DE73782C

DE73782C - Verfahren zur Reinigung des Eisens und Stahls von Schwefel

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Publication number: DE73782C
Application number: DENDAT73782D
Authority: DE
Original assignee: E. H. SANITER, 11 New-Market-Street in Wigan, Lancaster, England; Vertreter : C. FEHLERT und G. LOUBIER in Berlin N.W., Dorotheenstr. 32

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

i Es sind schon viele Versuche gemacht worden, mit Erdakali-Chloriden und -Fluoriden Schwefel und andere Metalloide aus Eisen und Stahl zu entfernen, derartige Versuqhe dürften jedoch bis jetzt im allgemeinen fehlgeschlagen sein.

: Nach' den vom Erfinder angestellten Versuchen ist man indessen durch den Zuschlag von Halogensalzen der Erdalkalimetalle in Gegenwart eines starken Ueberschusses von Erdalkali-Oxyd im Stande, den Schwefel zum gröfsten Theil und bei genügend langer Einwirkungsdauer auch wohl völlig zu entfernen. Auf dieser erkannten neuen Einwirkungsweise ist das den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Verfahren gegründet, welches darin besteht, das Metall und Erdalkali - Chlorid nebst Erdalkali-Oxyd mit einander in Berührung treten und auf einander einwirken zu lassen, wobei die Reaction eintritt, wenn die-Materialien sich in hocherhitztem geschmolzenen Zustand befinden.

Zur Reinigung von Roheisen direct aus dem Hoch- oder Cupolofen oder von Stahl direct aus dem Schmelzofen kann man das vorliegende Verfahren einfach in folgender Weise ausführen.

Man mischt z. B. Chlorcalcium und Kalk bezw. die entsprechende Menge kohlensauren Kalk oder Kalkhydrat mit einander, wofür etwa 2 bis 3 Gewichtstheile Chlorcalcium auf etwa 3 Theile Kalk, und zwar vorzugsweise wasserfrei, zweckentsprechend sind. Eine derartige Mischung bringt man . auf den Boden eines Behälters, wo man dieselbe, falls sie pulverförmig ist, mittels eines Eisengitters oder in sonst geeigneter Weise niederhalten kann, bis das gesammte Eisen in den Behälter eingelassen ist. Man kann auch die Mischung auf dem Eisen schwimmen lassen oder irgend ein festes Material, auch Eisenstücke, mit der Mischung überziehen oder Hohlräume in' solchen Stücken mit derselben füllen, alsdann unter die Metalloberfläche bringen und unter das geschmolzene Metall unterrühren. Man läfst die 40 bis 80 fache Menge Eisen in den Behälter zu der Mischung zufliefsen, welche allmälig schmilzt und auf das Eisen . zur Wirkung gelangt. Dieser Reactionsbehälter bezw. dieses Reinigungsgefäfs mufs mit einem feuerbeständigen (basischen, sauren oder neutralen) Futter ausgekleidet sein.

Auf diese Weise kann man den Schwefelgehalt ■ des Roheisens von 0,35 auf 0,08 und von 0,07 auf 0,008 pCt. herunterbringen.

Zur Ausführung der vorliegenden Erfindung bei der Stahlerzeugung auf offenem basischen Herd wird dem Gufseisen und Eisenabfall eine hinreichende Menge Kalkstein (etwa 150 kg auf 1000 kg Metall oder die äquivalente Menge Kalk) zugesetzt. Die Charge wird dann geschmolzen, Calciumchlorid (etwa 1 bis 10 pCt.) dem Metallbad zugefügt und alsdann einige Zeit, etwa y, Stunde, stehen gelassen. Hierauf . wird mit der Zugabe von Eisenoxyd begonnen und die Arbeit in gewöhnlicher Weise fortgeführt, wobei dafür Sorge getragen wird, die Schlacke durch Kalk bezw. basischen Zusatz möglichst basisch zu halten.

Die Menge des zuzusetzenden Kalksteins wechselt mit der Zusammensetzung des zu verarbeitenden Metalles. Dieselbe mufs jedoch

genügend sein, um eine äufserst basische Schlacke zu erzeugen, somit etwa 50 pCt. Kalk. Auf diese Weise ist bei den entsprechenden Versuchen der Schwefelgehalt von 0,5 bis auf 0,06 pCt. herabgemindert worden.

Zur Feststellung der hierbei tbatsä'chlich stattfindenden Reaction wurden zahlreiche Versuche angestellt, von welchen Folgendes' zu erwähnen ist:

Es wurde Eisen mit 0,5 pCt. Schwefel in einem mit einer Mischung aus 10 pCt. Calciumchlorid und 90 pCt. Kalk ausgekleideten Tiegel geschmolzen. Nach einer Stunde war der Schwefel aus dem Eisen völlig verschwunden und fand sich als Schwefelcalcium in den mit dem Eisen in Berührung gewesenen Stellen des Futters, welches hierbei nicht geschmolzen war. .

Aus dieser Thatsache, die .-durch'zahlreiche Versuche bestätigt wurde, rechtfertigt sich die Annahme, dafs eine ziemlich verwickelte Reaction vor sich geht, dafs^ zuerst ein CaI-ciumoxychlorid sich bildet, das auf das Schwefeleisen der Eisenmasse unter Bildung von Calciumsulfid und Eisenchlorid einwirkt, welches letztere bei der Schmelzhitze mit dem Kalk zu Calciumoxychlorid und Eisenoxydul sich umsetzt. Diese Reaction la'fst sich durch folgende Gleichungen veranschaulichen:

Crt Cl₂ + 3 CaO = CaCL₁ 3 Ca O, Ca Cl, 3 CaO + Fe S + CaO =3 CaO + CaS'+ Fe CL 4- Ca O — 3 Ca'O Ca Cl₂ . ■ + Ca S + Fe O.

Im Vorstehenden ist Calciumchlorid und Kalk als Beispiel gewählt worden; jedoch kann man natürlich auch die entsprechenden Verbindungen der anderen Erdalkali-Metalle, z. B. des Magnesiums, an Stelle derjenigen des Calciums verwenden. Allerdings wird man im allgemeinen wohl das Calciumchlorid anderen Halogensalzen vorziehen.

Claims

Patent-Anspruch:

Reinigung des Eisens und Stahls von Schwefel in der Weise, dafs man das Metall in hocherhitztem geschmolzenen Zustande der Einwirkung eines Erdalkali-Chlorids in Gegenwart von Erdalkali-Oxyd, -Oxydhydrat oder Carbonat aussetzt.