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Verfahren zur Herstellung von Ferromangan.
Bei der Herstellung von Ferromangan im Hochofen, also bei dem bisher üblichsten Herstellungsverfahren, ist man, entsprechend der Natur des Prozesses, an die Wahl von Erzen gebunden, deren Mangangehalt in ganz bestimmtem Verhältnis zum Eisengehalt steht. 80% iges Ferromangan kann man im Hochofen z. B. nur unter Verwendung eines Manganerzes erblasen, dessen Mangangehalt mindestens 40% und dessen Eisengehalt höchstens 4% beträgt. Niedrigmanganhaltige Erze, beispielsweise solche mit 43% Eisen und 8'5% Mangan, ergeben im Hochofen ein Roheisen mit höchstens 11'5% Mangan. Abgesehen von dieser durch das Eisen-Manganverhältnis in den Erzen gegebenen Zwangsläufigkeit ist die Ferromanganherstellung im Hochofen auch teuer mit Rücksicht auf den hohen Brennstoffverbrauch und den bedeutenden Ofenverschleiss.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Ferromangan aus eisenhaltigen Manganerzen oder Manganschlacken, die sich auf Grund ihres Eisen-Manganverhältnisses nicht in einem Arbeitsgang auf Ferromangan verarbeiten lassen. Nach dem vorliegenden Verfahren werden diese Erze oder Schlacken zuerst in einem Herd-oder Trommelofen auf eine niedrigschmelzende Manganoxydulschlacke verarbeitet. Dabei wird aus ihnen und der gebildeten Schlacke so viel Eisen reduziert, dass nach dessen Entfernung ein Zwischenprodukt mit dem zum Erschmelzen des gewünschten Ferromangans richtigen Eisen-Manganverhältnis entsteht, das alsdann in üblicher Weise auf Ferromangan verhüttet wird.
Das ganze Verfahren geht über die flüssige Phase, so dass es in besonders einfacher Weise zu führen und die Trennung von Eisen und Mangan bequem so zu regeln ist, dass ein Zwischenprodukt mit dem für die Herstellung von Ferromangan erforderlichen Eisen-Manganverhältnis entsteht.
Eine solche Trennung von Eisen und Mangan über die flüssige Phase, die allein ein brauchbares Verfahren zur Herstellung von Ferromangan ergibt, ist nun an besondere Vorschriften gebunden. Um wohl die Reduktion von Eisen, aber nicht die von Mangan zu bewerkstelligen, muss gemäss der Erfindung der Einsatz derart gemöllert sein, dass zunächst eine niedrigschmelzende Manganoxydulschlaeke solchen Basizitätsgrades entsteht, dass bei der für die Eisenreduktion notwendigen Temperatur eine Spaltung des Manganoxyduls nicht eintritt. Im ersten Verfahrensabschnitt, d. b. während der Mangananreicherung, muss also eine leichtschmelzbare, höchstens neutrale, zweckmässig aber schwachsaure Schlacke angestrebt und bei unter den Reduktionstemperaturen des Manganoxyduls liegenden Temperaturen gearbeitet werden.
Im zweiten Abschnitt wird die angereicherte Manganoxydulschlaeke in an sich bekannter Weise auf Ferromangan verarbeitet. Es wird die Temperatur im Ofen gesteigert und dem Produkt des ersten Abschnittes so viel Kalk zugeschlagen, dass sich die Schlacke dabei hochbasisch gestaltet.
Der erste Abschnitt des Verfahrens wird vornehmlich in einem Trommelofen durchgeführt. Es könnte aber natürlich auch ein Herdofen dazu benutzt werden. Das aus der Manganoxydulschlacke bei unterhalb der Reduktionstemperatur des Mangans liegenden Temperaturen reduzierte Eisen kann man dem Ofen laufend oder periodisch entnehmen. Die beiden Verfahrensabschnitte, also der Mangan- anreicherungsprozess und die Herstellung des Ferromangans, können in ein und demselben Ofen nacheinander durchgeführt werden. Die Herstellung des Ferromangans aus dem Zwischenprodukt lässt sich aber auch in einem zweiten Ofen bewerkstelligen.
Das vorliegende Verfahren zur Herstellung von Ferromangan ist, wie man ohne weiteres erkennt, in seiner Durchführung einfach und wesentlich anpassungsfähiger als der Hochofenprozess und auch die
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bisher bekannten andern Herstellungsverfahren. Die fraktionierte Reduktion über die flüssige Phase bildet ein sicheres und betriebsmässig gut zu behandelndes Mittel, aus Manganerzen bzw. Schlacken, deren Eisen-Manganverhältnis sie sonst nicht dazu geeignet macht, in einem Arbeitsgang Ferromangan herzustellen. Damit ist man nicht mehr in dem Masse wie bisher von der Beschaffenheit und den Gehalten der Manganerze abhängig. Manganerzla. gerstätten mit Erzen mittlerer oder niedriger Mangangehalte gewinnen dabei ganz wesentlich an Wert.
Es ist von grosser volkswirtschaftlicher Bedeutung, dass dadurch der Bezug teurer und fremdländischer hochhaltiger Manganerze mehr oder weniger entbehrlich wird.
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Process for the production of ferromanganese.
In the production of ferromanganese in the blast furnace, i.e. in the most common production process up to now, one is bound, according to the nature of the process, to the choice of ores whose manganese content is in a very specific relationship to the iron content. 80% ferromanganese can be used in a blast furnace, for. B. blown only using a manganese ore with a manganese content of at least 40% and a maximum of 4% iron. Ores with a low manganese content, for example those with 43% iron and 8'5% manganese, produce pig iron with a maximum of 11'5% manganese in the blast furnace. Apart from this inevitability given by the iron-manganese ratio in the ores, the production of ferro-manganese in the blast furnace is also expensive in view of the high fuel consumption and the significant furnace wear.
The subject matter of the invention is a process for the production of ferromanganese from iron-containing manganese ores or manganese slags which, due to their iron-manganese ratio, cannot be processed on ferromanganese in one operation. According to the present process, these ores or slags are first processed in a hearth or drum furnace to form a low-melting manganese oxide slag. In doing so, enough iron is reduced from them and the slag that is formed that after its removal an intermediate product with the correct iron-manganese ratio for melting the desired ferromanganese is created, which is then smelted in the usual way on ferromanganese.
The entire process takes place in the liquid phase, so that it is particularly easy to carry out and the separation of iron and manganese can be conveniently regulated so that an intermediate product with the iron-manganese ratio required for the production of ferromanganese is produced.
Such a separation of iron and manganese via the liquid phase, which alone results in a usable process for the production of ferromanganese, is now subject to special regulations. In order to achieve the reduction of iron, but not that of manganese, according to the invention, the use must be mulled in such a way that initially a low-melting manganese oxide weakness arises with such a degree of basicity that the manganese oxide does not split at the temperature required for iron reduction. In the first stage of the procedure, i.e. b. During the manganese enrichment, an easily fusible, at most neutral, but expediently weakly acidic slag must be aimed for and temperatures below the reduction temperatures of the manganese oxide must be used.
In the second section, the enriched Manganoxydulschlaeke is processed in a known manner on ferromanganese. The temperature in the furnace is increased and so much lime is added to the product of the first section that the slag becomes highly basic.
The first stage of the process is primarily carried out in a drum furnace. Of course, a stove could also be used. The iron reduced from the manganese oxide slag at temperatures below the reduction temperature of the manganese can be removed from the furnace continuously or periodically. The two process steps, i.e. the manganese enrichment process and the production of the ferromanganese, can be carried out one after the other in one and the same furnace. The ferro-manganese can also be produced from the intermediate product in a second furnace.
The present process for the production of ferromanganese is, as can be readily seen, simple in its implementation and significantly more adaptable than the blast furnace process and also the
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previously known other manufacturing processes. The fractional reduction via the liquid phase forms a safe and operationally easy to treat agent, made of manganese ores or slags, the iron-manganese ratio of which makes them otherwise unsuitable for producing ferromanganese in one operation. This means that one is no longer dependent on the nature and content of the manganese ores to the same extent as before. Manganerzla. mining sites with ores with medium or low manganese content gain in value considerably.
It is of great economic importance that the purchase of expensive and foreign high-grade manganese ores is more or less unnecessary.