AT109673B - Verfahren zur Herstellung von kohlenstoffarmen Metallen und Legierungen. - Google Patents

Description

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 Bestandteile der Briketts bei gewöhnlicher Temperatur fest sind, ist es sehr leicht, eine genaue Mischung von fein zerkleinerten Reduktionsmitteln dieser Art mit den übrigen für die   gewünschte   Zusammensetzung 
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 Mischung entweder vor oder während der Pressung zu ; Briketts oder in beiden diesen Stufen des Verfahrens und durch Pressen der Mischung zu. Briketts kann das nunmehr in teigigem oder halbflüssigem Zustand sich befindende Reduktionsmittel in   möglichst   innige Berührung mit den übrigen Rohmaterialien gebracht werden, wobei es sich als eine Haut um oder auf die übrigen   Materialkörnchen legt,   ohne sich im übrigen im Verhältnis zu diesen örtlich zu verschieben. 



   Als Beispiel von zweckmässigen Kohlenstoffarten mit obenerwähnter Eigenschaft können Pech, 
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 ablauge, Melasse-usw., die, gehörig getrocknet, bei gewöhnlicher Temperatur sehr leicht zerkleinert werden können, erwähnt werden. 



   Es ist aber auch möglich, von vornherein flüssige kohlenstoffhaltige Verbindungen, die etwaigenfalls nur bei einer gewissen Temperatur flüssig sind, mit den übrigen fein zerkleinerten Rohmaterialien zu vermischen und doch die bezweckte ausserordentlich innige Mischung zu erhalten, wenn man in folgender Weise   verfährt : Die Mischung   der flüssigen kohlenstoffhaltigen Verbindung mit den übrigen Rohmaterialien wird einer so weit getriebenen Trocknung ausgesetzt, dass die Viskosität des kohlenstoffhaltigen Materials derart erhöht wird, dass es bei der darauffolgenden Brikettierung daran gehindert wird, sich im Verhältnis zu den andern   Materialkörnchen   zu verschieben und sieh als eine Haut um oder auf diese legt. 



   Bei der Trocknung kann es leicht vorkommen, besonders wenn auch andere Stoffe als Wasser aus den Materialien entweichen, dass eine Änderung in der Konzentration der kohlenstoffhaltigen Verbindung in den verschiedenen Teilen der Mischung entsteht. In solchem Falle ist es   zweckmässig,   um die Gleichförmigkeit der Verteilung der kohlenstoffhaltigen Verbindung in der Mischung zu erhöhen, vor 
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 prozess in Verbindung mit einer genauen Mischung auszusetzen, ehe das Pressen zu Briketts vorgenommen wird. Die Trocknung muss. dabei bis auf einen solchen Grad getrieben worden sein, dass die kohlenstoffhaltige Substanz sich in festem Zustand befindet, um sie bei gewöhnlicher Temperatur mahlen zu können.

   Die Trocknung darf aber anderseits nicht so weit getrieben werden, dass eine wirkliche Verkokung der Mischung eintritt, denn hiedureh wird einerseits die Verteilung der kohlenstoffhaltigen Substanz in der   Mischung ungleichförmig, welchem Nachteil   zwar durch wiederholtes Mahlen oder Zerkleinern und Mischen entgegengewirkt werden kinn, was jedoch beträchtliche Kosten mit sich bringt, und anderseits die   Bmdungsfäbigkeit   der Materialien so herabsetzt, dass die Mischung dem Pressen zu Briketts nicht unmittelbar unterworfen werden kann. Die Trocknung soll somit nur so weit getrieben werden, dass die kohlenstoffhaltige Substanz bei der   Presstemperatur   in teigigen oder halbflüssigen Zustand gebracht wird. 



   Die   zweckmässigste Weise,   in welcher die Briketts daran gehindert werden, unterhalb der Oberfläche des Schlackenbades herunterzusinken, ist eine derartige Anpassung ihres spezifischen Gewichtes, dass es kleiner als dasjenige der Schlacke beim Schmelzen ist. Um noch weiter sicherzustellen, dass die Briketts nicht unterhalb der   Oberfläche   des Schlackenbades heruntersinken, wird ihnen zweckmässig noch eine solche Zusammensetzung gegeben, dass die während des Schmelzens gebildete Schlacke eine ausreichende   Zähigkeit erhält,   so dass der Durchgang der Briketts durch das Schlackenbad erschwert wird.

   Die in jedem besonderen Falle zu verwendenden Stoffe sind   natürlich   von der Zusammensetzung des Erzes sowie der Art der Asche des kohlenstoffhaltigen Materials bzw. der Art des ausser Kohlenstoff verwendeten andern Reduktionsmittels abhängig, aber als Beispiele solcher Stoffe seien erwähnt Kalk, Dolomit, Quarz, Sand, tonerdereiche Materialien od. dgl. 
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 des Verfahrens nach der Erfindung   zweckmässig ist.   Der elektrische'Strom wird dem Ofen durch eine oder mehrere Elektroden 1 zugeführt und geht durch das Schlackenbad 2 nach einem Bodenkontakt. 3, der in diesem Falle aus dem fertigen Metall bzw. der fertigen Legierung besteht. Werden mehrere Elektroden verwendet, kann der Strom zweckmässig durch die Schlacke zwischen den Elektroden geleitet werden, also ohne Verwendung einer Bodenelektrode.

   In beiden Fällen wird zufolge des grossen Leitungswiderstandes der Schlacke die für den Prozess erforderliche Temperatur erreicht. Die Briketts werden 
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 zweckmässig gleich gross mit derjenigen des Ofenraumes ist, sich   möglichst   gleichförmig über die ganze Oberfläche des Schlackenbades zu verteilen, so dass die Wärme des letzteren auf die eingeführten Briketts 
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 werden. 



   Während des Verlaufes des Schmelzprozesses kann es geschehen, dass die Schlacke einen Teil des Kohlenstoffes aufnimmt, der bei der   Berührung   des Schlackenbades mit dem darunterliegenden reduzierten Metall an dieses   abgegeben wird. Um eine derartige Aufkohlung des Metallen zu verhindern   

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   und ferner unreduzierte Erzkornehen, die gegebenenfalls aus den Briketts ausgeschieden worden sind, d-iran zu hindern, in das Metall zu gelangen, wird zweckmässig die Höhe des Schlackenbades im Ofen   
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Zeit haben, reduziert oder in die Schlacke aufgenommen zu werden. 



  Die während des Verlaufes des Prozesses gebildeten Gase,   hauptsächlich   Kohlenoxyd, werden zweckmässig durch die   Einführungsschächte weggeleitet, wodurch   die Briketts vorgewärmt werden, und können dann für   Reduktions- oder W rmezwecke rd.   dgl. verwertet werden. 



     Selbstverständlich   kann ein. beliebiger Elektroofen, bei dem Wärme durch Widerstand in der
Schlacke entwickelt wird, für die Ausführung des Verfahrens verwendet werden. Dieses Verfahren ist auch nicht an die Materialien und Stoffe gebunden, die oben als Beispiel erwähnt worden sind, sondern   kMn   auf alle Metalle und Legierungen, die Neigung haben, Kohlenstoff aufzunehmen, Anwendung finden. 



   Ferner kann das als Hauptreduktionsmittel dienende kohlenstoffhaltige Material teilweise durch andere
Reduktionsmittel ersetzt werden. 



     PATENT-ANSPRÜCHE   :
1. Verfahren zur Herstellung von kohlenstoffarmen Metallen und Legierungen durch Reduktion   und Schmelzung   von Briketts oder Stücken in einem Elektroofen, welche die für die gewünschte Zusammen- setzung des Endproduktes erforderlichen Rohmaterialien in fein verteiltem Zustand und genau gemischt und als Reduktionsmittel eine abgepasste Menge von Kohle oder kohlenstoffhaltigem Material enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Briketts oder Stücke durch entsprechende Zusammensetzung und ent- sprechenden Pressungsgrad ein geringeres spezifisches Gewicht als das der beim Schmelzen gebildeten
Schlacke erhalten, so dass sie daran verhindert werden, ehe die Reduktion praktisch vollendet ist, durch die Schlacke zum Metallbad herunterzusinken und dort zufolge der heftigen Gasentwicklung zu zerfallen,

   und dass diese Briketts oder Stücke durch elektrische Wärme reduziert und geschmolzen werden, wobei die Wärme ganz oder teilweise in der als Widerstand eingeschalteten Schlacke entwickelt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Briketts oder Stücke über- zuführenden Mischung Zusatzstoffe beigemischt werden, z. B. kalk-oder magnesia-bzw. kieselsäure- haltiges Material, je nach der Zusammensetzung des Erzes, die der während des Schmelzens gebildeten Schlacke eine erhöhte Zähigkeit verleihen, die zum Verhindern des Heruntersinkens der Briketts unterhalb der Oberfläche des Schlackenbades beiträgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Schlackenbades im Ofen derart abgepasst wird, dass etwa heruntersinkende unreduzlerte Erzkörnchell bei ihrem Durch- gang durch das Schlackenbad genügend Zeit haben, reduziert oder durch das Schlackenbad aufgenommen EMI3.2 EMI3.3