Verfahren zum Verfestigen pulverförmiger Zuschlags- und Legierungsstoffe für die Stahlherstellung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verfestigung pulverförmiger Zuschlags- oder Legierungsstoffe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Bei der Herstellung von Stählen ergibt sich die Notwendigkeit Zuschlags- und Legierungsstoffe in eine Schmelze einzubringen, wobei diese Stoffe häufig als Pulver vorliegen. Um bei der Zugabe unerwünschte Reaktionen zu vermeiden, werden diese Zuschlags- und Legierungsstoffe in einem verfestigten Zustand der Schmelze zugesetzt.

[0003] Häufig werden die pulverförmigen Zuschlags- und Legierungsstoffe unter hohem Druck zu Pelletts oder Kissen verfestigt.

[0004] Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass diese Art der Verfestigung einen sehr hohen Energieaufwand erfordern und an die Verfestigungseinrichtung höchste Ansprüche im Hinblick auf Abrassion gestellt werden müssen. Außerdem erweisen sich die so hergestellten Pelletts als nicht besonders abriebfest, sodass erhebliche Verluste bei der Handhabung der Pelletts ergeben.

[0005] Weiters wurde auch schon vorgeschlagen bei de Herstellung der Pellets ein erhärtendes pastöses bindemittel zu verwenden. Dadurch wird eine sichere Abbindung der pulverförmigen Zuschlags- und Legierungsstoffe erreicht und es wird dadurch eine Verminderung des zur Herstellung der Pellets erforderlichen Energieaufwandes erreicht. Dabei wird meist Zement zur Bereitung des pastösen Bindemittels verwendet.

[0006] Bisher wurden solche mit Zement gebundene Pellets aus Legierungs- und Zuschlagsstoffen verwendet, wie sie für die Stahlherstellung in Hochöfen verwendet werden. So beschreibt die DE 33 07 175 A ein Verfahren zur Herstellung von Pellets der eingangs erwähnten Art, die zum chargieren von Hochöfen verwendet werden.

[0007] Weiters wurde durch die JP 58199697 A vorgeschlagen zur Herstellung von Pellets wärmehärtende Harze oder Wasserglas zu verwenden.

[0008] Durch die JP 58171538 A wurde auch schon zur Herstellung von Pellets mit natürlichem Chromsand vorgeschlagen, Zement als Binder zu verwenden, wobei solche Pellets zur Zugabe in einem Hochofen vorgesehen sind.

[0009] Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Pellets vorzuschlagen, die sich insbesondere zur Herstellung von Nirosta-Blechen eignen.

[0010] Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

[0011] Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird auf einfache Weise eine sehr sicherer Abbindung der pulverförmigen Zuschlags- und Legierungsstoffe sichergestellt. Dabei ist nur ein geringer Energieeinsatz erforderlich, der im wesentlichen durch das Verrühren des Bindemittels mit den Legierungs- bzw. Zuschlagsstoffen bedingt ist. Durch die angegebene Zusammensetzung der Pellets eignen sich dies besonders für die Herstellung von Qualtäten zur Herstellung von Nirosta-Blechen.

[0012] Dies lässt sich auch mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 2 erreichen.

[0013] Im Zusammenhang mit dem Verfahren nach dem Anspruch 2 ist es besonders vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 3 vorzusehen.

[0014] Durch die Merkmale des Anspruches 3 ist es auch möglich nichtoxidische Zuschlags- und Legierungsstoffe, die sich nur schwer binden lassen, sicher zu Formteilen zu verarbeiten. Da nur relativ wenige Mengen an Dispersion zugesetzt zu werden brauchen, wird auch nur relativ wenig Kohlenstoff in die Schmelze eingetragen.

[0015] Durch die Verwendung von Bindemitteln ergibt sich auch der Vorteil, dass die so hergestellten Formteile eine entsprechend hohe Abrassionsfestigkeit aufweisen, bzw. es läßt sich die Abrassionsfestigkeit und die Festigkeit des Formteiles gemäß den jeweiligen Bedürfnissen bzw. Kundenwunsches einstellen. Bei den gemäß dem vorgeschlagenen verfahren hergestellten Formteilen läßt sich daher bei deren Handhabung eine Staubbelastung und Verlust an Legierungsstoffen sehr weitgehend vermeiden.

[0016] Die Herstellung der Formteile aus der mit Bindemittel hergestellten versetzten pastösen Masse kann nach den aus der Kunst- und Betonsteinerzeugung bekannten Verfahren erfolgen, wie sie z.B. bei der Herstellung von Formsteinen zur Befestigung von Wegen und. dgl. verwendet werden.

[0017] Zement als Bindemittel lässt sich durch einfache Zugabe von Wasser in einen pastösen Zustand bringen, ohne dass sich ein Bedarf an Energiezufuhr in nennenswertem Ausmaß ergibt. Dabei ergibt sich bei der Verwendung von Zement und bzw. oder Silikat auch noch der Vorteil, dass durch den Kalziumgehalt des Zementes oder der Silikate dazu beträgt, die Schmelze von allenfalls vorhandenen Restverunreinigungen wie Schwefel und Phosphor zu befreien. Darüberhinaus stellen Silikate einen hervorragenden Schlackenbildner dar.

[0018] Durch die Verwendung von Zement mit unterschiedlichen Qualitäten und Variation der zugesetzten Zementanteilen läßt sich die Abrassionsfestigkeit und die Festigkeit der hergestellten Formteile in weiten Grenzen an die jeweiligen Erfordernisse anpassen.

[0019] Durch die Maßnahmen gemäß dem Anspruch 4 läßt sich auf einfache Weise eine sichere Benetzung der zu verfestigenden Partikel auf einfache Weise erreichen.

Beispiel 1:

[0020] Eine Masse bestehend aus 25 Gew.% Zement und 65 Gew.% Nickeloxid-Pulver wurde mit 10 Gew.% Wasser angerührt und die so hergestellte pastöse Masse in eine Form gegossen und trocknen gelassen. Der so erhaltenen Formkörper zeichnete sich durch eine hohe Festigkeit und eine hohe Abrassionsfestigkeit aus und kann problemlos gehandhabt und in eine Schmelze eingebracht werden.

Beispiel 2:

[0021] Eine Masse bestehend aus 15 Gew.% Zement, 10 Gew.% Silikat und 65 Gew.% Nickeloxid-Pulver wurde mit 10 Gew.% Wasser angerührt und die so hergestellte pastöse Masse in eine Form gegossen und trocknen gelassen. Der so erhaltenen Formkörper zeichnete sich durch eine hohe Festigkeit und eine hohe Abrassionsfestigkeit aus und kann problemlos gehandhabt und in eine Schmelze eingebracht werden.

Beispiel 3:

[0022] Eine Masse bestehend aus 25 Gew.% Zement, 5 Gew.% Dispersion (Acryldispersion) als Haftvermittler und 60 Gew.% Ferrochrom-Pulver wurde mit 10 Gew.% Wasser angerührt und die so hergestellte pastöse Masse in eine Form gegossen und trocknen gelassen. Der so erhaltenen Formkörper wie eine hohe Festigkeit und eine hohe Abrassionsfestigkeit auf und kann daher problemlos gehandhabt und in eine Schmelze eingebracht werden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Verfestigung pulverförmiger Zuschlags- oder Legierungsstoffe, insbesondere zur Herstellung von Stählen, wobei die pulverförmigen Zuschlags- oder Legierungsstoffe mit einem erhärtenden pastösen Bindemittel zu einem Brei verrührt und dieser in Formen eingebracht, insbesondere eingegossen, und zu Formteilen erhärten gelassen wird, die einer Schmelze zugegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass Nickeloxidpulver mit 5 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 25 Gew.% Zement unter Beigabe von 5 bis 20%, vorzugsweise 10% Wasser, vermengt wird, wobei diesem Brei gegebenenfalls 3 bis 15 Gew.% Silikat zugesetzt ist, und in Formen eingebracht und getrocknet wird.

2. Verfahren zur Verfestigung pulverförmiger Zuschlags- oder Legierungsstoffe, insbesondere zur Herstellung von Stählen, wobei die pulverförmigen Zuschlags- oder Legierungsstoffe mit einem erhärtenden pastösen Bindemittel zu einem Brei verrührt und dieser in Formen eingebracht, insbesondere eingegossen, und zu Formteilen erhärten gelassen wird, die einer Schmelze zugegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass Ferrochrom-Pulver mit 5 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 25 Gew.% Zement und 1 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 5 Gew.% Dispersion unter Zugabe von 5 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 10 Gew.% Wasser vermengt wird und dieser Brei in Formen eingebracht und getrocknet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Ferrochrom als Legierungsstoff, dem Bindemittel eine Acryldispersion, zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion dem Wasser zugesetzt wird, bevor dieses mit den übrigen, im wesentlichen pulverförmigen Bestandteilen der Mischung vermengt wird.