DE908378C - Verfahren zur Behandlung von metallurgischen Schlacken - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von metallurgischen Schlacken

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DE908378C
DE908378C DEP51115A DEP0051115A DE908378C DE 908378 C DE908378 C DE 908378C DE P51115 A DEP51115 A DE P51115A DE P0051115 A DEP0051115 A DE P0051115A DE 908378 C DE908378 C DE 908378C
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DEP51115A
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Eugene Eyt
Leonce Marie Reygagne
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Commentry Fourchambault & Deca
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36Processes yielding slags of special composition

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Description

  • Verfahren zur Behandlung von metallurgischen Schlacken Bei der Herstellung von Roheisen, Stahl und, ganz allgemein, bei der Herstellung von Metallen, Metalllegierungen und!oder Metalloiden, sowie man sie bis j etzt durchführte, sind die Zusammensetzung der Schlacke und ihre sonstigen Eigenschaften durch die Charakteristika der herzustellenden Erzeugnisse und durch das ursprüngliche vorhandene Material bestimmt; die Schlacke wird als ein Nebenprodukt angesehen, und man beschränkt sich im allgemeinen darauf, ihre besten Anwendungsmöglichkeiten auszunutzen und sie z. B, als Bettungsmaterial (Wegebaustoff), bei der Fabrikation von Zement, als Schlackenwolle usw. zu verwenden. Die Schlacken aber sind selten für wertvolle Verwendungsmöglichkeiten unmittelbar geeignet. `nenn sie eine Zusammensetzung haben, die interessante Anwendungsmöglichkeiten bietet, sind die für diese Anwendungen erforderlichen Mengen geringer als die erzeugte Menge. Daher bringt der Absatz dieser Schlackenprodukte geringe Erträge, oder ein Teil der Schlacke wird verworfen und geht verloren. Der letzte Fall trifft in der Regel für Stahlwerke und für elektrometallurgische Werke zu.
  • Indessen sind das Kieselsäureanhydrid (SiO2), Tonerde (A1203) und der Kalk (Ca0), die sich in diesen Schlacken finden, die Grundlage von Verbindungen großen industriellen Interesses. Die Erfindung ermöglicht, eine Unabhängigkeit zu schaffen zwischen einerseits den Eigenschaften der Schlacken, welche zu bedeutenden Anwendungen in der nicht Eisen und Stahl herstellenden Industrie geeignet sind, und andererseits den Eigenschaften der Herstellung von Metallen und Metallegierungen, deren Erzeugung das wesentliche Ziel ist. Es besteht in Verfahrensschritten, die erhaltene Schlackein entsprechenden Vorrichtungen umzuformen in ein Erzeugnis, das eine chemische Zusammensetzung und/oder andere Eigenschaften besitzt, die vorher festgelegt worden sind. Die Schlacke wird nach diesen Verfahrensschritten für neue, umfangreiche Anwendungsmöglichkeiten geeignet gemacht, die eine größere Bedeutung haben, als dies bisher mit der üblichen Hochofenschlacke möglich war. Anders ausgedrückt, besteht die Erfindung ganz allgemein in einem Verfahren zur Veredelung von Schlacken, das sowohl für unmittelbar den Hochofen verlassende Schlacke als auch für bereits verfestigte Schlacke verschiedener Herkunft angewendet werden kann, wobei im letzteren Falle die Schlacke zuerst durch geeignete Mittel in den flüssigen Zustand gebracht wird.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung hat insbesondere zum Zweck, den Schlacken einen größeren Wert bezüglich der ':Möglichkeiten der Ausscheidung der Tonerde, die sie enthalten, zu geben. Vor allem bezweckt die Erfindung eine Erhöhung der Ausbeute dieser Tonerde oder eine leichte Anpassung der Zusammensetzung der Schlacken, die einen sehr hohen Anteil an Kieselsäure enthalten und/oder zu arm an Tonerde sind, um nach den bekannten Verfahren daraus eine wirtschaftliche Ausscheidung dieser Tonerde zu gestatten.
  • Dieses Verfahren besteht darin, daß in einer Schlacke, die Kieselsäure, Tonerde und Kalk enthält, im geschmolzenen Zustand oder bevor sie in den geschmolzenen Zustand übergeführt wird, mindestens ein Zuschlag zugesetzt wird, der im Innern der Schlacke einen Stoff einbringt oder erzeugt, der fähig ist, auf die Kieselsäure in der Weise zu reagieren, daß die Vereinigung der Tonerde in Form von löslichen Aluminaten des Kalkes begünstigt wird. Dieser Zuschlag bzw. diese Zuschläge erfolgen dabei unter solchen Bedingungen, daß die Masse in geschmolzenem Zustand verbleibt. Schließlich wird man die so erhaltene Masse gegebenenfalls langsam abkühlen lassen. Die Zuschläge können aus Körpern bestehen, die geeignet sind, mit den Bestandteilen der flüssigen Masse in Reaktion zu treten, um einen anderen Körper freizusetzen; ferner können diese Zuschläge mehrere Stoffe enthalten, welche geeignet sind, bei der vorhandenen Temperatur der flüssigen Masse in chemische Verbindungen einzutreten, um einen gewünschten Bestandteil zu bilden; andererseits können sie auch aus Körpern bestehen, die geeignet sind, in der Art eines Katalysators zu wirken, um die Reaktionsgeschwindigkeit im Innern der Schlacke zu erhöhen und/oder die Rolle eines Flußmittels zu spielen und die Viskosität zu verringern. In jedem Falle ist das Ziel, die Bildung von Aluminatverbindungen, insbesondere von löslichen Kalkaluminaten im Innern der Schlacke zu begünstigen, um die in ihnen enthaltene Tonerde leichter gewinnen zu können, wobei die gewonnene Menge Tonerde, die in der geschmolzenen Schlacke enthalten ist, erhöht wird.
  • Am häufigsten werden Zuschläge verwendet, die einen oder mehrere wärmeerzeugende Bestandteile enthalten und die geeignet sind, in der Masse eine Wärmemenge freizusetzen, um die Schlacke in flüssigem Zustand zu erhalten, gegebenenfalls auch die Temperatur zu erhöhen. Diese Wärmemenge kann entweder durch die Reaktion eines oder mehrerer Zuschlagbestandteile mit den Elementen der Schlacke oder durch die Reaktion von mehreren Bestandteilen untereinander oder durch die Reaktion eines geeigneten Gases mit einem oder mehreren Zuschlagteilen oder einem oder mehreren Schlackenelementen erzeugt werden. Die wärmeerzeugenden brennbaren Mittel können auf breitester Basis gewählt werden und z. B. aus Calciumsulfid, Pyrit, Calciumkarbid, Aluminium, Magnesium, Kohlenstoff, Wasserstoff, Kohlenwasserstoffen usw. bestehen.
  • Wenn die erforderlichen Zuschläge zum Erreichen der gewünschten Schlackenzusammensetzung keine Wärme oder nicht genügend Wärme freisetzen können, kann man vorher diese Zuschläge bis zu einer Temperatur, die derjenigen der Schlacke gleich ist oder sie übersteigt, erhitzen, wobei als Mittel zur Erhitzung irgendwie bekannte Anordnungen verwendet werden können. Im allgemeinen werden die Zuschläge in körniger oder manchmal auch pulverisierter Form zugesetzt, entweder bei normaler Temperatur oder etwas erwärmt oder sogar in geschmolzenem Zustand.
  • Die üblicherweise erzeugten Schlacken haben im allgemeinen eine hohe Viskosität, und ihre Zusammensetzung verändert sich unaufhörlich infolge der unregelmäßigen Verteilung der Hochofenchargen und der verschiedenen Betriebszufälligkeiten, wie Zerfall des feuerfesten Mantels, Hängen, schlechtes Funktionieren einer oder mehrerer Windformen usw. Die Homogenität der viskosen, flüssigen Masse wird praktisch niemals beim Verlassen des Hochofens erreicht, und sie ist insofern schwer zu erhalten, je niedriger die Schlackentemperatur ist. Bei der Wahl der Zuschläge wird man auch die Wärmemenge berücksichtigen, die durch die wärmeerzeugenden Elemente freigesetzt werden kann. Unter mehreren Elementen, die theoretisch geeignet sind, am Ende des Verfahrens die gewünschte chemische Struktur zu liefern, wird man seine Wahl auf diejenigen richten, die eine genügend große Wärme liefern, um der Masse den größten Verflüssigungsgrad zu verleihen.
  • Eine schnelle und vollständige Homogenisierung kann auch durch Hinzufügen von solchen Stoffen wie Eisen, Mangan, Titan, Natrium, Kalium, Barium, Calcium usw. erzielt werden, die sich entweder im metallischen, im oxydischen oder im sulfidischen Zustand befinden oder als Halogenidverbindungen vorliegen oder eine venirickeltere Verbindung aufweisen, die eine katalytische Wirkung ausüben und die Reaktionsgeschwindigkeit im Innern der Schlacke erhöhen oder die Rolle eines Lösungsmittels zwecks Verminderung der Viskosität spielen.
  • Die Wärmeentwicklung, die erforderlich ist, um die festen Zuschläge zu verflüssigen, kann auf die folgenden Arten erreicht werden: a) durch vorherige Erwärmung der Zuschläge, selbst bis auf eine Temperatur, die derjenigen der Schlacke entspricht oder diese überschreitet; b) durch die Schlacke selbst in dem Falle, in dem sie eine Menge freier und/oder gebundener Wärme enthält, wodurch die Auflösung und./oder die Verbindung von Bestandteilen oder von hinzugefügten Bestandteilen bewirkt wird; c) durch die Reaktionswärme der Zuschläge, die mit den Elementen der Schlacke eine Verbindung eingehen, beispielsweise sich auf Kosten von bestimmten, darin enthaltenen Oxyden oxydieren; d) durch Einblasen von getrockneter oder mit Sauerstoff angereicherter Luft oder von industriereinem Sauerstoff in die Schlacke, die von Natur oder durch Hinzufügen oxydierbare Bestandteile enthält, wobei das einzublasende Gas kalt oder erwärmt sein kann; e) durch gleichzeitig mit den wärmeabgebenden Bestandteilen hinzugefügte Zuschläge, wie ihre Verbrennung gestattende Oxyde oder derartige Oxyde, gemeinsam mit Brenngasen, wie sie oben erwähnt sind; f) durch eine äußere Erwärmung durch bekannte Mittel. Diese äußere Wärmezuführung hat im allgemeinen den Nachteil, kostspielig zu sein, und sie wird oft durch die obengenannten Mittel vermieden; g) durch Vereinigung der verschiedenen obenerwähnten Mittel.
  • Das Einblasen von gewöhnlicher Luft oder von Luft, die in bestimmten Mengenverhältnissen mit Sauerstoff angereichert ist, bis zu industriereinem Sauerstoff in das flüssige Schlackenbad ist günstig nicht allein durch die Wärme, die direkt in dem Bad durch Verbrennung der wärmeerzeugenden Elemente freigesetzt wird, sondern auch durch das Durchwirbeln im Laufe des Blasvorganges und durch das Durchmischen mit Schwefeldioxyd, das sich auf Kosten des Schwefels und der Sulfide der Schlacke bildet.
  • Das Einblasen muß so verwirklicht werden, daß der Brennstoff in der Schlacke verteilt wird, d. h. man verwendet hierzu eine große Anzahl von Öffnungen, um eine genügend große Berührungsfläche zu erhalten, wozu man einen Behälter geeigneter Form verwenden kann, in dem die Einführung der Schlacke z. B. an einer Seite und das Entnehmen der Schlacke an der anderen Seite durchgeführt wird. Die Einblasedüsen für das Verbrennungsmittel sind in der Mitte oder an beiden Seiten derart angeordnet, daß eine gute Verteilung des Brennstoffes durch eine genügend große Anzahl von Düsen erfolgt.
  • Die Zuschläge können in der Gießrinne des Ofens oder in eine Gießpfanne bzw. auch mittels eines Behälters zugefügt werden, der, wenn erforderlich, wärmeisoliert ist. Der Behälter kann fest oder beweglich, erwärmt sein oder sich in kaltem Zustand befinden; er kann die Form eines länglichen Troges mit einem Einlauf an einer Seite und einem Auslauf an der anderen Seite haben; andererseits kann auch ein rotierender Mischer verwendet werden.
  • Die Erfindung erlaubt es, auf einfache Weise und mit geringem Aufwand Schlacken zu erhalten, die mit wertvollen Eigenschaften ausgestattet sind, indem von einer Schlacke ausgegangen wird, deren Zusammensetzung von der endgültig erhaltenen Schlacke sehr verschieden ist.
  • In gewissen Fällen ist die chemische Zusammensetzung, wie sie auf Grund einer Analyse erhalten wird,. welche den Prozentsatz jeden Elementarbestandteiles des Endproduktes angibt, nicht der einzige Punkt, der zu betrachten ist. Man weiß in der Tat, daß die Eigenschaften verschiedener Körper und insbesondere von geschmolzenen Mischungen, die als Hauptbestandteile Kieselsäureanhydrid, Tonerde und Kalk enthalten, zu einem wesentlichen Grade von den Bedingungen abhängen, unter denen diese Körper hergestellt werden.
  • Insbesondere spielt die Abkühlungsgeschwindigkeit eine wichtige Rolle, wenn man versucht, Tonerde aus besonders aluminiumhaltigen Schlacken auszuscheiden. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann demnach durch ein geeignetes Verfahren vervollständigt werden, z. B. durch eine langsame Abkühlung. Um das Verfahren besser zu erläutern, werden im folgenden besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, deren Zweck günstigere Ausscheidungsmöglichkeiten der Tonerde sind.
  • Beispiel 1 Veredelung von aluminiumhaltiger Schlacke in Hinsicht auf die Ausscheidung von Tonerde (A1,0,) In hochaluminiumhaltigen Schlacken, die im Laufe der Herstellung von übereutektischen Roheisen anfallen und die man zum Ausscheiden von Tonerde verwendet, soll sich der größtmögliche Teil der Tonerde im Zustand von lösbaren Kalkaluminaten befinden, wie des Monocalciumaluminats (A1203 - Ca 0) des Pentacalcium-Trialuminats (3 A1,03 - 5 Ca0), aber nicht als Gehlenit, * der aus einem Bicalciumsilicoaluminat (Si O, - Al, 03 - 2 Ca 0) besteht, aus dem die Tonerde nicht durch die bekannten Lösungsverfahren ausgeschieden werden kann. Durch Hinzufügen von Eisenoxydul (Fe 0) zu der Schlacke, selbst von schwachen Anteilen (weniger als 1o °/o), vergrößert sich merklich das Ausbringen an ausscheidbarer Tonerde. Dieses Oxydul reduziert das Ion (SiO4)4-welches den saueren Bestandteil des Bicalciumsilikats und des Gehlenits darstellt; die Reduktion verläuft nach folgender Formel:
    (S'04)'- + 2 Fe 0-@ (Si 03)2- + Fe, 0,
    Die Einführung des Eisenoxyduls hat den Zweck, den Ertrag an Tonerde in einer sehr fühlbaren Weise durch Verminderung der Tonerdmenge, die in Form des Gehlenits gebunden ist, zu erhöhen. Das Eisenoxydul kann in der Form von Zunder (Hammerschlag oder Walzsinter) oder in Form von gegebenenfalls schwach reduziertem Erz oder in Form von Erz in Gegenwart eines Reduktionsmittels (um das Eisenoxyd (Fe, 03) in Eisenoxydul (Fe 0) zu überführen), im zerkleinerten oder pulverisierten, im erwärmten oder kalten oder flüssigen Zustand in einem Verhältnis, das zo °/o nicht überschreitet, zugesetzt werden.
  • Gemäß der Erfindung behandelt man hochaluminiumhaltige Schlacke mit Zunder oder mit anderen Oxyden, in denen sich das Eisen meist in den unteren Oxydationsstufen befindet, und zwar mit einer um so höheren Menge, je höher das Gewichtsverhältnis von Kieselsäure zu Schlacke ist, weil die Kieselsäure infolge ihrer Neigung, sich mit dem Aluminium zu verbinden, die Bildung von Kalkaluminaten stört.
  • Wenn es andererseits in bestimmten Fällen notwendig oder erwünscht ist, eine Schlacke zu erhalten, die von selbst in Pulver zerfällt, kann man nicht eine beliebige Menge von Oxyden zugeben, denn es besteht eine Grenze, die nicht überschritten werden kann, damit die Schlacke selbst zerfällt und diese Grenze ist durch den Wert bestimmt; denn das Eisenoxydul reduziert das Ion (Si 04) 4-; welches das saure Ion des Bicalciumsilikats darstellt und das die Neigung zum Zerfallen der Schlacke durch den Übergang aus dem ß-Zustand in den y-Zustand bewirkt. Die höheren Gehalte an Eisenoxvdul verhindern diese Neigung.
  • Der Zunder kann entweder auf einmal in die flüssige Schlacke eingeführt oder vorzugsweise kontinuierlich in den Schlackenstrahl beim Austritt aus dem Hochofen zugesetzt werden. In beiden Fällen können die Reaktion und die Homogenisierung mittels Durchwirbelung mit einem bekannten Mittel, wie Umrühren, Schütteln u. dgl., erleichtert werden.
  • Die untenerwähnten Zahlenwerte zeigen sehr gut die Ergebnisse, die mit dem Verfahren erzielt werden. Es wurden drei Proben aus einer Schlacke entnommen, die aus derselben Schmelze herrührte und die sich wie folgt zusammensetzte: Si02=13,3%,A1203=2g,80/" Fe0 = 3,5 0/0, CaO = 53 0/0. Bei der ersten Probe wurden 3 % Zunder, in dem sich das Eisen in der Hauptsache als Eisenoxydul Fe 0 befindet, zugesetzt. Die zweite Probe wurde so belassen, wie sie anfiel, und die dritte Probe erhielt ebenfalls einen Zuschlag von 3 % Hammerschlag oder Walzsinter.
  • Die Zeitspanne der Abkühlung war bei allen drei Proben genau die gleiche gewesen.
  • Das Ausbringen an ausscheidbarer Tonerde ergibt sich aus folgendem:
    Erste Zweite Dritte
    Probe Probe Probe
    mit 3 °/o ohne mit 3 %
    Zunder Zunder Zunder
    kaustisches Verhältnis
    (CaO/A1,0,) ....... 1,50- i,6o i,61
    Ausbringen an lösbarer
    Tonerde . . . . . . . . . . . 96,5 0/0 84,5 0/0 96,2 0/0
    Die Verbesserung des Ausbringens an löslicher Tonerde beträgt ungefähr 12 0/0.
  • Beispiel II Anwendung von wärmeerzeugenden Bestandteilen, die einer aluminiumhaltigen Schlacke in Hinsicht auf die Erhöhung des Ausbringens an löslicher Tonerde hinzugefügt werden Man sieht aus dem vorhergehenden Beispiel, daß das Eisenoxydul, Fe 0, das einer aluminiumhaltigen Schlacke hinzugefügt wird, die Menge Tonerde erhöht, die man aus der Schlacke ausscheiden kann. Wenn die freie Wärme der Schlacke nicht genügend groß ist, um ohne äußere Erwärmung Fe 0 hinzufügen zu können und um eine vollständige Homogenisierung der Schlacke zu verwirklichen, kann es vorteilhaft sein, dieses Eisenoxydul dadurch zu erzeugen, daß man der Schlacke Eisensulfid Fe SZ hinzufügt, das man danach durch kalte oder erhitzte Verbrennungsmittel verbrennt, beispielsweise mittels gewöhnlicher oder mehr oder weniger mit Sauerstoff angereicherter Luft. Es bilden sich Fe 0 und S 02, und diese Verbrennung ergibt eine Temperaturerhöhung der Schlacke um ungefähr i5o° bei einem Zuschlag von z 0/0 Eisenoxydul Fe0 und die Durchmischung der flüssigen Masse infolge des Einblasens des Verbrennungsgases und des Freiwerdens des Schwefeldioxydes SO,. Man kann gleichzeitig noch einen Zuschlag an Gips hinzugeben, der als Oxydationsmittel wirkt, bzw. auch Pyrit, der als Verbrennungsmittel wirkt. Das Calciumsulfid, das sich in der Schlacke befindet, oxydiert sich auf Kosten des Sauerstoffes, der durch den Gips hereingebracht wird, nach der folgenden Formel:
    Ca S -f- 3 S 0i Ca -.> 4 SO, + 4 Ca 0.
    Die Reaktion ist endotherm und wird durch die frei werdende Wärme infolge der Oxydation des Eisensulfids auf Kosten des durch den Gips und die eingeblasene Luft hereingebrachten Sauerstoffes gemäß folgender Reaktion unterhalten
    Fe S2 -[- 4 S O,, Ca -f- 0 --> 6 SO2 -E-- 4 CaO + Fe 0.
    Wenn das gesamte Calciumsulfid, das in der Schlacke enthalten ist, und der Pyrit, der als Zuschlag hinzugekommen ist, verbrannt sind, läßt man die Masse so langsam wie möglich abkühlen und erhält Ergebnisse, die mit denen gemäß Beispiel I vergleichbar sind.
  • Beispiel III Umwandlung von gewöhnlichen Schlacken in hochaluminiumhaltige Schlacken, um sie zur Ausscheidung der Tonerde geeignet zu machen Eine andere Anwendung der Erfindung, darin bestehend, die Zusammensetzung der Schlacken zwecks vorteilhafter Anwendungen zu verändern, ist die Herstellung von Rohmaterialien, die zur Ausscheidung der Tonerde besonders geeignet sind.
  • Die Hochofenschlacke, die ungefähr 3o bis 40')/o Kieselsäure, 5 bis 15 0/0 Tonerde und 4o bis 5o 0/0 Kalk enthält, kann durch Zuschlag von Tonerde und Kalk folgende Zusammensetzung erhalten
    Si 02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 bis 22 0/0
    A1203 ......................... 20 - 44%
    Ca 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 - 580/,
    die derjenigen von hochaluminiumhaltigen Hochofenschlacken entspricht, welche besonders zur Ausscheidung der Tonerde geeignet ist.
  • Wenn man mit einfachen Zuschlägen von Kalk und Bauxit arbeitet, ist es erforderlich, diese Zuschläge auf die Temperatur der Schlacke, die sich in flüssigem Zustand befindet, zu bringen. Um dies zu vermeiden, kann man den Zuschlag an Kalk durch Verbrennung von Schwefelkalk Ca S2 ersetzen, der immer in den metallurgischen Schlacken anwesend ist; es ist aber dann erforderlich, daß die Schlacke einen sehr hohen Gehalt an Schwefel aufweist.
  • Man kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Änderung der Zusammensetzung der Schlacke erhalten, ohne die Zuflucht zu einer sehr hohen äußeren Wärmezuführung nehmen zu müssen, indem man bestimmte wärmeerzeugende Elemente der Schlacke hinzufügt, wie sie in dem Beispiel II genannt sind. Man kann z. B. Gips verwenden, der das Calciumsulfid oxydiert und es in Kalk unter Freisetzung von Schwefeldioxyd S 02 überführt, andererseits kann man auch Pyrit verwenden, der unter Zuhilfenahme von eingeblasener Luft oder Sauerstoff oxydiert wird und Ca 0, Fe 0 und S02 bildet. Um beispielsweise eine Tonne Schlacke von i 5oo° zu erhalten, die folgendermaßen zusammengesetzt
    Si02 ................................ 160;o
    A1203 ............................... 25°/1
    CaO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5o0/0
    Fe o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80/,
    und zur Ausscheidung von Tonerde geeignet ist, kann man von einer Schlacke ausgehen, die ungefähr 33 °/0 S'021 12 °/° Ale 03 und 48 °/° Ca 0 enthält und eine Temperatur von i 5oo° aufweist.
  • Einer Menge von 44o kg dieser Ausgangsschlacke werden vorher auf eine Temperatur von etwa Soo° erwärmte Zuschläge in etwa folgenden Mengen zugeführt: 11o kg Kalk, 27o kg Bauxit, 5o kg Pyrit, 3oo kg Gips.
  • Die notwendige Wärmeentwicklung, um die Masse zu verflüssigen, erhält man durch Einblasen von etwa 50 m3 Sauerstoff, wodurch man während des Verfahrens go m3 Schwefeldioxyd bekommt.
  • Will man die Neigung der Schlacke zum Zerfallen nicht behindern, wählt man einen Gehalt von unter 8 °/° Eisenoxydul. Die geringere Menge an Pyrit wird dann durch eine größere Vorwärmung der Zuschläge vor ihrer Beimischung zu der Schlacke kompensiert.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Behandeln von metallurgischen Schlacken, die Kieselsäure, Tonerde und Kalk enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man der geschmolzenen Schlacke außerhalb des metallurgischen Ofens mindestens einen im wesentlichen aus einem Metalloxyd gebildeten Zuschlag zusetzt, der die Bildung von löslichem Kalkaluminat begünstigt oder fähig ist, bei Einleitung von Sauerstoff in die Schlacke zur Entstehung eines solchen Metalloxydes zu führen, wobei man der Masse die für die Aufrechterhaltung des flüssigen Zustandes erforderliche Wärmemenge zuführt und gegebenenfalls die behandelte Masse sich langsam abkühlen läßt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der zur Aufrechterhaltung des flüssigen Zustandes erforderlichen Wärmemenge mittels eines wärmeentwickelnden Körpers erfolgt, welcher der Schlacke zugegeben wird und sich auf Kosten gewisser Schlackenbestandteile oder auf Kosten des in die geschmolzene Schlacke eingeleiteten Sauerstoffes oxydiert.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeentwickelnden Körper zum mindesten durch einen aus der folgenden Gruppe ausgewählten Körper gebildet werden: Calciumsulfid, Schwefeleisen, Calciumcarbid, Aluminium, Magnesium, Kohle, Wasserstoff und Kohlenwasserstoff.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag eine Mischung von Körpern enthält, die fähig sind, miteinander unter Freisetzung von Wärme zu reagieren, um einen Bestandteil zu liefern, der in der Ausgangsschlacke in ungenügender Menge vorhanden ist oder fehlt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag Eisen enthält und dieses Eisen sich hauptsächlich in Ferroform vorfindet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag eine Gesamtheit von Körpern enthält, die durch ihre Reaktion miteinander oder mit den in der Schlacke zuvor vorhandenen Bestandteilen Eisen, überwiegend in der Ferroform, einbringen oder erzeugen.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag industrielles Ferrooxyd, z. B. in Form von Zunder, Hammerschlag oder Walzsinter enthält. B. Verfahren nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag Eisensulfid, z. B. in Form von Pyrit enthält. g. Verfahren nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag eine Mischung von Calciumsulfat und Eisensulfid enthält. lo. Verfahren nach Anspruch 1, 5, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die benutzte Menge an Ferrooxyd oder Pyrit so groß ist, daß der Gehalt an Ferrooxyd im Endprodukt kleiner ist als das Vierfache des Gewichtsverhältnisses zwischen den Gehalten der Schlacke an Kieselsäure und Kalk (S'02' Ca 0.). il. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag Tonerde, z. B. in Form von Bauxit enthält. 12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag Körper einbringt, die unter sich oder mit den Bestandteilen der Schlacke in solcher Weise reagieren, daß das Gewichtsverhältnis von Kalk zu Kieselsäure nach der Umsetzung zwischen 2,2 und 7 liegt. 13. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag Bestandteile enthält, die in der Masse eine katalytische Wirkung ausüben und die Reaktionsgeschwindigkeiten im Innern der geschmolzenen Schlacke erhöhen, um die Bildung von Verbindungen, wie Kalkaluminate, zu begünstigen, aus denen die Tonerde leicht ausgeschieden werden kann. 14. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag mindestens einen Bestandteil enthält, der aus der Gruppe von Mangan, Eisen, Titan, Natrium, Kalium, Barium, Calcium, sei es in metallischem Zustand oder im Zustand der Oxyde, Sulfide, Halogenide oder komplexer Verbindungen, besteht. 15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag entweder in der Gießrinne des Ofens oder in einer Gießpfanne oder in einem drehbaren Mischer oder in irgendeinem anderen geeigneten Behälter erfolgt. 16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschläge in einem Behälter vorgenommen werden, der eine längliche Form hat und der am einen Ende kontinuierlich oder unterbrochen beschickt und am anderen Ende entleert wird. 17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschläge in Form des granulierten oder pulverisierten Produktes oder in flüssigem Zustand vorgenommen werden. 18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschläge in aufeinanderfolgenden Dosen oder kontinuierlich vorgenommen werden.
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