Die Reaktionen von Mangan und Silizium

  • Hermann Schenck

Zusammenfassung

Bei den sauren Stahlherstellungsverfahren sind die Gesetze für das chemische Verhalten von Mangan und Silizium in so enger Weise miteinander verknüpft, daß zur Vermeidung von Wiederholungen eine zusammenfassende Behandlung der Reaktionen beider Stoffe notwendig wird. Bei den basischen Verfahren brennt Silizium schon zu Beginn des Prozesses weitgehend ab; seine Reaktionen haben im weiteren Verlauf der Schmelzung keine praktische Bedeutung mehr, wenn wir von der Desoxydation absehen, deren Besprechung einem weiteren Abschnitt vorbehalten bleibt. Die unbedeutenden Wechselwirkungen zwischen Metall und Schlacke hinsichtlich der Siliziumreduktion und -oxydation im Thomaskonverter und im normalen basischen S.M.-Betrieb sollen daher im Anschluß an die Besprechung der Manganreaktionen nur kurz gestreift werden.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literature

  1. 1.
    Stahl u. Eisen Bd. 39 (1919) S.997f. Die von Treuheit gemessenen Abgastemperaturen können hier nicht herangezogen werden.Google Scholar
  2. 2.
    Vgl. S. 91.Google Scholar
  3. 3.
    Vgl. S. 92f.Google Scholar
  4. 1.
    Carnegie Scholarship. Mem. Bd. 13 (1924) S. 267–294.Google Scholar
  5. 2.
    The physical chemistry of stell-making processes, S. 202–223.Google Scholar
  6. 3.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 1 (1927/28) S. 119–126.Google Scholar
  7. 4.
    Die Größe (Σ FeO) wurde errechnet aus dem Gesamteisengehalt (Σ Fe) der Schlacke; eine Ausnahme davon machen Colclough und Herty (vgl. S. 25f.).Google Scholar
  8. 1.
    Vgl. S. 26 u. 35.Google Scholar
  9. 2.
    Vgl. S. 110.Google Scholar
  10. 3.
    Eine umfassende kritische Übersicht über die verschiedenen Arbeiten haben F. Sauerwald u. W. Hummitzsch [Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 5 (1931/32) S. 363] gegeben.Google Scholar
  11. 4.
    Trans. Amer. Inst. min. metallurg. Engr. Bd. 73 (1926) S. 1079, vgl. Stahl u. Eisen Bd. 46 (1926) S. 1597–1601.Google Scholar
  12. 5.
    Min. metallurg. Invest Bull. Nr. 34.Google Scholar
  13. 1.
    Betr. der Verwendbarkeit der Gl. von Herty vgl. C. Schwarz u. Mitarb. a. a. O.Google Scholar
  14. 2.
    Vgl. S. 96.Google Scholar
  15. 1.
    Ber. Nr. 193 des Welt-Ingenieurkongr. Tokio 1929; vgl. Stahl u. Eisen Bd. 50 (1930) S. 1363.Google Scholar
  16. 2.
    Vgl. S. 20.Google Scholar
  17. 3.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 5 (1931/32) S. 75–80.Google Scholar
  18. 4.
    Vgl. S. 20.Google Scholar
  19. 5.
    Es sei bemerkt, daß sich Tarnmann und Oelsen auf den scharfen Knickpunkt bei a nicht festlegen.Google Scholar
  20. 6.
    Ergebnisse der angewandten physikalischen Chemie, Bd. 1, S. 109–197. (1931).Google Scholar
  21. 1.
    Vgl. S. 9, Abb. 2.Google Scholar
  22. 2.
    A. a. O. vgl. S. 18.Google Scholar
  23. 1.
    Vgl. S. 14f.Google Scholar
  24. 2.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 7 (1933/34) S. 165–174.Google Scholar
  25. 3.
    Vgl. die Erläuterung S. 20.Google Scholar
  26. 4.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 7 (1933/34) S. 223–227.Google Scholar
  27. 6.
    Stahl u. Eisen Bd. 54 (1934) S. 337f. u. 365f.Google Scholar
  28. 1.
    Z. anorg. allg. Chem. Bd. 202 (1931) S. 99f., Bd. 206 (1932) S. 337–355.Google Scholar
  29. 2.
    Vgl. S. 139, Abb. 77e.Google Scholar
  30. 1.
    Mitt. Kais.-Wilh.-Inst. Eisenforschg., Düsseid. Bd. 15 (1933) S. 187f.Google Scholar
  31. 1.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 1 (1927/28) S. 483–497.Google Scholar
  32. 2.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 3 (1929/30) S. 505–530.Google Scholar
  33. 3.
    Vgl. auch F. Sauerwald u. Hummitzsch: Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 5 (1931/32) S. 363.Google Scholar
  34. 4.
  35. 5.
  36. 1.
    Vgl. S. 23.Google Scholar
  37. 2.
    Vgl. Bd. I, S. 38.Google Scholar
  38. 1.
    Dies ergibt sich aus der theoretischen Forderung, daß die Lage des Gleichgewichts unabhängig von dem Weg ist, auf dem sich die Einstellung vollzieht; vgl. Bd. I, S. 65.Google Scholar
  39. 2.
    Vgl. S. 33.Google Scholar
  40. 1.
    Vgl. S. 104.Google Scholar
  41. 1.
    F. Sauerwald und Hummitzsch [Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 5 (1931/32) S. 363] haben bereits darauf hingewiesen, daß die Konstanz der als Gleichgewichtskonstanten betrachteten Größen häufig darauf zurückzuführen sei, daß nur verhältnismäßig enge Konzentrationsbereiche geprüft werden.Google Scholar
  42. 1.
    Vgl. S. 204.Google Scholar
  43. 2.
    Vgl. Bd. I, S. 106f.Google Scholar
  44. 1.
    Vgl. S. 99f. Die Konstante (K Mn) wird zunächst aus dem Grunddiagramm Abb. 54 entnommen und auf Grund des Phosphorsäuregehalts der Schlacke korrigiert (vgl. S. 100). Sodann erfolgt die Korrektion nach der Temperatur mit Hilfe von Abb. 57. (Für einige Schlacken mit hohen Kalkgehalten reicht Abb. 57 zur Temperaturkorrektion noch nicht aus; hier wurde die Korrektion an Hand der den Verhältnissen zunächst kommenden Kurve zum Teil durch Extrapolation vorgenommen.) Bei Schlacken mit mehr als 10% MgO ist vor der Temperaturkorrektion eine weitere Korrektion nach Abb. 55 vorzunehmen. Eine Berücksichtigung von Phosphor (Abb. 56) und Silizium ist hier wegen der geringen Gehalte nicht notwendig.Google Scholar
  45. 2.
    Vgl. S. 102. Die Ermittlung der Gleichgewichtskonzentration des Mangans erfolgte rechnerisch nach Gl. (1), S. 102 auf dem Umweg über log (K Mn).Google Scholar
  46. 3.
    Vgl. S. 105f. Die Gleichgewichtskonzentration des Mangans wurde durch graphische Inter- und Extrapolation aus den Tafeln II—IV ermittelt und mit Hilfe von Abb. 60 für den MgO-Gehalt der Schlacke korrigiert. Außerdem wurde der Einfluß des Phosphors im Stahl gemäß S. 108 berücksichtigt.Google Scholar
  47. 4.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 3 (1929/30) S. 518, Zahlentafel 5.Google Scholar
  48. 1.
    Vgl. Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 3 (1929/30) S. 516, Zahlentafel 4.Google Scholar
  49. 1.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 7 (1933/34) S. 165–174, Zahlentafel 2.Google Scholar
  50. 2.
    Vgl. S. 9f.Google Scholar
  51. 1.
    Vgl. S. 100.Google Scholar
  52. 2.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 3 (1929/30) S. 103.Google Scholar
  53. 3.
    Vgl. S. 105. 4 Vgl. S. 198f.Google Scholar
  54. 5.
    Vgl. S. 101.Google Scholar
  55. 1.
    Rev. Métallurg. Bd. 24 (1927) S. 47f.Google Scholar
  56. 1.
    Stahl u. Eisen Bd. 50 (1930) S. 1049f.Google Scholar
  57. 2.
    Stahl u. Eisen Bd. 51 (1931) S. 119.Google Scholar
  58. 3.
    Nach dem Grunddiagramm Abb. 54.Google Scholar
  59. 4.
    Das Elektrostahlverfahren. Berlin: Julius Springer 1929.Google Scholar
  60. 1.
    Stahl u. Eisen Bd. 40 (1920) S. 1547.Google Scholar
  61. 2.
    Stahl u. Eisen Bd. 51 (1931) S. 317–324, 351–360.Google Scholar
  62. 3.
    Satz vom Einfluß des Mengenverhältnisses der Phasen, vgl. Bd. I, S. 13.Google Scholar
  63. 1.
    Vgl. S. 67f.Google Scholar
  64. 2.
    Es sei betont, daß die Gleichgewichtslage unabhängig von der Art des Mangan-einsatzes sein muß; es ist gleichgültig, ob sie sich durch Oxydation oder Reduktion einstellt. Neben der obigen Deutung wäre denkbar, daß die Reduktion (MnO + Fe → FeO + Mn) zu einem höheren Eisengehalt der Schlacke als normal führt.Google Scholar
  65. 3.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 1 (1927/28) S. 496.Google Scholar
  66. 4.
    Z. physik. Chem. Abt. A Bd. 157 (1931) S. 285–309.Google Scholar
  67. 2.
    Vgl. den Originalaufsatz, sowie Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 5 (1931/32) S. 549f.Google Scholar
  68. 3.
    Vgl. S. 100f.Google Scholar
  69. 1.
    Vgl. S. 123.Google Scholar
  70. 1.
    Stahl u. Eisen Bd. 41 (1921) S. 781–789.Google Scholar
  71. 2.
    Jernkont. Ann. Bd. 108 (1924) S. 1–93.Google Scholar
  72. 3.
    Mitt. Kais.-Wilh.-Inst. Eisenforschg., Düsseid. Bd. 15 (1933) S. 311.Google Scholar
  73. 4.
    Zbl. Hütten- u. Walzw. Bd. 31 (1927) S. 551, 567, 587.Google Scholar
  74. 1.
    Mitt. Kais.-Wilh.-Inst. Eisenforschg. Bd. 14 (1932) S. 206–219.Google Scholar
  75. 2.
    Vgl. S. 102f.Google Scholar
  76. 3.
    Diese Folgerung ergab sieh mittelbar aus der Beobachtung, daß (K Mn) parallel mit dem Stickstoffgehalt des Stahls steigt und fällt im Verein mit den Angaben von F. Wüst sowie E. H. Schulz und R. Frerich, wonach der Stickstoffgehalt mit der Temperatur wächst (S. 253).Google Scholar
  77. 1.
    Messungen von E.Herzog u. H. Schenck: Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 3 (1929/30) S. 519, Zahlentafel 6.Google Scholar
  78. 1.
    Vgl. S. 102.Google Scholar
  79. 2.
    Stahl u. Eisen Bd. 49 (1929) S. 1577.Google Scholar
  80. 3.
    Bei der Parallelität zwischen Manganeinsatz und (Σ e) spricht vielleicht eine zusätzliche Temperatursteigerung infolge heißeren Roheisens und der Verbrennungswärme des Mangans mit, für die die Entphosphorung einen höheren Eisengehalt der Schlacke verlangt (vgl. S. 161). A. Jung hat bereits auf die bei hohen Manganeinsätzen erschwerte Durchführung der Entphosphorung aufmerksam gemacht. Wenn auch (K Mn) bei höherer Temperatur und höherem (Σ Fe) wächst, so vermag dies die ungünstige Verschiebung der Ausnutzung offenbar nicht auszugleichen.Google Scholar
  81. 1.
    Eine ähnliche Durchrechnung wurde bereits von F. Sauerwald und E. Hummitzsch [a. a. O.] ausgeführt.Google Scholar
  82. 1.
    Die Gesamtzusammensetzung der Schlacke ist — in Analogie zu dem Beispiel von S. 34 — aus den angenommenen Konzentrationen (FeO) und (SiO2) rückwärts berechnet.Google Scholar
  83. 2.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 1 (1927/28) S. 119–126.Google Scholar
  84. 3.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 5 (1931/32) S. 75–80.Google Scholar
  85. 4.
    A. a. O. S. 99f. 5 Z. anorg. allg. Chem. Bd. 206 (1932) S. 337–355.Google Scholar
  86. 1.
    J. Iron Steel Inst. Bd. 108 (1923) S. 189–234.Google Scholar
  87. 2.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 4 (1930/31) S. 319–332.Google Scholar
  88. 3.
    Vgl. S. 24.Google Scholar
  89. 1.
    Vgl. auch Bd. I, S. 183.Google Scholar
  90. 1.
    Mitt. Kais.-Wilh.-Inst. Eisenforschg., Düsseid. Bd. 15 (1933) S. 271f.Google Scholar
  91. 1.
    Vgl. S. 7.Google Scholar
  92. 1.
    Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 4 (1930/31) S. 327.Google Scholar
  93. 2.
    J. Iron Stell Inst. Bd. 108 (1923) S. 222.Google Scholar
  94. 1.
    Stahl u. Eisen Bd. 54 (1934) S. 539–543.Google Scholar
  95. 1.
    Vgl. S. 138 und Abb. 77.Google Scholar
  96. 2.
    Krings und Schackmann, Schenck und Brüggemann, vgl. Abb. 77a—e.Google Scholar
  97. 1.
    Die höheren Oxydstufen Fe2O3, MnO2, Mn2O3 können bei hohen Temperaturen schon gasförmigen Sauerstoff abspalten; z. B. 3 Mn2O3→ 2 Mn3O4 + 1/2 O2 (vgl. Bd. I) daher ist die Berechnung der durch ihre Reduktion entstehenden Eisenoxydulmengen nicht genau.Google Scholar
  98. 1.
    Vgl. S. 195.Google Scholar
  99. 2.
    J. Iron Steel Inst. Bd. 99 (1919) S. 199–270.Google Scholar
  100. 4.
    Vgl. Abb. 35, S. 74.Google Scholar
  101. 1.
    J. Iron Steel Inst. Bd. 95 (1917) S. 69.Google Scholar
  102. 2.
    J. Iron Steel Inst. Bd. 99 (1919) S. 255–273; vgl. Stahl u. Eisen Bd. 40 (1920) S. 1129.Google Scholar
  103. 1.
    Jernkont. Ann. Bd. 108 (1924) S. 1–93, vgl. Z. VDI Bd. 70 (1926) S. 973.Google Scholar
  104. 2.
    Vgl. S. 91f., Zahlentafel 4 und 5.Google Scholar
  105. 3.
    Vgl. S. 15.Google Scholar
  106. 4.
    Körber-Oelsen.Google Scholar
  107. 5.
    Maurer-Bischof (für 1620° C ermittelt).Google Scholar

Copyright information

© Julius Springer in Berlin 1934

Authors and Affiliations

  • Hermann Schenck
    • 1
  1. 1.Fa. Fried. Krupp A.-G.EssenDeutschland

Personalised recommendations