DE1022251B - Process for reducing the carbon content of high carbon ferrochrome - Google Patents
Process for reducing the carbon content of high carbon ferrochromeInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herabsetzen des Kohlenstoffgehaltes von hochkohlenstoffhaltigem Ferrochrom ohne wesentliche Verunreinigung des Erzeugnisses mit Fremdstoffen in einfacher und wirtschaftlicher Weise unter Verwendung von Gasen bei Ausschluß von Kalk oder ähnlichem Material.The invention relates to a method for reducing the carbon content of high carbon Ferrochrome without significant contamination of the product with foreign matter in a simple and economical way Way using gases with the exclusion of lime or similar material.
Das Verfahren besteht darin, daß ein Wirbelbett des zerkleinerten hochkohlenstoffhaltigen Ferrochroms durch einen Strom oxydierenden Gases hergestellt wird, wobei das Wirbelbett auf einer Temperatur zwischen 900 und 14000C so lange gehalten wird, bis ein wesentlicher Teil des Kohlenstoffes und des Metalls des Ferrochroms oxydiert und dabei der Kohlenstoff aus dem Ferrochrom als Kohlenoxyd entfernt ist und daß dann das teilweise oxydierte Ferrochrom bei erhöhter Temperatur in der Atmosphäre eines reduzierenden Gases so lange behandelt wird, bis ein wesentlicher Teil des Metalloxydbestandteils oder -gehaltes des Ferrochroms zu Metall reduziert ist.The method consists in that a fluidized bed of the comminuted high-carbon ferrochrome is produced by a stream of oxidizing gas, the fluidized bed being kept at a temperature between 900 and 1400 ° C. until a substantial part of the carbon and the metal of the ferrochrome is oxidized and the carbon is removed from the ferrochrome as carbon oxide and the partially oxidized ferrochrome is then treated at elevated temperature in the atmosphere of a reducing gas until a substantial part of the metal oxide component or content of the ferrochrome is reduced to metal.
Die Reduktionsstufe des Verfahrens wird ebenfalls in einem Wirbelbett durchgeführt, wobei ein reduzierendes Gas als Traggas verwendet wird.The reduction stage of the process is also carried out in a fluidized bed, with a reducing Gas is used as the lifting gas.
Als oxydierendes Gas wird vorzugsweise Luft verwendet, j edoch können auch reiner Sauerstoff, Kohlensäure sowie andere oxydierende Gase oder Mischungen dieser Gase verwendet werden.Air is preferably used as the oxidizing gas, but pure oxygen or carbonic acid can also be used as well as other oxidizing gases or mixtures of these gases can be used.
Wasserstoff ist als reduzierendes Gas vorteilhaft. Es können jedoch auch andere reduzierende Mittel, z. B. Kohlenstoffmonoxyd, Wassergas, Methan oder Gemische dieser Stoffe, mit Vorteil verwendet werden.Hydrogen is advantageous as a reducing gas. However, other reducing agents, e.g. B. Carbon monoxide, water gas, methane or mixtures of these substances can be used with advantage.
Beispielsweise soll das hochkohlenstoffhaltige Ferrochrom Kohlenstoff in Mengen zwischen 4 bis 8% zusätzlich zu seinen Hauptbestandteilen Chrom und Eisen und seinen Nebenbestandteilen Silicium, Aluminium, Kalzium, Magnesium u. dgl. enthalten. Ferrochrom mit mittlerem Kohlenstoffgehalt enthält 1 bis 4% Kohlenstoff, und Ferrochrom mit niederem Kohlenstoffgehalt enthält weniger als 1 % Kohlenstoff. Ein besonders gewünschtes und wertvolles Ferrochrom niederen Kohlenstoffgehaltes enthält weniger als 0,1 °/0 Kohlenstoff.For example, the high-carbon ferrochrome should contain carbon in amounts between 4 to 8% in addition to its main components chromium and iron and its secondary components silicon, aluminum, calcium, magnesium and the like. Medium carbon ferrochrome contains 1 to 4% carbon and low carbon ferrochrome contains less than 1% carbon. A particularly desired and valuable ferrochromium low carbon content, less than 0.1 ° / 0 carbon.
Die in den vorstehenden Absätzen erwähnten Ferrochrome werden als Legierungsstoffe bei der Herstellung von Stählen niederen Chromgehaltes und bei der Herstellung von rostfreien Stählen verwendet. Da bei der Herstellung dieser Stähle der Kohlenstoffgehalt auf einen bestimmten niedrigen Bereich gesenkt und auf diesem Bereich gehalten werden muß, ist es möglich, die Ferrochrome höheren Kohlenstoffgehaltes für die Herstellung nur von den Stählen zu verwenden, die einen verhältnismäßig niedrigen Chromgehalt haben. Wenn der Chromgehalt des Stahles hoch ist, z. B. bei einem 18/8-Chrom/ Nickel rostfreiem Stahl, muß als Legierungsmetall Ferrochrom verwendet werden, das einen sehr niedrigen Kohlenstoffgehalt hat. Das Verfahren wird daher verwendet, um Ferrochrom verringerten KohlenstoffgehaltesThe ferrochromes mentioned in the preceding paragraphs are used as alloy materials in production used in steels with a low chromium content and in the manufacture of stainless steels. Since the Manufacture of these steels has lowered the carbon content to a certain low range and on this Must be kept in the range, it is possible to use the ferrochromes of higher carbon content for the production to be used only from steels that have a relatively low chromium content. When the chromium content of steel is high, e.g. B. in an 18/8 chrome / nickel stainless steel, ferrochrome must be the alloy metal can be used, which has a very low carbon content. The procedure is therefore used carbon content reduced by ferrochrome
des Kohlenstoffgehaltes vonthe carbon content of
hochkohlenstoffhaltigem Ferrochromhigh carbon ferrochrome
Anmelder:Applicant:
Chromium Mining & Smelting Corporation, Limited, Sault Ste. Marie, Ontario (Kanada)Chromium Mining & Smelting Corporation, Limited, Sault Ste. Marie, Ontario (Canada)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,Representative: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,and Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, Munich 27,
Pienzenauerstr. 2, PatentanwältePienzenauerstr. 2, patent attorneys
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Januar 1953Claimed priority:
V. St. v. America January 27, 1953
Alan R. Fräser, Sault Ste. Marie, Ontario (Kanada),
ist als Erfinder genannt wordenAlan R. Millers, Sault Ste. Marie, Ontario (Canada),
has been named as the inventor
zu erzeugen, so daß Chromstähle hergestellt werden können, die einen verhältnismäßig hohen Chromgehalt aufweisen.to produce, so that chromium steels can be produced which have a relatively high chromium content exhibit.
Erfindungsgemäß wird hochkohlenstoffhaltiges Ferrochrom, das beispielsweise einen Kohlenstoffgehalt von 7,5 % enthält, in einer geeigneten Mühle zerkleinert, um ein feinzerteiltes Ferrochrompulver zu bilden. Die Feinheit des zerteilten hochkohlenstoffhaltigen Ferrochroms ist so groß, daß etwa 60% des Pulvers durch beispielsweise ein Maschensieb von 200 Maschen hindurchtreten. Das feingemahlene Ferrochrom wird in eine übliche Röstanlage mit Wirbelbett eingeführt, die die üblichen Heiz- und Kühlvorrichtungen enthält und die entweder stetig oder einsatzweise betrieben wird, wie dies in der Technik bekannt ist. Luft oder ein anderes oxydierendes Gas wird durch dieses in der Röstanlage befindliche Ferrochrombett nach oben geblasen und das Wirbelbett auf die gewünschte Temperatur gebracht. Erfindungsgemäß soll die oxydierende Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 900 und 1400° C ausgeführt werden. Die oxydierende Umsetzung erfolgt so lange, bis der Kohlenstoffgehalt auf den gewählten Wert gesenkt ist. Der Kohlenstoffgehalt kann auf etwa 5 °/0 verringert werden,According to the invention, high-carbon ferrochrome, which contains, for example, a carbon content of 7.5%, is comminuted in a suitable mill in order to form a finely divided ferrochrome powder. The fineness of the divided high-carbon ferrochrome is so great that about 60% of the powder passes through, for example, a mesh sieve of 200 mesh. The finely ground ferrochrome is fed into a conventional fluid bed roaster which contains the usual heating and cooling devices and which is operated either continuously or intermittently, as is known in the art. Air or another oxidizing gas is blown up through this ferrochrome bed located in the roasting plant and the fluidized bed is brought to the desired temperature. According to the invention, the oxidizing reaction should be carried out at a temperature between 900 and 1400 ° C. The oxidizing conversion takes place until the carbon content is reduced to the selected value. The carbon content can be reduced to about 5 ° / 0 ,
709 848/230709 848/230
3 43 4
wobei gleichzeitig in einer merkbaren, aber geringen Tabelle Iat the same time in a noticeable, but small table I
Menge die Metallbestandteile des Ferrochroms oxydiert Sieb VerteilungAmount of the metal components of the ferrochrome oxidized sieve distribution
werden. Wird die Oxydation so weit getrieben, daß eine _|_ 35 Maschen 1,75 °/will. If the oxidation is carried out so far that a _ | _ 35 mesh 1.75 ° /
Verminderung des Kohlenstoffgehaltes auf 2 °/0 erfolgt, o_ 48 Maschen 2^50 °/Reduction of the carbon content to 2 ° / 0 takes place, o_ 48 meshes 2 ^ 50 ° /
so wird ein größerer Teil des Metalls des Ferrochroms 5 +65 Maschen 6 25 °/so a larger part of the metal of the ferrochrome 5 +65 meshes 6 25 ° /
oxydiert. Wenn ein sehr niedriger Kohlenstoffgehalt, _j_ 100 Maschen 8 75 °/oxidized. If a very low carbon content, _j_ 100 meshes 8 75 ° /
z. B. ein Kohlenstoffgehalt von weniger als 1 % Kohlen- _j_ 150 Maschen ll'oO0/z. B. a carbon content of less than 1% carbon _j_ 150 mesh ll'oO 0 /
stoff, in der Oxydationsstufe erreicht werden soll, wird _|_ 2OO Maschen 9,75 °,The material to be reached in the oxidation stage is _ | _ 2OO meshes 9.75 °,
das Metall des Ferrochroms weitgehend zu metallischen . 2OO Maschen 60,00 °/the metal of ferrochrome largely becomes metallic. 2OO meshes 60.00 ° /
Oxyden umgewandelt. _ 10 10000""Converted to oxides. _ 10 10000 ""
Nach der Oxydationsstufe wird das teilweise oxydierte ιυυ,υυ ,„ Ferrochrom, das dann den gewünschten Kohlenstoff- Die vorstehende Maschenzahl ist die, die sich beim gehalt hat, mit einem gasartigen Reduktionsmittel Auszählen längs einer Kante eines quadratischen Siebes reduziert, um die metallischen Oxyde in Metall umzu- mit einer Kantenlänge von 25,4 mm ergibt, wandern. Die Reduktionsstufe wird vorzugsweise eben- 15 Eine abgemessene Menge des feingemahlenen Ferrofalls in einem Wirbelbett durchgeführt. Die Reduktions- chroms wird in eine Röstanlage eingebracht, die mit stufe kann in der gleichen Röstanlage durchgeführt einem aus Siliciumcarbid bestehenden Umsetzrohr auswerden. Als Traggas wird Wasserstoff verwendet. In gerüstet ist, das einen gelochten Boden zum Durchlassen dem Wirbelbett werden Temperaturen zwischen 1000 des Traggases hat. Außenluft wird dem Umsetzrohr durch bis 14000C oder etwas höher aufrechterhalten, und die 20 den gelochten Boden hindurch mit einer so großen GeReduktion wird so lange durchgeführt, bis die Metall- schwindigkeit und Menge zugeleitet, daß die Ferrochromoxyde zu Metall umgewandelt sind. teilchen in einem Wirbelbett gehalten werden. DieTempe-After the oxidation stage, the partially oxidized ιυυ, υυ, "ferrochrome", which then contains the desired carbon The above number of meshes is the one that has been reduced with a gaseous reducing agent counting along an edge of a square sieve to reduce the metallic oxides in Metal umzu- with an edge length of 25.4 mm results, migrate. The reduction step is preferably also carried out in a fluidized bed. The reducing chromium is introduced into a roasting plant, which can be carried out in the same roasting plant with a transfer tube made of silicon carbide. Hydrogen is used as the carrier gas. It is equipped that has a perforated base to allow the fluidized bed to pass through at temperatures between 1000 of the carrier gas. Is the outside air to the Umsetzrohr through to 1400 0 C or maintained somewhat higher, and the 20 the perforated bottom through with such a large GeReduktion to the metal velocity and quantity is carried out as long supplied that the Ferrochromoxyde are converted to metal. particles are kept in a fluidized bed. The temperature
Die Reduktionsstufe kann auch in jeder anderen ratur des Bettes wird auf eine Umsetzungstemperatur geeigneten Vorrichtung durchgeführt werden, in der das zwischen 900 und 14000C erhöht. In Zwischenräumen teilweise oxydierte Ferrochrom einer reduzierenden 25 werden Proben genommen und auf Kohlenstoff unterAtmosphäre bei erhöhter Temperatur unterworfen wird. sucht. Ist der Kohlenstoffgehalt auf den gewünschtenThe reduction step may be in any other suitable device temperature of the bed is carried out at a reaction temperature in which the increased 900-1400 0 C. In the interstices partially oxidized ferrochromium of a reducing 25 are sampled and subjected to carbon under atmosphere at elevated temperature. seeks. Is the carbon content to the desired level
Die Erfindung wird nachstehend an der Herstellung Wert vermindert worden, wird die Umsetzungsvor-The invention is subsequently reduced in value in terms of production, the implementation requirements
eines Ferrochroms mittleren Kohlenstoffgehalts aus richtung abgeschlossen und für den Reduktionsvorganga ferrochrome medium carbon content completed from direction and used for the reduction process
einem hochkohlenstoffhaltigen Ferrochrom beschrieben. vorbereitet.a high carbon ferrochrome described. prepared.
Hochkohlenstoffhaltiges Ferrochrom, das 50,9 °/0 Chrom 30 Die folgende Tabelle zeigt die Art und Weise, in derHigh carbon containing ferrochromium, the 50.9 ° / 0 chromium 30 The following table shows the manner in which
und 7,3 °/0 Kohlenstoff enthält, wird in einer Kugelmühle die Entkohlung des Ferrochroms bei Temperaturenand 7.3 ° / 0 contains carbon, in a ball mill, the decarburization of the ferrochromium at temperatures
trocken zu einem pulverförmigen Ferrochrom auf ge- zwischen 700 und 1350° C bis zu 51Z4 Stunden durchgeführtcarried out dry to a powdery ferrochrome at between 700 and 1350 ° C for up to 5 1 Z 4 hours
schlossen, das folgende Siebanalyse hat. wird.concluded that has the following sieve analysis. will.
7„CrContents
7 "Cr
%c according to the Beh
% c
%Siaction
% Si
·/, Co2 ; «/0 O2 Flue gas analysis
· /, Co 2 ; «/ 0 O 2
Aus einer Prüfung der Tabelle II ergibt sich, daß bei 7000C in 31Z2 Stunden keine merkbare Kohlenstoff- 55 Oxydation erfolgt. Bei 12000C wird der Kohlenstoff in den ersten 0,66 Betriebsstunden auf 5,4% und dann weiter nach 4,66 Stunden auf 4,2% reduziert. Bei 13500C wird der Kohlenstoff in den ersten 1,08 Stunden auf 3,7 % und dann in 5,25 Stunden auf 3,3 % reduziert. 60A test of Table II shows that at 700 ° C. in 3 1 2 hours there is no noticeable carbon oxidation. At 1200 ° C., the carbon is reduced to 5.4% in the first 0.66 hours of operation and then further to 4.2% after 4.66 hours. At 1350 ° C., the carbon is reduced to 3.7% in the first 1.08 hours and then to 3.3% in 5.25 hours. 60
Das teilweise oxydierte Material, das bei 13500C in 5,25 Stunden hergestellt wurde und 42,74% Cr, 3,3% C und 3,97 % Si enthält, wird in der Röstanlage im Wirbelbett erwärmt, wobei Wasserstoff als Traggas bei einer Temperatur von 1300° C während 5 Stunden zugeleitet 65 wird. Die Röstanlage wird dann geschlossen und gekühlt und das reduzierte Erzeugnis entfernt. Das reduzierte Erzeugnis zeigte folgende chemische Analyse: Cr = 49,04 % ; C = 3,79% und Si = 4,55%. Es ist ersichtlich, daß die Oxyde im wesentlichen reduziert worden sind. 70The partially oxidized material, which was produced at 1350 ° C. in 5.25 hours and contains 42.74% Cr, 3.3% C and 3.97% Si, is heated in the roasting plant in the fluidized bed, with hydrogen as the carrier gas a temperature of 1300 ° C is fed 65 for 5 hours. The roasting plant is then closed and cooled and the reduced product removed. The reduced product showed the following chemical analysis: Cr = 49.04%; C = 3.79% and Si = 4.55%. It can be seen that the oxides have been substantially reduced. 70
Die Erfindung kann also bei der Behandlung von Ferrochrom mit weniger als 7 % Kohlenstoff verwendet werden. Der Kohlenstoffgehalt von Ferrochrom mit 1 bis 4% oder mehr Kohlenstoff kann wesentlich verringert werden, wenn die Lehren der Erfindung befolgt werden. Der in den Ansprüchen verwendete Ausdruck »hochkohlenstoffhaltiges Ferrochrom« ist also im weitesten Sinne aufzufassen und umfaßt alle Ferrochrommetalle, ohne Rücksicht auf den Kohlenstoffgehalt, der auf den gewünschten Kohlenstoffgehalt gemäß der Erfindung reduziert werden soll.The invention can thus be used in the treatment of ferrochrome with less than 7% carbon. The carbon content of ferrochrome with 1 to 4% or more carbon can be reduced significantly, if the teachings of the invention are followed. The expression "high carbon" as used in the claims Ferrochrome «is to be understood in the broadest sense and includes all ferrochrome metals, regardless of what they are to the carbon content, which can be reduced to the desired carbon content according to the invention target.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1022251XA | 1953-01-27 | 1953-01-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1022251B true DE1022251B (en) | 1958-01-09 |
Family
ID=22288780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC8780A Pending DE1022251B (en) | 1953-01-27 | 1954-01-22 | Process for reducing the carbon content of high carbon ferrochrome |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1022251B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1229120B (en) * | 1958-02-17 | 1966-11-24 | E H Hermann Schenck Dr Ing Dr | Process for reducing iron ores in a fluidized bed |
-
1954
- 1954-01-22 DE DEC8780A patent/DE1022251B/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1229120B (en) * | 1958-02-17 | 1966-11-24 | E H Hermann Schenck Dr Ing Dr | Process for reducing iron ores in a fluidized bed |
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