DE288644C

DE288644C -

Info

Publication number: DE288644C
Application number: DENDAT288644D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

in AACHEN.

reduzierendes Schmelzen.

Das bisherige Verfahren der Herstellung von Ferronickel und Nickelstahl bestand darin, dem fertigen Eisen oder Stahl Nickel in metallischer Form (Reinnickel oder reichen Ferronickel) beizulegieren. Dieser Weg ist sicher, aber teuer, besonders zu Zeiten, wo der Beschaffung von Reinnickel und reichen Nickel erzen Schwierigkeiten entgegenstehen.

Es wurde nun gefunden, daß die Verwendung von metallischem Nickel für den angegebenen Zweck nicht erforderlich ist. Natürlich soll die vom chemisch-metallurgischen Standpunkt aus altbekannte Tatsache, daß man Metallegierungen nicht nur aus fertigen Metallen, sondern auch durch reduzierendes Verschmelzen der Metalloxyde herstellen kann, hier nicht als Erfindung beansprucht werden.

Unbekannt war aber bisher, daß man auch

aus unreinem, insbesondere durch große Mengen Eisenoxyd verunreinigtem Nickeloxyd durch einmaliges Schmelzen ein an Nickel hinreichend reiches Ferronickel, und durch Vereinigung dieser Arbeit mit der Fabrikation von Stahl aus Roheisen einen Nickelstahl mit den üblichen Mengen Nickel erschmelzen kann. Das will sagen, daß man mit totgeröstetem Nickelrohstein, mit totgerösteter Nickelspeise, mit den als Hammerschlag, Glühspan, Walzsinter bezeichneten Abfällen vom Schmieden und Walzen des Nickelstahls ebensoviel, wenn nicht mehr erreichen kann, als mit dem kostspieligeren metallischen Nickel.

Je nachdem das nickelreichere Ferronickel oder der nickelärmere Nickelstahl hergestellt werden soll, erfährt die in beiden Fällen grundsätzlich gleiche Arbeitsweise kleine Änderungen der Einzelheiten wie folgende Beispiele zeigen mögen:

Beispiel 1.
Herstellung von Ferronickel.

Rohstoffe: gerösteter Nickelrohstein, geröstete Nickelspeise oder Walzsinter mit 3 bis 10 Prozent Ni, bestehend aus Oxyden des Nickels und des Eisens.

Der Rohstoff wird mit einer für die Reduktion des darin enthaltenen Nickeloxydes ausreichenden, für das daneben vorhandene Eisenoxyd unzureichenden Menge Kohlenstoff in Form von Koks, Holzkohle u. dgl. in einem metallurgischen oder elektrometallurgischen · Schmelzofen, welcher mit möglichst wärmebeständiger basischer Auskleidung (Kalk, Magnesia, gebranntem Dolomit u. dgl.) versehen ist, verschmolzen.

Diese Auskleidung wird bei allen hier anwendbaren Heizmethoden (Gas-, Ölfeuerung,

Elektrizität) teilweise mit verschmolzen und verschlackt. Bei kleineren öfen genügt die abschmelzende Auskleidung, bei größeren wird man noch etwas Kalk der Schmelze zuschlagen, um ihr das Maß von basischer Beschaffenheit zu geben, welches für den Erfolg des Verfahrens wesentlich ist. Denn nur bei basischer Beschaffenheit der Schmelze wird aus ihr das Nickel so schnell und so vollständig

ίο reduziert, daß man keine Verschlackungsverluste erleidet, wenn man das Verhältnis zwischen Reduktionskohle und Rohstoff so hält, daß ein nicht über 20 Prozent Nickel enthaltendes Ferronickel entsteht. Wählt man den Kohlezusatz geringer, so wird zwar auch vorwiegend Nickel und in zweiter Linie Eisen ^; reduziert und ein an Nickel reicheres Ferronickel erhalten, aber ein Teil des Nickels bleibt in der Schlacke.

Beispiel 2.

Herstellung von Nickelstahl.

Rohstoffe wie bei Beispiel 1.

Das für die Stahlfabrikation erforderliche Roheisen wird am zweckmäßigsten in einem elektrischen Ofen oder in einem Regenerativ-Flammofen (Siemens-Martin) mit basischer Auskleidung eingeschmolzen, sofern es nicht schon flüssig in einen dieser öfen eingebracht wurde. Während man nun für die gewöhnliche Stahlfabrikation nach Siemens-Martin eisenoxydhaltige Zuschläge gibt, setzt man in dem vorliegenden Falle gerösteten Nickelstein, geröstete Nickelspeise oder Walzsinter zu. Derselbe erfüllt nun den doppelten Zweck: er dient als Frischmittel, indem er den nötigen Sauerstoff liefert, zur Oxydation des im Roheisen enthaltenen Kohlenstoffs und Siliciums, und er dient zur Zuführung von Nickel, dessen Oxyd bei basischer Reaktion der Schmelze noch vor den Oxyden des Eisens seinen Sauerstoff verliert. Für jeden Gewichtsteil des in dem Roheisen enthaltenen Kohlenstoffes oder Siliciums werden 4 bis 5 Gewichtsteile Nickel aus den oxydischen Zuschlägen reduziert und in das Stahlbad eingeführt.

Aus diesen beiden Beispielen geht hervor, daß beim Verschmelzen der erwähnten nickelarmen oxydischen Rohstoffe bei basischen Zuschlägen mit unzureichenden Mengen freien Kohlenstoffes leicht ein Ferronickel von annähernd 20 Prozent Ni, mit kohlenstoff- und siliciumhaltigem Roheisen leicht ein Nickelstahl zu erzielen ist. Gegenüber der Verwen- dung von reinem metallischen Nickel für die Ferronickel- und Nickelstahlfabrikation liegt in dem neuen Verfahren ein erheblicher technischer und wirtschaftlicher Vorteil.

Schließlich sei noch, wenn es auch selbstverständlich ist, erwähnt, daß nach der in Beispiel 2 dargelegten Arbeitsweise auch unreines Ferronickel, welches noch zuviel Kohlenstoff und Silicium enthält oder zu arm an Nickel ist, durch die genannten oxydischen nickelhaltigen Zuschläge gereinigt und angereichert werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Eisen-Nickellegierungen unmittelbar aus Rohstoffen, welche wie gerösteter Nickelstein, geröstete Nickelspeise, Hammerschlag und Walzsinter von der Nickelstahlverarbeitung vorwiegend aus Oxyden des Eisens und geringeren Mengen Nickeloxyden bestehen, durch ein reduzierendes Schmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von Ferronickel die Nickel- und Eisenoxyd enthaltenden Rohstoffe unter Zuführung von basischen Stoffen, beispielsweise Kalk, Magnesia, gebranntem Dolomit, mit der für die Reduktion des Nickeloxydes ausreichenden, für das neben dem Nickeloxyde vorhandene Eisenoxyd aber unzureichenden Menge Kohlenstoff verschmolzen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Darstellung von Nickelstahl dem auf Stahl zu verfrischendeUj Kohlenstoff und Silicium enthaltenden Eisenbade in einem basisch ausgekleideten Schmelzofen von den genannten, Nickel- und Eisenoxyde enthaltenden Rohstoffen diejenige Menge zugeschlagen wird, welche das in den Stahl einzuführende Gewicht Nickel in Form von Nickeloxyd (NiO) enthält, wobei auch in diesem Falle für eine basische Schlacke zu sorgen ist.