DE1164441B - Verfahren zur Verarbeitung von oxydischen Rohstoffen des Eisens und aehnlicher Metalle im Drehrohrofen auf Luppen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verarbeitung von oxydischen . Rohstoffen des Eisens und ähnlicher Metalle im Drehrohrofen auf Luppen Es ist bekannt, oxydische Rohstoffe des Eisens, die gegebenenfalls auch Oxyde ähnlicher Metalle, z. B. Ni, Co, W, Mo, enthalten, unter Zusatz von festen Reduktionsstoffen im Drehrohrofen auf Luppen zu verarbeiten, wobei am Austragende des Ofens zur Verlängerung der Verweilzeit der Beschickung in der Luppzone üblicherweise ein Staurand vorhanden ist. Die Beschickung des Drehrohrofens, in dem Luft oder Verbrennungsgas im Gegenstrom zur Beschikkung geführt werden, besteht dabei aus den oxydischen Rohstoffen, den festen Reduktionsstoffen sowie gegebenenfalls Zuschlägen, die zur Bildung einer geeigneten viskosen Schlacke erforderlich sind. Dabei werden alle vorgenannten Stoffe mit ihrer natürlichen Feuchtigkeit aufgegeben, so daß der Feuchtigkeitsgehalt der Mischung üblicherweise 10 bis 1501o, zum Teil aber auch über 2011/o, beträgt.
• Bei der Durchführung dieses Prozesses kann man 4 getrennte Zonen im Ofen unterscheiden, nämlich: 1. Eine Trockenzone, in der die anhaftende Feuchtigkeit entfernt wird und das Gut auf 100 bis 200'J C erwärmt wird, 2. eine Vorwärmzone, in der die getrocknete Mischung auf etwa 600J C erwärmt wird, 3. eine Reduktionszone, in der die Reduktion der Metalloxyde durch den zugesetzten Reduktionsstoff unter Bildung von Metallschwamm erfolgt und die Temperatur der Beschickung auf etwa 1100° C ansteigt, 4. eine Luppzone, in der bei 1200 bis 1400° C die Verschweißung des Eisens, gegebenenfalls unter Einschluß der ebenfalls reduzierten sonstigen Metalle, und die. Bildung der viskosen Schlacke erfolgt.
• Für die Durchführung dieser einzelnen Prozesse muß die jeweils benötigte Wärmemenge aus den Ofengasen in die Beschickung übertragen werden, wobei die Übertragung durch die rotierende Ofenwand eine wesentliche Rolle spielt. Naturgemäß richtet sich der Durchsatz des Gesamtprozesses dabei nach dem langsamsten Teilvorgang.
• Betriebsuntersuchungen haben ergeben, daß bei der bisher üblichen Durchführung des Prozesses die ungünstigsten Voraussetzungen für einen hohen Durchsatz in der Trockenzone des Ofens vorliegen. Die Trocknung erfolgt mit den Abgasen der Vorwärmzone, die nur eine Temperatur von etwa 400 bis 600° C aufweisen, so daß die Wärmeübertragung bei der verhältnismäßig geringen Temperaturdifferenz zum Material in dieser Zone schlecht ist. Man muß daher nur für die Trocknung des Gutes mit einer künstlich erhöhten Gasmenge, d. h. mit zusätzlich verbranntem Brennstoff, arbeiten und erreicht trotzdem die Wärmeübertragung nur in einem unverhältnimäßig langen Teil des Ofens.
• Nun ist es bereits bekannt, beim Erschmelzen von Eisen und Eisenlegierungen aus Eisenerzen und Reduktionsstoffen im kippbaren Drehrohrofen die Einsatzstoffe mit den Abgasen des Reduktions- und Schmelzofens vorzuwärmen. Da die Abgase der Schmelzöfen eine hohe Temperatur und einen großen Wärmeinhalt haben, genügt die in ihnen enthaltene Wärme völlig zum Trocknen und Vorwärmen der Einsatzstoffe und gegebenenfalls auch noch zur Vorwärmung der Verbrennungsluft des Reduktions-und Schmelzofens. Bei der Erzeugung von Eisenluppen im Drehrohrofen ist dagegen der Wärmeinhalt der Abgase für das Trocknen der Einsatzstoffe nicht ausreichend, so daß das bisher übliche Trocknen der Einsatzstoffe im Reduktionsofen selbst, wie bereits erwähnt, einen zusätzlichen Brennstoffaufwand im Reduktionsofen und eine große Ofenlänge erfordert.
• Gemäß der Erfindung soll daher bei der Verarbeitung von oxydischen Rohstoffen des Eisens und ähnlicher Metalle, z. B. Nickel, Kobalt, Wolfram, Molyldän, unter Zusatz von festen Reduktionsstoffen im kontinuierlich arbeitenden Drehrohrofen auf Luppen die Beschickung vor der Aufgabe in den Drehrohrofen unter Anwendung einer zusätzlichen Beheizung vorgetrocknet oder auf einige 100° C, z. B. 300 bis 400° C, vorgewärmt werden. Durch die Aufgabe der getrockneten bzw. etwas vorgewärmten Beschickung in den Drshrohrofen wird die in diesem Ofen benötigte Gasmenge auf etwa die Hälfte verringert, so daß der Ofen bei annähernd gleicher Gasgeschwindigkeit den doppelten Durchsatz erreicht. Entsprechend der verringerten Luftzufuhr zum Ofen kann eine Senkung des Brennstoffverbrauchs - auch unter Berücksichtigung des Brennstoffbedarfes der getrennten Vortrocknung - beispielsweise auf etwa 70'"/o der bisher üblichen Menge erzielt werden. Die Verhältnisse ergeben sich im einzelnen aus folgender Aufstellung:

  a) Arbeitsweise

  mit nicht vorgetrockneter Beschickung

  1°/o der benötigten o/o des Wärme-

  Ofenlänge umsattes

  1. Luppzone ...... 21 14,7

  2. Reduktionszone 33 4,9

  3. Vorwärmzone .. 13 16,8

  4. Trockenzone ... 33 26,6

  5. Abgase ........ - 37,0

  b) Bei vorgetrockneter Beschickung

  und doppeltem Erzdurchsatz

  % der benötigten % des Wärme-

  Ofenlänge umsattes

  1. Luppzone ...... 26 19,3

  2. Reduktionszone 68 11,3

  3. Vorwärmzone .. 16 28,4

  4. Trockenzone ... - -

  5. Abgase ........ - -

  Der Vergleich zeigt, daß im Falle a) nicht weniger als 330io des gesamten Ofens für die Trocknung in Anspruch genommen wird und daher die Länge der Reduktionszone nur halb so groß ist wie im Falle b), bei dem die Abgase der Reduktionszone nur zur Vorwärmung der Beschickung auf 600° C dienen, wofür sie völlig ausreichend sind. Die Aufenthaltszeit des Gutes in der Reduktionszone ist daher doppelt so lang wie bei nicht vorgetrockneter Beschickung und ermöglicht die Steigerung des Durchsatzes auf das Doppelte.
• Bei vorgetrockneter Beschickung haben die Abgase der Reduktionszone, die eine Temperatur von etwa 1000 bis 1200° C aufweisen, nur die Vorwärmung der Beschickung auf 600° C vorzunehmen, wofür die Wärmeübertragungsverhältnisse günstig sind und der Wärmeinhalt der Gase ausreicht. Die dafür benötigte Ofenlänge beträgt etwa 15% der Gesamtlänge. Dabei kann es wirtschaftlich zweckmäßig sein, auch diese Länge noch zu verringern, indem mit einer Abgastemperatur über 500° C, vorzugsweise zwischen 600 und 900° C, gearbeitet wird, besonders wenn die Beschickung nicht nur vorgetrocknet, sondern z. B. auf 300 bis 400° C vorgewärmt dem Drehrohrofen aufgegeben wird. Dadurch wird die Vorwärmzone weiter verringert, und die Temperatur der Abgase steigt über 500° C, vorzugsweise auf 600 bis 900° C. Der Wärmeinhalt der Abgase kann dann für die Vorwärmung der Verbrennungsluft oder für die Erzeugung von Dampf verwandt werden. Das letztere kommt vor allen Dingen in Frage, wenn als Reduktionsstoff kohlenwasserstoffhaltiger Brennstoff, z. B. Steinkohle, verwendet wird, wobei die flüchtigen Bestandteile in die Abgase gelangen und ihr Wärmeinhalt nach erfolgter Nachverbrennung ausgenutzt werden kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verarbeitung von oxydischen Rohstoffen des Eisens und ähnlicher Metalle, z. B. Ni, Co, W, Mo, unter Zusatz von festen Reduktionsstoffen im kontinuierlich arbeitenden Drehrohrofen auf Luppen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die aus oxydischen Rohstoffen, z. B. Erzen, Reduktionsstoffen und etwaigen Zuschlägen bestehende Beschickung, vor Aufgabe in den Drehrohrofen unter Verwendung einer zusätzlichen Beheizung vorgetrocknet oder auf einige l00° C, z. B. auf 300 bis 400'='C, vorgewärmt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgastemperatur des Ofens auf über 500° C, vorzugsweise 600 bis 900° C, gehalten wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. daß die in den Abgasen vorhandene Wärme zur Vorwärmung der Verbrennungsluft des Drehrohrofens verwandt wird.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Abgasen vorhandene Wärme zur Dampferzeugung verwandt wird. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 904 051, 763 206; österreichische Patentschrift Nr. 63 964.