DE1934694C3 - Chrom-Zugabemittel für die Herstellung von chromhaltigen Legierungen in Pelletform - Google Patents

Description

als 20% beträgt, ist der Schmelzpunkt der gesamten Masse sehr hoch, und das SiO₂ kann nicht als Katalysator zwischen den Oxyden des Chroms und des Eisens und der Kohle wirken, mit dem Ergebnis, daß die Reaktionsgeschwindigkeit sehr niedrig ist. Das bewirkt aber wiederum, daß der Aushärtprozeß du-Pellets während des Röstens nicht vollständig vonstatten gehen kann, und so die Pellets eine ungenügende Härte besitzen. Fügt man dagegen auf der anderen Seite dem Pellet mehr als 45 Gewichtsprozent an SiO₂ zu, so wird der Schmelzpunkt der Gesamtmasse zu niedrig. Bei zu niedrigem Schmelzpunkt ist praktisch kein FeO in der Schmelze. Dadurch wird aber die Neigung der Pellets unterstützt, während des Röstvorganges an der Wandung des Drehofens haften zu bleiben. Wenn der Gehalt an SiO₂ im erfindungsgemäßen Bereich liegt, können Pellets mit gesteuerter Härte erzielt werden.

Die überraschende Fortschrittlichkeit des Anmeldungsgegenstandes gegenüber dem Stand der ίο Technik wird im folgenden an Hand von Druckfestigkeitswerten tabellarisch dargelegt.

Tabelle mit Vergleichsversuchsergebnissen

Inhaltsstoffe

Größe

der
PelJels R gemäß
obigT
Forme)

SiO₂

Röstprozeß

Stand der
Technik

Cr-Erz

Kohlenstoff

Bentonit

100 Teile
27,4 Teile
6,4 Teile

25 bis 30mm Durchmesser 1,19

23,7%

Es wurde 30 Minuten lang eine Temperatur von 1200 bis nahe 1400⁰C eingehalten und dann erhöht. Die Temperatur von 1400°C wurde 30 Minuten eingehalten.

Druckfestigkeit (kg/Granulatpartikel)
Es wui den 10 Stücke getestet

18, 15, 14, 12, 17, 12,

19, 12, 13, 14

Beispiel
gemäß
Erfindung

Cr-Erz
Kohlenstoff
(SiO₂)-Sand
Bentonit
Metalloxyd-Schlacke

100 Teile
27,4 Teile
5,7 Teile
7,6 Teile

18,6 Teile

20 bis 30 mm Durchmesser 1,57

33,6%

wie oben

Druckfestigkeit (kg/Granulatpartikel)
Es wurden 10 Stücke getestet

44, 56, 35, 58, 32, 35,
43. 38, 51, 56

Weiteres
Beispiel
gemäß
Erfindung

Cr-Erz

Kohlenstoff

(SiOs)-Sand

Bentonite

Metalloxyde

100 Teile
27,4 Teile

10.0 Teile
4,0 Teile

39.1 Teile

20 bis 30 mm Durchmesser

Druckfestigkeit (kg/Gianulatpartikel)
Es wurden 10 Stücke getestet

1,90

40,0%

wie oben

55, 51, 63, 46, 72, 62,
48, 63, 50, 68

Die Pellets, die als Ausgangsmaterial für die Röstoperation verwendet werden, bestehen hauptsächlich aus einem gepulverten Gemisch aus Kohlenstoff, der das Reduktionsmittel darstellt, und Chromerz. Die natürlich vorkommenden Chromerze enthalten etwa 30 bis 65 Gewichtsprozent Cr₂O₃, ferner etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent FeO und werden entweder einzeln oder im Gemisch mit einem oder mehreren weiteren natürlich vorkommenden Chromerzen eingesetzt.

Es werden die grünen Pellets in einem oxydierenden Gasstrom bei Temperaturen von etwa 1285°C bis etwa 1510⁰C geröstet, wobei also die durch den Röstprozeß ausgelöste Karbidbildung (Carbonisierung) ohne Schmelzen der Pellets durchgeführt wird.

Es wird daher angesichts der besonderen Korneieenschaften des Chromerzes und des Kohlenstoffs, aus denen sich die Pellets zusammensetzen, die Geschwindigkeit der Reaktion stark beeinflußt. Es soll jedoch die Partikelgröße der aufgegebenen Materialien in der Weise eingestellt sein, daß die Menge der Partikelchen einer Größe von weniger als 100 Mikron 60% oder mehr und vorzugsweise mehr als 75% des Gesamtgewichts ausmacht.

Andererseits werden die grünen Pellets während des Röstens einem Rollprozeß unterworfen, so daß sie eine physikalische Stärke bzw. Kompaktheit der Art aufzuweisen haben, daß sie durch das Aufeinanderfallen oder Aufeinanderstoßen der einzelnen Pellets gegeneinander oder gegen die Wandung des Röstofens nicht desintegriert bzw. zerstört werden.

Man kann die erforderliche physikalische Stärke dadurch erreichen, daß man die Partikelchen der

jeweiligen Materialien, aus denen sich die grünen Pellets zusammensetzen, zu der vorerwähnten Partik^lgrößen-Verteilung zerkleinert bzw. zerreibt.

Bei der gleichmäßigen Zumischung des Fließmittels zu dem Gemisch aus Chromerz und Kohlenstoff bei der Herstellung der Pellets ist daher konsequenterweise auch die Partikelgröße der Flußmi .el derart einzustellen, daß sie den eben genannten Partikelgrößen-Bedingungen genügt, mit der,i Zweck, die vorerwähnte physikalische Härte zu gewährleisten.

Zu den Bindemitteln, die man bei der Herstellung der grünen Pellets mitverwendet, gehören Bentonit, Zement, Teer, Pech, flüssige Abfallpulpe, Wasserglas, Melasse, Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylalkohole (PVA) und andere Materialien, die den Rohstoffen, aus denen die grünen Pellets hergestellt werden, eine gewisse Plastizität verleihen können.

Die vorgenannten Fließmittel-Komponenten, nämlich SiO₂, MgO, CaO und A₁₂O₃, haben die Wirkung, die Schlacke bildenden Komponenten einzustellen bzw. zu beeinflussen, da die in den abgerösteten Pellets enthaltenen Verunreinigungen, die die Ausgangsmaterialien begleiteten, auf diese Weise leicht in die Schlacke geführt und vom Endprodukt entfernt werden können.

Ferner hat die Zugabe von Fließmitteln zu den Pellets den weiteren Effekt, daß dann, wenn die Pellets, die aus einer Mischung von Chromerz, Kohlenstoff und Flußmittel bestehen, abgeröstet werden, die Flußmittelkomponenten der grünen Pellets in 2 MgO · SiO (Fluorostellit) und MgO · Al₂O₃ (Spinell) übergeführt werden.

Gleichzeitig ist festzustellen, daß dieser Fluorostellit und dieser Spinell nicht rein sind, sondern CaO, MgO, Al₂O₃ und SiO₂ in Gestalt einer festen Lösung enthalten, wenn die Schlackenbildung bei der Reduktionsreaktion und den vorgenannten Temperaturen ausgeführt wird.

Infolge des in den grünen Pellets vorhandenen Fließmittels kann die Reduktion des in diesen grünen Pellets enthaltenen Chromoxyds durch den Kohlenstoff während der Reduktionsreaktion beschleunigt werden.

Der Grund für diese Tatsache besteht darin, daß der Kontakt zwisshen den Chromerzpartikelchen und den Kohlenstoff partikelchen verstärkt wird, wobei eine größere Verteilung der reaktiven Atome vorherrscht und infolge der Einstellung bzw. Führung des Prozesses der Schlackenbildung die Zerstörung von Chromitkristallstrukturen beschleunigt wird.

Ferner wird durch die Zugabe des Flußmittels die Temperatur, bei der die Abröstung geschieht, herabgesetzt, eine gleichmäßige Dicke des Films auf der Oberfläche der abgerösteten Pellets erzielt und die Resistenz gegenüber oxydierendem Gas während dieser Fimbildung gegenüber Eindringen des Gases in die Pellets erhöht, wobei gleichzeitig die Dichte und Stärke der gerösteten Pellets bedeutend erhöht wird. Wenn man die gerösteten Pellets als Zusatzmittel bei der Herstellung von Chrom enthaltenden Eisenlegierungen verwendet, wird die Absorption von Gas in die gerösteten Pellets minimal gehalten, da die PtMets sehr kompakt sind und das Eindringen von Gaskomponenten in die Legierungsprodukte sehr beträchtlich reduzierbar ist.

Ein Vergleich der Bruch-Stärke und des auf das Volumen bezogsncn spezifischen Gewichts von gerösteten Pellets, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Zugabe von Flußmittel zu den grünen Pellets erhalten wurden, mit Pellets, die auf an sich bekannte Weise unter sonst gleichen Abröstbedingungen erhalten wurden, ist im folgenden angegeben:

(1) Bruchstärke (Mittlerer Durchmesser der Pellets 25 bis 30mm)
ohne Flußmittel (Stand der Tech-

nik) 14,6 kg

mit Flußmittel (Erfindung) 51,8 kg

(II) Spezifisches Gewicht, bezogen auf

das Volumen,

»5 ohne Flußmittel (Stand der Technik) 1,82 g/cm³

mit Flußmittel (Erfindung) 2,14 g/cm³

so Bei der Herstellung der Pellets (Pelletisierung, Kügelchenbildung) aus den Chrommaterialien, bei der die sogenannten grünen Pellets gebildet werden, wird das gepulverte Chromerz in einer solchen Weise zubereitet, daß die Partikelchen einer Größe von weniger

»5 als etwa 100 Mikron mehr als etwa 60 Gewichtsprozent und vorzugsweise mehr als etwa 75 Gewichtsprozent des Erzes ausmachen und daß die Molanzahl des Kohlenstoffs etwa das l,5fache bis etwa das 2,5fache, vorzugsweise etwa das 1,5- bis etwa das 2,0fache als die Grammatomzahl des Sauerstoffs ausmacht, der in Cr₂O₃ und FeO des Chromerzes enthalten ist; die Kohlenstoffpartikelchen werden in einer solchen Weise zubereitet, daß die Partikelchen einer Größe von weniger als etwa 100 Mikron mehr als 60 Gewichtsprozent und vorzugsweise mehr als 75 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Kohlenstoffs ausmachen. Das zerriebene Erz und der Kohlenstoff werden gleichförmig vermischt, der ausgewählte Binder hinzugegeben und das entstandene Gemisch sodann zu Granalien pelletisiert, deren Größe zwischen etwa 15 und etwa 50 mm liegt, wobei aus den ursprünglich mandelförmigen Teilchen kugelförmige Körperchen entstehen.

Dei Grund für die Kontrolle der Menge an Kohlenstoff, der in dem oben angegebenen Bereich in den Pellets enthalten sein soll, besteht darin, daß ein guter Kontakt zwischen den Chromerzpartikelchen und den Kohlenstoffpartikelchen in den grünen Pellets notwendig ist und daß gleichzeitig die Geschwindigkeit der Carbonisierungsreaktion (Reduktionsreaktion) zwisehen den Oxyden des Chroms und des Eisens und dem Kohlenstoff erhöht werden muß. Wenn die Molanzahl des vorhandenen Kohlenstoffs geringer ist als etwa 1,0, bezogen auf Grammatomanzahl des Sauerstoffs, wird die Reaktionsgeschwindigkeit langsamer und die Reduktionsgeschwindigkeit plötzlich erniedrigt. Wenn andererseits die Molanzahl des Kohlenstoffs größer als etwa 2,5, bezogen auf dieGrammatomanzahldesSauerstoffs, ist, ist die Menge an Kohlenstoff, die in den gerösteten Pellets verbleibt, unnötig hoch, wobei es gleichzeitig nicht möglich ist, eine weitere Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen.

Zur Pelletisierung des pulvrigen Gemischs kann man Pelletisiermaschinen des Trog-Typs oder Trommel-Typs verwenden, wobei die Rohmaterialien in die geeignete Form übergeführt werden, die von der Mandelform bis zur Kugelform gehen kann.

Beispielsweise haben die kugelförmigen Produkte, die man in der Pelletisiervorrichtung erhält und die

einen Durchmesser von etwa 30 mm besitzen, eine Druckfestigkeit, die oberhalb 20 kg/cm^a liegt.

Das Flußmittel wird derart gepulvert zugegeben, daß es zu mehr als etwa 60 Gewichtsprozent und Vorzugsweise zu mehr als etwa 75 Gewichtsprozent aus Partikelchen einer Größe von unterhalb 100 Mikron besteht.

Die Pelletisierung der Mischung, die Flußmittel enthält, wird in der gleichen Weise durchgeführt wie diejenige des pulverisierten Gemischs aus Chromerz

angeordnet, in der eine Vorheizung unter Ausnutzung de.· Ü jerschußhitze des eigentlichen Drehrohrofens durchgeführt wird. Es sollen zumindest 25% des Chromgehalts des Erzes reduziert werden, so daß der Chromcarbidgehalt des Endprodukts den gewünschten Grad erreichen kann, nämlich zumindest 15 Gewichtsproient, bei Verwendung eines Erzes mit einem Gehalt vo ι 45 bis 50 Gewichtsprozent Cr₂O₃. Um einen hö ieren Chromcarbidgehalt im Pellet zu erreichen, ß

und Kohlenstoff. E'ne typische und illustrative Ver- io nuß 'ran entweder Erze mit einem höheren Chromfahrensweise zur Erzielung des Überzugs aus diesen gehalt jjer Konzentrate einsetzen oder einen größeren vorgenannten Oxyden auf der Oberfläche der Pellets be- Rk i
steht darin, daß man Wasser auf die grünen Pe lets

sprüht, um deren Oberfläche anzufeuciten; anscilie-

R.duk ionsjrad des eingesetzten Chromerzes erreichen. Die Pellets werden, wie bereits ausgeführt, bei einer Temperatur von etwa 1285 bis etwa 1510⁰C in einem ßend werden die Pellets sodann in einem fei ten Pul er 15 oxydierenden Gasstrom abgeröstet, während gleichaus Oxyden, das derart hergestellt wurde, Λ* ß -twa me ir zeitig die Pellets einem Rollprozeß nach der Vorerst 60 Gewichtsprozent oder vorzugsweise et α m.:hr hitzungsstufe unterworfen werden, bis der Chromais 75 Gewichtsprozent der Partikelche ei .e Größe ο /dgehalt des Cnromerzes so weit carbonisiert von weniger als etwa 100 Mikron besit en, g:rollt. (r Juziert) oder in Chromcarbid übergeführt ist. Das feine Pulver aus den vorgenannte 1 Oxyden wird 20 d t.J etwa 15 Gewichtsprozent und vorzugsweise mehr in Gestalt einer milchigen Lösung oder Dispersion zu- a » etwa 20 Gewichtsprozent umgewandelt sind, wie in bereitet und die grünen Pellets in die Zubereitung ein- den folgenden Beispielen im einzelnen geschildert wird, getaucht, zum Zwecke der Erzielung der Oxydfilme. Bei der Carbonisierung (Reduzierung) des in den

Eine andere Verfahrensweise besteht dar i, daß man Pellets enthaltenen Chromoxyis in einem Umfang von die milchige Oxydlösung direkt auf die O .erfüche der 25 mehr als 15 Gewichtsprozent erreicnt die Menge des Pellets sprüht. Eisencarbids in de.i Pellets bereits einen Wert von mehr

Wenn man hierbei der milchigen Lösung oder dem gepulverten Oxydgemisch eine kleine Menge an Bentonit hinzugibt, wird die Adhäsion des Films an dij Oberfläche der Pellets noch größer.

Die Dicke dir Oxydfilme, mit denen die Oberfläche der Pellets überzogen wird, soll etwa 0,1 mm bis etwa 5,0 mm und vorzugsweise etwa 1,0 mm bis etwa 3,0mm betragen, da sonst, falls der Film dünner ist als der i ih di G"h b

als 8 bis 10 Gewic.itsprozent, weshalb mehr als 15 bis 20 Gewichtsprozent Chromoxyd carbonisiert (reduziert) werden können. Diese Tatsache stellt die Möglichk^t sicher, daß eine bestimmte Mindestqualität des Chrom-Zusatzmittels, das durch das erfind ungsgemäße Verfahren gescnaffen wird und das bei der Herstellung von Eisenlegierungen eingesetzt wird, gewährleistet ist. Der Chrom- und Eisengehalt der fertig abge-

oben angegebene weitere Bereich, die Ge"ahr besteht, 35 rösteten Pellets hängt in hohem Maße vom Chrom daß der Film nicht vollständig ist und andererseits dann, und Eisengehalt des Ausgangserzes, das jeweils verwenn der Film dicker als der oben angegibe ie breitere wendet wurde, ab.

Bereich ist, kein zusätzlicher Vorteil erzielt werden Die Carbonisierungsreaktionen (Reduktionsreak-

kann. tionen) zwischen dem Cr₂O₃ und dem Kohlenstoß

Diese oben beschriebenen grünen Pellets werden so- 40 sowie zwischen FcO und Kohlenstoff, die in den grüner dann bei einer Temperatur von etwa 1285 bis etwa Pellets vorhanden sind, beginnen bei Temperaturer 1510⁰C abgeröstet, wobei man die Pellets gleichzeitig
gemäß der Lehre vorliegender Erfindung in einem oxydierenden Gasstrom rollt.

Der Ausdruck »oxydierender Gasstrom«, der hier 45 1449°C halten. Hierdurch wird ferner die Sinterungs verwendet wird, bedeutet einen oxydativen Verbren- reaktion auf der Oberfläche der Pellets beschleunigt mmgsgasstrom, der entsteht, wenn die Verbrennung
unter Verwendung von Brennstoffen, wie Schwerölen,
Naturgasen oder feinem Kohlenpulver, durchgeführt
wird. 50

Bei der vorerwähnten Verbrennung solcher Brenn- stoffe, wie Schweröle, Naturgase oder feinem Kohle- pulver, werden die Brennstoffe zusammen mit dem

Sauerstoff dem Brennofen eingegeben, wobei der p g

Sauerstoff in der 1,5- bis 2,5fachen Menge eingespeist 55 weshalb die als Nebenerscheinung bei der Rollbe wird, die nach der Stöchiometrie notwendig ist, um handlung der Pellets auftretende Pulverisierung weit «ine perfekte Verbrennung zu bewirken und eine gehend reduziert oder vermieden ist. Die abgeröstetei lasche Beseitigung des Kohlenmonoxydgases, das Pellets, die aus Chromerz, Kohlenstoff und Flußmitte durch die Umsetzung der Chrom- und Eisenoxyde mit bestehen, besitzen eine Filmschicht, die sich aus CaO Kohlenstoff entstanden ist, zu bewirken, wobei das 60 SiO₂, Al₂O₃, MgO, nichtreagiertem Cr₂O₃ und FeC Kohlcnmonoxyd in Kohlendioxyd übergeführt wird. sowie anderen Metalloxyden, die als Verunreinigungei

Pll äß in der Kohlenstoffasche enthalten sind, besteht, wöbe

das Chromerz und der Bindestoff zusammen mit eine gewissen Menge an Chromcarbiden und Eisencarbidei in der Oberfläche in wesentlich geringerer Menge vor handen sind, als in dem Pelletinneren. Die Fflmschich ist härter als das Material, aus dem das Pelletinner besteht Die innere Schicht des Films ist porös und ent

609 686/43

, g p

um etwa 1149° C; man kann daher die Abrösttemperatür in einem Bereich von etwa 1285 bis etwa 1510° C und vorzugsweise zwischen etwa 1349 und etwa

Es ist hierbei darauf zu achten, daß ein Zusammenfallen der einzelnen Pellets oder ein Anhaften der Pel· lets an den Wandungen des Ofens vermieden wird Durch den Film aus Metalloxyden, der auf der Ober fläche der Pellets nach der Lehre vorliegender Erfin dung gebildet wird, ist als Ergebnis die Oberfläche dei Pellets mit einem stärkeren und kompakteren FiIn während der Abröst- und Roll-Operation überzogen hlb di l Nbi bi d

ohlcnmonoxyd in Kohlendioxy bg .

Bei dem Abrösten der grünen Pellets gemäß vorliegender Erfindung ist es zu bevorzugen, einen Drehrohrofen oder eine andere äquivalente Ofenart zu verwenden.

Insbesondere bei Verwendung eines Drehrohrofens wird an dessen einem Ende ein Schachtofen oder ein Eingabeofen oder eine ähnliche Vorheizvorrichtung

hält manchmal Hohlräume und setzt sich aus CaO, SiO₂, AI₂O_n, MgO, anderen Metalloxyden und freiem Kohlenstoff zusammen. Das Chromcarbid ist dabei in einer Menge von etwa mehr als 15 Gewichtsprozent, bezogen auf den gesamten Chromanteil im Pellet, vorhanden; das Eisencarbid ist in einer Menge von mehr als 8 %, bezogen auf den Gesamteisengehalt des Pellets, vorhanden. Wenn man die Pellets vor dem Röstprozeß beispielsweise durch Besprühen, Eintauchen oder Rollen der grünen Pellets in der weiter oben beschriebenen Art und Weise überzieht, ist der Oxyd metall überzug auf der Oberfläche der Endprodukte beträchtlich dicker.

Im folgenden werden typische Beispiele angegeben, um das Wesen vorliegender Erfindung noch weiter zu erläutern. Die Zusammensetzung der in den folgenden Beispielen verwendeten Rohmaterialien ist im folgenden angegeben, wobei jedoch nur die wichtigsten Komponenten aufgezählt sind. Alle Teile sind Gewichtsteile.

Prozent Chromerz:

Cr₂O., 48,5

FeO 18,3

MgO 16,0

AI₂O₃ 12,3

SiO₂ 3,5

Andere 1Λ

Prozent

Oxydüberztig

Cr,O₃ 6

FeO 1

CaO 38

MgO 14

Al₂O₃ 9

SiO₂ 31

Andere 1

100,0

Prozent Koks:

Verbleibender Kohlenstoff 88,6

Evaporierbarer Anteil 1,8

Fe₂O₃ 1,0

MgO 0,3

Al₈O₃ 2,4

SiO₂ 4,7

CaO 0,8

Andere 0,4

100,0

Prozent Flußmittel (Silikat)

SiO₂ 96,0

Fe₂O₃ 0,9

MgO 0,3

AI₂O₃ 1,0

CaO 0,2

Andere 1,6

Flußmittel (Kalkstein)

CaCO₃

Andere

100,0

Prozent Bindemittel (Bentonit)

SiO₂ 73

Al₂O₃ 14

MgO 2

Andere 11

100
B e i s ρ i e 1 1

Ein Gemisch aus 100 Teilen Chromerz, das sich zu etwa 80",, aus Partikelchen einer Größe von weniger

als etwa 100 Mikron zusammensetzt, und 32,4 Teilen feinen Kokspulvers, das sich zu 75% aus Partikelchen einer Größe von weniger als etwa 100 Mikron zusammensetzt, wurde mit 5 Teilen Bentonit, der als Bindemittel dient, vermischt.

so Dieses Gemisch wurde sodann in eine Pelletisiervornchtung des Trog-Typs eingegeben und unter Zugabe einer geringen Wassermenge mandelförmige Pellets eines Durchmessers von 30 bis 35 mm hergestellt. Anschließend wurden die Pellets bei einer Temperatur

»5 von etwa 60 bis etwa 100°C unter Verwendung eines Trockners dehydratisiert und sodann durch die heißen Abgase des Drehrohrofens bei einer Temperatur von etwa 649 bis 705° C in einem Schachtofen vorgeheizt, der mit dem Ende eines Drehrohrofens in Verbindung

steht; anschließend werden die Pellets in den Drehrohrofen weiterbefördert,der mittels Schweröl und Luft sowie Sauerstoff beheizt ist. Während des Röstprozesses im Drehrohrofen werden die Pellets auf Temperaturen zwischen etwa 1285 und etwa 1454°C erhitzt.

Die Zeit, innerhalb der die Pellets von der Temperaturzone 1285³C zur Temperaturzone 1454° C bewegt wurden, betrug etwa 60 Minuten. Anschließend wurden die abgerösteten Pellets von der Auslaßöffnung des Drehrohrofens abgezogen und rasch abgekühlt. Die erhaltenen abgerösteten Pellets besaßen eine kräftige filmartige Oberflächenschicht einer Dicke von etwa 1 mm; 76% des Eisens und 52,4% des Chroms wurden zu Eisencarbid und Chromcarbid reduziert.

3.¹»

40

45

100,0 Prozent

97,5 2,5

100 Beispiel 2
3 Gewichtsprozent Bentonit und 3 Gewichtsprozent Natnumcarboxymethylcellulose wurden zusammen mit dem folgenden Gemisch, das aus feinen Pulvern bestand, in eine Pelletisiervorrichtung des Trog-Typs einso gegeben: 100Teile Chromerz (von denen 85% unterhalb IOCI Mikron liegen), 31 Teile Kokspulver (80% üⁿ,u^r^!^{b 1OOMikr}°n>> 10 Teile Silikat (80% unteri™M^ M!kron), 20 Teile Kalkstein (80% unterhalb 100 Mikron).

Unter gleichzeitiger Wasserzugabe wurde die wie oben beschrieben hergestellte Mischung pelletisieit, wobei aus mandelförmigen Körperchen ballförmige Korperchen (Kügdebea) eines Durchmessers von 20 bis 35 mm hergestellt wurden.

Der größte Teil des in diesen Pellets enthaltenen Wassers wurde unter Verwendung eines Trockners bei einer Temperatur von etwa 60 bis etwa 110° C entfernt Anschließend wurden die Pellets durch die heißen Abgase des Drehrohrofens in einem Schachtofen, dessen Ende mit dem Drehrohrofen in Verbindung stent, bei einer Temperatur von etwa 705⁰C voreroitzt and anschließend im Drehrohrofen 50 Miauten lang a«tf eine Temperatur von etwa 1285 bis etwa 1399°C erailSL

55

60

** ⁷⁸⁷ t

Anschließend wurden die solchermaßen behandelten Pellets aus dem Drehrohrofen entfernt und abgekühlt. Es war auf der Oberfläche der rasch abgekühlten gerösteten Produkte eine kompakte kalzinierte Schicht entstanden; 68% des Eisens und 49,2% des Chroms in den Pellets waren in die entsprechenden Carbide übergeführt worden.

Das Ergebnis der Analyse der Schlackenbildung ist im folgenden in Gewichtsprozent angegeben:

Prozent

MgO 12,5

SiO₂ 15,7

Al₂O₃ 10,9

CaO 5,6

Die Struktur der Schlackenbildung ergab:
SiO = 35,2 Gewichtsprozent

1,0MgO+ 0,72CaO _=1SI=_R
1,0 Al₂O₃

Be i s pie I 3

Eine Mischung aus 100 Teilen Chromerz, bei dem 80% der Partikelchen kleiner war als 100 Mikron.

32 Teilen Kokspulver, das zu 80% aus Partikelchen bestand, die kleiner waien als 100 Mikron und 5% Bentonit wurde zubereitet. Während man eine kleine Menge Wasser aufspritzte, wurde die Mischung übet mandelförmige zu ballförmigen Pellets eines Durchmessers von 25 bis 35 mm geformt. Die entstandener grünen Pellets wurden in einem Teller-Pelletisiergeräi rotiert und gleichzeitig eine genügende Wassermenge aufgesprüht. Anschließend wurden diese Pellets aul

ίο bzw. in einem pulverisierten Gemisch aus 100 Teiler Überzugs-Oxydmittel gerollt, das zu 80% aus Partikelchen bestand, die kleiner waren als 100 Mikron, und das 10 Teile Bentonit enthielt, von dem 90% der Partikelchen kleiner waren als 100 Mikron. Die auf dei Oberfläche der Pellets entstandene Filmschicht hatte eine Dicke von 2,0 mm.

Anschließend wurden die Pellets getrocknet und ir einem Drehrohrofen abgeröstet, der mit Schwerö und einer genügenden Sauerstoff menge beheizt wurde

ao wobei man 50 Minuten lang eine Temperatur von etw£ 1285 bis etwa 1454⁰C aufrechterhielt.

Auf den solchermaßen abgerösteten Produkten, di< aus dem Drehrohrofen entfernt und abgekühlt worder waren, war eine kompakte kalzinierte Filmschich einer Dicke von etwa 1,5 mm entstanden; 83,4% dei Eisengehaltes und 62,5 % des Chromgehaltes der Pel lets waren zu den entsprechenden Carbiden reduziert

Claims (1)

1 2 Des weiteren sind Pellets für metallurgische Reduk- Patentansprüche: tionsverfahren bekannt, die zu ihrer Herstellung eine inerte Atmosphäre benötigen. Die deutsche Patent-

1. Chrom-Zusatzmittel in Pclletform mit einem schrift 1 143 029 beinhaltet Pellets mit einem Kern inneren porösen Bereich für die Herstellung von 5 aus einem Gemisch eines Metalloxyds mit einem chromhaltigen Legierungen, bestehend im wesent- Reduktionsmittel und einem äußeren Überzug. Der liehen aus Chromcarbiden, Eisencarbiden, freiem Kern enthält ein verdichtetes Gemisch eines sauren Kohlenstoff, unreagierten Oxyden des Chroms und schlackenbildenden und eines basischen schlacken-Eisens, Siliciumdioxyd, Magnesiumoxyd, Alumi- bildenden Stoffes, die bei der nachfolgenden Reduktion niumoxyd und Kalziumoxyd und kleinen Mengen io schmelzen. Dabei enthält der Überzug unter anderem anderer oxydischer Verunreinigungen, Binde- und auch Kieselsäure zwischen 2 und 3 Gewichtsprozent. gegebenenfalls Flußmittel und einer äußeren bar- Die so überzogenen Pellets werden danach in einem ten Überzugsschicht, die im wesentlichen aus den Gemisch von Flugasche und Kieselsäure unter Oxyden des Siliciums, Magnesiums, Aluminiums, oxydierender Atmosphäre erhitzt. Nachteilig bei diesen Kalziums, Chroms und Eisens besteht, dadurch 15 Pellets ist, daß durch den geringen SiO₂-Gehalt der gekennzeichnet, daß das Siliciumdioxyd Schmelzpunkt der gesamten Masse sehr hoch ist. Des in der Überzugsschicht in einer Menge von 20 bis weiteren wirkt sich das Gemisch von Flugasche und 45Gewichlsprozent,bezogenaufdasGesamt£3wicht Kieselsäure nachteilig aus. Die Flugasche kann zui desSiliciumdioxyds, Magnesiumoxyds, Aluminium- Porenbiidung führen, so daß der Überzug der Pellets oxyds und Kalziumoxyds, zugegen ist und daß 20 eine ungenügende Härte aufweist.
die Oxyde des Magnesiums, Kalziums und Alu- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

miniums im Pellet entsprechend dem Gewichts- ein Chrom-Zusatzmittel in Pelletform der eingangs verhältnis genannten Gattung zu schaffen, dessen Überzug eine

sehr hohe Härte aufweist und die darüber hinaus _ 1,0MgO + 0,72CaO aj gesteuert werden kann.

R 1 0 Al O Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

' ^{a 3} gelöst, daß bei dem Chrom-Zusatzmitte! der eingangs

genannten Gattung das Siliciumdioxyd in der Übervorhanden sind, wobei der Wert R zwischen 1,3 zugsschicht in einer Menge von 20 bis 45 Gewichtsund 2,0 liegt. 30 prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Silicium-2. Chrom-Zusatzmittel nach Anspruch 1, da- dioxyds, Magnesiumoxyds, Aluminiumoxyds und durch gekennzeichnet, daß die dem Chromerz, dem Kalziumoxyds, zugegen ist und daß die Oxyde des Bindemittel und dem Flußmittel zugeordnete Magnesiums, Kalziums und Aluminiums im Pellet Mol-Anzahl Kohlenstoff etwa dem 1,5- bis etwa entsprechend dem Gewichtsverhältnis
dem 2,5fachen der Grammatommenge Sauerstoff 35
entspricht, die in Cr₂O₃ und FeO des Pellets vorhanden ist, und daß die Partikelgröße des Chrom- „ ₌ 1,0MgO + 0,72CaO
erzes und des Kohlenstoffes unter etwa 100 Mikron I₁O Al O
in einem Umfang von mehr als 60 Gewichts- ' ^{2 3}
prozent dieses Chromerzes und Kohlenstoffs liegt. 40

vorhanden sind, wobei der Wert R zwischen 1,3 und 2,0 liegt.

Eine bevorzugte Ausführungsfoim des erfindungsgemäßen Chrom-Zusatzmittels ist ferner dadurch 45 gekennzeichnet, daß die dem Chromerz, dem Bindemittel und dem Flußmittel zugeordnete Mol-Anzahl

Die Erfindung betrifft ein Chrom-Zusatzmittel in Kohlenstoff etwa dem 1,5- bis etwa 2,5fachen der Pelletform mit einem inneren porösen Bereich für Grammatommenge Sauerstoff entspricht, die in Cr₂O_ä die Herstellung von chromhaltigen Legierungen, be- · und FeO des Pellets vorhanden ist, und daß die stehend im wesentlichen aus Chromcarbiden, Eisen- 50 Partikelgröße des Chromerzes und des Kohlenstoffs carbiden, freiem Kohlenstoff, unreagierten Oxyden unter etwa 100 Mikron in einem Umfang von mehr des Chroms und Eisens, Siliciumdioxyd, Magnesium- als 60 Gewichtsprozent dieses Chromerzes und Kohoxyd, Aluminiumoxyd und Kalziumoxyd und kleinen lenstoffs liegt.

Mengen anderer oxydischer Verunreinigungen, Binde- Der angegebene Bereich dei Mol-Anzahl an

und gegebenenfalls Flußmittel und einer äußeren 55 zugegebenem Kohlenstoff im Kern erweist sich als harten Überzugsschicht, die im wesentlichen aus den sehr vorteilhaft, da innerhalb dieses Bereiches ein Oxyden des Siliciums, Magnesiums, Aluminiums, guter Kontakt zwischen den Chromerzpartikeln und Kalziums, Chroms und Eisens besteht. den Kohlenstoffpartikeln erzielt wird. Gleichzeitig

Ein bekanntes Chrom-Zugabemitte] ist in der wird die Geschwindigkeit der Carbonisierungsreaktion USA.-Patentschrift 2 883 278 beschrieben, das in 60 vorteilhaft erhöht.

Form eines Agglomerats dadurch erhalten wird, Zusätzlich können die Pellets während des Abröstens

daß man das brikettierte Produkt aus einem Misch- im Ofen in einem oxydierenden Gasstrom gerollt pulver aus Chromerz, Kohlenstoff sowie einem werden.

Bindemittel in einer inerten Atmosphäre auf eine Dieser Rollvorgang der Pellets während des Röstens

Temperatur von 998 bis 130Γ C erhitzt. Ein bedeuten- 65 ist äußerst vorteilhaft, weil dadurch die Pellets weder ler Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht an der Ofenwandung festbacken noch aneinander edoch darin, daß der Erhitzungsprozeß in einer inerten haften.
\tmosphäre durchgeführt werden muß. Wenn der Gewichtsanteil des SiO₂ im Pellet wenieer