b u n d e n m it e in e m b e so n d e r s starken T e m p e r a tu r a n stie g , g e z e ig t w e r d e n k o n n te .

f) T e m p e r a tu r v e r la u f, P h o s p h o r a b n a h m e u n d E is e n ­ v e r s c h la c k u n g .

I m v o r h e r g e h e n d e n A b s c h n it t w in d e a u f d ie T atsache b e so n d e r s h in g e w ie s e n , d a ß d er P h o s p h o r g e h a lt b is zum U e b e r g a n g b e i h ö h e r e r T e m p e r a tu r s tä r k e r a b n im m t, a ls w enn d er T e m p e r a tu r a n stie g e r s t n a c h d e m U e b e r g a n g v e r stä r k t e r fo lg t. Im e r ste n F a lle (A b b . 8 b ) b e t r u g d e r E is e n o x y d u l­

g e h a lt in d er S c h la c k e a m E n d e d e s B la s e n s 1 3 ,0 % F eO , im le t z t e n 1 5 ,3 4 % F e O . E s w u r d e h ie r b e i d ie b e r e c h tig te A n n a h m e g e m a c h t, d a ß b e id e C h a rg en m it ih r e m E n d - p h o s p h o r g e h a lt v o n 0 ,0 5 6 b z w . 0 ,0 6 3 % p r a k tis c h g leich w e it h e r u n te r g e b la se n w a r e n . E s la g n u n d e r G e d a n k e n ah e,

6. September 1928. Abhängigkeit des Frischvorganges in der Thomasbirne vom Temperaturverlauf. Stahl und Eisen. 1239

Z a h le n ta fe l 3. A n a l y s e n z u d e n V e r s u c h e n ü b e r E i s e n v e r s c h l a c k n n g .

Charge Nr.

R oheisen Ü bergang

n ach m in

G esam t- | N ach- B la se z eit

m in m in

F lu ß s ta h l v o r d er

D esoxydation FeO -

G eh alt der Schlacke

% 0C//o Si

% Mn

% P

% % C

% Si

%

M n P

% 1 %

S

%

25 013 3,92 0 ,3 4 1,93 1 ,93 0 ,0 7 2 1 5 ,5 0 18,00 2 ,5 0 0 ,0 4 0 ,01 0 ,2 9 1 0 ,0 5 8 0 ,0 4 8 9,9 25 016 3,86 0 ,3 2 1,58 1,95 0 ,0 7 2 14,30 16 ,3 0 2 ,3 0 0 ,0 5 0,01 0 ,2 5 0 ,0 5 6 0 ,0 5 0 15,4 25 026 3,82 0 ,27 1,47 1,85 0 ,1 0 0 15,30 19,30 4 ,0 0 0 ,0 4 0 ,01 0 ,2 5 | 0 ,0 5 6 0 ,0 5 0 14,0

27 324 3,80 0 ,2 7 1,58 1,79 0 ,1 0 6 11,10 14,35 3 ,25 0 ,05 0,01 0 ,2 9 | 0,0 5 7 0 ,0 5 4 10,2

daß dieser v e r sc h ie d e n e E is e n g e h a lt in d er S c h la c k e m it dem jew eiligen T e m p e r a tu r v e r la u f b z w . d er d a m it v e r b u n ­ denen v e r sc h ie d e n e n P h o s p h o r a b n a h m e im Z u s a m m e n ­ hang stan d . U m d iese A b h ä n g ig k e it d e s E is e n g e h a lte s d er Schlacke v o n d em T e m p e r a tu r a n s tie g zu z e ig e n , w u r d e ein e besondere R eih e v o n V e r s u c h sc h a r g e n e r b la s e n . B e i d ie se n Chargen w u rd e d ie W in d fü h r u n g d e r a r tig g e s t a lt e t , d aß in einem F a lle d ie B a d te m p e r a tu r zu r Z e it d e s U e b e r g a n g e s schon beson d ers sta r k a n g e s t ie g e n w a r (vgL A b b . 8 b ), in dem an d eren F a lle a b e r d e r T e m p e r a tu r a n s tie g e r st nach d em U e b e r g a n g e r fo lg te . E s w u r d e o h n e U n te r b r e c h u n g zu E nde g e b la se n , u m g e g e b e n e n fa lls n ic h t e rfa ß b a re E in ­ flüsse a u sz u sc h a lte n , d ie u n te r U m s t ä n d e n d u rch d as U nterbrechen d es B la s e n s z w e c k s P r o b e n a h m e v e r u r s a c h t w erden k o n n ten . I n A b b . 9 sin d v ie r e n t sp r e c h e n d e S c h a u ­ bilder z u sa m m e n g e ste llt. Z a h le n ta fe l 3 b r in g t d ie d a z u ­ gehörigen W e r te , a u s d e n e n z u e r s e h e n i s t , d a ß d ie se v ie r angeführten C hargen m it ih r e n E n d p h o s p h o r g e h a lte n v o n 0,058 % , 0 ,0 5 6 % , 0 ,0 5 6 % u n d 0 ,0 5 7 % g le ic h w e it h e r ­ untergeblasen sin d . I n d e n F ä lle n 9 a u n d b , in d e n e n der U ebergang d er C h a rg e v o n d e r T e m p e r a tu r k u r v e f a s t geradlinig w ie in A b b . 8 b d u r c h la u fe n w ir d , w a r d er E is e n ­ gehalt der S c h la c k e i n d e n m e is t e n F ä lle n g e r in g . Z w a r kam es vor, daß b e i e in z e ln e n C h a rg en m it d ie se r T e m p e r a tu r ­ führung ein h öh erer E is e n g e h a lt in d e r S c h la c k e a u ftr a t, doch w ar dies a ls F o lg e v o n U e b e r b la s e n a n z u sp r e c h e n . W enn dagegen d ie T e m p e r a tu r n a c h A b b . 9 c u n d d v e r lie f, w urde ste ts e in h o h e r , i n k e in e m F a lle e in n ie d r ig e r E is e n ­ geh alt der S c h la c k e f e s t g e s t e llt . B e m e r k e n s w e r t fü r d en geringen E is e n g e h a lt in d e r S c h la c k e i s t d ie T a ts a c h e , d aß es n ich t so sehr a u f d e n V e r la u f d e r T e m p e r a tu r e n zu A nfang des F r ise h e n s a n k o m m t , w ie A b b . 9 a z e ig t , w ie i n ­ sonderheit a u f d en V e r la u f d e r T e m p e r a tu r in d er Z e it vor dem U eb erg a n g . B e so n d e r s n a c h te ilig w ir k t a n sc h e in e n d eine D ro sselu n g d es W in d e s u m d ie se Z e it. D ie T e m p e r a tu r m uß, w en n d er K o h le n s to ff- u n d d e r M a n g a n g e h a lt se h r g e ­ ring w erden u n d d er P h o s p h o r a lle in in n e n n e n s w e r te m M a ß e für die S a u e r sto ffa u fn a h m e in F r a g e k o m m t , so h o c h se in , daß der K a lk zu r A b b in d u n g d e r s ic h b ild e n d e n P h o s p h o r ­ säure in folge der e r h ö h te n T e m p e r a tu r s c h o n in g e n ü g e n d e n M engen r e a k tio n sfä h ig is t . E s w ir d s o m it v e r m ie d e n , d a ß sich b ereits v o r d e m U e b e r g a n g e in e g r ö ß e r e M e n g e E is e n - o x v d u l b ild e t. D ie V e r s u c h e v o n H e r z o g 8) b e s tä r k e n diese A n n ah m e. H e r z o g f a n d , d a ß d e r E is e n g e h a lt der Schlacke b is z u m U e b e r g a n g s t e t i g z u n im m t , u n d d a ß d a s gebildete E is e n o x y d u l d a n n d u r c h d e n in R e a k t io n tr e t e n d e n Phosphor red u z ie r t w ir d . D ie s e V e r h ä lt n is s e e n tsp r e c h e n auch der n a ch d e m U e b e r g a n g s t a t t f in d e n d e n M a n g a n - reduktion a u s d e r S c h la c k e . M a n i s t a lso in d e r L a g e , d ie Charge du rch e n t s p r e c h e n d e T e m p e r a tu r fü h r u n g sc h o n v o r dem U e b e r g a n g v o r e in e r g r ö ß e r e n E is e n v e r s c h la c k u n g zu schü tzen .

Man k ö n n te n u n v e r le it e t se in z u g la u b e n , d a ß e s b e ­ sonders g ü n stig w ä r e , d ie C h a rg e m ö g lic h s t h e iß g e h e n zu lassen , u m v o r d e m U e b e r g a n ? d ie e r h ö h te T e m p e r a tu r zu

s) Ber. Stahlw.-Aussch. V . d. Eisenh. N r. 59 (1921).

e r z ie le n . D e m U e b e r s c h r e ite n d e r T e m p e r a tu r s in d a b e r a u c h h ie r G ren zen g e s e t z t , d a b e k a n n tlic h e in e z u h e iß g e h e n d e C h arge a m E n d e d e s B la s e n s n u r s c h le c h t e n t - p h o s p h o r t w ird . E in e e in w a n d fr e ie T e m p e r a tu r m e ss u n g g e r a d e u m d ie s e Z e it d e s F r is c h v o r g a n g e s w ü r d e z u r E r z ie lu n g e in er g u te n E n tp h o s p h o r u n g u n d e in e s g e r in g e n E is e n ­ g e h a lte s d er S c h la c k e v o n b e so n d e r e m V o r t e il se in . M an w ir d a u s d e n o b ig e n G rü n d e n d ie C h arge so zu fü h r e n h a b e n , d a ß d ie T e m p e r a tu r b is z u m U e b e r g a n g z w a r g e n ü g e n d a n s t e ig t , n a c h d e m U e b e r g a n g j e d o c h g e g e b e n e n fa lls d u rch Z u s a tz v o n K ü h ls c h r o tt e n tsp r e c h e n d n ie d r ig g e h a lte n w ird . Ergebnisse der Arbeit und Folgerungen für den praktischen Betrieb.

A u s d e n V e r su c h e n g e h t h e r v o r , d a ß n e b e n d e r se h r w ic h ­ t ig e n R o h e is e n a n fa n g ste m p e r a tu r u n d d er T e m p e r a tu r a m E n d e d e s F r isc h v o r g a n g e s d er T e m p e r a tu r v e r la u f w ä h r e n d d e s C h a r g e n v e r la u fs e in e w ic h t ig e R o lle s p ie lt.

M a n k ö n n te h ie r b e i v ie lle ic h t b e so n d e r s d ie T e m p e r a tu r b e im U e b e r g a n g b z w . d e n T e m p e r a tu r v e r la u f u n m itte lb a r v o r d e m U e b e r g a n g a ls d r itte k r itis c h e T e m p e r a tu r d es T h o m a sv e r fa h r e n s b e z e ic h n e n .

W ie d ie A r b e it z e ig t , h a t m a n m it d er W in d fü h r u n g e in [M ittel in d e r H a n d , d e n T e m p e r a tu r a n stie g i n g e w is se n G ren zen n a c h B e lie b e n z u g e s ta lt e n . B e i e in e r w e ite r e n V e r v o llk o m m n u n g d er M e ß e in r ic h tu n g w ä r e e s e in e w e s e n t ­ lic h e U n t e r s t ü tz u n g d e s in d er T e m p e r a tu r b e u r te ilu n g d er C h arge g e ü b te n B la s e m e iste r s, w e n n d er T e m p e r a tu r v e r la u f a ü c h in T e m p e r a tu r g r a d e n ih m i m S c h a u b ild s tr e ife n w ä h r e n d d e s F r isc h v o r g a n g e s v o r A u g e n g e fü h r t w ü r d e . E in A b ­ w e ic h e n v o n d e m g ü n s t ig s t e n T e m p e r a tu r v e r la u f w ü r d e sic h d a d u r c h r e c h t z e it ig v e r m e id e n la s s e n . W e n n a u c h d ie T e m p e r a tu r k u r v e k e in e n A n h a lt fü r d ie B e e n d ig u n g d es F r is c h v o r g a n g e s b i e t e t , so w ä r e d o c h e in e T e m p e r a tu r ­ m e s s u n g g e r a d e in d er Z e it d e s U e b e r g a n g s u n d w ä h r e n d d er P h o s p h o r v e r b r e n n u n g v o n a u ß e r o r d e n tlic h e r B e d e u tu n g .

D ie fe r n e r d u r c h e in e d e r a r tig e U e b e r w a c h u n g e r z ie lte n V o r te ile , d ie m it e in e m g e r in g e n E is e n g e h a lt d e r S c h la c k e u n m it te lb a r v e r b u n d e n s in d , s in d m a n n ig fa c h e r A r t. B e i g e r in g e m E is e n g e h a lt d er S c h la c k e w ir d d a s E is e n e b e n fa lls e in e n g e r in g e n E is e n o x y d u lg e h a lt a u fw e ise n , w o d u r c h g le ic h z e it ig d ie R o tb r u c h g e fa h r g e r in g e r u n d d e r S ta h l s e lb s t z w e ife llo s v o n b e ss e r e r B e s c h a ffe n h e it w ir d , d a d ie D e s o x y d a t io n b e i g e r in g e m E is e n o x y d u lg e h a lt v o lls tä n d ig e r v e r la u fe n k a n n . N e b e n e in e m b e ss e r e n A u sb r in g e n u n d g e r in g e r e m A b b r a n d s in d je d o c h b e i d e m g ü n s t ig s t e n T e m p e r a tu r v e r la u f d e r C h arge n o c h a n d e r e n ic h t u n m itte lb a r z a h le n m ä ß ig zu e r fa sse n d e V o r te ile v o r h a n d e n . N a c h E r fa h r u n g e n im p r a k tis c h e n B e tr ie b e , d ie a u c h d u r c h d ie V e r su c h e d u r c h a u s b e s t ä t ig t w e r d e n , i s t d ie k ü r z e s te C h a r g e n d a u e r d ie b e s t e . B e i d e m a ls g ü n s t ig e r k a n n te n T e m p e r a tu r v e r la u f i s t im a llg e m e in e n v o n A n fa n g b is E n d e e in s ta r k e r u n d g le ic h b le ib e n d e r W in d d r u c k v o r h a n d e n . B e so n d e r s k u r z e B la s e z e it i s t d ie F o lg e . L e tz t e r e e r h ö h t d ie L e is t u n g s fä h ig k e it d e s K o n v e r te r s o h n e N a c h t e il, ja z u m V o r te il d e s e r z e u g te n S ta h le s . D ie A b n u tz u n g d e s M a u erw e rk s u n d d e s K o n v e r te r b o d e n s je C h a rg e i s t g e r in g e r , u n d d e r S tic k s to f f g e h a lt d e s S ta h le s b le ib t g e r in g .