Diffusion des Kohlenstoffs in flüssigen Eisen-Kohlenstoff-Silizium- und Eisen-Kohlenstoff-Schwefel-Legierungen

Ermittlung der Diffusion von Kohlenstoff in Eisen-Kohlenstoff-Silizium-Schmelzen mit rd. 2,7% C und 0,9 bis 2,2% Si sowie Eisen-Kohlenstoff-Schwefel-Schmelzen mit rd. 2,5% C und 0,04 bis 0,12% S zwischen 1350 und 1500 °C. Erörterung der Versuchsergebnisse im Hinblick auf das Erstarrungsverhalten von Gußeisen.     

Einfluß der Elemente Silicium,Phosphor, Aluminium und Bor auf die Diffusion des Stickstoffs in flüssigen Eisenlegierungen

Versuchsergebnisse über den Diffusionskoeffizienten des Stickstoffs in reinen Eisenschmelzen sowie zum Einfluß der Legierungselemente Silicium, Phosphor, Aluminium und Bor im Temperaturbereich von 1550 bis 1700 °C. Zusammenfassende Darstellung und Erörterung der Einflüsse der Legierungselemente auf den Stickstoffdiffusionskoeffizienten in Eisenschmelzen.     

Dampfdruckkurve des flüssigen Calciums

Messung des Dampfdrucks über flüssigem Calcium durch Siedepunktbestimmung bei verschiedenen Drücken im Temperaturbereich 900 bis 1375 °C. Angabe von Gleichungen für die Dampfdruckkurve unter Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit der Verdampfungswärme. Erörterung der Schrifttumsergebnisse von Dampfdruckmessungen über festem und flüssigem Calcium.     

Einfluß der Elemente Chrom,Mangan, Kobalt,Nickel, Molybdän und Wolfram auf die Diffusion des Stickstoffs in flüssigen Eisenlegierungen

Beschreibung von Versuchsverfahren zur Ermittlung von Diffusionskoeffizienten des Stickstoffs in Metallschmelzen. Angaben über die stationäre, instationäre und kombinierte Technik. Ausführungen über den apparativen Aufbau und die Durchführung und Auswertung der Versuche. Versuchsergebnisse über den Diffusionskoeffizienten des Stickstoffs in reinen Eisenschmelzen sowie zum Einfluß der Legierungselemente Chrom, Mangan, Kobalt, Nickel, Molybdän und Wolfram im Temperaturbereich von 1550 bis 1700 °C. Summarische Darstellung und Erörterung der Einflüsse der Legierungselemente auf den Stickstoffdiffusionskoeffizienten in Eisenschmelzen.     

Röntgenfluoreszenzspektrometrische Bestimmung des Schwefels in festen und flüssigen Brennstoffen

Anwendungsbereich der genormten Verfahren. Röntgenfluoreszenzspektrometrische Bestimmung des Gesamtschwefelgehaltes in Heizöl, Kohle und Koks. Untersuchungsbedingungen, Standardabweichungen und Zeitaufwand des Verfahrens. Einfluß der Bindungsform des Schwefels in Kohle auf das Meßergebnis.     

Untersuchung des Stoffaustausches zwischen aufsteigenden kugelförmigen Blasen und flüssigen Metallschmelzen

Berechnung des Stofftransportes zwischen flüssigem Metall und einer aufsteigenden kugelförmigen Blase aus inertem Gas. Erörterung des Einflusses von Blasengröße, Badhöhe, Elementgehalt der Schmelze und Außendruck. Anwendung des Modells auf die Entfernung von Wasserstoff, Stickstoff und Schwefel aus Eisenschmelzen.     

Zur Desoxydation flüssigen Eisens mit Zirkon

An Eisenschmelzen mit 0,007% C und 0,16% O Untersuchung der Kinetik des Desoxydationsvorganges mit Eisen-Zirkon-Legierungen. Einfluß des Zirkongehaltes des Desoxydationsmitteis auf den Reaktionsablauf. Deutung der Versuchsergebnisse mit Hilfe der Keimbildungstheorie.     

Schmelzreduktion von flüssigen Eisenoxiden durch unterschiedliche Reduktionsmittel

Der Schmelzreduktion zur direkten Erzeugung von flüssigem Eisen oder Stahl aus eisenoxidhaltigen Schmelzen wird heute besonderes Entwicklungsinteresse entgegengebracht. Sowohl die Agglomeration der Eisenfeinerze als auch die Verkokungsstufe der Kohle können eingespart werden. Eine Vielzahl von Verfahrensvarianten ist bekannt. Grundlegende Laboruntersuchungen sind nur in relativ geringem Maße veröffentlicht. Die Elemente Eisen, Sauerstoff und Kohlenstoff kennzeichnen im einfachsten Fall die Gleichgewichte und Reaktionen für die Schmelzreduktion. Hiernach sind prinzipiell drei Reaktionswege denkbar unter Beteiligung folgender Reduktionsmittel: gasförmiges Kohlenmonoxid, flüssiges kohlenstoffhaltiges Eisen oder fester Kohlenstoff. Kennzeichnend für alle Fälle sind starke Schaumbildung und Bildung von Reaktionsschichten, die den Stofftransport hemmen. Mit Hilfe dieser Überlegungen lassen sich die Ergebnisse der veröffentlichten Laboruntersuchungen kritisch bewerten. Unterschiedliche Versuchsbedingungen führen zu teilweise recht kontroversen Aussagen über die geschwindigkeitsbestimmenden Teilschritte und die Reaktionsmechanismen in ihrer Gesamtheit. Doch gibt es Hinweise, die für eine Reaktionsordnung erster Art sprechen. Weitere Experimente mit klaren Versuchsbedingungen sind notwendig.     

Die Wirkung von Magnesiumoxyd und Tonerde in flüssigen Hochofenschlacken

Die Ungleichgewichte der Reaktionen des Kohlenstoffs beim Schmelzen kleiner Mengen von Roheisen und Hochofenschlacken im Graphittiegel. Die enge Verknüpfung der Gehalte der Eisenschmelzen und der Schlacke trotz des Ungleichgewichtes der Reaktionen des Kohlenstoffs. Zur Frage der Wiederholbarkeit der Ergebnisse bei Zusatz von MgO und Al₂O₃ zu CaO-SiO₂-Schlacken auch beiErsetzen von CaO und SiO₂ durch MgO und Al₂O₃. Eine zahlenmäßige Übersicht über die sich einstellenden Gehalte (Fe), (Mn) und [S] bei [Si] = 1%, [Mn] = 1% sowie (S) = 1% für CaO-MgO(≦30%)-Al₂O₃(≦30%)-SiO₂-Schlacken bei 1550°C.     

Entkohlungs- und Desoxydationsvorgänge im flüssigen Eisen

Heterogene Keimbildung bei der Entkohlungsreaktion. Homogene Keimbildung bei der Fällungsdesoxydation mit Zirkon. Deutung auf der Grundlage der Volmerschen Theorie der Keimbildung. Kernbildung als geschwindigkeitsbestimmender Schritt.     

Zur Wirkung von Magnesiumoxyd und Tonerde in flüssigen Hochofenschlacken

Die Basizität flüssiger Hochofenschlacken. Die Verknüpfung der Gehalte der Eisenschmelzen und der Schlacken trotz des dauernden Fortschreitens der Reaktionen des Kohlenstoffs bei 1550 °C. Zusatz von Magnesiumoxyd zu CaO-Al₂O₃-SiO₂-Schlacken mit 0 bzw. 5 bzw. 10 bzw. 20 bzw. 30% Al₂O₃ bis zu den Mengenverhältnissen (MgO)/(CaO) = 0,36 bzw. 0,72. Die Kieselsäuregehalte der Schlacken als zweckmäßige Veränderliche zur bildlichen Darstellung der Kennzahlen der Querreaktionen.     

Zur Wirkung von Magnesiumoxyd und Tonerde in flüssigen Hochofenschlacken

Nachprüfung der Ergebnisse der vorhergehenden Berichte I und II für den technisch bedeutsamen Bereich. Schlakkenmenge gleich Eisenmenge. Schlackenmenge ein Drittel der Eisenmenge. Unmittelbarer Vergleich der Endgehalte mit der Übersichtstafel. Zahlenmäßige Hinweise auf die Aluminiumgehalte der Eisenschmelzen und die Stickstoffaufnahme der beiden flüssigen Schichten.     

Die Prandtl-Zahlen der flüssigen Metalle Eisen und Nickel

Erörterung der Bedeutung der Prandtl-Zahl als Kenngröβe für die Untersuchung des Wärmetransports bei Konvektion. Abschätzung der Prandtl-Zahlen für flüssiges Eisen zwischen Schmelzpunkt und 2000°C sowie für flüssiges Nickel am Schmelzpunkt mit dem Schrifttum entnommenen Angaben über die dynamische Viskosität, die spezifische Wärme und die Wärmeleitfähigkeit der flüssigen Metalle.     

Untersuchungen zur Phosphoraktivität im flüssigen Eisen

Messung der Löslichkeit von Phosphor im flüssigen Eisen bei 1515 bis 1540 °C in Abhängigkeit vom Phosphorpartialdruck. Berechnung der Aktivität des Phosphors in Eisenschmelzen.     

Dampfdruckgleichungen und thermodynamische Daten des reinen flüssigen und festen (β)-Calciums

Auswertungen von Enthalpieangaben und Dampfdruckmessungen des flüssigen und festen (β)-Calciums zur Erstellung eines in sich konsistenten Systems thermodynamischer Daten. Angabe einer Gleichung für den Dampfdruck des flüssigen Calciums für den technisch wichtigen Bereich von 1200 bis 1700 °C.     

Ermittlung der Zinkaktivität in flüssigen Mangan- und Eisenlegierungen

Ermittlung der Zinkaktivität in Mangan-Zink- und Eisen-Zink-Schmelzen. Darstellung der Aktivitätsverläufe im System Mn–Zn für 1300°C und Molenbrüche bis zu x_Zn = 0,04 sowie im System Fe–Zn für 1585°C und Molenbrüche bis zu x_Zn = 0,005.     

Ermittlung der Zinkaktivität in flüssigen Kobalt- und Nickel-Legierungen

Ermittlung der Zinkaktivität in Kobalt-Zink- und Nickel-Zink-Schmelzen. Darstellung der Aktivitätsverläufe im System Kobalt–Zink für 1540°C und Molenbrüche bis zu x_Zn = 0,025 sowie im System Nickel–Zink für 1475°C und Molenbrüche bis zu x_Zn = 0,08.     

Entphosphorung beim Einblasen von Kalkstaub mit Sauerstoff in flüssigen Stahl

Möglichkeiten zur Verbesserung der Entphosphorung bei den Sauerstoffaufblas-Verfahren. Versuche zum Einblasen von Kalkstaub mit Sauerstoff in das Bad. Schnelles Erreichen des Phosphorgleichgewichts beim Einblasen von Kalkstaub.     

Äquivalente Wirkung von Zusatzelementen auf Löslichkeit,Aktivität und Aktivitätskoeffizienten des Stickstoffs in eisenreichen Schmelzen

Einfluß der Legierungselemente auf die Löslichkeit und den Aktivitätskoeffizienten des Stickstoffs in Eisenschmelzen. Äquivalentes Verhalten der Zusatzelemente im System Fe–N–X_i. Definition des äquivalenten Kohlenstoffgehaltes als Bezugsgröße. Beziehung zwischen Äquivalenzfaktor und Wirkungsparameter. Deutung und Grenzen der Systematik. Äquivalentes Verhalten in der molaren Auswertung.     

Strömungs- und Mischungsprobleme in flüssigen Phasen bei metallurgischen Reaktionen

Bedeutung der Mischungsvorgänge für Stoff- und Wärmetransport sowie für Eigenschaften der Produkte. Beispiele für Mischungsvorgänge flüssiger Phasen bei der Eisen- und Stahlerzeugung. Stofftransport durch Diffusion und Strömung in einem Wirbelballen. Vergleich von diffusionsmäßigem Stofftransport und Konzentrationsausgleich in Wirbelströmungen bei flüssigem Stahl, Gasen und flüssiger Schlacke. Die Mischungszeit als Funktion dimensionsloser Kenngrößen, insbesondere der Reynolds-Zahlen in Mischgefäßen. Angabe von Modellbeispielen: Zulauf von Stahl mit unterschiedlicher Temperatur in eine halbgefüllte Pfanne. Einfluß der Schlackenviskosität auf die Emulsionsbildung von Stahl und Schlacke.