DE873704C

DE873704C - Herstellung von Weicheisenpulver

Info

Publication number: DE873704C
Application number: DER323A
Authority: DE
Inventors: Eduard Dr-Ing Dr Habil Senfter
Original assignee: Roechlingsche Eisen und Stahlwerke GmbH
Current assignee: Roechlingsche Eisen und Stahlwerke GmbH
Priority date: 1949-11-08
Filing date: 1949-11-08
Publication date: 1953-04-16

Description

Herstellung von Weicheisenpulver Weicheisenpulver wird im allgemeinen durch Zerstäuben von reinem aufgekohltem Eisen mit Preßluft, Dampf oder Wasser hergestellt. Dabei tritt eine teilweise Oxydation des Eisens, aber nur eine geringe Oxydation des Kohlenstoffs ein. Das kohlenstoff- und sauerstoffhaltige Eisenpulver wird anschließend geglüht, wobei, wenn sich Kohlenstoff und Sauerstoff rnieht die Waage halten, je nachdem das eine oder andere Element zugesetzt wird, um ein nahezu kohle- und sauerstofffreies Weicheisenpu'lver zu erhalten.
Wird diese oxydierende Zerstäubun.g dagegen auf Roheisen, z. B. Thomasröheisen, angewandt, so wird in ,der Hauptsache das im großen Übersc'huß vorhandene Fe, nicht dagegen werden die schädlichen Begleitelemente, also in erster Linie der Phosphor, oxydiert. Dadurch ist man gezwungen, das ursprüngliche Roheisen vorher durch Frischen von seinen Begleitelementen zu befreien, id. h. also in Stahl überzuführen und anschließend wieder aufzukohlen, ein Weg, der die Herstellung des Weicheisenpulvers in hohem Maß verteuert. Vorn Nachteil ist bei dieser Arbeitsweise weiterhin der Umstand, 4aß die nachträgliche Aufkohlung und anschließende Zerstäubung des aufge'lzohlten Stahls bei sehr hohen Temperaturen vorgenommen werden. maß, während die Zerstäubun.g von gewöhnlichem Roheisen, z. B. Thomasroheisen, wegen seines niedrigen Schmelzpunktes und seiner größeren Dünnflüssigkeit .bei niedrigeren Temperaturen möglieh ist.
Es ist ferner bekannt, kdhlenstoffhaltiges Gußeisen nach Art des Hämatits, das vorher gemahlen, granuliert oder unter Zu'hilfena'hme eines inerten Gases (Stickstoff) in feinkörnige Form übergeführt worden ist, durch Rösten mit Alkalicarbonaten bei Temperaturen zwischen 8oo und i2oo° zu entkohlen. Die Wirkungsweise bei diesem Prozeß besteht darin, daß die sich beim Erhitzen aus dem Alkalicarbonat, z. B. .S,oda, entwickelnde Kohlensäure auf den Kohlenstoff oxydierend wirkt gemäß .der Rea'ktionsgl;eichung C+C02=2C0. Diese Oxydationswirkung ist auch auf gewisse andere leichter oxydierbare Verunreinigungen des Gußeisens, z. B. Silicium, gemäß der Reaktionsgleichung Si@+2C02=Si02+2C0 anwendbar. Sie versagt dagegen bei schwerer 'oxydierbaren Verunreinigungen des Roheisens, z..B. Phosphor, so @daß das Verfahren auf Thomasrdheisen, in welchem .der P'hosp'hor einer der Hauptbestandtelle (durchschnittlich 2%) ist, nicht anwendbar ist.
= Es wurde .gemäß vorliegender Erfindung gefunden, daß sich Thomasroheisenpulver beim Rösten. mit Alkalicanbonaten entphosphoren läßt, wenn gleichzeitig Eisenoxyd in einer Menge zugesetzt wird, welche die dem Phosphorgehalt entsprechende stöchiometrische Menge übersteigt. Hierbei gehen 9o bis 95 0/0 des im Roheisen enthaltenen Phosphors in Alkalip!hosphat über, während ohne Zusatz von Eisenoxyd praktisch gar keine Entphosphorung eintreten würde. Parallel mit der Entphosphorung findet auch die bereits bekannte Entkohlung statt. Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß man bei der Herstellung von Weicheisenpulver nicht von aufgekohltem Stahl, sondern direkt von Roheisen ausgehen kann, das infolge seiner geringeren Viskosität auch dann noch verwendbar ist, wenn seine Temperatur nur i2oo° oder weniger beträgt. -Bei,derZerstäubung vonRohei.sen in der üblichen Weise mit Wasser oder Druckluft oder beiden. zusammen wird im allgemeinen so viel Eisen oxydiert, daß sich der Zusatz von Eisenoxyd bei der anschließenden Röstung ;des Eisenpulvers mit Alkalicarbonat erübrigt. Dieser oxydierende Zerstäubungsprozeß kann ohne weiteres so geleitet werden, daß ein Eisenpulver mit so viel Sauerstoff entsteht, daß dieser gerade ausreicht, um den Phosphor beim anschließenden Glühen mit Alkalicarbonaten in Phosphorsäure überzuführen.
So.l.lte für gewisse Verwendungszwecke der im Eisenpulver noch enthaltene Si- und Mn-Gehalt zu hoch sein, so ist ein kurzer Vorfrischprozeß zur Entfernung dieser beiden Elemente aus dem flüssigen Roheisen zweckmäßig.
Sollte die Entphosphorung durch die oben geschilderte Glühung mit Alkalicarbonat für den jeweiligen Verwendungszweck des Weicheisenpulvers nicht ausreichen, so kann eine zweite oder dritte Behandlung desselben mit Alkalicarbonat in der oben geschilderten Weise angeschlossen werden.
Das erhaltene Röstprodukt wird darauf mit Wasser ausgelaugt und der hierbei erhaltene Eisenschlamm getrocknet. Sofern es nötig ist, wird dieser entweder durch magnetische Aufbereitung oder durch Behandlung mit reduzierenden Gasen von gegebenenfalils noch darin enthaltenen Restmengen von Eisenoxyd befreit.
Aus der beim Auslaugen ides Eisenpulvers erhaltenen Alkaliphosphatlauge wird das Phosphat durch Eindampfen gewonnen. Es kann für die verschiedensten Zwecke, insbesondere aber als. Düngemittel, verwendet werden. Für den letzten Fall ist es besonders zweckmäßig, die Glü'hung mit Kaliumcarbonat vorzunehmen, weil das dadurch er'ha'ltene Kalliump'hosphat ein besonders wertvolles Düngemittel darstellt.
Die vorstehend geschilderte Entphosphorung von Roheisenpulver ,kann auch bei der Herstellung von Pulver aus anderen phosphorhaltigen Metallen und Metallegierungen angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Weicheisenpulver durch Zerstäuben von phosphorhaltigem Roheisen, insbesondere Thomasro%-eisen, und anschließendes Glühen des erzeugten Roheisenpulvers mit Alkalicarbonaten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernung des in dem RoheisetLpulver enthaltenen Phosphors überschüssiges Eisenoxyd zugesetzt wird, worauf das :gebildete Alkali@hosphat anschließend mit Wasser ausgelaugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, -dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Eisenoxydzusetzens die Zerstäubung des Roheisens oxydierend geführt wird, und zwar so weit, daß das gebildete Eisenoxyd gerade zur Oxydation .des im Rdheisen enthaltenen P'hosp'hors ausreicht.
3. Verfahren nach Anspruch z oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glüh- und Laugprozeß so oft wiederholt wird, bis der Phosphor auf .den gewünschten. Gehalt gesunken ist. q.. Verfahren .nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines silicium- und manganfreien Weicheisens Idas Roheisen einem Vorfrischungsprozeß unterworfen wird. 5. Weiterbehandlung der bei dem Verfahren nach den Ansprüchen i bis q. anfallenden Alkalighosphat-, insbesondere Kaliumphosphatlauge, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Lauge enthaltene Phosphat durch Eindampfen der Lauge gewonnen und z. B. für Düngezwecke weiterverwendet wird. 6. Verfahren nach den Ansprüchen r bis q., ,dadurch gekennzeichnet, daß das phosphorfreie Gemisch von Weicheisenpulver und Eisenoxyd entweder durch magnetische Aufbereitung oder durch reduzierende Glühung von seinem Sauerstoff .befreit wird.. 7. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen z bis q. und 6 auf die Herstellung von Pulver aus anderen phosphorhaltigen Metallen und Metallegierungen.