DE752521C - Verfahren zum Entkohlen von kohlenstoffhaltigem Ferrochrom - Google Patents

Verfahren zum Entkohlen von kohlenstoffhaltigem Ferrochrom

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DE752521C
DE752521C DEI64655D DEI0064655D DE752521C DE 752521 C DE752521 C DE 752521C DE I64655 D DEI64655 D DE I64655D DE I0064655 D DEI0064655 D DE I0064655D DE 752521 C DE752521 C DE 752521C
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DE
Germany
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ferrochrome
chromium
carbon
hydrogen
oxide
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Expired
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DEI64655D
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English (en)
Inventor
Michael Dr Jahrstorfer
Helmut Dr Schlecht
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IG Farbenindustrie AG
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IG Farbenindustrie AG
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02Extraction of non-metals
    • C21D3/04Decarburising

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

  • Verfahren zum Entkohlen von kohlenstoffhaltigem Ferrochrom Es ist bekannt, kohlenstoffhaltiges Ferror chrom in festem Zustand durch Erhitzen; unter Zusatz vorn Eisenoxyd oder eisenoxydhaltigen Stoffen, gegebenenfalls in Gegenwart von unschädlichen Gasen, z. B. Wasserstoff, in kohlenstofffreies. Ferrochrom überzuführen. Dieses Verfahren hat den: Nachteil, daß das. dabei erhaltene IFlerrochrom einen vom Kohlenstoffgehalt des,Ausgangsguts. bestimmten höheren Eisengehalt als das: Ausgangsgut besitzt. Arbeitet mann in Gegenwart von Was,serstodf, was zwar an sich für die Entkohlung vorteilhaft ist, so ergibt sich der weitere Nachteil, da.ß wegere der guten Reduzierbarkeit des Eisenoxyds mit Wasserstoff verhältnismäßig große Mengen davon für die Reduktion des. Eisenoxyds verbraucht werden. Abgesehen vom: diesen Wasserstoffverlusten geht aber das, durch Wasserstoff reduzierte Eisenoxyd auch noch für die Entkohlung selbst verloren.
  • Es wurde nun gefunden, daß a .n, Stelle von Eisenoxyd für den genannten Zweck mit Vorteil Chromoxyd oder Chromoxyd enrthaItende oder dieses bei den Arbeitsbedingungen bildende Stoffe verwendet werden können. Man erhält dabei, ein entkohltes Ferrochrom, das chromreicher als das. Ausgangsgut ist, ein Umstand, der technisch von größter Bedeutung ist, da das Ferrochrom allein nach dem Chromgehalt bewertet wird. Noch mehr Vorteile ergeben sich, wenn man in Gegenwart von Wasserstoff arbeitet. Die ,vesentlich schwerere Reduzierbarkeit des Chromoxyds durch Wasserstoff bietet die Gewähr dafür, daß der Wasserstoff nicht für eine unerwünschte Reduktion des Oxyds verbraucht wird. Aus demselben Grund kann man: die -Menge des für die Entkohlung not-,vendigen. oxydischen Anteils -,vesentlich genauer vorausberechnen, da sich das Chromoxyd fast nur mit den im Ferroehrom enthaltenen Karbiden umsetzt. Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Verwendung von Wasserstoff dann, wenn mau ihn, unter vermindertem Druck anwendet, z.. B. bei einem Druck von 5o mm oder darunter. Obgleich man, meistens mit verhältnismäßig großen Strömungsgeschwindigkeiten arbeitet, sind wegen des niedrigen Drucks die tatsächlich verbrauchten Wasserstoffmengen, z. B. 5 bis 301 (unter gewöhnlichen Bedingungen gerechnet) in der Stunde je Liter Ofenrauen, verhältnismäßig klein, so daß man gegebenenfalls davon absehen kann, den Wasserstoff im Kreislauf zu führen.
  • Beispielsweise mischt man das kohlenstoffhaltige Ferrochrom. zweckmäßig in feingepulvertem Zustand, mit- der dem enthaltenen Kohlenstoff entsprechenden Menge von Chromoxyd oder chromoxydhaltigen Stoffen, zweckmäßig ebenfalls, in feiner Verteilung, oder einem geringen Überschuß dieser Stoffe, und erhitzt das Gemisch in einem Ofen. Die entstehenden Gase werden durch Abpumpen, Absaugen oder durch strömenden Wasserstoff dauernd entfernt. Man arbeitet bei mindest-,ns goo°, vorteilhaft zwischen iioo und 135o°. Eine weitere Erhöhung der Temperatur beim Arbeiten mit Wasserstoff ist unzweckmäßig, weil sonst die dabei einsetzende Einwirkung des Wasserstoffs auf das Chromoxyd Wasserstoff verbraucht und das Oxyd seinem eigentlichen Verwendungszweck enfzogen wird.
  • Als. Chromoxyd enthaltende oder bei den Arbeitsbedingungen bildende Stoffe kommen beispielsweise Chromhydroxyd, Chromcarbonat oder andere Salze des. Chroms mit anorganischen oder organischen Säuren sowie chromoxydhaltige AbfalIstoffe in Frage.
  • Die Dauer des Vorgangs schwankt je nach dem zu entfernenden Kohlenstoffgehalt und der angewendeten Temperatur in weiten Grenzen; s:ie kann bei günstigen Bedingungen nur wenige Stunden betragen. An: sich ist es zweckmäßig, den Wasserstoff in: möglichst reinem Zustand, insbesondere frei von Sauerstoff und Wasserdampf, anzuwenden. Jedoch brauchen derartige Verunreinigungen nicht vollkommen ausgeschlossen zu werden; so kann in vielen Fällen nicht besonders gereinigter technischer Wasserstoff angewandt \verden.
  • Es wurde weiter gefunden, daß man bei dem oben geschilderten Verfahren als Chromoxyd enthaltenden Bestandteil mit Vorteil oxydiertes Ferrochrom verwenden kann. In diesem Fall kann man ohne Erhöhung des Eisengehalts des Endstoffs und ohne Aufwand an schwer zu beschaffenden Stoffen, lediglich unter Verwendung von kohlenstoffhaltigem Ferroehrom und Luft oder allenfalls Wasserstoff, ein so gut wie kohlenstofffreies Ferrochrom herstellen. Man arbeitet hierzu am besten so, daß man das kohlenstoffhaltige Ferrochrom - mit Luft oder einem anderen sauerstoffhaltigen Gas z. B. bei (oo bis 80o° oder noch höherer Temperatur behandelt; dabei wird ein Teil des Kohlenstoffs als Kohlenoxyd entfernt und der metallische Anteil ganz oder teilweise in Oxyde übergeführt. Das so hergestellte kohlenstoffarme Chromoxyd-Eisenoxyd-Gemisch wird nun mit dem zu entkohlenden Ferrochrom in einem solchen Verhältnis innig gemischt, daß der Kohlenstoffgehalt der Mischung dem Sauer Stoffgehalt des zugesetzten Oxydgemisches entspricht oder ihn etwas unterschreitet. Die :Mischung wird dann entweder unter Abpumpen der entstehenden Gase oder in ströinendem Wasserstoff auf mindestens goo°, am besten auf 1100 bis 135o° erhitzt. Dabei setzen sich die kohlenstoffarmen Oxyde mit dem verhältnismäßig kohlenstoffreichen metallischen Anteil unter Bildung von Kohlenoxyd und Metall um. Bei Verwendung von Wasserstoff dient dieser im wesentlichen als Spülgas, zum Teil aber auch als Hilfsreduktionsmittel. Der Wasserstoff kann dabei auch unter vermindertem Druck, beispielsweise bei 20 bis 50 mm, über das Umsetzungsgemisch geleitet werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn man zur Herstellung des kohlenstoffarmen Chrom:-oxyd-Eisenoxyd-Gemisches das gleiche kohlenstoffreiche Ferrochrom verwendet, dessen Entkohlung beabsichtigt ist. Auf diese Weise hat man den großen Vorteil, ein kohlenstofffreies Ferrochrom genau des gleichen Gehalts an Chrom und Eisen zu gewinnen, wie es im kohlenstoffhaltigen Zustand vorlag. Man kann hierbei entweder einen Teil des kohlenstoffhaltigen Ferrochroms für sich oxydieren und danach mit dem übrigen Ferrochrom mischen und glühen.
  • Man kann aber auch das. kohlenstoffhaltige Ferrochrom mit Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasen teilweise oxydieren, wobei ein Teil des vorhandenen, Kohlenstoffs als Kohlenoxyd 'entfernt und ein Teil des metallischen Anteils in. Oxyde übergeführt wird, und anschließend, allenfalls unter Erhitzen auf höhere Temperaturen, das oxydierende Gas durch ein reduzierendes ersetzen oder ohne weitere Gaszufuhr die entstehenden Gase durch Abpumpen .entfernen.
  • Beispiel i ioo Teile Ferrochrom mit einem Chromgehalt vorn 610% und einem Kohlenstoffgehalt von 6,50/0 werden in einer Kugelmühle gemahlen und mit 27 Teilen; Chromoxydpulver innig gemischt. Diese Mischung wird io Stunden lang bei i2oo° geglüht; dabei werden die entstehenden Gase fortwährend abgepumpt. Man erhält auf diese Weise ein so gut wie kohlenstofffreies Ferrochrom mit einem Chromgehalt von 710/0.
  • Beispiel e ioo Teile Ferrochrom mit eiintim Chromgehalt von 62,30/0 und einem Kohlenstoffgehalt von 7,4% werden in einer Kugelmühle gemahlen und mit 7o Teilen Chromoxydhydrat, das, etwa die'Hälfte seines Gewichts Wasser enthält, innig gemischt. Diese Mischung wird 24 Stunden lang bei i2oo-° in einem kräftigen Wasserstoffstrom geglüht. Man erhält dabei ein leicht zusammenglefrittetes, kohlenstofffreies Ferrochrom mit einem Chromgehalt von' 740/0.
  • Beispiel 3 ioo Teile feinzerkleinertes Ferrochrom mit einem Kohlenstoffgehalt von 6,2% werden mit 30 Teilen Chromoxyd gut vermischt; die Mischung wird 15 Stunden lang in einem Wasserstoffstrom, der mit einer Geschwindigkeit von 2o 1 je Stunde und je Liter Umsetzungsraum strömt, unter einem Druck von 20 mm auf 117o° erhitzt. Das erhaltene Ferrochrom ist so gut wie frei von Kohlenstoff.
  • Beispiel 4 ioo Teile feinzerkleinertes Ferrochrom mit einem Kohlenstoffgehalt von 6,2 % werden in einem Tiegelofen unter häufigem Durchrühren mehrere Stunden lang an der Luft bei goö° geglüht. Das dabei erhaltene, Oxydbgernisch mit einem Kohlenstoffgehalt von nur 3,80/0 wird mit weiteren ioo Teilen Ferrochirom der gleichen. Zusammensetzung gemischt und die Mischung zo Stunden lang bei i2od° in einem kräftigen Wasserstoffstrom erhitzt. Man erhält auf diese Weise ein koh.lenstofffneies Ferrochrom mit demselben Verhältnis von Chrom zu Eisen wie im Ausgangsgut. Beispiels iooTeile gemahlenes Ferrochrom mit demselben Kohlenstoffgehalt wie in Beispiel i werden in einem Röhrenofen mehrere Stunden lang bei 8oo° im Luftstrom geglüht. Hierauf wird der Luftstrom zuerst durch Stickstoff und dann durch einen Wasserstoffstrom ersetzt, die Temperatur auf i i 5o° gesteigert und das Metall 24 Stunden lang bei dieser Temperatur unter einem Druck von 25 mm geglüht. Das erhaltene Ferrochrom ist so@ gut wie frei von. Kohlenstoff.
  • Beispiel 6 Über ioo Teile Ferrochrom mit einem Kohlenstoffgehalt von 7,4/0 wird in einem Röhrenofen Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa ioo 1 je Stunde und Liter Ofenraum bei Glühtemperatur geleitet. Nach 1/2 Stunde wird die Luftzufuhr abgestellt und der Ofen, luftleer gepumpt. Unter Abpumpen der entstehenden Gase wird das Gut bei derselben Temperatur weitere i2 Stunden lang geglüht. Man erhält dabei s 93 Teeile eines nahezu oxydfreienErzeugnisses mit einem Kohlenstoffgehalt von o,5 0/0.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Entkohlenvonkoh,lenstoffhaltigem Ferrochrom in festem Zustand durch Behandeln mit Metalloxyden bei! hohen Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metalloxyd Chromoxyd oder dieses. enthaltende oder dieses bei den Arbeitsbedingungen bildende Stoffe, wie z. B. Chromhydroxyd oder Chromcarbonat, verwendet.
  2. 2.- Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man als, chromoxydhaltigen Stoff oxydiertes Ferrochrom verwendet.
  3. 3. Verfahren nach. Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in strömendem Wasserstoff, zweckmäßig bei vermindertem Druck, gearbeitet wird.
  4. 4. Verfahren mach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das zu entkohlendeFerrochrom in einemArbeitsgang teilweise oxydiert und es sich anschließend, gegebenenfalls unter Erhöhung der Temperatur und Anwendung reduzierender Gase, mit den gebildeten Oxyden umsetzen läßt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 473 415-
DEI64655D 1939-05-24 1939-05-24 Verfahren zum Entkohlen von kohlenstoffhaltigem Ferrochrom Expired DE752521C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1076378B (de) * 1953-10-07 1960-02-25 Elek Ska Svetsningsaktiebolage Verfahren zum Herabsetzen des Kohlenstoffgehaltes von Chrom oder Chromlegierungen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE473415C (de) * 1926-10-09 1929-03-15 Fried Krupp Akt Ges Verfahren zum Entkohlen von kohlenstoffhaltigem Ferrochrom mit Hilfe von Oxyden

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