AT146008B - Verfahren zur Herstellung kohlenstoffarmer Metalle oder Legierungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung kohlenstoffarmer Metalle oder Legierungen. 



   Die Herstellung kohlenstoffarmer Metalle oder Legierungen, z. B. kohlenstoffarmen Chroms oder Mangans, sowie derer Legierungen, besonders Chrom-bzw. Mangan-Eisen und-Stahl, ist infolge der grossen Affinität der Metalle zum Kohlenstoff mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Gewöhnlich wird daher beispielsweise nichtrostender Stahl unter Verwendung von hochprozentigem kohlenstoffarmen Ferrochrom hergestellt, das einem fertigen Stahlbad zugesetzt wird. 



   Diese indirekte Herstellungsweise ist natürlich sowohl infolge der bei der Herstellung des reinen Ferrochroms als infolge der beim Zulegieren durch Verschmelzen entstehenden Verluste ziemlich kostspielig, weshalb viele Versuche mit den sogenannten direkten Verfahren angestellt wurden, bei welchen das Legierungsmetall auf dem Grundmetallbad aus dem Erz reduziert wird. Nach einem dieser Verfahren wird feingemahlenes Chromerz mit Ferrosilizium oder einem sonstigen siliziumhaltigen Reduktionsmittel und Zuschlag zu Ziegeln geformt, wonach die Ziegel einem überhitzten Eisenbad zugesetzt werden. Das Legierungsmetall wird dadurch aus dem Erz reduziert und vom Metallbad aufgenommen, wodurch auf direktem Wege eine Legierung der gewünschten Zusammensetzung, z. B. nichtrostender Stahl, entsteht. 



   Selbst bei diesem Verfahren, bei welchem kein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zur Anwendung gelangt und vermieden wird, dass Elektroden in direkte Berührung mit dem flüssigen Metall während des Reduktionsvorganges kommen, entsteht ein Erzeugnis mit veränderlichem und zu hohem Kohlenstoffgehalt. Der aufgenommene Kohlenstoff rührt von den Rohmaterialien, dem Erz, dem Ferrosilizium und dem Flussmittel her. Analysen der verwendeten Erze zeigen, dass dieselben von 0.04 bis 0. 1% oder noch mehr Kohlenstoff enthalten. Das Gleiche ist bei dem zur Anwendung gelangenden Ferrosilizium und Kalkstein der Fall. Der Kohlenstoff rührt grösstenteils wahrscheinlich von während des Transportes oder der Lagerung in offenen Lagerhäusern mechanisch eingemengten Verunreinigungen von Pflanzenfasern, Blättern, Erde usw. her.

   Da man höchstens auf einen Metallertrag von 60 bis   70% rechnen   kann und der grösste Teil des Kohlenstoffes, sowohl aus dem Erz und dem Reduktionsmittel als dem Flussmittel, vom flüssigen Metall aufgenommen wird, ist es einleuchtend, dass das Enderzeugnis leicht einen zu hohen und ferner einen veränderlichen Kohlenstoffgehalt aufweist. 



   Dieser Nachteil wird gemäss vorliegender Erfindung dadurch vermieden, dass eine Beschickung von Erz, Ferrosilizium und Kalkstein in einer im Verhältnis zum Erz und zum Reduktionsmittel   berech-   neten Menge, bevor sie dem überhitzten Metallbad zugesetzt wird, einer Vorbehandlung durch Erhitzen auf 1000 bis   11000 C,   d. h. ohne Schmelzen, in einer starkoxydierenden Flamme unterworfen wird, wodurch der in der Beschickung vorhandene Kohlenstoff fortbrennt und der Kalkstein in gebrannten Kalk übergeht. 



   Die Beschickungsanteile werden auf eine geeignete Grösse zerkleinert (Nussgrösse bis Grieskörnergrösse oder noch kleiner), gut gemischt und in verhältnismässig dünner Schichte (etwa 10 cm dick) auf eine ununterbrochen laufende Heizbahn geladen, von der sie im Gegenstrom zur starkoxydierenden Flamme geführt werden. 



   Nach dieser Behandlung wird das geglühte Beschickungsmaterial aus dem Glühofen direkt in geschlossene Behälter entleert, in welchen es, ohne verunreinigt zu werden, gesammelt, abgekühlt und aufbewahrt wird, bis es in berechneter Menge dem überhitzten Metallbad direkt aus dem Behälter zugesetzt wird. 



   Sollen die Verbrennungsgase der Heizwirkung wegen umlaufend zur Anwendung gelangen, müssen die entweichenden Gase, beispielsweise durch Passieren eines Filters aus Kalziumhydrat od. dgl., von 

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 Kohlendioxyd gereinigt werden. Diese'Reinigung, durch welche auch Schwefel entfernt wird, ist für die Erzielung eines guten Ergebnisses von Belang. 



   Dieses vorbehandelte, von Kohlenstoff befreite Beschickungsmaterial kann danach direkt auf ein fertigbehandeltes Metallbad hoher Temperatur aufgegeben werden, z. B. auf ein Eisenbad mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, ohne dass ein Formen der Beschiekungsmaterialien zu Ziegeln erforderlich ist. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung kohlenstoffarmer Metalle oder Legierungen durch direkte Reduktion des Erzes mittels   Ferrosiliziums oder eines sonstigen   Silizium enthaltenden Reduktionsmittels auf einem kohlenstoffarmen überhitzten Metallbad, wobei die aus Erz, Kalkstein und siliziumhaltigen Reduktionsmitteln bestehende Beschickung, bevor sie dem überhitzten Metallbad zugesetzt wird, einer Erhitzung ohne Schmelzen unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorerhitzung bei 1000 bis   11000 C   in einer starkoxydierenden Flamme vorgenommen wird ; so dass der ganze in der Beschickung enthaltene Kohlenstoff fortbrennt und der Kalkstein in gebrannten Kalk übergeht.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die auf eine geeignete Grösse zerkleinerten Beschiekungsanteile gemischt werden und das Gemisch in einer verhältnismässig dünnen Schichte auf eine ununterbrochen laufende Heizbahn aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickung von der Heizbahn im Gegenstrom zur starkoxydierenden Flamme geführt wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen und-2, dadurch gekennzeichnet-dass das geglühte Beschickungmaterial aus dem Glühofen direkt in geschlossene Behälter entleert wird, in welchen es, ohne verunreinigt zu werden, gesammelt, abgekühlt und aufbewahrt wird, bis es in berechneter Menge dem überhitzten Metallbad direkt aus dem Behälter zugesetzt wird.