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Verfahren zur Herstellung von schmelzflüssigem Roheisen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schmelzflüssigem Roheisen mit hohem Kohlenstoffgehalt
aus Eisenschwamm, indem ein Drehofen mit dem aus dem Eisenschwamm und dazugegebenem
Flußmittel bestehenden Material beschickt und erhitzt wird, während er gedreht wird.
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Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß vorzugsweise
Eisen geschmolzen wird, das im Eisenschwamm enthalten ist, welcher aus beliebigen
Eisenerzen hergestellt wurde, insbesondere Eisensand und Laterit, wodurch verhindert
wird, daß die meisten im Eisen schon enthaltenen Verunreinigungen, d. h. nicht nur
Silicium und Aluminium, sondern auch Titan, Chrom und Schwefel, ins metallische
Eisen eindringen.
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Der bei der vorliegenden Erfindung als Ausgangsmaterial verwendete
Eisenschwamm kann von der Art sein, die durch übliche Verfahren zur Herstellung
von Eisenschwamm entstanden ist, z. B. über das Wiberg-Verfahren, das Höganäs-Verfahren,
das H-Eisen-Verfahren, das Wirbelbettverfahren, das R-N-Verfahren oder ein ähnliches
Verfahren, das kürzlich bekannt wurde als sogenanntes »direktes Eisenherstellungsverfahren«
ohne Verwendung eines Hochofens. Bei der weiteren Behandlung von nach obigem Verfahren
hergestelltem Eisenschwamm jedoch wird Eisenschwamm gewöhnlich in Form von Eisenpulver
verwendet, das durch Zerkleinerung des Eisenschwammes hergestellt wurde und von
dem die Verunreinigungen durch Magnettrennungen beseitigt wurden, oder es wird als
Substituent für Schrott bei der Herstellung von Stahl verwendet, indem dieses Eisenpulver
unter Druck zu Brikettform verformt wird. Seltener wird Eisenschwamm auch in einem
elektrischen Lichtbogenofen od. ä. geschmolzen, um Stahl oder Eisenmetall mit niedrigem
Kohlenstoffgehalt herzustellen (der weniger als 2,5 % Kohlenstoff enthält), und
in einem solchen Fall ist nur die Herstellung von Stahl oder Eisen mit niedrigem
Kohlenstoffgehalt beabsichtigt, insbesondere unter Verwendung von hochwertigen Eisenerzen,
die geringe Verunreinigungen enthalten.
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Bisher gibt es kein Beispiel dafür, daß Roheisen mit hohem Kohlenstoffgehalt
durch Schmelzen von nach obigen Verfahren hergestelltem Eisenschwamm erzeugt wurde.
Insbesondere lag ein Verfahren, mit dem z. B. schmelzflüssiges Roheisen hohen Kohlenstoffgehalts
(das mehr als 3,5% Kohlenstoff enthält) durch Schmelzen von Eisenschwamm, der aus
beliebigen Erzen, insbesondere solchen hergestellt wurde, die verschiedene Verunreinigungen,
wie Siliciumdioxyd, Aluminiumdioxyd, Titan, Chrom und Schwefel, enthielten, nicht
nahe, wobei gleichzeitig verhindert wurde, daß die meisten dieser Verunreinigungen
in das metallische Eisen eindrangen.
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Da der nach den obigen Verfahren erzeugte Eisenschwamm im wesentlichen
aus feinen Körnern metallischen Eisens besteht, die einen niedrigen Kohlenstoffgehalt
aufweisen, die gleichzeitig oder teilweise untereinander verschmolzen oder aneinander
gebunden sind oder mit Siliciumdioxyd, Aluminiumdioxyd und anderen Verunreinigungen
oder nicht reduzierten Eisenoxyden, ist eine hohe Temperatur, wie z. B. oberhalb
1500° C, erforderlich, um den Eisenschwamm auf Grund des niedrigen Kohlenstoffgehalts
zu schmelzen und die darin enthaltenen Verunreinigungen. vom metallischen Eisen
zu trennen, indem letzteres geschmolzen wird. Weiterhin besitzt Eisenschwamm den
Nachteil, daß seine thermische Leitfähigkeit so gering ist, daß feine Eisenkörner
dazu neigen, zu reoxydieren und in die Schlacke einzudringen, bevor sie schmelzen,
was zu einer ernsthaften Minderung im Austrag an geschmolzenen Eisen führt.
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Bei den üblichen Verfahren zum Schmelzen von Eisenschwamm wurden daher
solche Vorrichtungen verwendet, die eine hohe Temperatur liefern können, z. B. ein
elektrischer Lichtbogenofen zum Erhitzen und Schmelzen von Eisenschwamm bei einer
hohen
Temperatur; das Schmelzen von Eisenschwamm wird in einer reduzierenden
Atmosphäre unter Zugabe von kohlenstoffhaltigen Materialien durchgeführt, um die
Reoxydation von Eisen zu verhindern. Jedoch hat ein solches Verfahren die folgenden
Nachteile gezeigt, nämlich daß nicht nur die für die Erhitzung auf hohe Temperatur
erforderlichen Kosten hoch sind, sondern auch niedrig kohlenstoffhaltige Metalle
mit geringem Flüssigkeitsgrad und verschlechterter Qualität wegen des schnellen
Schmelzens von Eisenschwamm in der reduzierenden Atmosphäre bei der hohen Temperatur
erhalten werden, wobei für das Eisen keine Möglichkeit zur Karburierung besteht
und die Berührungsdauer von Metall mit Schlacke so gering ist, daß im Rohmaterial
enthaltener Schwefel sowie Hilfsmaterialien praktisch in das Metall eindringen.
Besonders bei Eisenschwamm, der Titan und Chrom als Verunreinigungen enthält, nämlich
wenn dieser aus Eisensand oder Laterit hergestellt wird, kommt so viel Titan und
Chrom in das schmelzflüssige, niedrig kohlenstoffhaltige Metall auf Grund des schnellen
Schmelzens in der reduzierenden Atmosphäre bei der hohen Temperatur, daß der Flüssigkeitsgrad
und die Qualität des Erzeugnisses weiterhin verschlechtert werden, selbst wenn das
metallische Fe im Eisenschwamm von hochwertiger Eisenqualität ist.
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Außerdem wird heutzutage ein. Verfahren zum Herstellen von Roheisen
unter Schmelzen des sogenannten halbreduzierten Eisenschwamms in einem Roheisen
erzeugenden Elektroofen durchgeführt. Dort kann der Erschmelzungsvorgang kaum ausgeführt
werden, weil halb reduziertes Eisen (bei einem Reduktionsanteil von weniger als
etwa 600/0) als Material verwendet wird. Liegt die Reduktionsgeschwindigkeit von
Eisen höher als der obenerwähnte Wert des halb reduzierten Eisens, so kann Roheisen
mit hohem Kohlenstoff- und niedrigem Schwefelgehalt nicht erzeugt werden. Außerdem
ist es selbst mit einem Verfahren zum Schmelzen solchen halb reduzierten Eisenschwamms
in einend Elektroofen unmöglich, Roheisen mit hohem Kohlenstoffgehalt herzustellen,
während verhindert wird, daß Titan oder insbesondere Chrom, die in den Rohmaterialerzen
enthalten sind, in das Metall eindringen, Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schmelzen
von Eisenschwamm beseitigt die obengenannten Nachteile dadurch, daß die Temperatur
der Beschikkung durch Erhitzen erhöht wird, während im Ofen die reduzierende Atmosphäre
aufrechterhalten wird, daß kohlenstoffhaltiges Material der Beschickung zu deren
Karburierung zugegeben wird, während die gesamte Beschickung wie weicher Brei beschaffen
ist, und daß sodann die Temperatur der Ofenbeschickung unter Fortsetzung der Rührbewegung
erhöht und der Schmelzvorgang beendet--wird, indem die reduzierende Atmosphäre in
eine oxydierende umgewandelt wird, während die Schlacke über der Oberfläche des
schmelzflüssigen Roheisens mit dem hohen Kohlenstoffgehalt schwimmt. Vorzugsweise
wird eine reduzierende Atmosphäre im Drehofen durch Teilverbrennung von Schweröl
aufrechterhalten, worauf Holzkohlenpulver und ölkokspulver der Beschickung zugegeben
werden, während die Beschickung wie weicher Brei beschaffen ist, und worauf die
reduzierende Atmosphäre im Drehofen durch vollkommene Verbrennung von Schweröl in
eine oxydierende umgewandelt wird, wenn die Beschickung niedergeschmolzen ist und
der Schmelzvorgang beendet wird.
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Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf,
daß das kohlenstoffhaltige Material dem Eisenschwamm zum Zweck der Karburierung
erst dann zugegeben wird, wenn die Beschickung wie ein weicher Brei beschaffen ist.
Dies ist völlig verschieden von den bisher üblichen Karburierungsverfahren.
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Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch die Erzeugung von schmelzflüssigem
Roheisen aus, das einen hohen Kohlenstoffgehalt aufweist, wobei das Eindringen von
Titan, Schwefel, Silicium, Mangan, Zinn, Zink und insbesondere Chrom ins Eisen beim
Schmelzen von Schwammeisen beschränkt ist, und das durch ein solches Niedrigtemperatur-Reduktionsverfahren,
wie oben beschrieben, unter Verwendung von beliebigen Eisenerzen (einschließlich
Pyritabbrände, Blasofenasche, Siemens-Martin-Ofen und Konverterschlacke, Rotschlamm
u. ä.), insbesondere Eisensand (einschließlich Titaneisenerze und Ilmenit) oder
Laterit (einschließlich entnickeltes Laterit) als Rohmaterial hergestellt wurde.
Dieses neue Verfahren, das als Ausgangsmaterial Schwammeisen verwendet, unterscheidet
sich grundsätzlich von den bisher bekannten Verfahren und bringt den Vorteil mit
sich, daß damit schmelzflüssiges Roheisen mit hohem Kohlenstoffgehalt und geringen
anderen Verunreinigungen bei besonders günstiger Ausnutzung des Rohmaterials hergestellt
werden kann.
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Vorzugsweise wird bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren im Eisenschwamm
enthaltenes Eisen geschmolzen.
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Dies bedeutet, daß nur das metallische Eisen im Eisenschwamm geschmolzen
wird, bevor die im gleis ehen Eisenschwamm enthaltenen Verunreinigungen erschmolzen
werden und von den in Form von Oxyden in der Schlacke verbleibenden Verunreinigungen
getrennt werden. Aus diesem Grund wurde erfindungsgemäß ein Verfahren entwickelt,
bei dem allmählich die Temperatur von niedriger Erhitzung des Rohmaterials für den
Eisenschwamm auf eine hohe Erhitzung im Schmelzofen erhöht wird. Dies steht im Gegensatz
zum Verfahren des schnellen Aufheizens auf eine hohe Temperatur beim üblichen Verfahren.
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Sobald das Material im Ofen auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt
worden ist, wird pulverförmi= ges kohlenstoffhaltiges Material dem Eisenschwamm
zum Zweck der Karburierung zugegeben, wodurch der Schmelzpunkt von Eisen herabgesetzt
wird.
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Während dieses erfindungsgemäßen Heizverfahrens wird das in den Ofen
als Beschickung gegebene Material langsam und kontinuierlich durch die Drehung des,
Ofens umgerüttelt. Hierfür wird ein DrE>hschmelzofen verwendet. Als Brennstoff zur
Erhitzung wird hauptsächlich Schweröl verwendet. Das kontinuierliche Durchrütteln
des Materials im Ofen ist eines der Hauptmerkmale des erfindungsgemäßen Schmelzverfahrens,
wodurch Eisenschwamm, der von Natur aus eine schlechte thermische Leitfähigkeit
aufweist, gleichmäßig erwärmt wird, zugegebenes kohlenstoffhaltiges Material kann
über den gesamten Eisenschwamm verteilt werden, was eine gute Karburierung ergibt,
außerdem kann das schmelzflüssige Eisen gesammelt werden, wodurch die Schlacke hier
von getrennt wird.
Sobald das Material im Ofen den Temperaturbereich
von 1250 bis 1280° C erreicht, beginnen die Eisenkörner zu schmelzen, und das Eisen
beginnt sich anzusammeln. Falls bei einer Temperatur von etwa 1300° C die in der
Schlacke befindlichen Körner praktisch in ihrer Gesamtheit in das schmelzflüssige
Roheisen übergegangen waren, wurde die reduzierende Atmosphäre, in der der obenerwähnte
Heizvorgang durchgeführt wurde, in eine oxydierende Atmosphäre mit dem Ziel, die
Reduktion der Verunreinigungen zu verhindern, verwandelt, wodurch die Verunreinigungen,
wie Silicium, Mangan und insbesondere Titan, Vanadium und Chrom, die schwerer zu
reduzieren sind und in ihrer Affinität zum Sauerstoff höher liegen als Eisen, im
wesentlichen in Form von Oxyden in der Schlacke verbleiben. Daher kann durch Reduktion
bei niedriger Temperatur und Oxydation bei hoher Temperatur im Eisenschwamm enthaltenes
metallisches Eisen mit Vorteil geschmolzen und von den Verunreinigungen getrennt
werden, die in Form von Oxyden in der Schlacke verbleiben. Und die wesentliche Bedingung,
um bei diesem Vorgang ein günstiges Ergebnis zu erreichen, besteht in der Geschwindigkeit,
mit der die Temperatur zum Erhitzen des Materials im Ofen gesteigert wird, und zwar
besteht dies in der Menge des zuzugebenden kohlenstoffhaltigen Materials, in der
zu verwendenden Schwerölnlenge und in der einzuführenden Luftmenge. Ein Merkmal
der vorliegenden Erfindung soll im folgenden genauer dargestellt werden.
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Wird erfindungsgemäß Eisenschwamm geschmolzen, so muß zunächst so
berechnet und eingestellt werden, daß die Schlacke in einem Anteil von mehr als
5 Gewichtsprozent, bezogen auf den zu schmelzenden Eisenanteil, hergestellt werden
kann und diese Schlacke in einem Temperaturbereich oberhalb 1200° C und unterhalb
1450° C weich wird, jedoch mit einem sehr geringen Flüssigkeitsgrad, d. h., sie
soll sich in einem halb geschmolzenen Zustand wenigstens bei einer Temperatur unterhalb
1300° C befinden. Irgendein beliebiger selbstgehender Eisenschwamm, angepaßt den
oben beschriebenen Bedingungen, kann so geschmolzen werden, wie er ist. Liegt Eisenschwamm
vor, bei dem der Verunreinigungszustand den oben beschriebenen Bedingungen nicht
angepaßt ist, so muß ein Flußmittel, wie Natriumkarbonat, Kalk, Dolomit, Siliciumdioxyd
oder Flußspat, in geeigneter Weise zugegeben werden, um die Zustände einzustellen.,
bevor das Schmelzen von Eisenschwamm durchgeführt wird.
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Dann wird das Eisenschwammrohmaterial (unter Umständen einschließlich
des Flußmittels) in einen Drehschmelzofen gegeben, und die Erwärmung beginnt, ausgehend
von einer Temperatur unter etwa 1200° C oder üblicherweise unter 1000° C, in einer
reduzierenden Atmosphäre innerhalb des Ofens, um die Temperatur des im Ofen befindlichen
Materials durch eine Teilverbrennung von Schweröl zu erhöhen. Erdgas (natural gas),
Kohlenstaub, Hochofen- und Konvertergas u. ä. werden auch als Brennstoff hierfür
verwendet. Gewünschtenfalls kann kohlenstoffhaltiges Material, z. B, Holzkohle,
Kohle oder Koks, zugegeben werden, um die Reoxydation des Eisenpulvers zu verhindern
oder zur Reduktion des. umreduzierten, im Ausgangsmaterial enthaltenen Eisens.
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Der Inhalt des Ofens wird langsam durch Drehen des Ofens selbst unter
Beheizung durchgerührt, wodurch die Anteile an Eisenschwamm mit schlechter thermischer
Leitfähigkeit gleichmäßig erwärmt werden. Währenddessen wird der größere Anteil
an nicht reduziertem Eisen im Eisenschwamm in metallisches Eisen reduziert, und
die Temperatur steigt allmählich. Erreicht die Temperatur des Gesamtinhalts 1100
bis 1200° C, so werden einzelne Eisenkörner im Eisenschwamm, die bei Beginn getrennt
voneinander angeordnet sind, allmählich zähflüssig und verschmelzen ineinander,
wodurch das Volumen des Inhalts als Ganzes zu schrumpfen anfängt. Wird die Temperatur
in der reduzierenden Atmosphäre allmählich bis zu einem Bereich von 1200 bis 1250°
C unter Durch-. rührung des Inhalts erhöht, so beginnt der Gesamtinhalt ähnlich
wie ein weicher Brei auszusehen, und Eisenpulverkörner, die im Zustand von Metall
mit niedrigem Kohlenstoffgehalt vorliegen und sehr wenige Verunreinigungen aufweisen,
sind über den gesamten breiartigen Inhalt dispergiert. In diesem Stadium wird pulverförmiges
kohlenstoffhaltiges Material, z. B. Holzkohle, Kohle oder Koks, diesem breiartigen
Inhalt zu dessen Karburierung zugegeben, und zwar in einer Menge, die für die zur
Herstellung von Roheisen aus Niedrig-Kohlenstoffeisen genügt. Der Inhalt wird weiter
unter allmählicher Erhöhung der Beheizungstemperatur umgerührt. Durch dieses Umrühren
des Inhalts kommen niedrig-kohlenstoffhaltige Eisenkörner in Berührung mit dem Mittel,
durch das Kohlenstoff zugegeben wird und das über den Gesamtinhalt dispergiert ist,
und der Kohlenstoffgehalt des letzteren steigt unter allmählicher Absorbierung von
Kohlenstoff. Dadurch wird der Schmelzpunkt der Eisenkörner selbst herabgesetzt,
während die Temperatur des Gesamtinhalts allmählich über 1250° C steigt und mit
dem Steigen den breiartigen Inhalt erweicht. Hat die Temperatur des Gesamtinhalts
einen Bereich von 1250 bis 1280° G erreicht, so tritt geschmolzenes Roheisen mit
hohem Kohlenstoffgehalt und guten Fließeigenschaften aus, wobei eine viskose und
weniger flüssige Schlacke auf dessen, Oberfläche schwimmt, Die Erwärmung und das
Umrühren werden weiter im gleichen Zustand fortgesetzt, bis die Temperatur des Gesamtinhalts
etwa 1.30(1° C erreicht. Bei dieser Tempgratur ist im wesentlichen der gesamte Eisenanteil
in der Schlacke vollkommen in das schmelzflüssige Roheisen übergegangen, was zu
einem ganz erheblichen Ansteigen, im Ertrag an schmelzflüssigem Roheisen, bezogen
auf das Rohmaterial, führt. Gleichzeitig schwimmt die Schlacke, die bei der Aufgabe
des Materials auf mehr als 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge an schmelzflüssigem
Roheisen, eingestellt worden ist, auf Grund der unterschiedlichen spezifischen Gewichte
zwischen dem, schmelzflüssigen Roheisen und der Schlacke, obwohl der Flüssigkeitsgrad
der Schlacke selbst niedrig ist; hierdurch wird die Oberfläche des schmelzflüssigen
Roheisens genügend bedeckt, um die Berührung des schmelzflüssigen Roheisens mit
der Außenatmosphäre zu unterbrechen.
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Die Beheizung wird weiter fortgesetzt, um die Temperatur vom Bereich
von 1280 bis 1300° C auf die Temperatur von 1350° C oder mehr (üblicherweise bis
zu 1450° C) zu steigern. In diesem Stadium jedoch wird die Ofenatmosphäre aus einer
reduzierenden in eine oxydierende umgewandelt, indem die Restverbrennung des Schweröls
mit dem Ziel, die Reduktion von Verunreinigungen zu verhindern, durchgeführt wird.
Das leicht im überschuß vorliegende
Kohlenstoffmaterial in der
Schlacke trägt zur Produktion nicht bei, sondern verbrennt und verschwindet, und
das schmelzflüssige Roheisen wird keiner dekarburierenden Wirkung unterworfen, da
es vollständig mit Schlacke bedeckt ist, sein Flüssigkeitsgrad steigt, und es wird
vollständig von der Schlackenschicht getrennt. Bei der Durchführung der Reduktionsstufen
bei Niedrigtemperatur und der Oxydation bei hoher Temperatur, wie oben beschrieben,
werden Elemente, die schwerer zu reduzieren sind und die in ihrer Affinität zu Sauerstoff
höher liegen als Eisen, z. B. Silicium, Mangan, insbesondere Titan, Chrom und Vanadium,
im wesentlichen in der Schlacke in Form von Oxyden verbleiben. Weiterhin dringt
auch Schwefel praktisch nicht in das Metall ein, da der Schmelzvorgang durchgeführt
wird, während das Metall auf diese Weise in ausreichender Berührung mit der Schlacke
gemischt ist. Das Ergebnis ist, daß das schmelzflüssige Roheisen mit hohem Kohlenstoffgehalt
aber niedrigen anderen Verunreinigungen mit günstigem Ertrag, bezogen auf das Rohmaterial,
hergestellt werden kann.
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Selbstverständlich kann entsprechend der anschließenden Verwendung
des schmelzflüssigen Roheisens durch geringes Absenken der Erweichungstemperatur
der zuerst herzustellenden Schlacke oder durch Erhöhung der Beheizungstemperatur
für den Gesamtinhalt in der reduzierenden Gasatmosphäre eine geeignete Menge an
einem beliebigen wertvollen Metall unter diesen Verunreinigungen im schmelzflüssigen
Roheisen enthalten sein, so daß der Wert des schmelzflüssigen Roheisens, erhöht
werden kann.
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Nach Erhöhung der Temperatur des schmelzflüssigen Roheisens bis zu
einem notwendigen und für den anschließenden Zweck ausreichenden Grad, in dem das
langsame Umrühren des Gesamtinhalts und das Beheizen in der oxydierenden Atmosphäre
innerhalb des Ofens fortgesetzt werden, wird die schwimmende Schlacke vom schmelzflüssigen
Roheisen durch beliebige Einrichtungen im Ofen getrennt oder nachdem der Gesamtinhalt
in eine Gießpfanne übergeführt worden ist.
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Wird die Zusammensetzung des schmelzflüssigen Roheisens durch Zusatz
von Silicium, Mangan u. ä. über erforderliche gewöhnliche Einrichtungen eingestellt,
so kann man das schmelzflüssige Roheisen schnell und vorteilhaft nicht nur zum Guß,
sondern auch zum Herstellen von Stahl in einem Konverter, einem offenen Herdofen
oder einem Elektroofen verwenden.
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Die vorliegende Erfindung soll nun mit Bezug auf die folgenden Beispiele
erläutert werden, auf die die Erfindung aber nicht begrenzt sein soll.
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Beispiel 1 Die Analyse der Rohmaterialzusammensetzung des Eisensandeisenschwamms
ist folgende:
| Gesamt-Fe . . . . . . . . . . . . 64,700/0 |
| Metallisches Fe _ . . . . . . . . 58,4011/o |
| Fe0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,140/0 |
| 5102 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5385% |
| A1203 . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,110/0 |
| CaO . . . . . . . . . . . . . . . 0,351/0 |
| MgO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,171/o |
| Mn0 : . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,599/0 |
| Ti02.................. 16,470% |
| S ..................... 0,102% |
| P ..................... 0,0450/0 |
| Cr .................... 0,023% |
| V..................... 0,30% |
Zu 1000 Teilen dieses pulverförmigen granulierten Eisenschwamms wurden 130 Teile
Kalksteinpulver zugegeben und in einen kegligen, Niedriggeschwindigkeits-Drehofen
eingegeben, der auf eine Temperatur oberhalb 1100° C erwärmt war. Die Beheizung
zur Erhöhung der Temperatur wurde in einer reduzierenden Gasatmosphäre innerhalb
>des Ofens durch Teilverbrennung von Schweröl begonrnen, wobei der Inhalt durch
die Drehung des Ofens umgerührt wurde. Falls die Temperatur des Inhalts 1220° C
erreichte und das gesamte breiähnlich wurde, wurden 50 Teile eines Kohlenstoffzuschlagmittels,
das aus einem Kohlenstoffmaterial, hergestellt unter Vermischung geeigneter Anteile
an Holzkohlenpulver und Ölkokspulver, bestand, mehrmals diesem zugegeben. Das langsame
Umrühren des Inhalts durch Drehung des Ofenkörpers und die langsame Beheizung zur
Erhöhung der Temperatur wurden fortgesetzt. Sobald das Niederschmelzen des Metalls
bei 1280° C beobachtet wurde, wurde mit der Beheizung zur Erhöhung der Temperatur
in einer oxydierenden Gasatmosphäre innerhalb des Ofens durch vollkommene Verbrennung
von Schweröl begonnen. Nachdem die Temperatur des schmelzflüssigen Roheisens auf
1400° C gebracht worden war, wurde das Roheisen zusammen mit der Schlacke abgegossen,
indem der Ofen geneigt wurde. Nach Beseitigung der Schlacke erhielt man 660 Teile
an schmelzflüssigem Roheisen einer hohen Qualität, die aus folgendem hervorgeht:
| Erzeugtes Roheisen: |
| C ..................... 4,029/o |
| Si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,100/0 |
| Mn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,121/o |
| S ..................... 0,028% |
| P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,0700/0 |
| Ti .................... 0,0120/0 |
| Cr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,0100/0 |
| V ................... ». 0,05% |
Beispiel 2 Analysierte Zusammensetzung von Lateriteisenschwamm als Rohmaterial:
| Gesamt-Fe ............ 66,470/0 |
| Metallisches Fe ........ 59,850/0 |
| Fe0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,310/0 |
| Si02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,50,/o |
| A1203 . . . . . . . . . . . . . . . . . 14,891/0 |
| CaO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,41% |
| Mn0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,881/0 |
| S ..................... 0,270/a |
| P ..................... 0,050% |
| Cr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,37% |
| Ni.................... 0,87% |
Zu 1000 Teilen des vorstehenden pulverförmigen granulierten Eisenschwamms wurden
275 Teile Kalksteinpulver zugeschlagen und in einen kegligen Niedriggeschwindigkeitsdrehofen
gegeben. Die Beheizung zur Erhöhung der Temperatur wurde durch die gleiche Maßnahme
wie im Beispiel 1 begonnen. Als die Temperatur des Inhalts 1240° C erreichte und
das Ganze einem Brei ähnlich wurde, wurden 55 Teile
des gleichen
Kohlenstoffzuschlagmittels wie im vorhergehenden Beispiel und 10 Teile an kalzinierter
Soda in gemischtem Zustand in der gleichen Weise wie im vorhergehenden Beispiel
zugeschlagen. Die Beheizung zur Erhöhung der Temperatur wurde fortgesetzt. Nachdem
das Herunterschmelzen des Metalls bei 1290° C bemerkt wurde, wurde der gleiche Vorgang
wie beim vorhergehenden Beispiel ausgeführt. Als die Temperatur des schmelzflüssigen
Roheisens auf 1420° C erhöht worden war, indem der Ofen unter Drehung zu dem erforderlichen
Grad geneigt worden war, wurde nur die auf dem schmelzflüssigen Roheisen schwimmende
Schlacke zuerst ausgebracht und anschließend durch vollständige Neigung des Ofens
665 Teile eines schmelzflüssigen Roheisens einer aus dem folgenden hervorgehenden
Qualität in einer Gießpfanne erhalten:
| Erzeugtes Roheisen: |
| C ..................... 3,890/0 |
| Si..................... 0,090/0 |
| Mn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,251/0 |
| S ..................... 0,022'% |
| P ..................... 0,058% |
| Cr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,59% |
| Ni .................... 1,180/0 |
In dem Beispiel ist der Fall gezeigt, daß ein Teil des Chroms im Rohmaterial Eisenschwamm
im schmelzflüssigen Roheisen erhalten wurde, so daß das Roheisen sofort brauchbar
war, insbesondere als Gußeisen mit Nickel und Cromgehalt.
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Wie aus den obigen Beispielen auch hervorgeht, kann nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ein Roheisen mit hohem Kohlenstoffgehalt im schmelzflüssigen Zustand erhalten
werden, wenn die Temperatur auf ausreichender Höhe gehalten wird. Auch liegt der
Ertrag hoch, indem vorzugsweise im Rohmaterial enthaltenes Eisen geschmolzen wird,
obwohl Eisenschwamm, der aus irgendwelchen Erzarten hergestellt wurde, insbesondere
aus Eisensand oder Laterit, als Rohmaterial verwendet wird. Deshalb kann das so
erhaltene Roheisen ohne weiteres zur Herstellung von hochwertigem Gußeisen durch
das einfache Einstellen von dessen Zusammensetzung verwendet werden oder als Material
zur Herstellung eines hochwertigen Stahls in einem Konverter, einer Birne, einem
Siemens-Martin-Ofen oder einem Elektroofen. Daraus geht hervor, daß der wirtschaftliche
Wert des erfindungsgemäßen Verfahrens groß ist.