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Verfahren zur Herstellung von Mangan oder kohlenstoff- und siliziumarmen
Nanganlegierungen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren, aus Manganerzen, deren
hauptsächlicher Manganinhalt in Form von Sauerstoffmanganverbindunggen vorkommt,
in welchen der durchschnittliche Oxydationsgrad des Mangans höher ist, als der Formel
Mn 0 entspricht, beispielsweise aus Manganerzen, welche eines oder einige
der Mineralien Braunit, Hausmannit, Pyrolusit, Polianit, Psilomelan u. dgl. enthalten,
Mangan oder kohlenstoff- und siliziumarme Manganlegierunggen, besonders solche,
deren Phosphor- und Eisengehalte niedrig sind, darzustellen.
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Es ist bekannt, daß Mangan. oder kohlenstoffarme Manganlegierungen
in der Weise dargestellt werden können, daß Stoffe, welche Sauerstoffmanganverbindungen
enthalten, zusammen mit Silizium oder Legierungen, die Silizium enthalten, geschmolzen
oder in gescbmolzenem Zustand in Berührung mit Silizium oder siliziumhaltenden Legierungen
gebracht werden, und zwar vorzugsweise mit solchen Le 'gierungen, die mehr als io
Prozent Si enthalten, da erst bei einem derartigen Si-Gehalt der Kohlenstoffgehalt
der siliziumreichen Legierung als niedrig bezeichnet werden kann, wie beispielsweise
Siliziumeisen, Siliziummanganeisen, Siliziumalurniniummanganeisen u. a. m. Die Voraussetzung
dafür, daß diese Methode zur Darstellung von kohlenstoff- und siliziumarmen Manganlegierungen
anwendbar sein soll, ist, daß die Reduktion mit Silizium unter solchen Verhältnissen
vor sich gehen kann, daß dabei weder die reagierenden Stoffe noch die durch die
Reaktion sich bildenden Produkte Gelegenheit *finden, nennenswerte Quanten Kohlenstoff
aufzunehmen. Zur Erreichung dieses Resultates ist beispielsweise ein elektrischer
Ofen anwendbar, dessen Auskleidung keinen Kohlenstoff enthält und in welchem die
Wärmeerzeugung in einem zwischen zwei oder mehreren Elektrodenspitzen, die nicht
mit der Beschickung in Berührung kommen" frei brennenden Lichtbogen erfolgt (wie
beispielsweise ein sog. Rennerfeldofen). Die chemischen Reaktionen, die bei dem
in Rede stehenden! Prozeß stattfinden, lassen sich schematisch durch folgende Formel
ausdrücken: Mn"0 (2 d + i) + Si, =: (Mn 0) - (S'
02) d
+ Mn (a- i) - Si (c - d).
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Die Reaktion erfolgt nicht quantitativ, sondern hört auf, wenn das
Verhältnis zwischen dem Manganoxidulgehalt in der gebildeten Silikatschlacke einerseits
und dem Siliziumgehalt in der gebildeten Manganlegierung andererseits einen gewissen
Wert erreicht hat, der eine Funktion. des Siliziumgehalts in der letzteren Legierung
darstellt, und der um so höher ist, je niedriger der Siliziumgehalt der Legierung
ist.
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Damit der Siliziumgehalt der erhaltenen Legierung niedrig wird, ist
es daher erforderlich, daß der Manganoxidulgehalt der gebildeten Silikatschlacke
hoch ist. Es ist somit klar, daß der Siliziumverbrauch per Gewichtseinheit fertigreduziertes
Mangan um so
höher wird, je höheren. Oxydationsgrad- die
Sauerstoffmanganverbindung hat, welche red.uziert wird. -
Damit das in Rede
stehende Reduktionsverfahren mit dem kleinsten Verbrauch von Silizium und demnach
mit bester Ökonomie durchgeführt werden kann. ist es daher wüns-chenswert, daß der
Oxydationsgrad des Mangans des angewendeten Manganerzes nach Möglichkeit gesenkt
wird, bevor die Reduktion mit Silizium eingeleit ' et wird.
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Man könnte sich denken, daß, da - wie be-
kannt
- Sauerstoffmanganverbindungen von einem durchschnittlich höheren Oxydationsgrad
als Mn 0 sich mit Kohlenoxyd oder anderen reduzierenden Gasen zu Mn
0 reduzieren lassen, eine Vorreduktion des Erzes mit derartigen Gasen angewendet
werden könnte, Anderes als theoretisches Interesse kann indessen auf Grund der praktischen
Schwierigkeiten einen derartigen Prozeß im großen durchzuführen, dieser Ausweg kaum
erhalten.
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. Nach der Erfindung, wird das Problem so gelöst, daß Manganerz,
dessen Manganinhalt hauptsächlich aus Sauerstoffmanganverbindungen von einem durchschnittlichen
Oxydationsgrad, der über Mn 0 liegt, besteht, geschmolzen wird mit (außer
dem Quantum Reduktionskohle, das evtl. mit vom Erz beim Schmelzen evtl. abgegebenem
Kohlendioxyd und Wasser verbrannt werden kann und in jedem einzelnen Fall durch,
praktische Versuche ausprobiert werden muß) einer Quantität Reduktionskohle, die
ausreicht, uni den Sau#erstoff zu binden, den die Sauerstoffmanganverbindungen des
Erzes üb#er den Oxy-.dationsgrad MnO hinaus enthalteni. Es hat sich nämlich
- eigentümlicherweise - herausgestellt, daß keine nennenswerte Ausreduzierung
von, metallischem Mangan stattfindet, bevor praktisch genommen alles in dem, Erz
vorkommende Mangan auf den Oxydationsgrad reduziert ist, der der Formel Mn
0 entspricht.
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Die Vorteile, welche die vorliegende Erfin" dung gegenüber bekannten
Verfahren ähnlicher Art, nach welchen die Reduktion mit Kohlenoxyd anstatt gemäß
der Erfindung mit fester Kohle bewirkt wird, aufweist, sind folgende: i. Bei Reduktion
mit Kohlenoxyd läuft man immer die Gefahr, daß das Produkt mit Kohlenstoff verunreinigt
wird, der durch die wohlbekannte Reduktion :2 CO - CO, - C
freigemacht wird.
In einem Falle wie dem vorliegenden, wenn. man, danach strebt, eine kohlenstoffarme
Legieruiig herzustellen, .dürfte dieser Umstand das in der deutschen Patentschrift
3o2675 beschriebene Verfahren praktisch unv,,erwf-,r#tba-r wachen. :2. Abgesehen
von dem unter I genannten Nachteil, welchen man dadurch vermeiden könnte, daß die
Reaktion mit CO bei genügend hoher Temperatur erfolgt, setzt die Verwendung
von CO als Reduktionsmittel eine beträchtlich kompliziertere und infolgedessen
kostspieligere Anlage voraus, weil in solchem Falle dieselbe, außer dem Reduktionsofen
selbst, geeignete Vorrichtungen umfassen muß, um die Temperatur in dem Ofen hinreichend
hoch zu halten (sei es in der Weise, daß der Ofen von außen erhitzt wird, oder sei
es in der Weise, daß das für die Erziel,ung der Reduktion erforderliche Kohlenoxyd
vor dem Eintreten in dem Reaktionsofen hinreichend vorgewärmt ist), und außerdem
auch die Anlage Vorrichtungen für die Herstellung des Kohlenoxydes umfassen muß,
während nach dem vorliegend-en Verfahren nur ein einziger einfacher Ofen erforderlich
ist.
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3. Für das vorliegende Verfahren kann das unter allen Umständen
billigste Brennmaterial (z. B. Koksgrieß) verwendet werden, während für die praktische
Herstellung von Kohlenoxyd ein teueres Brennmaterial erforderlich ist.
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4. Nach dem vorliegenden Verfahren ist der Verbrauch von Reduktionskohle
per Gewichtseinheit wegreduzierten Sauerstoffes geringer als nach dem entgegengehaltenen
Verfahren, da die Herstellung von Kohlenoxyd inehr Kohle erfordert, als die Kohlenmenge
-beträgt, die in dem Kohlenoxyd vorhanden ist.
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5. Durch Reduktion mit Kohlenoxyd kann man, ohne daß der Prozeß
noch komplizierter wird, z. B. durch ein besonderes Separierungswerk, aus dem Manganerz
nichts von dem in dem Erze vorkommenden Eisen entfernen. Dieser Reduktionsprozeß
kann deshalb, ohne weiter kompliziert zu werden, nur mit eisenarmen und darum teuern
Manganerzen arbeiten, falls derselbe zum Herstellen. von Produkten mit hoher Mangankonzentration
verwendet werden soll.
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6. Weil P, 0, mittels CO nicht reduzibel ist,
kann der Phosphorgehalt des Erzes nach dem entgegengehaltenen Verfahren nicht durch
die Reduktion vermindert werden, was dagegen durch das vorliegende Verfahren praktisch
in jedem Umfange möglich ist.
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Durch das neue Verfahren wird ersichtlich ein für Reduktion mit Silizium
ideales Manganerz gewonnen.
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Gewöhnlich enthalten Manganerze der in Rede stehenden Art auch größere
oder kleinere Mengen von Metalloxyden, die leichter reduzibel mit Kohle sind als
Mn 0, beispielsweise Eisenoxyde. - Es ist, falls man in der kohlenstoff-
und siliziumarmen Manganlegierung den niedrigstm#gl#ichen Gehalt an solchen Metallen
haben
will, deren Sauerstoffverbindungen leichter reduzibel sind als Mn 0,- beispielsweise
Eisen, in derartigen Fällen zweckmäßig, die bei der Schmelzung zugeführte Menge
Reduktionskohle zu steigern, so daß die hauptsächliche Menge dieser Metalloxyde
zu Metall reduziert wird. Merkwürdigerweise gehen dabei keine nennenswerte Quanten
Mangan mit.
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Gewisse, im übrigen gute Manganerze der vorliegenden Art enthalten
recht belangreiche Mengen Phosphor. Wenn derartige Erze mit Kohle zu Metall reduziert
werden, erhält man, praktisch genommen, den ganzen Phosphorgehalt des Erzes im Metall.
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Wünscht man die kohlenstoff- und siliziumarme Manganlegierung nach
Möglichkeit phosphorfrei, so kann man durch äquivalente Steigerung des Kohlezusatzes
bei der Vorbehandlung des Manganerzes mit Reduktionskohle nach dem vorliegenden
Verfahren, ungeachtet, daß das Phosphorpentoxyd schwerer reduzibel ist als Mn
0, sonderbarerweise den Phosphor, praktisch gesprochen, total herausreduziert
erhalten, ohne daß nennenswerte Mengen Mangan reduziert werden, wenn nur Eisen in
hinreichenden Mengen, um so herausreduzierten Phosphor zu binden, gleichzeitig reduziert
wird. Sollte das Manganerz, das nach dem vorliegenden, Verfahren mit Reduktionskohle
behandelt wird, einen im Verhältnis zum Phosphorgehalt zu niedrigen E iseiigehalt
haben, so ist es d-aher zweckmäßig, beim Schmelzen des Manganerzes mit Reduktionskohle
eine angemessene Menge von Sauerstoffverbindungen von Eisen, beispielsweise Eisenerz,
zuzusetzen.
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Es ist nach obigem auch klar, daß Manganerze, die sich sonst, auf
Grund eines zu hoben Eisengehaltes oder zu hohen Phosphorgebaltes oder beider, zur
Darstellung von Manganlegierungen nicht eignen, durch das vorliegende Verfahren
in solche von ganz besonders erstklassiger Beschaffenheit verwandelt werden.
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Es ist auch klar, daß durch das vorliegende Verfahren für aluminothermische
Darstellung von Manganlegierungen geeignetes Rohmaterial erhalten wird.
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Nachdem so das vorliegende Verfahren, soweit es die Vorbereitung des
Manganerzees, um dasselbe geeignet zu machen, mit Silizium reduziert zu werden,
betrifft, erläutert worden ist, möge nunmehr auseinandergesetzt werden, wie die
Reduktion des Manganoxyds mit Si, lizium nach dem vorliegenden Verfahren ausgeführt
wird.
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Es ist vorgeschlagen worden, an der Oberfläche eines auf geeignete
Temperatur erhitzten geschmolzenen Bades von Silizium, beispielsweise in Form von
Siliziummangan 1 oder hochprozentigem Siliziumeisen, die Stoffe
1 zuzuführen, welche die Sauerstoffmanganverbindungen (die Manganerze) enthalten.
Da hierbei die Reaktion zwisehen dem Silizium der siliziumreichen Legierung und
den Sauerstoffmanganverbindungen des Manganerzes nur in der Berührungsfläche zwischen
der siliziumreichen Legierung und dem Manganerz vor sich gehen kann, ist es klar,
daß die Reaktion verhältnismäßig langsam erfolgen muß, und daß die Geschwindigkeit
derselben in demselben Maße abnehmen muß, als die Siliziumkonzentration in der Legierung
bzw. die Mangankonzentration im Erz abnimmt. Nach dem vorliegenden Verfahren wird
das Zusammenführen der Stoffe, die reagieren sollen, in der Weise zuwege gebracht,
da.G das Silizium, beispielsweise in Form von Siliziummangan oder hochprozentigem
Siliziumeisen, an der Oberfläche eines geschmolzenen Bades von mit Reduktionskohle
vorbehandeltem Erz in feinverteilter Form allmählich zugeführt wird.
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jedes kleine Körnchen des Siliziums b#zw. der siliziumreichen Legierung
wird dann gleichzeitig, damit die Reaktion zwischen Silizium und Manganoxydul beginnt,
in ein Tröpfchen von Siliziummanganlegierung verwandelt, welche in dem, Maße, als
ihr spezifisches Gewicht nicht zuvor groß genug ist, nachdem dasselbe durch Siliziumabgabe
und Manganaufnahine allmählich höher gi,#-#vorden ist als das des geschmolzenen
Manganerzes, durch letzteres herabsinkt. Die Berührungsfläche zwischen den Siliziurnmangantropfen
und dem geschmolzenen Manganerz istja verhältnismäßig groß, und, falls die Manganoxydulkonzentration
in dem geschrholzenen Erz hinreichend hoch ist und der Weg, den die Siliziummangantropfen
durch das geschmolzene Erz zurückzulegen haben, hinreichend lang ist, wird während
der Fallbewegung des Tropfens, praktisch genommen, alles Silizium oxydiert werden,
so daß, falls die Bedingungen derart sind, daß weder die reagierenden Stoffe noch
#die Reaktionsprodukte Gelegenheit finden, während des Prozesses nennenswerte Mengen
Kohlenstoff aufzunehmen, Mangan oder eine kohlenstoff- und siliziumarme Manganlegierung
sich unter der geschmolzenen Manganerzdecke ansammelt.
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Durch die Reaktion der Metalltropfen mit dem geschmolzenen Mangan-erz
wird dasselbe mehr und mehr arm an Manganoxydul und wird auf Siliziumdioxyd angereichert,
so daß schließlich die Manganoxydulkonzentration darin anfängt, sich der Grenze
zu nähern, wo Silizium nicht mehr in befriedigender Menge oxydiert wird. Die Zufuhr
von Silizium muß dann abgebrochen und der Ofen geleert werden, worauf ein neues
Bad durch Schmelzen von mit Kohle vorreduziertem Manganerz
hergestellt
wird und die Zufuhr von Silizium von neuem begonnen werden kann.
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Da sich gezeigt hat, daß die Dicke des geschmolzenen Manganerzbades
nicht besonders roß zu sein braucht, kann das Verfahren auch in der Weise durchgeführt
werden, daß auf ein Manganerzbad von geringer Tiefe (das im allgemeinen im Ofen
zurückbleibt, wenn der Ofen abgezapft wird) eine Mischung von ungeschmolzenem
' vorreduziertem Manganerz, evtl. in fein verteiltem Zustande, und feinverteiltem
Silizium, beispielsweise inForm von Legierung, zugeführt wird, und zwar eine Mis,chun-
die #s-o,abgepaßt ist, daß die Mn 0-Konzentration des Erzbades durch die durch das
Schmelzen der Beschickung erfolgende alknähliche Zufuhr von Mn 0, trotz almählicher
Siliziumdioxvdaufnahme und Herausreduzieren von Mangan, konstant gehalten wird,
bis der Ofenraum gefüllt ist und entleert werden muß. Die letztere Ausführungsform
des Verfahrens gewährt den Vorteil, daß es hierbei leichter ist, das Siliziuni der
zugeführten Legierung vor Oxydation mit freiem Sauerstoff zu schützen und zu bewirken,
daß die kleinen für die Reduktion angewendeten Siliziumlegierungskörner sich nicht
zusainmenballen.
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Die eigentliche Ausführung des vorliegenden Verfahrens kann natürlich
in jedem beliebigen Ofen von geeigneter Konstruktion erfolgen, wird aber am einfachsten
in elektrischen Ofen von geeignetem Typ vorgenommen, und zwar entweder so,
daß man einen einzigen Ofen anwendet, in welchem zuerst ein geeignetes Quantum Manganerz
mit Kohle vorreduziert wird, worauf das Silizium, an der Oberfläche des so erhaltenen
Bades von geschmolzenem Erz zugeführt wird, oder so, daß das Manganerz in einem
Ofen mit Kohle vorreduziert und darauf in geschmolzenem Zustand abgezapft wird,
und zwar entweder direkt in einen anderen Ofen, um hier mit Silizium behandelt zu
werden, oder in geeignete Aufnahmevorrichtungen, wo man. es erstarren läßt, um es
in festem Zustand evtl. nach Vermahlung in den anderen Ofen überzuführen, wo die
Behandlung mit Silizium erfolgen soll.
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Eine dritte Kombination, darin bestehend, daß derselbe Ofen abwechselnd
zur Darstellung von vorreduziertem Manganerz, das man nach dem Abzapfen erstarren
läßt, und zur Reduktion, mit Hilfe von Silizium, von vorreduziertem Erz angewendet
wird, deckt sich n,atürlich im, Prinzip mit der letzten der obenerwähnten Ausführungsformen.
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Es versteht sich von selbst, daß, ganz gleich welche Ausführungsforrn
auch gewählt wird, die Auskleidung in dem Ofen, worin die Reduktion mit Silizium
erfolgt, keine nennenswerte Mengen Kohle enthalten darf. Bei de# Reaktion zwischen
dem vorreduzierten Manganerz und Silizium wird, wie erwähnt, eine manganoxydulhaltige
Silikatschlacke erhalten, deren Mangangehalt um so höher gehalten werden muß,
je niedriger man den Siliziumgehalt in der kohlenstoffarmen Manganlegierung
wünscht. Es hat sich indes,sen, gezeigt, daß es innerhalb gewisser Grenzen möglich
ist, in dieser Schlacke den Mangangehalt zu vermindern, falls man es so einrichtet,
daß die Schlacke andere Basen enthält. Beispiels-weise ist festgestellt worden,
daß zwei, Schlacken, von welchen die eine 70 Prozent Mn 0 und
30 Prozent Si 0" und die andere 35 Prozent Mni 0 und
30 Prozent Ca 0 nebst 35 Prozent Si 0, enthielt, in
dieser Hinsicht gleichwertig waren.
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Die Bedeutung hiervon liegt hauptsächlich darin, daß man per Gewichtseinheit
zur Reduktion verbrauchtes Silizium eine kleinere Menge Mangan in Form von Schlacke
erhält, wenn Kalk (oder andere Basen) bei der Reduktion mit Silizium, dem Prozeß
zugeführt werden, als wenn solche nicht zugeführt werden.
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Durch zweckmäßige Abpassung des Kalkzusatzes kann man in, dem speziellen
Fall, wo Siliziumtnanganlegierung als Reduktionsmittel angewendet wird, bewirken,
daß die als Nebenprodukt fallende Schlacke kein größeres Manganquantum enthält,
als ganz zur Darstellung des Quantums Siliziummangan ausgenutzt werden kann, mit
dem die Reduktion des vorreduzierten Manganerzes, erfolgt. Bei der Darstellung von
Siliziummanganlegierung aus derartiger Schlacke kann raan. im allgemeinen. mit einer
Manganausbeute rechnen, die go Prozent nicht unterschreitet. Hierdurch, wird der
Vorteil erzielt, daß das vorliegende Verfahren angewendet werden kann, ohne daß
dabei als Nebenprodukt Schlacke fällt, die zur Darstellung anderer Manganlegierungen
angewendet werden muß.
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Es hat sich bei Reduktion des vorreduzierten Manganerz'es mit Silizium
(wobei Kalk zugeführt wurde) gezeigt, daß, wenn der Kalk nicht hinreichend gebrannt
war, oder wenn er nach dem Brennen vor der Anwendung eine Zeitlang liegen geblieben
war, ein Teil des zugeführten Siliziums durch im Kalk vorhandene oxydierende Gase,
wie Kohlendioxyd und Wasser, oxydiert wird.
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Es hat sich als möglich, herausgestellt"diese Ungelegenheit zu vermeiden,
und zwar in der Weise, daß der Kalk (oder andere Basen) dem Manganerz schon gleichzeitig
bei der Vorreduktion desselben mit Kohlenstoff zugeführt wird. Merkwürdigerweise
hat sich nämlich gezeigt, daß eine Schlacke, die zu insgesamt über go Prozent aus
Mn 0 und Ca 0
besteht, vdrhältnismäßig leicht s;chinelzbar ist
und
gleichzeitig (im Gegensatz zu hochbasischeu Kalksilikatschlacken) beim Aufbewahren
nicht in Pulver zerfällt.
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Die leichte Schmelzbarkeit wird durch das Vorhandensein von Siliziumdioxyd
gesteigert, wovon der Gehalt jedoch unter keinen Umständen 15 Prozent zu übersteigen
braucht. Der Umstand, daß Basen bereits während des ersten Stadiums des vorliegenden
Verfahrens zugeführt werden können, bedingt auch den Vorteil, daß beispielsweise
Kalkstein anstatt Kalk angewendet werden kann, was von Bedeutung ist, wo die Verhältnisse
so liegen, daß die elektrische Energie billig ist und der zum Kalkbrennen nötige
Brennstoff viel Geld kostet.
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Zur Verdeutlichung des oben -Gesagten sollen nachstehend
- zwei Serien von chernischeu Formeln angeführt werden, die sich schematisch
an Erfahrungen anschließen, die bei der Darstellung von kohlenstoff- und siliziumarmem
Ferromangan unter Anwendung teils des vorliegenden Verfahrens, teils eines
f rüher bekannten Verfahrens gewonnen wurden. Der Vollständigkeit halber
sind auch die Formeln für die Reaktionen, welche stattfinden, wenn die als Nebenprodukt
gewonnene manganoxydulreiche Silikatschlacke zu Siliziummanganeisen verarbeitet
wird, angegeben.
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-A. Darstellung von kohlenstoff- und siliziumarmem Ferromangan
nach dem vorliegenden Verfahren.
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i. Die Vorreduktion des Manganerzes mit Kohle:
| 2 (12Mn,0,+Fe,0,+2Sio2)+2Si 0. + 16Ca0+3I - C |
| (Nianganerz mit etwa 6o Prozent Mn, #Quarz) (gebr. Kalki iReduL- |
| 5 Prozent Fe und 5,5 Prozent Si 02) tionskohle) |
| 47MnO - 16Ca0 - Fe0 - 6Si0,+Fe"MnC+
30C0 |
| (vorredtiziertes Mn-Erz mit A# Prozent Mno (Spiegeleisen
mit (Abgasei |
| und 1,2 Prozent f- e) 22 Prozent Mal |
2. Die Reduktion des mit Kohle, unter Kalkzusatz vorreduzierten Manganerzes mit
Silizium in Form von Siliziummanganeisen:
| 47MnO - 16Ca0 - Fe0 - 6Si0, +Sil4' Mn")
- Fe - C |
| (vorreduziertes Manganerz) (Siliziummanganlegierung mit |
| 25 Prozent Si, 7o Prozent Mn, |
| o,8 Prozent Q |
| 22MnO - 16Ca0 - igSi0,+Mn41 ' Fe2
' Si ' C |
| (Silikatschlacke mit 13 Prozent Mn) Werromangan mit
94 Prozent |
| Mn# i Prozent Si undo,5 Prozent Q |
3. Die Verwandlung der als Nebenprodukt gewonnenen manganreichen Silikatschlacke
in Siliziummanganlegierung:
| 22Mn0 - 16Ca0 - I9Si02+4S'02+ Fe0+50C |
| (manganreiche Silikatschlacke) (Quarz) (Eisenoxyd, (Redtik- |
| züi Quarz tions- |
| undReduk- kohle) |
| tionskohle |
| gehörig) |
| 2 MnO - 16 Ca0 - 9 Si01 + Sil4Mn20FeC
+ 49 CO |
| (Abfallschlacke mit 7 Prozent MD) (Siliziummangan- (Abgase; |
| legierung) |
B. Darstellung von kohlenstoff- und siliziamarmem Ferromangan nach einem bekannten,
älteren Verfahren.
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i. Reduktion des Manganerzes mit Silizium, in Form von Sili7iummanganlegierung.
| 2,88 (1?, Mn, 0, + Fe2 0, + 9, Si 02)
+ 1,89 014 ' I#l1121 - Fe - C) |
| (Mn-Erz mit etwa 6o Prozent Mn, (SiliziummanganlegieruN mit |
| 5 Prozent Fe, 5,5 Prozent Si 02) 25PrOzentSi,70Prozent
nund |
| a.8 Prozent Kohle) |
| 3o,96 Mn, Si 04 + Mn45 ' Fe7,65 ' C1,89
Sil,26 |
| (Silikatschlaclie mit #Ferromangan mit etwa 83 Prozent |
| 55 Prozent Mn) Mn, 0,8 Prozent C und i
Prozent Si) |
2. Verwandlung der als Nebenprodukt gewonnenen manganreichen Silikatschlaclze in
Siliziummanganlegierung.
| 3o, 96 Mn, Si 04 + 14,07 Si 02 + :z, 81
Fe 0 + 3: 57,6 C |
| (Silik-atseblacke mit (Quarz) (QuarzundReduk- (Reduk- |
| 55 Prozent Mn) tionskohle beglei- tions- |
| tendesEisenoxyd) kohle) |
| (1,89 + 0,92) Si14 Mn20 ' Fe - C + (154,79
CO + 5,72- Mn + 5,69 Si) |
| (Sili7itimmang.ineisen) (Abgase) |
Durch einen Vergleich' der oben angegebenen Formeln miteinander
kann konstatiert werden: a) daß bei dem vorliegenden. Verfahren etwa
52 Prozent
des Manganinhalts des dem Prozeß zugeführten Erzes in der kohlenstoffarmen Manganlegierung
vorgefunden werden, während bei dem älteren Verfahren nur etwas üb#er io Prozent
bei der Reduktion mit Silizium gewonnen werden;
b) daß per Gewichtseinheit
in Form von kohlenstoff,armer Manganlegierung gewonnenes Mangan der Verbrauch von
Reduktionssilizium im letzteren Falle etwa go Prozent höher als im ersteren Falle
ist; c) daß der Erzverbrauch per Gewichtseinheit in -Form von kohlenstoffarmer Manganlegierung
gewonnenes Mangan im letzteren Falle -etwa 44 Prozent höher ist als im ersteren
Falle;
d) daß der Mangangehalt in der gewonnenen. koblenstoffarmen Legierung
im ersteren Falle etwa io Prozent höher ist als im letzteren; e) daß der Kohlenstoffgehalt
im ersteren Falle kaum. mehr als halb so groß ist wie im letzteren Falle;
f) daß im letzteren Falle die als Nebenprodukt erhaltene manganreiche Silikatschlacke
ein so großes Quantum Mangan enthält, daß dasselbe nicht zur Darstellung des äquivalenten
Quantums Siliziummanganlegierung, mit dem die Reduktion erfolgt ist, ausgenutzt
#verden kann-, woraus folgt, daß, wenn das ältere Verfahren angewendet wird, die
Fabrikation, damit die Ökonomie die bestmögliche wird, mit der Darstellung von beispielsweise
gewöhnlichem kohlenstoffreichen Ferromangan oder Siliziummanganlegierungen konibiniert
werden muß, wobei zu bemerken ist, daß der Umstand, daß eine- Fabrikationsmethode,
urn sich zu rentieren, mit einer anderen Fabrikation, verknüpft sein muß, im allgemeinen
den Wert einer Methode verringert.