FI94877B - Pelkistettyä kromimalmia sisältävä materiaali ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

94877

Pelkistettyä kromimalmia sisältävä materiaali ja menetelmä sen valmistamiseksi

Teknillinen sovellutusala 5 Keksinnön kohteena on pelkistettyä kromimalmia si sältävä materiaali, jota käytetään kromia sisältävän teräksen valmistukseen konvertterissa, joka pelkistetty kro-mimalmi käsittää happoliukoista kromia, kromioksidia, rautaoksidia ja sivukiveä. Keksinnön kohteena on myös mene-10 telmä tällaisen materiaalin valmistamiseksi. Tarkemmin sanoen tämä keksintö koskee erittäin pelkistettyä kromimalmia sisältävää pulveria, jota käytetään kromia sisältävän teräksen, kuten ruostumattoman teräksen valmistukseen konvertterissa ja joka soveltuu kuljetettavaksi kantokaasun 15 avulla ja puhalletaan suoraan sulaan teräkseen teräksen valmistusprosessissa.

Tekniikan taustaa

Erilaisia menetelmiä on suunniteltu ruostumattoman teräksen kromia sisältävän raaka-aineen valmistukseen al-20 haisin kustannuksin. Tällaisten menetelmien etuihin ja haittoihin vaikuttavat suuresti raaka-aine- ja sähköener-giaolosuhteet ja sulaton sijaintiolosuhteet. Esimerkiksi Japanissa on ratkaisevaa käyttää tehokkaasti hyväksi pul-veroitua kromimalmia, joka on heikkolaatuista, tuotanto-25 kustannusten minimoimiseksi.

Sattumalta suoritetaan kehitystyötä, jotta saataisiin selville, kuinka tuotetaan ruostumatonta terästä puhaltamalla kromimalmipulveria teräksen valmistukseen tarkistettuun hapen ylä- ja/tai pohjapuhalluskonvertteriin.

30 Perusreaktio konvertterissa hapettaa ja poistaa sulaan harkkorautaan sisältyvän hiilen hapen avulla. Hapetuksella saadaan palamislämpöä ja sitä käytetään sulan teräksen lämpötilan nostoon. Ruiskutettaessa kromimalmipulveria sulaan teräkseen kromimalmin ei pidä vain sulaa, vaan myös 35 pelkistyä. Kromimalmi on ensin sulatettava, minkä jälkeen 94877 2 kromimalmin pelkistyminen tapahtuu sulassa tilassa. Hiili-pitoista ainetta lisätään tavallisesti konvertteriin ja sitä käytetään sekä pelkistysaineena että lämmönlähteenä. Jotta hiilipitoisen aineen palaminen tapahtuisi, tarvitaan 5 happea, mistä seuraa, että puhalletun hapen määrä kasvaa ja puhdistusajasta tulee huomattavasti pitempi. Metallur-gisemmalta kannalta hiilipitoisen aineen lisääminen konvertteriin tekee välttämättömäksi samanaikaisen hiilen hapetuksen (polton) ja malmin pelkistyksen. On olemassa 10 rajoituksia sen suhteen, voidaanko sekä hapetus- että pelkistysreaktioita suorittaa yhdessä ja samassa konvertterissa. Jotta konvertterissa oleva kromimalmi saataisiin tehokkaasti pelkistetyksi, pelkistysaineen määrän on oltava huomattavasti suurempi kuin kemiallisesti ekivivalent-15 tinen määrä konvertteriin lisätyn kromimalmin pelkistämiseksi sillä seurauksella, että tuottavuus laskee ja kustannukset kohoavat. Useimmissa terästehtaissa suoritetaan jatkuvaa jatkuvavalua. Tässä tapauksessa puhdistusaika sopii yhteen valuajän kanssa. Kun konvertteriin lisätään 20 hiilipitoista pelkistysainetta, jatkuvaa jatkuvavalua on vaikea suorittaa, mistä seuraa, että kohdataan sellaisia haittoja kuin tuottavuuden ja saannon alenemista ja työmäärän lisäystä.

Osoittautuu, että pelkistettyä kromimalmia sisältä-25 vän pulverin puhalluksella voitetaan kromimalmin lisäykseen liittyvät ongelmat. Seuraavat menetelmät pelkistettyä kromimalmia sisältävän pulverin valmistamiseksi tunnetaan.

(1) Kromimalmia, hiilipitoista pelkistysainetta ja sideainetta agglomeroidaan rakeiksi, joilla on sopiva koko 30 ja lujuus ja pelkistetään kuumentamalla inertissä atmosfäärissä (japanilainen tutkittu patenttijulkaisu 38-1959).

(2) Pulverin muodossa olevia raaka-aineita hämmennetään uunissa, joka on varustettu sisäisillä polttimilla hiilivetypolttoaineen polttamiseksi (USP 2 582 469).

3 94877 (3) Pulverin muodossa olevia raaka-aineita pelkistetään syöttämällä hiilivetykaasua niiden läpi (japanilainen tutkimaton patenttijulkaisu 59-179 725).

Menetelmässä (1), jossa tuotetaan ja pelkistetään 5 rakeita, pulverimuodossa olevat raaka-aineet on vartavasten kerran rakeistettava ja senjälkeen jälleen murskattava * pulverin saamiseksi. Rakeiden valmistus ja murskaus on monimutkaista ja johtaa kustannusten nousuun. Lisäksi, jotta täytettäisiin rakeiden tietyt lujuusvaatimukset, rakei-10 den raaka-aineisiin ja valmistusmenetelmiin kohdistuu rajoituksia ja tämä johtaa näin ollen kustannusten nousuun.

Menetelmässä (2), jossa sisäisiä polttimia käyttämällä tapahtuu hiilivetypolttoaineen poltto, uunin sisäat-mosfääri sisältää hapettavan virran, kuten C02:a, jota on 15 muodostunut polttimilla poltosta johtuen. Rakeiden kyseessä ollen vain niiden pintaosat hapettuvat uudelleen ja tästä johtuen saadaan tietty, esimerkiksi 80 %:n pelkis-tysaste. Pulverin kyseessä ollen, koska sillä on suuri ominaispinta-ala, uudelleenhapettumisen määrästä tulee 20 suurempi ja tästä johtuen pelkistysaste pysyy alhaisena, esimerkiksi korkeintaan 60 %:ssa.

Menetelmässä (3), jossa pelkistyskaasu ja kromi pulverin muodossa saatetaan kosketukseen, pelkistys tapahtuu kaasufaasi/kiinteäfaasireaktiossa. Kaasun ja pulverin 25 saattamiseksi perusteellisesti kosketukseen keskenään malmi on leijutettava tyydyttävästi sillä seurauksella, että laitoksen rakenteesta tulee monimutkainen ja lisäksi lämpötilaa ei voida nostaa korkealle tasolle. Pelkistysaste laskee näin ollen alhaiselle tasolle. Lisäksi, koska hii-30 livedyt ovat kalliita, kustannukset kasvavat.

Keksinnön selostus Tämän keksinnön tavoitteena on saada aikaan pelkistettyä kromimalmia sisältävä materiaali, jossa on suuri pelkistetyn kromin ja satunnaisen raudan pitoisuus ja on 35 tämän vuoksi sopivaa lisättäväksi konvertteriin, jossa ha- 94877 4 petus puhtaalla hapella on vallitseva reaktio. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle materiaalille on tunnusomaista, että mainittu pelkistetty kromimalmi lisäksi käsittää 3-10 paino-% vapaata hiiltä ja mainittu kromi-5 malmi on pulveria, jonka hiukkashalkaisija on 3 mm tai pienempi, jolloin mainittua happoliukoista kromia on 85 %:n tai suurempi määrä kokonaiskromista ja mainittua happoliukoista rautaa on 95 %:n määrä tai enemmän koko-naisraudasta. Keksinnön mukaisen materiaalin suositeltavat 10 suoritusmuodot on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa 2-4.

Toisena tämän keksinnön tavoitteena on saada aikaan menetelmä pelkistettyä kromimalmia sisältävän pulverin valmistamiseksi, jossa menetelmässä korkea pelkistysaste 15 saavutetaan ilman tapahtuvaa kustannusten nousua, kuten tunnetuissa menetelmissä. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että hämmennetään ja sekoitetaan inertissä kaasuatmosfäärissä mainittua kromimalmia, jonka hiukkashalkaisija on 3 mm tai pienempi, 20 ja mainittua hiilipitoista pelkistysainetta, jonka hiukkashalkaisi ja on 3 mm tai pienempi, jolloin sekoitettava määrä vastaa vähintään määrää, joka tarvitaan kromimalmiin sisältyvän kromioksidin ja rautaoksidin pelkistämiseen kromikarbidiksi ja vastaavasti rautakarbidiksi. Edullises-. 25 ti mainittu inertti kaasuatmosfääri on CO-kaasuatmosfääri, joka on muodostunut mainitun kromimalmin ja mainitun hii-lipitoisen pelkistysaineen välisen reaktion seurauksena.

Hämmentäminen ja sekoittaminen on edullista suorittaa kiertouunissa, joka sisältää seuraavat kiertoelimet, 30 jotka kykenevät pyörimään sen kanssa ja ovat sen kanssa kokonaisuuden muodostavia: reaktiokammion, joka sijaitsee kiertouunin keskellä ja jota rajoittavat kuumuutta kestävistä keraameista valmistetut poikkileikkaukseltaan moni-kulmaiset osat; ja useita reaktiokammion ympärille muodos-35 tettuja lämmityskaasukammioita.

5 94877

Piirrosten lyhyt kuvaus

Kuvio 1 on poikkisuuntainen poikkileikkauskuvanto tämän keksinnön suorittamiseen käytetyn, ulkopuolisesti kuumennetun kiertouunin esimerkistä.

5 Kuvio 2 on pituussuuntainen poikkileikkauskuvanto kuviosta 1.

Kuvio 3 esittää kokeellista uunia.

Paras tapa tämän keksinnön toteuttamiseksi.

Tämän keksinnön tekijät suorittivat kokeita käyt-10 täen kuviossa 3 esitettyä kuumennuslaitetta. Kaasutiivis reaktiokammio 31 on pyöritettävästi asennettu uuniin 32. Putkimaiseen upokkaaseen 34, joka oli tehty grafiitista, panostettiin kahdenlaisia raaka-aineita 33. Toinen laji oli kromimalmin ja pulverikoksin seos, joiden kummankin 15 hiukkashalkaisija oli 3 mm tai pienempi. Kromimalmin ja pulverikoksin koostumukset esitetään jäljempänä taulukossa 1. Toinen laji valmistettiin murskaamalla kromimalmia ja pulverikoksia, joilla oli samat koostumukset kuin edellä mainituilla, läpäisemään 90 %:sesti 150 meshin seula, li- 20 säämällä sideainetta pulveriin ja agglomeroimalla pulveri halkaisijaltaan 2,4 cm:n rakeiksi. Typpikaasua johdettiin sisäkammion 31 läpi inertin atmosfäärin muodostamiseksi. Kuumennusta suoritettiin 1300 °C:n tai korkeamman sisälämpötilan saavuttamiseksi. Kummallakin raaka-aineella reak-25 tiokammiota 31 pyöritettiin ja pidettiin paikallaan tarkoituksena tutkia pyörityksen vaikutusta pelkistysreaktion nopeuteen. Kromin pelkistysaste (%) esitetään taulukossa 2.

Taulukko 1 30 __

Cr20„ FeO Sidottu Haihtuvat Tuhka Sivu-_hiili_aineet_kivi

Kromimalmi 45,7 25,4 - - 28,0 35 Kivihiili - - 57,3 34,7 8,0

Koksi - - 87,5 1,5 11,0 6 94877

Taulukko 2

Reaktioaika (h)_20_40_60 80

Pulveri- Liikkumatta 6,0 13,5 18,7 25,3 5 raaka-aineet Hämmentäen 47,1 60,5 68,8 74,7

Rakeet Liikkumatta 60,5 74,7 82,4 87,3 Hämmentäen 61,8 73,9 80,3 10

Kuten taulukosta 2 nähdään, reaktionopeus on suuri sekä hämmentämistapauksessa että liikkumattomassa tapauksessa rakeita käytettäessä, kun taas käytettäessä pulveri-muodossa olevia raaka-aineita reaktionopeus on hyvin pieni 15 liikkumattomassa tapauksessa, mutta on yhtä suuri kuin rakeilla hämmentämistapauksessa. Tämä keksintö perustuu tähän oivallukseen.

Erilaisia kaasuja voidaan käyttää inertin atmosfäärin muodostamiseen uuniin. Ei kuitenkaan ole välttämätöntä 20 puhaltaa määrättyä kaasua uuniin. Kun reaktio suoritetaan suljetussa uunissa, reaktion seurauksena muodostunut C0-kaasu voi toimia inerttinä atmosfäärinä.

Uunin kuumennusväline voi olla mikä tahansa tarkoituksenmukainen väline, joka ei aiheuta uunin sisäosan ha-25 pettumista, kuten suljetun uunin sisään asennetut sähkö-kuumentimet tai uunin epäsuora kuumennus ulkopuolisten polttimien avulla. Koska kromimalmin pelkistykseen vaadittu lämpötila on melko korkea, jälkimmäisessä epäsuoran kuumennuksen menetelmässä on huomattavan vaikeaa rakentaa 30 uunia, jolla on riittävä lujuus riittävän korkean lämpötilan saavuttamiseen kromimalmin hämmentämistä varten. Epäsuoraan kuumennukseen suositellaan kiertouunia, joka käsittää seuraavat kiertoelimet, jotka kykenevät pyörimään ja muodostavat kokonaisuuden sen kanssa: reaktiokammion, 35 joka sijaitsee kiertouunin keskellä ja jota rajoittavat kuumuutta kestävistä keraameista valmistetut poikkileik- 7 94877 kaukseltaan monikulmaiset osat; ja useita lämmityskaasu-kammioita, jotka on muodostettu reaktiokammion ympärille.

Tämän keksinnön erään toteutusmuodon mukainen pelkistettyä kromimalmia sisältävä pulveri sisältää vapaata 5 hiiltä 3-10 paino-%:n määrän mainitusta pulverista laskettuna .

Tämän keksinnön toisen toteutusmuodon mukainen, pelkistettyä kromimalmia sisältävä pulveri sisältää kromia yhteensä 22 - 48 paino-%:n määrän ja rautaa yhteensä 11 -10 24 paino-%:n määrän mainitusta pulverista.

Kromimalmin raaka-aineiden ja pelkistetyn kromimal-min samoin kuin hiilipitoisen pelkistysaineen hiukkashal-kaisijat ovat 3 mm tai pienemmät, koska pelkistettyä kromimalmia sisältävä pulveri valmistetaan tämän keksinnön 15 mukaisesti pelkistämällä kromimalmipulveria sen ollessa kosketuksessa hiilipitoiseen pelkistysaineeseen uunin hämmentämisen ja sekoituksen aikana ja tästä johtuen niiden välinen kosketuspinta-ala on pidettävä suurena. Lämpötila on rajoitettu välille 1200 - 1500 °C, koska alle 1200 °C:n 20 lämpötilassa kromioksidin pelkistyminen ei etene riittävästi ja edelleen yli 1500 °C;n lämpötilassa kromimalmi pehmenee ja takertuu reaktiokammion sisäseinämälle, mikä tekee prosessin vaikeaksi.

Kun pelkistettyä kromimalmia sisältävää pulveria 25 puhalletaan konvertterin sulaan teräkseen, koska pääosat kromista ja raudasta on konvertoitu happoliukoiseen tilaan, ts. kromi-rautakarbidiksi, kromi ja rauta sulavat sulassa harkkoraudassa tai -teräksessä ja muodostavat homogeenisen lejeeringin ilman, että näille tapahtuu pelkis-30 tyrnistä. Ylimääräinen lämpö pelkistysreaktiota varten on tämän vuoksi tarpeeton. On myös mahdollista vähentää hii-lilisäainetta ja happea konvertterissa, koska pelkistymisaste pelkistettyä kromimalmia sisältävässä pulverissa on korkea. Tässä suhteessa pelkistettyä kromimalmia sisältä-35 vään pulveriin hapettumatta jäävä vapaa hiili näyttelee 94877 8 hiililisäaineen osaa ja tekee näin ollen mahdolliseksi hiililisäaineen vähentämisen. Lisäksi kromia sisältävän materiaalin lisäyksestä johtuva puhdistusajan piteneminen voidaan minimoida.

5 Tämän keksinnön menetelmän mukaisesti pulverimuo- dossa olevaa kromimalmia ja pulverimuodossa olevaa hiili-pitoista pelkistysainetta sekoitetaan ja hämmennetään keskenään inertissä atmosfäärissä sopivassa lämpötilassa. Toisin sanoen pelkistysreaktio tapahtuu inertissä atmos-10 fäärissä samalla, kun kromimalmipulveria ja hiilipitoista pulveria sekoitetaan ja hämmennetään keskenään. Korkea pelkistysaste saavutetaan kromimalmin pulveritilassa siten, että 85 % tai enemmän kokonaiskromista konvertoituu kromikarbidiksi, ts. happoliukoiseksi kromiksi. Raudan 15 pelkistyminen tapahtuu ensisijaisesti kromin pelkistymiseen verrattuna ja 95 % tai enemmän kokonaisraudasta konvertoituu rautakarbidiksi, ts. happoliukoiseksi raudaksi. Koska pulverimuodossa olevia raaka-aineita käytetään tässä keksinnössä, ei esiagglomerointiprosessia eikä jälkimurs-20 kausprosessia tarvita lainkaan. Tämän keksinnön aikaansaamalla kromilähteellä on korkea pelkistymisaste ja se on halpaa.

Tätä keksintöä kuvataan tarkemmin viitaten kuvioihin 1 ja 2, jotka esittävät ulkoisesti kuumennettua kier-25 touunia.

Viitaten kuvioon 1 siinä esitetään tämän keksinnön mukainen, ulkoisesti kuumennettavaa tyyppiä olevan kierto-uunin eräs toteutusmuoto pystyleikkauksena kiertoakselin suhteen poikkisuunnassa. Viitaten kuvaan 2 siinä esitetään 30 identtinen uuni poikkileikkauksena akselin suunnassa.

Lämpöä eristäviä tiiliä 2 on asetettu säteittäises-ti vuoraamaan sylinterimäisen teräsvaipan 1 sisäpintaa.

Lämpöä eristävien tiilien 2 korkeus ei ole tasainen teräsvaipan ympärillä, vaan tukitiilet 3 on sijoitettu 35 sopivalle etäisyydelle niiden väliin, esim. joka seitse- 9 94877 männeksi tiileksi kuvion 1 esittämässä toteutusmuodossa. Tukitiilet 3 tukevat keraamisia laattoja 4, jotka ovat kuumennuskaasukammioiden 6 väliseiniä. Reaktiokammiota 5, jolla on poikkileikkaukseltaan monikulmion muoto, ympä-5 röivät näin ollen ja rajoittavat keraamiset laatat 4 ja tukitiilet 3. Lisäksi lämpöä eristävät tiilet 2, tukitiilet 3 ja keraamiset laatat 4 muodostavat useita kuumennus-kaasukammioita 6 reaktiokammion 5 ympärille.

Kiertouunin runko 20 on tuettu teloilla 8 renkaiden 10 7 välityksellä ja voimanlähde (ei esitetty) käyttää sitä sen pyörittämiseksi. Polttouuni 22 ja päätylevyt 21 on yhdistetty kiertouunin runkoon 20 yhtenäisen rakenteen muodostamiseksi. Toisin sanoen kiertouunin runko 20, polttouuni 22 ja päätylevyt 21 muodostavat kokonaisuudessaan 15 yhtenäisen kiertouunin rungon.

Kiertouunin runko 20 on tuettu kaltevaksi siten, että päätylevyjen 21 viereinen pää on kohotettu ja runko muodostaa pienen kulman vaakatason kanssa. Polttoainetta ja ilmaa syöttävät putket on yhdistetty polttimiin 11 20 standardiliittimillä, joita ei ole esitetty. Polttimia 21 pyöritetään yhdessä kiertouunin rungon 20 kanssa.

Koska reaktiokammio 5 ja kuumennuskaasukammiot 6 on rakennettu edellä esitetyllä tavalla, kun teräsvaippaa 1 pyöritetään, ne (5 ja 6) pyörivät osana kokonaisuutta te-25 räsvaipan 1 pyöriessä.

Polttokammiossa 10 saatu korkean lämpötilan kaasu johdetaan kiertouunin rungon 20 kuumennuskaasukammioiden 6 läpi, joka runko on vastapäätä polttokammiota 10. Korkean lämpötilan kaasu kuumentaa väliseinien keraamiset 30 laatat 4 kulkiessaan kuumennuskaasukammion 6 läpi ja sen kuljettua poiskaasuaukon 14 läpi se kerätään talteen pois-tokaasukammioon 9 ja päästetään lopulta ulos ulkoisesta kuumennussysteemistä poistokaasun laskuaukosta 13. Tällä välin käsiteltäviä materiaaleja syötetään raaka-aineiden 35 syöttöaukon 15 läpi reaktiokammioon 5 ja saatetaan sitten 10 94877 kiertoliikkeeseen reaktiokammiossa 5 samalla, kun niitä kuumennetaan epäsuorasti polttokaasulla, joka on eristetty materiaaleista. Nämä materiaalit, jotka ovat nyt (lopputuotetta, poistetaan sitten reaktiokammiosta 5 tuotteen 5 poistoaukon 16 kautta, joka on liitetty polttouunin 22 alaosaan. Tuote kerätään sitten suppiloon 17 ja lasketaan ulos.

Lämpöä eristävänä tiilenä käytetään tiiliä, joilla on pieni lämmönjohtavuus, jotta saavutettaisiin pienin 10 mahdollinen ulkoinen lämpöhäviö teräsvaipan läpi. Käytännön tarkoituksiin lämpöä eristävien tiilien lämmönjohtokyky on 0,42 - 8,37 kJ/m*h*°C (1000 °C) ja edullisesti 0,42 - 2,09 kJ/m*h»°C. Lämpöä eristävät tiilet voivat olla huokoisia, esim. niiden huokoisuus voi vaihdella välillä 60 -15 70 %. Lämpöä eristävät tiilet voi olla konstruoitu kaksi kerroksisina .

Koska tukitiiliä 3 käytetään keraamisen monikulmion tukemiseen, erikoislujia tiiliä tulisi käyttää, vaikka se merkitsisi pientä uhrausta lämmönjohtavuudessa. Edullisia 20 tiiliä tukitiiliksi ovat ne, jotka perustuvat samottiin ja alumiinioksidiin. Lämpöä eristävien tiilien 2 muuraus voidaan suorittaa käyttäen valettavaa tulenkestoista ainetta.

Monikulmion muodostavilla keraameilla tulisi olla 25 lujuus, joka kykenee kestämään korkeaa, 1400 °C:een tai korkeampaa lämpötilaa, ja suuri lämmönjohtavuus eikä polt-tokaasu saisi vaikuttaa niihin korkeassa lämpötilassa. Nämä vaatimukset täyttäviä materiaaleja ovat keraamit, kuten piikarbidi, alumiininitridi, alumiinioksidi yms.

30 Piikarbidi on erityisen edullinen, koska saatavana on suurikokoisia sintraustuotteita. Sintratun piikarbidin lämmönjohtavuus on 41,9 kJ/m*h*°C tai suurempi (1000 °C:ssa), puristuslujuus (taivutuslujuus) 19,6 MPa tai suurempi (1300 °C:ssa) ja sille on luonteenomaista suuri lu-35 juus ja suuri lämmönjohtavuus. Tällainen lujuus on tyy- IM I liiti l i i tl 11 94877 dyttävä panostettujen materiaalien kuormituksen kannattamiseen, kun se saatetaan alttiiksi polttokaasuvirralle.

‘ Jäljempänä kuvatussa esimerkissä käytettiin edellä kuvatulla tavalla konstruoitua uunia. Uunin spesifikaatiot 5 olivat: rautavaipan sisähalkaisija - 1300 mm; rautavaipan pituus - 11 m; kierrosluku - 0,12 rpm; polttimien polttoaine raskasöljy; reaktorin seinämän korkein lämpötila -1475 °C; ja reaktoriseinämän sen osan pituus, jonka lämpötila on 1200 °C tai korkeampi - 7 m.

10 Jauhetut kromimalmi, koksi ja kivihiili, joilla oli taulukossa 1 esitetyt koostumukset, punnittiin ja sekoitettiin sillä tavoin, että hiilen määrä oli sama kuin se, joka vaaditaan pelkistämään 100 % kromimalmista. Raaka-aineet panostettiin syöttöaukon kautta reaktiokammioon 5.

15 Raaka-aineita pyöritettiin ja hämmennettiin yhdessä pyörittäen kiertouunin runkoa 20. Raaka-aineita sekoitettiin ja siirrettiin reaktiokammion läpi kohti poistoaukkoa 16 tuotteen laskemiseksi ulos. Siirtämisen aikana raaka-aineita kuumennettiin suoralla kosketuksella väliseinään, 20 joka oli valmistettu keraamisista laatoista 4 ja säteily-lämmöllä. Pulverin muodossa oleva kromimalmi ja hiilipi-toinen pelkistysaine pakotettiin kosketukseen toistensa kanssa hämmentämällä. Kosketuskohdat uusiutuivat hämmentämisestä johtuen. Pelkistysreaktio tapahtui kiinteiden 25 faasien välillä kosketuskohdissa, kun lämpötila kohosi 1000 °C:een tai sen yli.

Raaka-aineiden viipymisaika edellä kuvatussa ulkoisesti kuumennetussa kiertouunissa oli 6,8 tuntia. Kaikkiaan 1,4 t raaka-aineita yhteensä käsiteltiin tunnissa.

30 Raaka-aineet kuumennettiin 1200 °C:een tai yli sen 1,9 tunnin viipymäajaksi. Saatujen tuotteiden kemiallinen analyysi esitetään taulukossa 3. Raudan ja kromin pelkistysas-teet olivat 99 % ja 88,2 % samassa järjestyksessä.

Vertailukokeessa sama pelkistyskäsittely kuin edel-35 lä suoritettiin rakeilla. Rakeet valmistettiin murskaamal- 12 94877 la hienojakoisiksi edellä kuvatulla tavalla punnitut ja sekoitetut raaka-aineet kokoon, jossa 90 % tai enemmän läpäisi 200 meshin seulan. Bentoniittia ja vettä lisättiin pulveriin, joka rakeistettiin sitten 5-20 mm:n halkaisi-5 jaan ja kuivattiin sitten. Raudan ja kromin pelkistysas-teet olivat 97,8 % ja 93,6 % samassa järjestyksessä, kuten taulukossa 3 esitetään.

Taulukko 3 10 _

Koko- Liukoi- Koko- Liukoi- Kokonais- nen nais- nen nais- RR

_Cr_Cr_Fe_Fe_C__ 15 Keksintö 34,0 30,0 22,5 22,3 6,9 0,924

Vertailu 34,4 32,2 22,6 22,1 4,8 0,949 RR = (A/B) x 100 (%) A = (Liuk. Cr)/34,67 + (Liuk. Fe)/55,85 20 B = (Kok. Cr)/34,67 + (Kok. Fe)/55,85

Teollinen sovellettavuus Tämän keksinnön mukaista pelkistettyä kromimalmia sisältävää pulveria voidaan käyttää ruostumattoman teräk-25 sen ja muun kromia sisältävän teräksen valmistukseen konvertterissa tai muussa metallurgisessa astiassa, jossa pääasiallinen reaktio on hapetus. Kun konvertteriin lisätään tämän keksinnön mukaista pelkistettyä kromimalmia sisältävää materiaalia, jolla on korkea pelkistysaste, 30 pelkistysreaktio voidaan välttää.

Tämän keksinnön menetelmässä rakeistus on tarpeeton. Tässä keksinnössä käytettyjä lämmönlähteitä voivat olla raskasöljy tai muut polttoaineet samoin kuin sähköenergia. Tämän vuoksi tämän keksinnön mukainen menetelmä 35 on sopiva tuotettaessa alhaisin kustannuksin pelkistettyä kromimalmia sisältävää pulveria, jolla on korkea pelkistysaste.

Claims (6)

13 94877

1. Pelkistettyä kromimalmia sisältävä materiaali, jota käytetään kromia sisältävän teräksen valmistukseen 5 konvertterissa, joka pelkistetty kromimalmi käsittää hap- poliukoista kromia, kromioksidia, rautaoksidia ja sivuki- ^ veä, tunnettu siitä, että mainittu pelkistetty kromimalmi lisäksi käsittää 3-10 paino-% vapaata hiiltä ja mainittu kromimalmi on pulveria, jonka hiukkashalkaisi-10 ja on 3 mm tai pienempi, jolloin mainittua happoliukoista kromia on 85 %:n tai suurempi määrä kokonaiskromista ja mainittua happoliukoista rautaa on 95 %:n määrä tai enemmän kokonaisraudasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pelkistettyä 15 kromimalmia sisältävä materiaali, tunnettu siitä, että kokonaiskromin määrä on 22 - 48 paino-% ja kokonais-raudan määrä on 11 - 24 paino-% mainitusta pulverista.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pelkistettyä kromimalmia sisältävä materiaali, tunnettu 20 siitä, että se on valmistettu pelkistämällä kromipulveria, jonka hiukkashalkaisija on 3 mm tai pienempi, hiilipitoi-sella pelkistysaineella, jonka hiukkashalkaisija on 3 mm tai pienempi, inertissä kaasuatmosfäärissä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pelkistettyä . 25 kromimalmia sisältävä materiaali, tunnettu siitä, että mainittua kromimalmipulveria ja mainittua hiilipi-toista pelkistysainetta on hämmennetty ja sekoitettu keskenään pelkistyksen aikana.

5. Menetelmä pelkistettyä kromimalmia sisältävän 30 materiaalin valmistamiseksi pelkistämällä kromimalmia hii- lipitoisella pelkistysaineella lämpötilassa 1200 - 1500°C, tunnettu siitä, että hämmennetään ja sekoitetaan inertissä kaasuatmosfäärissä mainittua kromimalmia, jonka hiukkashalkaisija on 3 mm tai pienempi, ja mainittua hii-35 lipitoista pelkistysainetta, jonka hiukkashalkaisija on 14 94877 3 mm tai pienempi, jolloin sekoitettava määrä vastaa vähintään määrää, joka tarvitaan kromimalmiin sisältyvän kromioksidin ja rautaoksidin pelkistämiseen kromikarbidik-si ja vastaavasti rautakarbidiksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu inertti kaasuatmos-fääri on CO-kaasuatmosfääri, joka on muodostunut mainitun kromimalmin ja mainitun hiilipitoisen pelkistysaineen välisen reaktion seurauksena. '» *« l· tfiu rl i ϋΛ . I 15 94877