DE628970C

DE628970C - Verfahren zur Herstellung kohlenstoffarmer Metalle oder Legierungen

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Publication number: DE628970C
Application number: DEA72082D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-12-31
Filing date: 1933-12-20
Publication date: 1936-04-20

Description

Verfahren zur Herstellung kohlenstoffarmer Metalle oder Legierungen Die Herstellung kohlenstoffarmer Metalle oder Legierungen, beispielsweise des Chroms oder Mangans, z. B. mit Eisen, ist infolge der großen Affinität der Metalle zum Kohlenstoff mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.
Gewöhnlich wird daher beispielsweise nichtrostender Stahl unter Verwendung von hochprozentigem, kohlenstoffarmem Ferrochrom hergestellt, das einem fertigen Stahlbad zugesetzt wird. Diese mittelbare Herstellungsweise ist natürlich sowohl . infolge der bei -der Herstellung des reinen Ferrochroms als infolge der beim Zulegieren durch Verschmelzen entstehenden Verluste ziemlich kostspielig.
Es ist auch bekannt, Ferrochrom aus Chromerz durch Erhitzung des Erzes üi Mischung mit Kohle im Verhältnis von 2 bis 3 Teilen Erz auf i Teil Kohle auf eine Temperatur von etwa 1q.00° C herzustellen. -Trotz aller Sorgfalt in der Bemessung des Verhältnisses der Kohlenmenge zur Erzmenge enthält der sich hierbei ergebende Ferrochromschwamm noch zuviel Kohlenstoff, den man durch Fortbrennen bei :einer Temperatur von 60o bis 65o° C zu entfernen sucht. Auch hierdurch läßt sich der Kohlenstoffgehalt noch nicht genügend vermindern, weshalb man schließlich den Ferrochromschwamm zusammen mit geeigneten Mitteln schmilzt, um den zurückgebliebenen Kohlenstoff und Sauer-Stoff bei einer Temperatur von etwa,i6oo° C entfernen zu können. Das Enderzeugnis enthält aber immer noch bis zu i % Kohlenstoff.
Es wurden auch viele Versuche mit den sogenannten unmittelbaren Verfahren angestellt, bei welchen das Legverungsmetall auf dem Grundmetallbad aus dem Erz reduziert wird.
Nach einem dieser Verfahren wird fein gemahlenes Chromerz mit Ferrosilicium oder einem sonstigen siliciumhaltigen Reduktionsmittel und Zuschlag zu Ziegeln geformt, wonach die Ziegel deinem überhitzten Eisenbad zugesetzt werden. Vas Legierungsmetall wird dabei aus dem Erz reduziert und vom Metallbad aufgenommen, wodurch unmittelbar eine Legierung der gewünschten Zusammensetzung, z. B. nichtrostender Stahl, entsteht.
Selbst bei diesem Verfahren, bei welchem kein -kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zur Anwendung gelangt und vermieden wird, daß Elektroden während des Reduktionsvorganges in unmittelbarer Berührung mit dem flüssigen Metall kommen, entsteht ein Erzeugnis mit veränderlichem und zu hohem Kohlenstoffgehalt. Der aufgenommene Kohlenstoff rührt von den Rohmaterialien, dem Erz; dem Ferrosilicium und dem Flußmittel her. Analysen der verwendeten Erze zeigen, daß dieselben 0,o¢ bis o,io % oder noch mehr Kohlenstoff enthalten. Das gleiche ist bei dem zur Anwendung gelangenden Ferrosilicium und dem Kalkstein der Fall. -Der Kohlenstoff rührt wahrscheinlich hauptsächlich von den während des Transportes oder der Lagerung in offenen Lagerhäusern eintretenden Verunreinigungen durch Pflanzenfasern, Blätter, Erde usw. her.
Da man höchstens auf einen Metallertrag von 6o bis 70 % rechnen kann @ und der größte Teil des Kohlenstoffes; sowohl aus dem Erz als auch aus dem Reduktionsmittel und aus dem Flußmittel, vom flüssigen Metall aufgenommen wird, ist es einleuchtend, daß das Enderzeugnis in den meisten Fällen einen zu hohen und veränderlichen . Kohlenstoff= gehalt aufweist.
Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß eine Beschickung von Erz, Kalkstein und einem Silicium enthaltenden Reduktionsmittel, z. B. Ferrosilicium, in einer im Verhältnis zum- Erz und zum Reduktionsmittel berechneten Menge zur Entfernung des Kohlenstoffes und Überführung des Kalksteins in gebranntem Kalk einer Voxbehandlung durch Erhitzung (ohne Schmelzen) bei iooo bis i ioo° C in einer stark oxydierenden Flamme unterworfen wird,- bevor sie dem überhitzten Metallbad zugesetzt wird.
Die Beschickungsteile werden auf ;eine geeignete . Größe zerkleinert (Nußgröße -.bis Grießkörnergröße oder noch kleiner), gut gemischt und in dünner Schicht (etwa ro cm dick) auf einer ununterbrochen laufenden Heizbahn im Gegenstrom zur stark oxydierenden Flamme geführt.
Nach dieser Behandlung wird die geglühte Beschickung aus dem Glühofen unmittelbar in einen geschlossenen Behälterentleert, in welchem sie, ohne verunreinigt zu werden, gesammelt, abgekühlt und aufbewahrt wird, bis sie in berechneter -Menge dem überhitzten Metallbad unmittelbar aus dem Behälter zugesetzt wird. Sollen die Verbrennungsgase der Heizwirkung wegen umlaufend zur Anwendung gelangen, müssen die entweichenden Gase beispielsweise durch Durchstreifen eines Filters, aus Kaliumhydrat o. dgl. von Kohlendioxyd gereinigt werden. Diese Reinigung, durch welche auch Schwefel entfernt wird, ist für die Erzielung eines guten Ergebnisses von Belang. Für das ganze Verfahren ist es von größter Bedeutung, eine stark oxydierende Flame zu verwenden.
Die vorbehandelte, von Kohlenstoff befreite Beschickung kann danach unmittelbar auf ein fertigbehandeltes Metallbad hoher Temperatur aufgegeben werden, z. B. auf sein Eisenbad mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, ohne daß. seine Formung der Beschickung zu Ziegeln erforderlich wäre.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung kohlenstoffarmer Metalle oder Legierungen, beispielsweise des Chroms oder Mangans, z. B. mit Eisen, durch unmittelbare Reduktion des Erzes mittels Ferrosiliciums oder eines sonstigen Silicium :enthaltenden Reduktionsmittels auf einem kohlenstoffarmen überhitzten Metallbad, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Erz, Kalkstein. und einem Silicium: enthaltenden Reduktionsmittel bestehende Beschickung, bevor sie dem überhitzten Metallbad zugesetzt wird, zur Entfernung des Kohlenstoffes und Überführung des Kalksteins in gebrannten Kalk einer Vorbehandlung durch Erhitzung ,(ohne Schmelzen) hei i ooo bis 1100' C in einer stark oxydierenden Flamme unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine geeignete Größe zerkleinerte Beschickung in dünner Schichi auf einer ununterbrochen laufenden Heizbahn im Gegenstrom zur stark oxydierenden Flamme geführt wird.