DE1171623B - Verfahren zur Herstellung dichten, wenig poroesen oder porenfreien Eisenpulvers aus Eisenschwamm - Google Patents

Verfahren zur Herstellung dichten, wenig poroesen oder porenfreien Eisenpulvers aus Eisenschwamm

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DE1171623B DEH44216A DEH0044216A DE1171623B DE 1171623 B DE1171623 B DE 1171623B DE H44216 A DEH44216 A DE H44216A DE H0044216 A DEH0044216 A DE H0044216A DE 1171623 B DE1171623 B DE 1171623B
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Dr-Ing Ludwig Von Bogdandy
Dipl-Ing Hans-Juerge Eisfelder
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Huettenwerk Oberhausen AG
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Huettenwerk Oberhausen AG
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    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Description

  • Verfahren zur Herstellung dichten, wenig porösen oder porenfreien Eisenpulvers aus Eisenschwamm Verfahren zur Herstellung dichten, wenig porösen Eisenpulvers aus Eisenschwamm sind in verschiedener Form bekannt. Dabei wird zunächst der Eisenschwamm vermahlen.
  • Aus Eisenschwamm durch Vermahlen hergestelltes Eisenpulver ist jedoch porös und daher für viele Zwecke nicht brauchbar. Für pulvermetallurgische Zwecke z. B. sowie für die Umhüllungsmasse an Hochleistungsschweißelektroden wird vielfach ein dichtes Eisenpulver verlangt, da sich dieses besser verpressen läßt und weniger Bindemittel verbraucht.
  • Um ein Eisenpulver hohen Schüttgewichtes guter Verpreßbarkeit und geringer Porosität im Korn für pulvermetallurgische Zwecke und für die Schweißelektrodenfertigung herzustellen, wird nach einem bekannten Verfahren das aus Eisenschwamm durch Vermahlen erzeugte poröse Eisenpulver in Kästen, Schalen oder Muffeln aus Stahlblech unter reduzierender Atmosphäre in üblichen Glühöfen bei mindestens 1000° C geglüht. Nach dem Abkühlen wird das gebildete Agglomerat wieder zu Pulver zerkleinert. Dieses kaltverfestigte Pulver wird sodann für pulvermetallurgische Zwecke weichgeglüht und anschließend schonend wieder zerkleinert.
  • Diese bekannten Maßnahmen haben technische und wirtschaftliche Nachteile. Die Anwendung hoher Temperaturen, mindestens 1000° C, führt leicht zur Deformation der Transportschalen, Kästen oder Muffeln. Außerdem führen die große Oberfläche und die Sinterfreudigkeit des Eisenpulvers in Verbindung mit dem gleichmäßigen Anliegen des Pulvers an Boden und Wänden zum Festsintern oder Kleben in den Transportbehältern. Um dieses zu verhindern, hat man häufig Papier eingelegt. Das Einlegen von Papier bietet keinen vollkommenen Schutz gegen diese Erscheinung. Darüber hinaus ist die flächige Anordnung des zu glühenden Gutes wärmetechnisch außerordentlich ungünstig. Die Wärmeleitfähigkeit des geschütteten Pulvers beträgt nur wenige Prozente derjenigen des kompakten Eisens. Man muß daher entweder das Pulver in sehr dünner Schicht aufbringen oder extrem lange Glühzeiten in Kauf nehmen. Beides hat schwerwiegende ofentechnische Nachteile.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, porenfreies oder porenarmes Eisenpulver aus Eisenschwamm in einfacher Weise und unter Verzicht auf die genannten komplizierten Glühbehandlungen gemahlenen Eisenschwamms herzustellen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dichten, wenig porösen oder porenfreien Eisenpulvers aus Eisenschwamm und besteht darin, daß der Eisenschwamm in stückiger, nicht gemahlener Form oder in Form von Pellets in reduzierender oder neutraler Atmosphäre geglüht und erst im Anschluß daran auf gewünschte Körnung zerkleinert wird. Eine bevorzugte Ausführungsform des obengenannten Verfahrens ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm in einer Stückgröße von etwa 10 bis etwa 50 mm Durchmesser geglüht wird. Der Eisenschwamm kann dazu aus der Erzeugungshitze heraus oder nach vorherigem Erkalten der Glühung zugeführt werden. Dae Glühung soll möglichst bei einer Temperatur von 1000° C oder mehr durchgeführt werden und kann unschwer in normalen Glühöfen, z. B. Hubbalkenöfen, Drehherdöfen od. dgl., erfolgen.
  • Das daraus durch Mahlen erzeugte Eisenpulver ist je nach Glühdauer und Temperatur porenarm bis porenfrei und für die verschiedensten Zwecke, z. B. die Hochleistungs-Schweißelektrodenfertigung, brauchbar. Für pulvermetallurgische Zwecke wird dieses Eisenpulver einige zehn Grad oberhalb der Rekristallisationstemperatur weichgeglüht und anschließend wiederum vorsichtig auf Korngrößen unter 0,5 mm zerkleinert. Das Verfahren gemäß der Erfindung führt zu einer erheblichen Verkürzung der Aufheiz- und Kühlzeiten des Glühgutes gegenüber den bisherigen Verfahren. Die Durchwärmung von stückigem Glühgut kugeliger oder ähnlicher Form erfolgt erheblich schneller als die flächig ausgebreiteten pulverförmigen Gutes. Unter der Voraussetzung einer Temperaturleitfähigkeit von 0,0028 cm2/sec, einer Glühofentemperatur von 1100° C und ausreichender Energiezufuhr ergibt die Berechnung:
    Aufheizen Abkühlen
    von 20 auf von 1100 Zusammen
    11001C auf 65 °C
    Minuten
    Eisenpulverschüt-
    tung, 50 nun hoch 83,8 41,9 125,7
    Eisenschwamm-
    pellets, 30 mm
    Durchmesser .... 7,5 3,3 10,8
    Differenz .... 114,9
    Somit wird das Festsintern des Glühgutes an die Transportbehälter bei dem vorgeschlagenen Verfahren durch die kleinen Berührungsflächen und die geringe Reaktionsfähigkeit der Eisenschwammkugeln auf ein Minimum reduziert. Transportkästen, Schalen oder Muffeln können durch keramische Platten ersetzt werden, z. B. bei Drehherdöfen. Damit sind auch höchste Glühtemperaturen bis zu 1400° C ohne größere mechanische Aufwendungen anwendbar. Anwendungsbeispiele I. Eisenerz oder Pellets oder Briketts aus Eisenoxyden werden bei Temperaturen von 600 bis 1000° C mit wasserstoffreichen Gasen zu Eisenschwamm reduziert. Nach dem Erkalten wird der Eisenschwamm in Öfen üblicher Bauart unter Schutzgas bei Temperaturen von 1000 bis 1400° C 1/E bis 3 Stunden geglüht. Der so behandelte Eisenschwamm wird zu Eisenpulver < 1 mm Durchmesser zerkleinert und ist für Hochleistungs-Schweißelektroden verwendbar.
  • II. Das Pulver nach 1 wird bei Temperaturen zwischen 600 und 900° C unter Wasserstoff weichgeglüht und vorsichtig auf < 0,5 mm nachzerkleinert und ist dann für pulvermetallurgische Zwecke geeignet.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung dichten, wenig porösen oder porenfreien Eisenpulvers aus Eisenschwamm unter Anwendung einer Glühung bei hoher Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm in stückiger, nicht gemahlener Form oder in Form von Pellets oder Briketts in reduzierender oder neutraler Atmosphäre geglüht und erst im Anschluß daran auf gewünschte Körnung zerkleinert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm in einer Stückgröße von etwa 1.0 bis 50 mm Durchmesser geglüht wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühung bei Temperaturen von über 1000° C durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühung in üblichen Glühöfen, z. B. Hubbalkenöfen, Drehherdöfen, durchgeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Eisenpulver weichgeglüht und im Anschluß daran erneut, und zwar schonend gemahlen wird.
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