DE674261C

DE674261C - Verfahren zur Herstellung von Siliciumlegierungen

Info

Publication number: DE674261C
Application number: DEN39111D
Authority: DE
Original assignee: WILHELM NEUMANN DIPL ING
Current assignee: WILHELM NEUMANN DIPL ING
Priority date: 1936-02-02
Filing date: 1936-02-02
Publication date: 1939-04-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Siliciumlegierungen Bei der Herstellung von Si-Legierungen im elektrischen Ofen handelt es sich zumeist darum, neben dem siliciumhaltigen Ausgangsmaterial, Quarz usw., ein basisches Oxyd oder Erz zu reduzieren, dessen Reduktion bei Verschmelzung zeitlich der Quarzreduktion weit vorausgeht.
Aber auch, wo solche Oxyde nicht vorhanden sind, wie bei einer Beschickung, die z. B. aus Quarz, Ton und Reduktionskohle besteht, erfolgt eine Verschlackung der Beschickung, bevor die Reduktion stattfindet,. wenn man, wie bisher üblich, so arbeitet, daß man das basische Oxyd, Erz usw. mit dem Quarz und der für beide nötigen Reduktionskohle lose gemengt aufgibt. Diese Verschlakkung ist nicht nur deshalb sehr lästig, weil um die Elektr oden herum sich eine zähflüssige Masse bildet, die aufkocht, sondern dieser Vorgang erschwert auch in hohem Maße die Reduktion.
Diesen Mangel beseitigt die Erfindung. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß das leichter reduzierbare Oxyd oder Erz usw. vor dem schwerer reduzierbaren Silicatmaterial, zumeist Quarz, reduziert werden muß, so daß das erstere als solches gar nicht mehr vorhanden ist und daher auch nicht schmelzen kann, wenn der Quarz in den Schmelzzustand übergeht.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel :dadurch, daß das leichter reduzierbare Oxyd oder Erz in Form von Briketts aufgegeben wird, die dasselbe und Reduktionskohle in einer zur Reduktion genügenden Menge oder im überschuß enthalten, während das schwerer reduzierbare Oxyd, zumeist Quarz, nebst der nötigen Reduktionskohle lose gemengt aufgegeben wird.
Auch bei einer aus Quarz und Ton bestehenden Beschickung bewirkt die Brikettierung des Tones als der leichter schmelzbaren Komponente mit Reduktionskohle, daß die schädliche Verschlackung verhindert wird.
Die Erfindung besteht also in der Brikettierung der leichter reduzierbaren oder aber der leichter schmelzbaren Komponente mit der nötigen Reduktionskohle. Die Briketts sind vorteilhafterweise als Hohlbriketts, besonders als Hohlzylinder auszubilden.
Es ist nun allerdings schon vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von Ferroslhclum beide Komponenten des Ausgangsstoffes zu brikettieren. Demgegenüber wird beim Verfahren gemäß der Erfindung, wenn es z. B. die Herstellung von Ferrosilicium bezweckt, die Brikettierung des Siliciumträgers, also des Quarzes, gespart, da gemäß der Erfindung nur die leichter reduzierbare oder schmelzbare Komponente zu brikettieren ist. Beispiele r. Wenn Fe Si aus Quarz, Eisenerz und Reduktionskohle hergestellt werden soll, wird das Eisenerz (Schliech) mit mindestens der genügenden Menge feinkörniger Reduktionskohle brikettiert. Das Eisenerz in den Briketts ist (bei mäx. iooo°) also in einer viel höheren Zone längst reduziert, bevor es selbst oder der Quarz schmilzt; eine vorzeitige Verschlackung ist daher verhindert; das reduzierte Eisen sinkt in Formeines Schwammes herunter, bis es in jene Zonen kommt, wo es schmilzt; aber auch das geschieht noch vor der Schmelzung und Reduktion des Quarzes.
ä. Zur Herstellung von Silicomangan wird das Mn-Erz reit feinkörniger Reduktionskohle brikettiert, und die Briketts werden bei etwa i3öo°, d. h. also in Zonen reduziert, wo weder es selbst noch der Quarz schmilzt. Das entstandene Ferromangan tropft dann in die Zone herunter, wo der Quarz schmilzt und reduziert wird.
3. Zur. Herstellung von Ferrochromsilicium wird Chromerz (Schliech) mit feinkörniger Reduktionskohle brikettiert; die Briketts werden bei etwa i4oo° zu Metallschwamm reduziert, der heruntersinkt, ohne .daß eine Verschlackung stattfinden kann. Bei der Schmelz-und Reduktionstemperatur des Quarzesschmilzt auch das schwammförmige. Ferrochrom. Die Gangart des Cr-Erzes (Mg O und Alz 03) verschlackt zwar nun mit dem überschüssigen Quarz, fließt aber mit der Legierung leicht ab, ohne den Ofengang zu stören.
4.. Bei der Herstellung von Al-Si-Legierungen mit mehr oder weniger Fe, die aus Ton und Quarz hergestellt werden; ist es nicht möglich, die eine Komponente vor der anderen zu reduzieren. Trotzdem bewirkt man; wenn man den Ton mit feinkörniger Reduktionskohle brikettiert (hier ist es besonders vorteilhaft, diese im überschuß anzuwenden), dä.ß die Verschlackung des Tons, der ja vor dem Quarz schmilzt, mit diesem verhindert wird. Die mitbrikettierte Reduktionskohle, die deshalb möglichst porös sein soll, säugt den schmelzenden Ton völlig auf, so daß er mit dem Quarz nicht . in Berührung kommt. Die ursprünglichen Briketts sinken dann in die Quarzschmelz- und Reduktionszone hinein.
5. In den bisherigen Beispielen war der Quarz die schwerer reduzierbare oder aber wie in dem Beispiel q. wenigstens die schwerer schmelzbare Komponente. Bei der Herstellung von Ca Si aus Quarz und Kalk ist aber der Quarz sowohl leichter reduzierbar wie auch leichter schmelzbar als der Kalk. Deshalb wird erfindungsgemäß hier der Quarz mit seinem Anteil an Reduktionskohle brikettiert. Er wird in den Briketts, sowie er zum Schmelzen kommt, auch schon reduziert; so daß flüssiges Quarz mit dem Kalk nicht mehr in Berührung kommen, also auch keine Verschlackung eintreten kann; diese ist hier besonders lästig, weil das entstehende Kalksilicat leichtflüssig ist. Das ausreduzierte Si tropft bis in die Zone herunter, in der der Kalk schmilzt und gleichzeitig zu Ca C. reduziert wird, das sich mit Si zu Ca Si umsetzt.

Claims

PATrNTANSP1ZUCI1: Verfahren zur Herstellung-von Si-Legierungen im elektrischen Ofen, dadurch gekennzeichnet, daß nur die leichter reduzierbare bzw. leichter schmelzbare Komponente der Beschickung als gesondertes Reduktionsbrikett verwendet wird.