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Verfahren zur Herstellung von Ferrochrom oder anderen Ferrolegierungen.
Es ist bekannt, bei der Herstellung von Eisen- und Stahllegierungen .in elektrischen
Üfen Kohlenelektroden zu verwenden, die Einlagen aus dem betreitenden Legierungsinetall,
insbesondere Chrom, enthalten.
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Hiervon ausgehend, besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung
von Ferrochrom oder anderen Ferrolegierungen im elektrischen Ofen aus Erzen unter
Verwendung von Elektroden, die aus Chromerz oder einem anderen Ferrolegierurigserz
in Mischung mit Reduktions- und Bindemitteln bestehen, die gegeneinander oder gegen
geschniolzeiie Schlacke oder gegen ein von Schlacke bedecktes Eisenbad gebracht
und bis zur Reduktion des Erzes und zum Schmelzen des Metalls geheizt werden. Die
Elektroden können auch, wie an sich bekannt, mit einem oder mehreren länglichen,
in (-lie Iaelarodenmasse eingebetteten oder (lie Masse unischließenden Körpern aus
elektrisch leitendem Stoff versehen sein.
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Da bisher mit Ausnahme des aluiniliothe:--mischen Verfahrens alle
Herstellung an Ferrochroln ini elektrischen Ofen unter Verwendung von Kolilenelektroden
erfolgt, und da (las Chrom hierbei Kohle aus den Elektroden aufnimmt, so inußte
zv-ecks Gewinnung des kohlenstoitarmen Ferrochroms der Kohlenstoff wieder beseitigt
-werden, -was nicht leicht ist. Das neue Verfalire:i, in einem elektrischen Ofen
oder einem mit elektrischer Schmelzvorrichtung versehenen Siemens-Martin-Ofen Ferrochrom
und andere Ferro.-legierungen ohne Verwendung von Kohlenelektroden herzustellen,
vermeidet diese Schwierigkeit und -gestaltet in billiger und betriebssicherer Weise
unmittelbar die Herstellung der - kohlenstoftarmen Ferrolegierungen.
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Gemäß der Erfindung werden also Chromerze und andere Ferrolegierungserze
(d. h. solche Erze, aus denen mit Eisen zu legierendes Metall hergestellt werden
kann), wie Manganerze, Wolframerze, Molybdänerze, Eisenerze u. a., in Mischung mit
Reduktionsmitteln, wie z. B. Silicium, Siliciumaluminium, und Legierungen und Bindemitteln,
-wie Wasserglas, Chlormagnesium und Lehm, zu Elektroden geformt, die in der üblichen
Weise im elektrischen Ofen eingeschaltet und gegeneinander-oder gegen im Ofen befindliches
geschmolzenes, gegebenenfalls mit einer Schlackenschicht bedecktes Metall gebracht
-erden, -wobei infolge der durch die Elektrorlen geleiteten elektrischen Energie
und (-]er dadurch entstehenden Wärme und infolge des am unteren Ende gebildeten
Lichtbogens dieselben allmählich bis zur Reduktion des Erzes und bis zur Schmelzung
des ausreduzierten Metalls geheizt werden. Die Elekiroren werden heruntergeführt
und verlängert
oder durch neue ersetzt in dem Maße, wie das Abschmelzen
fortschreitet. Bei der Ausführung des Verfahrens wird oft eine hochwertige Schlacke
erhalten, welche zerkleinert und mit Erz bei der Herstellung neuer Elektroden gemischt
werden kann.
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Um den Elektroden eine bessere elektrische Leitfähigkeit zu geben,
können dieselben, wie an sich bekannt, mit einem oder mehreren in der Masse eingebetteten
oder die Masse umschließenden Körpern aus in elektrischer Hinsicht besser leitendem
Stoff versehen sein, der zweckmäßig aus Eisen oder einer Ferrolegierung derselben
Art wie diejenige, die hergestellt werden soll, oder aus einem Reduktionsmittel
besteht.
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Als Beispiel soll die Herstellung von Ferrochrom angeführt werden,
die in der Weise ausgeführt wird, daß in der Ofenkammer vorher hergestelltes Metall
geschmolzen und mit einer Schlackenschicht bedeckt wird. Die Elektroden werden durch
die Schlacke gegen die Fläche des Metalls gebracht. Im Übergang von den Enden der
Elektroden zu der Metallfläche werden Lichtbogen entstehen oder eine sehr warme
Widerstandsschicht, von welcher Wärme zu den Elektroden wie auch zu der Metallfläche
ausgestrahlt wird. Hierdurch wird die Elektrodenmasse allmählich bis zur Reduktion
des Erzes und zum Schmelzen des Metalls erhitzt. Das reduzierte, geschmolzene Metall
sinkt nach unten in das Metallbad und wird von demselben aufgenommen.
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Als ein weiteres Beispiel soll die unmittelbare Herstellung rostfreien
Eisens in einem elektrischen Ofen beschrieben werden. Dies geschieht in der Weise,
daß die Elektrodenmassen aus Chromerz und Reduktionsmitteln und Eisenerz, wenn der
Eisenerzgehalt in dem Chromerz zu niedrig ist, hergestellt wird, wonach die Masse
pulverisiert und mit Bindemitteln gemischt wird. Auch Eisenstücke in irgendeiner
Form können in die Masse eingemischt werden. Als elektrisch leitender Stoff wird
Eisen in Form von Plattenröhren oder Stäben verwendet, in die oder um die die Elektrodenmasse
ein- bzw. herumgestampft wird. Wenn die Elektroden einen größeren Durchmesser haben,
werden entweder mehrere Plattenröhren von verschiedenem Durchmesser, die eine in
der anderen, oder eine Anzahl Stäbe oder Schienen oder beide in Verbindung verwendet.
Hierdurch wird der elektrische Strom auf der Fläche der Elektrode gleichförmiger
verteilt. Die Elektroden werden getrocknet, so daß alles GVasser ausgetrieben wird.
Hierauf werden sie in die Ofen eingebracht und dort niedergeschmolzen.
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Soll rostfreies Eisen oder Stahl mit ungefähr 15 Prozent Chrom hergestellt
werden, so wird der Ofen in gewöhnlicher Weise mit Schmiedeschrott beschickt. Wenn
alles geschmolzen und eine geeignete Temperatur entstanden ist, wird Eisenerz in
Form von Stücken oder Briketten zugeführt, um die Beschickung auf den gewünschten
Kohlegehalt zu bringen. Hierauf werden die, Kohlenelektroden durch Elektroden aus
Chromoxyd in Mischung mit Reduktionsmitteln und gegebenenfalls Eisenerz ersetzt:
Wenn die Temperatur in dem Metallbad bei dem Niederschmelzen der Elektrode zu hoch
wird, werden Chromoxyd und Reduktionsmittel, Ferr ochrom, Eisen oder ein anderer
geeigneter Zusatz unmittelbar in das Metallbad eingeführt. Wenn genügend Chrom zugeführt
ist, wird die Schlacke entfernt und durch Versuche ermittelt, ob der Siliciumgehalt
nicht zu hoch ist. Durch Zusatz von Eisenerz kann der Siliciumgehalt gegebenenfalls
in dem erforderlichen Maße herabgedrückt werden.