DE230122C

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Publication number: DE230122C
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Description

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PATENTAMT.PATENT OFFICE.

TENTSCHRIFTTENTSCHRIFT

- JV* 230122 -KLASSE 18«. - JV * 230122 - CLASS 18 «.

Dr.W. BORCHERS in AACHEN.Dr.W. BORCHERS in AACHEN.

Verfahren zum Verschmelzen titänhaltiger Eisenerze auf titanfreies Eisen und auf siliciumarme Titanverbindungen oder -legierungen auf elektrischem Wege.Process for fusing titanium-containing iron ores onto titanium-free iron and on low-silicon titanium compounds or alloys by electrical means.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. März 1908 ab.Patented in the German Empire on March 10, 1908.

Schon vor mehr als 8 Jahren hat der Erfinder in seinem Laboratorium hoch titanhaltige Eisenerze durch unvollständige Reduktion im elektrischen Ofen auf ein titanfreies Roheisen und eine das Titan enthaltende Schlacke verschmolzen. Das Ergebnis dieser Versuche ist im Jahre 1902 veröffentlicht (Königlich Technische Hochschule zu Aachen, Denkschrift, verfaßt anläßlich der Industrie- und Gewerbe-Already more than 8 years ago the inventor found high titanium content in his laboratory Iron ores due to incomplete reduction in an electric furnace to a titanium-free pig iron and fused a slag containing the titanium. The result of these attempts is published in 1902 (Royal Technical University of Aachen, memorandum, written on the occasion of the industrial and commercial

0 ausstellung zu Düsseldorf 1902, S. 49). Diese Versuche hatten lediglich ■ den Zweck, nur qualitativ den Nachweis zu führen, daß das0 exhibition in Düsseldorf 1902, p. 49). These attempts were only for the purpose, only to provide qualitative evidence that the

' Erschmelzen von titanfreiem Roheisen auch aus titanreichen Erzen möglich sei. Auf eine gleich-'It is also possible to smelt titanium-free pig iron from titanium-rich ores. On an equal

5 zeitige Scheidung des Titans von der Kieselsäure bzw. dem beim Schmelzen erhältlichen Silicium kam es gar nicht an. Ein wirtschaftlich durchführbares, einen technischen Fortschritt bedeutendes Verfahren war also damit5 early separation of the titanium from the silicic acid or that obtainable during melting Silicon did not arrive at all. An economically feasible, a technical advance so significant proceeding was with it

0 noch nicht geschaffen.0 not yet created.

Ein technischer Fortschritt kann erst durch die Gesamtheit einer Arbeitsweise erzielt werden, durch welche nicht nur das Titan vom Eisen, sondern auch vom Silicium geschieden 25 werden kann. Denn damit wird eine Verwertung der Titanschlacke im eigenen Betriebe bei der Reduktion der Erze und für andere Zwecke der metallurgischen Technik als wertvoller Energieträger ermöglicht. Diese Arbeits-30 weise kennzeichnet sich durch folgende Merkmale :A technical progress can only be achieved through the entirety of a working method, through which not only the titanium from Iron, but also from silicon. Because that means recovery the titanium slag in our own operations in the reduction of ores and for other purposes of metallurgical technology as more valuable Energy carriers made possible. This way of working is characterized by the following features :

Verschmilzt man Titaneisenstein oder dessen natürliches Zerkleinerungsprodukt Titaneisensand in einem geeigneten elektrischen Ofen reduzierend, und zwar bei Inbetriebsetzung einer Anlage unter Zuschlag von Kohle, später, nachdem ein regelmäßiger Betrieb eingerichtet ν ist, mit dem unten noch zu erwähnenden Reduktionsmittel bei einer in der Nähe von 2000⁰ liegenden, diesen Punkt aber nicht wesentlich übersteigenden Temperatur unter derartiger Bemessung des reduzierenden Zuschlages, daß derselbe für die Ausscheidung der Hauptmenge des vorhandenen Eisens und der Gesamtmenge des vorhandenen Siliciums Al· ausreicht, so erfolgen als Schmelzprodukte ein das Silicium des Erzes fast vollständig enthaltendes Roheisen und eine Schlacke, welche wenig Eisen neben viel Titansäure enthält. Für' eine vollständige Verschlackung der Titansäure bei dieser Schmelzoperation ist die Menge des Reduktionsmittels so zu wählen, daß ein Teil Eisen, und zwar 10 bis 12 Prozent vom Gewichte des vorhandenen Titans mit verschlackt würden.If titanium iron stone or its natural comminution product titanium iron sand is fused in a suitable electric furnace in a reducing manner, when a plant is started up with the addition of coal, later, after regular operation has been set up, with the reducing agent to be mentioned below at a rate close to 2000 ⁰ , but not significantly exceeding this point, with the reducing addition being dimensioned in such a way that it is sufficient for the precipitation of the main amount of the iron present and the total amount of the silicon Al present, a pig iron containing almost all of the silicon of the ore occurs as melt products and a slag which contains little iron and a lot of titanic acid. For complete slagging of the titanic acid in this melting operation, the amount of reducing agent should be chosen so that a part of iron, namely 10 to 12 percent of the weight of the titanium present, would also be slagged.

Ein Zuschlag von Kalk, wie er in der englischen Patentschrift 589/1907 vorgeschlagen wird, ist bei dem vorliegenden Verfahren nicht erwünscht; er erhöht die Schmelzkosten und verringert die Möglichkeit einer Verwertung der Schlacke.An addition of lime as suggested in English patent specification 589/1907 is not desirable in the present process; it increases melting costs and reduces the possibility of recycling the slag.

Hat sich gegebenenfalls nach mehrmaligem Abstich des erschmolzenen siliciumhaltigen Roheisens eine hinreichende Menge Schlacke angesammelt, daß zu deren Weiterverarbeitung geschritten werden kann, so wird diese entweder in dem gleichen Ofen nach Entfernung des Roheisens oder nach Überführung in einenHas, if necessary, after several times Tapping the melted silicon-containing pig iron a sufficient amount of slag accumulated that can be proceeded to further processing, this is either in the same furnace after removing the pig iron or after transferring it to one

ΪΤ.ΪΤ.

anderen Ofen, wobei Wärmeverluste nach Möglichkeit zu vermeiden sind, ebenfalls wieder elektrisch auf eine höhere Temperatur erhitzt, w.elche bisher mit Sicherheit nicht bestimmt werden konnte und schätzungsweise als übet 2500⁰ C. liegend angenommen werden rriuß, und unter Zuschlag am besten angewärmten Kohlenstoffes (Koks, Holzkohle u. dgl.) nun vollständig reduziert zu einem Produkte, welches vorwiegend Eisen, Titan und Kohlenstoff enthält und als ein Gemisch von Karbiden, Titaniden und wechselnden Mengen freien Titans angesehen werden muß. Dieses Gemisch bildet ein sehr energisches Reduktionsmittel, welches als solches nun bei dem Verschmelzen der titanhaltigen Erze an Stelle von Kohle oder Koks Verwendung finden soll. Die bei seiner Reaktion auf das Eisenerz frei werdende Wärme fördert diese Schmelzoperation in jeder Hinsicht sowohl in bezug auf die Geschwindigkeit wie Sicherheit des gewünschten Schmelzergebnisses. another oven, where heat losses are to be avoided as far as possible, also heated to a higher temperature electrically rewritable, w.elche been certainly could not be determined and an estimated as übet 2500 ⁰ C. are lying assumed rriuß, and best supplement warmed carbon (Coke, charcoal and the like) now completely reduced to a product which predominantly contains iron, titanium and carbon and must be regarded as a mixture of carbides, titanides and varying amounts of free titanium. This mixture forms a very energetic reducing agent, which as such is now to be used in place of coal or coke in the fusion of the titanium-containing ores. The heat released in its reaction to the iron ore promotes this smelting operation in every respect, both in terms of the speed and reliability of the desired smelting result.

Der regelmäßige Betrieb des Verfahrens gestaltet sich demnach so, daß nur die Schlacke direkt durch Kohlenstoff reduziert und das Erz mit diesem aus Eisen, Titan und Kohlen·¹ stoff bestehenden Reduktionsprodukte auf Roheisen verschmolzen wird.The regular operation of the process is accordingly designed so that only the slag directly reduced by carbon and the ore with this iron, titanium, and carbon is fused x ¹ material existing reduction products on cast iron.

Es ist ja klar, daß sich mit jedem neuen Posten Erz die Schlackenmenge vermehrt, und daß man für die Durchführung des Verfahrens schließlich nur denjenigen Teil Schlacke auf das· Eisen-Titan-Kohlenstoff produkt zu verschmelzen braucht, welcher nötig ist, den jeweils folgenden Posten Erz zu reduzieren. Der übrige Teil Schlacke kann aber natürlich auch reduziert werden, soweit sich das Reduktionsprodukt für andere metallurgische Betriebe als Reduktions-, Raffinations- und Legierungsmittel absetzen läßt.It is clear that the amount of slag increases with each new batch of ore, and that ultimately only that part of the slag is used to carry out the process to fuse the iron-titanium-carbon product needs, which is necessary to reduce the respective following item of ore. The remaining part of the slag can of course also be reduced, provided that the reduction product is for other metallurgical plants as reducing, refining and alloying agents lets settle.

Das Verfahren kennzeichnet sich hiernach als ein indirektes Reduktionsschmelzen titanreicher Eisenerze derart, daß die Schlacke durch Kohlenstoff reduziert und das daraus erhaltene Reduktionsprodukt als Energieträger in erster Linie für die Reduktion der Eisen-The process is characterized as an indirect reduction melting that is rich in titanium Iron ores in such a way that the slag is reduced by carbon and that from it obtained reduction product as an energy source primarily for the reduction of iron

Claims

Patent claim: ores being used. The advantages of the procedure lie in the following points:

1. Extraction of a silicon-containing, of Titanium free, good for most purposes of the; Iron industry usable pig iron.

2. Extraction of a slag poor in silicate, rich in titanium, which

3. The utilization of their heat of fusion is permitted by increasing the temperature and coal surcharge is processed into a reducing agent whose heat of reaction the ore melting is accelerated and perfected considerably and, if necessary, other reduction, refining and other processes Alloy work can be benefited.

4. Neither limestone nor other slagging aggregates are required.

5. The iron extraction is practically perfect, since that first leads to slagging The iron used for titanium is converted into the reducing agent obtained from the slag and with this is converted into pig iron or other products.

Process for fusing titanium-containing iron ores on titanium-free iron and on low-silicon titanium compounds or alloys by electrical means, characterized in that the reduction of the titanium-containing iron ores, which falls in regular operations after the addition of carbon at high temperature, to one made of iron, Titanium and carbon existing reducing agent fused titanium-containing slag occurs, in such a way that it is at a temperature of about 2000 ° C. in 8; so limited is added to the iron ore containing titanium that the greater part of the iron oxides contained in the ore is reduced to metal with the silicic acid present, while the rest goes into the slag with the titanium. '■ ;; ■'■;:. ■■ '· ■; ^: ■■■.;, -; ■■ '. - _: ;: - ■■. ·,. · .. ■ ·: -

berlin. Gedruckt in der reichsdruckerei.Berlin. Printed in the Reichsdruckerei.