CH254584A - Verfahren und Vorrichtung zur Verhüttung von Eisenerz. - Google Patents

Description

      Verfahren    und Vorrichtung zur Verhüttung von Eisenerz.    Beim gewöhnlichen Hochofen wird in das  Gestell, den unteren     Ofenteil,    Luft eingebla  sen, und zwar in einer Menge von etwa  3000     m3/t    erzeugten Eisens. Der Sauerstoff  der Luft verbrennt mit dem weissglühendere  Koks zu Kohlenoxyd, während der     Stick-          stoff    praktisch unverändert bleibt. Diese ge  waltige Gasmenge erhitzt sich im     VL'rbren-          nungsraum    und steigt in .diesem erhitzten  Zustand mit     @    einer Temperatur von etwa       1600 C    nach oben.

   Auf diese Weise wird  dem Gestell eine grosse     Wärmemenge    ent  zogen. Um diese nicht zu     verlieren,    muss     man     den Hochofen sehr hoch bauen,     2'0    bis     30,    m,  um dem Gas die Möglichkeit zu geben, die  fühlbare Wärme     weitgehend    auf die     her-          abrutschende    Beschickung zu     übertragen.     



  Wird der Sauerstoffgehalt der eingebla  senen Luft erhöht, so vermindert sich die im  Ofen je Tonne erzeugten Eisens aufsteigende  Gasmenge, da ja lediglich die Sauerstoff  menge und nicht -die     Stickstoffmenge        mass-          gebend    ist. Dementsprechend wird dem Ge  stell weniger Wärme entzogen und der Tem  peraturabfall nach der Gicht zu ist     steiler,     d. h. wenn beim Betrieb mit gewöhnlicher  Luft die     Gichttemperatur    etwa 300  C war,  so sinkt sie -mit steigender     Sauerstoffkon-          zentration    allmählich ab, bis sie etwa 100  C,  die praktisch zulässige untere Grenze, er  reicht.

   Auf diese Weise wird Wärme ein  gespart, denn die mit dem     Gichtgas    den  Ofen     verlassende    fühlbare Wärme ist     natür-          lieh    verloren. Dieser Vorgang     ist    die Haupt-         ursache    für     die    Verminderung des Brenn-.,       stoffverbrauchs.     



  Die erwähnte untere Grenze der Tempe  ratur des     Gichtgases    von etwa 100 C wird  mit einer verhältnismässig geringen Sauer  stoffkonzentration erreicht. Geht man noch .  weiter, so sinkt einfach     diese        100 -Zone    im  Ofen ab; d. h., der obere Ofenteil, der zwi  schen Gicht und der     li00 -Zone    liegt, arbeitet  praktisch nicht mehr. Der Ofen     wird    also  nicht mehr ausgenutzt. Man kann daher     einen    .  derartigen Ofen viel niedriger bauen, wenn  man mit     sauerstoffreichem    Wind arbeitet,  und bei Verwendung eines Windes mit hohem  Sauerstoffgehalt     genügt    eine Höhe von weni  gen Metern.  



  Der Hauptvorteil, der sich aus einer sol  chen Arbeitsweise, d. h. aus einem solch  niedrigen Ofen ergibt, ist die Möglichkeit,  mit minderwertigen     Möllerbestandteilen    zu  arbeiten. Weil das     gewaltige    Gewicht der  hohen     Beschickungssäule    des Hochofens fehlt,  wird nur noch ein verhältnismässig niedriger  Druck auf die     Möllerbestandteile    in den  untern Ofenteilen ausgeübt, die dementspre  chend keine besonderen Festigkeitseigen  schaften, wie Widerstandsfähigkeit gegen  Druck, Sturz und Abrieb zu haben brauchen.  Auch in chemischer Hinsicht liegen die Gren  zen für die     Möllerbestandteile    viel weiter als  beim Hochofen, und zwar sowohl bei der  Kohle als auch beim Erz.  



  Erz und Kohle werden ohne wesentliche  Rücksicht auf     Stückigkeit    und Zusammen-           Setzung    in den     Ofen    gebracht. Da .die indi  rekte     Reduktion,    nämlich die     Reduktion    mit  CO im Gegensatz zur direkten     Reduktion          mit    C, weniger umfangreich ist als im Hoch  Ofen, ist der     Kohlenverbrauch    höher.

       .Steigen-          .der        Kolhlenverbrauch    ist nun beim gewöhn  lichen Hochofen nur deshalb ein     Nachteil,     weil es sich - dort um höchstwertige     Kohle     handelt, die nur zur Hälfte ihres Hitze  wertes im Ofenselbst     ausgewertet    wird, wäh  rend die andere Hälfte sich im     Gichtgas        fin-          det.    Dieses     Gichtgas    ist minderwertig,

   es hat  einen Heizwert von nur etwa     S00    bis  900     kcal/m3.    Beim Hochofen     wird    also hoch  weniger Brennstoff in     minderwertiges    Gas  umgewandelt. Beim     Niederschachtofen,    der  mit sauerstoffreicherem Wind als Luft be  trieben wird, ist das     Umgekehrte    der Fall.  Man -geht von     minderwertigem    Brennstoff  aus und erzeugt ein Gas mit etwa     26,00          keal@m',    d. h. ein Gas mit einem     etwa    drei  mal so hohen Heizwert.

   Im Gegensatz     zum     Hochofen ist also im     genannten.    Nieder  schachtofen .die Gaserzeugung ein Vorteil.  



  Das Gas,     welches    auf diese     Weise    ge  wonnen wird, findet seine     Verwendung     ausserhalb des Ofens zu     Zwecken,    die- nicht       unmittelbar    mit-. der     Verhüttung    zusammen  hängen. Dabei geht aber die fühlbare Wärme  des Gases verloren.  



  Es wurde nun gefunden,     .dass    man Eisen  erz mit einem Wind, -der einen höheren Sauer  stoffgehalt als Luft     aufweist,    im geschlosse  nen     Schaohtofen    zweckmässig     verhütten    kann,  indem man den     Brennstoff    getrennt von den  übrigen     Möllerbestandteilen    in den Ofen ein  führt und mindestens das Erz vor .dem Ein  füllen in den Ofen durch Verbrennung des  im Ofen entstehenden     Reduktionsgases    erhitzt.

         i    Für die Durchführung     des    Verfahrens  geht man beispielsweise von einem geschlos  senen     Niederschachtafen    aus, der in üblicher  Weise an der Gicht mit einem     Doppelver-          schluss    versehen ist. Dort erfolgt aber nur  die Zugabe des Brennstoffes, während das  Erz, die Zuschläge und -gegebenenfalls der       Schrott    seitwärts in     den.    Ofen eingeführt wer-    den.

   Die Zufuhr     .dieser        Möllerbestandteile    ge  schieht zweckmässig durch einen kleinen Dreh  ofen, der an eine     seitliche    Öffnung im     Nie-          derschachtofen    angeschlossen ist. Das Re  duktionsgis strömt alsdann vom     Nieder-          schachtofen    direkt in den Drehofen, wo es  durch     Windzugabe    - verbrannt wird.

   Die  durch den Drehofen wandernden     Möllerbe-          standteile    werden, bevor sie in den     Scha.cht-          oTen    einfallen,     zweckmässigerweise    nur so  hoch erhitzt, dass sie gerade noch     unter    der       Erweichungstemperatur        bleiben    und ein Zu  sammenbacken     vermieden    wird. Im seitlichen  Drehofen kann ausser der Trocknung     und     Erhitzung, sofern der     Möller    z. B. Karbonate  enthält, auch eine     Röstung    erfolgen.

   Das Erz  kann mit etwa     1'00-0     C in .den     Niederschacht-          ofen    fallen und dort von -dem     entgegenströ-          menden    CO leicht zu     Fe0    reduziert werden.  Der     Wärmebedarf    im Gestell ist daher     ver-          hältniemässig    niedrig.  



  Zur     Vorbehandlung    des Erzes wird vor  teilhaft nur soviel Gas     verwendet,    als dazu       erforderlich    ist. Wenn man mit hohem  Schrottzusatz arbeitet, kann es sein, dass  alles anfallende Gas für diesen     Zweck    aus  genutzt     werden        muss,    da die Gasmenge     wegern     des geringen     Kohleaufwandes    nur gering ist.

    Im allgemeinen bleibt     -aber    noch ein.     Ü'ber-          schuss    an Gas.     Diesen.        Überschuss    kann     man     unmittelbar aus dem Schachtofen abzapfen,  und zwar entweder     oberhalb    oder unterhalb  oder teils     oberhalb        und    teils     unterhalb    der       Bieschickung.    Da.

   im     Schachtofen    ein Über  druck herrscht, lässt sich das Verhältnis zwi  schen der zur     Vorbehandlung    des Erzes not  wendigen und der als     Mersehuss    abzuziehen  den     Reduktionsgasmenge    durch Drosselung  der     rAbzugsleitung,    z. B. durch .einen Schie  ber, leicht einstellen. Nimmt man     das    Gas  unterhalb der .Beschickung ab, so kann man  ein     Nutzgas    erhalten, das     fast    nur aus CO  besteht und daher     mindestens    einen Heizwert  von     26100-\1icaMm@    hat.

   Das Gas,     welches    man       oberhalb    der     Beschickung    entnimmt, hat  schon etwas Oxydation durch die     oben.    er  wähnte     Vörreduktion    des     Erzes    erfahren und      weist daher einen etwas geringeren Heizwert  auf.  



  Die Zeichnung stellt in schematischer  Weise ein Ausführungsbeispiel für eine Vor  richtung dar, die sich besonders vorteilhaft  zur Durchführung des     beschriebenen    Verfah  rens eignet. Mit 1 ist der     Niederschachtofen     bezeichnet. Bei 2 sind die Formen angedeu  tet, durch welche der sauerstoffreiche Wind       eingeblasen    wird. Bei 3 ist der     Gichtver-          schluss        sichtbar    und mit 4 ist der Drehofen  bezeichnet, welcher an den Ofen 1 angeschlos  sen ist. Die     Abzapföffnungen    für das Reduk  tionsgas können an beliebiger Stelle liegen  und sind daher nicht eingezeichnet, ebenso  wie die Windzuführung zum Drehofen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRÜCHE:</B> I. Verfahren zur Verhüttung von Eisenerz mit einem Wind, der einen höheren Sauer stoffgehalt als Luft aufweist, im .geschlosse nen Schachtofen, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff getrennt von den übrigen Möllerbestandteilen in den Ofen eingeführt und mindestens das Erz vor dem Einfallen in den Ofen durch Verbrennung des im Ofen entstehenden Reduktionsgases erhitzt wird.

   Il. Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen geschlossenen Schachtofen mit Einrichtungen zur von den übrigen Mäller- bestandteilen getrennten Einführung des Brennstoffes sowie durch eine Einrichtung zur Erhitzung mindestens des Erzes mittels des im Schachtofen entstehenden Reduktions gases. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, .dass der Brennstoff an der Gicht, die übrigen Möllerbestandteile aber seitwärts in den Ofen eingeführt werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zur Erhitzung des Erzes an den Schachtofen ein Drehofen angeschlossen wird, in welcbem man das Reduktionsgas durch Windzusatz verbrennt, wobei das erhitzte Erz unmittelbar aus dem Drehofen in den Schachtofen. fällt, 3, Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die nicht zur Erhitzung des Erzes benötigte Gasmenge aus dem Schachtofen-ab- zapf t. 4.

   Verfahren nach Patentansprur,h I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die nicht zur Erhitzung des Erzes benötigte Gasmenge oberhalb der Beschickung aus dem Schachtofen abzapft. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet. dass man die nicht zur Erhitzung des Erzes benötigte Gasmenge unterhalb der Beschik- kung aus dem Schachtofen abzapft. 6.

   Verfahren nach Patentansprudh I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da.ss man die nicht zur Erhitzung .des Erzes benötigte Gasmenge teils oberhalb, teils unterhalb der Beschickung abzapft. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprudh 2 und 3, dadurch gekennzeich net, dass man das Verhältnis zwischen der für die Erhitzung des Erzes benötigten und der abzuziehenden Gasmenge durch Drosse lung der Abzugsleitung einstellt. B. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man das Erz vor dem Einfallen in den Schachtofen bis nahe an den Erweiohungspunkt erhitzt. 9. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man zugleich mit dem Erz alle Möllerbestandteile mit Aus nahme des Brennstoffes der Vorerhitzung unterwirft. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass seitwärts des Schachtofens ein Drehofen angeschlossen ist. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass der Drehofen mit Einrichtungen zur Windzuführung versehen ist.

   112. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass im Schachtofen Gasabzugseinrichtungen oberhalb und unter halb der Beschickung vorgesehen sind, 13. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeich- - net, dass in den Gasabzug.sleitungen Drossel vorrichtungen vorgesehen sind.

   14. VorriAtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gicht des Schachtofens Einfüllvorrichtungen für den Brennstoff vorgesehen sind. 15,. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, .dass der Schacht ofen als Niederschachtofen ausgebildet ist.