DE856959C

DE856959C - Verfahren zur Vorbereitung der Beschickung fuer elektrothermische OEfen

Info

Publication number: DE856959C
Application number: DEM3229D
Authority: DE
Inventors: Hans Kassner; Herbert Dr Klaiber; Hellmut Dr-Ing Ley
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1943-09-16
Filing date: 1943-09-16
Publication date: 1952-11-24

Description

Verfahren zur Vorbereitung der Beschickung für elektrothermische Öfen Bei der Gewinnung von Aluminium-Silicium-Vorlegierungen in elektrothermischen Ofen wird das Ausgangsgut, ein Gemisch von Oxyden und Silicaten des Aluminiums und kohlehaltigen Reduktionsmitteln, zunächst mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20°/o brikettiert und in dieser Form als Beschickung verwendet. Es hat sich nun herausgestellt, daß die Festigkeit dieser Briketts der Beanspruchung einer Lagerung und des Einfüllens nicht genügend standhält. Es entstehen unerwünschte Mengen von Abrieb, die zu Staubverlusten führen und den Ofengang ungünstig beeinflussen können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben, ein gleichmäßiges Nachrutschen der Beschickung im Ofenschacht zu erzielen und ein vorzeitiges Verbrennen des Reduktionsmittels zu verhindern.
Nach der Erfindung werden die mehlförmigen Ausgangsstoffe zur Herstellung einer Aluminium-Silicium-Vorlegierung zunächst unter Wasserzusatz gekrümelt und diese Krümel, welche eine Größe bis zu 5o mm 0 haben können, alsdann mit einer Umhüllung versehen, welche kein Reduktionsmittel enthält bzw. welche sich insofern den Bedürfnissen des Ofenbetriebes anpaßt, als diese Umhüllung aus einem höher oder niedriger schmelzenden Bestandteil als dem Schmelzpunkt der Beschickung entspricht besteht. Die nach der Erfindung um jedes einzelne Stück der Beschickung gelegte Hülle hat also den Zweck, einmal den Luftsauerstoff von dem Kern fernzuhalten und zum anderen die Oberfläche jedes einzelnen Stückes der Beschickung hinsichtlich ihres Schmelzpunktes so zu verändern, daß ein störungsfreies Nachrutschen der Beschickung in dem metallurgischen Ofen gewährleistet ist. Es wurde nämlich gefunden, daß, wenn der Schmelzpunkt der Beschickung zu niedrig liegt, ein vorzeitiges Zusammenbacken der stückig gemachten Beschickung stattfindet und dadurch eine Brückenbildung im Ofenschacht erfolgt. Umgekehrt kann auch ein zu schnelles Nachrutschen bei sehr feinkörniger Beschickung stattfinden, so daß eine höhere Reihung der Körner durch Erniedrigung des Schmelzpunktes der Oberfläche gegenüber dem Schmelzpunkt der Beschickung, also ein Agglomerieren erwünscht sein kann.
Bei Herstellung der Umhüllung um die einzelnen Stücke bzw. Krümel der Beschickung kann es von Vorteil sein, eine Wasserglaslösung zu verwenden, mit der die Krümel befeuchtet und/oder das Umhüllungsmaterial befeuchtet wird, wodurch eine weitere Verminderung des Abtriebs nach dem Trocknen der Krümel eintritt.
Des weiteren können die gekrümelten und mit einer Umhüllung durch Nachstreuen von reduktionsmittelfreiem Ausgangsgut auf die feuchten Krümel hergestellten Materialien nun in einfacher Weise gebrannt und dadurch bedeutend verfestigt werden, bevor sie in den Ofen gelangen. In diesem Fall schützt die Umhüllung das vorzeitige Verbrennen des Reduktionsmittels im Kern der einzelnen Krümel. Die vorherige Dehydratation der Beschickung ermöglicht die Verwendung geschlossener Ofen, die gegenüber den bisher verwandten offenen Ofen bedeutende Vorteile bieten. Im offenen Ofen wird dieses Brennen beim Aufgeben der rohen Krümel im Ofenschacht selbst erfolgen und hier den gleichen Vorteil der Verhinderung des Zutritts des Luftsauerstoffes zeitigen. Ausführungsbeispiele Aus einem Gemisch von Oxyden und Silicaten des Aluminiums und kohlehaltigem Reduktionsmittel mit der Zusammensetzung von 22% Si OZ, 4o % A12 03 und 25 % C wurden unter Zusatz von 2o bis 25 % Wasser in einer rotierenden Trommel Granalien hergestellt, deren Größe zwischen io und 30 mm schwankten. Nunmehr wurde auf diese fertigen Granalien eine trockene kohlefreie Mischung in solcher Menge in derselben Trommel gegeben, daß eine brennstofffreie Umhüllung von etwa i mm Stärke entstand. Diese umhüllten Granalien konnten nun in einer Muffel bei beschränktem Luftzutritt und auch in einer drehenden Trommel unter sauerstoffarmem Rauchgasstrom bei Zoo bis i2oo° getrocknet und gebrannt werden, ohne daß der im Kern enthaltene fixe Kohlenstoff dabei angegriffen wurde.
Beim weiteren Erhitzen von mit verschiedenen Tonerde-Kieselsäure-Verbindungen und -Gemischen umhüllten Granalien wurde gefunden, daß etwa dem Tonerde-Kieselsäure-Zustandsschaubild entsprechend mit Kaolin umhüllte Kugeln bei etwa 158o', mit Kaolin-Tonerde, 7 :3, umhüllte Kugeln bei etwa j63o°@ und mit Tonerde-Bentonit, 9 : i, umhüllte Kugeln erst über i,#oo' aneinanderbackten.
Die durch Veränderung des Si02-A1203-Verhältnisses bewirkte geringere oder stärkere Reibung der stückigen Beschickung im Ofenschacht wurde bei Versuchen mit gesintertem Material im offenen elektrothermischen Ofen beobachtet. Während die normale Beschickung gemäß obiger Zusammensetzung ein Einfallen der Charge verursachte, wurde durch Umhüllung der Sinterteile mit Kaolin die Charge zum Halten gebracht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.. Verfahren zur Vorbereitung der stückigen oder stückig gemachten Beschickung für elektrothermische Ofen, insbesondere für die Gewinnurrg von Aluminium-Silicium-Vorlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne Stück der Beschickung eine Umhüllung erhält, die zweckmäßig aus Bestandteilen des Einsatzgutes besteht. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei reduktionsmittelenthaltenden Stücken die Umhüllung aus reduktionsmittelfreien Bestandteilen besteht zwecks Verhinderung des Luftzutritts zu dem Reduktionsmittel. 3, Verfahren nach Ansprüchen i und 2i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Einstellung eines gleichmäßigen Nachrutschens der Ofenbeschickung die Umhüllung aus höher oder niedriger schmelzenden Bestandteilen als dem Schmelzpunkt der Beschickung entspricht, gewählt wird. . Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung unter Befeuchten der Stücke mit Wasserglaslösung erfolgt. 5. Verfahren nach Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehlförmigem Ausgangsgut, wie einer Mischung von Tonerde, Kaolin und Kohle, eine Krümelung des Gutes unter Wasserzusatz erfolgt und diese Krümel dann mit Tonerde oder Kaolin allein oder in Mischung von anderer Zusammensetzung als die Krümel umhüllt werden.