Grundlagenuntersuchungen über den Stoffaustausch zwischen flüssigem Eisen und Schlacke beim Sprühraffinationsverfahren

Bei den metallurgischen Reakt'ionen, die zur Reinigung der Hetalle dienen, findet ein Stoffaustausch zwischen verschiedenen Phasen statt. Es wird meist angestrebt, durch Schlacke-Bad-Heaktionen die Begleitelemente des Hetalls auf einen moeglichst niedrigen Gehalt zu bringen. Oie Bntfernung eines Begleitelementes ist umso schwie- riger, je kleiner der zulassige Gehalt des unerwunschten Elementes ist. Zur ntfernung einzelner Elemente wurden spezielle Verfahren entwickelt, wie z. B. das SU-Ver- fahren oder das Vakuum-Verfahren zur i, ntfernung von Gasen. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren mit transi- torischem Phasenkontakt angewendet, um in relativ kurzer Zeit eine Haffination des Metalls durchzufuhren. Der transitorische Phasenkontakt zeichnet sich durch einen gunstigen Grenzflachenkontakt zwischen den beteiligten Phasen aus. Fur Schlacke-Metall-Heaktionen wurde dies zum ersten Iall von H. I'errin 1) eroertert und von H. Schenck 2) weitergefuhrt. lJurch die Vergroesserung der Kontaktflache zwischen Metall und Schlacke bei der Raffination wird eine ( uali ta tsverbesserung und "ostensenkung erreicht. In Anlehnung an das Spruhfrischverfahren wird das in die- ser Arbeit an{', 'ewandtc Verfahren "Spruhraffinationsver- fahren" genannt. - 2 - 2, 'Theoretische Grundlagen t.l. Theorie des Stoff'tiberganges zwischen verschiedenen Phasen Die Grundlagender theoretischen Betrachtungen zum Stoff- transport zwischen flussigem Metall und Schlacke sind von H. Schenck und Mitarbeiter 2-7), l . Ploeckinger und H. Straube 8) sowie H. Krainer und Mitarbeiter 9-13) behandelt worden. Die Heaktionsgeschwindigkeit eines heterogenen Stoffaus tausches wird durch einen der folgenden Teilschritte be- stimmt. Dabei ist der Vorgang, der am langsamsten ablauft, geschwindigkeitsbestimmend: 1. Transport der Heaktionsteilnehmer aus dem Innern der beteiligten Phasen zur Grenzflache der betreffenden Phasen.