DE478563C

DE478563C - Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm

Info

Publication number: DE478563C
Application number: DEH114163D
Authority: DE
Original assignee: Hoganas AB
Current assignee: Hoganas AB
Priority date: 1927-12-03
Filing date: 1927-12-03
Publication date: 1929-06-28

Description

Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm wird Erz in Form von Preßlingen, Stücken oder Pulverschichten in ein festes, gegebenenfalls zwecks Bindung seines Schwefelgehaltes mit Kalkverbindungen gemischtes Reduktionsmittel, zweckmäßig Kohle, eingebettet, ferner die Beschickung ohne Zufuhr von Luft oder eines anderen Gases bis zur Reduktionstemperatur, jedoch nicht bis zu Schmelztemperaturen, erhitzt und schließlich der ausreduzierte Eisenschwamm nach beendeter Reduktion von dem Rückstand des Reduktionsmittels getrennt. Dieses Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Eisenschwamm, hat jedoch den Nachteil, daß die Herstellung eines genügend schwefelfreien Erzeugnisses schwierig ist. Einerseits kann nämlich das Erz selbst schwefelhaltig sein, anderseits kann das Reduktionsmittel Schwefel enthalten, der während der Erhitzung von dem Erz aufgenommen wird. Ferner kann durch mit dem Reduktionsmittel gegebenenfalls vermischten Kalk Schwefel in das Metall eingeführt werden. Dieser Kalk hat sich mit von dem Erz oder dem Reduktionsmittel aufgenommenem Schwefel zu Schwefelcalcium verbunden, das jedoch während des Reduktionsvorganges wieder zersetzt wird.
Während der mit dem Reduktionsvorgang verbundenen Erhitzung findet bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, 4oo bis 7oo ° C, eine Spaltung von in dem Reduktionsmittel, gewöhnlich Steinkohle oder Koks, oftmals vor, handenen Pvrit oder anderen Schwefelverbindungen statt, wobei Schwefel oder flüchtige Verbindungen frei werden und der Schwefel von dem Eisenerz unmittelbar aufgenommen wird, weil der dem Reduktionsmittel gegebenenfalls zugesetzte Kalkstein bei der genannten niedrigen Temperatur noch nicht gespalten und deshalb noch nicht schwefelbindend ist. In einem bis 5oo ° erhitzten Erz hat man aus diesem Grunde bis mehrere Zehntel Prozente Schwefelgehalt feststellen können.
Versuche zur Herabsetzung des Schwefelgehaltes des in oben angegebener Weise aus Eisenerz hergestellten Erzeugnisses Eisenschwamm haben ergeben, daß eine solche Herabsetzung bei Verwendung eines großen Überschusses an Reduktionsmitteln (Kohlenstoff) während der Reduktion und durch beschleunigte Kühlung des Erzeugnisses ermöglicht wird, wobei die Kühlung um so schneller erfolgen soll, je kleiner die Menge des Überschusses an Reduktionsmitteln ist.
Wenn der Gehalt an Reduktionsmitteln (Kohlenstoff) in der den Schwamm umgebenden Asche des Reduktionsmittels zu klein ist, so wird das bei dem Zusatz von Kalk als Schwefelreinigungsmittel entstehende Schwefelcalcium zersetzt, dessen Schwefel in das Eisen zurückgeht. Es hat sich ferner herausgestellt, daß eine langsame Kühlung des Eisenschwammes zu einer schnellen Herabsetzung eines gegebenenfalls vorhandenen Überschusses an Kohlenstoff beiträgt. Auch wenn ein verhältnismäßig großer Uberschuß an Reduktionsmitteln (Kohlenstoff) in der Asche vorhanden ist, findet doch eine allmähliche Zersetzung von gegebenenfalls entstehendem Schwefelcalcium statt.
Es ist ferner ermittelt worden, daß zur Herstellung eines schwefelfreien Eisenschwammes saures Erz erforderlich ist: wenn das Erz basischist, binden die basischen Stoffe, gewöhnlich Kalk oder Magnesia, Schwefel, während im entgegengesetzten Falle die reduzierenden Gase eine so kräftige Entschwefelung bewirken, daß von fertig reduziertem Eisenschwamm entnommene Proben sich praktisch schwefelfrei erweisen.
Auf der Zeichnung ist der Verlauf bei der Schwefelaufnahme in dem Erz, ferner die Entschwefelung des erzeugtenEisenschwammeswährend des Reduktionsvorganges und die später stattfindende erneute Schwefelaufnahme in einem Diagramm dargestellt. Der niedrigste Punkt der Kurve des Schwefelgehaltes gibt den Zeitpunkt der Beendigung der Reaktion an. Das Diagramm zeigt außer den .Änderungen im Schwefelgehalt während des Reduktionsvorganges auch die Temperaturänderungen während der Reduktion. Dem Diagramm liegt ein unter äußerst ungünstigen Verhältnissen ausgeführter Reduktionsvorgang zugrunde, d. h. ein Vorgang, bei welchem die Kühlung des reduzierten Erzeugnisses sehr langsam stattgefunden hat. Wie oben dargelegt ist, wird nämlich Schwefel hierbei wieder aufgenommen, und zwar um so mehr, je langsamer die Abkühlung des Schwammes erfolgt, vorausgesetzt, daß am Ende des Reduktionsvorganges eine genügende Menge von Reduktionsmitteln (Kohlenstoff) in der Asche zurückgeblieben ist.
Je weniger Überschuß an solchen Reduktionsmitteln in der Asche hierbei zurückbleibt, um so schneller soll der erzeugte Eisenschwamm abgekühlt werden, wenn ein möglichst schwefelfreies Erzeugnis erwünscht ist. Umgekehrt vermindert das Vorhandensein eines großen Überschusses an Kohlenstoff die Bedeutung der Schnelligkeit der Abkühlung. .
Der Gehalt der Asche an Reduktionsmitteln (Kohlenstoff) und die Schnelligkeit der Abkühlung ist also von grundlegender Bedeutung bei der Herstellung von Eisenschwamm nach dem vorliegenden Verfahren.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm, bei dem Eisenerz in Form von Preßlingen, Stücken oder Pulverschichten in ein festes Reduktionsmittel (Kohlenstoff), das gegebenenfalls zwecks Bindung seines Schwefelgehaltes mit Kalkverbindungen gemischt wird, eingebettet und die Beschickung ohne Zufuhr von Luft oder eines anderen Gases bis zur Reduktionstemperatur, jedoch nicht bis zu Schmelztemperaturen, erhitzt, darauf gekühlt und der Eisenschwamm von der Asche und den Resten des Reduktionsmittels getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des Reduktionsmittels so bemessen wird, daß nach beendeter Reduktion Kohlenstoff in der Asche noch vorhanden ist und daß gleichzeitig die Kühlung des erzeugten Eisenschwammes durch entsprechende Mittel derart beschleunigt wird, daß eine Zersetzung des in dem Reduktionsmittel entstehenden Sulfids sowie eine Aufnahme des freigemachten Schwefels durch das Eisen nicht stattfindet.