DD202185A5 - METHOD FOR PRODUCING A METAL MELT COMPRISING MACHINE AND IRON MAINLY - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hauptsaechlich aus Mangan und Eisen bestehenden Metallschmelze. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Verfahrens, mit dem die Nachteile der bekannten Verfahren, die entweder sehr energieaufwendig sind, Umweltbelastungen verursachen oder bei denen die Beschickung mit Rohmaterial schwierig ist, zu beseitigen. Erfindungsgemaess wird ein das Manganoxid enthaltendes pulverfoermiges Material direkt in eine Schmelz-Reduktionszone zusammen mit Kohle und/oder Kohlenwasserstoffen in Pulverform eingeblasen. Die Schmelz-Reduktionszone wird staendig durch Zufuhr von Waermeenergie in einem Ofen erzeugt, welcher mit festem Reduktionsmittel gefuellt ist. Die der Reduktionszone zugefuehrte Waermeenergie wird von einem Plasma-Generator erzeugt.The invention relates to a method for producing a molten metal consisting mainly of manganese and iron. The object of the invention is to provide a new process which eliminates the disadvantages of the known processes, which are either very energy-intensive, cause environmental pollution or are difficult to feed raw material. According to the invention, a pulverulent material containing the manganese oxide is blown directly into a melt-reduction zone together with coal and / or hydrocarbons in powder form. The melt-reduction zone is constantly produced by supplying heat energy in a furnace filled with solid reducing agent. The heat energy supplied to the reduction zone is generated by a plasma generator.
Description
2 35 4 93 4 -ι- % Z2 1β 2 35 4 93 4 -ι-% Z 2 1β
Verfahren zur Herstellung einer Metallschmelze Anwendungsgebiet der ErfindungProcess for producing a molten metal Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hauptsächlich aus Mangan und Eisen bestehenden Metallschmelze, wobei die Metallschmelze möglicherweise Silizium enthalten kann.The invention relates to a method for producing a molten metal consisting mainly of manganese and iron, wherein the molten metal may possibly contain silicon.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristic of the known technical solutions
Bei gewissen bekannten Verfahren zur Herstellung von beispielsweise Ferromangan in Thysland-Mohle-Öfen ist die Zufuhr von Rohmaterial schwierig, da sowohl der Manganträger wie das Reduktionsmittel stückig sein müssene Die bei diesen bekannten Verfahren verwendeten Ofenkonstruktionen sind außerdem nur mit Schwierigkeiten gasdicht zu machen, was große Probleme in tezug auf eine rationelle Verwendung des Energiegehaltes des Abgases ergibt. Außerdem ergeben sich bei den bisher bekannten Verfahren Schwierigkeiten, wenn sie an die bestehenden Bestimmungen zum Schütze der Umwelt angepaßt werden sollen.In certain known processes for the production of, for example, ferro-manganese in Thysland-Mohle-furnaces, the feed of raw material is difficult because both the manganese carrier as the reducing agent must be in lumps e The furnace designs used in these known methods are also only to make a gas-tight with difficulties, big problems in tezug results on a rational use of the energy content of the exhaust gas. In addition, arise in the previously known methods difficulties if they are to be adapted to the existing provisions to protect the environment.
(R) Bei einem anderen bekannten Verfahren, dem PLASMASMELTV '-Verfahren, welohes zur Herstellung von Metallen aus oxidischem Material angewendet wird, erfolgt die Reduktion in zwei Stufen, und zwar durch eine Vorreduktion in fester Phase und eine Endreduktion in Verbindung mit dem Schmelzvorgang,(R) In another known method, the PLASMASMELT V 'method used for the production of metals from oxidic material, the reduction is carried out in two stages, by a pre-reduction in solid phase and an end reduction in connection with the melting process .
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das bekannte Verfahren, wenn es bei einem Manganoxid enthaltenden Material angewendet wird, aufgrund der erforderlichen Vorreduktions« Stufe keine merkbare Energieeineparung ergibt, während sichHowever, it has been found that the known method, when applied to a material containing manganese oxide, does not give appreciable energy savings due to the required prereduction stage
L Q 3 U -2~ 60 157 18 L Q 3 U - 2 ~ 60 157 18
H 3 O H 28.4.82H 3 O H 28.4.82
aufgrund der Neigung der Manganoxide, bei den für die Vorreduktion geeigneten Temperaturen zu schmieren, Probleme ergeben« Außerdem haben viele Stoffe, welche Manganoxide enthalten, eine Körnung, welche zu klein ist, um eine Verarbeitung der Stoffe in den bestehenden Vorreduktionsstufen zu ermöglichen.In addition, many materials containing manganese oxides have a grain size that is too small to allow processing of the materials in the existing prereduction stages.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuartigen Verfahrens zur Herstellung einer hauptsächlich aus Mangan und Eisen bestehenden Metallschmelze, mit dem die Nachteile und Schwierigkelten der bekannten Verfahren vermieden werden können·The aim of the invention is to provide a novel process for producing a molten metal consisting mainly of manganese and iron, with which the disadvantages and difficulties of the known processes can be avoided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Technologie für die Herstellung einer hauptsächlich aus Mangan und Eisen bestehenden Metallschmelze zur Verfugung zu stellen.The invention has for its object to provide a new technology for the production of a mainly consisting of manganese and iron molten metal.
Überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß sich die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten durch ein erfindungsgemäßes Verfahren vermeiden lassen, welches im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß ein das Manganoxid enthaltendes pulverförmiges Material zusammen mit Kohle und/oder Kohlenwasserstoffen in Pulverform in eine Schmelzreduktionszone in einen mit festem Reduktionsmittel gefüllten Schachtofen eingeblasen wird, in welohem die Zone durch Zufuhr von Wärmeenergie ständig erzeugt bzw. aufrechterhalten wird. Das geschieht vorzugsweise mit Hilfe eines Plasmagenerators. Als Trägergas kann ein inertes Gas, wie Stiok-Surprisingly, it has been found that the aforementioned disadvantages and difficulties can be avoided by a method according to the invention, which is characterized essentially in that a manganese oxide-containing powdery material together with coal and / or hydrocarbons in powder form in a smelting reduction zone in a solid reducing agent filled shaft furnace is blown, in which the zone is constantly generated or maintained by supplying heat energy. This is preferably done with the aid of a plasma generator. As the carrier gas, an inert gas, such as Stiok-
- 3 - 60 157 18- 3 - 60 157 18
28.4*8228.4 * 82
stoff, oder rezirkuliertes Prozeßgas eingesetzt werden·material or recirculated process gas are used ·
Das hergestellte Metall kann Silizium enthalten. Bei einer besonders vorteilhaften Durchführung der Erfindung zur Herstellung von Mangan enthaltenden Metallschmelzen mit einem Siliziumgehalt von Über 5 % wird dem die Manganoxide enthaltenden pulverförmigen Material ein Siliziumdioxid«.reiches pulverförmiges Material zugesetzt»The produced metal may contain silicon. In a particularly advantageous implementation of the invention for the production of manganese-containing metal melts having a silicon content of more than 5 % , the manganese oxide-containing powdery material is added to a silica "rich powdery material".
Für die ständige Zufuhr von Wärmeenergie zur Reduktionszone kann vorteilhafterweise ein Plasmagenerator verwendet werden·For the continuous supply of heat energy to the reduction zone, a plasma generator can advantageously be used.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Beispiele im einzelnen erläutert.The invention is explained below with reference to two examples in detail.
Herstellung,von FerromanganProduction of ferromanganese
Bei diesem Versuch wurde als Rohmaterial eine pulverförmige Mischung verwendet,, welche aus Manganerz und Schlackenbildnern bestand und etwa 48 % Mangan und 7 % Eisen enthielt· Dieses Rohmaterial wurde direkt in eine Reaktionszone einge blas@n? welche im unteren Teil eines Koks-gefüllten Schacht ofens vor einem Plasmagenerator ausgebildet war, welcher dieser Reaktionssone Wärmeenergie zuführte.In this experiment, the raw material used was a powdery mixture consisting of manganese ore and slag formers containing about 48 % manganese and 7 % iron. · This raw material was blown directly into a reaction zone . which was formed in the lower part of a coke-filled shaft furnace in front of a plasma generator, which supplied thermal energy of this reaction zone.
Ein annähernd 400 kg Pulverkohle/to PeMn enthaltendes Reduk tionsmittel wurde zusammen mit dem vorgenannten Rohmaterial in den Schachtofen eingeblasen8 wobei diese Menge an Reduk-An approximately 400 kg pulverized coal / to PeMn containing reducing agent was injected together with the aforementioned raw material in the shaft furnace 8 with this amount of Reduk-
C / Q Ο / - 4 - 60 157 18C / Q Ο / - 4 - 60 157 18
0 A 3 O 4 28.4.820 A 3 O 4 28.4.82
tionsmittel gut 2/3 des Gesamtbedarfes an Reduktionsmitteln entsprach. Der Rest des benötigten Reduktionsmittels bestand aus der Kokssäule im Schachtofen.a good 2/3 of the total demand for reducing agents. The remainder of the required reductant consisted of the coke column in the shaft furnace.
Aus dem Schachtofen konnte ein Metall abgestochen werden, welches 79»1 % Mn und 6,0 % Q enthielt, was einer Mn-Ausbeute von etwa 87 % entsprach. Die Schlacke hatte eine Basizität von 1,3 - 1,6 und enthielt 12 - 14 % Mn. Es ergab sich eine Schlackenmenge von gerade 50 kg/to Metall.From the shaft furnace, a metal could be tapped, which contained 79 »1 % Mn and 6.0 % Q , which corresponded to a Mn yield of about 87 % . The slag had a basicity of 1.3-1.6 and contained 12-14 % Mn. The result was a slag amount of just 50 kg / ton of metal.
Das Verfahren lieferte außerdem einige 1000 nr Gas/to Metall (bei Normaltemperatur und -druck) in einer Zusammensetzung von etwa 25 % H2 und 75 % 00.The process also provided several 1000 nr of gas / ton of metal (at normal temperature and pressure) in a composition of about 25 % H 2 and 75 % O 2 .
Der Energieverbrauch betrug 3000 kWh/to, die Temperatur des Abgases betrug etwa 1200 0C,und das abgestochene Metall und die abfließende Schlacke hatten eine Temperatur von etwa 1430 0C.The energy consumption was 3000 kWh / to, the temperature of the exhaust gas was about 1200 0 C, and the tapped metal and the effluent slag had a temperature of about 1430 0 C.
Aus vorstehendem Beispiel ergibt sich, daß Ferromangan durch das erfindungsgemäße Verfahren ohne Schwierigkeiten herstellbar ist.From the above example shows that ferromanganese can be produced by the inventive method without difficulty.
Herstellung von FerrosziliziummanganProduction of ferrosilicon manganese
Bei diesem Versuch bestand das pulverförmige Rohmaterial aus einer Mischung von Manganerz, Quarz und Kalziumoxid und enthielt etwa 35 % Mn und 38 % In this experiment, the powdery raw material consisted of a mixture of manganese ore, quartz and calcium oxide and contained about 35 % Mn and 38 %.
-5 - 601571β - 5 - 601571β
28,4,8228,4,82
Das Rohmaterial wurde ohne Vorreduktion direkt in die Reaktionsaone auf .die gleiche Weise wie im Beispiel 1 zusammen mit pulverisierter Kohle eing-eblasen»The raw material was injected directly into the reaction aeones without prereduction, in the same manner as in Example 1 with pulverized coal.
Die pulverisierte Kohle war das HauptreduktionBmittele Eine geringere Teilreduktion und Karburierung des Metalle wurde durch den Koks im Stapel im Schachtofen erhalten«, Bei dem Versuch wurden etwa 550 kg Kohle/to Metall zugeführt, was mehr als 80 % des Gesamtbedarfs entsprach»The main reduction was the pulverized coal. Reduced fractional reduction and carburization of the metal was achieved by the coke in the stack in the shaft furnace. "In the experiment, about 550 kg of coal / ton of metal was supplied, which was more than 80 % of the total requirement."
Das aus dem Schachtofen abgelassene Metall enthielt 65 % Mn, 18 % Si und 1?5 % 0« Die Manganausbeute betrug daher etwa 85 %« The metal discharged from the shaft furnace contained 65 % Mn, 18 % Si and 1 ? 5 % 0 «The manganese yield was therefore about 85 %«
An Schlackenmenge ergaben sich 560 kg/to Metall mit einem MnO-Gehalt von etwa 18 %9 The amount of slag was 560 kg / ton of metal with an MnO content of about 18 % 9
Gleichzeitig erzielt man 1300 nr Gas/to Metall (bei Normaltemperatur und «druck) in einer Zusammensetzung von etwa 30 % H2 und 70 % CX)8 At the same time, 1300 nr of gas / ton of metal (at normal temperature and pressure) are obtained in a composition of about 30 % H 2 and 70 % CX) 8
Der Energieverbrauch betrug 4500 kWh. Die Temperatur des erzeugten Gases betrug etwa 1300 0G* Das abgelassene Metall und dia Schlacke hatten eine Temperatur von etwa 1550 0G,The energy consumption was 4500 kWh. The temperature of the gas produced was about 1300 0 G * The discharged metal and dia slag had a temperature of about 1550 0 G,
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |