[go: up one dir, main page]

DE466755C - - Google Patents

Info

Publication number
DE466755C
DE466755C DENDAT466755D DE466755DA DE466755C DE 466755 C DE466755 C DE 466755C DE NDAT466755 D DENDAT466755 D DE NDAT466755D DE 466755D A DE466755D A DE 466755DA DE 466755 C DE466755 C DE 466755C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
furnace
beds
additives
coke
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DENDAT466755D
Other languages
German (de)
Publication of DE466755C publication Critical patent/DE466755C/de
Active legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90Carbides
    • C01B32/914Carbides of single elements
    • C01B32/942Calcium carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 15. OKTOBER 1928ISSUED OCTOBER 15, 1928

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 466 755 KLASSE 12 i GRUPPE 37JVl 466 755 CLASS 12 i GROUP 37

S j β462 IVj121 Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 27. September ig2& S j β462 IVj121 Date of the announcement of the grant of the patent: September 27 ig2 &

Societe Elektro-Metallurgique de Montricher in Montricher, Savoyeii, Frankr. Verfahren zur elektrothermischen Reduktion Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Juli 1926 abSociete Elektro-Metallurgique de Montricher in Montricher, Savoyeii, France. Process for electrothermal reduction Patented in the German Reich on July 28, 1926

Die Priorität der Anmeldung in Frankreich vom 4. November 11)25 lbt m Anspruch genommen.The priority of filing in France from November 4 11) 25 lbt m claimed.

Bei Durchführung elektiotherrnischer Reduktionen mit oder ohne gleichzeitige Kohlung wird bisher das Ausgangsmaterial wahllos und möglichst gleichmäßig vermischt in den Ofen zur Bildung des Schmelzbettes aufgegeben, wobei lediglich darauf geachtet wird, daß das Material mit den Gebläsedüsen nicht in Berührung kommt. Diese an sich bequeme Zubereitung der Beschickung hat aber Nachteile im Gefolge.When performing electro-thermal reductions with or without simultaneous charring, the starting material has hitherto been mixed in indiscriminately and as evenly as possible abandoned the furnace to form the melt bed, whereby only care is taken to that the material does not come into contact with the fan nozzles. This in itself comfortable However, the preparation of the batch has disadvantages as a consequence.

Es stellen sich große Verluste an Ausgangsmaterial, die bisweilen 200/0 erreichen, ein; andererseits ist die Abnutzung der Elektrode äußersl umfangreich, so daß die nutzbare Ausbeute an elektrischer Energie kaum 500/0 beträgt. Infolge auftretender Sekundärerscheinungen wird das Endergebnis mancher Arbeitsmethoden unzureichend!, und diese sind häufig undurchführbar. Alle diese Mängel sind wesentlich auf die Gleichmäßigkeit des Schmelzbettes zurückzuführen, die man bisher als wesentliche Voraussetzung betrachtete. Diese Gleichmäßigkeit ist die Ursache einer Lokalisierung des Stromes in der unmittelbaren Nähe der Elektrode, wodurch Überhitzungen unvermeidbar sind, das Ausgangsmaterial sich verflüchtigt, die Elektrode rasch abbrennt, Strom übermäßig verbraucht wird. Nebenbei tritt der Übelstand auf, daß das Wartungspersonal durch Hitzestrahlung belästigt wird.There are great losses of starting material, sometimes reaching 200/0, a; on the other hand, the wear of the electrode is extremely extensive, so that the useful Electrical energy yield is hardly 500/0. As a result of secondary phenomena the end result of some working methods becomes inadequate !, and these are often impracticable. All of these shortcomings are essentially due to the uniformity of the melt bed, which has been achieved so far regarded as an essential requirement. This evenness is the cause of a Localization of the current in the immediate vicinity of the electrode, causing overheating are unavoidable, the starting material volatilizes, the electrode burns off quickly, electricity is excessively consumed. In addition, there is an inconvenience that the maintenance personnel are annoyed by heat radiation will.

Bei Reduktion von Materialgemischen erzeugt die Gleichmäßigkeit infolge der Ver-With a reduction of material mixtures, the uniformity as a result of the

mehrung der Kontaktstellen des Materials und seiner gegenseitigen Molekulareinwirkung außerdem eine mehr oder minder umfangreiche Schlackenbildung, wodurch es häufig erforderlich wird, reines oder kohlehaltiges Metall dem sauerstoffhaltigen Metall zuzusetzen. increase in the contact points of the material and its mutual molecular influence in addition, a more or less extensive slag formation, whereby it is often necessary, pure or carbonaceous Adding metal to the oxygen-containing metal.

So muß beispielsweise Calciumcarbid zu dem ungelöschtem Kalk, oder Siliciumcarbid zur Kieselerde zugesetzt werden, wenn im letzteren Falle es sich um Gewinnung von kieselsaurem Kalk handelt.For example, calcium carbide must be added to the quicklime, or silicon carbide to be added to silica, if in the latter case it is about the extraction of Silica lime acts.

Die Unzulänglichkeit des Verfahrens bei gleichmäßigen Schmelzbetten macht es somit erforderlich, um die Überhitzung in der Nähe der Elektrode und die Verschlackung bestimmter Teile der Beschickung zu vermeiden, das Aufgeben der Materialien in die Öfen so zu gestalten, daß in der zu behandelnden Masse kohlenstoffreichhaltige Bestandteile enthalten sind, um eine seitliche Streuung des aus der Elektrode austretenden Stromes sowie die gegenseitige Trennung der Substanzen, die eine gegenseitige molekulare Wirkung ausüben, sowie derjenigen Substanzen, die lediglich Reduktionsmittel enthalten, zu erhalten.The inadequacy of the uniform melt bed process thus makes it required to the overheating near the electrode and the slagging of certain To avoid parts of the loading, to arrange the feeding of the materials into the furnace in such a way that in the one to be treated Bulky carbonaceous ingredients are included to a side Scattering of the current emerging from the electrode as well as the mutual separation of the Substances that have a mutual molecular effect, as well as those substances which only contain reducing agents.

Auf dieser Feststellung beruht das Verfahren der vorliegenden Erfindung. Zu diesem Zwecke werden leitende Zusätze konstanter oder erhöhter elektrischer Durchlässigkeit benutzt durch ausschließliche Devolution der kohlenstoffhaltigen Substanz und durch aus-The method of the present invention is based on this finding. To this The purpose is conductive additives of constant or increased electrical permeability used by exclusive devolution of the carbonaceous substance and by ex-

gleichende Zusätze gleichförmiger oder veränderlicher Reduktionsstoffe entsprechend dem mehr oder minder komplexen Endprodukte. Die einen dieser Zusätze geschehen in üblicher Weise, d. h. kontinuierlich und an allen Stellen, während die anderen nur in regelmäßigen Intervallen der Abstiche und ausschließlich um die Elektrode herum, aufgegeben werden.equivalent additions of uniform or variable reducing substances accordingly the more or less complex end product. One of these additions is done in the usual way, i. H. continuous and on all bodies, while the other only racking and at regular intervals around the electrode.

ίο Dieses Verfahren ist allgemein verwendbar und hat vollkommene Haltbarkeit der Elektrode, Reichhaltigkeit des Abstiches sowie höchste Ergiebigkeit des Ausgangsmaterials ergeben. Die Hauptstrommenge geht nämlieh durch die noch feste Masse, wodurch man in den Stand versetzt ist, ohne daß Emulsionen in den unteren Schichten auftreten, Elektroden von sehr großem Durchmesser zu verwenden und1 sogar den darunter befindliehen leeren Raum dazu zu verwenden, tun das erhaltene Produkt zu läutern. Außerdem zeigt es sich, daß, wenn nicht absichtlich übermäßige Mengen aufgegeben werden, kein Teil derselben durch das Netz der leitenden Mischung hindurchgelangt und sich mit der Schmelze oder mit anderen in der Nähe befindlichen Substanzen bzw. mit dem Endprodukt selbst vermischt, z. B. mit dem Calciumcarbid. ίο This method is generally applicable and has resulted in perfect durability of the electrode, abundance of tapping and the highest yield of the starting material. The main power amount goes nämlieh by the still solid mass, thereby being placed in a position occur without emulsions in the lower layers, to use electrodes of very large diameter and 1 even to use the below befindliehen empty space to the product obtained do to purify. In addition, it is found that, unless intentionally excessive amounts are added, no part of it will pass through the network of conductive mixture and mix with the melt or other substances in the vicinity or with the end product itself, e.g. B. with the calcium carbide.

Trotz der scheinbaren Kompliziertheit des Verfahrens durch die gleichzeitige Anwendung besonderer Elektrodenträger und einer neuartigen Beschickungsvorrichtung, ergeben sich für dasselbe nachstehende Vorzüge:Despite the apparent complexity of the procedure due to the simultaneous use special electrode carrier and a new charging device for the following advantages:

a) Wegfall aller lokalen Überhitzungen und der daraus folgenden Verluste.a) Elimination of all local overheating and the resulting losses.

b) Gewinnung von Endprodukten, deren Gehalt der Beschaffenheit der behandelten Ausgangssubstanzen entspricht.b) Extraction of end products, the content of which depends on the nature of the treated Corresponds to starting substances.

c) Erzeugung direkter Legierungen trotz der gegenseitigen Molekulareinwirkung des Ausgangsmaterials.c) Production of direct alloys despite the mutual molecular action of the Starting material.

d) Verwendungsmöglichkeit sehr starker Leistungen mittels einer einzigen Elektrode geeigneten Durchmessers.d) Possibility of using very high powers by means of a single electrode suitable diameter.

e) Infolge des großen Durchmessers der Elektroden die Möglichkeit, die Metalle und deren Legierungen, die in den seitlichen Teilen des Ofens entstehen, in der Verlängerung der Elektroden zu läutern.e) Due to the large diameter of the electrodes, the possibility of using metals and their alloys, which arise in the lateral parts of the furnace, in the extension to purify the electrodes.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.The drawings illustrate exemplary embodiments of the invention.

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt durch einen Ofen, der durch eine untere Korkschicht beheizt wird und mit einem Schmelzbett ungenügender oder unbeständiger Leitfähigkeit beschickt ist.Fig. Ι is a vertical section through an oven through a lower layer of cork is heated and with a melt bed of insufficient or inconsistent conductivity is loaded.

Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch denselben Ofen mit Beschickung entsprechend dem Verfahren der Erfindung.Figure 2 is a vertical section through the same furnace with loading accordingly the method of the invention.

Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Ofen mit aus einer Mischung von Kohlenstoff und neutraler Substanz bestehender Sohle.Fig. 3 is a vertical section through a furnace with a mixture of carbon and neutral substance existing sole.

Abb. 4 und 5 zeigen im senkrechten Schnitt und Draufsicht die Anordnung der Aufgabetrichter. Figs. 4 and 5 show the arrangement of the feed hopper in vertical section and top view.

Abb. ι stellt im senkrechten Schnitt einen Ofen dar, der durch eine untere Korkschicht beheizt wird und dessen Beschickung aus einem gleichmäßigen Schmelzbett besteht, das den zur Reduktion mit oder ohne gleichzeitiger Karburation nötigen Kohlenstoff enthält, d. h. ein Schmelzbett ungenügender Leitfähigkeit oder, wenn ihm Metallspäne zugesetzt sind, unbeständiger Leitfähigkeit. Der Strom α geht direkt von der Elektrode c nach der Sohle d ausschließlich durch den mittleren Kern e. Die Seitenteile b des Ofens erhalten keinen Strom. Die Leitfähigkeit des Kernes e hat sich durch Schmelzung und Umwandlung erhöht oder stabilisiert, und die durch den Durchgang des Stromes erzeugte Hitze wird auf den Teil des Ofens lokalisiert, der am wenigsten ihrer bedarf, da dieser Teil in bezug auf die Umwandlung der fortgeschrittenere ist. Diese unzweckmäßige Ausnutzung des Stromes führt zu dem uinvermeidlichen Ergebnis, daß die Elektrode und die benachbarten Substanzen bzw. die nach unten gerutschten Substanzen überhitzt werden, und hieraus erklären sich die auftretenden Nebenerscheinungen der Verflüchtigung und Verbrennung an freier Luft, die noch um so stärker zutage treten, als Kohlenoxyd sich entwickelt und in derselben unzureichenden Weise zerstreut wird wie der Strom selbst, was bekanntlich übermäßigen Verlust und Verbrauch zur Folge hat und die Annäherung an den Ofen beinahe unmöglich macht.Fig. Ι shows a vertical section of a furnace that is heated by a lower layer of cork and whose charge consists of a uniform melt bed that contains the carbon necessary for reduction with or without simultaneous carburation, i.e. a melt bed with insufficient conductivity or, if it has metal chips are added, inconsistent conductivity. The current α goes directly from the electrode c to the bottom d exclusively through the central core e. The side parts b of the furnace do not receive any electricity. The conductivity of the core e has increased or stabilized by melting and transformation, and the heat generated by the passage of the current is localized on that part of the furnace which needs it least, since this part is the more advanced in terms of transformation. This inexpedient use of the current leads to the unavoidable result that the electrode and the neighboring substances or the substances that have slipped downwards are overheated, and this explains the side effects of volatilization and combustion in the open air, which are all the more evident , as carbon dioxide evolves and is inadequately dissipated in the same inadequate manner as the current itself, which is known to result in excessive loss and consumption, and to make approach to the furnace nearly impossible.

Bei dem Ofen nach Abb. 2, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, wird dieser mit einer Mischung beschickt, deren Leitfähigkeit erhöht oder stabilisiert wird dadurch, daß sie die Gesamtmenge von kohlenstoffhaltigem Material enthält, die zur vollständigen Reduktion erforderlich ist. Die Mischung wird in regelmäßigen Zeitabschnitten durch Zusätze von zu reduzierendem Material ergänzt, das um «die Elektrode herum auf geschüttet wird. Im Gegensatze zu dem Vorgang bei Abb. 1 tritt hier der Strom α von der Elektrode c zurück, sobald diese in Berührung mit dem in Behandlung befindlichen Material kommt, zerstreut sich infolge der Zusätze /, die als isolierende Ablenkungswände dienen, nach der Wandung g und gelangt zur Ofensohle d erst nach Passieren der Gesamtmenge der Mischung h. In the furnace of Fig. 2, in which the present invention is applied, this is charged with a mixture, the conductivity of which is increased or stabilized by the fact that it contains the total amount of carbonaceous material which is necessary for complete reduction. The mixture is supplemented at regular intervals by adding material to be reduced, which is then poured around the electrode. In contrast to the process in Fig. 1 here the stream enters α from the electrode c as soon as it comes into contact with the under treatment material scatters as a result of the additions /, which serve as insulating deflection walls, g to the wall and reaches the oven floor d only after the total amount of mixture h has passed through.

Diese Verbreiterung des Stromkegels nimmt zu mit der Vermehrung der kohlenstoffhaltigen Beimischung zur" Leilung-anischung undThis broadening of the current cone increases with the increase in the number of carbonaceous ones Admixture to the "Leil-anisierung and

mit der Menge der Zusätze und kann bis zum vollständigen Verschwinden des Stromes unterhalb der Elektrode fuhren. Man kann auf diese Weise lokale Überhitzungen und deren Nachteile in Wegfall bringen und gleichzeitig die vollständige Reduktion in dem Zwischenraum zwischen Elektrode und Ofenwand bewirken, was diie unerläßliche Voraussetzung für die Läuterung der auf der Ofensohle sich ansammelnden Produkte ist. Zugleich aber erreicht man infolge der keg-elförmigen Aufschüttung um die Elektrode, daß das Kohlenoxyd gegen die Ofenwandung geworfen wird, wo es eine beträchtliche Menge Wärme abgibt und gegebenenfalls sogar zur Reduktion selbst beiträgt.with the amount of additives and can go up to the complete disappearance of the current run below the electrode. This way you can local overheating and bring their disadvantages in elimination and at the same time the complete reduction in the Gap between the electrode and the furnace wall, which is the indispensable prerequisite for the purification of the products that accumulate on the oven floor. Simultaneously but as a result of the cone-shaped embankment around the electrode one achieves that the carbon monoxide is thrown against the furnace wall, where there is a considerable amount Gives off heat and possibly even contributes to the reduction itself.

Bei günstigster Streuung des Stromes gestaltet sich die Gewinnung reiner Produkte und der Nutzeffekt des Kohlenoxyds um so günstiger, je größer der Durchmesser der Elektrode und die Dicke der Charge über dem Schmelzbad« ist; ersteres vermindert den Absturz der neuen Materialien in d'as Schmelzbad, letzteres verlängert die Dauer der Abkühlung und die Oxydierung der aus den Oberflächenschichten sich entwickelnden Gase. Die Gesamtheit der Vorzüge des vorliegenden Verfahrens kommen zur Geltung nur, wenn man von den üblichen Einheiten, die kaum 50 000 A. betragen, absieht und auf Intensitätseinheiten doppelten und sogar vierfachen AVertes zurückgreift, so daß, da Elektrode und Schmelze einen größeren Umfang annehmen, die vorzeitigen Materialabstürze unberücksichtigl bleiben können und ohne Risiko für den Nutzwert der Schlacke noch für die Läuterung des Metalls man die Dicke der Charge in vorteilhaftester Weise erhöhen kann.With the most favorable distribution of the current, pure products are obtained and the greater the diameter of the, the more favorable the efficiency of the carbon monoxide Electrode and the thickness of the charge over the molten bath «; the former reduces the Crash of the new materials in d'as melt pool, the latter lengthens the cooling time and the oxidation of the gases evolving from the surface layers. The entirety of the merits of the present Procedures only come into play when one of the usual units, which is hardly 50,000 A., disregards and double and even quadruple the intensity units AVertes falls back, so that, as the electrode and melt take on a larger circumference, premature material crashes can be disregarded and without risk for the utility value of the slag nor for the refining of the metal one determines the thickness of the Charge can increase in an advantageous manner.

Abb. 3 stellt einen senkrechten Schnitt durch einen Ofen von 200000 bis 240 000 A. bei normalem Gang der Reduktion und der gleichzeitigen Läuterung dar mit einer Sohle, bestehend aus einer Mischung von Kohlenstoff i und neutraler Substanz /. Die Elektrode c schützt die Schlacke und das Metall/ gegen zufällige Einwirkungen der Mischung h und der Zusätze /; sie vermehrt sich noch um den Gesamtteil des Querschnittes, der infolge der Vermindjerung der Stromdichte entsteht, die von 4 oder 5 A., wie sonst üblich, auf 2 A. pro Quadratmeter herabgeht.Fig. 3 illustrates a vertical section through a furnace 200000-240000 A. in normal passage of the reduction and simultaneous purification is with a sole consisting of a mixture of carbon and neutral substance i /. The electrode c protects the slag and the metal / against accidental effects of the mixture h and the additives /; it is increased by the total part of the cross-section which arises as a result of the reduction in the current density, which goes down from 4 or 5 amps, as is usual, to 2 amps per square meter.

Die Abb. 3 liefert ferner einen Beweis dafür, daß man so große Stromintensitäten nur benutzen kann, wenn man auf homog/ene Schmelzbetten verzichtet und heterogene Schmelzbetten entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet, die die Möglichkeit seitlicher Reduktion bieten. Da eine Elekrrode von 200000 bis 240 000 A. mindestens einen Durchmesser von 2,5 m besitzen muß, ist es unschwer vorauszusehen, welche Schwierigkeiten und Störungen auftreten müssen, wenn man gezwungen ist, das zu behandelnde Material bis zum mittleren Kern vorzudrücken, um es der direkten Einwirkung des Stromes zu unterwerfen, der ausschließlich an dieser Stelle auftritt, und wenn, dann das sich entwickelnde Kohlenoxyd durch das neue und das geschmolzene Material unter deren Emulgierung hindurchgehen muß.Fig. 3 also provides evidence that such high current intensities can only be used if one dispenses with homogeneous melt beds and uses heterogeneous melt beds according to the present invention, which offer the possibility of lateral reduction. Since an electrode of 200,000 to 240,000 A. must have a diameter of at least 2.5 m, it is easy to foresee the difficulties and disturbances that will arise when one is forced to push the material to be treated up to the central core in order to get it to the direct action of the current, which occurs exclusively at this point, and if so, then the developing carbon oxide must pass through the new and the molten material, emulsifying them.

Unzweifelhaft bedeutet 'd'as vorliegende Verfahren infolge der sehr hohen Stromintensitäten die Steigerung d'er Ausbeuten, ierner die Möglichkeit, die Legierungen direkt aus ihren Oxyden zu gewinnen, was bisher nur unter Anwendung kostspieliger Mittel möglich war, und schließlich die Läuterung der unter der Elektrode sich ansammelnden Produkte: Carbid, Sulfid, Zement usw. Diese Läuterung- ist für bestimmte Metalle: Eisen, Mangan, Chrom usw., sogar gleichbedeutend mit Läuterung, da die oxydierende Wirkung der Zusätze erheblich gesteigert wird. Diese Wirkung kommt sofort unterhalb des Reduktionskranzes zut Geltung infolge dier äußerst feinen Verteilung des Metalls im Augenblicke seines Entstehens und infolge der sehr hohen Temperatur auf Grund der verhältnismäßigen Unschmelzbarkeit der leitenden Mischung. Hierbei ist selbstverständlich Voraussetzung, daß eine geeignete Wahl unter den verschiedenen Elektrodensystemen getroffen wird, die zwar im allgemeinen unter den bisherigen Bedingungen sich ganz gut verhalten haben, aber trotzdem nicht stets für alle Fälle geeignet sind.Undoubtedly, 'd'as means the present method as a result of the very high current intensities the increase of the yields, besides the possibility to use the alloys directly to obtain from their oxides what has hitherto only been possible with the use of expensive means was possible, and finally the purging of those accumulating under the electrode Products: carbide, sulphide, cement etc. This refining is for certain metals: iron, Manganese, chromium, etc., even synonymous with refinement, since the oxidizing effect the additives is significantly increased. This effect comes immediately below the reduction ring due to the extremely fine distribution of the metal at the moment its emergence and as a result of very high temperature on the basis of relative Infusibility of the conductive mixture. Of course, it is a prerequisite that that a suitable choice is made among the various electrode systems, who in general behaved quite well under the previous conditions, but are still not always suitable for all cases.

Für die Fabrikationsmethoden bei sehr hoher Temperatur mit oder ohne Metallcarbiden, die sich im unteren Teil des Reduktionskranzes zerlegen und sich unterhalb der Elektrode zum Schaden dieser wieder zurückbilden, kann man, da die Abnutzung der Elektrode in der Länge ebenso bedeutend ist als in der Breite, ein kontinuierliches oder einheitliches Elektrodensystem benutzen. Es ist hierbei nicht zu befürchten, daß die Schmelze eine gefährliche Einengung erleidet, wogegen bei den Fabrikationsmethodlen mit mittlerer Temperatur, bei denen eine Zerlegung nicht no auftritt, man gezwungen ist, da die Abnutzung nur auf den Seiten stattfindet, ein diskontinuierliches oder geteiltes Elektrodensystem zu verwenden, das die Auswechselung der verbrauchten Teile der Elektrode zu geeigneter Zeit gestattet, deren Umfang auf dem Mindestmaß zu einem befriedigenden Betrieb zu erhalten.For very high temperature manufacturing methods with or without metal carbides, which decompose in the lower part of the reduction ring and regress below the electrode to damage it, can, as the length of the electrode wear is just as significant as in width, use a continuous or uniform electrode system. It is there is no need to fear that the melt will suffer a dangerous constriction, on the other hand in the case of manufacturing methods with medium temperature, in which dismantling is not no occurs, one is forced, since the wear only takes place on the sides, a discontinuous one or to use a split electrode system that makes the replacement of the used parts of the electrode more suitable Time allows to keep their scope to the minimum for a satisfactory operation.

Bezüglich der Herstellung der leitenden Mischungen läßt sich infolge der Mannigfaltigkeit der Fälle nur eine Minimalregel aufstellen, daß das kohlenstoffhaltige MaterialWith regard to the production of the conductive mixtures, as a result of the diversity of cases only establish a minimum rule that the carbonaceous material

das doppelte Volumen besitzen muß des Ergänzungsausgangsmaterials mit Ausschluß der Metallspkne, deren Lekungsunbeständigkeit sie elektrisch indifferent macht, so daß die schwammige Masse der Metallcarbide und des freien Kohlenstoffes stets in genügender Menge vorhanden ist. Diese ist für die passende Streuung des Stromes und zur scharfen gegenseitigen Trennung der Zusätze unbedingt erforderlich. Die Zusätze, wie bereits auseinandergesetzt wurde, verhindert man vorzeitig auf die Ofensohle zu gelangen, sei es einzeln oder in Vermischung odler in geschmolzenem Zustande mit den bereits gebildeten Produkten: Carbiden, Sulfiden usw., oder in molekularer Kombination durch gegenseitige Einwirkung, Schlacke d'er Legierungen usw. Das Aussetzen der Reduktion infolge vorzeitigen Nachuntensinkens kann sichere Verluste, fehlerhafte Produktion durch ungenügende Anreicherung oder duich ihre Zusammensetzung zur Folge haben.must have twice the volume of the supplementary starting material with the exclusion of the Metallspkne, their leakage instability makes them electrically indifferent, so that the spongy mass of the metal carbides and of free carbon is always available in sufficient quantity. This is for the right one Scattering the current and for the sharp mutual separation of the additives is essential necessary. The additions, as already explained, are prevented prematurely to get to the oven floor, be it individually or in admixture or in molten form States with the products already formed: carbides, sulfides, etc., or in a molecular combination through mutual Action, slag d'er alloys, etc. The suspension of the reduction as a result premature subsidence can lead to certain losses, faulty production insufficient enrichment or you result in their composition.

Zur Innehaltung dieser Minimalregel, und obschon das Volumen der Metallspäne, die der leitenden Mischung im ganzen zugesetzt zu werden pflegen, unberücksichtigt bleibt, ist selbstverständlich eine Kohlenstoffsubstanz möglichst geringer Dichte nötig; es scheiden ohne weiteres aus die Anthrazite behebiger Herkunft und die metallurgischen Hartkokse, deren chemische Wirkung übrigens eine zu langsame ist und ungenügende Leitfähigkeit besitzen, um beinahe ausschließlich Gaskoks und seine Homologen zu verwenden. HoIzkohle, trotz seiner Leichtigkeit, muß ausgeschlossen werden wegen seiner unzulänglichen natürlichen Leitfähigkeit und seiner leichten Entzündlichkeit an der Luft, jedesmal wenn die zu reduzierenden Materialien in den geschmolzenen Zustand glatt übergehen und frei von Viskosität sind, welche das Entweichen der Reduktionsgas e beeinträchtigen konnte, und wenn die Reinheit der Endprodukte keine Rolle spielt.To comply with this minimum rule, and although the volume of metal chips that to be added to the conductive mixture as a whole, is left unconsidered of course a carbon substance with the lowest possible density is necessary; divorce it without further ado from the anthracites of origin and the metallurgical hard cokes, Incidentally, the chemical action of which is too slow and insufficient conductivity to use gas coke and its homologues almost exclusively. Charcoal, despite its lightness, must be excluded because of its inadequate quality natural conductivity and its easy flammability in air every time the materials to be reduced in the molten State smoothly and are free of viscosity, which is the escape the reducing gas could affect e, and if the purity of the end products doesn't matter.

Andererseits ist das Verhältnis von zwei Volumina Koks auf ungefähr ein Volumen Ergänzungsmaterial, obschon allgemein ge nügend, nur bei Schwermetallen der Eisenklasse aufrechtzuerhalten, deren Erze nur einen beschränkten Reduktionsbestandteil enthalten, und bei denen ein übermäßiger Zusatz von Koks umfangreiche Mengen von Zusatzmaterial erfordern wurde, die den Gang des Ofens stören wurden. In der Praxis wird man meistens dazu geführt, die drei Einheiten zu überschreiten, um die Streuung des Stromes zu unterstützen, indem man die Höhe der Zusätze, die als Ablenkungswande wirken, und die Leitfähigkeit der Kohlenstoffmischungen erhöht; in komplizierten Fällen ist es von Vorteil, eines der zu reduzierenden. Materialien den Mischungen ganz einzuverleiben. Die Minirnalregel in bezug auf die Volumina des Kokses und der Ergänzungsmaterialien für die Mischungen bedarf also einer Korrektur dahin, daß das Verhältnis je nach der Ofeneinrichtung und1 der Art der Fabrikation bis zu vier Einheiten gesteigert werden kann, aber ohne daß diese Steigerung für die zurückbleibenden Ausgangsmaterialien dem Gewicht nach mehr betragen darf als das Doppelte der Ergänzungsmaterialien der leitfähigen Mischungen bei zweimalig halbstündigen Zusätzen, und das Dreifache bei dreimaligen, ebenfalls halbstündigen Zusätzen. Die Metallspäne, wie bereits erwähnt, bleiben hierbei außer Betracht.On the other hand, the ratio of two volumes of coke to approximately one volume of supplementary material, although generally sufficient, is only maintained in the case of heavy metals of the iron class, the ores of which contain only a limited reducing component, and for which an excessive addition of coke would require extensive amounts of supplementary material disturb the operation of the stove. In practice, one is usually led to exceed the three units in order to help spread the current by increasing the level of additives that act as baffles and the conductivity of the carbon mixtures; in complicated cases it is advantageous to use one of the reducing options. To incorporate materials into the mixtures entirely. Thus, the Minirnalregel with respect to the volumes of the coke and the supplementary materials for the mixtures requires correction meaning that the ratio can be increased depending on the furnace device and one the nature of the production up to four units, but without this enhancement for the remaining Starting materials may be more than twice the weight of the supplementary materials of the conductive mixtures for two half-hour additives, and three times that for three half-hour additives. The metal chips, as already mentioned, are not taken into account here.

In den häufigst vorkommenden Fällen, Calciumcarbid, Mangan, Silicium beliebigen Gehaltes usw., werden praktisch die besten Resultate erzielt durch Gewichtsausgleich zwischen den leitenden Mischungen und den Zusätzen der Ausgangsmateriälien mit Ausschluß des Kokses und der Metallspäne. Da ein Interesse vorliegt, bei vollem Gang der Einheiten großer Leistung möglichst stündlich den Abstich vorzunehmen, ist es angezeigt, wenn möglich halbstündlich nur zwei Zusätze statt deren drei aufzugeben, weil letztere den Abstich nur alle 1V2 Stunden gestatten. In the most common cases, calcium carbide, manganese, silicon any Salary etc., practically the best results are achieved by balancing the weight between the conductive mixtures and the additions of the starting materials with the exclusion of coke and metal shavings. There there is an interest, if possible every hour when the high-performance units are running at full speed To undertake the tapping, it is advisable, if possible, to give up only two additives every half hour instead of three, because the latter only allow tapping every 1½ hours.

Nachstehende Beispiele nennen die zusätzlichen Elemente zur vorteilhaften Benutzung der neuen Reduktionsmethode für sämtliche Fabrikationsarten im elektrischen Ofen mit entweder gleichzeitiger Karburierung oder darauffolgender Läuterung oder Affinierung.The following examples name the additional elements for advantageous use the new reduction method for all types of production in the electric furnace either simultaneous carburization or subsequent refining or refining.

I. Heterogene Schmelzbetten mit leitenden Mischungen entsprechend der Minimah egel der Volumina.I. Heterogeneous melt beds with conductive mixtures according to the minimah egel of the volumes.

Erstes BeispielFirst example

Eisen: 10000 kW/St, 45 Volt, 1 Elektrode. Produktion pro stündlichem Abstich :Iron: 10,000 kW / h, 45 volts, 1 electrode. Production per hourly tapping:

10 000 kW/h10,000 kW / h

7K^7K ^

Entsprechende Ausgangsmatcrialien :Corresponding starting materials:

Koks. . . . 5000 X 0,32 — ι 000 kg oder 4000 1Coke. . . . 5000 X 0.32 - ι 000 kg or 4000 1

Erz 5000 X 1,8 — 9000 - - 5000 1Ore 5000 X 1.8 - 9000 - - 5000 1

Kalk.. . 5000 X o,22-—ι ίου - - i22?l115 Lime.. . 5000 X o, 22 -— ι ίου - - i22? L 115

Entsprechendes naturliches volumetrisches Verhältnis:Corresponding natural volumetric ratio:

Kokscoke

40004000

Erz -j- Kalk' 5 000 -(-1222Ore -j- lime '5 000 - (- 1222

0,64.0.64.

Entsprechende leitende Mischung:Corresponding conductive mixture:

Koks i6oo kg oder 4000 iCoke 160 kg or 4000 i

Erz 3000 - - 1666 1Ore 3000 - - 1666 1

Kalk 366 - - 407 1Lime 366 - - 407 1

Umgeändertes volumetrisch.es Verhältnis: Koks 4000Changed volumetric ratio: Coke 4000

Erz -f Kalk" 1666 + 407Ore -f lime "1666 + 407

Halbstündliche Zusätze :
ί Erz. . 3 000
Half-hourly supplements:
ί ore. 3,000

= 1,92.= 1.92.

\ schwankend je nach \ fluctuating depending on

, I den Schlac-ken, die, I the lank that

Erster Zusatz <! > fur Guß giau, fmFirst addition <! > for casting giau, fm

j T^- ,, rr ι halb affiniertes Eisenj T ^ - ,, rr ι semi-refined iron

i x\.alK . 30O - i schwarz sein miiisen.i x \ .alK. 30O - I have to be black.

Zweiter Zusatz ^1 V ' 3 000 kg I Kalk. . . 366 - .Second addition ^ 1 V '3,000 kg I lime. . . 366 -.

II. Heterogene Schmelzbetten mit Gewichtsausgleich der zu reduzierenden Materialien zwischen den leitenden Mischungen und den Zusätzen:II. Heterogeneous melt beds with weight compensation of the materials to be reduced between the conductive compounds and the additives:

Erstes BeispielFirst example

Calciumcarbid 285 1, 10000 kW/St, 60 Volt, ι Elektrode.Calcium carbide 285 1, 10000 kW / h, 60 volts, ι electrode.

Produktion bei stündlichem Abstich:Production with hourly tapping:

10 000 kW/h10,000 kW / h

2 900 kW/h
Entsprechende Ausgangsmaterialien:
2 900 kW / h
Corresponding raw materials:

Koks... 3448 X 0,75 = 2586 kg oder 6465 1 Kalk... 3448x1,00 = 3448 - - 3831 1Coke ... 3448 X 0.75 = 2586 kg or 6465 1 Lime ... 3448x1.00 = 3448 - - 3831 1

Natürliches volumetrisches Verhältnis:Natural volumetric ratio:

l68 Kalk -3831 - I; ö· 168 lime -3831 - I; ö ·

Leitende entsprechende Mischung: Koks 3 448 kg oder 6 465 1Conductive corresponding mixture: coke 3,448 kg or 6,465 1

Kalklime

Umgeändertes volumetrisches Verhältnis:Changed volumetric ratio:

Koks 6 465 Coke 6,465

Kalk :i9i5^3<37'Lime : i9i5 ^ 3 <37 '

Halbstündliche Zusätze:
Erster Zusatz: Kalk.. 862 kgl schwankend je nach
Half-hourly supplements:
First addition: lime .. 862 kgl fluctuating depending on

8 >de 8 > de

dem Aussehen derthe look of the

Zweiter Zusatz: Kalk. . 862 - } Abstiche.Second addition: lime. . 862 - } racking.

Entsprechende Ausgangsmaterialien:Corresponding raw materials:

Koks. . . . 833 X 0,89 — 741 kg oder 1852 1 Kalk .... 833 X 0,52 = 433 - - 481 1 Quarz... 833x1,64 = 1365- - 1050 1Coke. . . . 833 X 0.89 - 741 kg or 1852 1 Lime .... 833 X 0.52 = 433 - - 481 1 Quartz ... 833x1.64 = 1365- - 1050 1

Natürliches volumetrisches Verhältnis:Natural volumetric ratio:

Kokscoke

Kalk + Quarz' 481 + 1050Lime + quartz '481 + 1050

18521852

- —1,20. - - 1.20.

Entsprechende leitende Mischung:Corresponding conductive mixture:

Koks 741 kg oder 1 852 1Coke 741 kg or 1 852 1

Kalk 433 - - 4811Lime 433 - - 4811

Umgeändertes volumetrisches Verhältnis:
Koks_ 1852
Changed volumetric ratio:
Coke_ 1852

Kalk' 481
Halbstündliche Zusätze:
Lime '481
Half-hourly supplements:

3.85.3.85.

siify· Diiir/ FiRq Irrr ) schwankend, jesiify · Diiir / FiRq Irrr) fluctuating, ever

satz. yuarz 003 kg uacUdem bcnlycke sentence. yuarz 003 kg uacUdem bcnl y cke

J entsteht odei deiJ arises odei dei

Zweiter Zusatz: Quarz 683 - J AbstSelhaft Second addition: Quartz 683 - J Abst S elhaft

Diese Beispiele haben keine einschränkende Bedeutung, weder was die Produkte noch die angegebenen Mengenverhältnisse betrifft. Diese stehen in inniger Beziehung zu den zur Vertilgung stehenden Ausgangsmaterialien. Sie zeigen besonders die wesentlichen Unterschiede, die zwischen Schmelzbetten nach vorliegendem Verfahren und den bisher üblichen bestehen, und die absolute Notwendigkeit, wengistens wenn es sich um große Strom-Intensitäten handelt, die Aufgabe der leitenden Mischungen und1 der Zusätze mechanisch auszuführen.These examples are not of any restrictive significance, either with regard to the products or the stated proportions. These are closely related to the raw materials to be destroyed. They show especially the essential differences which wengistens if it is between the melting beds according to the present process and pass the previously customary, and the absolute necessity for high current intensities, the object of the conductive blends and 1 of the additives perform mechanically.

Man begreift ohne weiteres die Unmöglichkeit, mit der Schaufel z. B. 3 000 kg Eisen- go erz und 360 kg ICaIk in den Ofen mit der notigen Rascliheit und Regelmäßigkeit aufzugeben, die für die gleichmäßige Streuung des Stromes sowie für die gegenseitige Trennung der zu reduzierenden Massen unentbehrlieh sind, selbst wenn man eine übertriebene Anzahl von Leuten dafür anstellt. Aus diesem Grunde umfaßt die Erfindung nicht nur das neue Reduktionsverfahren und die beschriebene Kopfverbindung, sondern gleichzeitig auch die in den Abb. j^undJ^ dargestellte Einrichtung besonderer Aufgabetrichter. Sie zeigen die Einrichtung im Schnitt und in Draufsicht. Diese ist wesentlich gekennzeichnet durch erne konzentrisch um die Elektrode angeordnete Ringwanne, die nach Bedarf unterteilt ist. Die senkrechten Wände 2 schneiden in Höhe des Bodens der Abteile 3 für die Mischung ab, und der schräge verlängerte Boden erstreckt sich in die Zwischenräume /wischen je zwei aufeinanderfolgenden biegsamen Leitungen V, welche deren Unterlagen χ miteinander verbinden. Die verlängerte Nase 5 steht durch eine mittlere waagerechte Klappe 6 mit einem Abteil 7 für das Zusatzmaterial in Verbindung und durch Seitenklappen 8 mit Gegengewicht mit zwei Abstichen 9, die das leitende Mischmaterial enthalten. Die senkrechten Klappen sind jede mit einem Hebel 10 versehen, um nach Bedarf die leitende Mischung an die einzelnen Stellen des Reduktionskranzes aus-One understands without further ado the impossibility of z. B. to put 3,000 kg of iron ore and 360 kg of ICalk in the furnace with the necessary speed and regularity, which are indispensable for the uniform distribution of the current and for the mutual separation of the masses to be reduced, even if an exaggerated number of Hiring people for it. For this reason, the invention includes not only the new reduction process and the head connection described, but at the same time also the device of special feed hoppers shown in Figs. They show the facility in section and in plan view. This is essentially characterized by an annular trough arranged concentrically around the electrode, which is subdivided as required. The vertical walls 2 cut off at the level of the floor of the compartments 3 for the mixture, and the obliquely extended floor extends into the spaces / between two successive flexible lines V which connect their supports χ to one another. The elongated nose 5 is connected by a central horizontal flap 6 with a compartment 7 for the additional material and by side flaps 8 with a counterweight with two tapping 9 which contain the conductive mixed material. The vertical flaps are each provided with a lever 10 to distribute the conductive mixture to the individual points of the reduction ring as required.

treten zu lassen; die Klappen 6 dagegen sind sämtlich mittels kleiner Gelenkstangen 11 mit einer gemeinschaftlichen Kardanübertragung 12 verbunden, 'die durch einen Zalinsektor 13, eine endlose Schraube 14 und eine gemeinschaftliche Kurbel 15 angetrieben wird. Infolgedessen können in den passenden Augenblicken, d. i. sofort nach diern ersten Abstich und dann alle halben Stunden, die Zusätze in gleichförmiger Weise und auf einmal, nachdem der Ofenaufseher ein Zeichen gegeben hat und nachdem die Oberfläche des in Behandlung befindlichen Materials glattgestrichen worden ist, aufgegeben werden.to let go; the flaps 6, however, are all by means of small articulated rods 11 with connected to a common cardan transmission 12, 'which is connected by a Zalin sector 13, an endless screw 14 and a common crank 15 is driven. Consequently can in the right moments, d. i. immediately after the first racking and then every half hour, the additives in a uniform manner and all at once, after the furnace overseer has given a sign and after the surface of the material being treated is smoothed has been abandoned.

Die Aufgabevorrichtung wird vorzugsweise aus Metall hergestellt. Die Anordnung dier Abteile und deren Entleerungsvorrichtungen richten sich nach der jeweiligen Einrichtung des in Frage kommenden Ofens.The feed device is preferably made of metal. The arrangement of these Compartments and their emptying devices depend on the respective facility of the stove in question.

Claims (3)

Paten tansprüche:Patent claims: i. Verfahren zur elektrothermischen Reduktion, dadurch gekennzeichnet, daß die bisher üblichen homogenen, wahllos mit dem Ausgangsmaterial beschickten Schmelzbetten durch methodisch geschichtete heterogene Schmelzbetten ersetzt werden. i. Process for electrothermal reduction, characterized in that the hitherto customary homogeneous, randomly charged with the starting material Melting beds are replaced by methodically layered heterogeneous melting beds. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schicht in üblicher Weise aufgegeben wird, die die zur Durchführung des Verfahrens notige Kohle in ihrer Gesamtheit enthält, und eine zweite Aufgabe von nicht leitendem Material, die auf zwei odler drei Zusätze verteilt wird, in die unmittelbare Nähe der Elektrode in den Ofen erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that a first layer in is usually abandoned, which is necessary to carry out the procedure Contains carbon in its entirety, and a second task of non-conductive material, based on two or three additives is distributed in the immediate vicinity of the electrode in the furnace. 3. Aufgabevorrichtung für den Ofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine konzentrisch um die Elektrode angeordnete Ringwanne, die innen so unterteilt ist, daß auf zwei Abteile fur die leitende Materialmischung ein Abteil für das Zusatzmaterial kommt, und daß jede auis diesen drei Abteilen bestehende Gruppe in eine gemeinschaftliche Aufgaberutsche ausmündet, die mit zwei senkrechten, gesondert gesteuerten Austrittsklappen für die Materialmischung und mit einer waagerechten Klappe für die Materialzusatz^ versehen ist, wobei sämtliche waagerechten Klappen gemeinschaftlich gesteuert werden.3. Feed device for the furnace for carrying out the method according to claim i, characterized by one arranged concentrically around the electrode Ring trough, which is divided inside so that on two compartments for the conductive material mixture a compartment for the additional material comes, and each of these three The existing group is divided into a common feed chute, which is separated by two vertical ones controlled outlet flaps for the material mixing and with a horizontal one Flap for the material addition ^ is provided, with all horizontal flaps be controlled collectively. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DENDAT466755D Active DE466755C (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE466755C true DE466755C (en)

Family

ID=575187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DENDAT466755D Active DE466755C (en)

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE466755C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE934588C (en) * 1951-01-18 1955-10-27 Sueddeutsche Kalkstickstoff Process for the production of calcium carbide and / or calcium cyanamide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE934588C (en) * 1951-01-18 1955-10-27 Sueddeutsche Kalkstickstoff Process for the production of calcium carbide and / or calcium cyanamide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2737720C3 (en) Process for the carbothermal reduction of aluminum oxide
DE2207048A1 (en) Device for generating an electric arc and method for the extraction or treatment of metals by means of such a device
DE2725894A1 (en) PROCESS FOR REFINING A MOLTEN METAL
DE3519111A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A HIGH-QUALITY IRON ALLOY BY MELT REDUCTION
DE2400026A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF SPHERICAL BODIES
DE3042239A1 (en) METHOD FOR PRODUCING STAINLESS STEEL
DE3244943A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR BURNING CEMENT CLINKER
DE69020636T2 (en) Process for producing an aluminum grain refiner master alloy.
DE3003915A1 (en) METHOD FOR PRODUCING STEEL
DE2401540B2 (en) Method for melting sponge iron
DE466755C (en)
DE2715736A1 (en) PROCESS FOR THE REDUCTION OF VANADIUM OXIDES
DE68913953T2 (en) Method and device for the continuous heating and melting of material.
DE2351171A1 (en) METHOD OF STEEL PRODUCTION
DE3303694A1 (en) METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM-SILICON ALLOYS
DE1508007B1 (en) Process for the production of iron powder for powder metallurgical purposes
DE2631980B2 (en) Block head heated by an electrode and surrounded by a hot top
DE2804487C2 (en) Device for filling the block heads of cast metal blocks using the electroslag remelting process
DD215803A5 (en) METHOD AND METHOD FOR CARRYING OUT METALLURGICAL OR CHEMICAL PROCESSES AND LOW-HEATING TOOLS
DE69104346T2 (en) Process and device for the continuous production of red lead.
DE2424958C2 (en) Process for the recovery of metal components from the grinding dust of high-quality metals and alloys and a consumable electrode for carrying out the process
DE2306953A1 (en) METHOD AND EXECUTION ARRANGEMENT FOR THE REDUCTION OF IRON ORE
DE1929720A1 (en) Process for direct reduction and continuous casting of metallic materials
DE965208C (en) Process for the production of abrasives by melting alumina or substances containing alumina in an electric furnace
DE408536C (en) Process for treating ores containing vanadium pentoxide with carbon in an electric furnace