CH105973A - Verfahren zum Reduzieren von Erzen. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Reduzieren von Erzen.         Vorliegende    Erfindung betrifft ein Ver  fahren zum Reduzieren von Erzen, gemäss       welchem    auf einem in     einem    Ofen     befind-          ii:chen,        schlackenfreien    Bade geschmolzenen       Metalles    durch Zusetzen geeigneter Stoffe  eine Schlacke erzeugt und dieser Schlacke,  nachdem sie die nötige Temperatur erreicht  hat, ein Erz und ein kohlenfreies Reduktions  mittel, wie zum Beispiel Silizium,     Ferrosili-          zium,        Aluminium    oder     Magnesium,    einver  leibt wird.

   Es     tritt    Schmelzung und     ego-          therme    Reduktion des Erzes ein, wobei das       freigawordene    Metall infolge     seiner    Schwere  sich von der     .Sehlaeke        trennt    und in das     Me-          tallbad        hinuntersinkt,    während die übrigen  Bestandteile des Erzes in der Schlacke ver  bleiben.

       Das        Einverleiben    des erwähnten  Erzes     und    Reduktionsmittels geschieht zweck  mässigerweise in dem     Zeitpunkte,    wo die     Hitze     der Schlacke den Eintritt der     egothermen    Re  aktion zu bewirken vermag.  



  Die genannte     Schlacke    wird im Nachste  henden als Aufnahmeschlacke     bezeirliii:et,    da  sie zur     Aufnahme    des Erzes und des Reduk-         tionsmittels    dient. Zu den "Erzen"     sind    im  vorliegenden Falle auch     .gewisse        ogydis,ehe          Abfallprodukte    der metallurgischen Technik  zu rechnen.  



  Hatte sich schon -beim     Herstellen    des     Me-          tallbades    eine     Schlacke    gebildet, sei es, weil  das Metall     schlackenbildende        Unreinigkeiten     enthielt, sei es, weil man behufs     Reinigung     des     Rohmetalles        bei    dessen     Niederschmelzen          absichtlich    schlackenbildende Zuschläge bei  geben musste,

   so wird in beiden Fällen     diese     erste Schlacke vor dem Zusetzen der die     Auf-          nahmesohlacke        bildenden    Stoffe vollständig  abgehoben.  



  Da gemäss vorliegendem Verfahren die  Reduktion des Erzes     ohne        Kohle    bewerkstel  ligt wird, so     ist    es, je nach der Reinheit des       Ausgangsmaterials    möglich,     kollIenstofffreies     Metall zu gewinnen.     Das    vorliegende Verfah  ren erlaubt, sofern     als        Badmetall    dasselbe Me  tall verwendet wird, das man in der Auf  nalhm.eschlacke erzeugt,     Reinmetall,        wie    auch  Legierungen herzustellen, sofern das Bad  metall von dem erzeugten     Metaäl    verschieden      ist.

   Das Verfahren eignet sich beispielsweise  ganz besonders zur     Herstellung    von nicht  rostendem Chromeisen und Chromstahl. Es  lassen sich aber     auch        andere        Legierungen    auf  diesem Webe herstellen.     Kohlenstofffreiesoder          kohlenstoffhaltiges    Eisen kann zum Beispiel       finit    Wolfram, Nickel,     Dlabnesium        usw.,        le-          biert    werden, indem man ein Bad.

   von Eisen  benützt und der     Aufnahmeschlacke        Reduk-          tionsmittel    oben genannter Art, sowie Erze       beimengt,        welche    die     Oxyde    dieser     -Metalle     enthalten.  



  Die     Aufna.hmesehlaeke    dient nicht bloss  als     Flussmittel    und als die     Unreinibkeiten    des  Erzes     zurückhaltendes    Medium; sie schützt.  ausserdem sowohl bei Verwendung eines     elek-          trischen    Ofens, wie auch bei Benutzung eines       Flammofens    das unter ihr     befin.dliehe    Metall  vor     Verunreinibunb,    welche andernfalls ent  weder .durch die     Kohlenelektroden    oder durch  die     Iliezbase    verursacht würde,

   und wirkt ge  genüber dem     geschmolzenen        Metall    als Frisch  mittel. Sofern daher     kohlenstoffa.rmes    oder       kohlenstofffreies        Badmetall    verwendet wur  den, so bleiben die Erzeugnisse auch kohlen  stoffarm oder     kohlenstofffrei.     



  Als     Reduktionsmittel    sind Kohle oder       Karbide    ungeeignet. Der zur Bildung der       Aufna.hmesehlacke        dienernde        Zuschla-,        ha,nn     in der Hauptsache beispielsweise aus     I-,allz-          stein    und     Flussspat    bestehen. An Stelle eines       Kalldlussmittels    lassen sich andere     Flussmitlel,     welche durch das Reduktionsmittel keine Re  duktion erleiden, anwenden.  



       Ein        Ausführungsbeispiel        des          mich        vorliegender    Erfindung ist folgendes:  Der Ofen     v#-ird    mit     5001.b    im wesentlichen       kohlenstoffreiem        oder    irgendwelchen     Kohlen-          stoffgeh.alt    besitzendem Alteisen und 8 oder  10      ä        Kalkstein    beschickt und diese     Beschik-          kung    in flüssigen Zustand     gebracht.    Die erste  darauf sieh bildende 

  Schlacke     wird        vallstä.n-          dib    abgehoben, um     Unreinigkeiten    zu     besei-          t:iben,    die sonst reduziert und. in das Eisen  zurückgehen würden. Das     geschmolzene    Me  tall wird dann vorzugsweise mit einer     Mi-          schung    von 30     k-    Kalkstein, 9 kg     Flussspat     und<B>6 kg</B>     Glühspan    bedeckt.

   Wärme wird zu-         geführt,    bis die dadurch gebildete Schlacke in       bescliniolzencn        Zustand        @eb.T=a:cht    ist. Hat die       Schlacke    eine zur     IIf-rl-)eifiilirunb    einer Reak  tion     genübende    Temperatur     -angenommen,    so  werden ihr 225 kg C     hromit        (ChromeiSt#n-          atein),        zwech:

  mässiber@veise    zerrieben und     kal-          ziniert,        zusammen        inil-        60        kAluminium        g        all-          mählich        zugeführt.        bi@kannt,    verläuft. die  Reaktion zwischen     dun        MetallaNvden    und dem       reduzierenden        -Mittel        ezothe        rn    1.

   Innerhalb       wernibcr        Minuten,        naehdein    das     Zugeben    des  Erzes und des     rtAuzierenden        -Mittels    beendet  ist, hat sich die     Reak.t:ion    vollzogen und sind  die reduzierten     -Metalle    in das unter der       Schl.a-ehe    befindliche     flüssige    Eisen eingetre  ten.

   Es fit     wünschenswert,    die     Wä:rmezufnlir     nachher noch eine kurze Zeit lang     fortzuset-          zen,    um die sieh     erbebende        Legierung    zu     ver-          be.ssern.    Der     verwendete    Ofen kann ein     elek-          trischer        oder    ein solcher des     Siemen@-Martin-          Types    sein.

   Soll rostsicheres     Eisen    berge  stellt werden, so muss der Gebrauch von Koh  len für die Erstellung des schmelzenden Her  des vermieden werden.     Ergibt    das Chromfit  nicht     .den        ini        fertigen    Eisen     genünseht@n          llanbanb@ha.lt,    so     k@inn        nian    der     Aufna.hme-          s:ehlacke    auch     -1111...a11    zusetzen.  



  Ist beim eben     bc"schriebcnen    Beispiel     dur     Ofen mit annähernd     kohlenstofffreiem    Alt  eisen beschickt worden, so ist     dras        Erzeugnis     eine     Chrom-Eisen-Legierung,    die     annähernd          12    % Chrom und     weniger    als 0,1.1      ,'(#i    Kohlen  stoff enthält. Wurde der Ofen mit.     Altstahl     beschickt, so erhält man eine     Chrom-Stabl-          Lebierung    die     annähernd    1.?  t Chrom ent  hält.  



  Wird der Ofen mit     Cliroaieisen        1_ieschickt,     das     beispielsweise        1;0    Teile Chrom auf     4t        i     Teile Eisen     enthält,    so     ergibt    sich     Chromeisen     als Produkt,

       weil    Chrom     uncl    Eisen in Chro  mfit     un.befähr    im     bleichen        Verhältnis    vorhan  den sind wie im     Cliromeisf-n.    Es     läss    t sich     zum     Beispiel     naeli        diesem        -'erfahren    auch Bronze  herstellen, indem man den Ofen mit Kupfer       besehiekt    und der     mrschmolzr_-nen        Schlacke     Zinnerz beimischt.

       ^Aluminiumbronze        kann          na,eh    diesem Verfahren     erzeugt    werden, indem  man den Ofen mit     Aluminium    beschickt und      der geschmolzenen     Schlacke    Kupfererz zu  setzt. Augenscheinlich lassen sich nach die  sem Verfahren auch andere Legierungen her  stellen, aber die oben     begebenen    Beispiele ge  nügen für -das volle Verständnis der     betref-          ft#aden    Vorgänge.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Reduzieren von Erzen, da- durch gekennzeichnet, dass auf einem in einem Ofen enthaltenen s-chla-ckenfreien Bade ge schmolzenen Metalles durch Beigeben geeig neter Stoffe die Bildung einer Aufnahme schla:

   cke bewirkt und .letzterer ein Erz und ein kohlenfreies Reduktionsmittel einverleibt wird, worauf eine exoth.erme Reduktion des Erzes stattfindet und das frei gewordene Me- tall vermöge seiner Schwere sich von der Schlacke trennt und in das darunter liegende Metallbad sinkt, während die übrigen Be standteile des Erzes in der .Schlacke zuriick- bleiben. UNTERANSPRtrCHE 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, d,a,durch gekennzeichnet, dass eine bei der Herstel lung des Metallbades entstandene Schlacke vor dem Zusetzen der zur Bildung der Auf- nahmesehla.eke dienenden Stoffe vollstän dig entfernt wird. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Erz nur ein Metull enthält, und zwar das näm- liehe wie dasjenige, welches das Metallbad bildet. B.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Erz nur ein Metall enthält und dass dieses, nach erfolgter Reduktion in -das Bad hin- untersinkend, mit dem Metall des letz teren eine Legierung bildet. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da,ss das verwendete Erz mehr als ein Metall enthält. 5.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung der Aufnahmeschlacke dienenden Stoffe in der Hauptsache .aus Kalkstein und FlusssTat bestehen. G. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem elektri schen Ofen durchgeführt wird. 7. T'erfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Flamm- ofen durchgeführt wird. B.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, das Einverleiben des das Erz und das Reduktionsmittel enthal tenden Gemisches erfolgt, wenn die Hitze der Sühlacke den Eintritt der egoth-ermen Reaktion zu bewirken vermag.