DE490490C - Verfahren zur Gewinnung von im fluessigen Zustande benutzbaren Titaneisenlegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von im flüssigen Zustande benutzbaren Titaneisenlegierungen In der deutschen Patentschrift 235461 ist angegeben, daß eine Legierung von Titan, Eisen und Aluminium mit den Gehalten von etwa 15 bis 35 °/o Titan, mindestens etwa 1,5 bis 3,5 °/o Aluminium, Rest Eisen auf aluminothermischem Wege hergestellt werden kann, und daß ihre praktische Bedeutung darin bestehe, daß sie im Gegensatz zu anderen Ferrotitanlegierungen von flüssigem Eisen gut aufgenommen wird.
• Die Herstellung dieser Legierung auf aluminothermischem Wege gelingt mit wirtschaftlichem Erfolge erst dann, wenn man, was ebenfalls bekannt ist, das Reaktionsgemisch vorwärmt, da dann seine Eigenwärme additiv zu der Reaktionswärme hinzutritt und diejenigen Energiemengen erhöht, die zur Reduktion der Titansäure erforderlich sind und aufgewendet werden müssen. -Dieses aluminothermische Verfahren war bisher der einzige Weg, praktisch kohlefreies Ferrotitan zu erhalten. Obgleich aber diese Ferrotitanlegierung der Technik seit Jahren zur Verfügung gestanden hat, ist ihre Verwendung nicht in einem der Bedeutung des Titans als Eisenverbesserer gerecht werdenden Umfange erfolgt, weil ihre Legierungsfähigkeit immer noch zu wünschen übrigließ.
• Sorgfältige auf diesem Gebiet durchgeführte Forschungsarbeiten haben die Erkenntnis gebracht, daß sich Ferrotitanlegierungen leicht in flüssiges Eisen gleichmäßig einführen lassen, wenn man sie den Eisenschmelzen in flüssiger Form zusetzt. Beim Einschmelzen von Ferrotitan muß aber ein hoher Abbrand in Kauf genommen werden, und es ergibt sich überdies hierbei fast unvermeidlich eine Verunreinigung der Legierung durch Kohlenstoff, der das Titan seiner für Eisenlegierungen wertvollsten Eigenschaften beraubt.
• Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich geworden, aluminothermische Mischungen zur Erzeugung von Ferrotitan herzustellen, die ohne Vorwärmung abbrennen und daher gestatten, in jedem Stahlwerk flüssiges Ferrotitan zu jeder beliebigen Zeit zur Verfügung zu stellen.
• Die bisher benutzten aluminothermischen Mischungen zur Herstellung von Ferrotitan bestehen im wesentlichen aus Titaneisenstein, geglühtem Eisensinter und Aluminium in einer durch Erfahrung festzustellenden Körnung. Das heißt also, es ist einer aluminothermischen Mischung aus Titaneisenstein und Aluminium eine gewisse Menge einer normalen Eisenoxyd-Aluminiummischung hinzugefügt worden, um das Wärmedefizit der Titaneisenstein-Aluminiummischung durch den W ärmeüberschuß der normalen Eisenoxyd-Aluminiummischung auszugleichen. Um diesen Ausgleich zu erreichen und den für einen flotten Verlauf der Reaktion erforderlichen Wärmeüberschuß zu schaffen, ist aber ein verhältnismäßig großer Zusatz von normaler Eisenoxyd-Aluminiummischung notwendig. Trotzdem gelingt es aber nicht, die Reaktion ohne Vorwärmung zu einem energischen Ablauf zu bringen. Wollte man der aluminothermischen :Mischung so viel normale Eisenoxyd-Aluminiummischung hinzufügen, wie zur Erreiclüng dieses' Zieles.'-. erforderlich wäre, so würde ein Ferrotitan entstehen, welches nur einen geringen Gehalt an Titan besitzt, und es würde andererseits der Gehalt des Ferrotitans an Eisen, welches durch Aluminium aus seinen Oxyden reduziert worden ist, sehr hoch werden und die Unkosten für die Erzielung eines Kilogramms Titan steigern.
• Wendet man dagegen an Stelle von normaler Eisenoxyd-Aluminiummischung als Quelle für den erforderlichen Wärmeüberschuß die Reaktion von Aluminium mit einem gegenüber Eisenoxyd sauerstoffreicheren '.Metalloxyd, z. B. Mangansuperoxyd oder Manganoxyduloxyd, an, so ergibt sich ein wesentlich größerer Wärmeüberschuß je Kilogramm Aluminium, welches beispielsweise in einer Mangansuperoxyd-Aluminiummischung zur Reaktion kommt; d. h. also, man kann. mit wesentlich geringerem Aufwand an Aluminium die aluminothermische Mischung zur Erzeugung von Ferrotitan derart zusammensetzen, daß die Reaktion ohne Vorwärmung des Reaktionsgemisches mit hoher Energie verläuft. Auf diesem Wege gelingt es, Ferrotitanlegierungen zu erzeugen, welche beispielsweise die Zusammensetzung haben: etwa 30 °/o Titan - -_ 15 bis 2o °/o Mangan - 50 °/o Eisen (letzteres aus dem Titaneisenstein stammend). Der Gehalt dieser Legierung an Mangan bewirkt überdies eine deutlich in Erscheinung tretende Erniedrigung der Schmelztemperatur des bei diesem Vorgang erfolgenden Ferrotitans.
• Setzt man durch die Einführung von Mangan in die Ferrotitanlegierung deren Schmelztemperatur erheblich herab und erniedrigt auch gleichzeitig durch diejenigen Anteile von Manganoxyden, die bei der Reaktion nicht vollständig reduziert werden, die Schmelztemperatur der Schlacke, so ergibt sich der bereits erwähnte wesentlich günstigere Verlauf der Reaktion. Es wird hiermit ein erheblicher technischer Fortschritt erzielt, da große Mengen von aluminothermischen Mischungen zur Erzeugung von Ferrotitan in Stahlwerken nur dann verwendet werden können, wenn es möglich ist, sie ohne Vorwärmung rasch die Reaktion beendigen zu lassen.
• Ein wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich bei dieser Zusammensetzung der aluminothermischen Mischung noch dadurch, daß im Vergleich mit der bisherigen Durchführung der aluminothermischen Ferrotitanreaktion das zur Verwendung gelangende Aluminium nicht nur zur Reduktion von Titansäure und Eisenoxyd verbraucht wird, sondern daß im Verlauf dieser Reaktion dem erschmolzenen Ferrotitan auch 15 bis 2o°/, kohlenfreies (aluminothermisch hergestelltes) Mangan einverleibt werden, dessen Gewinnung bei der Gesamtkalkulation günstig in Erscheinung tritt: Es kann deshalb bei dieser neuen Art der aluminothermischen Mischung zur Erzeugung von Ferrotitan der Preis, je des auf die Gewichtseinheit erzeugten Titans umgerechnet, in beachtenswertem Maße erniedrigt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von als Veredelungszusatz zu Eisenbädern im flüssigen Zustande benutzbaren hochprozentigen Titaneisenlegierungen auf aluminothermischem Wege aus Titaneisenstein,_ dadurch gekennzeichnet, daß dem bekannten aluminothermischen Gemisch von Aluminium und Titaneisenstein ein Gemisch aus Aluminium und einem gegenüber Eisenoxyd Sauerstoffreicheren Oxyd eines Veredelungsmetalls zugesetzt -wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz ein Braunstein-Aluminiumgemisch zur Anwendung gebracht wird.