CH255153A - Process for smelting iron ores in a low-level oxygen furnace. - Google Patents

Process for smelting iron ores in a low-level oxygen furnace.

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CH255153A
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Gesellschaft Der Ludw Von R Ag
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Von Roll Ag
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C21B13/023Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces wherein iron or steel is obtained in a molten state

Description

  

      Verfahren    zur Verhüttung von Eisenerzen     im    Sauerstoff     Niedersehaehtofen.       Das Verhütten von Eisenerz im     Sauer-          stoff-N;ederschachtofen,    d. h. in einem Nie  derschachtofen, der mit einem Wind betrie  ben wird, welcher einen höheren Sauerstoff  halt als Luft aufweist, verlangt, soweit  es bisher vorgeschlagen worden ist.,     gegen-          über    dem Hochofen mehr Kohle. Bei der ge  ringen Beschickungshöhe und dem kleinen  Anteil der indirekten Reduktion ist der Koh  lenverbrauch höher als im Hochofen.

   Die Re  duktion mit Kohlenoxyd ist beim     Sauerstoff-          Niederschachtofen    nicht von solcher     Bedeu-          tunö    wie beim Hochofen. Dieser     Mehrver-          brauch    an Kohle ist vor allen Dingen dann  kein Nachteil, wenn minderwertige, billige  Kohle in genügendem Umfange zur     Ver-          fügltng    steht, und wenn am     Verhüttungsort     ein so grosser Gasbedarf vorhanden ist, dass  die anfallenden Gasmengen ohne     weiteres     verbraucht werden können.  



  Es gibt aber Fälle, in denen das Arbei  ten mit einem     Überschuss    an Kohle nicht  zweckmässig ist. Solche Fälle liegen vor, wenn  man mit sehr     feinstückigen        Möllerbestand-          teilen    arbeiten muss. In -der Natur kommen  vielfach Erze vor, die in feinkörniger Form  gewonnen werden. Solche Erze sind im Hoch  ofen überhaupt nicht     verwendbar,    oder sie  müssen vorher einer sorgfältigen Aufberei  tung unterzogen werden, beispielsweise auch  einer     Sinterung.    Das nachstehend beschrie  bene Verfahren ermöglicht es, im Sauerstoff  Niederschachtofen     solcbe    Erze zu verarbei  ten.

   Man wählt zur Verarbeitung auch Fein-    kohle, verwendet also den Brennstoff eben  falls in     feinstückiger    Form. Wenn man aber  den     Möller    unmittelbar in     feinstüokiger    Form  in den     Sauerstoff-Nieders        chachtofen        bringen     würde, wäre die Arbeitsweise im Ofen bedeu  tend erschwert. Die vorliegende Erfindung  betrifft nun ein Verfahren, mit welchem die  Schwierigkeit beseitigt werden kann.  



  Gemäss der Erfindung wird zur Verhüt  tung von     Eisenerzen    im     Sauerstoff-Nieder-          achachtofen    derart verfahren, dass man von       feinstückiger    Kohle und ebensolchen     Möller-          bestandteilen    ausgeht und die gesamte Be  schickung vor Eintritt in den Schachtofen  einer Erhitzung bis zum Zusammenbacken  unterwirft.

   Der     feinstückige        Möller    kann auf  diese Weise in teilweise     gesinterte    Form über  geführt     werden,        wobei    infolge des Zusatzas  der Kohle zu dem     Möller    die einzelnen     Brok-          ken        nicht    fast, sondern leicht zerbrechlich  sind. Wenn diese     Brocken    in den Sauerstoff     -          Niederschachtofen    einfallen, können sie zer  brechen und eine Korngrösse bilden, die sieh  in ausgezeichneter Weise für den Betrieb des       Niedersehaehtofens    eignet.

    



  Die Erhitzung wird vorteilhaft dadurch  vorgenommen,     :dass    man die     Beschickung    in  feinstöckiger Form durch einen Drehofen  schickt, der mit Gas beheizt     ist.    Es ist bereits  vorgeschlagen worden, einen derartigen Dreh  ofen zur     Vorerhitzung    des Erzes zu benutzen  und die Kohle getrennt von den übrigen       Möllerbestandteilen    dem     S.auerstoff-Nie,der-          schachtofen    zuzuführen,     Dae    Erz     wird    ',

  bei      diesem Vorschlag im     Drehofen        bis    auf     etwa          1000     C erhitzt, also bis zu einer     Temperatur,     bei der es zur     Vorreduktion    mit Kohlenoxyd  geeignet, aber noch nicht gesintert ist.

   Eine       Sinterung    des Erzes würde bei der getrenn  ten Zuführung von Erz und Kohle zum Nie  derschachtofen erhebliche     .Störungen:    hervor  rufen     und    den Betrieb ,des Ofens unmöglich       machen.        Infolgedessen    wird bei der vor  beschriebenen Arbeitsweise darauf geachtet,  ,dass die     Erhitzung    -des     Erzas    nur     biss        etwa     1000  C steigt.  



  Im Gegensatz dazu ist es bei dem vor  liegenden Verfahren, bei welchem nicht nur  das Erz, sondern die     gesamte    Beschickung,  also auch die Kohle, vor Eintritt in den  Schachtofen erhitzt wird, vorteilhaft, die  Erhitzung so weit zu treiben, dass eine leichte       Sinterung    erfolgt. Die zusammengebackenen       Möllerbestandteile    bröckeln dann leicht wie  der auseinander, wenn sie in den Schacht  ofen fallen.  



  Die gesamte Beschickung (Erz und Kohle)  nimmt bei .der bereits beschriebenen Aus  führungsform des     vorliegenden    Verfahrens       ihren.    'Weg durch die heissen     Flammengase     im Drehofen. Sie     rutscht    diesen Flammen  gasen     .entgegen.    Die Flammengase können  nun dadurch erzeugt werden,     dass    man den       aufsteigenden        Reduktiousgasen    aus dem       Schachtofen:    Wind zuführt und auf diese  Weise     däe    Gase im Drehofen verbrennt.

   Erz  und Kohle rutschen also durch den Dreh  ofen in der Richtung     nach    dem     Sauerstoff-          Niederschachtofen.    Auf diesem Wege strö  men ihnen die heissen     Flammengase        entgegen     und erhitzen den     Möller    auf eine geeignete  Temperatur, die     Mnrencht,    um eine     Sinterung     in dem angegebenen Sinne hervorzurufen.  Das Entstehen eines grossen Kuchens kann  durch die Anwesenheit des     Brennstoffes    ver  hindert werden.

   Ein     gewisses    Zusammen  backen ist aber bei dem     feinstückigen    Erz  notwendig, um es in die Form grösserer  Stücke     überzuführen.     



  Die Windzuführung zudem Reduktions  gas aus .dem     Niederschachtofen    erfolgt     vor-          t.eilhafterweis5    erst im Drehofen     selbst.    Dort    kann alsdann das Gas, welches aus dem       Sauerstoff-Niederschachtofen    aufsteigt, mit  langer Flamme brennen. Erfahrungsgemäss  tragen die Flammengase im Drehofen nur  wenig zur Verbrennung der Kohle bei, die  sich mit dem Erz gemischt im     Möller    vor  findet.

   Die Flammengase bestreichen nur     d_-'e     Oberfläche des     äm    Drehofen     nach    abwärts  bewegten     Möl'lers,    sind aber nicht in -der  Lage und auch nicht gezwungen, den gesam  ten     Möller    zu durchstreichen, so wie es     etwa     die Gase im     Niederschachtofen    tun     müssen.     Infolgedessen wird die Kohle, welche dem       14Zöller    beigemischt ist, im wesentlichen bloss  erhitzt, nicht aber verbrannt.

   Die Kohlen  säure und der Sauerstoff verbrennen die  Kohle kaum, dagegen -     können.    .sie eine so  weitgehende Erhitzung der gesamten     Beschik-          kung    bewirken, dass .die     Kohle        vollständig     entgast wird. Diese Erhitzung kann     auch     'bewirken, dass die Kohle und das Erz im  Drehofen bereits miteinander reagieren.

   So  bald Kohle und Erz durch die über sie     hin-          wegstreichendenFlammengase    genügend hoch  erhitzt sind, beginnen sie aufeinander einzu  wirken, und das dabei     entstehen@d'elZeä#ktions-          ga,s,    welches aus Kohlenoxyd und Kohlen  säure besteht, steigt aus der festen     Beschik-          kung    hoch und geht in :die Abgase über. Die  Gasphase kann nun so viel freien     .Sauerstoff     erhalten,     dass    das in die Gasphase aus der  Beschickung     übertretende    Kohlenoxyd prak  tisch vollkommen zu     KoMendioxyd        verbrannt     wird.

   Die Zuführung des     Sauerstoffes    kann  durch den. Wind erfolgen, der am untern  Ende des     Drehofens    eingeführt     -wird    und des  sen Menge     leicht    geregelt werden kann. Dieser  Wind kann entweder aus Luft oder aus einem  sauerstoffreicheren Gas     bestehen.    Es ist aber  im allgemeinen völlig überflüssig, eine An  reicherung an Sauerstoff vorzunehmen, weil  das Gas, welches den Drehofen verlässt, kaum  einen     technischen    Wert besitzt und auch in  seiner     fühlbaren:        Wärme    weitgehend ausge  nutzt wurde.

   Wenn man daher den Gehalt  an Stickstoff durch Erhöhung des     Sauerstoff-          gehaltes        heruntersetzt,    wird im allgemeinen  kein     Vorteil        erreicht,              E'    ist.

   zweckmässig, die vom     Sauerstoff-          Niedcrschaehtofen        ummittelbar    in den Dreh  ofen übertretenden Reduktionsgase derart mit  Luft zu vermischen,     da.ss    eine restlose Ver  brennung der Gase sowie des aus der     Be-          schichung    aufsteigenden     Kohlenoxydes        ge-          ist.    Der Heizwert des Reduktions  gases     wird    alsdann vollkommen     ausgenutzt.     Kann die fühlbare Wärme praktisch     voll-          tä:

  n        dig    auf die Beschickung übertragen wer  den, so sind die Verbrennungsgase, die am       obern    Ende des Ofens austreten, wertlos. Man  kann in diesem Falle mit offenem Drehofen  arbeiten, was gleichzeitig bedeutet, dass auch       derSauerstoff-Niedersthachtofen    offen arbei  tet, weil der Drehofen die Fortsetzung des       Niederscha.chtofens    darstellt.  



  Es kann vorkommen, dass bei     besonders          ;iinstigen    Betriebsverhältnissen im     Sauer-          -#toff-Niederschaclitofen    mehr     Gas    erzeugt       @s        ird,        als    für die beschriebene Erhitzung der  Beschickung bis zum Zusammenbacken     not-          @,-endig    ist. In diesem Falle kann man den       Uberschuss    leicht     a.us    dem     Sauerstoff-Nieder-          schachtofen    abzapfen, bevor das Gas in den  Drehofen eintritt.  



  Bei der     beachriebenen    Ausführungsart des       Verfahrens    kann das Erz im Drehofen nicht       nur    getrocknet,     geglüh-i.,    erhitzt und gegebe  nenfalls geröstet, sondern auch weitgehend       vormduziert    werden. Beim     Eintritt    in den       Sauerstoff-Niederschachtofen    kann es im we  sentlichen in     Eisenschwamm    und Eisenoxyd  (F e0) übergeführt sein,     während    die höheren       Eisenoxyde    praktisch vollständig reduziert  sind.

   Die     feste        Beschickung    aus Feinerz und  Feinkohle kann in Sinter     übergegangen    sein,  der     keinen    festen, zusammenhängenden Ku  chen bildet, sondern bei     Zumischuneiner          -;

  -eniigenden        Menge    Kohle sehr locker ist und       be_m        Abrutschen    aus dem Drehofen in den       Sauerstoff-Niederscha.chtofen        zerbricht.    Die  Verhältnisse liegen bei     denn    vorliegenden Ver  fahren ganz anders als beim normalen Sin  tern, bei     zvelehem    bloss etwa 6 bis 7 % Fein  kohle dem Erz zugegeben wird. Diese Kohle  reicht: gerade hin, um die für die     Sinterung          notwf@ii.d:ge    Wärm < :     und    Temperatur zu lie-    fern. Beim vorliegenden Verfahren ist jedoch  die gesamte Beschickungskohle dem Erz bei  gemischt, z.

   B. rund 500 kg Kohle pro Tonne  erzeugten Eisens. Man rechnet für ein Erz,  das etwa     50%    Eisen enthält., mit einer Zu  gabe von     25%    des     Erzgewichtes.    an Kohle.  Wenn man also ein Erz verwendet, von dem  zwei Tonnen zur     Erzeugung    von einer Tonne       Eisen    benötigt werden, beträgt der     Zusschlag     500 kg Feinkohle. Im Drehofen kann bei .dem  vorliegenden Verfahren eine ;sehr grosse Vor  arbeit geleistet werden, und zwar kann un  gefähr die Hälfte des gesamten Wärmebedar  fes, im Drehofen aufgebracht werden.

   Der       Sauerstoff-Nieders,chachtofen    hat alsdann im  Verhältnis dazu wenig Arbeit zu leisten,  d. h. nur noch rund die Hälfte des gesamten       Wärmbedarfes        aufzubringen.    Beim     Sauer-          stoff-Niedersthaohtofen    handelt es sich aber  um Wärme hoher     Qualität,    um     Kalorien,    die  nicht,     wie    z.

       B.    im Drehofen, zur Erzeugung  einer Temperatur von     etwas    mehr als     1000     C  erforderlich sind, sondern um Kalorien, die  auf     einem    solchen     Temperaturniveau        zurVer-          fügung    stehen, dass sie in     der    Lage sind,  Eisen und     -Schlacken    zu schmelzen.

   Die Ar  beitsteilung, welche     sich    aus dem erfindungs  gemässen Verfahren     ergeben    kann,     ist    daher  sehr sinnvoll, -denn das     Arbeiten    mit     hoch-          haltigem    Sauerstoff     ergibt    eine sehr wert  volle Wärme, und bei dieser Arbeitsweise  wird gerade der wertvollste Teil dort verwen  det, wo er notwendig ist, während die nicht  so wertvolle Wärme zu den vorbereitenden  Arbeiten im Drehofen     verbraucht        wird.    Die  aus dem Drehofen in den     Sauerstoff-Nieder-          sch:

  aohtofen    fallende     Beschickung    russ in die  sem     le-digl--ch    noch fertig reduziert werden,  und dann     erfolgt    das Schmelzen.  



  Insgesamt ist zur Erzeugung einer Tonne       flüss'_gen    Roheisens eine Wärmemenge von  rund 3 X     10s        kcal    erforderlich. Wird der     Be-          s.chi.ckungskohlenstoff    praktisch vollkommen  zu Kohlendioxyd verbrannt, so sind rund  450 kg Kohle zur Erzeugung dieser Wärme  menge notwendig. Dazu kommen noch etwa  50 kg Kohle zur     Aufkohlung    des Roheisens  auf einen     Kohlenstoffgehalt        von    3- bis     4/'#,9',         Von den     450    kg Kohle wird normalerweise  nur ein kleiner Teil im Drehofen direkt ver  brannt, der grössere Teil dient zur Reduktion  des Erzes.

    



  Das neue     Verfahren    ermöglicht es, den  Sauerstoffgehalt .des Primärwindes, also des  Windes, der unten im     Sauerstoff-Nieder-          schachtofen        eingeblasen        wird,    herabzusetzen.  Die     Temperaturverhältnisse    liegen bei der  beschriebenen Arbeitsweise im Sauerstoff  N:ederschachtofen so hoch, dass man in den  meisten Fällen nicht mit 80     bis   <B>9:0%</B> Sauer  stoffgehalt im Wind arbeiten muss. Man kann  unter diese Grenze heruntergehen und da  durch wirtschaftlich     optimale    Arbeitsverhält  nisse schaffen.

   Die bei Herabsetzung des  Sauerstoffgehaltes im     Primärwind    entstehen  den Reduktionsgase sind zwar nicht mehr so  hochwertig, wie bei     sauerstoffmeichem    Wind;  aber sie genügen für die     Verbrennung    im  Drehofen mit     Hilfe    des Sekundärwindes.  Man kann auf diese Weise den     Heizwert    der  im     Drehrohrofen    zu verbrennenden Gase so  regeln, dass eine     Abzapfung    des     Überschuss-          gases    aus dem Schachtofen     überflüssig    wird.  



  Arbeitet man im     Niederschachtofen    mit  Wind von sehr hohem Sauerstoffgehalt, so       kann    man in den     meisten        Fällen    ein hochwer  tiges     überschüssiges        Gas.    aus dem Schacht  ofen abziehen. In diesem Fall kann es aber  vorkommen, dass die Temperatur im Nieder  schachtofen sehr hoch ansteigt. Ein Mittel,  .diese Temperatur     herabzudrücken,    besteht  darin, dass man dem     Primärwind    mit     hohem.     Sauerstoffgehalt Wasser oder Wasserdampf  beimischt.

   Wenn man mit dem Primärwind  Wasser     einführt,        tsteigt    der     Kohlebedarf    ;       gleichzeitig    aber liefert der Ofen ein sehr  hochwertiges Reduktionsgas.  



  Unter den     beschilderten        Arbeitsbedingun-          gen    kann praktisch aller Schwefel der Be  schickung im     Sauerstoff-Niederschachtofen     in     Siliziuimsulfid    übergehen. Das     SiS        steigt     dann im Ofen hoch und tritt in den Dreh  ofen ein.

   Im Drehofen verbrennt das     Si:S    mit  dem eingeführten     Sekundärwind    zu Kiesel  säure und     Schwefeldioxyd.    Der     Schwefel    wird       als(>    als     sphwefelipe        S4ure        mit,    den Flam-         mengasen    durch den Drehofen ins Freie ge  führt und damit entfernt.

   Die     gebildete    Kie  selsäure, die in Flocken anfällt, wird teil  weise mit den Flammengasen weggetragen,  teilweise fällt sie in die feste     Beschickung     und wird damit im     gewissen    Umfange in, den       Sauerstoff-Niederschachtofen    zurückgeführt,  wo     sie    in die .Schlacke übergeht. Um die Ver  brennung .des     SiS    zu fördern, empfiehlt es  sieh     m_tunter,    am Ende des Drehofens noch  mals Wind einzuführen. Dieser     Tertiärwind     sichert die vollständige Umsetzung des     S:S.     



  Bisher ist nur von der Verhüttung von  Essenerzen gesprochen worden. In derselben  Weise, wie dies für Eisenerze allein beschrie  ben wurde,     lässt    sich auch die Verhüttung  von andern     oxydischen    Erzen gleichzeitig mit  .der Reduktion von Eisenerzen durchführen.       Insbesondere    ist nach dem     geschilderten    Ver  fahren die Gewinnung von     Ferrolegierungen,     wie     Ferro-Wolfram    und     Ferro-Molybdäu     möglich.



      Process for smelting iron ores in an oxygen low-pressure furnace. The smelting of iron ore in the oxygen-lower shaft furnace, i. H. In a Nie derschachtofen, which is operated with a wind, which has a higher oxygen content than air, requires, as far as it has been proposed so far. Compared to the blast furnace, more coal. With the low loading height and the small proportion of indirect reduction, the coal consumption is higher than in the blast furnace.

   The reduction with carbon oxide is not as important in the low-shaft oxygen furnace as it is in the blast furnace. Above all, this additional consumption of coal is not a disadvantage if inferior, cheap coal is available in sufficient quantities, and if there is such a large demand for gas at the smelting site that the gas can be used up without further ado.



  However, there are cases in which working with an excess of coal is not practical. Such cases exist when one has to work with very fine Möller components. In nature there are many ores that are extracted in fine-grained form. Such ores cannot be used at all in the blast furnace, or they have to be carefully processed beforehand, including sintering, for example. The method described below enables such ores to be processed in a low-shaft oxygen furnace.

   Fine coal is also chosen for processing, so the fuel is also used in fine-grained form. But if you were to bring the Möller directly into the low-pressure oxygen furnace in fine form, the operation in the furnace would be significantly more difficult. The present invention now relates to a method by which the problem can be eliminated.



  According to the invention, to prevent iron ores in the low-shaft oxygen furnace, the procedure is such that one starts from fine-grained coal and similar Möller- components and subjects the entire load to heating until it cakes before entering the shaft furnace.

   In this way, the fine-lump burner can be converted into partially sintered form, with the individual chunks not almost, but easily fragile, due to the addition of the coal to the burner. If these lumps fall into the low-level oxygen furnace, they can break up and form a grain size that is ideal for the operation of the low-level furnace.

    



  The heating is advantageously carried out by: sending the feed in fine-grained form through a rotary kiln that is heated with gas. It has already been proposed to use such a rotary furnace to preheat the ore and to feed the coal separately from the other Möller constituents to the oxygen never, the shaft furnace, Dae ore will ',

  With this proposal it is heated in the rotary kiln up to about 1000 C, i.e. up to a temperature at which it is suitable for pre-reduction with carbon oxide, but not yet sintered.

   If the ore and coal were fed separately to the low-shaft furnace, sintering of the ore would cause considerable malfunctions and make the furnace impossible to operate. As a result, in the procedure described above, care is taken to ensure that the heating of the ore only rises to around 1000 C.



  In contrast to this, in the case of the present process, in which not only the ore, but the entire charge, including the coal, is heated before entering the shaft furnace, it is advantageous to drive the heating so far that slight sintering takes place . The caked Möller components then easily crumble apart like that when they fall into the shaft oven.



  The entire charge (ore and coal) takes its .der the already described embodiment of the present process. '' Path through the hot flame gases in the rotary kiln. She slides against these flames gassing. The flame gases can now be generated by adding wind to the rising reductive gases from the shaft furnace and burning the gases in the rotary kiln in this way.

   Ore and coal slide through the rotary furnace in the direction of the low-shaft oxygen furnace. In this way, the hot flame gases flow towards them and heat the Möller to a suitable temperature, the Mnrencht, in order to cause sintering in the sense indicated. The formation of a large cake can be prevented by the presence of the fuel.

   A certain amount of baking is necessary with the finely lumped ore in order to convert it into the form of larger pieces.



  The wind supply also reducing gas from the low-shaft furnace takes place advantageously5 in the rotary kiln itself. There the gas that rises from the low-shaft oxygen furnace can then burn with a long flame. Experience has shown that the flame gases in the rotary kiln contribute little to the combustion of the coal, which is mixed with the ore in the Möller.

   The flame gases only brush the surface of the rotary kiln moving downwards, but are not in a position and are not forced to pass through the entire Möller, as the gases in the low-shaft furnace have to do. As a result, the coal that is added to the 14-inch machine is essentially only heated, but not burned.

   The carbonic acid and oxygen hardly burn the coal, but - can. .they cause the entire charge to be heated to such an extent that .the coal is completely degassed. This heating can also cause the coal and ore to react with one another in the rotary kiln.

   As soon as coal and ore are heated sufficiently high by the flame gases sweeping over them, they begin to act on one another, and the resulting @ d'elzection gas, which consists of carbon dioxide and carbonic acid, rises from the solid Loading up and going into: the exhaust gases. The gas phase can now receive so much free oxygen that the carbon oxide which passes over into the gas phase from the charge is practically completely burned to carbon dioxide.

   The supply of oxygen can be through the. Wind, which is introduced at the lower end of the rotary kiln and whose amount can easily be regulated. This wind can either consist of air or a gas that is more oxygen-rich. However, it is generally completely superfluous to make an enrichment in oxygen, because the gas that leaves the rotary kiln has hardly any technical value and its sensible heat has been largely exploited.

   If, therefore, the nitrogen content is reduced by increasing the oxygen content, no advantage is generally achieved, E 'is.

   It is expedient to mix the reducing gases flowing directly from the low-oxygen furnace into the rotary furnace with air in such a way that there is complete combustion of the gases and of the carbon oxide rising from the coating. The calorific value of the reducing gas is then fully utilized. Can the sensible heat practically complete:

  If they are transferred to the feed, the combustion gases that escape at the top of the furnace are worthless. In this case, you can work with an open rotary kiln, which also means that the Niedersthacht oxygen furnace also works openly, because the rotary kiln is the continuation of the low-temperature furnace.



  It can happen that under particularly bad operating conditions in the oxygen deposition furnace, more gas is generated than is necessary for the above-mentioned heating of the charge until it cakes. In this case, the excess can easily be tapped from the low-shaft oxygen furnace before the gas enters the rotary furnace.



  In the embodiment of the method described above, the ore can not only be dried, annealed, heated and, if necessary, roasted in the rotary kiln, but also largely pre-reduced. When entering the low-shaft oxygen furnace, it can essentially be converted into sponge iron and iron oxide (F e0), while the higher iron oxides are practically completely reduced.

   The solid charge of fine ore and fine coal can have passed into sinter, which does not form a solid, coherent cake, but when mixed with uneiner -;

  - the insufficient amount of coal is very loose and breaks if it slips out of the rotary kiln into the oxygen furnace. The situation in the present process is very different from normal sintering, in which case only about 6 to 7% fine coal is added to the ore. This coal is enough: just enough to supply the warmth and temperature required for sintering. In the present process, however, all of the feed coal is mixed with the ore, e.g.

   B. around 500 kg of coal per ton of iron produced. For an ore that contains about 50% iron, an addition of 25% of the ore weight is calculated. of coal. So if you use an ore of which two tons are needed to produce one ton of iron, the addition is 500 kg of fine coal. A very large amount of preparatory work can be carried out in the rotary kiln with the present method, namely approximately half of the total heat requirement can be applied in the rotary kiln.

   The low-shaft oxygen furnace then has little work to do in relation to it; H. only about half of the total heat requirement. With the oxygen Niedersthaohtofen, however, it is a question of high quality heat, calories that are not, as z.

       B. in a rotary kiln, are required to generate a temperature of a little more than 1000 C, but about calories that are available at such a temperature level that they are able to melt iron and slag.

   The division of labor, which can result from the process according to the invention, is therefore very sensible, because working with high-quality oxygen results in very valuable heat, and with this method of working the most valuable part is used where it is is necessary, while the less valuable heat is used for the preparatory work in the rotary kiln. The ones from the rotary kiln into the oxygen depot:

  Aohtofen falling charge soot in this sem le-digl - ch can be reduced completely, and then the melting takes place.



  In total, to produce one ton of liquid pig iron, an amount of heat of around 3 X 10s kcal is required. If the protective carbon is practically completely burned to carbon dioxide, around 450 kg of coal are required to generate this amount of heat. In addition, about 50 kg of coal are added to carbonize the pig iron to a carbon content of 3 to 4 / '#, 9'. Of the 450 kg of coal, usually only a small part is burned directly in the rotary kiln, the larger part is used to reduce the Ore.

    



  The new process makes it possible to reduce the oxygen content of the primary wind, that is, of the wind that is blown in at the bottom of the low-shaft oxygen furnace. The temperature conditions in the described mode of operation in the oxygen shaft furnace are so high that in most cases one does not have to work with 80 to <B> 9: 0% </B> oxygen content in the wind. You can go below this limit and thereby create economically optimal working conditions.

   The reducing gases produced when the oxygen content is reduced in the primary wind are no longer of as high a quality as with oxygen-poor wind; but they are sufficient for combustion in the rotary kiln with the help of the secondary wind. In this way, the calorific value of the gases to be burned in the rotary kiln can be regulated in such a way that it is no longer necessary to draw off the excess gas from the shaft furnace.



  If you work in the low-shaft furnace with wind with a very high oxygen content, in most cases you can get a high-quality excess gas. remove the furnace from the shaft. In this case, however, it can happen that the temperature in the low-shaft furnace rises very high. One means of reducing this temperature is to keep the primary wind high. Oxygen content mixed with water or water vapor.

   If you bring in water with the primary wind, the demand for coal increases; at the same time, however, the furnace delivers a very high quality reducing gas.



  Under the signposted working conditions, practically all of the sulfur in the charge in the low-level oxygen furnace can convert to silicon sulphide. The SiS then rises in the furnace and enters the rotary furnace.

   In the rotary kiln, the Si: S burns with the introduced secondary wind to form silicic acid and sulfur dioxide. The sulfur is carried as (> as sphwefelipe S4ure with the flame gases through the rotary kiln into the open air and thus removed.

   The silica formed, which is obtained in flakes, is partly carried away with the flame gases, partly it falls into the solid charge and is thus returned to a certain extent to the low-level oxygen furnace, where it passes into the .Schag. In order to promote the combustion of the SiS, it is recommended, see m_tunter, to introduce wind again at the end of the rotary kiln. This tertiary wind ensures the complete implementation of the S: S.



  So far only the smelting of food ores has been mentioned. In the same way as has been described for iron ores alone, the smelting of other oxide ores can be carried out simultaneously with the reduction of iron ores. In particular, the production of ferroalloys, such as ferro-tungsten and ferro-molybdenum, is possible according to the described process.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verhüttung von Eisen erzen im Sauerstoff-Niederschachtofen, da durch gekennzeichnet, dass man von fein- stückiger Kohle und ebensolchen 11I' öller- bestandteilen ausgeht und die gesamte Be schickung vor Eintritt in .den Schachtofen einer Erhitzung bis zum Zusammenbacken unterwirft. UNTERANSPRÜCHE: PATENT CLAIM: Process for smelting iron ores in a low-level oxygen furnace, characterized by the fact that one starts with finely lumped coal and similar oil components and subjects the entire load to heating until it bakes together before entering the shaft furnace. SUBCLAIMS: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da ,durch gekennzeichnet, dass man die Erhit zung in einem Drehofen vornimmt, der dem Niederschachtofen unmittelbar angeschlos sen ist. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Erhitzung der Beschickung durch Verbrennung von Redul,-tionsgas aus dem Niederschaahtofen vornimmt. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Möller rund 500 kg Kohle je Tonne erzeugten Eisens bei- Zn mischt. 1. The method according to claim, characterized in that the heating is carried out in a rotary kiln which is directly connected to the low shaft furnace. 2. The method according to claim, characterized in that the heating of the charge is carried out by burning Redul, -tionsgas from the Niederschaahtofen. Process according to patent claim, characterized in that around 500 kg of coal per ton of iron produced are mixed with Zn. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Erhitzung der Beschickung im Drehofen das aus dem Niederschachtofen aufsteigende Reduktionsgas durch Sekundär wind, den man in den Drehofen; einführt, verbrennt. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man in den rückwärtigen Teil des Drehofens Tertiärwind zur Verbrennung des Siliziumsulfids einführt. 6. 4. The method according to claim and dependent claim 1, characterized in that for heating the charge in the rotary kiln, the reducing gas rising from the low-shaft kiln is winded by secondary, which is fed into the rotary kiln; introduces, burns. Method according to claim and dependent claims 1 and 4, characterized in that a tertiary wind is introduced into the rear part of the rotary kiln to burn the silicon sulphide. 6th Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2., dadurch gekennzeichnet, .dass man den Überschuss an Reduktionsaas, welcher zur Erhitzung der Beschickung bis zum Zusammenbacken nicht erforderlich ist, aus dem Niederschachtofen abzapft. 7. Verfahren nach Patentansprüoh, da durch gekennzeichnet, dass man die Tempe ratur im Niederschachtofen durch Zufuhr von Wasser mit dem Primärwind herabsetzt. A method according to claim and dependent claim 2, characterized in that the excess of reduction aas, which is not required to heat the charge until it cakes, is tapped from the low-shaft furnace. 7. The method according to patent claims, characterized in that the tempe temperature in the low-shaft furnace is reduced by supplying water with the primary wind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1107687B (en) * 1955-07-30 1961-05-31 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Process for the production of briquettes from fine-grained iron ore containing Fe O
DE1167368B (en) * 1955-02-14 1964-04-09 Demag Elektrometallurgie Gmbh Operation of a low shaft furnace for refining ores

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