DE849904C

DE849904C - Verfahren zur Entschwefelung von Metallen und Legierungen

Info

Publication number: DE849904C
Application number: DEE2099A
Authority: DE
Inventors: Hendrik De Wet Erasmus
Original assignee: Electric Furnace Products Co Ltd
Current assignee: Linde Canada Inc
Priority date: 1949-04-15
Filing date: 1950-09-13
Publication date: 1952-09-18

Description

Verfahren zur Entschwefelung von Metallen und Legierungen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entschwefelung von Metallen und Legierungen itt festem Zustand. l?rfindungsgemäß kann der Schwefel aus gewissen Metallen und Legicrutigen durch Erhitzen im Vakuum in Gegenwart von darin enthaltenem oder zugesetztetn Silicium bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes dieser Materialien entfernt werden. 1>,s erfitrdtttigsgeniäße Verfahren kann mit Metallen und 1_egierungen ausgeführt werden, deren Dampfdrücke wesentlich unterhalb desjenigen von Siliciumsttlfid liegen. :Nls solche Metalle sind jene zu nennen, welclic der gle,ichett. Periode des periodischen Systems cler Elemente angehören, wie Kupfer, Titan, Vanadin, Clirom und Eisen; diese Metalle sind die leichtesten Elemente in ihren Gruppen des periodischen Systems. Bei der Vakuumentkohlung von kohlenstoffreichen Metallen und Legierungen in festem Zustand mit einem Oxydationsmittel ist es häufig erwünscht, eine Entschwefelung der entkohlten Metalle und Legierungen zu bewirken. Das erfindungsgemäße Verfahren ist hauptsächlich für diese Zwecke geeignet.
Die vorliegende Erfindiun.g betrifft sonach ein Verfahren zur Entschwefelung von Metallen und Legierungen der oben angegebenen Art, das darin besteht, daß man den zu entschwefelnden Metallen und Legierungen Silicium in einer Menge zusetzt, die wenigstens der zur Bildung von Siliciumisulfid mit dem aus den Metallen und Legierungen zu entfernenden Schwefel stächiometrisch erforderlichen iN-ierrge gleich ist, das zu behandelnde Material hierauf pulverisiert und sodänn das so gepulverte Material unter vermindertem atmosphärischem Druck auf eine höhere, zur Bildung von Siliciumsulfid durch Unisetzung des Schwefels der Metalle bzw. Legierungen und dien einverleibten Silicium ausreichende, aber unterhalb des Schmelzpunktes des behandelten Materials liegende Temperatur erhitzt.
Bei Ausführung dies erfindungsgemäßen Verfahrens zur Entschwefelung von Meta l leni und Legierungen soll Silicium in einer Menge gegenwärtig sein, die mindestens: der zur Bildung von Siliaiumsulfid mit dem zu entfernenden Schwefel, stöchiometrisch erforderlichen Menge gleich ist. Silicium wird gewöhnlich als Monosulfid verflüchtigt, aber das mögliche Vorkommen des Disulfids für die Zwecke des vorliegenden Verfahrens ist nicht ausgeschlossen.. Das zu entschwefelnde Material soll in pulverisierterForm sein, um sowohl das rascheEntweichen dies entwickelten Silici.umsulfids als auch eine unmittelbare Berührung der reagierenden Bestandteile zu ermöglichen. Das pulverisierte Material kann, wenn gewünscht, zu kleinen Formkörpern,, wie Kügelchen, Tabletten od. dgl., gepTeßt oder in anderer Weise gebunden werden. Der Erhitzungsvorgang soll im Vakuum oder bei sehr niedrigem Drükken und bei einer unterhalb des, Schmelzpunktes der verwendeten Materialien liegenden Temperatur ausgeführt werden.
Das folgende spezifische Beispiel der Entschwefelung von Ferrochrom soll zur Illustration der Grundsätze und der Ausführung der Erfindung dienen.
Aus pulverisiertem, kohlenstoffreichem Ferrochrom und pulveriisiertem oxydiertem Ferroc'hrom in einer Menge, die zur Erzielung eines i80/eigen Sauerstoffüberschusses über der zur Bindung mit dem Kohlenstoff des Fe,rrochrom.s, erforderlichen Sauerstoffmenge ausreicht, wurde eine Mischung bereitet und mit Chromsäure zu kleinen Formkörpern (Kügelchen) gebunden. Die Formkörper wurden in zwei Partien, geteilt und wie folgt behandelt: Beide Partien wurden während 8 Stunden beieinem absoluten Druck von i mm Quecksilbersäule auf 125o° erhitzt. hach dieser Behandlung wurde jede Partie wieder gemahlen und analysiert. Jede Partie enrthielt o,o8 % Schwefel. Eine Partie wurde ohne jeden Siliciumzusatz wieder zu Formkörpern verformt. Die andere Partie wurde mit einer Menge von .4,5 % des Gewichtes dieser Partie a .n. Silicium gemischt und die Mischung hierauf zu Formkörpern verformt. Beide Partien- wurden sodann während weiterer 8 Stunden auf 125o° bei einem absoluten Druck von etwa i mm Quecksilbersäule wieder er-. hitzt, hierauf gekühlt und zerkleinert. Analysen der beiden Partien zeigten, daß das mit Silicium behandelte Material nur 0,035 % Schwefel enthielt. Das andere Material, welches keinen Siliciumzusatz erhielt, aber sonst in der gleichen `''eise behandelt wurde wie die erste Partie, enthielt o,o6 % Schwefel.
In der Beschreibung und in den. Ansprüchen soll das Wort Silicium das Element Silicium bedeuten, das als Metall, siliciumhaltige Legierungen, Silicide oder metallisches Silicium, von was immer für einer Quelle stammend, zugesetzt werden kann.

Claims

PATEN TANCPRIICHE: i. Verfahren zur Entschwefelung von Metallen und Legierungen, z. B. Ferrochrom, in fester Phase, welche wesentlich unterhalb des Dampfdruckes von Silicium-sulfid liegende Dampfdrücke aufweisen und die der gleichen Periode des periodischen Systems der Elemente angehören, wie Kupfer, Titan Vanadin, Chrom und Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß man dien zu entschwefel.nden Metallen und Legierungen mindestens so viel Silicium einverleibt, wie zur Bildung-von Siliciumsulfid mit dem aus den Metallen undLegierungen zu entfernenden Schwefel erforderlich ist, hierauf das zu behandelnde Material pulverisiert, sodann- das pulverisierte Material unter vermindertem Druck erhitzt, und zwar auf eine höhere, zur Bildung von Siliciumsulfid, durch Umsetzung des Schwefels der genanmten Metalle bzw. Legierungen und des zugesetzten Siliciums ausreichenden, aber unterhalb des Schmelzpunktes dies zu behandelnden Materials liegenden Temperatur.
2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß man das zu entschwefelnde pulverisierte Material vor dem Erhitzen zu kleinen Formkörpern, wie Kügelchen., Tabletten od. dgl., verformt.
3. Verfahren gemäß den Ansprüchen i und 2 zur Entschwefelung von kohlernstoffreichem Ferrochrom, dadurch gekennzeichnet, daß man dem kohlenstoffreichen Ferroch,rom neben Silicium noch ein Oxydationsmittel in einer solchen Menge zusetzt, die zur Umsetzung mit dem Kohlenstoff, der aus dem kohlenstoffreichen Ferrochrom entfernt werden soll, mindestens stöchiometrisch ausreichend ist.