Untersuchungen zum Schwefeltransport zwischen flüssigem kohlenstoffgesättigtem Eisen und basischen Schlacken während der Verschlackung sauerstoffaffiner Zusatzelemente,insbesondere des Siliziums

Gravimetrische Untersuchungen mit Hilfe einer Thermowaage zum Schwefeltransport zwischen siliziumhaltigen, kohlenstoffgesättigten Eisenschmelzen und CoO-Al₂O₃-Schlacken bei 1490 und 1550°C unter oxydierenden Bedingungen. Vergleich der Ergebnisse mit bereits vorliegenden volumetrischen Untersuchungen. Erörterung der Versuchsergebnisse mit Hilfe der Ionentheorie der Schlacke. Einfluß von Mangan, Silizium, Titan und Kohlenstoff auf den Anteil des Schwefeltransportes bei oxydierenden Bedingungen.     

Einfluß des Schwefels auf die Reduktion der Kieselsäure aus Ca-Mg-Al-Silikaten bei Gegenwart von Eisenschmelzen im Graphittiegel

Bedeutung der Kieselsäurereduktion bei kleiner Schlackenmenge im Hochofen. Umlauf von Schwefel und Silizium im Hochofen über die Gasphase infolge des Auftretens gasförmiger Siliziumsulfide. Unterschied des Ablaufes der Reaktionen zwischen anfangs schwefelreichen und schwefelarmen Eisenschmelzen mit den gleichen CaO-SiO₂-Schlacken im Graphittiegel über Reaktionszeiten bis zu 6 h bei 1550 °C. Einfluß des zunehmenden Basengrades der CaO-SiO₂-Schlacken durch die Kieselsäurereduktion auf ihr Fließverhalten und die Vorgänge nach der Erstarrung. Wirkung von zugesetztem Kalziumsulfid auf die Reduktion der Kieselsäure aus CaO-SiO₂-, CaO-Al₂O₃(10%)-SiO₂-und CaO-MgO(10%)-Al₂O₃(10%)-SiO₂-Schlacken verschiedenen Basengrades. Vorteil kleiner Eisenmengen bei solchen Versuchen.     

Eisenschmelzen und Hochofenschlacken im Graphittiegel bei längerer Schmelzdauer

Die starke Veränderlichkeit des Siliziumgehaltes von Eisenschmelzen unter Silikat-Sulfidschlacken im Graphittiegel. Vier verschiedene CaO-MgO(10%)-Al₂O₃(10%)-SiO₂-Schlacken reagieren 5 min bis 6 h lang bei 1550 °C mit siliziumarmen, aber schwefelreichen Eisenschmelzen. Der Umsatz des Kohlenstoffs bei verschieden oxydierenden Bedingungen zu Anfang. Die Verknüpfung der Konzentrationen von Silizium, Mangan, Eisen und Schwefel als Folge der Querreaktionen. Die umgesetzten Mengen, das weite Überwiegen der Kieselsäurereduktion durch Kohlenstoff. Berechnung des Ablaufes der Einzelreaktionen und des Gesamtumsatzes aus demjenigen einer Reaktion mit Hilfe der Kennzahlen der Querreaktionen.     

Einfluß der Alkalioxyde auf die Reaktionen zwischen kohlenstoffreichem Eisen und CaO-MgO (10%)-Al2O3(10%)-SiO2-Schmelzen

Einfluβ der Temperatur, des Basengrades der Silikate und gesteigerter Siliziumgehalte der Eisenschmelzen auf die Alkaliverdampfung, die Entschwefelung, die Manganreduktion und die Eisengehalte der Silikate. Überwiegen der Verdampfung des Kaliums aus den Silikaten gegenüber derjenigen des Natriums. Stickstoffaufnahme der Eisenschmelze und der Silikatschicht aus dem Luftgas. Verknüpfung der Gehalte [S], [Mn], [Si] der Eisenschmelzen und (S), (Mn), (Fe) der Silikate. Vergleich mit alkalifreien Silikaten.     

Reaktionen hochlegierter Eisen-Chrom-Schmelzen mit kieselsäurehaltigen feuerfesten Stoffen

Laboratoriumsmäßige Untersuchung der Reduktion von reiner Kieselsäure, Schamottestein A III und Mullitstein in Eisenschmelzen mit Massengehalten an Chrom bis 15% und an Aluminium von 0,5% im Temperaturbereich von 1550 bis 1680 °C bei Drehgeschwindigkeiten der zylindrischen Probekörper von 0 bis 570 U/min. Ermittlung des Zeitgesetzes der Reduktion reiner Kieselsäure in hochlegierten Eisen-Chrom-Schmelzen. Vergleich mit dem Verhalten gegenüber Eisen-Mangan-Schmelzen. Untersuchung des Einflusses von Aluminium auf die Reaktion des Chroms mit Kieselsäure. Angaben über die Reaktionsprodukte von Schamottestein A III in Eisen-Chrom-Schmelzen und den zeitlichen Ablauf der Reaktionen. Erörterung des Reaktionsablaufs bei Mullitstein.     

Tonerde und Kieselsäure im Vergleich bei den Reaktionen kalkreicher Schlacken mit Eisenschmelzen im Graphittiegel

Zum Schrifttum über das Verhalten der Tonerde im Vergleich zur Kieselsäure in Hochofenschlacken. Der Vorteil, die Reaktionen sogleich in den Vielstoffsystemen zu verfolgen. Die heftigen Gasausbrüche bei den Reaktionen zwischen siliziumarmen (<0,05 % Si), aber schwefelreichen (1 % S) Eisenschmelzen und CaO(50 %)-Al₂O₃-Schlacken im Graphittiegel bei 1550°C. Die eigenartige Benetzung des Graphits durch diese Schlacken. Das schlagartige Beruhigen des Überkochens und Schäumens der CaO(50 %)-Al₂O₃-Schlacken bei Zusatz des Reduktionsmittels Silizium zur Eisenschmelze. Das Verhalten von CaO(50 %)-Al₂O₃-SiO₂-Schlacken gegenüber Eisenschmelzen und Graphit bei der Entschwefelung, der Rückschwefelung, der Eisen- und Manganverschlackung und der Kieselsäurereduktion. Die Verknüpfung der Gehalte der flüssigen Phasen über die Querreaktionen. Nickelschmelzen an Stelle der Eisenschmelzen. Die Reaktionen von CaO(50 %)-CaF₂-Schlacken mit Eisenschmelzen im Graphittiegel. Die so verschiedene Wirkung von Kieselsäurezusätzen gegenüber Tonerdezusätzen zu diesen Schlacken. Die Reduktion der Tonerde. Hinweise auf die Nitrid- und Karbidbildung in solchen Schlacken.     

Kinetische Untersuchungen der Oxidation des Vanadins von Roheisen mit sodahaltigen Schlackengemischen

Die Kinetik der Oxidation des Vanadins von Roheisen mit Soda wurde mit Hilfe von Rührversuchen und Injektionsversuchen bei verschiedenen Bedingungen untersucht. Für die Geschwindigkeit der Entvanadinisierung spielt die Sodamenge eine große Rolle. Je mehr Soda bei den Versuchen verwendet wird, desto besser wird entvanadinisiert. Die Geschwindigkeit der Entvanadinisierung verlief am wirkungsvollsten, wenn die Soda unter Zugabe von Fe₂O₃ oder Na₂SO₄ als Oxidationsmittel in das Roheisen eingeblasen wurde. Der Einfluß der Temperatur auf die Geschwindigkeit der Reaktion zwischen Vanadin und Soda ist nicht groß. Die Ausgangsschlacke sollte SiO₂-Gehalte unter 10 % enthalten.     

Chromreiche Eisenschmelzen und Hochofenschlacken im Graphittiegel

Erörterung der zahlenmäßigen Grundlagen des älteren Schrifttums über das Verhalten des Chroms auch in Hinblick auf die Sulfide. Die Ergebnisse des neueren Schrifttums über die Chromverteilung zwischen kohlenstoffgesättigten Eisenschmelzen und schwefelfreien Silikatschlacken. Technische Erfahrung und Laboratoriumsversuch. Verhalten von Mangan, Silizium, Schwefel und Chrom in chromreichen Eisenschmelzen gegenüber CaO-MgO(10%)-Al₂O₃ (10%)-SiO₂-Schlacken verschiedener Basizität unter verschieden stark oxydierenden Bedingungen. Gesetzmäßigkeiten zwischen den Endgehalten beider Schichten. Zahlenwerte zum Verhalten des Stickstoffs.     

Reaktionen zwischen feuerfesten Stoffen des Systems SiO2–Al2O3 und manganhaltigen Eisenschmelzen

Laboratoriumsuntersuchungen über das Verhalten von Schamotte-, Mullit-, Sillimanit- und Bauxitsteinen in Eisenschmelzen mit Mangangehalten bis zu 2% bei 1600°C. Beschreibung des Ablaufes der Reaktionen zwischen Schmelze und Stein, Untersuchung der Eigenschaften der Reaktionsprodukte sowie Ermittlung des Einflusses von Silizium und Aluminium auf die Reaktionen. Vergleich mit Ergebnissen aus Betriebsuntersuchungen und Folgerungen aus den Versuchsergebnissen für Beiriebsverhältnisse.     

Zum Einfluß der Temperatur auf die Reaktionen zwischen Eisenschmelzen,Hochofenschlacken und elementarem Kohlenstoff

Die Wirkung des Kohlenstoffs als Reduktionsmittel auf die Schlacke CaO (40%)–MgO (10%)–SiO₂ (40%)–Al₂O₃ (10%) und Eisenschmelzen mit anfangs 1,5 bzw. 2,7% S bei 1450, 1550 und 1650 °C im Verlauf von 6 h. Vorgabe der Wirkung des Kohlenstoffs durch Siliziumzusatz zur Eisenschmelze und entsprechenden Kieselsäureabzug von der Schlacke bei nur 0,5 h Reaktionsdauer.     

Kohlenstoff- und Stickstoffaufnahme durch hoch kalkbasische Schlacken bei Gegenwart von Eisenschmelzen im Graphittiegel

Reichweite der reduzierenden Wirkung des elementaren Kohlenstoffs auf CaO-CaF₂-SiO₂- sowie CaO-CaF₂-Al₂O₃-Schlacken in Gegenwart von Eisenschmelzen. Zusammenhang zwischen entschwefelnder Wirkung, Manganverteilung, sowie Kohlenstoff- und Stickstoffaufnahme durch solche Schlacken. Sehr verschiedene Wirkung von Kieselsäure und Tonerde. Reduktion der Kieselsäure und der Tonerde aus diesen Schlacken durch den Kohlenstoff. Verschiedene Arten des Auftretens des Stickstoffs in den Schlackenproben je nach Zusammensetzung und Reduktionsgrad. Auflösung des Kohlenstoffs in den Schlacken und Beziehungen zum Sättigungsgrad der Eisenschmelzen an Kohlenstoff. Verhalten des Kohlenstoffinhaltes der erstarrten Schlackenproben gegenüber wässerigen Lösungen. Erste Vorstellungen über Ort und Reihenfolge der Reaktionen bei der Kohlenstoff- und Stickstoffaufnahme durch die Schlacken. Zugesetztes Silizium als Reduktionsmittel bei der Kohlenstoff- und Stickstoffaufnahme durch CaO-A₂O₃-CaF₂-Schlacken. Hinweise auf die bei hochbasischen Schlacken überraschend starke, in Hochofenschlacken demgegenüber verschwindend geringe Bildung von Zyaniden.     

Der Einfluß der Alkalioxyde auf die Reaktionen zwischen kohlenstoffreichen Eisenschmelzen und Ca-Mg-Al-Silikaten

Schlacken mit 2% Na₂O. Einfluß des Mengenverhältnisses von Eisenschmelze und Schlacke auf die Endgehalte nach 30 min Reaktionsdauer bei 1350, 1450, 1550 und 1650 °C. Einfluß des Basengrades der Schlacke auf die Endgehalte. Schlacken mit 3% K₂O. Verdampfen der Alkalien. Analysenwerte zum Verhalten des Stickstoffs gegenüber den alkalihaltigen Schlacken.     

Elektrolytische Desoxidation von Eisenschmelzen

Übersichtsbericht zur elektrolytischen Desoxidation von Eisenschmelzen mit Hilfe von Festelektrolytzellen aus dotiertem ZrO₂ oder ThO₂. Laborversuche zur elektrolytischen Desoxidation von Eisenschmelzen bei Gehalten an gelöstem Sauerstoff zwischen 0,050 und 0,00002%. Einfluß der Stromstärke, des Rührens der Schmelze, der Reoxidation der Schmelze über die Gasphase und die Auflösung feuerfester Oxide sowie der Elektronenteilleitfähigkeit der Festelektrolyte auf die Desoxidationsgeschwindigkeit und die erzielbaren Endsauerstoffgehalte der Eisenschmelzen.     

Elektrochemische Aufzeichnung des Entkohlungsablaufs von Eisenschmelzen

Kontinuierliche Aufzeichnung des Entkohlungsablaufs von Eisenschmelzen mit Festelektrolytzellen bei 1400, 1500 und 1600 °C und Kohlenstoffgehalten zwischen 0,01 und 5 Gew.-%. Gleichzeitige EMK- und Temperaturmessung mit fest eingebauten Zellen der Form PtRh-Luft || Festelektrolyt || Fe-C-Schmelze, Fe_fest im Boden eines Mittelfrequenz-Induktionsofens. CaO-stabilisiertes Zirkonoxid und Mullit mit SiO₂-Überschuß als Festelektrolyte. Zusammenhänge zwischen der EMK der Zellen und den Sauerstoff- und Kohlenstoffgehalten der Schmelzen. Elektrochemische Bestimmung des Wirkungsparameters e^C_O. Angabe der Sauerstoffpartialdrücke kohlenstoffhaltiger Eisenschmelzen bei 1600 °C. Die Genauigkeit der EMK-Messung in kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen bei 1600 °C und ihre Beeinflussung durch geringe Phosphorgehalte.     

Chemische Grundlagen für die Erzeugung eines mit 20% Cr und 10% Ni legierten Roheisens im Hochofen

Chemische Grundlagen für die Erzeugung eines legierten Roheisens mit 20% Cr und 10% Ni im Hochofen als Rohstoff für die Sauerstoffaufblasverfahren. Verhalten des Chroms im Vergleich zu Eisen, Mangan, Silizium und Schwefel über Reaktionszeiten bis zu vier Stunden bei verschiedenen Kieselsäuregehalten der CaO-MgO(10%)-Al₂O₃(10%)-SiO₂-Schlacken. Auswirkung verschiedener Schwefelgehalte der Schlacken. Farben der Schlacken. Eingreifen des Stickstoffs des Luftgases in die Metall-Schlacke-Graphit-Reaktionen. Verknüpfung aller Reaktionen im Gefolge der Reduktion durch den Kohlenstoff.     

Morphologie der Einschlüsse bei der Desoxidation mit Aluminium

Erörterung über die Gleichgewichte bei der Desoxidation von Eisenschmelzen mit Aluminium. Desoxidationsversuche mit konvektionsfreien Schmelzen und solchen mit starker Konvektion. Beurteilung der Oxidformen unter dem Lichtmikroskop und Rasterelektronenmikroskop. Darstellung der Abfolge der Wachstumsformen unter verschiedenen Konzentrationsbedingungen. Angaben zum Wachstum aus der Gasphase. Erörterung des Sauerstoffabbaus und der Wachstumsformen sowie von Analogien zu anderen Systemen.     

Untersuchungen zum Schwefelübergang zwischen kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen und flüssigen Schlacken

Untersuchung des Übergangs des Schwefels aus kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen mit Zusätzen von Silizium, Mangan und Titan in flüssige Kalk-Tonerde-(Kieselsäure)-Schlacken. Vergleich der Ergebnisse mit einem früher abgeleiteten kinetischen Modell mit der Austauschreaktion an der Phasengrenzfläche als geschwindigkeitsbestimmenden Schritt. Aussagen über die gegenseitige Beeinflussung von Kieselsäurereduktion und Schwefeltransport von Metall in die Schlacke. Einfluβ von Mangan- oder Titanzusätzen zur Schmelze auf den Schwefeltransport und die Kieselsäurereduktion.     

Die Gesamtsauerstoffgehalte und freien Sauerstoffgehalte des Metallbades beim LD-Verfahren bei Blasende in Beziehung zu der Zusammensetzung von Bad und Schlacke

Abweichung der Gesamtsauerstoffgehalte durch unterschiedliche Verteilung der Tonerde in der Probe. Errechnung des O_ges aus der Bad- und Schlackenanalyse beim LD-Verfahren. Messung des freien Sauerstoffs mit der EMK-Zelle beim LD-Verfahren. Beeinflussung des O_ges durch die physikalischen Bedingungen der Schmelze. Zusammenhang des Fe⁺⁺, Fe⁺⁺⁺ und des Fe_ges bei verschiedenen Basizitäten der Schlacke. Untersuchung des L_FeO = [% O_fr]/(% FeO) beim LD-Verfahren. Einfluß der Temperatur und der Schlackenzusammensetzung auf den log L_FeO-Wert der LD- und der Laboratoriumsschmelzen verschiedener Verfasser. Die Aktivität des FeO in Abhängigkeit von der molaren Schlackenzusammensetzung bei verschiedenen Basizitäten.     

Untersuchungen zur Kinetik der Entschwefelung kohlenstoffgesättigten Eisens durch schwachbasische synthetische Hochofenschlacken bei gleichzeitiger Oxidation des Schwefels aus der Schlacke

Grundsätzliche Betrachtungen und experimentelle Untersuchungen bei 1400°C zur Kinetik des Schwefelüberganges aus kohlenstoffgesättigtem Eisen über die schwachbasische hochofenartige Schlacke in das stark oxidierende Gas mit den beiden Entschwefelungsreaktionen an der Phasengrenze Eisen–Schlacke unter reduzierenden Bedingungen und an der Phasengrenze Schlacke–Gas unter oxidierenden. Erklärung der verschiedenen Versuchsergebnisse mit der Modellvorstellung von zwei in der Schlackenschicht getrennten Reaktionsflächen.     

Der Zerfall von Mischkristallen des Wüstits Fe1–xO mit drei- und höherwertigen Kationen bei 200 bis 650 °C

Untersuchung (röntgenographisch, mikroskopisch und mit der Mikrosonde) des Zerfalls von Wüstitmischkristallen mit Zusatz von Aluminium-, Silizium(IV)-, Phosphor(V)- oder Chrom(III)-oxyd nach isothermischem Halten swischen 200 und 650 °C. Einfluß der Temperatur, der Haltezeit und der Art des Zusatzoxydes auf den Wüstitzerfall. Erörterung und Deutung der Versuchsergebnisse über den Zerfallsablauf mit seinen verschiedenen Teilschritten.