[go: up one dir, main page]

CH169762A - Process for the manufacture of iron objects using sponge iron. - Google Patents

Process for the manufacture of iron objects using sponge iron.

Info

Publication number
CH169762A
CH169762A CH169762DA CH169762A CH 169762 A CH169762 A CH 169762A CH 169762D A CH169762D A CH 169762DA CH 169762 A CH169762 A CH 169762A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
iron
sponge
additives
pressed
added
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Esser Heinrich
Original Assignee
Esser Heinrich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Esser Heinrich filed Critical Esser Heinrich
Publication of CH169762A publication Critical patent/CH169762A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/02Rigid pipes of metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Herstellung von eisernen Gegenständen unter Benutzung  von Eisenschwamm.    Die bei der Reduktion des Eisenerzes im  Hochofen aufzuwendenden Energien, sowie  die beim Frischvorgang des im Hochofen  erzeugten Roheisens zur Erreichung eines  warmbildsamen Eisens notwendigen weiteren  Energien     führten    frühzeitig zu Bestrebungen,  auf dem direkten Wege aus Eisenerz warm  bildsames Eisen herzustellen.  



  Es wurden verschiedene Verfahren zur  direkten     Reduktion    des Eisenerzes zu Eisen  schwamm entwickelt, von denen die Verfahren       Flodin,    Basset,     E'dwin,        Duffield    und     Wiberg     hier angeführt seien. Der Eisenschwamm,  der bei, seiner Herstellung im allgemeinen in  pulverförmigem Zustand anfällt, wird bri  kettiert, um als Ausgangsmaterial bei der  Herstellung von Stahl zu dienen.

   Aus briket  tiertem Eisenschwamm wird nach den be  kannten Stahlherstellungsverfahren im flüs  sigen Zustand das jeweils gewünschte End  produkt     hergestellt,    dem, um die gewünsch  ten Eigenschaften des fertigen Stahls zu er-    reichen, entsprechende Zusätze     zulegiert    wer  den. Eisenschwamm hat sich als Einsatz  material bei der     Herstellung    von Stahl wegen  seiner     Jungfräulichkeit    bewährt.

   Darunter  wird unter anderem hauptsächlich der völlige       Mangel    an     gelöstem    .Sauerstoff im Eisen  schwamm verstanden, dem man erheblich  nachteilige Eigenschaften beider Herstellung  nach dem     alten    Verfahren, also dem aus  Schrott und Roheisen hergestellten Stahl,  nachsagt. Bei der Herstellung von warm  bildsamem Eisen aus Eisenschwamm nach  den bekannten Stahlherstellungsverfahren im  flüssigen Zustand geht diese Eigenschaft des  Eisenschwammes zum Teil wieder verloren,  .da der ausserordentlich reaktionsfähige Eisen  schwamm Sauerstoff begierig löst.  



  Es sind an und für sich Verfahren be  kannt geworden, aus Eisenschwamm ohne  Umschmelzung     -SchmWeisen    herzustellen,  und -es ist auch nicht mehr neu, die Legie  rungen von Eisenschwamm mit andern Me-           tallen,    die in     feinverteilter    Form     vermischt     sind, durch Pressen zu erreichen.  



  Jedoch müssen bei dem letzteren Verfah  ren Temperaturen angewendet werden, bei  denen -die Legierungszusätze schmelzen, und  ist .die     Verformungsarbeit    bei den     bekannten     Verfahren     zu    gering, um eine innige     Verbin-          .dung    der Materialteilchen zu erzielen.  



  Die den bekannten Verfahren     anhaftenden     Mängel werden bei der Herstellung von  eisernen Gegenständen nach vorliegender  Erfindung ausgeschaltet. Es wird pulver  förmiger Eisenschwamm,     vorwiegend    in  seiner ursprünglichen Erzeugungsform, zu  Formkörpern     verpresst    und das ,so gewonnene       Pressgut    bei einer Temperatur     zwischen    700  und<B>13,00'</B> einer     Weiterverformung    in einer       Strangpresse,    zum     Beispiel    einer     Dickschen          Strangpresse,        unterzogen.    Wenn es erwünscht  ist,

   .dem Eisenschwamm Zusätze zu erteilen,  die dem Fertigprodukt gewünschte Eigen  schaften verleihen, .so werden diese mit dem  pulverförmigen Eisenschwamm     vor,dem        Ver-          pressen    innig vermischt, so     dass    weitgehend  homogene Formkörper erhalten werden, .die  in der     Strangpresse    weiter gepresst werden.

    Die endgültigen Eigenschaften des     verpress-          ten    Eisens können durch den angewandten       Pressdruck,    die     Presstemperatur,    die     Press-          gesehwindigkeit,    sowie das Verhältnis der       Quersnhnitte    der     Presskammer    zum Düsen  austritt beeinflusst werden, und zwar wird  durch Anwendung eines hohen     Pressdruckes     ein hohes spezifisches Gewicht und     eine     grosse     Arbeitsgeächwindigkeit    erzielt.

   Das  Raumgewicht des ursprünglichen pulverför  migen Eisenschwammes, welches meist     weni-          äer    als 2 beträgt, wird durch das     Vorpressen     auf eine für das spätere     @Strangpressen    wün  schenswerte Höhe, zum Beispiel zwischen  Raumgewicht 3 und G gebracht.

   Durch den  anschliessenden     eigentlichen.        Verformungsvor-          gang    in der     Strangpresse    im warmen Zustand       wird    dann ein     technisches    Eisen von ent  sprechenden Güteeigenschaften erzielt, dem  .die dem Eisenschwamm eigentümlichen son  stigen jungfräulichen Eigenschaften in bezug  auf Freiheit von nachteiligen Elementen, wie    zum Beispiel in Fe     gelöstem    Sauerstoff, inne  wohnen     können.     



  Um den durch Vermischen und     Vorpres-          sen    weitgehend homogenisierten Formkörper  zu einem einheitlichen Werkstoff umzuwan  deln, wird bei einer Temperatur zwischen  700 und<B>1300'</B> zweckmässig ein hoher     Press-          druck    von 3000 bis 12000     kgfem'    verwendet.  Hierdurch kann eine erhöhte Reaktionsge  schwindigkeit zwischen den einzelnen Teil  chen der ursprünglichen     Mischung    herbeige  führt werden, die die Umwandlung zu einem  einheitlichen Werkstoff hervorruft. Ein  spezieller Fall .dieser Reaktion zwischen -den  einzelnen Teilchen ist die Diffusion.

   Hierbei  kann vom Eisenschwamm, der von andern     Be-          estandteilen    gemischt wurde, ebenso ausge  gangen werden, wie von reinem Schwamm.  Zur Erzielung besonderer Eigenschaften an  der Oberfläche des     Eisens    kann     auf,den    vor  gepressten Block eine     S-ehieht    anderen Ma  terials wie Metallpulver oder     Ferrolegierun-          gen,    zum Beispiel     Ferroehrom,    aufgebracht  werden, die vor dem     @Strangpressen    durch die       Diffusionsglühung    in enge Verbindung mit  dem     Grundmaterial    des Blockes gebracht  wird.

   Das Verfahren erweist sich als vor  teilhafter und wirtschaftlicher als die spä  tere     Diffusionsglühung    am     stranggepressten     Stück, -da die Diffusion wegen der geringen       Dichte    des     vorgepressten    Blockes (zum Bei  spiel     spez.    Gewicht 4 bis -8) hierbei schneller  verläuft. Diese Diffusion kann durch ent  sprechend langes Glühen während des An  wärmvorganges für das nachfolgende Strang  pressen gesteigert werden. In diesem Falle  wird also beim Anwärmen des     vorgepressten     Vorproduktes vor dem     Strangpressen    eine       Diffusionsglühung    eingeschaltet.  



  Alle die genannten Faktoren, wie Ver  häItnis der     Presskammer    zum Düsenaustritt,  also der     Verformungsgrad,    .die     Verformungs-          geschwindigkeit    und die Temperatur beein  fluss en die innere Arbeit innerhalb des Ma  terials, so     dass    also, je höher der     Verfor-          mungsgrad    bei gegebener     Pressgeschwindig-          keit    gewählt wird, desto mehr Arbeit zu  leisten ist, um-so höher also auch der aus-           zuübende    Druck sein muss.

   In derselben  Richtung wirkt eine Erhöhung ,der     Gesehwin-          digkeiten    bei gegebenem     Verformungsgrad.     Im Innern     -des    Materials wird also bei einer  mit grosser Geschwindigkeit und unter gro  ssem     Druck    vor sich gehenden Verformung  eine mehr oder weniger grosse Arbeit     ge-          leistet,    die sich in Wärme umsetzt und eine  Temperaturerhöhung hervorruft, die eine  zwischen den Materialteilchen stattfindende  chemische Reaktion oder die Verschmelzung       bezw.    V     erschweissung    derselben begünstigt.  



  Es hat sich beispielsweise als günstig her  ausgestellt, bei einem     Verformungsgrad,     also einem Verhältnis des     Presskammerquer-          schnittes    zum     Düsenaustritts-Querschnitt    von  <B>21,5</B> und einer Temperatur von 1200   C,  die     Verformungsgeschwindigkeit    so zu wäh  len, dass im Innern des zu vierpressenden Ma  terials ein allseitiger Druck von zirka  <B>5000</B> kg/cm' herrscht. Um diesen     Druck    zu  erreichen, musste in dem gegebenen Fall die       Geschwindigkeit,    mit der der     Pressstempel     sich bewegt, auf 120     mm/sec.    eingestellt wer  den.

   Wenn zur Erhöhung der Reaktion zwi  schen den     Materialteilchen    der innere Druck  während .des     Pressvorganges    erhöht werden  soll auf etwa 10000     kg/cm@,    so muss die Ge  schwindigkeit des     Pressstempels    gesteigert  werden auf etwa 240     mm;!sec.     



  In welcher Weise der Druck und die  Temperatur bei der     Pressarfeit    auf die Reak  tion der Materialteilchen gegeneinander ein  wirken, ergibt folgendes Beispiel: Der zur       Herstellung    des     vorgepressten    Blockes die  nende Eisenschwamm besass aus Gründen  der Herstellung noch einen Kohlenstoffgehalt  von zirka     1.,7%    C. Der Reduktionsgrad be  trug 91      ''    des Eisens, das heisst das restliche  Eisen war noch an Sauerstoff gebunden.

    Während beim Schmieden eines     Blöckehens     von 60 mm     -e'    auf 10 mm     quadrat    bei Tem  peraturen von 1200 bis 800   C der Kohlen  stoffgehalt von 1,7% auf 1,4% verringert  wurde, fanden sich bei dem durch     8trang-          pressen    verarbeiteten Material mit     Verfor-          mungägrad    von 21,5 in dem     verpressten    Ma  terial Kohlenstoffgehalte von 0.24, 0,11 und         0,045    %, und zwar ergab sich der Kohlen  stoffgehalt von 0,24% bei einem Druck von  5000 kg/cm' und einer Temperatur von  1200' C, der Kohlenstoffgehalt von 0,

  1l  bei demselben Druck und einer auf<B>1270'</B> C  gesteigerten Temperatur und der Kohlen  stoffgehalt von 0,0,45% bei     Steigerung    des  Druckes auf 7000     kg/em@    und einer Tem  peratur von 1270   C.  



  Die vor dem     Vorpressen    dem Eisen  schwamm beizumischenden Zusätze können  in verschiedenartiger Absicht erfolgen. Zum  Beispiel können zwecks Erreichung bestimm  ter     Eigenschaften    im Fertigprodukt, Zusätze  in Form von Metallpulver oder gepulverten       Ferrolegierungen    zugegeben werden. Diese  Zusätze können die     Steigerung    der     Bea!r-          beitungsmögliehkeit,    der Korrosionsbestän  digkeit, der     Hitzebeständigkeit    und der Fe  stigkeit bezwecken.

   Zur Erzielung der     Kor-          rosionsbeständigkeit    lassen sich beispielsweise  vorteilhaft Zusätze von Chrom,     Ferrochrom     und Chromlegierungen oder Phosphor,     Ferro--          phosphor    und Phosphorkupfer oder Kupfer  verwenden. Die Zusätze können auch gemein  sam in .den für die Eignung     @d-es    Materials  nötigen Mengen zugesetzt werden, etwa so,  dass Cr, Ni und Mo gemeinsam als Metalle  oder in Farm ihrer Verbindungen Anwen  dung finden.  



  Als Beispiel für korrosionsbeständiges  Eisen wird angeführt,     dass    durch Zugabe  eines 20%igen,     Ferrophosphors    in einem Mi  schungsverhältnis von 1 bis<B>10%</B> des Vor  produktes ein     Fertigprodukt    von 0,2 bis 2      %     Phosphorgehalt erzielt wird.  



  Als Beispiel für die Herstellung eines  besonders gut     bearbeitbaren    Eisens für Auto  maten kann ein Zusatz von     Schwefeleisen    ge  geben werden, und zwar zur Erzielung eines  Fertigproduktes mit 0,2 bis etwa 0,65 %     S     eine     Zugabe    von 0,7 bis 2 % Schwefeleisen  zum Vorprodukt.  



  Zur .Steigerung der Festigkeitseigen  schaften und. Härte     haben    ,sich Zusätze von  Mo, V, Co usw., aber auch von     Nichtmetallen,     wie zum     Beispiel    C und     ;Si,        vorteilhaft    er  wiesen. Man kann     ebenfalls    nichtmetallische      Zusätze zugeben, die allein oder im Verein  mit den im Eisenschwamm vorhandenen  Schlacken ein     schweisseisenähnliches    Erzeug  nis erzielen lassen. Es ist zur Erreichung  ,des Endeffektes .dabei gleichgültig, ob die  zugesetzten Zusätze (Schlacken) in der ur  sprünglich zugesetzten Form bestehen bleiben  oder in :der Presse     mit    dem Eisenschwamm  reagieren und neue Schlacken bilden.

    



  Bei .der Verwendung von Eisenschwamm  zur     Stahlherstellung    in der bisher üblichen  Weise, das heisst der Stahlherstellung im  schmelzflüssigen Zustand     gingen,    wie bereits  erwähnt, die bestimmten günstigen Eigen  schaften des Eisenschwammes zum Teil ver  loren. Das im schmelzflüssigen Zustand ge  wonnene Vorprodukt in Form von     Gussblök-          ken    wurde in der üblichen. Weise     weiter    ver  arbeitet. Um im Fertigprodukt die gewünsch  ten maximalen Güteeigenschaften zu errei  chen, musste man auf einen möglichst grossen       Verformungsgrad    bedacht sein.

   Nach dem  Herstellungsverfahren gemäss vorliegender       Erfindung    wurden diese Nachteile ausge  schaltet. Durch entsprechende Auswahl des       Verformungsdruckes,    der     Verformungstem-          peratur,    .der     Querschnittsverhältnisse    zwi  schen     Presskammer    und     Ausflussdüse,    kann in  einem einzigen Arbeitsvorgang bereits ein  solcher     Verformungsgrad    erreicht werden,  .dass höchste Güteeigenschaften erzielt wer  den.  



  Durch das Verfahren gemäss der Erfin  dung     können,den        hergestellten    Gegenständen  auch andere Eigenschaften erteilt werden,  als sie     beispielsweise    aus Eisenschwamm  hergestellter     Flussstahl    hat.

   Zum Beispiel  musste bei der     direkten    Reduktion .des Eisen  erzes zu Eisenschwamm, der als Ausgangs  produkt zu den bisher üblichen Stahlschmelz  verfahren diente, auf einen möglichst nie  drigen Gehalt an Phosphor gesehen werden,  um .die     nachteiligen    Eigenschaften dieses     Le-          gierungszusatzes    im     fertigen        Flussstahl    aus  zuschalten, während bei den erfindungsgemäss       hergestellten    Gegenständen,     wie    Versuche er  wiesen haben, .der Phosphorgehalt des Eisen  erzes nicht nachteilig ist.

   Im Gegenteil haben    sich Erze mit     bestimmten    höheren Gehalten  an Phosphor als besonders geeignet für die  Herstellung von korrosionsbeständigen Ge  genständen     erwiesen.    Man     ist    dadurch in  die Lage versetzt, Erze zu verwenden, deren  chemische Zusammensetzung ihre bisherige  Anwendung entweder direkt     auss        chloss    oder  zum mindesten weitgehend einschränkte.  



  Eine besonders vorteilhafte Ausführung  .des Verfahrens nach der Erfindung ist die  Herstellung von Gegenständen in Rohrform,  weil ein zum Hohlkörper     vorgepresstes    Ge  misch von Eisenschwamm und bestimmten  Zusätzen bei dem anschliessenden :Strang  pressen infolge Verwendung eines Dornes  einem allseitigen Druck von aussen und innen  ausgesetzt wird, so dass sich ein Fertig  produkt von grösster Gleichmässigkeit ergibt.  



  Zur Verdeutlichung des Verfahrens ist  in beiliegender     Zeichnung    beispielsweise eine  Einrichtung .dargestellt,     mittelst    der     vorge-          presste    Rund- .oder Hohlblöcke aus Eisen  schwamm zu dem fertigen Erzeugnis ver  arbeitet werden.  



       Abb.    1 zeigt je einen     vorgepressten    Rund  block a     bezw.    Hohlblock b aus Eisen  schwamm im Längsschnitt;       Abb.    2 zeigt einen Ofen c zum     Erwärmen     der erwähnten Böcke     ca        bezw.    b, ebenfalls  im Längsschnitt;       Abb.    3 zeigt schematisch in .Ansicht eine  hydraulische     @Strangpresse    d mit den Werk  zeugen f zum Pressen und mit einem im  Aufnehmer e eingesetzten Hohlblock b, den  Aufnehmer und Hohlblock im     Schnitt.     



  In den     Abb.    4 und 5 ist das     Presswerk-          zeug    f sowie der Aufnehmer     e    mit einem  eingesetzten Hohlblock b in     vergrössertem          Massstabe        dargestellt,    und zwar das     Press-          werkzeug    f in Ansicht und der Aufnehmer e  mit dem eingesetzten Hohlblock b im !Schnitt;

         Abb.    4 zeigt die Einrichtung bei     Beginn    -des       Pressborganges,    und     Abb.    5 dieselbe während  des     Pressvorganges,    also :mit bereits teilweise  erfolgter Verformung des Hohlblockes b  zum     Beispiel    zu einem Rohrstück h;

   in       Abb.    6 sind beispielsweise zwei     mittelst     der     Strang-presse        aus,dem        vorgepressten    Rund-      oder     Hohlbloak    hergestellte Erzeugnisse im  Schnitt dargestellt, und zwar eine Rund  stange g und ein Rohrstück     h,    wie diese nach  dem     Presshub    aussehen und bevor der     Press-          rest    i abgeschnitten ist.



  Process for the manufacture of iron objects using sponge iron. The energies required for the reduction of iron ore in the blast furnace, as well as the additional energies required in the fresh process of the pig iron produced in the blast furnace to achieve a warm-image iron, prompted efforts to produce warm-plastic iron directly from iron ore.



  Various processes for the direct reduction of iron ore to iron sponge have been developed, of which the processes Flodin, Basset, E'dwin, Duffield and Wiberg are listed here. The sponge iron, which is generally obtained in a powdery state during its manufacture, is bri-chained to serve as a starting material in the manufacture of steel.

   The desired end product is produced from briquetted sponge iron using known steel production processes in the liquid state, to which the appropriate additives are added in order to achieve the desired properties of the finished steel. Sponge iron has proven itself as an input material in the manufacture of steel because of its virginity.

   Among other things, this mainly refers to the complete lack of dissolved oxygen in the iron, which is said to have considerably disadvantageous properties in production according to the old process, i.e. steel made from scrap and pig iron. In the production of hot, malleable iron from sponge iron according to the known steel production process in the liquid state, this property of the sponge iron is partly lost again, because the extremely reactive sponge iron eagerly dissolves oxygen.



  Processes have become known in and of themselves for producing sponge iron without remelting, and it is no longer new to achieve alloys of sponge iron with other metals, which are mixed in finely divided form, by pressing .



  However, in the latter process, temperatures must be used at which the alloy additives melt, and the deformation work in the known processes is too low to achieve an intimate connection of the material particles.



  The deficiencies inherent in the known processes are eliminated in the manufacture of iron objects according to the present invention. Powdery sponge iron, predominantly in its original production form, is pressed into molded bodies and the pressed material obtained in this way is further deformed in an extrusion press, for example a Dick extruder, at a temperature between 700 and <B> 13.00 '</B>. subjected. If it is desired

   .to give the sponge iron additives which give the finished product the desired properties, .these are intimately mixed with the powdery sponge iron before pressing, so that largely homogeneous molded bodies are obtained, which are further pressed in the extrusion press.

    The final properties of the pressed iron can be influenced by the applied pressing pressure, the pressing temperature, the pressing speed, as well as the ratio of the cross section of the pressing chamber to the nozzle outlet. Using a high pressing pressure results in a high and a large specific weight Working speed achieved.

   The volume weight of the original pulverulent sponge iron, which is usually less than 2, is brought to a desirable level for the subsequent extrusion, for example between volume weight 3 and G, by pre-pressing.

   Through the subsequent actual. The deformation process in the extrusion press in the warm state then produces a technical iron with corresponding quality properties, which can reside in the other virgin properties peculiar to the sponge iron with regard to freedom from disadvantageous elements, such as oxygen dissolved in Fe.



  In order to convert the molded body, which has been largely homogenized by mixing and pre-pressing, into a uniform material, a high pressing pressure of 3000 to 12000 kgfem is expediently used at a temperature between 700 and 1300 '. This can lead to an increased reaction rate between the individual parts of the original mixture, which causes the conversion to a uniform material. A special case of this reaction between the individual particles is diffusion.

   This can be done from the sponge iron, which has been mixed with other components, as well as from the pure sponge. To achieve special properties on the surface of the iron, a layer of other material such as metal powder or ferro-alloys, for example ferro-chromium, can be applied to the pre-pressed block, which before the extrusion is in close contact with the Base material of the block is brought.

   The process proves to be more advantageous and more economical than the later diffusion annealing on the extruded piece, since the diffusion is faster due to the low density of the pre-pressed block (for example, specific weight 4 to -8). This diffusion can be increased by pressing accordingly long annealing during the warming process for the subsequent extrusion. In this case, diffusion annealing is switched on when the pre-pressed pre-product is heated before extrusion.



  All of the factors mentioned, such as the ratio of the compression chamber to the nozzle outlet, i.e. the degree of deformation, the deformation speed and the temperature influence the internal work within the material, so that the higher the degree of deformation at a given compression speed. The more work to be done, the higher the pressure to be exerted.

   In the same direction, there is an increase in the visual speed for a given degree of deformation. In the interior of the material, a more or less large amount of work is performed when deformation takes place at great speed and under great pressure, which is converted into heat and causes a temperature increase, which leads to a chemical reaction taking place between the material particles the merger respectively. Welding of the same favors.



  It has turned out to be favorable, for example, with a degree of deformation, i.e. a ratio of the compression chamber cross-section to the nozzle outlet cross-section of 21.5 and a temperature of 1200 C, to select the deformation speed so that there is an all-round pressure of around <B> 5000 </B> kg / cm 'inside the material to be pressed. In order to achieve this pressure, the speed at which the ram moves had to be 120 mm / sec. are set.

   If, to increase the reaction between the material particles, the internal pressure during the pressing process is to be increased to around 10,000 kg / cm @, the speed of the ram must be increased to around 240 mm;! Sec.



  The way in which the pressure and the temperature act on the reaction of the material particles to one another during the pressing process is shown in the following example: The sponge iron used to produce the pre-pressed block still had a carbon content of around 1..7% C for production reasons The degree of reduction was 91 "of the iron, that is, the remaining iron was still bound to oxygen.

    While forging a billet from 60 mm -e 'to 10 mm square at temperatures of 1200 to 800 C, the carbon content was reduced from 1.7% to 1.4%, the material processed by 8-extrusion also found Deformation degree of 21.5 in the pressed material, carbon contents of 0.24, 0.11 and 0.045%, namely the carbon content of 0.24% at a pressure of 5000 kg / cm 'and a temperature of 1200' C, the carbon content of 0,

  1l at the same pressure and a temperature increased to <B> 1270 '</B> C and the carbon content of 0.0.45% when the pressure is increased to 7000 kg / em @ and a temperature of 1270 C.



  The additives to be mixed into the iron sponge before the pre-pressing can be made with different intentions. For example, in order to achieve certain properties in the finished product, additives in the form of metal powder or powdered ferro-alloys can be added. The purpose of these additives is to increase the processing possibility, the corrosion resistance, the heat resistance and the strength.

   For example, additions of chromium, ferrochrome and chromium alloys or phosphorus, ferro-phosphorus and phosphorus copper or copper can advantageously be used to achieve corrosion resistance. The additives can also be added together in the amounts necessary for the suitability of the material, for example so that Cr, Ni and Mo are used together as metals or in the form of their compounds.



  As an example of corrosion-resistant iron, it is stated that by adding a 20% ferrophosphorus in a mixing ratio of 1 to 10% of the preliminary product, a finished product with 0.2 to 2% phosphorus content is achieved.



  As an example of the production of a particularly well machinable iron for auto mats an addition of iron sulfur can be given, namely to achieve a finished product with 0.2 to about 0.65% S an addition of 0.7 to 2% iron sulfur Preliminary product.



  To increase the strength properties and. Have hardness, additions of Mo, V, Co, etc., but also of non-metals, such as C and Si, have proven advantageous. It is also possible to add non-metallic additives which, alone or in combination with the slag present in the sponge iron, can produce a weld-iron-like product. In order to achieve the end effect, it is irrelevant whether the added additives (slag) remain in the originally added form or react in the press with the sponge iron and form new slag.

    



  When using sponge iron for steel production in the usual way, that is to say steel production in the molten state, the certain favorable properties of the sponge iron were partly lost, as already mentioned. The intermediate product obtained in the molten state in the form of ingots was converted into the usual. Way further processed. In order to achieve the desired maximum quality properties in the finished product, one had to consider the greatest possible degree of deformation.

   After the manufacturing process according to the present invention, these disadvantages were switched off. By appropriate selection of the deformation pressure, the deformation temperature and the cross-sectional ratios between the bale chamber and the discharge nozzle, such a degree of deformation can be achieved in a single operation that the highest quality properties can be achieved.



  By the method according to the invention, the manufactured objects can also be given other properties than they have, for example, mild steel made from sponge iron.

   For example, in the direct reduction of iron ore to sponge iron, which was used as the starting product for the steel smelting processes that had previously been used, the phosphorus content had to be as low as possible in order to exploit the disadvantageous properties of this alloy additive in the finished mild steel switch on, while with the objects produced according to the invention, as tests have shown, the phosphorus content of the iron ore is not disadvantageous.

   On the contrary, ores with certain higher contents of phosphorus have proven to be particularly suitable for the production of corrosion-resistant objects. This enables you to use ores whose chemical composition either directly excluded or at least largely restricted their previous use.



  A particularly advantageous embodiment of the method according to the invention is the production of objects in tubular form, because a mixture of sponge iron and certain additives, which has been pre-pressed to form the hollow body, is subjected to pressure on all sides from the outside and inside during the subsequent extrusion process due to the use of a mandrel, so that a finished product of the greatest uniformity results.



  To illustrate the process, the accompanying drawing shows, for example, a device by means of which the pre-pressed round or hollow blocks made of sponge iron are processed into the finished product.



       Fig. 1 shows a pre-pressed round block a respectively. Hollow block b made of iron floated in longitudinal section; Fig. 2 shows a furnace c for heating the above-mentioned brackets ca respectively. b, also in longitudinal section; Fig. 3 shows a schematic view of a hydraulic extrusion press d with the tools f for pressing and with a hollow block b inserted in the transducer e, the transducer and hollow block in section.



  FIGS. 4 and 5 show the pressing tool f and the transducer e with an inserted hollow block b on an enlarged scale, namely the pressing tool f in a view and the transducer e with the inserted hollow block b in a section;

         Fig. 4 shows the device at the beginning of the press hole, and Fig. 5 shows the same during the pressing process, that is: with the hollow block b already partially deformed, for example into a pipe section h;

   In Fig. 6, for example, two products produced by means of the extrusion press from the pre-pressed round or hollow block are shown in section, namely a round rod g and a piece of pipe h, as they look after the pressing stroke and before the pressing residue i is cut off.

 

Claims (1)

PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zur Herstellung von eisernen Gegenständen unter Benutzung von Ei senschwamm, dadurch gekennzeichnet, dass pulverförmiger Eisenschwamm zu Formkörpern verpresst und dieses so ge wonnene Pressgut bei einer Temperatur zwischen 700 und 1300 einer Weiter formung in einer Strangpresse unterzogen wird. TI. Nach dem Verfahren gemäss Patentan- spruch I erhaltener Gegenstand. UNTERANSPRÜCHE: 1. PATENT CLAIMS I. A process for the production of iron objects using sponge iron, characterized in that powdered sponge iron is pressed into shaped bodies and this pressed material is subjected to further shaping in an extruder at a temperature between 700 and 1300. TI. Object obtained according to the method according to patent claim I. SUBCLAIMS: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Eisen schwamm vor dem Pressen gründlich mit Zusätzen vermischt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zwecks Erzie lung einer grossen Arbeitsgeschwindigkeit ein hoher Pressdruck angewendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zwecks Erzie lung einer grossen Reaktionsgeschwindig keit bei dem Strangpressen eine in dem obern Teil des gekennzeichneten Gebietes liegende Temperatur angewendet wird. 4. Method according to claim I, characterized in that the iron sponge is thoroughly mixed with additives before pressing. 2. The method according to claim I, characterized in that a high pressure is applied in order to achieve a high working speed development. 3. The method according to claim I, characterized in that a temperature in the upper part of the marked area is used in the extrusion process for the purpose of achieving a high reaction rate. 4th Verfahren nach Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch die Anwendung eines Druckes von zirka 5000 kgjcm2. 5. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass zwecks Her- stellung von .Stäben in Rohrform ein Vorpres:sen des Gemisches zu einem Hohlkörper erfolgt und dieser Hohl körper in der Strangpresse über einen Dorn ausgepresst wird. 6. Method according to patent claim I, characterized by the application of a pressure of approximately 5000 kgjcm2. 5. The method according to dependent claim 1, characterized in that, for the purpose of producing rods in tubular form, the mixture is pre-pressed to form a hollow body and this hollow body is pressed out in the extrusion press via a mandrel. 6th Verfahren nach Unteranspruch 1, .da- ,durch gekennzeichnet, dass dem Eisen schwamm Metallpulver zugesetzt wird. 7. Verfahren nach Unteranspruch 1, da- .durch gekennzeichnet, dass dem Eisen schwamm pulverisierte Ferrolegierungen zugesetzt werden. 8. Method according to dependent claim 1, .da-, characterized in that metal powder is added to the iron sponge. 7. The method according to dependent claim 1, characterized in that powdered ferro alloys are added to the iron sponge. 8th. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass in den Er wärmungsvorgang .des mit Zusätzen ver mischten Eisenschwammes vor dem Strangpressen eine Diffus.ionsglühung eingeschaltet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ein End erzeugnis mit einem Gehalt an Phosphor von 0,2 bis 2 % .erhalten wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass durch Zu sätze ein schweiss-eisenähnliches Eisen erzeugt wird. 11. Method according to dependent claim 1, characterized in that a diffusion annealing is switched on in the heating process of the sponge iron mixed with additives before extrusion. 9. The method according to claim I, characterized in that an end product with a content of phosphorus of 0.2 to 2% .erhalt is. 10. The method according to claim I, characterized in that a weld-iron-like iron is generated by additives. 11. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass er Zusätze metallischer .Art enthält, .die dem Eisen schwamm vor dem Pressen zugesetzt und innig in ihm verteilt sind. 12. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, .dass er Zusätze nichtmetallischer Art enthält, die dem Eisenschwamm vor ,dem Pressen zuge setzt und innig in ihm verteilt sind. Object according to claim II, characterized in that it contains additives of a metallic type, which are added to the iron sponge before pressing and are intimately distributed in it. 12. The object according to claim II, characterized in that .that it contains additives of a non-metallic nature that are added to the sponge iron before pressing and are intimately distributed in it.
CH169762D 1932-01-13 1933-01-02 Process for the manufacture of iron objects using sponge iron. CH169762A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE169762X 1932-01-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH169762A true CH169762A (en) 1934-06-15

Family

ID=5688008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH169762D CH169762A (en) 1932-01-13 1933-01-02 Process for the manufacture of iron objects using sponge iron.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH169762A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE741535C (en) * 1936-11-01 1943-11-12 Hans Vogt Hardening of sliding bodies pressed from iron powder by treatment with gaseous diffusion substances
DE748419C (en) * 1936-11-13 1945-01-23 Hans Vogt Metallic seal body
DE895002C (en) * 1940-04-23 1953-10-29 Degussa Process for the production of metallic moldings by sintering and pressing
DE926283C (en) * 1944-08-24 1955-04-14 Ver Leichtmetall Werke Ges Mit Device for pressing powder consisting of a punch and die
DE974366C (en) * 1939-11-04 1960-12-01 Aeg Method and device for producing hard metal compacts to be sintered from a powder mixture
DE1129039B (en) * 1957-01-14 1962-05-03 Heinz Schmalz Dr Ing Process for the production of extruded semi-finished products of high strength
DE1288253B (en) * 1961-03-09 1969-01-30 Bliss E W Co Process for the production of a copper pipe

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE741535C (en) * 1936-11-01 1943-11-12 Hans Vogt Hardening of sliding bodies pressed from iron powder by treatment with gaseous diffusion substances
DE748419C (en) * 1936-11-13 1945-01-23 Hans Vogt Metallic seal body
DE974366C (en) * 1939-11-04 1960-12-01 Aeg Method and device for producing hard metal compacts to be sintered from a powder mixture
DE895002C (en) * 1940-04-23 1953-10-29 Degussa Process for the production of metallic moldings by sintering and pressing
DE926283C (en) * 1944-08-24 1955-04-14 Ver Leichtmetall Werke Ges Mit Device for pressing powder consisting of a punch and die
DE1129039B (en) * 1957-01-14 1962-05-03 Heinz Schmalz Dr Ing Process for the production of extruded semi-finished products of high strength
DE1288253B (en) * 1961-03-09 1969-01-30 Bliss E W Co Process for the production of a copper pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3782064T2 (en) HIGH DENSITY SINKED IRON ALLOY.
CH657380A5 (en) AT INCREASED TEMPERATURES, HEAT-RESISTANT, WEAR-RESISTANT AND TOE ALLOY ON NICKEL BASE.
CH657379A5 (en) AT INCREASED TEMPERATURES, HEAT-RESISTANT, WEAR-RESISTANT AND TOE ALLOY.
DE2360914C2 (en) Binding, deoxidizing and carburizing agents for the manufacture of preforms from metal powders
DE60131945T2 (en) Process for sintering and forging raw material
CH169762A (en) Process for the manufacture of iron objects using sponge iron.
DE1583742A1 (en) Process for producing flowable metal powders
DE1758540B1 (en) METHOD OF MANUFACTURING ROD, PIPE OR WIRE BY HYDROSTATIC EXTRUSION
DE2704290A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING STEEL SEMI-FINISHED
DE2358720A1 (en) FORGING METAL POWDER
AT146183B (en) Process for manufacturing composite metal bodies.
DE2757402B2 (en) Process for melting aluminum waste
DE738536C (en) Process for the production of moldings from materials with different melting points
CH256609A (en) Process for the production of metal objects.
US2018300A (en) Method of producing industrial iron by means of iron sponge
AT225005B (en) Process for the hot forming of metals
DE2461736A1 (en) METAL BLANK AND THE PROCESS AND MIXTURE FOR ITS MANUFACTURING
DE895002C (en) Process for the production of metallic moldings by sintering and pressing
AT136284B (en) Process for the production of hard alloys.
CH152017A (en) Electrode.
DE1758477C3 (en) Process for the production of objects of comparatively high density
DE601988C (en) Process for the production of synthetic welding or puddle steel
DE1963860C (en) Iron chromium sintered alloy and processes for the production of sintered molded parts from it
AT160653B (en) Process for the production of refractory products from magnesium orthosilicate or substances containing magnesium orthosilicate.
DE851157C (en) Process for the production of workpieces by pressing cast iron powder