DE703607C

DE703607C - Process for the production of ferromanganese from low-phosphorus manganese ores

Info

Publication number: DE703607C
Application number: DE1937R0099349
Authority: DE
Inventors: Hans Hahl
Original assignee: Roechlingsche Eisen und Stahlwerke GmbH
Current assignee: Roechlingsche Eisen und Stahlwerke GmbH
Priority date: 1937-05-13
Filing date: 1937-05-13
Publication date: 1941-03-12

Description

Verfahren zum Herstellen von Ferromangan aus armen phosphorhaltigen Manganerzen Bekanntlich kann man Ferromangan und andere manganreiche Manganlegierungen nur aus Manganerzen herstellen, die arm an Phosphor sind und neben Mangan nur eine bestimmte Menge Eisen enthalten. Zur Herstellung von Ferromangan sind deshalb nur hochwertige Manganerze brauchbar. Da nun aber derartige Erze nur in wenigen Gegenden der Welt vorkommen und im Deutschen Reich nicht zur Verfügung stehen, ist es eine wichtige Aufgabe, Ferromangan aus armen, eisenhaltigen und gewöhnlich auch noch phosphorreichen Manganerzen herzustellen.Process for producing ferromanganese from poor phosphorus Manganese ores It is well known that ferromanganese and other manganese-rich manganese alloys can be used Manufacture only from manganese ores, which are poor in phosphorus and besides manganese only one contain a certain amount of iron. For the production of ferromanganese are therefore only high quality manganese ores usable. But since such ores are only found in a few areas occur in the world and are not available in the German Reich, it is one important task, ferromanganese from poor, ferrous and usually also Produce phosphorus-rich manganese ores.

In der Patentliteratur sind mehrere Wege zur Lösung dieser Aufgabe angegeben worden. So ist beispielsweise schon vorgeschlagen worden, zunächst den gesamten Metallgehalt des Erzes im Hochofen zu phosphorhaltigem Ferromangan zu reduzieren, um dieses alsdann so weit zu frischen, daB das Mangan in die Frischschlacke übergeht, während das Eisen als phosphorhaltiges manganarmes Roheisen zurückbleibt. Die manganreiche Frischschlacke wird daraufhin in bekannter Weise auf Ferromangan verarbeitet. Dieses bekannte Verfahren hat sich aber als unwirtschaftlich erwiesen, da es eine zweimalige Reduktion des Mangans bei kalkreicher Schlacke und warmem Ofengang und infolgedessen viel Koks erfordert. Es ist deshalb der Vorschlag gemacht worden, zuerst im Hochofen oder in einer besonderen Reduktionsvorrichtung nur die Eisenbestandteile des Erzes zu phosphorhaltigem Roheisen zu reduzieren, wobei das Mangan in die Schlacke wandert. Es hat sich aber als unmöglich herausgestellt, auf diese Weise eine scharfe Trennung von Eisen und Mangan zu erzielen. Im Kokshochofen nimmt das Roheisen entweder zuviel Mangan auf, oder aber es tritt Rohgang ein, der schwere Ofenstörungen herbeiführt.There are several ways of solving this problem in the patent literature has been specified. For example, it has already been proposed to start with the to reduce the total metal content of the ore in the blast furnace to phosphorus-containing ferromanganese, in order to then freshen this so far that the manganese passes into the fresh slag, while the iron remains as low-manganese pig iron containing phosphorus. The manganese-rich Fresh slag is then processed in a known manner on ferromanganese. This known method has proven to be uneconomical, since it is a two-time Reduction of manganese in lime-rich slag and warm furnace aisle and as a result requires a lot of coke. The suggestion was therefore made, first in the blast furnace or in a special reduction device only the iron constituents of the ore to phosphorus-containing pig iron, with the manganese migrating into the slag. But it has proven to be impossible exposed this way to achieve a sharp separation of iron and manganese. That takes in the coke oven Pig iron either has too much manganese, or raw iron occurs, the heavy one Causes furnace malfunctions.

Erfindungsgemäß wird der erste Arbeitsgang der Verhüttung derartiger armer Erze in einem Hochofen mit so saurer Schlackenführung vorgenommen, daß das in den Erzen enthaltene Mangan praktisch vollständig in der Schlacke verbleibt. Dabei entfällt ein mehr oder weniger stark siliziertes Roheisen, das fast den gesamten Phosphor der Beschickung, aber fast kein Mangan enthält. Der Schwefel geht bei der Verhüttung wegen des hohen llangangehaltes der Beschickung zurn größten Teil in die Schlacke über. Das `Verteilungsverhältnis hängt von dem Kalk-und Mangangehalt der Schlacke ab. Falls das erblasene Rolleisen zuviel Schwefel enthält, wird dieser in bekannter Weise durch entschwefelnde Mittel, z. B. durch feste oder vorher geschmolzene Soda oder durch sodah_altige Massen, entfernt.According to the invention, the first operation of smelting is more like this poor ores in a blast furnace with such acidic slag management that the Manganese contained in the ores remains practically completely in the slag. There is no more or less strongly siliconized pig iron, which is almost the entire Contains phosphorus in the feed but almost no manganese. The sulfur goes with the Smelting due to the high long content of the feed mostly in the slag over. The `distribution ratio depends on the lime and manganese content the slag off. If the blown die contains too much sulfur, it will in a known manner by desulfurizing agents such. B. by solid or previously melted Soda or by masses containing soda.

Die bei der Verhüttung des Erzes entfallende saure Schlacke enthält praktisch das gesamte in der Beschickung enthaltene Mangan, aber fast keinen Phosphor und stellt deshalb einen für die Herstellung von Ferromangan sehr geeigneten Rohstoff dar. Die manganhaltige Schlacke wird nun in einem zweiten Arbeitsgang unter Zusatz von genügenden Mengen Kalk oder Kalkstein im Hochofen in an sich bekannter Weise durchgesetzt. Dabei wird, wie gleichfalls an sich bekannt ist, durch Führung einer hochbasischen Schlacke und durch Verwendung ausreichender Mengen Brennstoff und Wind von hoher Temperatur das Mangan zum größten Teil reduziert. Es bildet sich eine manganarme hochbasische Schlacke und ein phosphorarmes Ferromangan. Für die Manganreduktion kann man zweckmäßig auch einen elektrischen Ofen verwenden.Contains the acidic slag left over from smelting the ore virtually all of the manganese in the feed, but almost no phosphorus and is therefore a very suitable raw material for the production of ferromanganese The manganese-containing slag is now added in a second operation of sufficient amounts of lime or limestone in the blast furnace in a manner known per se enforced. As is also known per se, by guiding a highly basic slag and by using sufficient amounts of fuel and High temperature winds that reduce manganese for the most part. It forms a low-manganese highly basic slag and a low-phosphorus ferro-manganese. For the An electric furnace can also be used for manganese reduction.

Es ist auch möglich, die vorhergehende Verhüttung in einem Hochofen mit saurer Schlackenführung mit der nachfolgenden Reduktion des Mangans aus der Schlacke zu verbinden, indem man die manganhaltige Schlacke in flüssigem Zustand in den der Reduktion des Mangans dienenden Ofen bringt. Beispielsweise kann man die Schlacke flüssig in einen elektrischen Schmelzofen einsetzen.It is also possible to smelt it beforehand in a blast furnace with acidic slag management with the subsequent reduction of the manganese from the Connect slag by keeping the manganese-containing slag in a liquid state in the furnace used to reduce the manganese. For example, you can put the slag in liquid form in an electric smelting furnace.

Der Vorteil dieser Arbeitsweise liegt darin begründet, daß der hohe Kieselsäuregehalt der Schlacke die Reduktion des Mangans so erschwert, daß bei nicht zu warmem Ofengang das Mangan vollständig in der Schlacke bleibt. Da nun bei saurer Schlackenführung Rohgang nicht zu Ofenstörungen führt, sondern nur bewirkt, daß größere Mengen Eisen als Oxydul in der Manganschlacke bleiben, stellt die saure Schlackenführung eine für den Erfolg wesentliche Maßnahme dar.The advantage of this way of working is that the high Silica content of the slag makes the reduction of the manganese so difficult that with not If the furnace is too warm, the manganese remains completely in the slag. Since now at sour Slag guidance raw passage does not lead to furnace malfunctions, but only causes larger amounts of iron than oxide remain in the manganese slag, represents the acidic Slag management is an essential measure for success.

Nachstehendes Beispiel zeigt das Wesen des Verfahrens.The following example shows the essence of the process.

In einen Hochofen mit saurer Schlackenführung werden iooo kg Fernie-Erz (Gewicht im trockenen Zustande), iooo kg Siegerländer Rostspat und 20o kg gebrannter Kalk aufgegichtet. Der Kokssatz beträgt etwa 850 kg. Die anfallende Schlacke enthält 30 °/o Si 0" 27 04 Mn 0 --- 21 % lUn, 20 °/o AI. 0" 17 °@o Ca O, 2 °@o Fe O. Das Roheisen enthält 2,5 °;o S', 04 °1o 11n, 3,0 °@o C, 0,7 °@o P, 0,015 bis 0,15 °/o S. Die saure Schlacke wird nun in einem Hochofen mit üblicher Schlackenführung unter Zusatz der erforderlichen Menge eisenhaltiger phosphorarmer Rohstoffe, zweckmäßig solcher, die selbst manganhaltig sind; «-eiterverarbeitet. Der Einfachheit halber sei hier angenommen, daß man Kiesabbrände zuschlägt. Der Möller für 5o°/oiges Ferromangan besteht dann aus: iooo kg Schlacke von der vorhergehenden Verhüttung mit saurer Schlackenführung, 30o kg gebrannten Kalk, 23o kg Kiesabbrände. Die bei der Verhüttung mit basischer Schlackenführung entfallende Schlacke enthält 26 % Si 0" 43 °i, Ca O, 11 °/o Al:, 0s, 6 °/o Mn = rd. 8 °(o Mn O. Das Ausbringen an Ferromangan beträgt 2850 kg, die Schlackenmenge i4oo kg, so daß das Verhältnis Metall zu Schlacke i : 5 beträgt. Trotzdem wird ein Manganausbringen von 63 °1o erreicht. IZer Gesamtkoksverbrauch des Verfahrens beträgt etwa i20 °/o, bezogen auf das Ausbringen an Roheisen und Ferromangan.100 kg of Fernie ore (weight when dry), 100 kg of Siegerland rust spar and 20o kg of quick lime are placed in a blast furnace with acid slag feed. The coke set is about 850 kg. The resulting slag contains 30 % Si 0 " 27 04 Mn 0 --- 21% lUn, 20% Al. 0" 17% Ca O, 2% o Fe O. The pig iron contains 2.5 °; o S ', 04 ° 1o 11n, 3.0 ° @ o C, 0.7 ° @ o P, 0.015 to 0.15 ° / o S. The acidic slag is now in a blast furnace with the usual slag management with the addition the required amount of iron-containing, low-phosphorus raw materials, expediently those which themselves contain manganese; «-Processed. For the sake of simplicity, it is assumed here that gravel burns are added. The moler for 50% ferromanganese then consists of: 100 kg of slag from the previous smelting with acidic slag management, 30o kg of burnt lime, 23o kg of gravel burns. The slag that is eliminated in the smelting with basic slag feed contains 26 % Si 0 " 43 ° 1, Ca 0.11% Al:, 0s, 6% Mn = about 8 ° (0 Mn 0) is 2850 kg, the amount of slag 400 kg, so that the ratio of metal to slag is i: 5. Nevertheless, a manganese output of 63 ° 10 is achieved. The total coke consumption of the process is about 120%, based on the output of pig iron and ferro-manganese .

Wie weit man mit dem Kalkzusatz bei einem hohen Mangangehalt des Möllers heruntergehen kann, wenn man das Erz in einem Hochofen mit saurer Schlackenführung verhüttet, zeigen die nachstehenden, einem größeren Vorrat entnommenen Proben von Hochofenschlacke, die bei der Verhüttung von manganhaltigem Brauneisenstein nach dem Verfahren gemäß der Erfindung entfallen sind: 8i02 Fe Mn I Al, 0, Ca0 blgO P S 3630 1,50 31,1O 10,82 4,00 3,99 o,o9 0,31 30,20 2,20 38,20 5,42 4,6o 5,79 0,04 0,27 41,84 1,6o 25,22 13,73 3,20 2,89 0,20 0,27 4488 1,95 22,02 13,45 3,8O 4,10 o,og 0,25 41,83 2,05 24,98 10,78 3,6o . 6,6o 0,04 0,22 How far one can go down with the addition of lime with a high manganese content of the Möllers, if the ore is smelted in a blast furnace with acidic slag flow, is shown by the following samples of blast furnace slag, taken from a larger store, which were used in the smelting of manganese-containing brown iron stone according to the method according to of the invention are omitted: 8i02 Fe Mn I Al, 0, Ca0 blgO PS 3630 1.50 31,1O 1 0, 82 4,00 3,99 o, o9 0.31 30.20 2.20 38.2 0 5.42 4.6o 5.79 0.04 0.27 41.84 1,6o 25.22 13.73 3.2 0 2.89 0.20 0, 27 4488 1.95 22.02 13.45 4.10 o 3,8O, og 0, 25 41.83 2.05 24.98 10.78 3.6o. 6.6o 0.04 0.22

Claims

PATENT CLAIM -. Process for the production of ferromanganese by smelting from poor iron and phosphorus-containing manganese ores to low-manganese, phosphorus-containing Pig iron in the blast furnace and subsequent processing of the next to the pig iron Accruing manganese-rich, low-phosphorus slag with the usual additives in the Blast furnace or electric furnace on ferromanganese, characterized in that the first Stage of the process forming smelting of the ores in a blast furnace with so acidic Slag management takes place that the manganese contained in the ores is practically complete remains in the slag.