NO903940L - Fremstilling av silisiumkarbid, mangankarbid og jernholdige legeringer. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår fagområdet støping og keramiske fremgangsmåter, og angår spesielt fremgangsmåter for fremstilling av silisiumkarbid (SiC), mangankarbid (MnC), ferrosilisiumle-geringer og ferromanganlegeringer.

Anvendelse av additiver, som f.eks. ferrosilisium- og ferromanganlegeringer er velkjent i metallurgiske fagkretser. Disse materialer selges ofte i form av forlegeringer, dvs. legeringer av disse elementer med jern og med en relativ høy legeringerprosent (høyere enn den som er ønsket i sluttproduk-tet) for blanding med mer jern eller med en annen jernlegering for å tilveiebringe det endelig ønskede innhold av mangan eller silisium.

Disse jern-silisium eller -manganlegeringer fremstilles ved hjelp av forskjellige fremgangsmåter, inkludert anvendelse av masovner og elektriske lysbueovner. I en konvensjonell prosess for dannelse av en jern-forlegering tilføres et metalloksyd, som f.eks. et manganoksyd eller et silisiumoksyd i form av grove stykker direkte i kombinasjon med grovstykket koks eller kull til en ovn, og oppvarmes for å redusere oksydet og for å danne smeltet silisium eller mangan. Dette metall (inkludert silisium, som teknisk sett er et metalloid) blandes så med en jernsmelte for å danne en jernlegering.

Silisiumkarbid fremstilles generelt ved hjelp av Acheson-prosessen, som omfatter anvendelse av en silisiumkilde som f. eks. sand eller kvarts, og en karbonkilde som f.eks. koksgrus i en elektrisk ovn. Oppvarmingstiden er svært lang, og det resulterende silisiumkarbid er relativt kostbart, grovkornet og av blandet kvalitet.

I disse prosesser finner reduksjonsreaksjonene til dels sted mellom gassfaser og det grove stykkmateriale, og til dels

mellom flytende metall og flytende slagg. Kjemiske reaksjons-hastigheter er langsomme, og krever svært stor ovnsstørrelse.

Varmeoverføring til de reagerende flytende produkter er svært vanskelig, og krever dyr elektrisk energi, og kravene til varme-bestandighet er store.

Til forskjell fra jern som fullstendig kan reduseres ved hjelp av karbon fra jernoksyd til elementært metall uten å smelte, er silisium og mangan bare reduserbare ved hjelp av jern ved temperaturer som ligger over metallenes smeltepunkter. Mens agglomerater av finfordelt jernoksyd og karbon således kan reduseres fullstendig i fast tilstand, vil tilsvarende agglomerater av silisium- og manganoksyder smelte og falle fra hverandre før reduksjonen er fullstendig, og det kreves derfor at de befinner seg i et motstandsdyktig kar. Prosessen omvandles generelt til en konvensjonell reduksjonsreaksjon i flytende form med langsom reaksjonshastighet og kostbar oppvarming gjennom hele prosessen. I tillegg må slike prosesser vanligvis gjennomføres som batchprosesser, noe som ytterligere øker ener-gikostnadene og materialhåndteringskostnadene, samt minsker produktiviteten.

Det tekniske problem som er omfattet av denne oppfinnelse, er tilveiebringelse av en fremgangsmåte for fremstilling av jernbaserte legeringer, som inneholder mangan og silisium, til lave kostnader, og en fremgangsmåte for fremstilling av silisiumkarbid eller mangankarbid ved hjelp av en faststoffreaksjon.

Ifølge ett aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveie-bringes det en fremgangsmåte for dannelse av et metallkarbid, nemlig silisiumkarbid eller mangankarbid, som omfatter trinnene fremstilling av en blanding av et finfordelt karbonmateriale og et finfordelt oksyd av silisium eller mangan; oppvarming av blandingen til en temperatur under smeltepunktet for metalloksydet for tilveiebringelse av en reaksjon i fast tilstand under dannelse av metallkarbidet uten at noen av komponentene eller produktet smelter; samt produktet ifølge denne fremgangsmåte. Det resulterende produkt kan så tilsettes til jern eller til en jernlegering for å danne en ferrolegering. Et annen aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en alternativ fremgangsmåte for direkte produksjon av legeringer av jern og et metall valgt fra gruppen som består av silisium, mangan og blandinger derav, ved at det lages en blanding av et finfordelt karbonmateriale og et finfordelt oksyd av legeringsmetallet; oppvarming av blandingen og en jernmetallkilde, idet oksydet og den finfordelte karbonkilde reagerer i fast tilstand under dannelse av et karbid av legeringsmetallet, jernmetallkilden smelter under dannelse av smeltet jern, karbidet løser seg deretter i det smeltede jern og legeringsmetallet danner en legering med j ernet.

Av avgjørende betydning for den foreliggende oppfinnelse er anvendelse av betingelser slik at det kan anvendes i en reaksjon i fast tilstand mellom silisium- og/eller manganoksyd for danne det tilhørende silisium- og/eller mangankarbid. Når det gjelder silisium og mangan, er det nødvendig med overskudd av karbon, dvs. et overskudd i den mengde som er nødvendig for reduksjon til metall, men minst nok til å danne et karbid, for å forhindre at materialet smelter i reaktoren før reduksjon av metalloksydet. I tillegg forhindrer anvendelse av kabonoverskudd røk-dannelse (med resultat at utbyttet øker og kostnadene for miljø-kontroll minker), øker reaksjonshastigheten, tilveiebringer smelteoksydasjonsregulering til lave kostnader og gir karburisering og tilleggsbrennstoff for ovnen.

Agglomeratene av silisiumkarbidet eller mangankarbidet som dannes i denne prosess, har større porøsitet enn agglomerater av kommersielt tilgjengelige silisiumkarbidpellets, som f.eks. er fremstilt fra Acheson-prosessmateriale. I tillegg kan de enkelte silisium- eller mangan-karbidpartikler i de resulterende agglomerater inneholde en regulert mengde av ureagert karbon i senteret av noen (eller alle) partikler. Agglomeratene ifølge foreliggende prosess, reduseres fullstendig av seg selv i løpet av få minutter ved oppvarming i en ovn. Ovnsstørrelsen er bare omkring 1/5 for tilsvarende produksjon ved hjelp av denne fremgangsmåte sammenlignet med tradisjonelle prosesser, og det kreves ingen reduksjonsreaksjoner i flytende tilstand.

Anvendelsen av den to-trinns reduksjon fra et karbonholdig metalloksydagglomerat til en metallisk legering under anvendelse av en mellomliggende karbiddannelse i den samlede reduksjons-prosess har flere fordeler, og er nødvendig for silisium og

mangan ettersom den mellomliggende karbiddannelse er avgjørende for reaksjonen i fast tilstand. Anvendelse av denne fremgangsmåte, spesielt for silisium og mangan, gir hurtige reaksjoner i fast tilstand med et minimum av virkning på omgivelsene. Mellomproduktet (silisiumkarbidproduktet eller mangankarbidproduktet) kan lett transporteres. I tillegg kan produktet fremstilles

under anvendelse av rimelige malmtyper og karbon, og avfalls-

produktmaterialer som f.eks. støpesand, ovnsstøv, koksgrus, fine karbonpartikler, etc. Den endelige jernlegering, slik den er fremstilt, er anvendbar som inokuleringsmiddel for støpejern, og kan anvendes for samtidig raffinering og karburisering av støpejern eller stål. I tillegg kan fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse gjennomføres i konvensjonelle reaktorbe-holdere, som f.eks. sjaktovner, kupolovner eller lignende. Fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse anvender lavere prosesstemperaturer enn kommersielt tilgjengelige fremgangsmåter, og har mindre tap og derfor høyere materialutbytte. Fig. 1 viser skjematisk en utførelse av foreliggende oppfinnelse . Fig. 2 viser skjematisk en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 viser skjematisk fremgangsmåten som kan anvendes for

fremstilling av silisium- eller mangankarbid.

Finfordelte silisiumoksyd- eller manganoksyd-partikler 1 blandes med finfordelte karbonpartikler 2 for å danne agglomerater 3 som så føres inn i reaktorkaret 10, f.eks. en vertikal sjaktovn, sammen med kokspartikler 4 og om ønsket, flussmiddel 5.

Silisiumoksydet eller manganoksydet 1 kan være hvilket som helst av de kommersielt tilgjengelig oksyder. I ett aspekt av den foreliggende oppfinnelse er silisiumoksydet sand, fortrinnsvis brukt kjernesand eller formsand, som er et avfallsbiprodukt i de fleste støperier. Dette materiale er spesielt fordelaktig i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse pga. materia-lets lave kostnader og tilgjengelighet på stedet hvor jernstø-periet befinner seg. Andre kilder for silisium- eller manganoksyder kan også anvendes.

Karbonpartiklene 2 kan være koks (inkludert trekoks), kalsinert kull eller andre finfordelte former for karbon, inkludert koksgrus som også ofte er enkelt tilgjengelig som et biprodukt i jernstøperiet.

Karbonpartiklene blandes med metalloksydet i en mengde som støkiometrisk ligger over den mengde som kreves for å danne metallkarbidet ved direkte reduksjon av metalloksydet. Et spesielt fordelaktig aspekt ved oppfinnelsen, er at overskuddet av karbon som er blandet med metalloksydet, i virkeligheten anvendes to ganger; dvs. for gjennomføring av to funksjoner i den to-trinns jernlegeringsproduksjon. Den ene er å maksimere omdannelsen av oksyd til karbid (dette finner sted først), og den andre (som finner sted senere) er forbedret regulering av smel-teoksydasjonen ved maksimalt å bytte oksydasjonsreguleringen fra silisium til karbon for å redusere kostnadene og metallurgisk variasjon i støpejernet. Mengden av karbonoverskudd i SiC + C-aggregatet, som på denne måte kan anvendes, kan variere fra 1 til 3 mol C pr. mol Sic, og er avhengig av temperaturen og fortynningsforholdet for FeO i smelteslagget. Dette forhold er i sin tur en funksjon av jernmetallets kvalitet (skrapjern eller råjern) og driftspraksis. Når SiC dannes på stedet i denne fremgangsmåte, dvs. i virkeligheten ved reaksjonen

Si02+ 3C => SiC + 2C0

synes de ekstra 1-3 mol karbon å være lik 33 - 100% av de støkiometriske krav. Når det gjelder silisium, er det således ønskelig med minst 30%, fortrinnsvis minst 50% og i noen tilfeller 100%, overskudd av karbonmaterialet. Når det gjelder mangan, er det ønskelig med minst 2lA og i noen tilfeller 10%, overskudd av karbon.

Karbonpartiklene 2 bør være finfordelt for å gi tilstrekkelig karbonoverflate for reaksjonen av gassformet metalloksyd, dvs. ca. 150 mikron eller mindre, fortrinnsvis ca. 75 mikron eller mindre, mest foretrukket ca. 50 mikron eller mindre. Fortrinnsvis er karbonpartiklene også porøse, slik at det til-veiebringes ytterligere karbonoverflate. Optimalt forbrukes metalloksyddampene som genereres i en mengde pr. tidsenhet som retter seg etter størrelsen av metalloksydpartiklene og temperaturen, ved omdannelsen til karbid i en mengde pr. tidsenhet som tilsvarer denne genereringshastighet.

Metalloksydpartiklene 1 bør fortrinnsvis være av en slik størrelse at de gir tilstrekkelig reaktivitet ved reaksjonstemperaturen uten unødvendig (dvs. mer enn 5%) tap på grunn av røk. Disse partikler er noe finere enn karbonpartiklene, og kan være i området på ca. 100 mikron eller mindre, fortrinnsvis 75 mikron eller mindre, mest foretrukket ca. 50 mikron eller mindre.

Som nevnt, formes metalloksydpartiklene 1 og karbonpartiklene 2 fortrinnsvis til agglomerater 3 før de føres inn i reaktoren 10. Agglomeratene 3 kan inneholde et bindemiddel slik som oksyder, hydroksyder og karbonater av kalsium og magnesium og blandinger av disse med kalk og/eller hydratisert kalk som er mest foretrukket, som beskrevet i US patent nr. 3 770 416 og beslektede patenter, slik som US patenter nr. 4 580 029; 4 412 840; og 4 239 530, alle av Goksal. Natriumsilikat eller Port-land-sement er også mulige bindemidler. Agglomeratene 3 bør være av egnet størrelse, slik at deres bevegelser i reaksjonsbeholderen tilsvarer bevegelsen av kokspartiklene 4, dvs. at en strøm av agglomerater 3 gjennom mellomrommene mellom kokspartiklene 4 utelukkes. I tillegg bør agglomeratene 3 ha en for-deling og eksentrisitet som er tilstrekkelig til å tilveiebringe en minimal motstand mot gasstrømmen. Generelt bør agglomeratene 3 være eggformede med et forhold mellom diametrene av hovedaksen til og de korte akser på 1,05 - 1,2, selv om sfæriske partikler (forhold stor diameter til liten diameter 1 : 1) også kan anvendes. Anvendelse av lett eggformede pellets øker de

åpne rom og letter mottrykket av gass i reaksjonsbeholderen 10. Agglomeratene 3 kan også være brikketerte terninger, eller de kan ha enhver annen form, eller være kuttede ekstrudater med ethvert passende tverrsnitt. Agglomeratene 3 har vanligvis en størrelse fra 10 til 100 mm, fortrinnsvis fra 25 til 40 mm.

Det er fordelaktig dersom kokspartiklene 4 er masovnkoks (eller metallurgisk koks) som vanligvis er ikke-sfærisk, f.eks. er formet som rekangler eller terninger, og at partiklene har hoveddimensjoner på fra 25 til 50 mm. Det er fordelaktig dersom kokspartiklene 4 er litt større enn agglomeratene 3, men partik-kelstørrelsen på agglomeratene 3 kan velges i samsvar med de foran beskrevne kjennetegn.

Agglomeratene 3 blandes med kokspartikler 4 og det valgfri og konvensjonelle flussmateriale 5 (som f.eks. kalksten) i en forvarmingssone, som generelt er vist som 11 i reaktor 10 i fig.

1. Partiklene beveger seg nedover gjennom reaktoren 10 og inn i reaksjonssonen 12. Like under reaksjonssonen 12 injiseres det en varmekilde med høy temperatur, som f.eks. en plasmaoppvarmet gass, i inngangen13 og inn i reaktoren sammen med varm luft for å gi reaksjonssonen 12 den riktige temperatur. Varme fra reaksjonssonen 12 går oppover og inn i forvarmingssonen 11. Mengden av varme og varm luft som tilsettes, samt oppholdstiden i reaksjonssonen 12, er avhengig av materialene. Dvs. at silisiumoksyder i tilfelle av legering med jern, generelt vil være dimensjonert for å reagere i området fra 153 0 til 1800°C, fortrinnsvis fra 1550 til 1750°C, mest foretrukket fra 1580 til

1700°C (temperaturer høyere enn de nevnte vil kreve et større overskudd av karbon for å unngå kraftig røkdannelse). Manganoksyder reagerer ved en temperatur på fra 1250 til 1500°C, fortrinnsvis fra 1300 til 1450°C, mest foretrukket fra 1325 til 1375°C. Reaksjonstemperaturen er avhengig av partikkelstørrel-sen; det vil generelt si at desto mindre partikkelstørrelsen på disse oksyder er, desto lavere kan reaksjonstemperaturen være innenfor området for å føre til at silisium- og manganoksydene reagerer. Reaktantene forblir i reaksjonssonen 12 i en tid som er tilstrekkelig for å omvandle silisium- eller manganoksyd til det tilsvarende karbid uten å overskride smeltepunktet for noen av komponentene eller for produktet. Det finnes således sted en reaksjon i fast form mellom disse materialer som gir betydelige fordeler for hele prosessen, som beskrevet i det følgende. Når det gjelder produksjon av silisiumkarbid for ikke-metallurgisk anvendelse (keramikk- eller slipemiddelindustri), er reaktoren regulert slik at den gir en oppvarming etter dannelsen av det reagerte produkt til ca. 2200°C for å omvandle silisiumkarbidet fra e- til cx-form (den mest ønskede form) .

Under tilførslene for plasma og varm luft 13 føres kjøle-luft 14 inn i reaktoren 10 for å avkjøle de reaktive partikler, som så går ut av reaktoren 10 gjennom en utgang som generelt er

betegnet som 15 og inn i en enhet for hurtig avkjøling 16, som kan være en vannkjøling av konvensjonell type, hvorfra mangan-eller silisiumkarbidpartikler (generelt betegnet som 17) kan

utvinnes. Disse partikler kan anvendes for fremstilling av jernlegeringer, og kan anvendes i ethvert annet tilfelle hvor et slikt materiale er ønsket. F.eks. er silisiumkarbidpartikler av betydelig interesse i den keramiske industri.

Generelt er temperaturen på de faste stoffer i forvarmingssonen fra 200 til 500°C, og koksen som tilsettes anvendes som brensel i prosessen. Den plasmaoppvarmede gass holder ca. 1000°C eller høyere, og den varme luft holder ca. 500°C. Plasmaet kan tilveiebringe all nødvendig varme for reaksjonsbeholderen 10 (når dette er tilfelle kan mengden av kokspartikler 4 reduseres eller til og med elimineres). Kjøleluften 14 som kommer inn i bunnen av reaktoren brenner også av overskudd av karbon fra overflaten eller fra det indre av partiklene.

Det er blitt funnet at agglomeratene av det silisiumkarbid eller mangankarbid som dannes ved denne prosess, har større po-røsitet enn porøsiteten for kommersielt tilgjengelige silisiumkarbidpellets som stammer fra f.eks. Acheson-prosessmateriale. I tillegg kan de enkelte silisium- eller mangankarbidpartikler i de resulterende agglomerater inneholde en kontrollert mengde av ureagert karbon i senteret av noen (eller alle) partikler. Hvorvidt slike karbonsentre gjenstår, er primært en funksjon av oppholdstiden i reaktoren. For anvendelse i f.eks. en reaksjon i fast form under dannelse av en jernlegering som f.eks. karburisering av et presset metallpulver eller for raffinering i flytende tilstand av jernlegeringer, som f.eks. inokulering av støpejern, vil dette nærvær av karbon generelt være fordelaktig i mengder på opptil ca. 50% av partikkelvekten. I de tilfeller hvor det ikke er ønsket, vil en mer fullstendig reaksjon, det vil si lengre oppholdstid, fjerne i hovedsak all karbon fra partiklene i agglomeratet.

I fig. 2 er det i skjematisk form vist en reaktor 20 som kan anvendes for direkte fremstilling av en jern-mangan- eller jern-silisiumlegering, inkludert omdannelse av mellomproduktet oksyd til karbid i en reaksjon i fast form.

I fig. 2 representerer metalloksydpartiklene 21 og karbonpartiklene 22 de samme materialer som betegnet som 1, hhv. 2, i fig. 1. Igjen formes disse partikler til agglomerater 23 av den samme type og størrelse, og på samme måte som agglomeratene 3 i fig. 3. Kokspartikler 24 tilsettes til reaktorbeholderen 20 sammen med det valgfrie flussmiddel 25. I denne utførelse tilsettes det imidlertid også en jernkilde 26, som er en kilde for jern-metall, som f.eks. skrapjern, råjern eller jernlegeringer.

Generelt vil det i tilfelle jern-silisium til beholderen tilføres en tilførselsmengde som har 85 - 96%, fortrinnsvis 92

- 95% (vekt%) jernkilde, og 4 - 15%, fortrinnsvis 5-8% (vekt%) agglomerateer, pluss arbeidsmateriale på 7 - 14%, fortrinnsvis 8 - 12% (vekt% av tilført mengde) koks, og opptil 2%, vanligvis

1% (vekt%), flussmiddel. Det er mulig i en spesiell utførelse av oppfinnelsen å inkorporere tilstrekkelig kalk eller andre flussmaterialer i metalloksyd-karbonagglomeratene til å imøte-komme alle flusskrav, slik at det ikke kreves noe flussmiddel i det materiale som tilføres ovnen (reaktoren). Ettersom koksen i hovedsak har en lavere vekt enn vekten av de andre materialer, utgjør den gjennomsnittlig av 15 til 35 volum% av den samlede tilførselsmengde (tilført mengde pluss arbeidsmateriale).

Når det gjelder jern-mangan, kan tilført materiale være opptil 99%, men er fortrinnsvis (for fremstilling av ferromanganlegeringer) fra 0 til 10% (vekt%) jernkilde sammen med minst ca. 1%, og for fremstilling av ferromanganlegeringer fortrinnsvis fra 90 til 100% (vekt%) av agglomeratene. Arbeidsmaterialet er det samme som i tilfellet jern-silisium.

Luft tilføres gjennom en inngang 27 inn i reaktoren 20 for å brenne kokspartiklene 24 for å frembringe forbrenningsmate-riale for prosessen. Dersom det ønskes, kan det for oppvarming anvendes en plasmagass. Gasstemperaturen i reaksjonssonen vil vanligvis være i nærheten av 1700 - 2200°C.

I dette aspekt av oppfinnelsen vil, idet dannelsen av metallkarbid finner sted i fast fase (som beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 1), jernmetallkilden 26, f.eks. skrapjern eller råjern, smelte under dannelse av smeltet jern i reaksjonssonen ved en temperatur på ca. 1300 - 1500°C. Silisiumkarbidet og/eller mangnesiumkarbidet som dannes ved faststoffreaksjonen, løser seg opp i det smeltede jern og i silisium- eller mangan-legeringene med jernet. Produktet 29 som således tas fra reaktoren 20 er en jernlegering, som inneholder silisium i en mengde på 1 - 5 vekt% eller mangan i en mengde på opptil 80 vekt%.

Mens luften som kommer inn gjennom inngangen 27 til reaksjonen kan være ved romtemperatur, vil forvarming av luften ved hjelp av konvensjonelle forvarmingsinnretninger føre til at mengden av koks som trenges for å nå reaksjonstemperaturen blir mindre.

Selv om det i det foregående er gitt en beskrivelse med henblikk på anvendelse av manganoksyder eller silisiumoksyder, kan forskjellige blandinger av disse oksydene også anvendes, og, med enkelte begrensninger, blandinger med andre oksyder. F.eks. bør et silisiumoksyd som inneholder jernoksyd vanligvis ikke anvendes i prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse på grunn av at for mye jernoksyd (f.eks. over ca. 2 vekt%) fører til at pelletsene smelter og faller fra hverandre. Slike silisiumoksyder som inneholder jernoksyder er derfor normalt ikke ønsket (dersom imidlertid tilgjengelige silisiumoksydmaterialer er forurenset med jernoksyd i mengder på over 2 vekt% av pelletsen, kan opptil 5% jernoksyd tilpasses ved at det tilsettes kalk i en mengde som tilsvarer overskuddet av jernoksyd utover 2%).

Ved anvendelse av manganoksyd, kan jernmalmkilder som inkluderer jernoksyd anvendes. Mens nærvær av høye mengder av jern sammen med silisiumoksyder som beskrevet ovenfor ikke er aksep-table, danner jern og mangan kombinerte karbider med høyere sta-bilitet enn jernkarbid alene (motsatt til silisiumkarbid). Løse-ligheten av mangankarbid i flytende jern er også svært høy, slik at forlegeringer av jern som inneholder så mye som 70 - 80%

mangan lett kan fremstilles.

Oppfinnelsen tilveiebringer en rimelig fremgangsmåte for fremstilling og en ny struktur av silisiumkarbid og mangankarbid, som er anvendbar for keramisk industri og støperi-industri. Oppfinnelsen tilveiebringer også en rimelig fremgangsmåte for fremstilling av ferrosilisium og ferromanganlegeringer direkte fra silisium eller manganoksyd, karbon og jernoksyd.

Claims (44)

1. Fremgangsmåte for dannelse av et metallkarbid, nemlig silisiumkarbid eller mangankarbid, ved oppvarmning av en blanding av karbon og et metalloksyd, nemlig silisiumoksyd eller manganoksyd, karakterisert ved at blandingen dannes fra et finfordelt karbonmateriale og et finfordelt oksyd av silisium eller mangan, og blandingen oppvarmes til en temperatur under smeltepunktet for metalloksydet for å fremkalle en fast fase-reaksjon som danner metallkarbidet uten å smelte noen av bestanddelene eller produktet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre karakterisert ved at blandingen formes til et agglomerat før oppvarming.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre karakterisert ved at det finfordelte karbonmateriale har en partikkelstørrelse på ca. 150 mikron eller mindre.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, videre karakterisert ved at det finfordelte karbonmateriale har en partikkelstørrelse på ca. 75 mikron eller mindre.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, videre karakterisert ved at det finfordelte karbonmateriale har en partikkelstørrelse på ca. 50 mikron eller mindre.

6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1, 3, 4 eller 5, videre karakterisert ved at karbonmaterialet omfatter kalsinert kull eller koks.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre karakterisert ved at det finfordelte metalloksyd har en partikkelstørrelse på ca. 100 mikron eller mindre.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, videre karakterisert ved at det finfordelte metalloksyd har en partikkelstørrelse på ca. 75 mikron eller mindre.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, videre karakterisert ved at det finfordelte metalloksyd har en partikkelstørrelse på ca. 50 mikron eller mindre.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre karakterisert ved at blandingen inneholder karbonmateriale i overskudd i forhold til det støkiometrisk krevede for å danne metallkarbidet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, videre karakterisert ved at karbonmaterialet foreligger i en mengde opp til ca. 100% av det støkiometrisk krevede for å danne metallkarbidet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre karakterisert ved at karbonmaterialet foreligger i en mengde opp til ca. 50% av det støkiometrisk krevede for å danne metallkarbidet.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, videre karakterisert ved at karbonmaterialet foreligger i en mengde opp til ca. 30% av det støkiometrisk krevede for å danne metallkarbidet.

14. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 1 til 13, videre karakterisert ved at metalloksydet omfatter silisiumoksyd.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, videre karakterisert ved at det finfordelte silisiumoksyd i det minste delvis foreligger som støpeformsand.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 14, videre karakterisert ved at blandingen oppvarmes til en temperatur fra ca. 1530 til 1800°C.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 10, videre karakterisert ved at karbonmaterialet foreligger i en mengde opp til ca. 10% i overskudd av det støkiometrisk krevede for å danne metallkarbidet.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, videre karakterisert ved at karbonmaterialet foreligger i en mengde opp til ca. 5% i overskudd av det støkiometrisk krevede for å danne metallkarbidet.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, videre karakterisert ved at karbonmaterialet foreligger i en mengde opp til ca. 2,5% i overskudd av det støkiometrisk krevede for å danne metallkarbidet.

20. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 1 til 10, 17, 18 eller 19, hvori metalloksydet omfatter manganoksyd.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, videre karakterisert ved at blandingen oppvarmes til en temperatur fra ca. 1250 til 1500°C.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre karakterisert ved at oppvarmningen i det minste delvis frembringes ved oksydasjon av karbonmaterialet.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, videre karakterisert ved at minst en del av karbonmaterialet som anvendes for oppvarmning er forskjellig fra karbonmaterialet i blandingen.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, videre karakterisert ved at karbonmaterialet som brukes for oppvarmning er koks.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 24, videre karakterisert ved at karbonmaterialet som brukes for oppvarmning er metallurgisk koks.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor oppvarmningen utføres i en loddrett masovn mens metallkarbidet fjernes fra bunnen av ovnen.

27. Fremgangsmåte for dannelse av mangankarbid ved oppvarmning av en blanding av manganoksyd og karbon, karakterisert ved at blandingen dannes av manganoksydpartikler med en gjennomsnittsdiameter på 100 mikron eller mindre, og partikler av et karbonmateriale med en gjennomsnittsdiameter på 150 mikron eller mindre, idet karbonmaterialet foreligger i blandingen i en mengde utover den støkiometrisk nødvendige for direkte reduksjon av manganet fra oksyd til metall, forming av blandingen til et agglomerat, og føring av agglomeratet og ytterligere karbonmateriale til en reaktor og oppvarming av denne ved en temperatur fra 1250 til 1500°C i tilstrekkelig tid til å overføre hovedsakelig alt manganoksydet til mangankarbid i en fast tilstandsreaksjon uten smelting av noen av komponentene eller produktet.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, videre karakterisert ved at mangankarbidpartiklene utvinnes fra reaktoren.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 27, videre karakterisert ved at en jernmetallkilde settes til kjelen, idet jernmetallkilden smeltes i reaktoren, idet mangankarbidet løser seg i jernkilden under dannelse av ferromanganlegering som utvinnes fra reaktoren.

30. Fremgangsmåte ved fremstilling av legeringer av jern og et legeringsmetall valgt fra gruppen bestående av silisium, mangan og blandinger derav, karakterisert ved dannelse av en blanding av en kilde for finfordelt karbonmateriale og en kilde for finfordelt oksyd av legeringsmetallet, og oppvarmning av blandingen og en jernmetallkilde slik at oksydet av legeringsmetallet og karbonmaterialet reagerer i fast tilstand under dannelse av et karbid av legeringsmetallet, jernmetallkilden smelter og danner smeltet jern, karbidet løser seg deretter i det smeltede jern og legeringsmetallet danner en legering med jernet.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 30, videre karakterisert ved at kilden for finfordelt karbonmateriale er kalsinert kull eller koks og har en partikkelstørrelse på ca. 150 mikron eller mindre.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 30, videre karakterisert ved at kilden for finfordelt oksyd av legeringsmetallet har en partikkelstørrelse på 100 mikron eller mindre.

33. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 30 til 32, videre karakterisert ved at legeringsmetallet er mangan og manganoksydkilden inneholder en jernmetallkilde.

34. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 30 til 32, videre karakterisert ved at jernmetallkilden omfatter i det minste delvis jern eller stålskrap.

35. Fremgangsmåte ifølge krav 34, videre karakterisert ved at jernmetallkilden omfatter i det minste delvis råjern.

36. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 30 til 32, videre karakterisert ved at oksydet er silisiumoksyd og karbonmaterialet foreligger i en mengde opp til ca. 100% i overskudd av det støkiometrisk krevede for direkte reduksjon av silisiumoksydet til silisiumkarbid.

37. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 30 til 32, videre karakterisert ved at oksydet er manganoksyd og karbonmaterialet foreligger i en mengde opp til ca. 10% i overskudd av det støkiometrisk nødvendige for direkte reduksjon av manganoksydet til mangankarbid.

38. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 30 til 32, videre karakterisert ved at kilden for finfordelt karbonmateriale og finfordelt oksyd i legeringsmetallet formes til agglomerater før oppvarmning.

39. Fremgangsmåte ifølge krav 38, videre karakterisert ved at legeringsmetallet er mangan og agglomeratene og jernmetallkilden oppvarmes til en temperatur fra ca. 1250 til ca. 1500°C.

40. Fremgangsmåte ifølge krav 38, videre karakterisert ved at legeringsmetallet er silisium og agglomeratene og jernmetallkilden oppvarmes til en temperatur fra ca. 1530 til ca. 1800°C.

41. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 30 til 32, videre karakterisert ved at oksydasjon av et karbonmateriale gir i det minste delvis oppvarmningen.

42. Produkt av fremgangsmåten ifølge krav 1.

43. Produkt av fremgangsmåten ifølge krav 28.

44. Produkt av fremgangsmåten ifølge krav 30.