PL3732B1 - Sposób otrzymywania metali zapomoca redukcji oraz wytwarzania stopów. - Google Patents

Description

Doswiadczenia wykazaly, ze ruda ehro- mowo-zelazista (ehromit) przy wprowadze¬ niu jej razem z glinem do zuzla, plywaja¬ cego na powierzchni stopionego zelaza w piecu, w calosci topi sie wraz ze wszyst- kiemi swojemi trudno stapialnemi skladni¬ kami, jak tlenek magnezu i t. d., przyczem zawarty w niej tlenek chromu, zarówno jak tlenek zelaza — zostaje zredukowany.Wolny chrom i zelazo pograza sie w sto¬ piony metal, natomiast pozostale skladniki rudy zostaja zatrzymane w zuzlu, który dziala w tym wypadku nietylko jako ula¬ twiajacy stopienie rudy srodek, ale równiez chroni stopiona mase metalowa od zanie¬ czyszczen elektrodami weglowemi (przy stosowaniu pieca elektrycznego), wzglednie od zanieczyszczen gazami grzejnemi (przy stosowaniu pieca plomiennego). Zuzel dzia¬ la równiez po wykonanej redukcji jako srodek rafinujacy dla stopionego metalu, W ten sposób moze byc np. wytwo¬ rzone wolne od rdzy zelazo z dowolna za¬ wartoscia chromu i praktycznie bez zawar¬ tosci wegla w tani sposób; równiez umoz¬ liwione jest tanie wytwarzanie nierdziewie- jacej stali z dowolna zawartoscia chromu i wegla. Przytem wytwarzanie zelaza w stosunku do wytwarzania stali ma te tech¬ niczna zalete, ze zelazo jest nierdzewieja- ce bez hartowania i wskutek tego daje sie latwo ciagnac o obrabiac, gdy stal aby nierdzewiala — musi byc hartowana i nie k Aesi latwa dq ciagnienia albo obrabiania. / ythf #ykona1hiu sposobu wedlug wy¬ nalazku przeprowadza sie metal w stan stopiony i wytwarza sie na jego powierzch¬ ni zuzel o odpowiednim skladzie. Ruda i termiczny srodek redukcyjny zostaja do¬ dane do zuzla, skoro osiagnie on tempera¬ ture, która w spóldzialaniu z uwalniajace- mi sie przez egzotermiczna reakcje danych substancyj kalorjariiif wystarcza do sto¬ pienia metalu. Tlenek metalu zostaje zre¬ dukowany i metal przez wlasny ciezar od¬ dziela sie od stopionego zuzla i opada w stopiona mase metalowa, a pozostale sklad¬ niki rudy pozostaja w.zuzlu.Zelazo (z weglem albo bez wegla) moz¬ na stapiac nietylko z chromem, ale rów¬ niez z wolframem, niklem, manganem i t. p. metalami, wprowadzajac do stopio¬ nego zuzla rudy, zawierajace tlenki po¬ wyzszych metali. Ponizej podamy jest przy¬ klad wykonania sposobu proponowanego, który jednak nie ogranicza sie tylko tym sposobem wykonania.Przyklad. Do pieca wprowadza sie 454 kg odpadków zelaza, które praktycz¬ nie moga nie zawierac albo zawierac w do¬ wolnej ilosci wegiel i 8 — 10% wapniaka i mase stapia sie. Pierwszy wytwarzaja¬ cy sie zuzel zostaje calkowicie usuniety dla oddalenia zanieczyszczen, które w przeciw¬ nym wypadku moglyby powrócic do ze¬ laza. Stopiony metal zostaje nastepnie po¬ kryty mieszanina z 27 kg wapniaka, 8 kg fluorku wapnia i 5,5 kg zendry. Nastepnie ogrzewa sie az do stopienia wytwarzanego przytem zuzla. Przy osiagnieciu potrzebnej do redukcji temperatury — warstwa zuzla zostaje stcpniowo zadana mieszanina 204 kg chromitu, zmielonego i wypalonego i 54 kg glinu. Reakcja pomiedzy tlenkami me¬ tali i termicznym srodkiem redukcyjnym jest, jak wiadomo, egzotermiczna, wskutek czego w pare minut po dodaniu cailej mie¬ szaniny rudy i redukcyjnego srodka calko¬ wita redukcja tlenków metali jest ukon¬ czona calkowicie i zredukowane metale opadaja pod zuzel. Wskazane jest prowa¬ dzenie ogrzewania jeszcze przez krótki czas dla oczyszczenia otrzymanego stopu.Proces ten moze sie odbywac w piecu elek¬ trycznym albo plomiennym, jednak dla wytwarzania wolnego od rdzy zelaza ko¬ rzystniejsze jest nie stosowac wegla do wytwarzania topniska. Gdy chromit nie za¬ wiera potrzebnej do gotowego zelaza ilosci manganu, to ruda manganowa moze byc do¬ dana do mieszaniny.W wypadku, gdy stosowane w powyz¬ szym przykladzie odpadkii zelaza nie zawie¬ raja wegla, mozna otrzymac stop z chromu i zelaza; zawierajacy 12% chromu i mniej niz 0,14% wegla, natomiast gdy ladunek sklada sie z odpadków stali, to powstaje stop, zawierajacy 12% chromu i tyle we¬ gla, ile pozostaje, wzglednie ile zostaje do¬ dane.Gdy do pieca wprowadza sie ferrochrom (zawierajacy 60% chromu i 40% zelaza), to otrzymuje sie stop ferrochromowy jako produkt koncowy, gdyz chrom i zelazo w rudzie chrómozelazistej znajduja sie pra¬ wie w tym samym stosunku, jak w ferro- chromie. Sposób umozliwia dalej wytwa¬ rzanie czystego metalu, gdy do pieca wpro¬ wadza sie metal i dodaje rude, która prak¬ tycznie zawiera tylko tlenek tego metalu.Wedlug tego sposobu mozna otrzymac bronz, gdy do pieca wprowadza, sae miedz, a do stopionej warstwy zuzla dodaje sie rude cynowa. Bronz glinowy moze byc wy¬ tworzony przez wprowadzenie do pieca gli¬ nu, a do warstwy zuzla — rudy miedzio¬ wej. Inne stopy moga, naturalnie, byc wy¬ tworzone w podobny sposób, a powyzsze przyklady pcwiimny wystarczyc do wyja¬ snienia.Zamiast glinu moze byc uzyty jako ter¬ miczny srodek redukcyjny — krzem i t. d, w formie zelaza nakrzemionego, magnezu i innych. Zamiast zawierajacego wapno — 2 —topnika, ulegajacego redukcji, moga byc stosowane inne topniki, które nie zostaja zredukowane przez srodek redukcyjny. Za¬ miast tlenku moga stosowane byc równiez inne zwiazki, jak chlorki, fluorki i im po¬ dobne, które w obecnosci srodka redukcyj¬ nego nie sa lotne. Slowo ,,rudaM w powyz¬ szym opisie oznacza równiez inne tlenowe zwiazki metalowe i odpadki, które np. znajduja sie na niektórych zuzlowiskach. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania metali zapomo- ca redukcji, znamienny tern, ze do pieca wprowadza sie zelazo i stapia sie go, po- czem wytwarza sie zuzel, do którego do¬ daje sie zawierajaca tlenek chrcmu rude w obecnosci termicznego srodka redukcyj¬ nego, wskutek czego ruda zostaje stopiona, a tlenek — zredukowany, a wytworzony chrom opada do stopionego metalu, pod zuzel.
2. 2. Sposób wedlug zaistrz. 1, znamienny tern, ze do pieca wprowadza sie zelazo i wytwarzajaca zuzel substancje, nastepnie mieszanina ta zostaje stopiona, poczem zas, po usunieciu wytworzonego zuzla do sto¬ pionego metalu, dodaje sie substancje, od¬ powiednia do wytwarzamiai ostatecznego zuzla, do którego dodaje sie rude, zawie¬ rajaca tlenek chromu, w obecnosci termicz¬ nego srodka redukcyjnego, wskutek czego ruda zostaje stopiona, tlenek — zreduko¬ wany, wytworzony zas chrom opada do stopionego metalu pod zuzel,
3. 3. Sposób wytwarzania stopów wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze do pieca wprowadza sie odpowiedni metal i stapia sie go, przyczem wytwarza sie zuzel, do którego dodaje sie odpowiedni tlenek me¬ talu, który zawiera ruda, w obecnosci ter¬ micznego srodka redukcyjnego, przez co ruda topi sie, tlenek sie redukuje a wy¬ tworzony metal opada do stopionego me¬ talu pod zuzel.
4. 4. , Sposób wedlug zastrz, 3 do wytwa¬ rzania stopów, zawierajacych zelazo i chrom, znamienny tern, ze do pieca wpro¬ wadza sie odpowiedni metal i stapia sie* przyczem wytwarza sie zuzel, do którego dodaje sie zawierajaca tlenek chramu i ze¬ laza rude w obecnosci termicznego srodka redukcyjnego, wskutek czego ruda stapia sie, tlenki sie redukuja, a wytworzone me¬ tale opadaja do stopionego metalu pod zuzel, 5, Sposób wydzielenia metalu z rudy zapomoca redukcji wedlug zastrz, 1, zna¬ mienny tern, ze do pieca wprowadza sie odpowiedni metal i stapia sie go, przyczem wytwarza sie zuzel, do którego dodaje sie zawierajaca odpowiedni tlenek metalowy rude w obecnosci termicznego srodka re¬ dukcyjnego, który z danym tlenkiem meta¬ lowym powoduje egzotermiczna reakcje, przez co ruda stapia sie i tlenek sie redu¬ kuje, a wytworzony metal opada do sto¬ pionego metalu pod zuzel, 6, Sposób wytwarzania stopów wedlug zastrz, 3, znamienny tern, ze do pieca wpro¬ wadza sie odpowiedni metal i staipiia sie go, przyczem wytwarza sie zuzel, do którego dodaje sie zawierajaca odpowiedni tlenek metalowy rude w obecnosci termicznego srodka redukcyjnego, powodujacego z da¬ nym tlenkiem metalowym egzotermiczna reakcje, przez co ruidla stapia sie, tlenek sie redukuje, a utworzony metal opada w sto¬ piony metal pod zuzel, przyczem tempera¬ ture zuzla az do ukonczonej rafinacji me¬ talu utrzymuje sie odpowiednio wysoko. 7, Sposób redukcji rud zelazowych i oddzielania zelaza od rudy wedlug zastrz.
5. 5. znamienny tern, ze do stopionego w pie¬ cu zuzla dodajje sie zawierajaca odpowied¬ ni tlenek metalowy rude i srodek reduk¬ cyjny, nie wytwarzajacy z danym metalem zwiazku, przez co ruda stapia sie, tlenek redukuje sie, a wytworzony metal opada do stopionego metalu pod zuzel. — 3 —8, Sposób redukcji metalu i oddziela¬ nia go od rudy wedlug zastrz. 5, znamienny tern, ze do -stopionego w piecu zuzla dodaje sie zawierajaca odpowiedni tlenek metalo¬ wy rude i srodek redukcyjny, powoduja¬ cy z danym tlenkiem metalowym egzoter¬ miczna reakcje, przez co ruda stapia sie, tlenek redukuje sie, a wytworzony metal opada w metal stopiony pod zuzel. Walter Birkett Hamilton. Thomas Allen Evans. Zastepca: M. Brokman, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL