157191. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ferroszilicium és egyéb közvetlen redukcióval előállított ferroötvözetféleségek kohósításánál az elegy előkészítésére

3 kenysége csökken, a fajlagos energiaráfordítás mértéke emelkedik. A ferrosziliciumgyártás leegyszerűsített folyamata lényegét tekintve az alábbi Fe + Si0

2 +2C = FeSi + 2CO egyenlet szerint szilárd vagy (képlékeny állapotban végbemenő közvetlen redukcióból áll. E reakció sebességét főként a diffúziós folyamatok sebessége határozza meg, vagyis a reakció sebességét az alkalmazott hőmérsékleten kívül az egymással reakcióba lépő elegyalkotók szemcsemérete, illetve azok fajlagos felülete nagymértékben befolyásolja. Mivel a ferrosziliciumgyártás ismert technológiája szerint darabos, vagyis kis fajlagos felületű elegyalkotäkiat kohósítanak, így a közvetlen redukció kellő sebességét elsősorban a 2000 C° körüli magas hőmérséklettel biztosítják. Ennek hátránya az, hogy a magas redukciós hőmérsékleten a szili-' cium illanási vesztesége megnövekszik. A tapasztalatok szerint darabos elegyalkotók használata esetén a redukciós zóna csak az előbbi imgas hőmérsékleten és közvetlenül az elektródák körül alakul ki, ennek következtében pedig a iniagymennyiségben illékonnyá váló sziliciuinraanoxid (SiO) a kemence hidegebb zónáiban kondenzálódik és a kemencében tapadékok, illetve boltozatok képződnek. A sziliciummonoxid jelenléte miatt az elegy összesülési hajlama növekszik, így a bevitt elegynek a kemencében való egyenletes levonulása akadályozva van. Az elegy összesülése következtében romlik a betét gázátbocsátó képessége is, így a redukció közben képződő gázok, mint szénmonoxid, stb. parciális nyomása a kemencetérben megnövekszik. E gázok nyomásnövekedése folytán a redukciós reakció a fémképződéssel ellentétes irányban eltolódik. Az ismert elegyelőkészítési technológia szerint — mint már erre korábban rámutattunk — igen eltérő fajsúlyú anyagokat kevernek össze. Az egyes elegyalkotók közötti fajsúlykülönbség és az eltérő szemcseméret azzal a további hátránnyal jár, hogy ez az elegyalkotók egyenletes összekeveredését is rendkívül megnehezíti, így a kemencébe adagolt elegy általában nem egyenletes összetételű, a kemence egyes zónáiban redukálószerfelesleg, más zónákban pedig kovasav vagy vastöbblet mutatkozik. A nem egyenletes elegyösszetétel következtében a kész gyártmány minősége, illetve összetétele az egyes csapolásoknál erősen ingadozik, továbbá a kemence járata a képződött tapadékok és boltozatok folytán egyenetlenné válik. Különösen a nagyobb szilíciumtartalmú gyártmányoknál (75, 90, 95, 98% sziliciumtartalom) érvényesül a darabos elegyalkotólk már említett káros hatásfa úgy, hogy ilyen ferrosziliciumféleségek gyártásához zárt típusú kemencéket eddig nem is lehetett felhasználni. A találmány szerinti eljárás azzal jellemezhető, hogy kovasavhordozót vagy egyéb fém-4 oxidot és redukálószerként használt anyagot 0,5 mm vagy ennél kisebb szemcseméretre, míg a kohósítandó fémkomponenst 20 mm alatti, célszerűen 5—10 mm közötti szemcsemérietre állít-5 juk ,be őrlés útján, majd a kellő arányiban elkevert elegyalkotókat brikettálásnak használt kötőanyagok hozzáadása után hideg vagy meleg úton brikettáljuk, adott esetben a brikettet kokszoljuk vagy segédanyagokkal szemcsézzük 10 vagy redukálószerként kokszolható szenet vagy kdkszot tartalmazó elegyösszetétel esetén a porkeveréket 1000 C° körüli hőmérsékleten kamrás vagy retortás kemencében kokszoljuk, a kapott kokszot 40—50 mm szemcsenagyságra aprítjuk, 15 végül a kapott brikettet vagy kdkszot ércredukciós kemence betéteként adagoljuk. A brikéttálási eljárás egyik változata szerint az elegy minden alkotórészét kellő arányban 20 tartalmazó porkeveréket mintegy 10%-nyi mennyiségben vasszulfátot és szabad kénsavat tartalmazó kimerült páclóvel nedvesítjük, majd brikettprésen mintegy 100 kg/cm2

nyomással brikettekké préseljük. Adott esetben főként ha 2b a brikéttálási nyomás kisebb, akkor az elegy kezdeti szilárdságának növelése céljából a páclén kívül 3—4% kátrányt is adagolunk. A találmány szerint az előkészített porkeve-30 rék 20 súly% vagy ennél több súly%-toan alkalmazott vasszulfátos páclével is pelletezhető. A találmány szerinti eljárás másik változata szerint a legfeljebb 0,5 mm szemcseméretű 35 homokot vagy kvarcőrleményt, kokszolható szénport, 5—15% szurkot és 6—10 mm méretre darabolt Vasforgácsot kellő súlyarányban összekeverünk és ezt a porkeveréket brikettálás nélkül az ismert kokszolási technika alkalma-40 zásával kokszoljuk. Az előállított úgynevezett oxidkökszot 40—50 mm szemcseméretre aprítva adagolhatjuk az ércredukciós kemence betéteként. Ha redukálószerként kokszolható szénport, 5 kokszport vagy faszénpoít, elegyalkotóként pedig a már említett kellő szemicseméretre őrölt komponenseket alkalmazzuk és ebhez szurok, bitumen vagy kátrány kötőanyagot adagolunk, akkor az így képzett eleggyel meleg brikettálást „ végezhetünk. Á meleg brikettálás útján nyert féltermék szén- és kötőanyagtartalmát kokszolókemenoében kiégetjük az előbbi oxidkokszhoz hasonlóan. A találmány szerinti eljárás alapját képező felismerés abban foglalható össze, hogy nehezen redukálható fémoxidok, mint sziliciumoxid, cirkóniumoxid, stb. közvetlenül végzett karbotermilkus redukciójánál a fémoxidok és a redukálóanyag szemesemére'tének 0,5 mim körüli szemeseméretre történő beállítása már alacsony on kemencelhőmérsékleten is kellő redukciósébességet biztosít, másrészt az, hogy a találmány szerint képzett brikettekben a redukáló anyagrészecskék felületén a redukciós folyamatot kedvezően befolyásoló, rossz elektromos vezető-65 képességű réteg alakítható ki. 2