DE141512C - - Google Patents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21B13/12—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
fjfj
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur fabrikmäßigen Gewinnung von flüssigem, schmiedbarem Eisen beliebigen Kohlenstoffgehalts, sowie von Eisenlegierungen mit Chrom, Wolfram, Nickel, Mangan usw. in flüssigem Zustande auf elektrischem Wege, wobei die Herstellung des Stahles, des Eisens oder dessen Legierungen durch die direkte Reduktion der Eisenerze in einem geeigneten Ofen vermittels Holzkohle in Verbindung mit der strahlenden Wärme des elektrischen Flammenbogens unter gleichzeitiger Überführung von unerwünschten Verunreinigungen in die Schlacke infolge geeigneter Bemessung verschiedener Zuschläge erfolgt.The present invention relates to a method for the factory production of liquid, malleable iron of any carbon content, as well as iron alloys with chromium, tungsten, nickel, manganese etc. in a liquid state by electrical means, the production of steel, iron or its alloys by direct Reduction of the iron ores in a suitable furnace using charcoal in conjunction with the radiant heat of the electric flame arc with simultaneous transfer of undesirable impurities in the slag as a result of suitable sizing of various Surcharges will be made.
Bei der Ausführung dieses Verfahrens können nur solche elektrische Öfen verwendet werden, welche von dem Zutritt der Außenluft vollständig abgeschlossen sind, so daß man nach genauer Zusammenstellung der Beschickung imstande ist, Legierungen von im voraus bestimmter Zusammensetzung zu erhalten.When performing this procedure, only such electric ovens can be used which are completely closed from the entry of outside air, so that one after precise composition of the charge is able to use alloys of predetermined Composition.
Die Vorbereitung und Zusammensetzung der Ladung werden hier unten eingehender beschrieben; was den Ofen betrifft, kann derselbe verschiedenartig gestaltet sein.The preparation and composition of the cargo are described in more detail below; as far as the furnace is concerned, it can be designed in various ways.
Beispielsweise könnte der auf beiliegender Zeichnung in Fig. 1 im senkrechten Schnitt und in Fig. 2 in Draufsicht veranschaulichte elektrische Ofen verwendet werden.For example, the on the accompanying drawing in Fig. 1 could be in vertical section and electric ovens illustrated in plan view in Fig. 2 can be used.
Der Ofen zeigt im allgemeinen die bekannte Einrichtung elektrischer Öfen und besteht aus einem Schacht A, der durch zwei mit ihren Grundflächen aufeinander stehende Kegel gebildet wird. Der untere Kegel mündet in einen zylindrischen Raum C, der den eigentlichen Schmelzrauni bildet, c, c sind die beiden Kohlenelektroden, f ist die Abstichöffnung. Der obere Teil des Ofens ist mit einem Trichter mit doppeltem Verschluß versehen, so daß, wenn der Kegel ν vermittels eines Hebels ο abwärts gedrückt wird, um Erz einzufüllen, die Außenluft nicht in das Innere des Ofens gelangen kann. Seitlich sind im oberen Ofenteile Öffnungen angeordnet, in welche Röhren t münden, die zur Abführung der Gichtgase bestimmt und durch ein Siphonrohr vor Lufteintritt geschützt sind, selbst wenn der Gasdruck im Ofeninnern geringer ist als der Druck der Atmosphäre.The furnace generally shows the known device of electric furnaces and consists of a shaft A which is formed by two cones standing on top of one another with their bases. The lower cone opens into a cylindrical space C, which forms the actual melting chamber, c, c are the two carbon electrodes, f is the tapping opening. The upper part of the furnace is provided with a funnel with a double closure, so that when the cone ν is pushed down by means of a lever ο to fill ore, the outside air cannot get into the interior of the furnace. Laterally in the upper part of the furnace openings are arranged into which tubes t open, which are intended for the discharge of the furnace gases and are protected from the ingress of air by a siphon pipe, even if the gas pressure inside the furnace is lower than the pressure of the atmosphere.
Die Vorbereitung der Rohstoffe geschieht in folgender Weise:The raw materials are prepared in the following way:
Das Erz wird sorgfältig ausgesucht und mittels der gebräuchlichen Maschinen pulverisiert. Nachdem das Pulver gesiebt, gewaschen und getrocknet ist, kann es, wenn es die Natur des Erzes gestattet, einer magnetischen Reinigung behufs Beseitigung des tauben Gesteins unterzogen werden. Hierauf wird das auf diese Weise vorbereitete Material analysiert, um dessen chemische Zusammensetzung festzustellen und die nötigen Mengen von Kohlenstoff, Kalk und Kieselsäure zu ermitteln, welche zur Bindung des im Erz enthaltenen Sauer-The ore is carefully selected and pulverized using conventional machines. After the powder is sifted, washed and dried, it can, if it is nature of the ore permitted a magnetic purification to remove the dead rock be subjected. The material prepared in this way is then analyzed, to determine its chemical composition and the necessary amounts of carbon, To determine lime and silica, which bind the acid contained in the ore
im suin the su
Stoffs und zur Überführung der in der Masse noch vorhandenen Verunreinigungen in die Schlacke erforderlich sind.Substance and to transfer the impurities still present in the mass into the Slag are required.
Eine Berechnung der Zusammensetzung der Beschickung der Gewinnung von schmiedbarem Eisen sei hier beispielsweise angeführt.A calculation of the composition of the feed of the extraction of forgeable Iron is mentioned here as an example.
Angenommen, daß die zur Verfugung stehenden Materialen folgendeZusaminensetzung haben:Assume that the available materials have the following composition:
so enthalten iooo g Erz 930,2 g Fe2 O3, d. h. = 5,81 Moleküle von Fe, 0^, wobeithus 100 g of ore contain 930.2 g of Fe 2 O 3 , ie = 5.81 molecules of Fe, 0 ^, where
160 2 3)160 2 3)
zur Verbrennung des Sauerstoffes 5,81 X 3 Moleküle von C nötig sind, d. h. 5,81 X 3 X 12 — 2S 209,16 g von C, und da aus der Zusammensetzung der Kohle folgt, daß letztere 90,42 Prozent von C enthält, so werden —— χ I00 —for combustion of oxygen, 5.81 X 3 molecules of C are required, that is 5.81 X 3 X 12-2 S 209.16 g C, and as follows from the composition of the coal, the latter that 90.42 percent of C contains, then —— χ I00 -
90,42
231,4 g von Kohle erforderlich sein.90.42
231.4 g of coal will be required.
Ferner enthalten 1000 g Erz 37,9 g vonIn addition, 1000 g of ore contains 37.9 g of
Si O2, d. h. -^- = 0,63 Moleküle Kieselsäure, zu deren Bindung, um die Schlacke zu bilden, 0,63X2=1,26 Moleküle von Basen nötig sind. Si O 2 , i.e. H. - ^ - = 0.63 molecules of silica, for the binding of which to form the slag, 0.63X2 = 1.26 molecules of bases are necessary.
Nun enthalten 1000 g Erz 6,19 g Mn O und1000 g of ore now contain 6.19 g of Mn O and
5,00 g CaO + Mg O, folglich —— = 0,0875.00 g CaO + Mg O, hence - = 0.087
71 7 1
Moleküle Mn O und ~~- = 0,104 MoleküleMolecules Mn O and ~~ - = 0.104 molecules
Ca O + Mg O, wenn man als Teiler das Mittel der Molekulargewichte von Ca O und Mg O annimmt, also im ganzen 0,087 + 0,104 = 0,191 Moleküle von Basen. Zur Bindung der Kieselsäure muß man dem Erz noch 1,26 — 0,191 = 1,069 Moleküle an Basen zufügen. Aus der Zusammensetzung des Kalksteines ergibt sich, daß 100 g desselben Ca O + Mg O, assuming the mean of the molecular weights of Ca O and Mg O as divisor, i.e. a total of 0.087 + 0.104 = 0.191 molecules of bases. To bind the silica, 1.26 - 0.191 = 1.069 molecules of bases have to be added to the ore. The composition of the limestone shows that 100 g of the same
= 0,914 Moleküle Ca O,
■ = 0,078 - Mg O,
·= 0,004 - Al2 O3 -f Fe2 O3,= 0.914 molecules Ca O, ■ = 0.078 - Mg O,
= 0.004 - Al 2 O 3 -f Fe 2 O 3 ,
56
3)"
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3) "
40
0)50) 5
'31 '3 1
0)9
600) 9
60
= 0,015= 0.015
Si On Si O n
enthalten, im ganzen demnach 0,996 Moleküle Basen und 0,015 Moleküle Kieselsäure, zur Bin-contain a total of 0.996 molecules of bases and 0.015 molecules of silica, for binding
dung der letzteren sind ungefähr 0,030 Moleküle an Basen erforderlich. Man kann daher berechnen, daß auf 100 g Kalkstein 0,966 Moleküle chemisch wirkende Basen entfallen, undThe latter requires approximately 0.030 molecules of bases. One can therefore calculate that there are 0.966 molecules of chemically active bases per 100 g of limestone, and
I ,069I, 069
es sind folglichthey are consequently
0,9660.966
χ 100 = 111 g Kalk-χ 100 = 111 g lime
stein zur Bindung der Kieselsäure im Mineral erforderlich.stone required to bind the silica in the mineral.
Die Zusammensetzung der Mischung bleibt so festgestellt:The composition of the mixture remains established as follows:
Erz 1000 g,Ore 1000 g,
Kohle 231 g,Coal 231 g,
Kalkstein .... 111 g.Limestone .... 111 g.
Als Bindemittel für diese Mischung kommt noch eine gewisse Menge Teer von 5 bis 10 Prozent C je nach der Natur des Erzes in Verwendung; da der im Teer enthaltene Kohlenstoff an der Reaktion teilnimmt, so muß man dementsprechend den Prozentsatz der Kohle in der Ladung vermindern. Um die Menge des im Teer enthaltenen nutzbaren Kohlenstoffes zu bestimmen, verfährt man auf folgende Weise: Man erhitzt eine genau gewogene Menge Teer auf die Temperatur von 800 bis 9000 C.; nach Abkühlung ermittelt man aus dem Gewichte des Rückstandes den Prozentsatz des Kohlenstoffes im Teer, welcher als chemisch wirksam zu betrachten ist. Darauf vermindert man die dem Erz beizufügende Kohlenmenge je nach dem Betrage des im Teer enthaltenen Kohlenstoffes.A certain amount of tar of 5 to 10 percent C, depending on the nature of the ore, is also used as a binding agent for this mixture; since the carbon contained in the tar takes part in the reaction, the percentage of coal in the charge must be reduced accordingly. The following procedure is used to determine the amount of usable carbon contained in the tar: A precisely weighed amount of tar is heated to a temperature of 800 to 900 ° C .; After cooling, the weight of the residue is used to determine the percentage of carbon in the tar that is to be regarded as chemically effective. The amount of coal to be added to the ore is then reduced according to the amount of carbon contained in the tar.
Wenn man anstatt des weichen Eisens irgend eine Stahlsorte herstellen will, so braucht man nur den Prozentsatz an Kohlenstoff entsprechend zu erhöhen.If you want to produce any kind of steel instead of soft iron, you need it just increase the percentage of carbon accordingly.
Auf dieselbe Weise verfährt man, um Eisenlegierungen herzustellen, in welchem Falle der Mischung noch die erforderlichen Oxyde und der zu deren Reduktion nötige KohlenstoffThe same procedure is used to make iron alloys, in which case the Mix the required oxides and the carbon necessary for their reduction
zugesetzt werden müssen. Es ist ratsam, jedesmal die berechnete Zusammensetzung der Beschickung praktisch im Ofen selbst zu versuchen, um aus der Analyse des Produktes die etwa erforderlichen Veränderungen in den Verhältnissen der verschiedenen Bestandteile ermitteln zu können; jedenfalls werden, sofern die Analysen der Mineralien und der anderen Zugaben sorgfältig ausgeführt werden, keine ίο merkbaren Veränderungen in der Zusammensetzung der Beschickung nötig sein.must be added. It is advisable to always use the calculated composition of the charge practically in the oven to try to make any changes in the proportions from the analysis of the product to be able to identify the various components; anyway, provided the analyzes of the minerals and the others Additions are carried out carefully, no ίο noticeable changes in the composition be necessary for loading.
Claims (1)
Verfahren zur fabrikmäßigen Gewinnung von flüssigem, schmiedbarem Eisen beliebigen Kohlenstoffgehaltes und von flüssigen Eisenlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hülfe des elektrischen Flammbogens bei kontinuierlichem Betrieb ein vorher bestimmtes und durch berechnete Menge von Kohle und Flußmitteln ergänztes Erzgemisch auch mit berechneten metallhaltigen Beimischungen erhitzt wird.Patent claim:
Process for the factory production of liquid, malleable iron of any carbon content and of liquid iron alloys, characterized in that with the aid of the electric flame arc, a previously determined ore mixture supplemented by a calculated amount of coal and flux is heated with calculated metal-containing admixtures.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE141512C true DE141512C (en) |
Family
ID=409123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DENDAT141512D Active DE141512C (en) |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE141512C (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0171045A2 (en) * | 1984-08-10 | 1986-02-12 | BASF Aktiengesellschaft | Optical recording medium |
-
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- DE DENDAT141512D patent/DE141512C/de active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0171045A2 (en) * | 1984-08-10 | 1986-02-12 | BASF Aktiengesellschaft | Optical recording medium |
| EP0171045A3 (en) * | 1984-08-10 | 1988-06-01 | Basf Aktiengesellschaft | Optical recording medium |
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