DE3431854C1

DE3431854C1 - Verfahren zur Herstellung von Ferrochrom

Info

Publication number: DE3431854C1
Application number: DE19843431854
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing.(grad.) 4330 Mülheim Janßen; Dietrich Dr.-Ing. 4030 Ratingen Radke
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1984-08-30
Filing date: 1984-08-30
Publication date: 1986-01-09

Description

Die erfindungsgemäße zweistufige Vorreduktion wird in der Weise durchgeführt, daß die in einen Drehrohrofen geförderten vorgewärmten Rohstoffe und die Kohle zunächst auf eine Temperatur von 1100 bis 12500C erhitzt werden und bei dieser Temperatur ca 45 Minuten in der ersten Ofenzone verweilen, wo die erste Vorreduktionsstufe abläuft, in der die Eisenoxide selektiv und weitgehend reduziert werden. Das Gemisch wandert dann unter weiterer Wärmezufuhr in eine
zweite Ofenzone, in der es bei 1400 bis 1480"C ca. 45 Minuten gehalten wird, wobei sich die Metalltröpfchen vergrößern. In der dritten Ofenzone des Drehrohrofens wird dann zur Durchführung der Verfahrensstufe a) vorzugsweise eine Temperatur von 1510 bis 15600C aufrechterhalten. Das Reduktionsgut wird in der dritten Ofenzone bei diesen Bedingungen etwa 60 Minuten gehalten und nimmt dabei einen teigartigen Zustand an, in dem es vermehrt zur Bildung größerer Metalltröpfchen und zur Agglomeration mehrerer Teilchen des Reduktionsgutes kommt. Allerdings tritt im Drehrohrofen noch keine Trennung der metallischen Phase und der Gangart ein, und der teigige Zustand des Reduktionsgutes führt auch nicht zu Anbackungen im Drehrohrofen.
Im Reaktionsprodukt, das den Drehrohrofen nach der erfindungsgemäßen Behandlung verläßt, liegt das Ferrochrom in Form grober, unregelmäßig geformter Partikel vor.
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Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Ferrochrom mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,02 bis 100/o aus eisenhaltigen Chromerzen durch Erhitzen eines Gemisches, das aus Chromerzen, festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffen und Schlackebildnern besteht, in einem Drehofen und anschließendes Erschmelzen des Ferrochroms aus dem Reaktionsprodukt, das dem Drehofen vor dem Erschmelzen entnommen und abgekühlt wird, wobei a) das Gemisch aus Chromerz, Kohle und Schlakkebildnern, bei dem ein Erz-Kohle-Verhältnis von 1:0,4 bis 1:2 eingestellt und die Schlackebildner CaO und/oder MgO sowie Al2O3 und/ oder SiO2 in einer solchen Menge zugegeben werden, daß in der Schlacke ein (CaO + MgO)/(AI203 + SiO2)-Verhältnis von 1:1,4 bis 1:10 vorliegt und das Al203/SiO2-Verhältnis 1:0,5 bis 1:5 beträgt, im Drehofen für eine Zeit von 20 bis 240 Minuten in einer CO-haltigen Atmosphäre auf Temperaturen von 1480 bis 15800C erhitzt wird, b) das dem Drehofen entnommene Reaktionsprodukt bis zu einem Teilchendurchmesser von weniger als 25 mm zerkleinert wird, c) das zerkleinerte Reaktionsprodukt durch Dichtetrennung und/oder Magnetscheidung in eine in den Drehofen zurückzuführende kohlehaltige Fraktion, mindestens eine metallhaltige schlackenreiche Fraktion und eine in einen Schmelzofen zu fördernde Legierungsfraktion getrennt wird und d) das Erschmelzen der Legierungsfraktion in einem Schmelzofen bei Temperaturen von 1600 bis 1700"C durchgeführt wird, nach Patent 3347686 dadurch gekennz e i c h n e t, daß das Gemisch aus Chromerz, Kohle und Schlackebildnern vor der Durchführung der Verfahrensstufe a) im Drehofen in einer CO-haltigen Atmosphäre zunächst für eine Zeit von 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1100 bis 1250"C und dann für eine Zeit von 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1400 bis 14800 C erhitzt wird.

Die Erfindung betrifft ein in der nicht vorveröffentlichten DE-PS 3347686 beschriebenes Verfahren zur Herstellung von Ferrochrom mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,02 bis 10% aus eisenhaltigen Chromerzen durch Erhitzen eines Gemisches, das aus Chromerzen, festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffen und Schlackebildnern besteht, in einem Drehofen und anschließendes Erschmelzen des Ferrochroms aus dem Reaktionsprodukt, das dem Drehofen vor dem Erschmelzen entnommen und abgekühlt wird, wobei a) das Gemisch aus Chromerz, Kohle und Schlackebildnern, bei dem ein Erz-Kohle-Verhältnis von 1:0,4 bis 1:2 eingestellt und die Schlackebildner CaO und/oder MgO sowie Al203 und/oder SiO2 in einer solchen Menge zugegeben werden, daß in der Schlacke ein (CaO + MgO)/(Al2O3 + SiO2)-Verhält- nis von 1:1,4 bis 1:10 vorliegt und das A12O3/SiO2-Verhältnis 1: 0,5 bis 1:5 beträgt, im Drehofen für eine Zeit von 20 bis 240 Minuten in einer CO-haltigen Atmosphäre auf Temperaturen von 1480 bis 15800 C erhitzt wird, b) das dem Drehofen entnommene Reaktionsprodukt bis zu einem Teilchendurchmesser von weniger als 25 mm zerkleinert wird, c) das zerkleinerte Reaktionsprodukt durch Dichtetrennung und/oder Magnetscheidung in eine in den Drehofen zurückzuführende kohlehaltige Fraktion, mindestens eine metallhaltige schlackenreiche Fraktion und eine in einen Schmelzofen zu fördernde Legierungsfraktion getrennt wird und d) das Erschmelzen der Legierungsfraktion in einem Schmelzofen bei Temperaturen von 1600 bis 1700° C durchgeführt wird.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren in der Weise weiterzubilden, daß das Ferrochrom den Drehofen in Form möglichst grober Partikel verläßt und daß zur Durchführung der Reduktion gemäß Verfahrensstufe a) eine möglichst kurze Zeit benötigt wird.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gemisch aus Chromerz, Kohle und Schlackebildnern vor der Durchführung der Verfahrensstufe a) im Drehofen in einer CO-haltigen Atmosphäre zunächst für eine Zeit von 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1100 bis 12500C und dann für eine Zeit von 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1400 bis 1480"C erhitzt wird.

Da die Reduktion des Chromoxids erst bei Temperaturen über 1200"C in nennenswertem Umfang einsetzt, werden durch die erste Vorreduktionsstufe bei 1100 bis 12500C die im Chromerz enthaltenen Eisenoxide selektiv und weitgehend reduziert. Das dabei entstehende Eisen bildet bereits kleine Tröpfchen und nimmt Kohlenstoff und Silicium auf, das durch Reduktion eines Teils des im Gemisch enthaltenen SiO2 entsteht. Die in der ersten Vorreduktionsstufe gebildete metallische Phase enthält als Hauptbestandteil Eisen sowie bis zu 19% Silicium, wie die mit einer Mikrosonde durchgeführten Analysen zeigten. Mit der bei 1400 bis 1480"C durchgeführten zweiten Vorreduktionsstufe wird erreicht, daß sich die in der ersten Vorreduktionsstufe gebildeten Metalltröpfchen vergrößern und das bei 1400 bis 1480"C durch Reduktion gebildete Chrom aufnehmen. Die vor der eigentlichen Reduktionsstufe ablaufenden beiden Vorreduktionsstufen bewirken gemeinsam, daß die Bildung hochschmelzender Chromkarbide ausgeschlossen wird und daß das Ferrochrom im Reaktionsprodukt des Drehofens in Form- grober Partikel vorliegt, wodurch die anschließende Aufbereitung des Reaktionsprodukts vereinfacht wird. Außerdem läuft die Reduktion gemäß Verfahrensstufe a) in einer vergleichsweise kurzen Zeit mit einem hohen Reduktionsgrad (> 95%) ab, wenn die beiden Vorreduktionsstufen durchgeführt werden.