DE104669C

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Publication number: DE104669C
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Description

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Vorliegende Erfindung' bezweckt die Herstellung leicht reducirbarer Erzblöcke oder Briketts,- welche vermöge ihrer Härte und Widerstandsfähigkeit im Schmelzofen nicht zerfallen und zugleich den Vortheil bieten, dafs sie erforderlichenfalls gestatten, den Kohlenstoffgehalt des aus ihnen gewonnenen Metalles im Voraus zu bestimmen bezw. zu regeln.The present invention aims at the production of easily reducible ore blocks or Briquettes - which because of their hardness and resistance in the melting furnace are not decay and at the same time offer the advantage that they allow, if necessary, the carbon content of the metal obtained from them to be determined in advance or to regulate.

Um diesen Zweck zu erreichen, werden die metallhaltigen Rohmaterialien in pulverförmigem oder fein verteiltem Zustande zuerst mit pulverförmiger oder fein vertheilter Kohle, sowie mit fein vertheilter thierischer Kohle und flüssigen oder festen schweren kohlenwasserstoffhaltigen Stoffen (wie Steinkohlentheer) vermischt. .To achieve this purpose, the metal-containing raw materials are turned into powdery or finely divided state first with powdered or finely divided coal, as well as finely divided animal coal and liquid or solid heavy hydrocarbonaceous substances (such as coal rye) mixed. .

Das so erhaltene Gemenge wird sodann in Form von Klumpen oder Stücken von bestimmter Gestalt (Briketts), am besten nach vorhergegangenem Pressen und unter Druck einer Erhitzung von 300⁰ (nicht weniger) bis 500° C. ausgesetzt. Dabei entsteht nach kurzer Zeit eine gesinterte Masse, die nach dem Erkalten eine harte, sehr schwer zerbrechliche, gegen Hitze, Feuchtigkeit und Druck widerstandsfähige Masse darstellt, welche eine dichte, glasartige Umhüllung zeigt.The mixture thus obtained is then subjected in the form of lumps or pieces of a certain shape (briquettes), preferably after previous pressing and heating under pressure to a 300 ⁰ (no less) to 500 ° C. After a short time, a sintered mass is created which, after cooling, is a hard, very difficult to break mass, resistant to heat, moisture and pressure, which shows a dense, glass-like envelope.

Die so entstandenen Briketts sind, wie Versuche gezeigt haben, . im Schmelzofen leicht reducirbar und liefern bei der Reduction nahezu genau den gesammteii vorhandenen Metallgehalt in Verbindung mit der berechneten Kohlenstoffmenge. Sie können ohne Weiteres mit oder ohne Vorwärmung als Beschickung in den Ofen gebracht werden und behalten ihre Form selbst in der Reductionszone.The resulting briquettes are like experiments have shown. Easily reducible in the melting furnace and almost deliver in the reduction exactly the total metal content present in connection with the calculated Amount of carbon. They can be used as a load with or without preheating are placed in the furnace and retain their shape even in the reduction zone.

Man ist bei diesem Verfahren in der Lage, dem Rohmaterial gleich zu Beginn des Processes den gewünschten Kohlenstoffgehalt sowie alle erforderlichen Schlackenbildner zuzusetzen, auch kann man die als Bindemittel und Reductionsbeförderer verwendeten Stickstoffsubstanzen und Kohlenwasserstoffe bei der Reduction in- bekannter'Weise zum Theil zurückgewinnen und aufs neue gebrauchen.With this method one is able to get the raw material right at the beginning of the process add the desired carbon content as well as any necessary slag formers, too can be used as binders and reductions promoters used nitrogen substances and hydrocarbons in the reduction in a known manner partly recovered and used again.

Nach dieser allgemeinen Darstellung der vorliegenden Erfindung sei insbesondere das. Verfahren der Erzeugung bestimmter Metalle angegeben und dabei mit dem Eisen begonnen,· Welches durch das Verfahren direct in schmiedbarer Form oder nach Wunsch mit höherem oder niederem Kohlengehalt gewonnen werden kann. .After this general description of the present invention, let in particular the. Method the production of certain metals and started with iron, Which by the process directly in a malleable form or, if desired, with a higher one or low coal content can be obtained. .

Für die Eisenerzeugung nach dieser Methode besonders geeignet ist sogenanntes separirtes Erz, welches schon bei der Separirung in fein vertheiltem Zustande vorhanden sein mufs, sowie auch Morast- oder Sumpferz. Als Beispiel sei Erz von der erstgenannten Art genommen. Der Einfachheit wegen wird auch angenommen, dafs das Erz so beschaffen ist, dafs die Bergartbestandtheile ohne basische oder saure Zusätze flüssige Schlacke bilden. Sonst werden die nöthigen Zusätze bei Bedarf in jedem einzelnen Falle durch . Analyse nach bekannten Regeln festgestellt und es müssen dann auch diese Zusätze in fein vertheiltem festem oder flüssigem:, d.h. geschmolzenem Zustande sein.So-called separated is particularly suitable for iron production by this method Ore, which must already be present in a finely divided state at the time of separation, as well as also swamp or marsh ore. Take ore of the first type as an example. For the sake of simplicity it is also assumed that the ore is of such a nature that the mineral constituents Form liquid slag without alkaline or acidic additives. Otherwise, the necessary additions will be made in each individual Fall through. Analysis determined according to known rules and it must then also these additives be in finely divided solid or liquid: i.e., in a molten state.

Zu einem solchen Erz mit beispielsweise: 87 pCt. Eisenoxyduloxyd, entsprechend 63 pCt. Eisen, wird, wenn man Eisen von etwa 1 pCt.· Kohlenstoffgehalt: erzeugen will, auf 1000 kg Erz ein Zuschlag von fein vertheilten Anthracitkoh'len," thierischer Kohle und Steinkohlentheer. in solchen Quantitäten beigegeben, dafs der in den Briketts oder Blöcken nach der Vorerhitzung verbleibende Kohlenstoff gerade zur Reducirung und Kohlung des Eisens ausreicht und gleichzeitig der gesinterte Zustand der Masse erhalten wird. Die Erfinder haben solche Resultate erreicht durch Mischung von 1000 kg des genannten Erzes mit 130 kg Anthracitkohlen, 50 kg schwerem Steinkohlentheer und 50kg stickstoffreichen Thierkohlen (mit etwa 3 pCt. Stickstoffgehalt)., welche Mischung in Form von Briketts auf etwa 450⁰ erhitzt und nachher in einem Naphtaofen in sehr hoher Temperatur reducirt wurde. Will man Eisen mit niedrigerem Kohlengehalt erzeugen, so wird der vorerwähnte Kohlenzusatz vermindert, während er bei Erzeugung von Eisen mit höherem Kohlengehalt vermehrt werden mufs. In allen Fällen sind die zur Verwendung kommenden kohlenstoffhaltigen Materialien auf ihren Kohlenstoffgehalt .zu analysiren, da dieser Gehalt für das Endresultat mafsgebend ist.For such an ore with, for example: 87 pCt. Iron oxide, corresponding to 63 pCt. If one wants to produce iron with a carbon content of about 1 pCt The carbon remaining after preheating is just sufficient to reduce and carbonize the iron and at the same time maintain the sintered state of the mass. The inventors have achieved such results by mixing 1000 kg of the ore mentioned with 130 kg of anthracite coals, 50 kg of heavy coal, and 50 kg of nitrogen-rich animal coals ( which mixture was heated in the form of briquettes at approximately 450 ⁰ and subsequently reduced in a Naphtaofen in very high temperature with about 3 per cent. nitrogen content).. If you want to iron produce lower carbon content, the aforementioned carbon additive is reduced, while at The production of iron with a higher carbon content must be increased For the use of carbon-containing materials to be analyzed for their carbon content, since this content is decisive for the end result.

Ein anderes Metall,, bei dessen Erzeugung das neue Verfahren mit Vortheil angewendet werden kann, ist Aluminium. Bei den bisher benutzten Verfahren zur Erzeugung dieses Metalles im elektrischen Ofen hat man zwischen die Elektroden ein Gemenge des Rohmaterials, in Pulverform in den Ofen eingebracht. Die alum-iniumbaltigen Rohmaterialien waren gewöhnlich Thonerde (gewöhnlich Bauxit) und als Flufsmittel hat man meistens Fluoride, wie Kryolith und dergl., benutzt. Hierbei ist angenommen worden, dafs Fluoralkali so elektrolysirt worden ist, dafs Alkalimetall ausgeschieden worden ist, welches aus dem Fluoraluminium Aluminiummetall ausgeschieden hat,' während das Fluor die Thonerde angegriffen und Fluoraluminium etc. zurückgebildet hat, und ferner Thonerde von der Anodenkohle reducirt worden ist. Nach dem vorliegenden Verfahren wird das thonerdehaltigeAnother metal, in its production the new method that can be used to advantage is aluminum. With the so far The method used to produce this metal in the electric furnace has been between the electrodes a mixture of the raw material, in powder form, introduced into the furnace. the Raw materials containing aluminum were common Alumina (usually bauxite) and the flux is usually fluoride, such as Cryolite and the like. It has been assumed here that the fluoroalkali is so electrolyzed it has been established that alkali metal has been precipitated, which has precipitated aluminum metal from the fluoroaluminum, ' while the fluorine attacked the alumina and formed fluoroaluminium etc., and furthermore clay has been reduced by the anode carbon. According to the present Process becomes the clayey

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Rohmaterial mit fein vertheilter Kohle, sowie mit einem stickstoffhaltigen und kohlenwasserstoff haltigen Material, z. B. Blutkohle und stickstoffhaltigem Theer, vermengt. Das Gemenge wird bei Bauxit so abgemessen, dafs dessen Kohlenstoffgehalt dem in dem thonerdehaltigen Rohmaterial befindlichen Sauerstoff entspricht. Als ein passendes Gemenge hat sich ergeben: auf 100 kg fein vertheilte Thonerde 25 kg fein vertheilte Anthracitkohle, 10 kg Steinkohlentheer und 5 kg Blulmehl. Nachdem diese Ingredienzien gut mit einander vermengt worden sind, wird die Masse zu Briketts geprefst und unter Verwendung der Destillationsproducte, wie vorstehend bei Eisen angegeben, erhitzt. Die erhaltene gesinterte Masse wird zwischen die Elektroden eines elektrischen Ofens gebracht, wobei Aluminiummetall aus derselben reducirt wird.Raw material with finely divided coal, as well as with a nitrogenous and hydrocarbon containing material, e.g. B. blood charcoal and nitrogenous tar mixed. The mix in the case of bauxite is measured in such a way that its carbon content corresponds to that in the clay containing Raw material corresponds to oxygen. As a suitable mix result: for 100 kg of finely divided clay, 25 kg of finely divided anthracite charcoal, 10 kg Coal thunder and 5 kg of flower meal. After this these ingredients have been mixed well with each other, the mass becomes briquettes pressed and using the distillation products, as indicated above for iron, heated. The resulting sintered mass is placed between the electrodes of an electrical Furnace, aluminum metal being reduced from it.

Bei der Gewinnung von Zink aus Galmei oder gerösteter Blende wird in gleicher Weise verfahren. Das Erz wird in pulverisirtem Zustande mit beispielsweise fein vertheiltem Anthracit, Theer und Blutmehl in den für Aluminium angeführten Mengenverhältnissen unter Abpassung des totalen Kohlenstoffgehaltes so vermengt, dafs er für die Reduction des Zinks ausreichend ist. Das Gemenge wird sodann geprefst und erhitzt, wie oben bei Eisen und Aluminium angegeben; die gesinterten Briketts werden zwischen Kohlenelektroden im elektrischen Ofen oder auf andere Weise zwecks Reduction des Zinks erhitzt. Auf ähnliche Weise verfährt man auch bei der Gewinnung von Zinn aus Zinnerz, Kupfer aus sauerstoffhaltigen oder gerösteten Kupfererzen, Wolfram aus Scheelit u. s. w. .In the extraction of zinc from calamine or roasted blende is done in the same way procedure. The ore is in a pulverized state with, for example, finely divided Anthracite, tar and blood meal in the proportions given for aluminum with adjustment of the total carbon content so mixed that it is necessary for the reduction of the Zinc is sufficient. The mixture is then pressed and heated, as with iron above and aluminum indicated; the sintered briquettes are placed between carbon electrodes in the electric furnace or otherwise heated to reduce the zinc. On similar ones One proceeds wisely when extracting tin from tin ore and copper from oxygen-containing ones or roasted copper ores, tungsten from scheelite and so on.

Claims

Patent claim:

A process for the production of sintered, hard, non-disintegrating at a high temperature lumps or briquettes from grusigen ores, characterized in, that a mixture of finely-divided ore and coal of animal charcoal and heavy hydrocarbons mixed and heated to 300 ⁰ to 500 ⁰ C. .