DE2717C - Verfahren zur direkten Darstellung von Eisen und Stahl durch Erhitzen von Eisenerzen mit Reduktionsmitteln und sonstigen Reagentien in Eisenblechbüchsen - Google Patents

Description

1877.

Klasse 18.

PHILIPP S. JUSTICE in LONDON.

Verfahren zur directen Darstellung von Eisen und Stahl durch Erhitzen von Eisenerzen mit Reductionsmitteln und sonstigen Reagentien in Eisenblechbüchsen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 23. November 1877 ab.

Die Erfindung besteht aus der verbesserten Form der Blechbüchsen, welche mit einer correcten Mengung gewisser Ingredienzen mit kohlenhaltigen Substanzen fünf bis sechs Stunden der Einwirkung der Wärme ausgesetzt werden, bis die Masse zur teigartigen Consistenz zusammengeschmolzen und eine kuchenförmige Gestalt angenommen hat, welcher Kuchen sogleich in einen offenen Stahlofen geworfen werden kann und so in Gufsstahl von vorzüglicher Qualität verwandelt wird.

Diese Kuchen können ebenfalls in erhitztem Zustande, so wie sie aus dem Ofen kommen, in ein Holzkohlenfeuer gelegt werden, wie solches zur Bearbeitung von Schmiedeisen-Abfällen angewendet wird, und nach ungefähr einer halben Stunde wieder entfernt werden.

Hierdurch erzielt man ein äufserst reines Eisen, welches, wenn die richtigen Verhältnisse der Erze und Mischung angewendet werden, dem besten schwedischen Eisen keineswegs nachsteht.

Bei der Herstellung von Stahl oder Halb stahl nach diesem directen Procefs wende ich eine gröfsere Quantität Kohlenstoff in den Büchsen an.

Ist die Erzeugung einer Luppe von gröfserer Schwere erforderlich, so stellt man zwei oder drei der zu Kuchen zusammengefallenen Büchsen aufeinander und erhält dann nach wenigen Minuten die Luppe von gewünschter Gröfse.

In den Fig. 1 bis 3 sind diese Blechbüchsen (Canisters) in drei Ansichten dargestellt.

Die Büchsen bestehen aus den beiden Eisenblechcylindern A und B, welche 400 bis 500 mm lang sind und so ineinander stecken, dafs die Cylinderaxe eine gemeinschaftliche ist. Das untere Ende von A ist nach innen, das von B nach aufsen umgebogen.

Der ringförmige Boden E pafst genau zwischen A und B und verbindet diese beiden Cylinder; die Wände von A und B sind durchlöchert.

Ein ringförmiger Deckel F ist so eingepafst, dafs er sich in dem zur Aufnahme von Erzen und ihren Zusätzen bestimmten Räume zwischen der Innenwand von A und der Aufsenwand von B bewegen kann.

Der lichte Durchmesser von A beträgt 350 bis 400 mm, der Durchmesser von B 150 bis 175 mm.

Der Inhalt, welchen die Büchsen aufnehmen können, beträgt 60 bis 75 kg Erze und Zusätze.

Die Erze werden zerkleinert, mit den erforderlichen Mengen von Flufsmitteln und Kohlenstoffen gemengt und in die soeben beschriebenen Büchsen gefüllt, welche dann in den Ofen zur Vollziehung des Schmelzprocesses gebracht werden.

Der Inhalt der Büchse schmilzt nach und nach zu einer teigförmigen Masse zusammen, die Büchsen erhalten allmälig eine kuchenförmige Gestalt, ohne dafs dieselben schmelzen.

Der Inhalt der Büchse wird hierdurch vor den nachtheiligen und oxydirenden Einflüssen der Flammen geschützt und der sonst beim Schmelzen von Eisenerzen vorkommende bedeutende Verlust an Eisen vollständig vermieden.

Durch die Anordnung von Büchsen mit ringförmigem Querschnitt geht die Hitze sowohl um den Aufsencylinder A, als auch durch den inneren Cylinder B; die Anordnung von Doppelcylindern ist daher für die Ausnutzung der Wärme überaus wichtig und zweckmäfsig.

Die Wände der Cylinder A und B sind durchlöchert, um den sich entwickelnden Gasen Gelegenheit zu ihrem freien Abzüge zu geben.

Der ringförmige Deckel F dient zum Schütze des Inhalts der Büchse gegen die Flammen und ist nicht fest eingepafst, damit sich derselbe mit dem Inhalt der Büchse bei dem Schmelzprocefs senken kann.

Die Büchsen können auch eine andere Form erhalten, ohne dafs meine Erfindung alterirt wird, doch habe ich gefunden, dafs runde Büchsen die besten und billigsten sind.

Wendet man einen Siemens'schen Ofen an, so bringt man zuerst eine Lage von Koks, Kohle, heifsem Sand oder Backsteinen von 120 bis 300 mm Höhe in den Ofen, und zwar so hoch, dafs sie mit dem unteren Thürrahmen gleichsteht.

Auf die Koks- oder Kohlenlage bringt man nun die gefüllten Blechbüchsen, welche man mit Koks oder Kohle umgiebt und bedeckt.

Vor der Füllung der Büchsen mufs ein möglichstes Zerkleinern bezw. Pulverisiren der Erze, sowie ferner der Flufs- und Reductions mittel stattgefunden haben, ebenso müssen auf mechanischem Wege die unreinen Bestandteile und Beimengungen entfernt werden.

Das Mengen der Erze und anderen Ingredienzen geschieht wie folgt:

Es wird Eisenerz, Kohle und die erforderlichen chemischen Beimengungen pulverisirt und innig gemischt und das so gemengte Pulver angefeuchtet, bis dasselbe ungefähr so breiartig wie Mörtel wird.

Die Büchsen werden mit dieser feuchten Mischung gefüllt und einen oder zwei Tage zum Trocknen beigesetzt, ehe sie in den Ofen kommen.

Man mengt ioo Gewichtstheile Erze mit 25 bis 33 Theilen Kohlenstoff und setzt je nach der Beschaffenheit des zu erzielenden Productes, Eisen oder Stahl, kleine Quantitäten Spiegeleisen, Eisenmangan, Gufseisenspäne oder -Brocken zu.

Je nach Beschaffenheit der Erze bezw. nach ihrer chemischen Zusammensetzung werden die zur Schlackenbildung geeigneten Ingredienzen zugesetzt.

Um den Schwefelgehalt der Erze zu beseitigen, wende ich Kochsalz (Chlornatrium) an.

Bei Erzen, welche reich an Kieselerde sind, setze ich Kalisalze in solcher Menge zu, um eine Verbindung der den Erzen beigemengten Kieselsäure mit dem Kali zu kieselsaurem Kali zu erzielen.

Dieses kieselsaure Kali bildet eine Glasur, welche bei Anwendung der oben beschriebenen Büchsen in denselben verbleibt, bei gewöhnlichen Schmelzofen indefs durch ihr Heruntertropfen die Oefen stark beschädigt.

Bei Magneteisenstein (von Lake Champlain) etc. wende ich eine Mischung von 16 kg Soda, 5 bis 6 kg Kalk, 5 bis 8 kg Kochsalz, 2 kg Thonerde, 3 bis 5 kg Manganoxyd an. Diese Ingredienzen werden in pulverisirtem Zustande zugesetzt.

Durch diese Zusätze sollen Schwefel und Phosphor entfernt werden.

Die Temperatur in den Oefen wird allmälig erhöht, bis der Schmelzprocefs vollendet ist.

Die Büchsen werden dann aus dem Ofen genommen und die zusammengeschmolzene Masse wird durch Zangen, Quetschen, Hämmern oder Walzen verdichtet, es wird ihr Form gegeben und die flüssigen Schlacken werden aus der Masse herausgedrückt.

Claims (2)

Patent - Ansprüche:

1. Das Zusammenschmelzen der pulverisirten, mit Flufs- und Reductionsmitteln gemengten Erze in Blechbüchsen von ringförmigem Querschnitt in beliebigen Oefen, zur directen Darstellung von Eisen und Stahl aus Eisenerzen.

2. Die Form der Büchsen, in welchen vermöge des ringförmigen Querschnittes eine gleichmäfsige Erwärmung von allen Seiten stattfindet und bei denen die Löcher in den Cylinderwandungen einEntweichen von Gasen gestatten.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.