DE264018C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

264018-KLASSE 18«. GRUPPE

Dr. PIERRE HUGO LEDEBOER in BRÜSSEL.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Februar 1912 ab.

Die Verhüttung titanhaltiger Eisensande hat bisher ihrer schweren Schmelzbarkeit wegen besondere Schwierigkeiten geboten. Bis jetzt ist. es. nur unter Verwendung sehr hoher Hitzegrade, beispielsweise im elektrischen Ofen, oder mit Hilfe des aluminothermischen Verfahrens möglich gewesen, Titaneisenerze zu verhütten, wobei man aber ein titanhaltiges Eisen erhält.

ίο Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß es möglich ist, in titanhaltigen Eisensanden das Eisen allein und in einer solchen Form zu reduzieren, daß dasselbe in einfachster Weise von der Titansäure und den anderen Oxyden getrennt und dann für sich allein weiterverarbeitet werden kann, indem man die titanhaltigen Eisensande mit Kohle o. dgl. rriischi und diese feinpulverige Mischung in einem Flammofen bei einer solchen Temperatur reduziert, daß das Eisen nicht schmilzt und die anderen Oxyde nicht reduziert werden.

Es ist ja z\var seit langem bekannt, daß man Eisenoxyd oder sehr reine, reiche und leichtflüssige Eisenerze, insbesondere Spat- und Brauneisensteine, in Retorten oder Flammöfen mit festem Brennmaterial oder reduzierenden Gasen zu metallischem Eisen reduzieren kann, wobei man ein schwammförmiges Eisen erhält, das freilich beträchtliche Mengen von Oxyd enthält, von dem es durch Frischen oder Umschmelzen befreit werden muß.

Auch arme Erze, ζ. B. Minetteerz, hat man schon vorgeschlagen, in geeigneten Apparaten zu erwärmen und durch Behandeln mit reduzierenden Gasen auf Eisen bzw. ein angereichertes Produkt zu verarbeiten, das auf magnetischem Wege von der Schlacke getrennt werden kann.

Das neue Verfahren unterscheidet sich von diesen bekannten Verfahren nun dadurch, daß das Erz hierbei in Pulverform, mit Kohlenstoff o. dgl. innig gemischt, zur Verwendung gelangt, während andere Erze nur in Stückform verwendet werden konnten, da sie sonst zusammenschmelzen. Das Reduzieren von Eisenerzen in Stückform bedingt jedoch einerseits die Anwendung von Gasen, da die Kohle hierbei nicht in genügend innige Berührung mit allen Erzteilchen gebracht werden kann, um allein eine vollständige Reduktion des Eisens zu ermöglichen, anderseits bedingt es die Anwendung einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, wodurch ein sehr oxydables Eisen gewonnen wird. Aus den Arbeiten des Erfinders hat sich nun die überraschende Tatsache ergeben, daß Titaneisensande, die bekanntlich zu den schwerstschmelzbaren Eisenerzen überhauptgehören, in pulverförmigem Zustande, mit entsprechender Menge von Kohlenpulver o. dgl. gemischt, sich in einem Flammofen so reduzieren lassen, daß die Eisenverbindungen, ohne zu schmelzen, in metallisches Eisen von pulverförmiger bzw. feinkörniger Beschaffenheit übergeführt werden, während die Oxyde des Titans und die anderen Verunreinigungen unverändert bleiben, so daß sie in einfacher Weise von dem metallischen Eisen getrennt werden können, das dabei so rein gewonnen wird, daß es ohne weiteres technische Verwendung finden kann. Diese Beobachtung ist technisch von großer

Bedeutung, da hierdurch die schwierige Aufgabe gelöst ist, aus titanhaltigen Eisensanden in einfacher und billiger Weise titanfreies Eisen herzustellen.

Das Verfahren gestaltet sich im einzelnen wie folgt:

Die titanhaltigen Eisensande werden erforderlichenfalls zunächst in geeigneter Weise angereichert und von kieselsäurehaltiger Gangart möglichst befreit, da die Anwesenheit von Silikaten das Schmelzen des Eisensandes begünstigt.

Dies geschieht am vorteilhaftesten mit Hilfe einer magnetischen Aufbereitung.

Der so vorbereitete Eisensand, hauptsächlich bestehend aus Magnetit und Ilmenit, in welchem fast das ganze in dem Sande befindliche Titanoxyd im Ilmenit enthalten ist, wird hierauf mit Kohlenstoff oder Kohlenstoff enthaltenden Substanzen gemischt und in einem Flammofen beliebiger Konstruktion in dünner Schicht auf eine solche Temperatur erhitzt, daß dabei eine Reduktion unter Bildung von metallischem Eisen in Pulverform stattfindet, während die Titansäure und die anderen Oxyde nicht reduziert werden.

Diese Verunreinigungen können alsdann zweckmäßig wieder mit Hilfe magnetelektrischer A^orrichtungen von dem metallischen Eisen getrennt und dieses schließlich für sich allein weiter verarbeitet werden, da es sich zusammenschweißen oder walzen läßt.

Die Beschaffenheit des erhaltenen Eisens ist abhängig von der Zusammensetzung des titanhaltigen Eisensandes, der Qualität und der Zusammensetzung der für die Reduktion benutzten Kohlenstoffverbindung, der Dauer der Reduktion, der Temperatur des Ofens und von der Natur der Gase, welche zur Erhitzung dienen. Durch entsprechende Änderung dieser Faktoren hat man es in der Hand, eine vollkommene und rasche Reduktion herbeizuführen, ohne daß das erzeugte Eisen aufhört, pulverig oder doch leicht zerreibbar zu sein.

Dabei kann man auf diese Weise nach Belieben kohlenstofffreies Eisen oder Eisen mit einem solchen Kohlenstoffgehalt erzeugen, daß es einem Stahl von bestimmter Zusammensetzung entspricht. Verwendet man zur Reduktion des Eisensandes größere Mengen Kohle oder kohlenstoffhaltigen Materials, so erhält man ein Gußeisen. In jedem Falle aber erhält man ein titanfreies Eisen, das außerdem frei von Schwefel ist, sofern man die Reduktion im Flammofen mit Holz oder einem sonstigen schwefelfreien Brennmaterial ausführt.

Da die titanhaltigen Eisensande auch außerdem frei von Phosphor sind, so enthält auch das fertige Eisen keinen solchen.

Die Beschickung des Flammofens mit dem konzentrierten und mit der entsprechenden Menge Kohle o. dgl. innig gemischten Eisensand geschieht zweckmäßig kontinuierlich, wobei das Gut dann in beliebiger Weise allmählich in dünner Schicht den Feuerungsgasen entgegen weiterbewegt \vird, bis die Reduktion des Eisens vollendet ist, \vorauf es zusammen mit den Verunreinigungen in ein Sammelgefäß befördert wird, in welchem es sich unter Abschluß von Luft abkühlen kann, um hierauf in der beschriebenen Weise weiterverarbeitet zu werden.

Die Reduktion des Eisensandes in dem Flammofen kann sowohl mit reduzierender wie auch neutraler oder sogar schwach oxydierender Flamme geschehen, da zunächst der Kohlenstoff verbrennt, ehe das Eisen an-„ gegriffen wird, außerdem sich durch Einwirkung von Kohlensäure auf glühende Kohle Kohlenoxyd bildet, das reduzierend wirkt.

Die Reduktion des Eisensandes im Flammofen verläuft je nach der Reduktionskraft der verwendeten Reduktionsstoffe und Feuerungsgase verschieden schnell, kann aber in sehr kurzer Zeit zu Ende geführt werden.

Claims (1)

1. Patent-AnsPRUcH :

   Verfahren zur Gewinnung von titanfreiem Eisen aus titanhaltigen Eisensanden, dadurch gekennzeichnet, daß man sie, zweckmäßig nach vorheriger Anreicherung, mit Kohle oder kohlenstoffhaltigen Stoffen mischt und die pulverförmige Mischung in einem Flammofen so hoch erhitzt, daß das Eisen in kleinkörniger Form reduziert wird, darauf das metallische Eisen von den Verunreinigungen auf magnetischem Wege trennt und für sich weiterverarbeitet.