DE745163C

DE745163C - Verfahren zur Gewinnung von fluessigem Eisen oder Eisenlegierungen durch Reduktion von Eisenerzen

Info

Publication number: DE745163C
Application number: DES143120D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Eulenstein; Adolf Krus
Original assignee: Sachtleben AG fuer Bergbau und Chemische Industrie
Current assignee: Venator Germany GmbH
Priority date: 1940-11-30
Filing date: 1940-11-30
Publication date: 1944-02-28

Description

Verfahren zur Gewinnung von flüssigem Eisen oder Eisenlegierungen durch Reduktion von Eisenerzen Eisen oder Eisenlegierungen sind durch Reduktion -von Erzen schon derart gewonnen worden, claß eine aus Eisenerzen, Reduktionsinitteln und gegebenenfalls Zuschlägen, wie Kalk o. dgl., bestehende Beschickung chargenweise in einem Trommelofen unmittelbar finit Feuergasen erhitzt wurde. Gleichzeitig finit der bei etwa goo bis iooo' C' einsetzenden Reduktion der Eisenoxyde zu metallischem Eisen bildet sich hierbei aus der Izieselsäurehaltigen Beschickung eine teigige bis zähflüssige Eisenoxydulsilikatschlackc. Bei zunehmenden Temperaturen wird in Gegenwart von Kalk das Eisenoxydul aus der Schlacke für die Reduktion frei gemacht, so daß, wenn clie Temperatur über den Schmelzpunkt des Eiseils oder der E1se11legicruilgeil gestiegen ist, praktisch das 'i7,esaillte in der Beschickenenthaltende Eisen -zu -Metall reduziert worden ist. Bei dieseln Reduktionsverfahren bleibt dit: Schlacke während eines Teils der Reduktion oder hei genügendem halkzuschla- so-Z, bis zuni SChluß der Deduktion trocken. d. 1i. teigig oder höchstens zälltliissi" so (1a13 das bereits reduzierte Eisen von der Schlacke umhüllt und dadurch vor Wiederoxydation durch die Feuergase geschützt wird. Auch wird dadurch das Futter des Ofens sehr geschont.
Es wurde nun gefunden, daß die gleichen guten Wirkungen auch erzielt werden können. wenn die Zusammensetzung der Beschickung so gewählt wird, daß zu Beginn der Reduktion eine rein oxydische- Schlacke sich bildet, die also keine oder nur geringe Mengen Kieselsäure, dafür aber außer Eisenoxyden noch andere schwerer reduzierbare Oxyde bzw. mehrere dieser 0ycle enthält. z. B: kann die Descliickttug auf die Nilduneiner Calciunlferritschlacke bei brinnendrr Eisenreduktion abgestellt werden "dur v; können außer oder an Stelle von fall: noch Ma;nesitunoxyde, 1Manganoxyde. ,1i. Oxyde anderer Erdalkalien oder Erdnietallc ()der Oxyde des Vanaditinis, des Titan,. Zirkoüiuins, Wolframs odgl. vorlie;en.

Es bildet sich dann ebenfalls ciiit! zunächst ei,#ciloxydlllhaltigc @cillacl:c, die 1it#i Beginn

(ler I_iscnrtaLulaiun infolge ihres - teigigen

oder zähflüssil-en Zustandes den gebildeten

1#,isenschwamm vor '\-iederolydatioli schützt.

.\uch begünsti`eu derartige Schlacken eiüv;

schnelle Aufkuhlulig des Eisenschwamms, »@;

durch sein Einschmelzen erleichtert wird. fl;@i%

-,\-eitereli Verlauf der Reduktion wird d-*c

Ifisenosydul aus der Schlacke reduziert, die

dann je nach ihrer Zusammensetzung ent-

weder geschmolzen oder meistens ungeschtnol-

XCli vorliegt.

Vor dem bekannten `erfahren hat die Er-

fudung den Vorteil, daß man in vielen Fäl-

lvn, insbesondere bei der Verarbeitung basi-

scher Erze, mit einer geringen Zuschlagmenge.

auskommt oder gar keine besonderen Zu-

schlage benötigt. Auch hat sich gezeigt, daß

die rein oxydischen Zuschläge noch stärker

entschwefelnd wirken als Silikatschlacken, so

(laß in vielen Fällen ein sehr schwefelarmes

Eisen bzw. sehr schwefelarme Eisenlegierun-

gen entstehen und ein besonderer Kalkzu-

#chlag zum Erz sich erübrigt. Ein weiterer

Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die

schwerer als Eisen reduzierbaren Oxyde,

außer denen des Vanadiunls, das vorn Eisen

aufgenommen wird, die erfindungsgemäß als

Schlackenbildner zu Beginn des Prozesses

benutzt werden, im chargenweise betriebenen

Trommclofen praktisch unreduziert bleiben,

so daß durch sie das Eisen nicht verunreinigt

wird. Gegebenenfalls kann es durch einen

kurzen Frischprozeß von derartigen Bestand-

teilen. falls sie in geringem 1laße dennoch

reduziert werden sollten, befreit werden.

Außerdem werden durch das Verfahren ge-

der Erfindung besonders wertvolle

i äß

Schlacken erzielt, die die im Erz vorhandenen

oder besonders zugeschlagenen Oxyde in an=

gereicherter Form enthalten. Auf Grund der

oxvdischen Zusammensetzung der Schlacke

können daraus die wertvollen Oxyde beson-

ders leicht und verhältnismäßig einfach nach

bekannten Verfahren gewonnen werden.

Beispiel 1

In eineue Trommelofen, der mit Kuhlen-

:taubfeuerung unter Verwendung vorgewärm-

ter Verbrennungsluft voll etwa 5oo' beheizt

wurde, wurde ägyptischer Ilmenit verarbeitet.

Die Charge wurde wie folgt zusanirnengesetzt

1 2 000 1:@ Ilnunit.

3 6o0 kg Koksgrus..

Der 1lluenit hatte folgende Analyse:

Fe . . . . . . . . . . . . . . . . .o,o °(a,

Ti U_ , 5 5,8 SiO2 .............. ?,

Mg u . . . . . . . . . . . . . i,' °lu,

Der Ofen, der finit Riicksicht auf die fein-

kt>rnige Beschaffenheit des Ilmenits zuerst

etwa 1 Stunde ganz langsam gedreht wurde,

`Kurde dann hei steigender Temperatur schnel-

;3l'i# gedreht und mit schwach reduzierender

_taninie beheizt. 5 Stunden nach der Beschik-

'lxüng konnte (las flüssige Eisen unter einer

x * ä hen lickbreiigen SC hlacke durch Schräg- r>

stellen des Ofens abgezogen werden. Es fielen

an 4. 7.2o kg Roheisen mit folgender Zusam-

lnensetzull

- Fe ............ - 95,o

Si ............... o,

1lil . . , . . . . . . . . . . . 0.:I0 °1o,

I' . . . . . . . . . . . . . . . . o,o8 °io,

S . _ . . . . . . . . . . . . o,o:2 °/",

C. . . . . . . . . . . . . . . . . .:1,..15 °u.

Ti ............... Spuren.

Nach dein Eisenabguß wurde durch stärkeres

Schrägstellen des Ofens die Schlacke heraus-

gebracht, die folgende Analyse hatte

Fe ...............

u 2,3

SI O_ . . . . . . . . . . . . . .,-1 u'o

_\l.=0. .............

Das Gesanit@r@@-icht der Schlacke wurde zu.

86o 1<g ermittelt. Molybdän, das im Ihne-

nit enthalten war, bleibt restlos in der

Schlacke. Diese Stoffe und das Titandiolyd

fassen sich verhältnismäßig leicht aus der

Schlacke nach bekannten Verfahren gewin-

nen.

' Beispiel 2

Rohbauxit mit folgender Analyse:

AL 0. ....... 56,01/"

Fe., Q, ....... 23,2 01, = 16,2 °@u Fe,

Ti O., . . . . . . . . 3,10/"

_

Si 0_ ........

i. 5 01 , o

wurde, etwa in der gleichen Weise wie in

Beispiel i beschrieben, im kohlenstaubbeheiz-

ten Drehofen behandelt. Zur Erhöhung des

Tsisenausbrin nens wurden noch Stoffe mit

hohem Eisengehalt, in diesem Falle Rot-

schlamin aus der Tonerdefabrikation, zuge-

set7.t. Man kann natürlich ebenso-ut eisen-

reiche Erze, Kiesabbrände, Walzensinter.

Schwedenschliche o. a. zugeben.

Der zugesetzte Trockenrotschlainnl hatte

folgende Zusaniniensetzung:

Fe . .. .. .. . . . . . . .. 42,3 0110,

si0., . . .. . . . . . . . .. . 7,5 0l),

Ca O . . . . . . . . . . . . . 1.3 u@u,

TI O., . . . . . . . . . . . . . . 8.1 5 Q110,

:m.,0.; . . . . . . . . . . . . . 12#U ulu,

Zu ' diesem Erzgernrsch, bestehend aus io ooo kg Bauxit und 5000 kg Trockenrotschlamm, wurden 25 'il, Koksgrus = 3 7 oo kg fresetzt.

\aclr etwa 5stündiger Reduktionszeit wurde in der beschriebenen Weise unter der breiigen zähen Schlacke ein flüssiges Eisen rnit folgender Analyse abgezogen: 'Fe . . . . . . . . . . . . ^- 95,4 0/0> c . . . . . . . . . . . . . . . . 4,3s °/o, . . . . . . . . . . . . . . . . 0,03 0/0, P . . . . . : . . . . . . . . . 0,063O/0, Mn . : . . . . . . . . . . . . o,14 %, Ti . . . . . . . . . . . . . . . ö,oi 0/0.
Das Gesamtgewicht des abgezogenen Eisens war 3 63o kg. Die nachher ausgestürzte Schlacke hatte folgende Analyse: A1_ 0s . . . . . . . . . . . . . 76,5 %, TiO. . . . . . . . . . . . . . . 8,8%, S10= . . . . . . . . . . . . . . 11,80/0, Fe .... ... ..... , .. 2,q.0/0, das Gesamtgewicht der Schlacke betrug 8 Zoo kg: Die in der Beschickung enthaltenen Alkalien gingen restlos mit den Abgasen weg und konnten teilweise im nachgeschalteten Filter aufgefangen werden. Diese Schlacke ist ein vorzüglicher Ausgangsstoff für die Tonerdegewinnung.

Claims

PATENTANSPRUCFI: Verfahren zur Gewinnung voll fliissigem Eisen oder Eisenlegierungen durch Reduktion von Eisenerzen, die in Mischung mit Reduktionsmitteln und, falls erf=orderlich, Zuschlägen in chargenweise betriebenen Trommelöfen unmittelbar mittels Flammengasen erhitzt werden, wobei die Zusammensetzung der Beschiklcung so gewählt wird, daß zu Beginn der Eisenreduktion eine Eisenoxydul enthaltende zähflüssige oder teigige Schlacke entsteht, die das reduzierte Eisen umhüllt und vor Wiederoxydation schützt und aus der bei Steigerung der Temperatur bis zum Schmelzen des Eisens mit fortschreitender Reduktion das Eisen reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf Schlacken gearbeitet wird, die vorwiegend aus solchen Oxyden oder Oxydgemischen zusammengesetzt sind, die schwerer als Eisenoxyde reduzierbar sind und die Kieselsäure nicht oder nur in geringen Mengen enthalten. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand- der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: französische Patentschrift . . Nr. 851607.