DE475173C - Verfahren zur Gewinnung von Metallen und Metallegierungen im elektrischen Ofen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung- von Metallen und Metallegierungen im elektrischen Ofen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Metallen und Legierungen durch Reduktion im elektrischen Ofen von--Oxyden oder oxydbaltigen Erzen mit Hilfe von Reduktionsmitteln, wie Kohlenstoff, Silicium, Aluminium a. dgl.
• Bei solchen Verfahren ist die Verwendung von Briketten in der Beschickung bekannt geworden, wobei jedoch in den bekannt gewordenen Fällen die Erze zusammen mit dem Reduktionsmittel brikettiert wurden.
• Im Gegensatz hierzu besteht das grundlegende Merkmal der Erfindung darin, daß Brikette aus kohlenstaffhaltgen Reduktionsmitteln und schlackenbildenden oxydhaltigen Stoffen neben dem Erz und zusätzlich dazu in den Ofen eingeführt wenden. Hierdurch werden u.a.-folgende Vorteile erreicht: a) Die aus dem Erz ausneduzierten Metalle kommen nicht so leicht ih Berührung mit der Reduktionskohle und haben deswegen weniger die Gelegenheit, Kohlenstoff aufzunehmen, als in den Fällen, da das Erz selbst mit Kohle brikettiert wird, bzw. bei Verwendung von unbrikettiertem Kohlenstoff.
• b) Durch die Brikettierung des Kohlenstoffes mit schlackenbildenden Oxyden wird erreicht, daß die Reduktion nicht unmittelbar zwischen Kohlenstoff und Erz erfolgt, sondern daß zuerst die schlackenbildenden Oxyde unter Bildung von metallischen Reduktionsmitteln, wie Al, Mg, Ca, reduziert werden. Diese im Verlauf des Verfahrens entstehenden Reduktionsmittel sind hoch erhitzt oder entstehen in Dampffarm und bewirken eine intensive Reduktion des Erzes unter Rückbildung der schlackenbildenden Oxyde. Es ist offenbar, daß bei einer derartigen thermischen Reduktion die Möglichkeit der Kohlenstoffaufna.lune bedeutend geringer ist als bei unmittelbarer Reduktion des Erzes mittels Kohlenstoffes.
• Die Bestandteile der Brikette sollen fein gekörnt oder gepulvert und innig gemischt sein. Die oxydhaltigen Stoffe in den Briketten müssen von solcher Art sein, daß., wenn sie mit Kohlenstoff reduziert werden, solche Elemente, Legierungen oder Carbide gebildet werden, die eihe reduzierende Wirkung auf das eigentliche Rohgut für das zu erzeugende Metall oder die Legierung ausüben. Z. B. können ein oder mehrere der folgenden Oxyde bzw. sie enthaltende Stoffe als Bestandteil der Mischbrikette verwendet werden: Alun,imumoxyd, Magnesiumoxyd, Bariumoxyd, Calciumoxyd, Manganoxyd, Borsäure, Chromoxyd, Kieselsäure u. a. Als Reduziermittel in den Briketten können ein oder mehrere kohlenstoffhaltige Stoffe verwendet werden, wie Holzkohle, Graphit, Anthrazit, Koks, Lignit, Li'gnitkoks (auch in Staub- oder Grusform), Torf, Sägemehl u. a. Als Bindemittel für das das Brikett bildende Gemisch können nötigenfalls die beim Brikettieren üblichen Mittel verwendet werden, z. B. Hartpech, Teer, Mergel, Kallcwasser, Zement, Tön, Wasserglas, Sulfitablauge u:. ,g1. Wenn von den Briketten besondere Festigkeit verlangt wird, können sie gesintert oder gebrannt werden.
• Metalle oder Legierungen, die vorteilhaft durch das neue Verfahren gewonnen werden können, sind beispielsweise Chrom, Eisen, Mangan, Titan, Vanadium, Wolfram, Molybdän und Legierungen dieser Metalle.
• Zum Erzeugen von Ferrochrom aus dein handelsüblichen Chromoxyderz (Chroinit) oder zum Erzeugen von Chromeäsenlegierungen mit geringerem Chromgehalt, wie rostfreiem Eisen oder Stahl, aus Gemischen von solchem Erz und Eisenerz oder metallischem Eisen, ist es zweckmäßig, Brikette zu verwenden, die ein oder mehrere Oxyde des Aluminiums, des Magnesiums oder des Calciums enthalten. Durch Reduktion im Ofen aus der Briketten gebildetes Alinumum, Magnesium oder Calcium reduzieren rasch dis Chromoxyderz, das mit den Briketten zusammen in den Ofen eingetragen wurde. Hierdurch werden Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd bzw. Calciumoxyd wieder gebildet, welche dann in die Schlacke übergehen. Als ein. geeigneter aluminiumoxydhaltiger Rohstoff in den Briketten kann Aluminiumoxyd, Alundum, Bauxit o. dgl., als magnesiumhaltiger Rohstoff Magnesit, Dolomit, als Calcitunoxydträger Kalkstein, gebrannter Kalk, Mergel u: dgl. verwendet werden.
• Da bei der Reduktion des Chromits die schlackenbildenden Bestandteile im wesentlichen Aluminiumoxyd und Magnesiumoxyd sind, kann die erzeugte Schlacke als oxydhaltiger Rohstoff zur Herstellung der Brikette verwendet werden.
• Die Brikette können die Gesamtmenge der Reduktionsmittel enthalten. Ein Teil der Redukionsmittelmenge kann aber außerhalb der Brikette zugeführt werden, beispielsweise als stückige Reduktionskohle, z. B. Holzkohle, Koks.
• Verwendet man einen überschuß an Briketten im Verhältnis. zu der eingetragenen Menge von Chromoxyd, so ist es möglich, Chromlegierungen, beispielsweise mit einem hohen Gehalt an Aluminium, zu erzeugen. In solchen Fällen kann eine Schladke von geringem spezifischem Gewicht mit Vorteil verwendet werden. Als Mittel zur Erzielung eures geringen spezifischen Gewichts der Schlacke. sind beispielsweise Calciumsulfid, Aluminiumsulfid, Magnesiumsulfid und Magnesiumoxyd verwendbar. Diese Sulfide. können in die Schlacke gebracht werden, indem man der Beschickung Stoffe zusetzt, die bereits derartige Sulfide enthalten, oder es. können Beschidkangszusätze in Gestalt anderer- sulfidischer Stoffe, wie Eisensulfid, Mab etei'senpyrit u. dgl., gemacht werden. Diese Stoffe bilden während des Verfahrens, beispielsweise durch Reduktion mit aus den Briketten reduziertem Metall, in dem Ofen eines oder mehrere der obererwähnten leichten Sulfide, wodurch. der Gehalt an Eisen und anderen Schwermetallen in den sulfidischen Stoffen ausgeschieden wird.
• Die Erzeugung von anderen Metallen oder Legierungen nach dem Verfahren, gemäß. der Erfindung wird in ähnlicher Weise durchgeführt, wie oben für Chromlegierungen beschrieben. Durch die Verwendung von- hierfür geeigneten Briketten im übexschuß können auch Legierungen der genannten. Metalle mit aus den Briketten reduzierten Metallen o. ,dgl., wie Aluminium, Silicyum, Mangan, Chrom, erhalten werden.
• Soll nach dem neuen. Verfahren Metall mit besonders geringem Gehalt an Kohlenstoff erzeugt werden,- so wird zweckmäßig der Anteil an Kohlenstoff in dem Brikett geringer gewählt als die Menge des für die vollständige Reduktion des oxydhaltigen Stoffes in dem Brikett erforderlichen Kohlenstoffes.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zurr Gewinnung von Metallen und . Metallegiennigen durch Reduktion von Oxyden oder @oxydhaltigen Erzen mit Hilfe von Reduktionsmitteln, wie Kohlenstoff, Silicium, Aluminium usw., im elektrischen Ofen, dadurch gekennzeichnet, daß ein kohlenstafihaltiges Reduktionsmittel mit schlackenbildenden oxydhaltigen Stoffen in Brikettform neben dem Erz in den Ofen eingeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als schlackenbildende Bestandteile für die Brikette ein oder mehrere Oxyde des Aluminiums, Magnesiums, Bariums, Calciums oder derartige Oxyde enthaltende Rohstoffe verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß. die entfallende Schlacke ganz oder teilweise als oxydhaltiger Bestandteil für die Brikette verwendet wird. ¢.
4. Verfahren nach Ansprwh t bis 3, dadurch. gekennzeichnet, daß, ein beträchtlicher Anteil des kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels mi't schlackenbildenden oxydhaltigen Stoffen in Brikettform, ein anderer Teil aber als stüchge Reduktionskahle neben dem Erz in den Ofen eingeführt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduziermittel in den Briketten ein oder mehrere kohlenstoffhaltige Stoffe von gerin-. gern spezifischem Gewicht, wie Koks, Koksgrus, Lignit, Holzkohle, Holzkohlengrus, Torf, Sägemehl o. dgl., dienen.
6. 6. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Briketten, die nur eine Menge von kohlenstoffhaltigen Reduziermitteln enthalten, die für die Reduktion des gesamten oxydbaltigen Gates in den Briketten unzureichend ist.
7. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung der Brikette im Überschuß, derart, daß die erzeugte Legierung Metalle o. dgl., wie Aluminium, Silicium, Mangan, Chrom, enthält, die aus den Briketten reduziert wurden. S. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i bis 7 zur Gewinnung von Chrom oder Ferrochrom, dadurch gekennzeichnet, daß Chromoxyd oder Chromiterz im elektrischen Ofen mit den kohlenstoffhaltiges und oxydhaltiges Gut enthaltenden Briketten zusammengeschmolzen wird. g. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch t bis 7 zur Gewinnung von Eisen oder Eisenlegiezungen, dadurch gekennzeichnet, daß Eisennerz im elektrischen Ofen mit den kohlenstoffhaltiges und oxydhaltiges Gut enthaltenden Briketten zusammengeschmolzen wird.