AT257653B - Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Drehofen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Drehofen

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AT257653B
AT257653B AT804662A AT804662A AT257653B AT 257653 B AT257653 B AT 257653B AT 804662 A AT804662 A AT 804662A AT 804662 A AT804662 A AT 804662A AT 257653 B AT257653 B AT 257653B
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AT
Austria
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sep
slag
iron
oxygen
furnace
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AT804662A
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English (en)
Inventor
Erik Anders Aake Josefsson
Erik Axel Bengtsson
Kurt Karl Axel Almqvist
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Stora Kopparbergs Bergslags Ab
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Drehofen 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen in einem um eine im wesentlichen horizontale Achse umlaufenden Drehofen, wobei man ein Eisenoxyd enthaltendes Material, wie Eisenerz, mit festem kohlenstoffhaltigem Material, wie Kohle, Koks oder Anthrazit, in Gegenwart eines Schlackenbildners reduziert. Die Erfindung betrifft insbesondere die direkte Überführung von gegebenenfalls mehr oder weniger vorreduziertem Eisenerz oder dessen Konzentrates in Roheisen. Nach bekannten Verfahren erhält man Roheisen, wenn man Eisenerz und Reduktionsmittel in eine Roheisenschmelze gibt, wobei man den Ofen durch Verbrennen des gebildeten Kohlenmonoxyds heizt. 



   Es ist Gegenstand dieser Erfindung, Roheisen schnell in hoher Ausbeute und bei guter   Warmeaus-   nutzung herzustellen und in Fällen, wo das Erz phosphorreich ist und etwa 0, 5% oder mehr Phosphor enthält, ein phosphorarmes Roheisen, das nur noch höchstens 0,   05%   oder weniger, z. B. 0,   0150/0   P enthält, zu erhalten. 



   Man führt das erfindungsgemässe Verfahren in einem Drehofen aus, der innen mit einem feuerfesten Material ausgekleidet ist. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man während des Verfahrens auf der Oberfläche des Schmelzbades einen Körper aus flüssiger Schlacke und festem kohlenstoffhaltigem Material von stark reduzierender Kraft gegenüber dem Eisenerz od. dgl.

   in im wesentlichen gleichmässiger horizontaler Verteilung in dem Ofen einstellt und derart aufrecht erhält, dass der Gasraum oberhalb des Körpers gegenüber dem sich unterhalb desselben ansammelnden Roheisen abgeschirmt wird, ein wesentlich sauerstoffreicheres Brenngas als Luft dem Gasraum oberhalb des Körpers in solcher Weise zuführt, dass das stark reduzierende Potential des Körpers nicht zerstört wird, dadurch in dem Verfahren entwickeltes Kohlenmonoxyd unter Lieferung mindestens des Hauptteiles der für den Vorgang erforderlichen Wärme zu Kohlendioxyd oxydiert, allmählich dem Körper zerkleinertes Eisenoxydmaterial wie Eisenerz und zerkleinertes festes kohlenstoffhaltiges Material enthaltende Rohstoffe zuführt, den Ofen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 10 Umdr/min zur gleichmässigen Verteilung der Rohstoffe über den Körper in Drehung versetzt,

   die Rohstoffe in solchen Mengen im Verhältnis zum zugeleiteten Sauerstoffgas zuspeist, dass in dem Körper im wesentlichen das ganze Eisenoxydmaterial zu Roheisen mit mindestens 2   Gew. -0/0 Kohlenstoff   reduziert und gekohlt wird, und man das im Prozess gebildete Roheisen in einem Sumpf unterhalb des Körpers, der das Roheisen vor Berührung mit dem Verbrennungsgas schützt, ansammelt. 



   Der Ofen rotiert mit mindestens 10, vorzugsweise mindestens 20 Umdr/min um eine Achse, die horizontal liegt oder zur Horizontalen um höchstens 45 , vorzugsweise höchstens 300, geneigt ist. Man füllt den Ofen mit zerkleinerten Eisenoxyden und kohlenstoffhaltigem Material, auf eine Unterlage von Schlacke, deren Temperatur vorzugsweise bei   1200 - 14000   C oder besser bei   1250 - 13500   C, jedenfalls nicht über 14500 C, liegt. Bei dieser Temperatur wird das Eisenoxyd durch den Kohlenstoff redu- 

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 ziert und der letztere geht in Kohlenmonoxyd über. Dabei ist es wichtig, dass das entwickelte Kohlenmonoxyd zusammen mit dem zugeführten kohlenstoffhaltigen Material auf der Schlacke eine Reduktionszone bildet, welche die metallurgische Reaktionszone in dem Körper vom Sauerstoff im Gasraum im Ofen abschirmt.

   Zur Erzielung der erforderlichen Temperatur verbrennt man das aus der Reduktionsschicht entweichende Kohlenmonoxyd mit sauerstoffreichem, vorzugsweise mehr als 40% oder besser mehr als   60go   Sauerstoff enthaltendem Gas,   z. B.   handelsüblichem Sauerstoff, der   z. B.   durch Lanzen in den Gasraum des Ofens eingeblasen wird, zu Kohlendioxyd, derart, dass der Sauerstoff nicht die genannte Reduktionszone durchbricht und die Schlackentemperatur nicht über   1400-1450    C steigt. Mindestens die Hälfte, besser aber 2/3 des Kohlenmonoxyds sollen zum Dioxyd verbrannt werden. Das Verhältnis von Kohle zu Eisenoxyd muss so gewählt werden, dass der Kohlenstoffgehalt des Roheisens bei mindestens 3% liegt. Eine gewisse Verbesserung wird jedoch schon im Bereich von 2 bis   3%   erzielt. 



   Der Ofen muss ferner   mit Schlackenbildnern   beschickt werden. Eine saure Schlacke erhält man aus Sand oder andern kieselsauren Zuschlägen, wenn das Siliciumdioxyd aus Kohlenasche und Gangart ungenügend ist. Die saure Schlacke ist bei den genannten Reaktionstemperaturen ziemlich viskos und wenigstens Teile der zugesetzten kohlenstoffhaltigen und eisenoxydhaltigen Materialien werden in die Schlacke eingearbeitet, und die Schlacke bildet so an der Badoberfläche ein wirksames Reaktionmedium. Die Schlackenschicht ist gut durchlässig für entweichende Gase und kohlehaltige Eisentröpfchen, die durch sie in das Bad gelangen. 



   Bei der Verarbeitung phosphorreicher Erze und zur Erzielung von phosphorarmem Roheisen verwendet man eine basische Schlacke ; das sind Carbonate und Oxyde des Calciums und Magnesiums, wie Kalk, Kalkstein, Dolomit. In diesem Falle verwendet man mit Vorteil ein basisches Ofenfutter. Das Verhältnis von   CaO-F MgO   zu   Sitz   in der Schlacke sollte zwischen 1 und 2 liegen. Die Reduktionsschicht auf der flüssigen Schlacke besteht hier aus kohlenstoffhaltigem Material mit einer Partikelgrösse bis etwa 2, 5 cm. Wegen der Leichtflüssigkeit der basischen Schlacke schwimmen in diesem Falle die Kohlepartikel oder Kohlestücke auf der Schlacke.

   Dabei muss die Sauerstoffzufuhr in freier und gebundener Form und die Dicke der Kohleschicht so geregelt werden, dass der Eisenoxydgehalt der Schlacke, als Fe berechnet, mindestens   2%   beträgt. 



   Das vorliegende Verfahren eignet sich für die Verarbeitung teilweise reduzierter Eisenerze, besonders für mit CO-haltigen Gasen im festen, ungeschmolzenen Zustand reduzierte Produkte. Man kann somit Eisenerz einsetzen, welches   5-100%   oxydisches Eisen und im übrigen metallisches Eisen enthält. 



   Der erfindungsgemäss verwendete Ofen soll an Hand der Zeichnung erklärt werden. 



   Das zylindrische Gehäuse weist einen Aussenmantel 1 aus Eisenplatten auf, nach innen anschliessend folgen eine Isolierschicht 2 und ein feuerfestes, saures oder alkalisches Futter 3. Im Ofen befindet sich ein Bad mit einer Bodenschicht 5 aus Roheisen, darüber eine Schlackenschicht 6 und darüber ein Reduktionsbett 7. 



   Die Stirnwände 10 und 11 des Ofens sind mit den Öffnungen 12 und 13 versehen. Der Ofen läuft auf zwei Spurkränzen 15 um, welche auf den Lagerrollen 16 und dem kippbaren Gestell 17 ruhen, wobei mindestens die eine Rolle von einem Motor 18 angetrieben wird. Durch die Öffnung 13 ist ein Rohr 21 zum Bad hin geneigt eingeführt. Es fördert die Beschickung von der Einfüllvorrichtung 22 zum Bad. Bei 24 wird Druckluft eingeblasen, die den Transport des Beschickungsgutes erleichtert. Die dadurch unter die Reduktionsschicht gelangende kleine Sauerstoffmenge kann als unschädlich bezeichnet und daher vernachlässigt werden. 



   Durch die Röhren 26 und 27 wird der Sauerstoff zugeführt. Dies geschieht in horizontaler oder besser noch nach oben geneigter Richtung, damit der Sauerstoffstrom die Reduktionsschicht nicht beeinträchtigt. Die Sauerstoffröhren können auch nach unten gerichtet sein, aber dann muss das Gas mit grösster Vorsicht eingeblasen werden, und sie können betreffend sowohl Richtung wie auch der Lage ihrer Öffnung adjustierbar angeordnet sein. Durch die Öffnung 12 verlassen die Abgase den Ofen und werden durch den Abzug 30 in den Schornstein 31 abgeleitet. 



   Der Ofen ist in horizontaler Lage dargestellt, kann aber auch geneigt betrieben werden. Die Zuund Abführungsleitungen können auf einer oder beiden Seiten angebracht sein. Der Ofen kann auch nur einseitig offen sein. Man kann ihn dann stärker neigen. Die Drehung des Ofens gewährleistet eine intensive Mischung der getrennt zugeführten Bestandteile. 



   Zu Beginn des Prozesses hat man eine kleine Menge geschmolzenes Roheisen im Ofen, was aber nicht notwendig ist, da die Reaktion ja schon zwischen den Eisenoxyden und fester Kohle geschieht. Erfindungsgemäss muss bereits zu Beginn der Erzreduktion ein Kohlenstoffgehalt von mindestens   3, 0%   

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 vorhanden sein und die Reaktionstemperatur durch Drehen des Ofens und Einblasen von Sauerstoff gewährleistet werden. Bei zu niedrigem Kohlenstoffgehalt beginnt man mit einer Aufkohlung unter Drehen und erforderlichenfalls   vorsichtigem   Einblasen von Sauerstoff. 



   Unter diesen Bedingungen führt man dem Bad kontinuierlich Erz- und Reduktionsmittel zu, bläst gleichzeitig Sauerstoff auf die Oberfläche des Bades. Erz und Reduktionsmittel können getrennt eingeführt oder vorgemischt werden. Als Fördermittel für die Zuführung des Beschickungsgutes kann Luft oder ein reduzierendes Gas, wie Naturgas, verwendet werden. Die Ausgangsstoffe werden in zerkleinerter Form eingesetzt. Bei horizontal gelagertem Ofen ist es für die Dauerhaftigkeit des Futters von Vorteil, den Sauerstoff von beiden Stirnseiten her einzublasen. Man führt mindestens gleich viel, gewöhnlich aber eine grössere Menge an elementarem Sauerstoff zu als diejenige Sauerstoffmenge, welche im Erz oder Trägergas in den Ofen gelangt. Erz, Kohle und Sauerstoff werden gleichzeitig eingeführt. Die heissen Abgase können zum Vorerhitzen des Erzes benutzt werden. 



   Es ist sehr wichtig, dass der Ofen schnell genug rotiert, damit ein hinreichender Mischeffekt gewährleistet ist und lokale Überhitzungen, besonders der Ofenwände, vermieden werden. 



   Der Ofen soll nicht weniger als 10, vorzugsweise aber über 20 Umdr/min machen. 



   Wie erwähnt, darf der Kohlenstoffgehalt der Schmelze nicht unter 3% fallen, die Kohle- und Erzzufuhr ist dementsprechend zu regulieren. Bei niedrigerem Kohlenstoffgehalt steigt der Schmelzpunkt des Eisenbades, so dass die genannte Maximaltemperatur von 14000 C nicht mehr genügend hoch über dem Schmelzpunkt liegt. Ausserdem stellt sich bei geringerem C-Gehalt ein störendes Schäumen der Schlacke ein. Das Bad muss immer mit Erz und Reduktionsmittel bedeckt sein. Dadurch wird die Kapazität des Ofens besser ausgenutzt und das Kohlenmonoxyd dient zu einem gewissen Grade zur Vorreduktion des Erzes, wenn es durch die Schlackenschicht strömt. 



   Wie erwähnt, leitet man den Sauerstoff in einer solchen Richtung in den Ofen, dass die Reduktionsvorgänge an der kohlenstoffhaltigen Badoberfläche nicht gestört werden. Die zugeführte Kohle dient hauptsächlich zur Reduktion des Erzes und zur Einstellung des Kohlenstoffgehaltes des Roheisens. Oberhalb des Bades wird das Kohlenmonoxyd durch den eingeblasenen Sauerstoff verbrannt. 



   Das unter den Reduktionsbedingungen entweichende Kohlenmonoxyd liefert bei seiner Verbrennung die für die gewünschte Reaktionstemperatur notwendige Wärmemenge. Gewöhnlich reicht hiezu die Verbrennung von 80 bis   100%   des Kohlenmonoxyds aus. Die Temperatur soll nicht über 14000 C steigen, da sonst das Erz schmilzt und in der Schlacke gelöst wird, bevor es reduziert ist ; dies ist besonders für den sauren Prozess von Nachteil. Beim sauren Prozess stört auch der hohe Kohlendioxydgehalt bei hoher Reaktionstemperatur stärker als bei niederer. Vorzugsweise arbeitet man hier unterhalb 13500 C, dabei wird auch das Ofenfutter besser geschont. 



   Es ist ratsam, ein festes Reduktionsmittel zu verwenden, welches nur wenig gasförmige Komponenten liefert. Die Reduktion des Erzes findet nämlich hauptsächlich mit festem Kohlenstoff statt. Eine gasreiche Kohle dagegen ist unter diesem Gesichtspunkt ungeeignet. Man bevorzugt Koks oder gasarme Kohle. Anderseits kann man die Energie der Abgase zur Verkokung gasreicher Kohle verwenden. 



   Man sieht, dass die Art und Menge der Sauerstoffzufuhr für den Prozessverlauf sehr wichtig ist : Einerseits darf die Oxydationszone nicht die Badoberfläche erreichen, anderseits muss genügend Sauerstoff innig mit dem CO vermischt werden, um es zu verbrennen und die für den Prozess nötige Energie zu liefern. Diese Voraussetzungen sind bei der geschildetern Anordnung gegeben. 



   Es ist von Vorteil, dass der Prozess in einem Ofen mit saurem Futter ausgeführt werden kann. Sowohl 
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Führtdurch Kalkzugabe zur sauren Schlacke geschützt werden. In einem Drehofen kann man bei   bestimmter   Temperatur und bestimmtem Kohlenstoffgehalt der sauren Schlacke eine solche Konsistenz verleihen, dass sie ein Reaktionsmedium für die Reduktion von Eisenoxyd mit Kohlenstoff darstellt ; die Schlacke wird dabei porös und durchlässig sowohl für das Eisen als auch für die gebildeten Gase. Das Reduktionmittel muss also nicht erst die Schlacke durchdringen, um in Aktion zu treten. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich in Einzelansätzen oder kontinuierlich   durchführen.   Bei der Verarbeitung von phosphorreichem Eisenoxyd muss man, wie erwähnt, basische Schlackenbildner verwenden, die eine in der Regel verhältnismässig leichtflüssige basische Schlacke bilden. Die aus mehr oder weniger stückförmigem Koks, Kohle od. ähnl. bestehende Reduktionsschicht schwimmt auf dieser basischen Schlackenschmelze, welche die Reduktionsschicht vom geschmolzenen Metall trennt. Erfindungsgemäss findet die Reduktion und die Aufnahme des Kohlenstoffes durch das Eisen in direktem 

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<tb> 
<tb> 



  Zugabe <SEP> von
<tb> Arbeits- <SEP> Konzen- <SEP> Koks <SEP> Sauer- <SEP> Tempera- <SEP> Roheisen <SEP> CO2 <SEP> im
<tb> periode <SEP> trat <SEP> Stoff <SEP> tur <SEP> Analyse <SEP> CO+CO <SEP> Abgas
<tb> Nr. <SEP> kg <SEP> kg <SEP> 3 <SEP>  C <SEP> % <SEP> C <SEP> %P <SEP> 
<tb> 0---1305 <SEP> 2, <SEP> 99 <SEP> 1, <SEP> 94 <SEP> 
<tb> 1 <SEP> 250 <SEP> 120 <SEP> 87 <SEP> 1240 <SEP> 2, <SEP> 85 <SEP> 1, <SEP> 82 <SEP> 0, <SEP> 77 <SEP> 
<tb> 2 <SEP> 250 <SEP> 120 <SEP> 95 <SEP> 1270 <SEP> 3, <SEP> 17 <SEP> 1, <SEP> 70 <SEP> 0, <SEP> 82 <SEP> 
<tb> 3 <SEP> 250 <SEP> 120 <SEP> 93 <SEP> 1290 <SEP> 3, <SEP> 35 <SEP> 1, <SEP> 63 <SEP> 0, <SEP> 86 <SEP> 
<tb> 4 <SEP> 250 <SEP> 120 <SEP> 85 <SEP> 1280 <SEP> 3, <SEP> 57 <SEP> 1, <SEP> 50 <SEP> 0, <SEP> 87 <SEP> 
<tb> 5 <SEP> 250 <SEP> 120 <SEP> 89 <SEP> 1295 <SEP> 3, <SEP> 55 <SEP> 1, <SEP> 33 <SEP> 0,

   <SEP> 80 <SEP> 
<tb> 6 <SEP> 300 <SEP> 120 <SEP> 111 <SEP> 1325 <SEP> 3, <SEP> 65 <SEP> 1, <SEP> 27 <SEP> 0, <SEP> 81 <SEP> 
<tb> 7--8 <SEP> 1300 <SEP> 3, <SEP> 74 <SEP> 1, <SEP> 27 <SEP> 0, <SEP> 98 <SEP> 
<tb> 8 <SEP> 250 <SEP> 120 <SEP> 83 <SEP> 1285 <SEP> 3, <SEP> 74 <SEP> 1, <SEP> 22 <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> 
<tb> 9 <SEP> 300 <SEP> 120 <SEP> 92 <SEP> 1280 <SEP> 3, <SEP> 56 <SEP> 1, <SEP> 13 <SEP> 0, <SEP> 79 <SEP> 
<tb> 10 <SEP> 300 <SEP> 120 <SEP> 111 <SEP> 1290 <SEP> 3, <SEP> 55 <SEP> 1, <SEP> 05 <SEP> 
<tb> 
 
1) lediglich Drehung des Ofens unter vorsichtigem Einblasen von Sauerstoff über das Bad. 



   Nach Abschluss des Experiments wurden 3713 kg geschmolzenes Roheisen ausgewogen. 



   Da ein Kieselsäurefutter verwendet wurde und keine basischen Schlackenbildner zugesetzt wurden, war der Phosphorübergang in die Schlacke sehr gering. Man kann also durch Beobachtung der Abnahme des P-Gehaltes im Verlauf des Experiments den Grad der Reduktion kontrollieren. Die gewogene Roheisenmenge enthält nicht die in der Schlacke befindlichen Eisenkörner. 



   Beispiel 2 : Man reduziert das gleiche Konzentrat wie in Beispiel   1,   diesmal jedoch mit Graphitpulver (2,   5-0, 15   mm) und gegen Ende mit Anthrazitpulver (2,   5-0, 15 mm)   bei Einblasen von 
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<tb> 
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  - <SEP> 10Arbeits-Konzen-Zugabe <SEP> von <SEP> Sauer-Tempera-Roheisen
<tb> periode <SEP> trat <SEP> Graphit <SEP> Anthrazit <SEP> stoff <SEP> tur <SEP> Analyse
<tb> Nr. <SEP> kg <SEP> kg <SEP> kg <SEP> Cm3 <SEP>  C <SEP> % <SEP> C <SEP> % <SEP> P
<tb> 0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 1320 <SEP> 3,18 <SEP> 1,80
<tb> 1 <SEP> 250 <SEP> 114 <SEP> 106 <SEP> 1295 <SEP> 3, <SEP> 18 <SEP> 1, <SEP> 70 <SEP> 
<tb> 2 <SEP> 250 <SEP> 128-110 <SEP> 1310 <SEP> 3,50 <SEP> 1,62
<tb> 3 <SEP> 250-120 <SEP> 108 <SEP> 1315 <SEP> 3, <SEP> 71 <SEP> 1, <SEP> 54 <SEP> 
<tb> 4 <SEP> 250 <SEP> 120 <SEP> 109 <SEP> 1320 <SEP> 3, <SEP> 50 <SEP> 1, <SEP> 46 <SEP> 
<tb> 5 <SEP> 250 <SEP> - <SEP> 90 <SEP> 91 <SEP> 1320 <SEP> 3, <SEP> 26 <SEP> 1, <SEP> 38 <SEP> 
<tb> 
 
Zu Beginn des Experiments wird der Ofen mit 2645 kg Roheisen beschickt, am Ende wurden 3506 kg davon ausgewogen. 



   Bei den vorstehend beschriebenen zwei Versuchen wurden die Abgase zum Vorheizen der Ausgangsstoffe nicht verwendet. 



   Beispiel 3: Hier wird der Ofen mit Teer-Dolomit ausgekleidet. Den Sauerstoff bläst man von beiden Seiten durch Düsen ein und zu 2, 6 bzw.   1,2m/min.   Ein Gemisch von 11 kg Erz und 4 kg Koks wird fortlaufend   zugeführt ;   die Reduktionsschicht besteht aus Koks. 



   Erzanalyse : 
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<tb> 
<tb> 0/0 <SEP> Fe <SEP> Mn <SEP> SiO2 <SEP> P <SEP> CaO <SEP> MgO <SEP> S <SEP> Alios
<tb> 60, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 7, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 42 <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> 
 

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 Korngrösse des Erzes unter 3 mm ; Korngrösse des Kokses unter 8 mm,   15%   Asche. Ferner wird 1 kg Kalk/min zugegeben. Die Badtemperatur liegt zwischen 1350 und 14000 C. Das Abgas enthält   80%     CO   und   5%   CO. 



    Schlackenzusammensetzung :    
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<tb> 
<tb> 0/0 <SEP> CaO <SEP> MgO <SEP> SiO <SEP> POg <SEP> Fe <SEP> S
<tb> 40 <SEP> 6 <SEP> 30 <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 
<tb> 
 
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<tb> 
<tb> :0/0 <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S
<tb> 4, <SEP> 2 <SEP> < <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0, <SEP> 010 <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 
<tb> 
 Der Phosphorgehalt der Schlacke ist hier geringer als nach dem der zugeführten Materialien zu erwarten wäre, weil noch Schlacke aus einem früheren Ansatz mit phosphorarmem Material vorhanden war. Jedenfalls ist das Phosphorverhältnis Schlacke zu Metall wie   37 : 1 ;   bei herkömmlichen Verfahren dagegen 1 : 9. 



   Beispiel 4 : Man beschickt den gleichen Ofen wie in Beispiel 3 mit 500 kg Schlacke von Beispiel 3 und 100 kg Koks und erhitzt auf 13500 C. Ohne Roheisen vorzulegen gibt man dann folgende Bestandteile   zu :   Magnetitkonzentrat mit   57, 80/0   Fe und   0, 380/0   P zu 15 kg/min, Koks mit   84%   C und   9, 7%   Asche von einer Korngrösse bis zu 30 mm zu   4 - 4, 5 kg/min,   Kalkpulver zu 1, 5 kg/min und   96% gen   Sauerstoff von beiden Ofenenden her zu   4,     5 - 5, 0 Normal-m 3/min.   Die Schlackentemperatur wurde zwischen 1300 und 14100 C gehalten.

   Im Abgas betrug das Durchschnittsverhältnis von   CO   zu   CO+COO. 97.   Zusammensetzung des erhaltenen Roheisens : 3,68% c, kein Si, 0,04% Mn, 0,013% P und 0, 147% S. 



   Wie bereits erwähnt, stammt der Hauptteil der nötigen Reaktionswärme aus der Verbrennung des CO-Gases. Diese Verbrennungswärme reicht jedoch gewöhnlich nicht aus und wird durch direkte Verbrennung kohlenstoffhaltiger Substanz ergänzt. Die Verbrennung erfolgt im Gasraum über der Badoberfläche. Man kann gasförmige Brennstoffe aus Erdöl oder feinstteilige Festsubstanzen verwenden. 



   Wie Beispiel 4 zeigt, kann man den Prozess starten, ohne eine Eisenschmelze vorzulegen ; vielmehr beginnt man direkt mit Erz, kohlenstoffhaltigem Material und Schlackenbildner. Es bildet sich dann rasch ein Roheisenbad, das mit einer Schlackenschicht bedeckt ist. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen aus einem Eisenoxyd enthaltenden Material, wie Eisenerz, und festem kohlenstoffhaltigem Material sowie beim Verfahren gebildeten Kohlenmonoxyd in einem um eine im wesentlichen horizontale Achse umlaufenden Drehofen unter im Ofenraum ablaufender Verbrennung des gebildeten Kohlenmonoxyds, dadurch gekennzeichnet, dass man während des Verfahrens auf der Oberfläche des Schmelzbades einen Körper aus flüssiger Schlacke und festem kohlenstoffhaltigem Material von stark reduzierender Kraft gegenüber dem Eisenerz od. dgl.

   in im wesentlichen gleichmässiger horizontaler Verteilung in dem Ofen einstellt und derart   aufrechterhält,   dass der Gasraum oberhalb des Körpers gegenüber dem sich unterhalb desselben ansammelnden Roheisen abgeschirmt wird, ein wesentlich sauerstoffreicheres Brenngas als Luft dem Gasraum oberhalb des Körpers in solcher Weise zuführt, dass das stark reduzierende Potential des Körpers nicht zerstört wird, dadurch in dem Verfahren entwickeltes Kohlenmonoxyd unter Lieferung mindestens des Hauptteiles der für den Vorgang erforderlichen Wärme zu Kohlendioxyd oxydiert, allmählich dem Körper zerkleinertes Eisenoxydmaterial, wie Eisenerz und zerkleinertes festes kohlenstoffhaltiges Material enthaltende Rohstoffe zuführt,

   den Ofen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 10 Umdr/min zur gleichmässigen Verteilung der Rohstoffe über den Körper in Drehung versetzt, die Rohstoffe in solchen Mengen im Verhältnis zum zugeleiteten Sauerstoffgas zugespeist, dass in dem Körper im wesentlichen das ganze Eisenoxydmaterial zu Roheisen mit mindestens 2 Gew.-% Kohlenstoff reduziert und gekohlt wird, und man das im Prozess gebildete Roheisen in einem Sumpf unterhalb des Körpers, der das Roheisen vor Berüh rung mit dem Verbrennungsgas schützt, ansammelt.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Rohstoffe in solchen Mengen zuspeist, dass das Eisenoxydmaterial zu Roheisen mit mindestens 3 Gew.-% Kohlenstoff <Desc/Clms Page number 7> reduziert und gekohlt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Schlackenkörpers etwa 1200 - 14000 C beträgt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das sauerstoffreiche Brenngas in einer Menge zugeführt wird, die zur Verbrennung von mindestens 800/0 des aus dem Schlackenkörper und der Reduktionsschicht ausströmenden Kohlenmonoxyds ausreicht.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Erzeugung einer sauren Schlacke einen sauren Schlackenbildner in den Ofen einspeist.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüchelbis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das sauerstoffreiche Brenngas handelsüblicher Sauerstoff ist.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, insbesondere zur Herstellung von phosphorarmem Roheisen aus phosphorreichem Eisenoxydmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass man als basische Schlackenbildner Carbonate oder Oxyde von Calcium oder Magnesium zur Bildung einer geschmolzenen basischen Schlacke in den Ofen einspeist und zerkleinertes kohlenstoffhaltiges Material einer Stückgrösse zuführt, das eine auf dem Schlackenkörper schwimmende Reduktionsschicht aufbaut, und dass man diese Reduktionsschicht mit Eisenoxydmaterial und kohlenstoffhaltigem Material in einer für die Reduktion und Kohlung des Eisenoxydmaterials zu Roheisen ausreichenden Menge beschickt.
    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man den gasförmigen Sauerstoff und den Sauerstoff im Eisenoxyd in einem solchen Mengenverhältnis zuführt und die Dicke der kohlenstoffhaltigen Reduktionsschicht so wählt, dass der Eisenoxydgehalt der Schlacke mindestens 20/0, als Fe berechnet, beträgt.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in der Reduktionsschicht nicht mehr als 14500 C beträgt. EMI7.1 nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d ad u r ch gekenn zeic hne t, dass man denSi02 in der Schlacke über 1 liegt.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das sauerstoffreiche Verbrennungsgas mindestens 60go Sauerstoff enthält.
    12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsgas in einer für die Verbrennung von mindestens der Hälfte des aus dem Schlackenkörper und der Reduktionsschicht ausströmenden Kohlenmonoxyds ausreichenden Menge zugeführt wird, wodurch in dem Ofenraum ein Verhältnis von CO. zu CO grösser als 1 aufrecht erhalten wird.
    13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von CO zu CO in den Abgasen des Ofens mindestens etwa 2 zu 1 beträgt.
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oberschicht des Schlackenkörpers mit einem teilweise zu metallischem Eisen vorreduzierten Eisenerz beschickt.
    15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisenerz im trockenen Zustand mit gasförmigen Reduktionsmitteln, insbesondere mit CO-haltigen Gasen, vorreduziert wird.
    16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 100/0 des Eisens des Eisenerzes in Form der Oxyde vorliegen.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsgas von beiden Enden des Ofens in den Gasraum eingeführt wird und gleichzeitig die gasförmigen Verbrennungsprodukte von beiden Enden des Ofens abgezogen werden.
    18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsgas in Form eines Strahles, insbesondere mittels Düsen, in den Gasraum eingeführt wird, wobei die Richtung dieses Strahles regelbar ist.
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