Gamla Vikmanshyttan > Gamla industrin > Uchatius-metoden

Uchatius-metoden

"CRU degelstålsannonsen"

”CRU degelstålsannonsen”

Degelstålprocessen enligt Uchatius metod var till skillnad från övriga smältningsmetoder av degelstål en ren färskningsprocess i degel, vari råmaterialerna utgjordes av

67 % tackjärn, 17 % 1:a stålskrot, 15 % rik järnmalm, 1 % träkolspulver

Ursprungsmaterialet för processen ifråga utgjordes av uteslutande renaste Bispbergsmalm såväl för framställning av tackjärnet för densamma som till färskningsmedel i själva processen. För tackjärnets tillverkning användes såväl noga utsorterade träkol som också den renaste malmen.

Tackjärnet blåstes med kall bläster och mycket låg drivning (1,25). Kisel och manganhalterna hos tackjärnet hölls låga. Masugnsslaggen hölls cirka 1,7 silikat. Dygnsproduktion i masugnen var 16 – 17 ton.

Vid tappning av tackjärnet gjöts detta icke som vanligt i kokiller utan får rinna i en med eldfast material infodrad tackjärnslåda, i vilkens botten en cirka 1” runt hål fanns upptaget. Från denna tackjärnslåda rann det smälta tackjärnet ned i en vattenbassäng (cirka 3 x 1,5 x 2 meter) över ett roterande hjul ed träskovlar, vilket hjul till cirka 2/3 av sin diameter låg nedsänkt under bassängens vattenyta. Hjulets diameter var cirka 0.7 meter, skovlarnas längd cirka en meter, 200 – 250 varv per minut. Då det smälta tackjärnet på detta sätt träffade de roterande hjulskovlarna piskades tackjärnsstrålen sönder, varvid tackjärnet i vattenbassängen samlade sig i små hagelliknande korn med varierande tvärmått (cirka 2 till 10 mm), s.k. granullerat tackjärn. Färskvatten tillsattes bassängen i sådan mängd att det från masugnen uttappade tackjärnet för varje utslag (omkring 3 ton) fullkomligt avkyldes.

Det uppvärmda vattnet fick rinna av i bassängens avlopp. Efter utslaget upptogs tackjärnsgranullen och breddes ut på med masugnsgas uppvärmda tackjärnshällar i och för avdunstning av det från bassängen medföljande vattnet. För att erhålla en jämn produkt analyserades varje utslag och breddes i tunna skikt varvtals över tackjärnsmagasinets golv tills en kvantitet av cirka 400 ton erhölls. Denna tackjärnshög kom då och då att bestå av de olika masugnsutslagen liggande i lager ungefär som varvig lera. För fullständig omblandning skyfflades sedan tackjärnshögen mellan magasinets olika väggar tre till fyra gånger, så att sammansättningen av granullen i varje del av tackjärnshögen erhölls fullkomligt jämn. Av den så erhållna tackjärnsgranullen uppvägdes för varje charge, d v s varje degel, mycket noggrant den kvantitet tacksjärn som ingick i beskickningen för varje särskild sorts stål och blandades väl med en invägd mängd malmpulver av bästa Bispbergsmalm samt något likaledes noggrant invägt träkolspulver, ungefär i de proportioner som angivits i början av beskrivningen.

Denna s k sats hälldes ner härefter i avsedda deglar och smältes i särskilda ugnar liksom vid övriga degelstålsprocesser.

Interiör från degelstålverket

Interiör från degelstålverket

De använda deglarna av grafit och med särskild form rymde var cirka 60 kilo smält stål men kunde icke ta charge för mera än cirka 32 kilo stål, detta beroende av tackjärnsgranullens skrymmande volym (en kubikmeter vägde omkring 4000 kilo). Ugnarna som användes var regenerativa flamugnar av samma typ som vanliga martinugnar, endast med den skillnaden att ugnsrummet var mindre med plan botten och med avlyftbara valvsegment (tre stycken för varje ugn), som låg i nivå med arbetsgolvet. Varje ugn rymmer nio deglar och chargetiden är cirka fyra timmar. Dygnsproduktionen var sålunda cirka 1,7 ton per ugn. Sex ugnar fanns byggda i Vikmanshyttan. Under smältningen hölls deglarna täckta med lock, varför ugnsgaserna hölls helt utestängda från den smälta metallen. Malmpulvrets syre utgjorde alltså det enda färsknings- och oxidationsmedlet vid processen och den metallurgiska reaktionen under smältningen förhindrade i högre grad än någon annan process syreupptagning hos materialet. Den erhållna produkten visade även en renhet som ingen då existerande metallurgisk process torde ha kunnat framvisa.

Det framställda degelstålet hade ända sedan den tid processen började använda kunnat hävda sin ställning som det allra yppersta material för verktyg av olika slag. Man torde utan överdrift kunde säga, att det icke fanns någon metallurgisk process som helt kunde ersätta metoden ifråga. Stålets kisel- och manganhalter höll sig omkring 0,20 till 0,25 procent och stål från processen kunde smidas upp till en kolhalt av cirka 3 procent. Det använda degelmaterialet /grafit/ förhindrade tillverkning av stål med lägre kolhalt än cirka 0,50 procent.

Ingen lättförståelig teknisk beskrivning kan vi kort konstatera. Men den har sin givna plats på vår hemsida. Degelstålet (från 1860 och framåt)
blev ju en världsberömd produkt, ett verktygsstål som ”aldrig funnits tidigare” …