DE451809C

DE451809C - Verfahren und Ofen zur Gewinnung von Metallen und Metallegierungen, insbesondere von Eisen bzw. Eisenlegierungen

Info

Publication number: DE451809C
Application number: DEC36725D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-02-26
Filing date: 1925-05-23
Publication date: 1927-11-01

Description

Verfahren und Ofen zur Gewinnung von metallen und Metallegierungen, insbesondere von Eisen bzw. Eisenlegierungen. Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von Metallen und Metallegierungen aus feinkörnigen Erzen, insbesondere aus Eisenerzen, die mit einem Reduktionsmittel vermischt in einem mehrfach elektrisch beheizten Schachtofen reduziert und geschmolzen werden.
Nach den bekannten Arbeitsweisen konnte das Ausscheiden von Metallen aus Erz-en, insbesondere die Gewinnung von Eisen bzw. Eisenlegierungen aus titanhaltigen Eisensanden, bisher nicht in wirtschaftlicher Weise durchgeführt werden, da einerseits Eisensande nicht im Hochofen behandelt werden konnten und andererseits das Schmelzen eines Eisensandhaufens in einem elektrischen Ofen bekannter Ausführung eine viel zu große Strommenge erforderte. Zur Vermeidung dieser Übelstände werden nun gemäß der vorliegenden Erfindung feinkörnige Erze, insbes2r#dere Eisensande, während des freien Falls durch den senkrechten Schacht der Einwirkung mehrerer elektrischer Flammenbögen ausgesetzt. Der zur Durchführung dieses Verfahrens erforderliche Ofen zeigt die besonderen Merkmale, daß der enge, lotrechte Schacht mit Graphit verkleidet und in verschiedenen Höhen mit gegenseitig versetzt angeordneten Elektrodenpaaren bzw. -gruppen ausgerüstet ist.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung des Ofens schematisch darge= stellt, und zwar zeigt Abb. i einen lotrechten Schnitt durch denselben und Abb.2 einen Querschnitt durch den Schacht in größerem Maßstabe, während Abb.3 einen Querschnitt durch den Schacht mit einer Elektrodengr uppe darstellt.
Nach den Abb. i und 2 besteht der Schachtofen aus einem Fülltrichter a für das feinkörnige Erz, z. B. also den Eisensand. Die Wände des Behälters sind einwärts nach einem Ausfluß b geneigt, der in den zur Reduktion dienenden Schacht c mündet, in welchem eine Vorrichtung beliebiger Art zum Regeln des Durchflusses vorgesehen sein kann. Der Schacht c ist röhrenförmig gestaltet und hat eine Innenbekleidung d aus Graphit oder einem anderen feuerfesten Stoff. Er ist zweckmäßig aus zwei Längshälften zusammengesetzt, die mittels Bolzen und Muttern k fest verbunden sind. Auf der ganzen Länge des Schachtes c sind in gleichmäßigen Abständen Elektrodenpaare e angeordnet, die in bekannter Weise mit einer Stromquelle verbunden sind.
Wie aus Abb. 2 ersichtlich, stehen die beiden Elektroden in jedem Paare einander achsial gegenüber, so daß der Mittelpunkt des Lichtbogens in der Achse des Ofens liegt. Obgleich zur Erleichterung der Darstellung in Abb. i die Elektrodenpaare so gezeigt sind, als ob sie senkrecht übereinander ständen, werden sie jedoch vorzugsweise so angeordnet, daß, wie aus Abb. 2 zu ersehen ist, die einzelnen Paare unter Winkeln von 6o° zueinander versetzt sind. Abweichend hiervon können aber nach Abb.3 auch mehrere Elektrodenpaare ei, e2, es in einer Ebene untergebracht sein. Diese Anordnung nach Abb. 3 kann auch abwechselnd mit der- nach Abb. 2 angewendet werden, um sicher zu sein, daß die Gesamtmenge des Eisensandes gezwungen ist, durch eine Mehrzahl von Lichtbögen hindurchzugehen.
Das untere Ende des Schachtes c mündet in eine Pfanne oder einen Tiegel f, der beheizbar sein kann, um so die Metalle h in geschmolzenem Zustande zu erhalten und von anderen, Stoffen, welche die Schlackenschichtg bilden, zu scheiden. Zum Ablassen der verschnedenen Bestandteile sind besondere Abflußrohre i und j in verschiedenen Höhen am Tiegel angeordnet. im Tiegel f können ebenfalls Elektroden angebracht werden, um die Reduktion zu vervollständigen.
Der oben beschriebene Ofen arbeitet in folgender Weise: Der Eisensand bzw. das feine Erz fällt, gemischt mit einem Reduktionsmittel, in ununterbrochenem Strom aus dem Fülltrichter a in den Ofen c, der so hoch ist, daß die Erzkörner der Hitze der Lichtbögen der Elektrodenpaare ei, e2 und e3 genügend lange ausgesetzt bleiben, um vollständig reduziert und geschmolzen zu werden. Das gewonnene Metall lz sammelt sich im Tiegel f unter einer Decke g, die aus den erdigen Bestandteilen, den Silikaten, Kalk, Schwefel- oder Phosphorverbindungen der Erze bestehen. Die in der Hauptsache aus Kohlenoxyd bestehenden Abgase aus der Reaktion, welche im Ofen vor sich geht, können zum Vorwärmen der Erze im Fülltrichter a benutzt werden. Der Inhalt des Fülltrichters kann auch mit der erforderlichen Menge Kohlenstoff vermischt werden, falls unmittelbar Stahl erzeugt werden soll.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Metallen und Metallegierungen, insbesondere von Eisen bzw. Eisenlegierungen aus Eisenerzen, die mit einem Reduktionsmittel vermischt in einem an mehreren Stellen elektrisch beheiztem Schachtofen reduziert und geschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, daß feinkörnige Erze, z. B. Eisensande, während des freien Falls durch den senkrechten Schacht der Einwirkung mehrerer elektrischer Flammenbögen ausgesetzt werden.
2. Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der enge, lotrechte Schacht mit Graphit verkleidet und in verschiedenen Höhen mit gegenseitig versetzt angeordneten Elektrodenpaaren bzw. -gruppen ausgerüstet ist.