DE2727559A1 - Verfahren zur erniedrigung des schwefelgehaltes von vanadium-kohlenstoffmaterialien, die als zusaetze zu stahl verwendet werden - Google Patents
Verfahren zur erniedrigung des schwefelgehaltes von vanadium-kohlenstoffmaterialien, die als zusaetze zu stahl verwendet werdenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erniedrigung des Schwefelgchaltes in Materialien, die Vanadium und
Kohlenstoff enthalten und durch Vakuuraofenbehandlung einer Mischung von Vanadiumoxid und Kohlenstoff hergestellt werden.
Vanadium-Kohlenstoffmaterialien des oben erwähnten Typs weiden
durch Hochteroperatur-Vakuumofenbehandlung von Vanadiumoxid
und Kohlenstoff hergestellt; siehe z.B. US-Patent 3 33'+ 992, das hier zitierenderweise übernommen wird.
Die Vanadium-Kohlenstoffmaterialien, die in dem oben erwähnten
Patent offenbart werden, werden nach einem Verfahren hergestellt, das folgende Verlahrensschritte umfaßt: Mischen des
VpOc und des Kohlenstoffs, Kompaktieren der Mischung zu
Briketts und Vakuumofenbehandlung der Mischung bei erhöhten Temperaturen, z.B. 12000C bis 14000C bei einem Druck von weniger
als ungefähr 300 Mikron, wobei ein Produkt entsteht, das im wesentlichen aus gebundenem Vanadium und Kohlenstoff besteht.
Dieses Material v/ird häufig als Vanadiumquelle geschmolzenem
Stahl zugesetzt. Es wurde gefunden, daß der Schwefelgehalt eines derartigen Vanadium-Kohlenstoffproduktes
größenordnungsmäßig ungefähr 1/3 des Schwefelgehaltes der Ausgangsmischung von VpO,- und Kohlenstoff enthält, wobei der
Schwefelgehalt der Ausgangsmischung im wesentlichen auf den Schwefelgehalt der Kohlenstoff quelle zurückzuführen ist', d.h.
auf Kohle, Ruß und dergleichen.
Da es unerwünscht ist, Schwefelverunreinigungen dem Stahl zuzufügen, ist es wichtig, den Schwefelgehalt von Vanadium-Kohlenstoff
materialien, wie oben beschrieben, zu erniedrigen, insbesondere v/enn Kohlenstoffmaterialien mit einem niedrigen
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Schwefelgehalt nicht leicht erhältlich sind.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur Erniedrigung des Schwefelgehaltes von Vanadium-Kohlenstoffmaterialien zu entwickeln, die durch Vakuumofenbehandlung einer
Mischung von Vanadiumoxid und Kohlenstoff hergestellt werden.
Andere Ziele ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß einer Mischung von Vanadiumoxid und Kohlenstoff, welche Schwefel als
Verunreinigung enthält, ein kleiner Teil wenigstens eines Materials aus der Gruppe Silicium, Siliciumdioxid (silica) und
zugesetzt wird
Zinn/; hierauf wird die Mischung einer Vakuumofenbehandlung unterzogen, wobei ein Material entsteht, das im wesentlichen aus gebundenem Vanadium und Kohlenstoff besteht, d.h. wenigstens ungefähr 80 Gew.-%,und dessen Schwefelgehalt wesentlich niedriger ist als der der Ausgangsmischung.
Zinn/; hierauf wird die Mischung einer Vakuumofenbehandlung unterzogen, wobei ein Material entsteht, das im wesentlichen aus gebundenem Vanadium und Kohlenstoff besteht, d.h. wenigstens ungefähr 80 Gew.-%,und dessen Schwefelgehalt wesentlich niedriger ist als der der Ausgangsmischung.
Bei der praktischen Durchführung einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung von feinverteiltem
V2O, und Kohlenstoff hergestellt und wenigstens eines
der feinverteilten Materialien aus der Gruppe Silicium, .Siliciumdioxid
und Zinn wird der Mischung zugesetzt. Die Menge des als Zuschlagstoff ausgewählten Materials beträgt das ungefähr
1- bis 5-fache des Gewichts des Schwefels in der Kohlenstoffkomponente
der Mischung. Die Mischung wird dann brikettiert und einer Temperatur im Bereich von 12000C bis 14000C in einem
Vakuumofen ausgesetzt, indem die Mischungsbestandteile mitein-
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ander zur Reaktion gebracht werden, wobei die Reaktion bei einem Druck weniger als ungefähr 300 Mikron vollständig abläuft.
Die Reaktionszeit reicht aus, daß sich der Kohlenstoff und VgO, miteinander verbinden und ein Produkt bilden, von dem
wenigstens 80 Gew.-% in Form von gebundenem Kohlenstoff und Vanadium vorliegen. Der Schwefelgehalt des so hergestellten
Materials ist weniger als ungefähr 0,05 Gew.-%.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung.
Die Maschengrößen in den Beispielen entsprechen den U.S.-Siebreihen.
Eeispiel I (895)
Es wurde eine Mischung hergestellt, die 1000 Pfund VpO, der
Größe 2 μ enthielt, 335 Pfund Petroleumkoks mit 0,65 % Schwefel
der Größe 2 u, 20 Pfund des Mogul-Binders und 23 % Wasser, bezogen auf das Trockengewicht. Briketts der Größe 4,37 cm χ
3,12 cm χ 2,5 cm wurden aus der Mischung dadurch hergestellt,
daß sie in einer K-G-Walzenbrikettpresse hergestellt wurden
und bei 1070C (225°F) getrocknet wurden. Die resultierenden
Briketts (3 Pfund) wurden in einen Vakuumofen gebracht, dessen innere Arbeitsdimensionen 17,5 cm χ 30 cm χ 100 cm betrugen.
Der Druck in dem Ofen wurde auf 175 Mikron reduziert und der Ofen wurde auf 14000C erhitzt. Infolge der Entwicklung von
CO stieg der Druck auf ungefähr 1600 Mikron. Nach ungefähr
8 Stunden bei 14000C fiel der Druck auf 100 Mikron und der
Inhalt des Ofens wurde dann auf Zimmertemperatur abgekühlt, und zwar in einer Argonatmosphäre. Die Analyse der Briketts
ergab 8,49 % gebundenen Kohlenstoff und 0,18 % Schwefel.
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Beispiel II (902)
Es wurde im wesentlichen nach Beispiel I verfahren, mit der Ausnahme allerdings, daß die Mischung 1,7 % Silicium der Größe
200 MxD enthielt. Die entstandenen Briketts enthielten
7,94 % gebundenen Kohlenstoff und 0,013 % Schwefel.
Beispiel III (903)
Es wurde im wesentlichen nach Beispiel I verfahren, mit der Ausnahme allerdings, daß die Mischung 0,5 % Zinn der Größe
100 M χ D enthielt. Die entstandenen Briketts enthielten 7,44 % gebundenen Kohlenstoff und 0,042 % Schwefel.
Beispiel IV (905)
Es wurde im wesentlichen nach Beispiel I verfahren, mit der Ausnahme allerdings, daß die Mischung 3, 6 % SiO2 der Größe
200 MxD enthielt. Die entstandenen Briketts enthielten
9,34 % gebundenen Kohlenstoff und 0,012 % Schwefel.
Vanadium-Kohlenstoffmaterialien für die Verwendung als Zusätze zu Stahl wurden durch eine Vakuumofenbehandlung einer Mischung
von Vanadiumoxid und Kohlenstoff hergestellt. Um den Schwefelgehalt derartiger Materialien, der im wesentlichen von dem
Schwefelgehalt des Kohlenstoffs in der Mischung herrührt, zu erniedrigen, wurde eine relativ kleine Menge von Silicium,
Siliciumdioxid oder Zinn der Mischung vor der Vakuumofenbehandlung zugesetzt.
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Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Vanadium und Kohlenstoff
enthaltenden Materials durch Vakuumofenbehandlung einer
Mischung von Vanadiumoxid und Kohlenstoff zur Erniedrigung des Schwefelgehaltes dieses Materials, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung wenigstens ein Material aus der Gruppe
Silicium, Siliciumdioxid und Zinn zugesetzt wird.
enthaltenden Materials durch Vakuumofenbehandlung einer
Mischung von Vanadiumoxid und Kohlenstoff zur Erniedrigung des Schwefelgehaltes dieses Materials, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung wenigstens ein Material aus der Gruppe
Silicium, Siliciumdioxid und Zinn zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Menge des als Zuschlag gewählten Materials gewichtsmäßig
das 1- bis 5-fache der Menge des Schwefels in der Mischung von Vanadiumoxid und Kohlenstoff ist.
das 1- bis 5-fache der Menge des Schwefels in der Mischung von Vanadiumoxid und Kohlenstoff ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte Material Silicium ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte Material Siliciumdioxid ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte Material Zinn ist.
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