DE302282C

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Publication number: DE302282C
Application number: DENDAT302282D
Authority: DE

Description

DEUTSCHES REICH

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

— JVl 302282 — KLASSE 18«. GRUPPE

J. J. LOKE und W. A. LOKE im HAAG, Holland.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur unmittelbaren Gewinnung von raffiniertem Eisen bzw. Stahl aus Titaneisenerzen.

Es ist eine bekannte Tatsache, daß bis jetzt in der Eisen- und Stahlfabrikation Titaneisen-' erze im allgemeinen, namentlich solche in der Form von Sand, oder solche, welche einen hohen Gehalt an Titansäure besitzen (z. B. mehr als 5 Prozent), zur Herstellung von Eisen auf die bekannte Weise, z. B. im Hochofen als ungeeignet erachtet wurden.

Bei der Bearbeitung in elektrischen Öfen ist jedoch Titaneisensand im allgemeinen, selbst solcher mit hohem Gehalt an Titansäure

(z. B. 16 Prozent oder mehr) ein sehr brauchbares Material für die Herstellung von Eisen , und Stahl, weil die Form von Sand günstig ist, um durch mechanische Trennung reines Erz zu bekommen, und das Titan oder die Titanverbindungen, welche bei der Reduktion des Erzes entstehen, eine raffinierende Wirkung auf das Eisen haben.

Ein nicht gewünschter Umstand bei dem Reduktionsprozeß im elektrischen Ofen ist aber, daß,, sobald die Reduktion der geschmolzenen Masse anfängt, die Kohle, welche dem Erze beigemengt wurde, auf der schweren Titansäureschlacke schwimmt, welche das geschmolzene Titaneisenerz vollkommen über- deckt. Ein Mittel, um diese Schwierigkeit zu vermeiden, wird in der britischen Patentschrift 24590/1908 von Prof. Dr. Borchers beschrieben. ^

In derselben Patentschrift ist auch angegeben, daß erst die Eisenoxyde reduzieret werden und nachher bei höherer Temperatur über 2000⁰ C die Titansäure.

Es ist weiter klar, daß die Reduktion voti Erzen im allgemeinen beschleunigt wird, indem die reduzierende Substanz oder Sub- stanzen mit den Erzen, namentlich in dem Augenblicke, daß diese sich im für die Reduktion geeignetsten Zustande befinden (d. h, wenn, sie nicht bloß geschmolzen, sondern dünnflüssig· sind), andauernd in Berührung ist oder sind.

Es ist bekannt, daß Erze im allgemeinen reduziert werden können, indem man sie schmilzt und dann reduzierende Gase durch die geschmolzene Masse bläst. Ein derartiger Reduzierprozeß ist jedoch bei der Eisen- und Stahlfabrikation nicht praktisch und kommerziell anwendbar, weil durch die Verunreinigungen der Eisenerze nicht, direkt ein Produkt von genügend hohem Wert erhalten werden kann.

Es stellte sich jedoch heraus, daß das Durchblasen von reduzierenden Gasen durch geschmolzene Erze wohl mit Vorteil angewendet werden konnte bei Titaneisenerzen von

großer Reinheit, weil liian dann durch geeignete Wahl der Temperaturen die bekannte raffinierende Wirkung von Titan und Titanverbindungen anwenden kann, um direki raffinierte Produkte von hohem Wert zu erhalten.

Zahlreiche Versuche, um aus Titaneisensand, einem vulkanischen Produkt von Java und anderen Orten, Eisen und Stahl zu fabrizieren, haben das Folgende gelehrt:

Der Titaneisensand kann zur Erzielung eines reinen Titaneisenerzes mit etwa 94 Prozent Titaneisenoxyd, mehr als 57 Prozent Eisen und 9,6 Prozent Titan leicht mechanisch

¹S geschieden werden.

Das reine Erz braucht mit Kohle oder mit anderen Zuschlägen nicht gemischt zu werden, sondern wird einfach in beliebiger Weise einer so hohen Temperatur ausgesetzt, daß es nicht nur schmilzt, sondern daß eine dünnflüssige Masse erhalten und beibehalten wird. In diesem flüssigen Zustande wird die Reduktion ausgeführt, indem man reduzierende Gase durch, über oder in die geschmolzene Masse bläst in gleicher Weise, wie in dem Bessemerkonventer Luft in Eisen geblasen wird.

Sobald die Reduktion der Titaneisenoxyde anfängt, bildet sich Titaneisen, in welchem das Titan, wie bekannt, eine raffinierende Wirkung auf das produzierte Eisen bzw. den Stahl hat, so daß ein erstes raffiniertes Produkt mit außergewöhnlichen Eigenschaften erzeugt wird. Auf der geschmolzenen Masse entsteht dann eine titansaure Schlacke, welche jeden Kontakt mit Luft, also auch die Rückoxydation von reduzierten Eisenoxyden verhindert.

Bei einer Temperatur über 2000° C beginnt jedoch auch die Reduktion der Titansäure-» schlacke, welche Reduktion wohl an der Unterseite der Schlacke konstant sein kann, jedoch nicht an der Oberseite, weil die Reduktion durch Berührung mit der Außenluft gestört wird und dabei Verbindungen mit Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff usw. entstehen.

Das bei der Reduktion an der Unterseite der Schlacke gebildete Titan, welches in Berührung isjt mit. dem geschmolzenen Eisen bzw. Stahl, verursacht weiter eine vollständige Raffination dieser Metalle.

Als Beispiel der Anwendung dieses Verfahrens mag als Ausgangsmaterial der genannte Titaneisensand gewählt werden, weleher aus etwa 94 Prozent Titaneisenoxyden besteht,

Dieser wird in einem elektrischen Ofen geschmolzen, was bei einer Temperatur von wenigstens i6oo° C leicht und schnell geschellen kann. Sobald die geschmolzene Masse dünnflüssig ist, findet die Reduktion durch reduzierende Gase statt, indem man z. B. Kohlenoxyd oder Wassergas durch, über oder in die flüssige Masse bläst.

Bei dieser Reduktion von Titaneisenoxyden wird also Titaneisen erzeugt, wovon das Titan auf das produzierte Eisen bzw. den Stahl eine raffinierende Wirkung ausübt.

Zu gleicher Zeit wird die Temperatur in der geschmolzenen Masse erhöht bis über 2000⁰ C, wobei die Reduktion der Titansäure -schlacke an der unteren Seite stattfindet.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur unmittelbaren Erzeugung von raffiniertem Eisen bzw. raffiniertem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß Titaneisenerze von großer Reinheit geschmolzen und darauf reduzierende Gase durch, über oder in die flüssige Masse geblasen werden bei einer derartig hohen Temperatur, daß sowohl bei der Reduktion der Titaneisenoxyde als auch derjenigen der Titansäureschlacke das erzeugte Eisen bzw. der entstandene Stahl durch die Wirkung des Titans raffiniert wird.