AT216545B - Verfahren zur Herstellung einer Legierung aus Eisen und Kohlenstoff durch Reduktion von Eisenerz - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Legierung aus Eisen und Kohlenstoff durch Reduktion von Eisenerz

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  Verfahren zur Herstellung einer Legierung aus Eisen und Kohlenstoff durch Reduktion von Eisenerz 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Legierung aus Eisen und Kohlenstoff durch Reduktion von Eisenerz, bei dem ein Eisen-Kohlenstoff-Legierungsbad in einem elektrischen Ofen erhitzt wird, der wenigstens zwei Wannen aufweist, die miteinander durch Leitungen kommunizieren, die im wesentlichen in der gleichen Höhenlage unterhalb der Badoberfläche angeordnet sind, wobei dem Bade elektrische Energie zugeführt wird, die in einem Transformator-Sekundärkreis erzeugt wird, der von dem Bad gebildet ist, das in den Wannen und den sie verbindenden Leitungen enthalten ist, und wobei Eisenerz in eine Wanne und Kohlenstoff in eine andere eingeführt wird. 



   Solche Verfahren sind schon bekannt, aber bei den hiebei verwendeten Öfen gab es zwischen den beiden Wannen auch solche Kanäle, die in der Höhe der Badoberfläche angeordnet waren, so dass die auf dem Bade schwimmenden Schlacken und Gemenge von einer Wanne in die andere gelangen konnten und auch die über den beiden Badoberflächen in den Wannen befindlichen Gasatmosphären sich vermischen konnten. All dies bringt aber erhebliche Nachteile mit sich. 



   Eine Berührung zwischen den Schlacken der Wanne, wo das Erz eingeführt wird und dem Kohlenstoff, der sich über oder in der oberen Schichte des Bades in der Kohlungskammer befindet, erzeugt den Übelstand einer Einhüllung der Kohlenstoffkörner durch die viskose Schlacke, so dass ein Teil des Kohlenstoffes für die Kohlung verloren geht. Unter diesen Umständen kann man zwar mit Genauigkeit die dem Kohlungsbad zugeführte   Kohlenstoffmenge   bestimmen, aber nicht angeben, welcher Teil dieses Kohlenstoffes wirklich der Kohlung dienen wird. Infolgedessen entzieht sich dem Arbeiter die Steuerung der Kohlung. 



   Die Vermischung der Gasatmosphären ist gleichfalls von Nachteil, besonders weil sie es verhindert, dass ein wesentlicher Teil des Kohlenoxyds, das in der Gasatmosphäre über dem Bad in der Entkohlungswanne enthalten ist, seine Wirkung als zusätzliches Reduktionsmittel ausübt, was für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ungünstig ist. 



   Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, das die erwähnten Nachteile dadurch vermeidet, dass jede Berührung zwischen der Gasatmosphäre über dem Bad in der Wanne oder den Wannen, die das Erz aufnehmen, und der Gasatmosphäre über dem Bad in der Wanne oder den Wannen, die den Kohlenstoff aufnehmen, und ebenso jede Berührung zwischen den Schlacken oder Gemengen, die das Metallbad bedecken, das in der oder den das Erz aufnehmenden Wannen enthalten ist, und den Schlacken oder Gemengen, die das Metallbad in der oder den Wannen bedecken, die den Kohlenstoff aufnehmen, verhindert wird. 



   Durch die erfindungsgemässe Trennung sowohl der Gasatmosphären über den Badoberflächen in den verschiedenen Kammern als auch der auf diesen Oberflächen schwimmenden festen oder geschmolzenen Körper wird es nun möglich, die wirksame Menge des Kohlenstoffzuschlages in der Kohlungswanne oder den Kohlungswannen genau zu beherrschen, so dass man damit in die Lage kommt, dieses Bad beständig auf einem Gehalt von 3 bis 5% gelöstem Kohlenstoff zu halten, was für den Prozess am günstigsten ist. Dieses Einhalten des Kohlenstoffgehaltes des Bades in der Kohlungswanne im Bereiche von 3 bis 5% bildet einweiteres Merkmal der Erfindung, das bei den bisher bekannten Verfahren aus den oben angeführten Gründen wegen der Vermischung der Gase und Schwimmstoffe nicht gegeben war. 



   Man verwendet vorteilhafterweise schwefel- und phosphorarmes Eisenerz mit einem Eisengehalt von 65 bis   70%.   Wirtschaftlich tragbar ist jedoch auch noch die Verarbeitung von weniger reichen Erzen. Zur Reduktion des Eisenerzes hat sich reiner Kohlenstoff, wie Holzkohle oder schwefelarmer Graphit, als zweckmässig erwiesen. Es können auch andere kohlenstoffhaltige Stoffe eingesetzt werden, insbesondere Anthrazit oder Koks, jedoch macht deren Verwendnug eine Reinigung, insbesondere eine Entschwefelung des Metalles erforderlich. 



   Die Reduktion des in dem Erz enthaltenen Eisenoxyds erfolgt in der Hauptsache auf direktem Wege durch den in dem Bad enthaltenen und/oder in dieses eingeführten Kohlenstoff und daneben auf indirektem Wege durch bei der direkten Reduktion erzeugtes Kohlenoxyd. 

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   Zur Stahlherstellung kann man in zwei Phasen arbeiten. Zunächst stellt man in einem ersten Arbeitsgang in einem Ofen mit zwei oder mehr Wannen, wie oben beschrieben, Roheisen her. In einem weiteren Arbeitsgang bringt man in dieses Bad geschmolzenen kohlenstoffreichen Roheisens ein Eisenerz ein und reduziert dieses mittels in dem Metallbad enthaltenem Kohlenstoff so weit, bis der Kohlenstoffgehalt der gewünschten Stahlsorte erreicht ist. Bei einer solchen Arbeitsweise wird von aussen kein Kohlenstoff zugegeben, vielmehr wird der für die Reduktion erforderliche Kohlenstoff dem Bad selbst entnommen. 



  Dieser zweite Arbeitsgang kann, weil dabei kein Kohlenstoff, sondern nur Erz zugesetzt wird, auch in einem Ofen mit nur einer Wanne vorgenommen werden. 



   Zur Durchführung des Verfahrens bedient man sich gemäss der Erfindung vorteilhafterweise eines elektrischen, mit Niederfrequenz, vorzugsweise Netzfrequenz, beheizten Ofens, der mindestens zwei Wannen hat, die durch wenigstens zwei Kanäle miteinander verbunden sind. Die Kanäle sollen mit den Wannen wenigstens einen geschlossenen Ring bilden und die Sekundärwicklung eines elektrischen Transformators darstellen. 



   Die Kanäle liegen unterhalb des Niveaus der in den Kammern vorhandenen Bäder. Zum Kohlen des Metalles gibt man wenigstens in eine der Wannen Kohlenstoff und führt wenigstens in eine andere Wanne Eisenerz ein, um durch Reduktion des Erzes das Metall zu entkohlen. 



   Es hat sich als zweckmässig erwiesen, den Energiegehalt der bei der Reduktion entstehenden Gase, die oberhalb des Bades eine an Kohlenoxyd reiche Atmosphäre bilden, auszunutzen. Man sieht daher vor, mittels der den Ofen verlassenden heissen Gase das Erz vor seiner Zugabe in den Ofen vorzuwärmen und gegebenenfalls vorzureduzieren. Zweckmässigerweise leitet man die Gase im Gegenstrom zu dem Erz, während dieses dem Ofen zugeführt wird. 



   Wenn man einen Ofen mit zwei oder mehr Wannen benutzt, kann die Vorreduktion des Erzes in der Weise erfolgen, dass man in die Entkohlungswanne oder-wannen zusätzlich zu dem Erz eine zur Vorreduktion des Erzes an der Oberfläche des Bades ausreichende Menge Kohlenstoff gibt. 



   In dem Verfahren gemäss der Erfindung ist es auch möglich, durch Zusatz eines Entschwefelungsproduktes in die Entkohlungswanne eines Ofens mit zwei oder mehr Wannen eine Entschwefelung durchzuführen. Ebenso kann in einer andern Wanne des Ofens entphosphort werden ; dies geschieht zweckmässigerweise beim Frischen unter einer oxydierenden und basischen Schlacke. 



   Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Ofen mit zwei Wannen, Fig. 2 einen Schnitt durch die Beschickungsvorrichtung sowie den Gasabzug gemäss den Linien II-II der Fig.   l   und Fig. 3 einen Schnitt gemäss den Linien III-III der Fig. 1. 
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 basischer Stampfmasse   3,     3'anschliesst.   Die Auskleidung ist derart, dass zwei Wannen 4 und 5 gebildet werden, die mittels Kanälen 6 und 7 verbunden sind. 



   Die Induktionsspule 8, die die Primärwicklung eines Transformators bildet, ist so angeordnet, dass das flüssige Metallbad in den Kanälen 6 und 7 und den Wannen 4 und 5 diese umgibt, wobei das Metallbad die geschlossene Sekundärwicklung des Transformators bildet, die durch den Induktionsstrom erhitzt wird. Im Inneren der Spule sitzt ein Eisenkern 9, der einen einfachen oder doppelten geschlossenen Rahmen bildet, der aussen umläuft und somit die Kanäle 6 und 7 umgibt, während um die Primärwicklung 8 herum eine doppelwandige Umkleidung aus nichtmagnetischem Material liegt, durch die eine Kühlung mit umlaufendem Wasser stattfindet. Die Wechselstromquelle, die die Primärwicklung 8 mit Netzfrequenz speist, ist mit 30 bezeichnet. 



   Jede der beiden Wannen 4 und 5 ist mittels eines Deckels 11, 12 verschlossen, der durch Zwischenlegen einer Dichtung 13 bzw. 14, z. B. durch eine Sandabdichtung, abgedichtet ist. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil der ersten Wanne des Ofens gemäss der Linie II-II der Fig. 1. Mit 16 ist ein Abzug bezeichnet, mit 18 ein Fülltrichter. Der obere Teil der zweiten Wanne kann in gleicher Weise mit einem Abzug 15 und einem Fülltrichter 17 ausgestattet sein. 



   Die Abzüge 15 und 16 dienen zum Abführen der gasförmigen Reaktionsprodukte, die Trichter 17 und 18 der Aufgabe des Eisenerzes in die Wanne 4 und des Kohlenstoffes in die Wanne 5 oder umgekehrt, oder der Aufgabe des gesamten Zuschlages oder der Mischung der Zuschläge in die Wanne-4 oder 5. 



   Für Öfen mit grosser Kapazität von z. B. 10 t oder mehr hat es sich als vorteilhaft und notwendig erwiesen, mehr als eine Wicklung, z. B. drei Primärwicklungen, die von einem dreiphasigen Strom gespeist werden, oder zweimal drei Wicklungen oder selbst noch mehr vorzusehen. Gegebenenfalls kann der Ofen aus mehr als zwei Wannen bestehen. 



   Die Öfen können kippbar sein und durch den Ausguss   20,   wie auf den Figuren dargestellt, entleert werden ; sie können auch feststehend sein und eine Abstichöffnung haben, die vorteilhafterweise auf einem Niveau kurz oberhalb des höchsten Punktes der Einwölbung der Kanäle liegt. Gemäss einer andern besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Wanne 4 für die Reduktion des im Erz enthaltenen Eisenoxyds mit einem erhöhten Gewölbe versehen, deren metallische Umhüllung mit der der Kammer aus einem Stück bestehen kann. 



   Die Zugabe des Erzes kann mittels eines Drehofens bekannter Bauart erfolgen, der auf dem Gewölbe   unter Zwischenlegen einer Dichtung, z. B. einer Metall-auf-Metall-Dichtung, angebracht ist, die gegebenenfalls mittels eingeblasener Luft gekühlt wird.   

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   Der Drehofen zur Beaufschlagung des   Zwei- oder Mehr-Wannenofens   mit Erz dient gleichzeitig dem Gasabzug, u. zw. derart, dass die Möglichkeit besteht, das Erz vorzuwärmen und sogar vorzureduzieren, indem man das Erz im Gegenstrom zu dem abgezogenen Gas führt. 



   Selbstverständlich kann man statt des Drehofens eine beliebige andere mechanische Beschickungsvorrichtung verwenden, mit der es möglich ist, das Erz im Gegenstrom zu den aus dem Ofen abziehenden Gasen zu führen, oder auch eine Vorrichtung, mit der dies nicht möglich ist. 



   Es ist sehr vorteilhaft, den Zwei- oder Mehr-Wannenofen mit einem kolbenförmigen Deckel mit regelbarer Eintauchtiefe zu versehen oder irgendeine andere Vorrichtung zu verwenden, mit der es möglich ist, die festen in die Wanne oder Wannen eingebrachten Zuschläge einzutauchen. 



   Der Prozess verlangt, dass der Ofen am Anfang flüssigen oder festen Stahl oder Gusseisen enthält, das die Sekundärwicklung des Transformators bildet. Die Menge ist so gross, dass die Kanäle vollständig angefüllt sind und auf diese Weise verhindert wird, dass irgendwelche Zuschläge und insbesondere Schlacke in den Kanal eindringen. 



   Obschon eine bestimmte Vorschrift für die Zusammensetzung des Bades bei Beginn des Prozesses nicht besteht, ist es vorteilhaft, von einem Bad auszugehen, das schon Kohlenstoff enthält. Normalerweise besteht dieses Bad aus dem flüssigen Bodensatz des vorangegangenen Prozesses, was man dadurch erreicht, dass man den Ofen nicht vollständig entleert. Auf diese Weise liegt der Spiegel des flüssigen Metallbades während des Prozesses oberhalb des höchsten Punktes des Gewölbes der Kanäle. 



   Um die Schmelzreduktion in einem Ofen mit zwei Wannen zu beginnen, beschickt man in einem Rhythmus, der von der Kapazität der Vorrichtung abhängt, die Wanne 4 oder die Reduktions- oder die Entkohlungswanne mit Eisenerz und die Wanne 5 oder die Kohlungswanne mit Kohlenstoff. Ein Überschuss an Kohlenstoff in der Wanne 5 hat sich als vorteilhaft erwiesen. 



   Die Reaktionen, die sich in dem Bad der Wanne 4 abspielen, sind hauptsächlich direkte Reduktionen, die teils in flüssiger Metallphase, teils in der Grenzschicht des flüssigen oder festen Eisenoxyds und des Metallbades nach folgenden Formeln ablaufen : 
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Da die Temperatur, die in der Wanne 4 herrscht, sehr hoch ist und 1300-1700   C, vorzugsweise   1500-16000 C beträgt,   handelt es sich bei den gasförmigen Reaktionsprodukten um reines Kohlenoxyd. Dieses Kohlenoxyd ist ein sehr starkes Reduktionsmittel für Eisenoxyde, so dass indirekte Reduktionen nach folgenden Formeln stattfinden : 
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Im grossen und ganzen handelt es sich jedoch mit Rücksicht auf die Geschwindigkeit des Prozesses hauptsächlich um direkte Reduktionen. 



   Will man die indirekten Reaktionen begünstigen und gleichzeitig das Erz   vorwärmen, so   kann man gemäss einer andern besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die heissen Ofengase im Gegenstrom durch das Erz schicken, das quer durch die Beschickungsvorrichtung, z. B. einen Drehofen, befördert wird ; gegebenenfalls wird eine solche Menge Luft zugesetzt, dass das Kohlenoxyd, das in dem Ofengas enthalten ist, ganz oder teilweise verbrannt wird. 



   Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, dass ein Teil der fühlbaren Wärme und ein Teil oder die Gesamtmenge der latenten Wärme der durch die direkte Reduktion erzeugten Gase unmittelbar ausgenutzt wird. Auf diese Weise wird einerseits die für die Reduktion erforderliche Menge an elektrischer Energie und anderseits die notwendige Kohlenstoffmenge herabgesetzt. 



   Experimentelle Versuche mit einem Versuchsofen mit 150 kVA und einem Fassungsvermögen für Gusseisen oder Stahl von 1 t haben gezeigt, dass die Beaufschlagung des Ofens mit bis zu   FeO   vorreduziertem Erz vorteilhaft ist. 



   Dieser Vorteil ist leicht zu erklären : das   FeO   schmilzt bei 1370  C, während die Schmelzpunkte der Verbindungen   FeOg   und   Fez04 16000 C   überschreiten. Eine an   FeO   reiche Schlacke ist flüssig, so dass daraus einerseits das Kohlenoxyd leicht und ohne besondere Hilfsmittel freigemacht werden kann, anderseits liegt die Schlacke als Emulsion in dem metallischen, den Kohlenstoff enthaltenden Bad vor. 



   Eine Vorreduktion des Erzes beschleunigt auch den gesamten Prozess. 



   Wenn die Vorreduktion bis zum   FeO   ausserhalb des Ofens nicht möglich ist, sei es, weil die Reduzierbarkeit des Erzes schlecht ist oder weil man die Beschickung nicht mit vorerwärmtem oder vorreduziertem   Erz vornimmt, ist es vorteilhaft, die Vorreduktion in dem Ofen selbst vorzunehmen, u. zw. derart, dass man einen Teil des Kohlenstoffes in die Reduktionswanne gibt. Auf diese Weise reagiert der feste Kohlen-   

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 stoff und aktiviert die Reduktion der Oxyde Fe203 und Fez zu FeO, wobei das Erz an der Oberfläche des Bades vorreduziert wird. 



   Versuche haben ergeben, dass es vorteilhaft sein kann, eine zusätzliche Erhitzung an der mit Erz beschickten Badoberfläche vorzunehmen. 



   Diese Massnahme ist jedenfalls dann angebracht, wenn der Ofen mit kaltem Erz beschickt wird, oder dann, wenn man vorgewärmtes, jedoch nicht bis zu   FeO   vorreduziertes Erz einsetzt. In einfacher Weise bläst man oberhalb der Oberfläche des Bades in die Reduktionswanne Luft, die vorgewärmt sein kann, oder Sauerstoff ein, um so einen Teil des Kohlenoxyds zu verbrennen. Man erwärmt so die Schlacke und das Erz an der Oberfläche des Metallbades und erzeugt ein Gemisch aus CO und CO2, das gegenüber Fe304 und insbesondere gegenüber Fe203 reduzierend wirkt. 



   Man kann gleichzeitig auch einen Teil des als Reduktionsmittel dienenden Kohlenstoffes in die Reduktionswanne einführen und, bezogen auf die eingeführte Menge an Sauerstoff, einen Überschuss an Kohlenstoff zugeben, um die Reduktionsgeschwindigkeit des Erzes noch mehr zu aktivieren. 



   Man kann an der Reduktionswanne auch einen Füllbehälter anbringen, in dem man das Erz und einen Teil oder die Gesamtmenge des Kohlenstoffes eingibt. 



   Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das Erz an der Oberfläche des Bades mittels eines elektrischen Lichtbogens zu erhitzen. 



   Um die Geschwindigkeit des Prozesses noch mehr zu erhöhen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, mit einem Metallbad zu arbeiten, das viel Kohlenstoff, beispielsweise   zo   enthält. 



   Hält man diesen hohen Kohlenstoffgehalt bis zum Ende des Prozesses aufrecht, so bekommt man Gusseisen. Um Stahl zu erzeugen, genügt es, die Kohlenstoffzugabe im gewünschten Augenblick abzustoppen und die Erzzugabe so lange fortzusetzen, bis der gewünschte Endgehalt an Kohlenstoff erreicht ist. Diese Art des Frischens kann auch in einem Ofen mit nur einer Wanne ausgeführt werden, wobei man nur Erz zugibt, das durch den im Bad enthaltenen Kohlenstoff reduziert wird. 



   Die Baddurchwirblung, die sowohl in den Wannen wie in den Kanälen der Öfen mit ein, zwei oder mehr Wannen auftritt, und der grosse Diffusions-Koeffizient des Kohlenstoffs in dem flüssigen Eisen sichern die Homogenisierung der   Bäder ;   diese kommt bei einem Ofen mit zwei Wannen durch Wanderung des in der Kohlungswanne in Lösung gegangenen Kohlenstoffs in die Reduktionswanne 4 zustande, in der dieser Kohlenstoff mit dem gelösten Sauerstoff und dem Sauerstoff, der in dem Erz enthalten ist, reagiert. 



   Die Kohlenstoffkonzentration in den beiden Wannen ist natürlich unterschiedlich. Man hat beispiels-   weise folgende Werte ermittelt : 4, 25% Kohlenstoff in demMetallin der Kohlungswanne und 4, 04%   Kohlenstoff in dem Metall der Wanne, in der die Erzreduktion stattfindet. 



   Das reduzierte Eisen löst sich in dem Bad auf und das Niveau des flüssigen Metalles vergrössert sich fortlaufend, bis die zulässige Füllhöhe erreicht ist. In diesem Augenblick muss die Endzusammensetzung eingestellt werden, was gegebenenfalls durch geeignete Zusätze, selbstverständlich nachdem man mit der Zugabe von Erz und andern Zuschlägen aufgehört hat, geschieht. 



   Wenn man als Kohlenstoffquelle Anthrazit, Koks oder allgemein einen kohlenstoffhaltigen Stoff, 
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 den Stoffes oder Gemisches in die Kohlungswanne vor. Auf diese Weise kann die Entschweflung unter besseren Bedingungen, d. h. in Abwesenheit von Eisenoxyd und in stark reduzierender Atmosphäre, stattfinden. 



   Es ist vorteilhaft, die Entschweflung derart durchzuführen, dass man den Kohlenstoff und das Entschweflungsprodukt mischt und dann in das metallische Bad eintaucht, das in der Kohlungswanne enthalten ist ; dies geschieht mittels eines kolbenförmigen Deckels oder eines andern Systems, das eine zwangsläufige 
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 unter Druck einzublasen. 



   Die Anwendung des Verfahrens gemäss vorliegender Erfindung bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sich, von denen einige im folgenden aufgezählt seien :
Die direkte Reduktion stellt ein ununterbrochenes Sieden des Bades bis zum Ende des Prozesses sicher und hält die Bäder wenigstens während der Reduktionsphase unter einer hauptsächlich aus Kohlenoxyd bestehenden Gasatmosphäre. Dies garantiert die Herstellung eines Stahles oder eines Gusseisens, das sehr arm an Wasserstoff und Stickstoff ist, d. h. eines Produktes, das nicht mit schädlichen Elementen verunreinigt ist und hinsichtlich der Herstellung von Edelstahl oder Sonderstahl eine erstklassige Qualität aufweist. 



   Die Anwendung eines Induktionsofens mit zwei oder mehr Wannen, die untereinander durch Kanäle verbunden sind, hat den Vorteil, dass man gleichzeitig in der einen Kammer oxydierend, in der andern reduzierend und gleichzeitig entschwefelnd arbeiten kann, was mit den gebräuchlichen Öfen zur Herstellung von Roheisen oder Stahl nicht möglich ist. 



   Zur Stahlherstellung eignet sich das Verfahren ebenfalls gut, weil es ermöglicht, zunächst in stetigem   Betrieb in einer Batterie von Ofen mit zwei oder mehr Wannen Roheisen herzustellen und diese dann in einen Frischofen, der vorteilhafterweise eine Wanne hat, umzufüllen. In dem Frischofen nimmt man   

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 durch Zugabe von Erz die gewünschte Entkohlung und wenn nötig, eine Entphosphorung unter oxydierender und basischer Schlacke vor. 



   Es sind auch die Investierungen, die zur Inbetriebnahme erforderlich sind, äusserst gering, bezogen auf die klassischen Verfahren, so dass die Kosten der Stahl- und Roheisen-Erzeugung nach dem Verfahren der Erfindung wesentlich verringert werden. 



   Im folgenden ist je ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung von Stahl und Roheisen zusammengestellt :
Benutzt wurde ein Induktionsofen mit einer Leistung von 150 kVA, der mit Netz-Frequenz (50 Hz) betrieben wurde und ein Fassungsvermögen von einer Tonne hatte. 



   1. Herstellung von Werkzeugstahl :
Zu Beginn enthält der Ofen zirka 450 kg flüssigen Roheisens bei einer Temperatur von 1350   C. Das Eisen hatte folgende Analyse : 
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 eine Gesamtmenge von 725 kg Erz in 50 Chargen und von 170 kg Kohlenstoff in 47 Chargen eingesetzt. 



   Während der ersten Hälfte des Prozesses führte man nur Erz in die Reduktionswanne und Kohlenstoff in die Kohlungswanne ein. In der zweiten Hälfte gab man in die Reduktionswanne Erz und zirka 20% des Kohlenstoffes, während der Rest des Kohlenstoffes der Kohlungswanne zugesetzt wurde. Letzteres 
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 und 8 Minuten. Die an die Primärwicklung des Ofens angelegte Spannung schwankte zwischen 280 und 540 Volt (das entsprach einer Leistung von 40 bis 135 kW). Die Temperatur betrug   1350-1630   C.   Es wurde festgestellt, dass sich während der Reduktion, die nach zirka 10 Stunden beendet war, der Kohlenstoffgehalt des Reduktionsbades von   3, 65%   auf   4, 72%   verändert hatte.

   Während der Frischperiode, die im Anschluss an die Reduktionsphase vorgenommen wurde, hat sich der Kohlenstoffgehalt des Kohlungsbades fortlaufend auf   0, 98%   verringert. 



   Am Ende des Prozesses wurden 600 kg Stahl abgezogen, 350 kg blieben im Ofen. Nach Zusatz von   0, 30%   Silizium, zirka   0, 30%   Mangan und 150 g Aluminium wurde der Stahl analysiert und folgende Werte erhalten : 
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   2. Herstellung von Roheisen :
Unter Verwendung der gleichen Ausgangsstoffe wurde während der ersten 10 Stunden entsprechend den im Beispiel 1 gemachten Angaben gefahren. Während des Reduktionsvorganges schwankte die Tem- 
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    C,3, 38%   einerseits und   5, 17%   anderseits. 

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Claims (1)

  1. Am Ende des Prozesses wurden 560 kg weissen Roheisens in Gussformen abgezogen. Die Zusammensetzung war folgende : EMI5.9 Mn Si P S PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung einer Legierung aus Eisen und Kohlenstoff durch Reduktion von Eisenerz, bei dem ein Eisen-Kohlenstoff-Legierungsbad in einem elektrischen Ofen erhitzt wird, der wenigstens zwei Wannen aufweist, die miteinander durch Leitungen kommunizieren, die im wesentlichen in der gleichen Höhenlage unterhalb der Badoberfläche angeordnet sind, wobei dem Bade elektrische Energie zugeführt wird, die in einem Transformator-Sekundärkreis erzeugt wird, der von dem Bad gebildet ist, das in den Wannen und den sie verbindenden Leitungen enthalten ist, und wobei Eisenerz in eine Wanne und Kohlenstoff in eine andere eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
    dass jede Berührung zwischen der Gas- atm03phäre über dem Bad in der oder den Wannen, die das Erz aufnehmen, und der Gasatmosphäre über dem Bad in der oder den Wannen, die den Kohlenstoff aufnehmen, und ebenso jede Berührung <Desc/Clms Page number 6> zwischen den Schlacken oder Gemengen, die das Metallbad bedecken, das in der oder den das Erz aufnehmenden Wannen enthalten ist, und den Schlacken oder Gemengen, die das Bad in der oder den Wannen bedecken, die den Kohlenstoff aufnehmen, verhindert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoff in das Bad der Kohlungswanne in solcher Menge eingeführt wird, dass dieses Bad beständig 3-5% gelösten Kohlenstoff enthält.
AT282458A 1957-05-10 1958-04-18 Verfahren zur Herstellung einer Legierung aus Eisen und Kohlenstoff durch Reduktion von Eisenerz AT216545B (de)

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