DE2451775A1

DE2451775A1 - Verfahren zur gewinnung von relativ reinem metall und aus diesem metall bestehendes produkt

Info

Publication number: DE2451775A1
Application number: DE19742451775
Authority: DE
Inventors: Richard Dexter Burlingame
Original assignee: Luria Brothers and Co Inc
Current assignee: Luria Brothers and Co Inc
Priority date: 1973-11-02
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1975-05-07
Also published as: FR2249959A1; US3883997A; ES431757A1; SE411225B; SU622415A3; AU7482674A; JPS5534853B2; CA1037720A; SE7412906L; DE2451775C2; FR2249959B1; JPS5079402A; ZA746615B; GB1448327A

Description

PATENTANWÄLTE

.pi. ing. Klaus Westphal

VIUINGEN-SCHWENNINUtiN Stadtbezirk Villingen

Telefon: 07721-55343 Telegr.: Westbuch Villingen

Dr rer n

al Ott O

2/151775 ⁸⁰⁰⁰ MÜNCHEN 60 (Pasing) in τ V I / ( vl Floßmannstraße 30 a

Floßmannstraße 30 a Telefon:

Telegr.: Westbuch München

n^r9-832446 h

Unser Zeichen: 82 5.2 3

LURIA BROTHERS & COMPANY, INC.

20521 Chagrin Boulevard Cleveland, Ohio, V.St.A.

Verfahren zur Gewinnung von relativ reinem Metall und aus diesem Metall bestehendes Produkt

Die Erfindung betrifft die Eisen- und Stahlerzeugung und die Reinigung anderer Metalle und insbesondere ein Verfahren zur Gewinnung von hochwertigem Metall mit einem wesentlichen Gehalt an Verunreinigung von einem Hochofenprozeß und zur Entfernung der Verunreinigung, um das Metall wirtschaftlich verwendbar zu machen.

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Bei dem normalen Betrieb eines Eisenhochofens wird flüssiges. Eisen kontinuierlich in dem Herd gesammelt und flüssige Schlakke wird gleichzeitig gebildet und als eine getrennte vollständig unvermischbare Schicht auf dem Eisen angesammelt. Der Ausdruck "Schlacke", wie er im folgenden verwendet wird, bedeutet irgendein Material, das einen hohen Grad von Verunreinigungen besitzt. "Eisenschlacke", deren genaue Zusammensetzung erheblich schwanken kann, entsteht bei der Herstellung von Hochofeneisen und hat typiseherweise etwa die folgende Zusammensetzung: 38 Gew.-% Calciumoxid,13 Gew.-% Magnesiumoxid, 36 Gew.-% Siliciumdioxid, 10 Gew.-% Aluminiumoxid, 1,5 Gew.-% Schwefel und geringere Mengen anderer Metalloxide.

Bei allen-Hochöfen muß die flüssige Eisenschlacke im Abstand von einigen Stunden abgelassen werden. Diese Eisenschlacke wird gewöhnlich dadurch entfernt, daß sie durch ein Abstichloch fließen kann, das als "Schlackenstich" oder "Schlackenform" bekannt ist und sich in dem Hochofen etwa in der Höhe des normalen Schlackenspiegels befindet. Die schmelzflüssige Eisenschlacke wird auf diese Weise im Abstand von einigen Stunden aus dem Hochofen abfließen gelassen, um zu verhindern, daß sich eine unzulässige Schlackenmenge ansammelt. Da jedoch während des Betriebs des Hochofens Eisen gleichmäßig durch die Schlackenschicht wandert^, hat der Abstich der Eisenschlacke zur Folge, daß mit dieser etwa 1 Gew.-% der gesamten durch den Hochofen erzeugten Eisenmenge verlorengeht.

Ein typischer Hochofen erzeugt etwa 3 000 t Eisen pro Tag, während ein großer Hochofen 10 000 t Eisen pro Tag oder mehr erzeugen kann. Es ist daher durchaus üblich, daß ein Verlust an Eisen von etwa 30 bis 100 t pro Tag bei der Entfernung der Eisenschlacke aus dem Hochofen auftritt. Eisen mit einem annehmbar niedrigen Verunreinigungsgehalt, wie es in einem normalen Hoch-

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ofen vorhanden ist, hat einen erheblichen Wert. Daher sind solche Verluste von bis zu 100 t Eisen pro Tag offensichtlich beträchtlich, und es ist wünschenswert, diese minimal zu halten oder vollständig auszuschließen.

Bei dem üblichen bekannten Verfahren wird die schmelzflüssige Hochofeneisenschlacke in ein oder zwei ausgekleidete Schlackengruben überführt, die sich in der Nähe des Ofens befinden, wo sie erstarren und abkühlen kann. Die Schlackengrube enthält vor allem Schlacke, die jedoch im wesentlichen unregelmäßig geformte Eisenmassen von stark variierender Größe enthält, die wie Rosinen in einem Kuchen in der Schlacke verteilt sind. Die Menge von Eisenschlacke, die pro Tonne Eisen erzeugt wird, variiert stark und hängt vor allem von der Qualität des Rohmaterials ab, das in den Hochofen eingebracht wird, wie Eisenerz, Koks und Kalkstein. Die Eisenmenge, die in der Schlackengrube verteilt ist, liegt üblicherweise im Bereich von etwa 2 bis 5 Gew.-% des gesamten Inhalts der Schlackengrube. Das in der Eisenschlacke in der Schlackengrube verteilte Eisen ist das gleiche wie das reguläre Hochofeneisenerzeugnis und hat einen relativ niedrigen Verunreinigungsgehalt und einen hohen wirtschaftlichen Wert, wenn es in geeigneter Weise von der umgebenden Eisenschlacke abgetrennt werden kann.

Wenn die sich in Betrieb befindende Schlackengrube voll ist, wird die Schlacke von dem Hochofen in die andere Schlackengrube geleitet, die dann leer ist, da sie zuvor mit Löffelbaggern und Wagen geleert wurde, während die andere Schlackengrube gefüllt wurde. Diese Löffelbagger und Wagen werden über die volle Grube gefahren, nachdem eine gewisse Zeit verstrichen ist, um die Erstarrung der Eisenschlacke zu ermöglichen, und die Wagen werden durch die Löffelbagger mit großen Schlackenklumpen von der Schlackengrube gefüllt, die zu einer Schlackenverarbeitungsanlage

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transportiert werden, die sich im allgemeinen in der Nähe befindet .

In der Schlackenverarbeitungsanlage werden gegen die großen Schlackenklumpen j die Abmessungen bis zu einigen Metern haben, schwere Zertrümmerungskugeln geschlagen, um die Schlacke in Stücke mit im allgemeinen maximalen Abmessungen bis zu etwa 0,6 m zu zerkleinern. Wenn bisher der Schlackenzerkleinerer die in der Schlacke enthaltenen Eisenstücke auf eine Größe zerbrochen hatte, die sich für eine Herdofen-Chargierpfanne eignete, wurde dieses Eisen enthaltende Material, das hier Hochofenschlackeneisen genannt wird, von den Eisenschlackestücken unter Verwendung eines Elektromagneten getrennt, um einem Herdofen zugeführt zu werden. Diese Hochofenschlackeneisenstücke variieren stark in ihrem Eisen- und Eisenschlackengehalt, enthalten aber häufig etwa 60 bis 80 % Hochofeneisen mit einem niedrigen Schwefelgehalt von typischerweise etwa 0,03 Gew.-% und 20 bis MO % Eisenschlacke mit einem Schwefelgehalt von etwa 1 bis 2 Gew.-%.

Wegen der erheblichen Zeit, die bei der Stahlerzeugung unter Verwendung eines offenen Herdofens oder Siemens-Martin-Ofens infolge des langen Schmelz-, Läuterungs- und Oberhitzungszyklus vergeht, waren die Hochofenschlackeneisenstücke mit einem hohen Schwefelgehalt - da 1 bis 2 % Schwefel in der Schlacke enthalten sind - noch wiederverwendbar und konnten bei der Stahlerzeugung im Herd-frischverfahren verwendet werden. Die beträchtliche Schmelz- und Frischdauer bei dem Herdfrischverfahren ergab ausreichend Gelegenheit, daß der gesamte Schwefel in dem Herdofen entfernt wurde. Solange offene Herdöfen üblich waren, traten daher keine größeren Probleme bei der Rückführung des Hochofenschlackeneisens auf.

Das basische Windfrischverfahren ersetzt jedoch bei der Stahl-

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herstellung zunehmend das Herdfrischverfahren als Verfahren der Wahl für die Umwandlung von Hochofeneisen in Stahl. Es ist zu
erwarten, daß in verhältnismäßig kurzer Zeit im wesentlichen
das gesamte Hochofeneisen in den V. St. A. durch das basische
Windfrischverfahren zu Stahl gefrischt wird. Obwohl das basische Windfrischverfahren dem Herdfrischverfahren in fast jeder
Hinsicht weit überlegen ist, ist das Windfrischverfahren unterlegen in qpzug auf seine Flexibilität bei der Verarbeitung von
Schrottmetallen, wie z. B. den oben beschriebenen Hochofenschlackeneisenstücken. Die meisten nach dem Windfrischverfahren arbeitenden Betriebe bevorzugen es insbesondere, diese Hochofenschlackeneisenstücke von ihren Chargen auszuschließen, da nach
ihrer Ansicht diese Stücke infolge ihres übermäßigen Eisenschlakkengehaltes einen zu hohen Schwefelgehalt für eine optimale
Wirtschaftlichkeit der Stahlerzeugung aufweisen. Unaufbereitetes Hochofenschlackeneisen ist für das basische Windfrischverfahren wegen der relativ kurzen Aufenthaltsdauer des Eisens in dem basischen Frischofen nicht geeignet. Diese Aufenthaltsdauer ist
üblicherweise nicht ausreichend, um eine genügende Entschwefelung des relativ hohen Schwefelgehalts der Hochofenschlackeneisenstücke zu erreichen. Daher werden in einigen vollständigen Stahlwerken, die nur nach dem basischen Windfrischverfahren arbeiten, die Hochofenschlackeneisenstücke, die aus der Hochofenschlacke des Werkes erzeugt werden, üblicherweise in großen
Halden als geringwertiger Schrott angesammelt, der zu gut ist,
um zur Schuttablage transportiert zu werden, aber nicht gut
genug, um so wie er ist in den basischen Windfrischofen für die Stahlerzeugung eingegeben zu werden. Dieser Schrott hatte in
der Vergangenheit einen sehr geringen wirtschaftlichen Wert, da er zusätzlich zu seiner fehlenden Eignung für die Stahlerzeugung im Windfrischverfahren auch auf keinem"anderen Gebiet der Eisenindustrie verwendet werden konnte, wie z. B.'in den Eisengießereien.

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Zur Beseitigung dieser Nachteile liefert die Erfindung ein Produkt, das aus einer unregelmäßig geformten Metallmasse besteht , die eine relativ geringe Menge von Verunreinigungen im wesentlichen gleichmäßig in ihr verteilt enthält und an oder in Berührung mit ihrer Oberfläche eine große Anzahl von Unregelmäßigkeiten, Rissen und Spalten aufweist, wobei eine Menge einer verunreinigenden Schlacke fest an diesem Metall anhaftet, zumindest ein Teil dieser Verunreinigungen sich in den Rissen und Spalten befindet, und diese Verunreinigungen weniger als etwa 10 Gew.-% des gesamten Gewichtes des Produktes betragen.

Die Erfindung liefert auch ein Verfahren zur Gewinnung eines relativ reinen Metalls von einem solchen Metallstück, das eine weichere Verunreinigung enthält, die fest an diesem Metall anhaftet und sich zumindest zu einem wesentlichen Teil in den Spalten und Rissen befindet, die von der Metalloberfläche zugänglich sind, wobei dieses Verfahren darin besteht, daß das die Verunreinigungen enthaltende Metall in-Stücke zerbrochen wird, bei denen sich eine wesentliche Menge dieser Verunreinigμngen an der Oberfläche jedes Stückes oder dieser zugewandt freiliegend befindet, daß eine Masse solcher Stücke kontinuierlich gegeneinander reibend umgewälzt wird, um eine relativ _f gleichmäßige Verteilung dieser Stücke in der Masse zu erhalten, und daß während dieses Verteilungsvorganges die Stücke im wesentlichen kontinuierlich dem Aufprall eines Schauers einer beträchtlichen Menge von kleinen Teilchen, die eine größere Härte als die Härte der Verunreinigungen besitzen, mit einer hohen Geschwindigkeit und für eine Zeitdauer ausgesetzt werden, die ausreichen, um wenigstens den größten Teil der Verunreinigungen von dem Metall abzutragen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Schrotstrahl- oder Sandstrahl- und Umwälztrommelmaschine verwendet, wie sie bekannt

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ist und später näher beschrieben wird. Diese Maschine wird häufig verwendet, um lose anhaftenden Sand von Gießformen zu entfernen. Diese Verwendung führt jedoch nicht zur Entfernung von einem harten Material, das fest an dem Eisen anhaftet, aus kleinen Spalten und Rissen, wie es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Fall ist, um nahezu die gesamte Schlacke von den H'ochofenschlackeeisenstücken zu entfernen.

Die Erfindung überwindet -die Nachteile der bekannten Verfahren und Produkte, indem sie ein Verfahren liefert zur Gewinnung von Hochofeneisen mit relativ niedrigem Schwefelgehalt und relativ niedrigem Schlackengehalt aus einem Rohmaterial, das Hochofenschlackeneisenstücke genannt wird, mit einer großen Menge von Eisenschlacke, die in dessen Oberfläche enthalten ist und sich von dessen Oberfläche in dessen Körper durch Hohlräume, Risse und ähnliches erstreckt. Auch wenn dieses Verfahren für die Entfernung von Hochofenschlacke von Hochofenschlackeneisenstücken beschrieben wird, kann es ebenso verwendet werden, um Schlackenverunreinigungen von anderen gereinigten Metallen, wie z. B. Aluminium, Zink, Kupfer und ähnlichem zu entfernen.

In der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, werden die Schlacke- und Metallklumpen in Stücke zerbrochen, die Größen bis zu einer maximalen Abmessung von etwa 0,6 bis 1 m besitzen, um zu ermöglichen, mit diesen herkömmliche Sandstrahlmaschinen zu beschicken und, wenn der größte Teil der Schlacke entfernt ist, mit ihnen basische Windfrischöfen, Elektroöfen, Eisengießereikupolöfen und ähnliches für die weitere Verarbeitung des Eisens zu beschicken. Ein typisches Stück besitzt keine geometrische Gestalt und Abmessungen bis etwa 0,6 m χ 0,6 m χ 0,15 m.j Aufgrund der zufälligen Weise, in der die Schlacke in Stücke gebrochen wird, liefert jedoch jede Schlackengrubenfüllung Hochofenschlackeneisenstücke mit einer breiten Variation der Gestalt und

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der Größe bis herab zu kleinen Stücken von etwa 0,6 cm (1/4 inch).

In der praktischen Durchführung des Verfahrens werden die Hochofenschlackeneisenstücke oder die Stücke aus einem anderen Metall und Schlacke zunächst in geeignete Größen gebracht, indem Zertrümmerungskugeln oder ähnliche bekannte Techniken verwendet werden. Die Stücke, die sinnvolle Mengen von Hochofeneisen oder anderem wiederzugewinnendem Metall enthalten, werden dann von den anderen Stücken getrennt, die vor allem Schlacke enthalten. Im Falle von Eisen kann diese Trennung einfach durch die Verwendung eines Elektromagneten erreicht werden. Die Stücke geeigneter Größe werden dann durch Wagen, Förderbänder, Schienenkarren oder ähnliches zu der Schlackenverarbeitungseinheit transportiert.

Die Schlackenverarbeitungseinheit ist eine Umwälztrommel- und Sandstrahlmaschine, wie sie allgemein bekannt und handelsüblich ist. In dieser Maschine wird die Charge der Schlackenmetallstücke, wie z. B. das Hochofenschlackeneisen, an einer geeigneten Stelle, wie z. B. in einem Behälter, untergebracht, irvöern sie dann durch einen Förderer bewegt werden, der die Masse der einzelnen Stücke dreht und durcheinanderwirbelt, um eine gleichmäßige Verteilung der Stücke zu erhalten. Während diese gleichmäßige Verteilung stattfindet, werden die Stücke zumindest auf einer Seite der umwälzenden Masse dem Aufprall eines kontinuierlichen Stromes von harten Kügelchen oder ähnlich geformten Teilchen relativ hoher Geschwindigkeit ausgesetzt, die üblicherweise als Schrot oder Körner bezeichnet werden. Schrot besteht aus relativ einheitlich geformten, üblicherweise kugelförmigen Teilchen aus Metall, in einem typischen Fall aus einer relativ harten Stahlzusammensetzung mit hohem Kohlenstoffgehalt. Körner sind dem Schrot ähnlich, aber sie haben statt einer kugelformi-

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gen Gestalt ebene Begrenzungsflächen und scharfe Kanten. Die Härte des Schrotes oder der Körner muß im wesentlichen größer sein als die Härte der Schlacke, so daß das Schrot oder die Körner die Schlacke erodieren, wenn die Schlackenmetallstücke von dem Schrot oder den Körnern mit hoher Geschwindigkeit getroffen werden.

Das Schrot oder die Körner werden gegen die Schlackemetalistükke geschleudert, wobei eine impulserteilende Einrichtung mit relativ hoher Geschwindigkeit verwendet wird, um große Mengen des Schrotes oder der Körner aufzunehmen und diese mit relativ hoher Geschwindigkeit gegen die Schlackemetallstücke zu schleudern. Dieser Aufprall erfolgt relativ kontinuierlich, während die Schlackenetallstücke, wie z. B. die Hochofenschlackeeisenstücke, kontinuierlich über die Masse dieser Stücke verteilt werden, wodurch erreicht wird, daß alle Oberflächen von allen Schlackemetallstücken relativ gleichmäßig dem Aufprall des Schrotes oder der Körner ausgesetzt sind. Als Ergebnis die- ^f ses Verfahrens wird in einer relativ kurzen Zeitdauer in der ' Größenordnung von etwa 10 Minuten bis etwa 1 bis 2 Stunden eine >' überraschend gute Entfernung der Schlacke von den Stücken er- j reicht, nicht nur an der Oberfläche jedes Stückes, sondern auch ■■. in den meisten, wenn nicht in allen der sich im wesentlichen \ nach innen erstreckenden Spalte und Risse der Stücke. Wenn das . | Verfahren mit Hochofenschlackeeisenstücken begonnen wird, die · einen Schlackengehalt von etwa 20 bis HO Gew.-% und einem ent- . f sprechenden Hochofeneisengehalt von etwa 60 bis 80 Gew.-% be- ■ | sitzen, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren genügend |

Schlacke entfernt werden, so daß die Stücke am Ende einen · ·. Schlackengehalt von nur etwa 2 Gew.-% aufweisen. |

Der genaue Schlackengehalt des Endproduktes kann beeinflußt werden, durch Änderungen der Verfahrensbedingungen, insbesondere

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ORlGlIVfAL INSPECTED '

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der Größe des Schrotes oder der Körner, der Menge des verwendeten Schrotes oder der Körner₃ der dem Schrot oder den Körnern erteilten Geschwindigkeit, der Dauer des Schrotstrahlvorganges und des Ausmaßes, in welchem der Schrotstrahlbehälter mit Schlackemetallstücken gefüllt ist. In geringerem Ausmaß hängt ein Teil der oberflächlichen Entfernung der Schlacke von der Stärke des Umwälzens der einzelnen Stücke ab, das durOh den Förderer für diese Stücke bewirkt wird. Dieses Umwälzen oder Durcheinanderwirbeln entfernt jedoch nur die Oberflächenschlakke und kann jedoch an sich nicht die Schlacke entfernen, die sich in Spalten und Rissen befindet und ebenso gut entfernt werden muß, um ein wirtschaftlich verwertbares Produkt zu erhalten, das einen relativ niedrigen Schlackengehalt in der Größenordnung von .10 Gew.-% oder vorzugsweise noch weniger besitzt.

Das erfindungsgemäße Produkt ist ein Metallkörper, aus Hochofeneisen, wenn das Verfahren auf Hochofeneisenschlackenstücke angewendet wird, der aus einem unregelmäßigen Körper besteht, dessen Abmessungen in weiten Grenzen von etwa 1 cm oder Bruchteilen davon bis etwa 0,6 bis 1 m (fraction of 1 inch - 2 oder 3 feet) schwanken, und der eine Vielzahl von an der Oberfläche liegenden Rissen und Spalten aufweist, wobei diese Risse und Spalten relativ frei von Schlacke sind. Die einzelnen Stücke ,. haben einen gesamten Schlackegehalt von bis etwa 10 Gew.-% und vorzugsweise nicht mehr als etwa 2 oder 3 Gew.-%.

Es ist wesentlich, daß aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Verfahrens die Schlacke, die sich in tiefen Spalten oder Rissen befindet, welche sich bis an die Oberfläche der einzelnen Stücke erstrecken, für das Schrot oder die Körner zugänglich ist und im wesentlichen vollständig durch den Aufprall des Schrotes oder der Körner auf diese Stücke entfernt werden kann.

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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt das Schrot oder die Körner, die auf die Schlacke aufprallen, eine große Menge von relativ feinen Schlacketeilchen als Rückstand des Verfahrens. Diese Teilchen können als Bestandteil von ßrtlandzement oder ähnlichem verwendet-werden, und liefern somit einen wirtschaftlichen Nutzen dieser sonst unbrauchbaren Schlacke.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von.Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Umwälz- und Strahlmaschine, wie sie bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Stück Hochofenschlackeeisen vor der Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. U eine Draufsicht auf ein Produkt gemäß der Erfindung, das im wesentlichen dem Rohmaterial der Fig. 2 entspricht, wobei der größte Teil der Schlacke entfernt ist, so daß der Endschlackengehalt des Produktes nicht mehr, als etwa 2 Gew.-% beträgt, und

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 4.

•In Fig. 2 ist mit 10 insgesamt ein Hochofenschlackeeisenstück als Beispiel bezeichnet. Dieses dargestellte Stück hat eine

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maximale Abmessung von etwa 0,6 bis 1 m (2 oder 3 feet) und eine maximale Dicke von etwa 0,15 m (6 inches) und besteht aus einer im wesentlichen kontinuierlichen Phase aus Hochofeneisen, die insgesamt mit 12 bezeichnet ist und aus einer äußeren Schlackenbedeckung, die insgesamt mit m bezeichnet ist.

Wie aus Fig. 3 zu sehen ist, enthält der Eisenkörper eine große Anzahl von Spalten und Rissen verschiedener Tiefe, Größe und Gestalt. Viele dieser Risse, die insgesamt mit 16 bezeichnet sind, sind im wesentlichen mit verschiedenen Mengen harter, zäher fest anhaftender Schlacke gefüllt.

Wie aus Fig. 3 zu sehen ist, sind die Teile des Eisens, die insgesamt mit 12 bezeichnet sind, in Fig. 2 als ziemlich kleine und oberflächlich freiliegende Eisenabschnitte auf der Oberfläche des Stückes 10 zu sehen. In den Fig. ¹I und 5 ist das Hochofeneisenendprodukt gemäß der Erfindung insgesamt mit 18 bezeichnet.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Fig. 2 bis 5 nur dazu dienen, allgemein schematisch ein Beispiel darzustellen, wie ein Stück Hochofenschlackeeisen vor und nach der Behandlung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aussehen kann, und nicht dazu, genau ein bestimmtes Materialstück darzustellen*

Die Stücke 10 werden von einem Hochofen erhalten, wenn die schmelzflüssige Schlacke, die etwa 2 bis 5 % des geschmolzenen Eisens enthält, durch die Schlackenform oder das Schlackenatstichloch eines herkömmlichen Hochofens "abgestochen" wird. Das Eisen- und Schlackengemisch fließt in schmelzflüssigem Zustand in geeignete Schlackengruben, wo es erhärten kann. Dieses Grubenmaterial wird herausgebrochen und zu einer Schlackenverarbnitungsanlage befördert, wo die relativ großen Klumpen aus Eisen

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und Schlacke in wesentlich kleinere Hochofenschlackeneisenstücke zerbrochen werden, z. B, unter Verwendung einer Zertrümmerungskugel. ■

Als typisches Beispiel kann eine Zertrümmerungskugel mit einem Gewicht von wenigstens 15 t auf die Stücke aus Eisen und Schlakke von einer Höhe von wenigstens 18 m (60 feet) fallengelassen werden. Dieses Verfahren zersplittert die Schlacke in eine grosse Anzahl kleiner Stücke, von denen die Eisen enthaltenden Hochofenschlackeeisenstücke durch die Verwendung eines geeigneten Elektromagneten abgetrennt werden können, der so eingestellt werden kann, daß er nur Stücke mit einer vorbestimmten Eisenmenge aussortiert. Obwohl die Schlackengrube,eine überwiegende ,Menge von Schlacke und eine .relativ geringe Menge von.Eisen (2 bis 5 %) enthält, bestehen daher die Hochofenschlackeneisenstücke, die von der Schlackenverarbeitungsanlage abgeführt werden, nur aus den Stücken, die einen beträchtlichen Eisengehalt besitzen. Diese Stücke, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, haben vorzugsweise Größen bis etwa 0,6 oder 1,0 m (2 oder 3 feet) in der maximalen Abmessung, wobei größere Stücke nocheinmal mit der Zertrümmerungskugel bearbeitet werden, um ihre Größe auf eine geeignete handhabbare Größe zu verringern. Die maximale Größe dieser Stücke ist durch die Größe der Stücke bestimmt, die sich für die Beschickung und die wirkungsvolle Behandlung in einer SchrotStrahlmaschine eignen und dem anschließenden Schmelzofen angepaßt sind.

Diese Hochofenschlackeneisenstücke, die maximale Abmessungen . i? bis 0,6 oder 1 m (2 oder 3 feet) besitzen, werden dann durch \

Förderer, Wagen oder Schienenkarren zu der abschließenden Ver- ί arbeitungsanlage transportiert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Form der Ümwälz- und Schrotstrahl-

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ORIGINAL INSPECTED I

maschine, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist und die im Handel erhältlich ist. Eine geeignete Umwälz- und SchrotStrahlmaschine wird durch die Wheelabrator-Frye Inc. unter der Marke "Super-Tumblast" verkauft. Diese Maschinen, die in verschiedenen Größen und Kapazitäten erhältlich sind, besitzen im wesentlichen eine geschlossene Kammer, die mit einer gegebenen Materialmenge beschickt wird, und in der die Masse der Stücke umgewälzt und durcheinandergewirbelt wird, während sie von einem umlaufenden kontinuierlichen Strom von Schrot- oder Körnerteilchen hoher Geschwindigkeit getroffen wird, der nach unten auf die Mass'e der rotierenden Stücke abgegeben wird.

Die in Fig. 1 gezeigte insgesamt mit 20 bezeichnete Umwälz- und Schrotstrahlmaschine besitzt ein Gehäuse 22, in dem ein Behälter 2M· gebildet ist ₉ der mit den* zu bearbeitenden Stücken beschickt wird. Der Behälter 2H besitzt eine Tür 29, die für das Eingeben und Austragen der Stücke 10 geöffnet werden kann, und die während des tatsächlichen Umwälz- und Schrotstrahlvorganges geschlossen ist. In dem Behälter 24 befindet sich ein Förderer 26₅ der ein L-förmiger. Förderer ist, der aus einzelnen Metallplatten 28 besteht, von denen jede zahlreiche kreisförmige öffnungen 30 besitzt. Jede der Öffnungen 30 hat einen Durchmesser von etwa 1,6 cm (5/8 inch). Der Förderer 26 ist für eine Bewegung im Gegenuhrzeigersinn während des Schrotstrahlschrittes auf einer Anzahl von Antriebsrädern 36 montiert, die durch einen geeigneten nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben werden. Die Richtung des Förderers wird umgekehrt, um das fertig behandelte Produkt aus der SchrotStrahlmaschine auszutragen.

Der Förderer 26 besitzt einen vertikalen Abschnitt und einen horizontalen Abschnitt, die eine L-Form bilden. Wenn die zu

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behandelnden Stücke 10 in den Behälter 24 eingebracht werden, befinden sie sich auf der Oberseite der horizontalen Oberfläche des Förderers 26. Der Antriebsmotor des Förderers 2 6 kann umkehrbar saLn, so daß er umgekehrt werden kann,- um das Austragen der fertig behandelten Stücke zu erleichtern, wenn die Tür 29 geöffnet ist. Eine typische Antriebsgeschwindigkeit für den Förderer 26 beträgt 4,5 m (15 feet) pro Minute.

In dem oberen Teil des Gehäuses 22 befinden sich ein oder zwei drehbar angebrachte Impuls erteilende Glieder 32, die Schleuderräder oder Antriebsräder genannt werden, deren Zweck es ist, kontinuierlich große Mengen von Schrot oder Körnern mit hoher Geschwindigkeit gegen die obere Oberfläche der Masse von Stücken 10 abzugeben, die sich in dem Behälter 24 befinden. Der Einfachheit halber ist nur ein Schleuderrad dargestellt, aber, wenn zwei Räder verwendet werden, wie es bevorzugt wird, besitzen beide Räder die gleiche Größe und die zwei Räder sind parallel angeordnet. Die zwei Schleuderräder 32 werden in einer bevorzugten Ausführungsform mit etwa 3 600 UpM gedreht und jedes besitzt einen Durchmesser von 38 cm (15 inches). Die zwei Räder 3 2 können jeweils durch einen nicht gezeigten Motor von etwa 60 bis 7 5 PS angetrieben werden und erteilen jeweils dem Schrot eine tangentiale Geschwindigkeit von etwa 5 700 m pro Minute (19000 feet pro Min.). Die Schleuderräder haben vorzugsweise eine Förderleistung im Bereich von etwa 1000 bis 2000 kg (2000 bis 4000 pounds) Schrot pro Minute, wenn ein Behälter

3 ir.it einer Kapazität für die Bearbeitung von etwa 1,4 m (50 feef³) Schlackeeisenstücken 10 verwendet wird. Die Konstruktion der Schleuderräder und ihre Einzelheiten sind bekannt.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht das insgesamt mit 34 bezeichnete Schrot vorzugsweise aus kleinen harten runden Kugeln, die später im einzelnen beschrieben werden.

BAD ORIGINAL

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Für die optimale Betriebswirksamkeit wird der Behälter 2 4 nur bis zu einer Höhe von etwa »4/10 der gesamten Höhe des Behälters mit Stücken IQ gefüllt, so daß etwa HO % des Behältervolumens ausgefüllt ist. Dieses optimale Füllungsvolumen ist bei der Angabe der Maschinenkapazität verwendet worden. Eine 1,Hm-Maschine (50 feet3-Maschine) enthält also Material, das einen Raum von 1,4 m3 (50 feet3) beansprucht, wenn sie zu HO % gefüllt ist. Diese Auslegung der Kapazität ist so ausgewählt, daß sie den optimalen Wirkungsgrad bei dem Schrotstrahlbetrieb ergibt, wobei auch andere Volumen, jedoch mit geringerem Wirkungsgrad, verwendet werden können.

Das Schrot 34 trifft auf die oberen Oberflächen der Masse der Hochofenschlackeeisenstücke 10 und infolge der beträchtlichen Härte und der kinetischen Energie des Schrotes trägt es die Schlacke IH in kleinen Teilchen ab, die im allgemeinen in der Größenordnung von weniger als einigen hundertstel Zentimetern (lOOstel inches) in der Größe sind. Es werden auch enige grössere Schlacketeilchen von den Stücken 10 abgebrochen infolge des Aufpralls der verschiedenen Stücke 10 gegeneinander, wenn diese in dem Behälter 2H infolge der Bewegung des Förderers 2 umgewälzt oder durcheinandergewirbelt werden.

Die Bewegung des Förderers 2 6 bewirkt eine kontinuierliche Umwälzbewegung und Verteilung der Stücke 10 in dem Behälter 2H, so daß die verschiedenen Stücke,und die verschiedenen Oberflächen jedes Stückes kontinuierlich dem direkten Aufprall des Schrotes 3H mit hoher Geschwindigkeit ausgesetzt sind, wodurch ein gleichmäßiger Abrieb der Schlacke von dem Eisen oder dem anderen zu gewinnenden Material bewirkt wird. Nachdem jedes Schrotteilchen ein oder mehrere Stücke 10 getroffen hat, wandert es nach unten durch die Masse dieser Stücke zu dem Förderer 26, wo die Bewegung der Stücke 10 auf dem Förderer 2 6 eine

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Fließbewegung der einzelnen Schrotteilchen bewirkt. Die Schrotteilchen verlassen den Behälter 24 indem sie nach unten durch die Öffnungen 30 in den Platten 28 des Förderers 26 durchtreten. Die öffnungen 30 besitzen einen Durchmesser von etwa 1,6 cm (5/8 inch) und lassen daher auch geeignet kleine Schlacketeilchen durchtreten und gelegentlich auch kleine Eisenstückchen, die ebenfalls in den Behälter 24 abgetragen werden können. Diese kleinen Schrot-Schlacke- und Eisenteilchen, die alle notwendigerweise einen maximalen Durchmesser von weniger als 1,6 cm haben, treten durch die öffnungen 30 in den Platten 2 8 und fallen in einen Behälter 40 am Boden der Einheit 20, wo sie durch einen Förderer 3 8 wegtransportiert werden.

Der Förderer 38 kann ein'Schraubenförderer oder ein Schüttelförderer sein, der die Mischung aus Schrot, Schlacke und Eisen über ein nicht gezeigtes Sieb mit einer Maschenweite von 6,5 mm (1/4 inch) transportiert. Die Teilchen, die größer als 6,5 mm (1/4 inch) "sind, bleiben auf dem Sieb und bestehen in der Hauptsache aus Schlacketeilchen und etwas Eisen. Diese Teilchen werden dann durch einen geeigneten nicht dargestellten Förderer an einem magnetischen 3parator vorbeibefördert, der die hochmagne- . tischen Materialien wiedergewinnt, die sowohl aus Eisen als auch aus Schlacke bestehen, aber genügend Eisen enthalten, damit sich die Wiedergewinnung für die anschließende Verarbeitung und Wiederverwendung lohnt. Die Teilchen, die im Durchmesser kleiner als 6,5 mm (1/4 inch), sind, umfassen das gesamte Schrot, die ; meisten Schlacketeilchen, die durch den SchrotStrahlvorgang, erzeugt werden, und einige Eisenteilchen. Sie fallen frei vertikal durch das Sieb und werden durch einen umlaufenden Becheraufzug 4,2 und einen Schraubenförderer 46 zu einem nicht gezeigten Luftseparator befördert, wo der herabfallende Teilchenstrom mit einem Luftstrom hoher Geschwindigkeit in Berührung kommt. Dies.er

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Luftseparator befindet sich in einer oberen Kammer 48. Da die Schlacke eine wesentlich geringere Dichte besitzt als das Schrot (oder die Körner), wird sie durch den Luftstrom weiter weggeblasen und wird in ein nicht gezeigtes Führungssystem geblasen, das die Schlacke in ein Einsackgehäuse transportiert. Das schwerere Schrot und die kleineren Schlackeeisenstückchen werden nicht so weit geblasen wie die größeren Schlacketeilchen und fallen in nicht gezeigte Schrottrichter in der Kammer 48; Diese Schrottrichter haben einstellbare Austragsöffnungen und haben die Aufgabe, die Schleuderräder mit Schrot gefüllt zu halten.

Die .Schlacketeilchen, die durch das Sieb durchtreten und eine geringere Größe als 6_}5 mm (1/4 inch) besitzen, und ebenso die sehr feine Schlacke, die in dem Einsackgehäuse gesammelt wird, können als Bestandteil gewisser Zementarten verwendet werden, die normalerweise Hochofenschlacke enthalten.

Die konstruktiven Einzelheiten der Umwälz - und Schrotstrahlmaschine 20 sind bekannter Stand der Technik und bilden keinen TeiJ. der vorliegenden Erfindung. In der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Umwälz- und Schrotstrahleinheit* eine Größe von wenigstens 1,4 m.3 (50 feet^), d. h. die optimale Arbeitskapazität des Behälters 24 beträgt 1,4 m³ (50 feet³)

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es zuerst notwendig, die Schlackeneisenstücke auf eine verwendbare Größe bis etwa 0,6 bis 1 m (2 bis 3 feet) in den maximalen Abmessungen zu verkleinern. Eine beträchtliche Anzahl dieser Stücke, typischerweise eine Charge, die etwa 2 500 bis 2 700 kg (5 500 bis 6 000 pounds) wiegt, wenn ein 1,4 m (50 feet³) Behälter 24 verwendet wird, wird dann in eine geeignete Umwälz- und SchrotStrahlanlage 20 gebracht, um ein relativ kontinuierliches Umwälzen und Bewegen der einzelnen Stücke zu bewirken.

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Die einzelnen Stücke werden dann dem Aufprall eines Stromes von kleinem kugelförmigem Stahlschrot oder harten Körnern 34 mit hoher Geschwindigkeit unterworfen. Dieser Schrotstrom besitzt eine Durchsatzmenge im Bereich von etwa 1000 bis 2000 kg (2 000 bis 4000 pounds) pro Minute und eine Härte, die wesentlich größer als die Härte der Schlacke ist. Die Größe liegt in einem Bereich bis etwa 2,5 mm ( 1/10 inch ) und vorzugsweise in dem Bereich von etwa 0,6 mm bis etwa 1,5 mm (0,02 5 - 0,060 inch). Die Dauer des Aufpralls der Schrotteilchen liegt im Bereich von etwa 10 bis etwa 60 Minuten. Es hat sich gezeigt, daß kleinere Teilchen, vorzugsweise von etwa 1,0 mm (0,039 inches) nominaler Größe, eine wirkungsvollere Reinigung ergeben, da sie besser geeignet sind, tief in irgendwelche Risse und Spalte in den Hochofenschlackeeisenstücken einzudringen. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei handelsüblichem Schrot die einzelnen Teilchen im allgemeinen einen Größenbereich um die angegebene Größe bedecken. Wenn daher die Schrotgröße mit 1,0 mm (0,039 inch)· angegeben ist, besitzen einige der gelieferten Teilchen einen etwas kleineren Durchmesser als 1 ,Ό mm (0,039 inches) und einige einen etwas größeren Durchmesser.

Es soll auch bemerkt werden, daß etwa 800 000 Schrotkugeln pro kg vorhanden sind, wenn ein Stahlschrot mit 1,0 mm (0,39 inch) Durchmesser verwendet.wird, und daß dabei vorzugsweise eine Durchflußmenge von etwa 1 M-OO kg (3 000 pounds) pro Minute erzeugt wird, wenn zwei Schleuderräder 32 mit einem Durchmesser von 3 8 cm CL5 inches) verwendet werden, die jeweils durch einen 7 5 PS-Motor angetrieben werden. Das Schrot besteht aus einem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, der mit Chrom legiert ist, etwa 1 % Kohlenstoff enthält und eine Härte von etwa 4 8 der Rockwell-C-Skala besitzt. Ein vorteilhaftes Schrot mit diesen Eigensqhaften wird von Wheelabrator-Frye Inc. unter der Bezeichnung S-390 verkauft.

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Die Geschwindigkeit, die dem Schrot oder den Körnern erteilt wird und die Durchsatzmenge kann in weiten Grenzen variiert werden, und die genaue verwendete Geschwindigkeit und Durchsat zmenge hängt von der Größe des zur Verfügung stehenden Antriebsmotors für die Schleuderräder und der Zeitdauer ab, in der die Entfernung der Schlacke von dem Eisen erwünscht ist. Vorzugsweise liegt die Geschwindigkeit, die dem Schrot oder den Körnern erteilt wird, bei einem Volumen der Charge von 1,4 m³ (50 feet3) im Bereich von etwa 3 000 bis etwa 10 500 m (10 000 bis 35 000.feet) pro Minute beim Verlassen des Schleuderrades. Am meisten wird bevorzugt, eine Geschwindigkeit von etwa 5 700 m (19 000 feet) pro Minute an dem Schleuderrad zu

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erzeugen, wenn eine 1,4 m (50 feet ) Maschine verwendet wird.

Die optimale Durchsatzmenge für eine Charge von 1,4 m^ (50 feet ) liegt bei etwa 1 400 kg (3 000 pounds) pro Minute.

Beispiel I

Etwa 10 000 kg (20 000 pounds) Hochofenschlackeeisen mit Größen bis etwa 0,6 oder 1 m (2 oder 3 feet) in den maximalen Abmessungen und Dicken bis etwa 15 cm (6 inches) wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt. Die für die Behandlung verwendete Maschine war eine Wheelabrator-Super-Tumblast mit

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einer Kapazität von 1,4 m (50 feet ), die zwei 60 PS Schleuderräder besitzt und Stahlschrot mit einem nominalen Durchmesser von 1,4 mm (0,055 inch) verwendet, der als S-550-Schrot bezeichnet wird. Diese Maschine erteilt dem Stahlschrot am Punkt seines Austritts aus dem Schleuderrad eine lineare Geschwindigkeit von etwa 5 700 m (19 000 feet) pro Minute bei einer Durchsatzmenge von etwa 1 100 kg (2 400 pounds) pro Minute. Der Förderer 2 6 war auf eine Betriebsgeschwindigkeit von etwa 4,5 m (15 feet) pro Minute in linearer Richtung eingestellt.

In einem Beispiel war der Behälter mit etwa 2 000 kg (4 200 pounds)

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der Schlackeeisenstücke beschickt und in jedem der zwei anderen Beispiele betrug die Beschickung etwa 3 HOO kg (7 500 pounds) Schlackeeisenstücke. Die 2 000 kg (4 200 pounds)-Charge wurde 15 Minuten behandelt, eine der 3 400 kg (7 500 pounds)-Chargen wurde 2 5 Minuten und die andere 40 Minuten behandelt.

Die 2 000 kg (4 200 pounds)-Charge wurde in verschiedenen Stufen während der 15 minütigen Strahlperiode besichtigt. Nach 5 Minuten der Behandlung war die Reinigung gut im Gange, aber das Produkt war noch nicht zufriedenstellend. Nach 10 Minuten wurde festgestellt, daß das Produkt zumindest zu 90 % metallisch war, und nach 15 Minuten war das Material zumindest zu 9 6 bis 9 7 % metallisch.

Die zwei 3 400 kg (7 500 pounds)-Chargen bedeuteten eine starke

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Überlastung für die 1,4 m (50 feet )-Super-Tublast-Maschine, die tatsächlich nicht mit mehr als 2 500 bis 2 700 kg (5 500 bis 6 000 pounds) Schlackeneisen für eine wirkungsvolle Behandlung beschickt werden sollte. Es war jedoch von praktischem Interesse, zu beobachten, wie gut die Maschine unter diesen Bedingungen arbeiten würde.

Bei dem ersten 3 400 kg (7 500 pounds) Test ergab eine 15 minütige Behandlung gute Resultate, aber der Prozentsatz des metallischen Anteils war noch nicht so hoch, wie er im Falle der 2 000 kg (4 200 pounds)-Charge nach derselben Strahlzeit war. Dies war zu erwarten, da im Falle einer 3 400 kg (7 500 pounds)-Beschickung die Stücke nicht in demselben Ausmaße dem Schrot ausgesetzt waren, wie in dem Falle einer 2 000 kg (4 200 pounds)-Beschickung. Nach der gesamten Behandlungsdauer von 2 5 Minuten war die Schlackenbeschickung bis zu demselben Prozentsatz an metallischem Anteil gereinigt, wie er bei der Behandlung der 2 000 kg (4 200 pounds)-Charge nach 15 minütiger Behandlung zu beobachten war.

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Bei dem zweiten 3 400 kg (7 500 pounds)-Test wurde das Material nach 30 minütiger Behandlung besichtigt, und es wurde festgestellt, daß es zu mindestens 96 % metallisch war. Nach 40 minütiger Behandlung war das Produkt zu mindestens 98 % metallisch.

Beispiel II

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Eine andere 1,4 m (50 feet )-Super-Tumt>last-?Einheit wurde für eine zweite Versuchsreihe verwendet.. Es wurde entschieden, daß es besser sei, die Maschine nicht mit mehr als den empfohlenen

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1,M- m (50 feet ) Schlackeneisen zu beschicken, die etwa 2 .600 bis 2 700 kg (5 700 bis 6 000 pounds) wogen, obwohl die Anlage ziemlich gut arbeitete, wenn sie überlastet war.

Der einzige andere hervorzuhebende Unterschied in den Versuchsbedingungen zwischen Beispiel I und II bestand darin, daß in Beispiel II der Schrotdurchmesser 1,0 mm (0,039 inch) betrug, im Vergleich zu 1,4 mm (0,055 inch) in Beispiel I.

Vier Tests wurden in diesem Beispiel durchgeführt, um Material unterschiedlicher Reinheit (Schlackenfreiheit) durch Änderung der Länge der Behandlungszeit herzustellen. Eine Beschickung wurde 20 Minuten, eine 30 Minuten und zwei 40 Minuten behandelt.

Die Ergebnisse der 30 minütigen und der 40 minütigen Behandlungszyklen waren ausgezeichnet. Zumindest 98 % metallischer Anteil konnte in allen drei Tests erhalten werden. Im wesentlichen 95 % metallischer Anteil wurde in der 20 minütigen Behandlung erreicht.

Insgesamt waren die Ergebnisse der zweiten Testserie denen der ersten überlegen. Diese Folgerung wird in der Hauptsache dem

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kleineren Schrotdurchmesser zugeschrieben, der offensichtlich zu einem tieferen Eindringen in die Spalte der Stücke führte als es das gröbere Schrot der ersten Serie tat.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Verfahren in gleicher Weise anwendbar ist für Stahlmetalle, die magnetisch aus der Schlacke gezogen werden, die durch basische Windfrischöfen, durch offene Herdöfen und durch Elektrobogenöfen erzeugt wird, und für Eisenmetalle, die aus den verschiedenen Schlacken von Gießereischmelzen wiedergewonnen werden.

Das erfindungsgemäße Produkt ist ein Körper aus relativ hochreinem Metall, das Hochofeneisen, Stahl, Aluminium, Zink, Kupfer oder ähnliches sein kann. Das Produkt hat eine unregelmäßige Oberfläche mit einer beträchtlichen Anzahl von Spalten und Rissen, die frei von Schlacke sind, wobei der gesamte Schlackengehalt jedes Stückes nicht mehr als etwa 10- Gew.-% und vorzugsweise nicht mehr als etwa 2 Gew.-% beträgt.

Das erfindungsgemäße Eisenprodukt kann bei allen Formen der Stahlerzeugung verwendet werden. Das bedeutet, daß das gereinigte Hochofeneisen bei der Stahlerzeugung durch irgendein Verfahren verwendet werden kann und ebenso bei der Herstellung von Guß-eisen als Ersatz für den Gußeisenschrott und das Roheisen, das normalerweise bei der Herstellung von Gußeisen verwendet wird. Die endgültige Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Produktes enthält vorzugsweise nicht weniger als etwa 98 % Eisen und nicht mehr als 2 % Schlacke und besitzt einen Gesamtgehalt an Schwefel von nicht mehr als bis etwa 0,05 Gew.-%. Dies ist zu vergleichen mit dem herkömmlichen Hochofeneisen, das bis etwa 0,05 % Schwefel maximal enthält, und der Hochofenschlacke, die bis etwa 2 Gew.-% Schwefel enthält. Der Grund, warum der Schwefelgehalt des gereinigten Hochofeneisens, das durch das erfindungsgemäße

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Verfahren erzeugt wird, etwa 0,05 % oder weniger beträgt, unabhängig von dem relativ hohen Schwefelgehalt der Schlacke, liegt darin, daß die Schlackemenge so gering ist, daß sie als Beitrag für den Schwefelgehalt nahezu unbedeutend ist.

Das beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung kann in vieler Hinsicht abgewandelt werden. Insbesondere kann die spezielle Härte, Größe oder Gestalt des verwendeten Schrotes oder der Körner, die diesen erteilte Geschwindigkeit und Durchsatzmenge, die lineare Geschwindigkeit des Förderers und die genaue Grösse und Menge der Metallschlackestücke und ebenso die Behandlungsdauer variiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso zur Behandlung von Aluminium, Messing, Kupfer und anderen Metallen verwendet werden, um Schlacke aus deren Spalten und Rissen zu entfernen.

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Claims

Patentansprüche

1. Metallprodukt, gekennzeichnet durch eine unregelmäßig geformte Masse aus Metall, die eine relativ geringe Menge von Verunreinigungen im wesentlichen gleichmäßig in dieser verteilt besitzt und an oder in Berührung mit ihrer Oberfläche eine große Anzahl von Unregelmäßigkeiten, Spalten und Rissen aufweist, wobei eine gewisse Menge einer verun-

. reinigenden Schlacke fest an diesem Metall anhaftet, zumindest ein Teil dieser Verunreinigung sich in den Spalten und Rissen befindet und diese Verunreinigungen weniger als etwa 10 Gew.-% des Gesamtgewichtes des Produktes betragen.

2. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Hochofeneisen mit einem Schwefelgehalt von bis zu etwa 0,05 % ist, und daß die Verunreinigung Hochofenschlacke mit einem Schwefelgehalt von bis zu etwa 2 % ist.

3. Produkt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge dieser Schlacke bis etwa 2 % beträgt.

4. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Stahl und die Verunreinigung Schlacke des Stahlerzeugungsofens ist.

5. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Aluminium, Messing, Kupfer oder Z ink ist.

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&.'· Verfahren zur Gewinnung eines relativ reinen Metalls gemäß
einem der vorhergehenden Ansprüche aus einem Stück eines
solchen Metalls, das'eine weichere Verunreinigung enthält,
die fest an diesem anhaftet und sich zumindest zu einem wesentlichen Teil in Spalten und Rissen dieses Metalls befindet , die von der Oberfläche zugänglich sind, dadurch g"e kennzeichnet , daß das die Verunreinigungen enthaltende Metall in Stücke zerbrochen wird," die eine wesentliche Menge dieser'Verunreinigungen an der Oberfläche jedes Stückes oder zu dieser Oberfläche hin freiliegend aufweisen, daß eine Masse solcher Stücke gegeneinander reibend kontinuierlich umgewälzt wird, um eine relativ gleichmäßige Verteilung dieser Stücke in der Masse zu erhalten, und daß während dieses Verteilungsvorganges diese Stücke im wesentlichen kontinuierlich dem Aufprall eines Schauers einer beträchtlichen Menge kleiner Teilchen, die eine größere Härte als die Härte der Verunreinigungen besitzen, mit einer hohen Geschwindigkeit und für eine Zeitdauer ausgesetzt werden, die ausreichen, um zumindest den großen Teil dieser Verunreinigungen von dem Metall abzutragen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-,-net, daß das Metall Hochofeneisen mit einem Schwefelgehalt von bis zu etwa 0,05 Gew.-% und die Verunreinigung
Eisenschlacke mit einem Schwefelgehalt von bis zu etwa 2 Gew.-^C; ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen eine Geschwindigkeit im Bereich
von etwa 3 000 bis etwa 6 000 m (10 000 bis 20 000 feet) pro Minute und eine Zufuhrmenge im Bereich von etwa 1 000 bis
etwa 2 000 kg (2 000 bis 4 000 pounds) pro Minute besitzen, bezogen auf die Behandlung einer Masse von Eisenstücken, die

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3 3 ein Volumen von etwa 1,4 m (50 feet ) einnimmt.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und der dritte Schritt eine Zeitdauer im Bereich von etwa 10. bis etwa 60 Minuten in Anspruch nehmen und zumindest etwa 90 % der Verunreinigungen entfernen.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stücke auf einem Förderer umgewälzt werden, der eine Geschwindigkeit von etwa 4,5 m (15 feet) pro Minute besitzt'.

11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Hochofeneisen und die Verunreinigung Eisenschlacke ist, und daß die Teilchen Stahlschrot oder Körner sind, die eine durchschnittliche Größe von etwa 1 mm (0,039 inch), eine Geschwindigkeit von etwa 5 700 m (19 000 feet) pro Minute und eine Durchsatzmenge im Bereich von etwa 1 000 bis 2 0Ö0 kg (2 000 bis 4 000 pounds) pro Minute besitzen, bezogen auf die Behandlung einer Masse, die ein VqIu-

3 3
men von etwa 1,4 m (50 feet ) einnimmt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite und der dritte Schritt eine Zeitdauer im Bereich von etwa 15 bis etwa 40 Minuten in Anspruch nehmen und zumindest 95 % der Verunreinigungen entfernen .

13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Stahl ist.

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