DE883917C

DE883917C - Verfahren zur Herstellung von stark basischen Schlacken bei der Roheisengewinnung

Info

Publication number: DE883917C
Application number: DES20039A
Authority: DE
Inventors: Jean Charles Seailles
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1946-01-16
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1953-07-23

Description

Verfahren zur Herstellung von stark basischen Schlacken bei der Roheisengewinnung Bei der Herstellung von Roheisen im Hochofen setzt man den Möller des Minerals so zusammen, daß man Schlacken, deren wasserfreie Calciumaluminate im Wasser löslich sind, durch die Reaktion der Bestandteile der Gangart und der Zuschlagstoffe erhält.
Diese Schlacken. setzen sich im wesentlichen. aus Ball:, Kieselsäure und Aluminiumoxyd zusammen und sind durch den Grad ihrer Basizität charakterisiert, d. h. durch das Gewichtsverhältnis, welches in einer Schlacke zwischen der Kalk- und .der Kieselsäuremnenge, welche sie enthält, besteht, wenn man die anderen Schlackenbestandteile vernachlässigt.
Der Grad der Basizität schwankt praktisch zwischen o,6o und r,oo, Die Schlacken, deren Basizität unterhalb der Zahl für die Busizität liegt, werden sauer genannt, ebenso wie diejenigen, deren Basizität über der Zahl für die Basizität liegt, basisch genannt werden.
Im allgemeinen will man basische Schlacken erhalten, da die reinigenden Eigenschaften der Schlacke an diese Basizität gebunden sind. Aber es ist unmöglich, in ,dieser Hinsicht sehr weit zu gehen, denn die Schmelzbarkeit der Schlacken nimmt in dem Maße ab, in dem ihre Basizität zunimmt, was außer Störungen im Betrieb des Hochofens, die man nicht vernachlässigen kann, einen Mehrverbrauch an Brennstoff mit sich bringt.
Diie Erfindung betrifft nun die Erzielung von Schlacken im hüttenmännischen Verfahren von hoher Basizität (oberhalb a) und reich an Aluminiumoxyd, was ihnen bemerkenswerte reinigende Eigenschaften verleiht.
Diese Schlacken liegen in einer bisher nicht angewandten Zone des Lernären Schmelzdiagramms und haben für ge-#visse besonders günstige-Gemische eine. sehr zufriedenstellende Schmelzbarkeit.
Es wurde nämlich gefundien, daß man stark basische Schlacken bei der Roh,eis@engewinnung, die die. im vorstehenden angegebenen Vorteile auf--weisen, auf einfache Weise dadurch erhalten kann, daß zur Erzielung einer Basizität oberhalb von 2 der Möller so gewählt wird, daß die Zusammensetzung der Schlacke in dem ternärenSystem Kieselsäure-Kalk-Aluminiumoxyd im Innern eines Fünfecks liegt, welches durch folgende Linien begrenzt wird (vgl. die Abbildung) : a) Linie des Basizitätsgrades 2,2o, b) Linie von Mischungen mit 15 11/o A12 03, c) Linie von Mischungen mit 4'8 % Ca O, d) Linie von Mischungen mit 12'/0, Si 02, e) Linie von Mischungen mit 681/o Ca O.
In .diesem Bereich handelt es sich vorzugsweise um eine sehr beschränkte Zone, die folgenden Linien entspricht: a) Linie der Basizität 2,35, b) Linie von Mischungen von 48 bis 58'/0 Ca O, c) Linie von Mischungen mit 12"/0 Si 02.
Die Schlacke enthält natürlich Nebenprodukte, die aus demMineral stammen, undZuschläge (Fe0, Mg 0, S, Ti 02, Alkali usw.), doch braucht man sie in der Berechnung nicht zu berücksichtigen.
Gegebenenfalls kann man bekannte Zusatzstoffe zur Erniedrigung des Schmelzpunktes bzw. des Verflüssigungspunktes der Schlacke hinzusetzen, wie Flußspat, Feldspat, Baryt, Alkalisalze, Alkalien u. dgl.
Die erfindungsgemäßen Schlacken sind besonders dadurch bemerkenswert, daß man als Zusatzmineralien Bauxite und Mineralien lateritiscben Ursprungs, die sehr reich an Aluminium sind, verwenden kann. Verwendung vorn Bauxiten Die Bauxite sind im allgemeinen wertlos, wenn ihr Kieselsäuregehalt gewisse Grenzen überschreitet. Diese kieselsäurereichen Bauxite, die man sonst nicht verwenden. kann, sind aber nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein wertvolles Zuschlagsmaterial.
Man setzt beispielsweise dem Möller zu einem Teil aus einem kalkreichen Material folgender Art (auf ioo Gewichtsteile des Minerals) zusammen: Eisen 40, Si 02 4,5, Ca O 15, flüchtige Stoffe (Sauerstoff, H2 O, C 02 usw.) 40,5.
Einen weiteren Teil der Möllerzusammensetzung bildet ein kieselsäurereicher Bauxit folgender Zusammensetzung: A1203 55, Si02 7, Fe i@, andere Bestandteile 2,5, flüchtige Stoffe 2o,5.
Ein Gemisch von 5000 kg Mineral, 78o kg Bauxit und 2701-,9 Kalk ergibt ungefähr Zioo kg Metall und- 185o kg Schlacke, d. h. 925 kg Schlacke pro Tonne Metall (auf Koksasche bezogen).
Diese Schlacke wird: bei Vernachlässigung der Fremdbestandteile folgende Zusammensetzung haben: Ca 0 55, S'02 17, A'203 28. Die Zusammensetzung des Gemisches schwankt natürlich je nach dem Wärmezustand des Hochofens und nach der entsprechenden Reduktion eines Teiles der Kieselsäure.
Sein Schmelzpunkt liegt, berechnet auf normale Verunreinigungen (Fe O, Mg O, Alkalien usw.), nach dem Durchsatz durch .den Hochofen unterhalb 145o°. Verwendung von. lateritischem Material Als Beispiel eines Minerals dieser Art wird ein Mineral aus Conskry gewählt: Fe 55,8o, Si 02 i,9i, A1203 8,io, andereBestandteile 1,25, flüchtigeStoffe und Verluste beim Glühen 3'494.
Ausgegangen wird von 4ooo kg eines Gemisches mit 830 kg kieselsäurehaltiger Minette der Zusammensetzung: Fe 40, . Si02 15,7, Ca0 8,io, flüchtige Bestandteile 34,15, andere Bestandteile 2 und 830 kg Kalkstein.
Man erhält ungefähr 2400 kg Roheisen und 125o kg Schlacke, d. h. 52o kg Schlacke auf i t Roheisen.
Die erhaltene Schlacke hat folgende mittlere Zusammensetzung (bei Vernachlässigungder Fremdbestandteile und unter üblichen Vorbehalten) A120,3 31,30, S'02 18, Ca 0 50,70.
Sie hat einen sehr zufriedenstell@enden Schmelzpunkt, der unterhalb i54o° liegt.
Diese Beispiele lassen erkennen, daß die Erfindung gestattet, für die Zusammensetzung des Möllers einen Bereich zu wählen, bei dem -die sauren Verfahrensstufen vermieden werden, die die Aufbereitung des Minerals sonst erfordert und, die nach gewöhnlicher B,erecbnungsv@eise eine zugrunde richtende Menge an. Sehlacke und Brennstoffaufwand bedingen.
Als weitere Beispiele .verdien nachstehend einige erfindungsgemäße Schlackenzusammensetzungen angeführt:

S'02 ............. 17,20 16,3o 19,6o

A12 03 . . . . . . . . . . . . 29J0 27,7 0 29,70

Ca0 -I- M90 . . . . . 50,45 5300 4790

andere Bestandteile 3,25 3,00 2,70

Die Verwendung der erhaltenen. Schlacken ist die übliche, sie dienen beispielsweise als Zemente auf Grund ihrer hydraulischen Eigenschaften. Man kann ihnen auch nach bekannten Arbeitsweisen das Aluminium entziehen, das sie im allgemeinen im löslichen Zustand enthalten. Für die Verwendung als hydraulische Bindemittel können die Schlacken in üblicher Weise aufbereitet werden. Für die Extraktion des Aluminiums werden. sie zweckmäßig langsam abgekühlt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von stark basischen Schlacken bei der Roheisengewinnung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Basizität oberhalb von 2 der Möller so gewählt wird, daß die Zusammensetzung der Schlacke in dem ternären System im Innern eines Fünfecks liegt, «-elches durch folgende Linien begrenzt wird: a) Linie des Basizitätsgrades 2,2o, b) Linie von Mischungen mit i5°/o A120;, c) Linie von Mischungen mit 48 °/o Ca0, d) Linie von e) Linie von Mischungen mit i2 °/o S'02, Mischungen mit 68°/o Ca0.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer beschränkten Zone arbeitet, die durch besonders niedrige Schmelzpunkte charakterisiert und durch folgende Linien begrenzt ist: a) Linie der Basizität 2'.35. b) Linie von Mischungen von ,48 bis 58 °/o Ca0, c) Linie von Mischungen mit 12 °/o Si 0.,.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bestandteil des Möllers kieselsäurehaltigen Bauxit verwendet. .i.
Verfahren nach .den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bestandteil des Möllers lateritische Mineralien mit hohem Aluminiumoxydgehalt verwendet.
5. Ver@v-endung der nach dem Verfahren der .Ansprüche i bis d. erhaltenen Schlacken als hydraulische Produkte, vorzugsweise nach vorherigem Brennen.
6. Verwendung der bei dem Verfahren nach den Ansprüchen i bis .1. anfallenden Schlacke als Ausgangsstoffe für die Extraktion des in ihm enthaltenen Aluminiumoxyds.