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Verfahren zur Herstellung von Ferromangan.
Es ist bekannt, dass beim Siemens-Martin-Verfahren die Frischwirkung der Feuergase durch einen Zusatz von Erzen zu dem Bade verstärkt werden kann. Bei einer weitverbreiteten Ausführungsart des Siemens-Martin-Verfahrens, dem Roheisen-Erz-Verfahren, beruht die Umwandlung des Roheisens in Stahl hauptsächlich in der oxydierenden Wirkung der in grossen Mengen verwendeten Eisenerze.
Im Verlauf der hiebei erfolgenden Reaktionen verbinden sich die nichtmetallischen Begleitelemente des Eisens, wie Silizium, Phosphor, Kohlenstoff, mit dem Sauerstoff der Erze und gehen als Si02 und POg in Schlacke oder als CO in die Gasphase, während das aus den Erzen freigewordene Eisen von dem Bade aufgenommen wird.
Im Fachschrifttum sind ausser diesem üblichen Verfahren noch besondere Vorschläge gemacht worden, durch die das Verfahren technisch und wirtschaftlich verbessert und ein besonders hoch- wertiger Stahl erzielt werden soll.
In der Erkenntnis, dass beim Frischen im Ofen viele für die Güte des Stahles schädliche Ein- flüsse der Schlacke und der Feuergase nicht vermieden werden können, und dass die meisten chemischen
Umsetzungen zwischen einem Roheisenbad und oxydreicher Schlacke exotherm verlaufen, also keine
Wärmezufuhr durch die Ofengase benötigen, hat man vorgeschlagen, den Frischvorgang in einem ungeheizten Behälter durchzuführen. Durch Verwendung einer Mischung von gemahlenen Oxyden und Kohlenstoff als Frischmittel und durch stufenweise Entfernung der aus den Eisenbegleitern gebildeten Schlacke soll eine Rückoxydation und Rückschwefelung verhindert werden.
Eine sehr weitgehende Entschwefelung wird durch Benutzung eines manganhaltigen Frischerzes erreicht, da sich hiebei ein manganreiches Roheisen bildet, das die Voraussetzung für eine gute Entschwefelung ist. Ausser dieser günstigen Wirkung auf den Reinheitsgrad des erzielten Stahles soll gegenüber der Durchführung des Verfahrens im Ofen noch eine Verkürzung der zur Raffination nötigen Zeit erzielt werden.
Ein anderer Vorschlag zur Verbesserung und Vervollkommnung des Frischverfahrens besteht darin, dem Roheisenbade die Frisehmittel im flüssigen Zustande zuzusetzen, u. zw. werden hiebei Eisen-und Manganerze, Schlacken, Walzsinter u. dgl. zunächst in einem besonderen Ofen eingeschmolzen und in dünnem Strahl in das Roheisen gegossen. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, den Frischvorgang des Bades genau zu regeln und auch die Umsetzungen bei hohen Temperaturen durchzuführen.
Auch hiebei oxydiert der Sauerstoffgehalt des geschmolzenen Frischmittels die nichtmetallischen Eisenbegleiter, während das freigewordene Eisen oder Mangan der Erze zum grossen Teil in das Bad übergeht.
Von den beschriebenen Verfahren unterscheidet sich die vorliegende Erfindung grundsätzlich sowohl hinsichtlich der gestellten Aufgabe als auch hinsichtlich des Lösungsmittels. Während den bekannten Verfahren die Aufgabe zugrunde liegt, Roheisenschmelzen unter Benutzung von Eisenund Manganerzen als Frischmittel in Stahl umzuwandeln, behandelt die Erfindung die schmelztechnische Aufbereitung von manganarmen Erzen und die Verhütung der dabei erzielten, an Mangan angereicherten Schlacke zu Ferromangan.
Man erreicht dies dadurch, dass ein manganarmes Eisenerz, d. h. ein Eisenerz, dessen Mangangehalt für die Herstellung von Ferromangan im Hochofen zu gering ist, als Frischmittel auf das Eisenbad aufgegeben und so lange zur Einwirkung gebracht wird, bis der an Eisen gebundene Sauerstoff des Erzes zum Frischen verbraucht und das Eisen in das Bad über-
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die-ohne mit dem Bade in Reaktion getreten zu sein-abgezogen und in üblicher Weise auf Ferro- mangan verarbeitet werden.
Die vorzugsweise Ausführungsform des gekennzeichneten allgemeinen Gedankens ist folgende :
Die manganarmen Schlacken oder Erze werden mit flüssigem Roheisen in Verbindung gebracht, it. zw. vor oder während der Zuführung des Roheisens in die Pfanne. Dabei tritt eine innige Durch- mischung zwischen Roheisen und Manganträgern ein, die eine weitgehende Reduktion des Eisens aus den ixanganträgern und damit eine weitgehende Anreicherung der Schlacke an Mangan zur Folge hat.
Eine weitere Verbesserung des Verfahrens kann dadurch erzielt werden, dass man in an sich bekannter Weise weitere Sauerstoffträger, wie Eisenerze, Walzsinter od. dgl., mit beimischt. Diese
Beimischung bietet die Möglichkeit, auch den Mangangehalt des Roheisens in die Schlacke über- zuführen und jeden rückwärtigen Verlauf der Reaktion sicher zu verhindern. Da die Umsetzung zwischen den Eisenoxyden und den Begleitelementen des Roheisens stark exotherm erfolgt, besteht auch keine Gefahr, dass das Schmelzbad infolge der Wärmeverluste an die Umgebung sich übermässig abkühlt. Das Verfahren kann statt in einer Pfanne natürlich auch in einem Herd-oder Trommelofen durchgeführt werden.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass die in Deutschland anfallenden manganarmen Erze und Schlacken, die bisher nur zu Stahl oder Spiegeleisen verblasen wurden, zu hochwertigem Ferromangan verarbeitet werden können. Zur Durchführung des Verfahrens erübrigt sieh ein zusätzliches Reduktionsmittel oder ein weiterer Wärmeaufwand. Zur Reduktion werden die Begleitelemente einer RE-Schmelze benutzt, die sonst nur bei Durchführung eines besonderen
Verfahrens (Thomas- oder Siemens-Martin-Verfahren) entfernt werden konnten.
Durch die gleichzeitige Herstellung von hochwertiger Manganschlaeke aus armen Erzen und von Stahl aus Roheisen in einem einfachen Verfahren ist auch die Wirtschaftlichkeit der Erfindung gesichert. Dazu kommt noch als wesentlich hinzu, dass bei Einhaltung niederer Temperaturen nicht
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der Schlacke angereichert wird.
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