DE1175707B - Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung - Google Patents

Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung

Info

Publication number
DE1175707B
DE1175707B DED31402A DED0031402A DE1175707B DE 1175707 B DE1175707 B DE 1175707B DE D31402 A DED31402 A DE D31402A DE D0031402 A DED0031402 A DE D0031402A DE 1175707 B DE1175707 B DE 1175707B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steel
furnace
reduction
coal
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DED31402A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Borut Marincek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Demag Elektrometallurgie GmbH
Original Assignee
Demag Elektrometallurgie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Demag Elektrometallurgie GmbH filed Critical Demag Elektrometallurgie GmbH
Priority to DED31402A priority Critical patent/DE1175707B/de
Publication of DE1175707B publication Critical patent/DE1175707B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/12Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

  • Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung aus mit Reduktionsstoffen, insbesondere Feinkohle und Zuschlagstoffen vermischten feinkörnigen Erzen.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur unmittelbaren Stahlherstellung aus Erzen einen Herdofen in Verbindung mit einem Drehrohrofen zu betreiben, in den zur Vorwärmung und Vorreduktion der Erzbeschickung die Abgase des Tiegelofens eingeleitet werden. Zur Durchführung eines ähnlichen Verfahrens ist auch eine Drehofenanlage vorgeschlagen worden, die aus mehreren unmittelbar miteinander verbundenen, in einer Achse angeordneten Trommeln besteht. Hierbei wird das Erz in den einzelnen Trommelabteilungen nacheinander reduziert, geschmolzen, entschlackt, zu Stahl gefrischt, unter Überhitzung zurückgekohlt und gegebenenfalls legiert. Bei einer ähnlichen Anlage wird dem mit mehreren Kammern versehenen Drehrohrofen zur Vorreduktion ein kleinerer besonderer Drehofen beigegeben, der durch die Abgase des Frischofens beheizt werden kann.
  • Ferner ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem das feinkörnige Erz zusammen mit ebenfalls feinkörniger Kohle, Kalk und gegebenenfalls weiteren Zuschlägen auf einen Förderer aufgegeben und in einem Drehofen zur Vorreduktion eingegeben wird. Der Drehofen kann von den Abgasen des Elektroofens beheizt sein, dem die vorreduzierte Beschickung zur Durchführung der Endreduktion und des Frischprozesses zugeführt wird. Hierbei wird nach einer ersten Vorreduktionsphase eine zusätzliche Menge an Kohlepulver zugegeben, um zu erreichen, daß ein Teil der Kohle verkokt wird und an der weiteren Reduktion im Elektroofen teilnimmt.
  • Bei einem ähnlichen Verfahren wird zur Vorreduktion anstatt des Drehrohrofens ein Sinterband benutzt.
  • Die Erfindung geht aus von einem derartigen Verfahren, bei dem ein Gemisch aus mit Reduktionsstoffen, insbesondere Feinkohle und Zuschlagstoffen vermischten feinkörnigen Erzen in einer Sintervorrichtung einer Vorreduktion unterworfen und von dort heiß mit etwa 800 bis 1000' C einem Stahlofen, vorzugsweise elektrischen Lichtbogenofen, zur Endreduktion zugeführt und im gleichen Stahlofen zu Stahl fertig geschmolzen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, daß aus dem Gemisch unter Zusetzung eines für den gesamten Verhüttungs-und Stahlerzeugungsprozeß ausreichenden überschusses an reduktionsfähigem Kohlenstoff Pellets gebildet werden, die in der Sintervorrichtung, insbesondere einem Sinterband oder einem Drehroh.rofen gebrannt und vorzugsweise bis etwa zwischen 60 und 85 % des gesamten Steuerstoffanteiles vorreduziert werden.
  • Wie sich aus den durchgeführten Versuchen ergeben hat, bietet das neue Verfahren vorzugsweise für eisenreiche und schlackenarme Erze feiner und feinster ganz besonders überraschende technische Vorteile. Infolge des hohen Wärmebedarfs und der beschränkten Durchsatzmengen haben Versuche mit den bekannten Verfahren verhältnismäßig schlechte Wirkungsgrade ergeben, so daß diese sich bis auf Ausnahmefälle im großtechnischen Prozeß nicht durchsetzen konnten, vor allem auch mit Rücksicht auf den erforderlichen großen technischen Aufwand.
  • Demgegenüber arbeitet das neue Verfahren wesentlich wirtschaftlicher, weil durch die Einbindung des für den gesamten Prozeß ausreichenden Überschusses an reaktionsfähigen Kohlenstoff bereits bei der Pelletisierung der Sinter- und Vorreduktionsprozeß relativ rasch durchgeführt werden kann und den Pellets noch genügend reduktionsfähiger Restkohlenstoff für die Endreduktion verbleibt. Es bedarf somit nicht der Zuführung weiteren Kohlenstoffes, wie bei bekannten Verfahren. Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet diesen Nachteil und erfordert einen erheblich geringeren Gesamtwärmeaufwand, weil auf Grund der weitgehenden Vorreduktion der Frischprozeß im Stahlofen sehr rasch stattfinden kann, woraus sich der günstige Wirkungsgrad der Gesamtanlage ergibt.
  • Im elektrischen Lichtbogen oder Siemens-Martin-Ofen erfolgt die Endreduktion der restlichen Eisenoxyde mit der im Material vorhandenen Kohle und die Verflüssigung der gesamten Eisen- und Schlackenmenge. Nach der richtigen Einstellung des Kohlenstoffgehaltes der Eisenschmelze und nach der eventuellen Abschlackung ist die Charge fertig, und der Stahl kann nach der erfolgten Desoxydation vergossen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt deshalb vor allen Dingen für Erze in Betracht, die sehr eisenreich, d. h. schlackenarm sind, weil sonst im Stahlofen zu große Schlackenmengen anfallen, besonders, weil die Schlacke kalkbasisch sein muß. Die Kalkzugabe kann vorteilhafterweise durch die Zumischung der notwendigen Kalksteinmenge zur Ausgangserzmischung erfolgen. Diese Arbeitsweise ist deshalb besonders wirtschaftlich, weil dann der Kalk heiß in den Stahlofen kommt und somit die im Stahlofen benötigte Wärmemenge kleiner wird.
  • Die Erhitzung der Erz-Kohle-Mischung zur Durchführung der Vorreduktion im Drehrohrofen oder auf dem Sinterband geschieht gegebenenfalls durch die Verbrennung z. B. eines Gases oder Öls sowie durch die Wärme, die bei der Verbrennung der beigemischten Kohlenmenge, z. B. im Saugzug, entsteht. Als Stahlofen kommt der Siemens-Martin-Ofen, besonders aber der Elektrolichtbogenofen in Betracht. Beim letzteren kann die vorreduzierte heiße Materialmenge, um vor der Rückoxydation und Abkühlung geschützt zu werden, in besonderen Behältern aufbewahrt werden, von denen dann der Elektroofen direkt, z. B. durch die Bodenentleerung, chargiert werden kann.
  • Das neue Verfahren für die Vorreduktion ermöglicht eine weitgehende Senkung des Stromverbrauchs im Elektrolichtbogenofen, wenn diese auf dem Sinterband und das Heißchargieren bei hoher Temperatur erfolgt. Auch soll mit möglichst wenig Schlacke gearbeitet werden, was bedingt, d.aß die Eisenerze möglichst rein, insbesondere weitgehend kieselsäurefrei sind. Die Schlackenmenge soll 200 kg/t Stahl nicht überschreiten, da sonst bei größeren Schlackenmengen im Elektrolichtbogenofen Produktions- und Leistungsstörungen auftreten können.
  • Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ergeben sich aus dem geringen zur Durchführung erforderlichen technischen Aufwand und aus der Verwendungsmöglichkeit irgendeiner Feinkohle, auch minderwertiger Kohle. Man braucht für die Stahlherstellung nur ein Sinterband sowie einen einzigen Ofen, und zwar entweder einen Elektrolichtbogenofen oder einen Siemens-Martin-Ofen. Da mit feinpulvrigem Erz und Kohle gearbeitet wird, erfolgt die Reduktion im festen Zustand sehr schnell und unter günstigstem Wärmewirkungsgrad.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch anwendbar, wenn etwas ärmere Erze für die Stahlherstellung in Betracht kommen müssen. Hier empfiehlt es sich, nicht nur vorreduzierten Einsatz, sondern eine Mischung aus Schrott und vorreduziertem Material zu verwenden, wodurch die Schlackenmenge entsprechend der verwendeten Schrottmenge vermindert wird. In diesem Falle sinkt auch der Wärmebedarf entsprechend.
  • Das neue Verfahren soll an Hand zweier Beispiele, welche die Verhüttung brasilianischer Erze sowie des Pyritabbrandes beschreiben, näher erörtert werden: Verarbeitung des brasilianischen Erzes Aus feinem Eisenerz, Koksgrieß und Kalksteinpulver werden Erzpellets hergestellt, die dann auf dem Sinterband der Vorreduktion unterworfen werden. Die Menge je Tonne Stahl besteht aus 1650 kg Eisenerz, 275 kg Kalksteinpulver und 405 kg Koksgrieß. Die am Sinterband anfallenden heißen Pellets werden mit 800° C in den Elektrolichtbogenofen chargiert und dort mit Hilfe des elektrischen Stromes erhitzt, fertig reduziert und die Stahlschmelze von der flüssigen Schlacke getrennt. Die Schlackenmenge beträgt hier 275 kg, t Stahl. Der Stromverbrauch liegt, wenn die Vorreduktion auf dem Sinterband bei 60% liegt, bei 1100 kWh/t Stahl (620 kWh für die Endreduktion, 60 kWh für die Gasverluste, 320 kWh für das Erhitzen und Schmelzen des Stahls und 110 kWh für das Erhitzen und Schmelzen der Schlacke. Dabei besteht der Einsatz, der in den Elektrolichtbogenofen kommt, aus 835 kg Eisenoxyd und 432 kg metallischem Eisen, 140 kg Kohlenstoff sowie 275 kg Schlacke, die ein Ca0--Si0,-Verhältnis von 3 aufweist.
  • Wenn auf dem Sinterband eine 800:'oige Vorreduktion erzielt wird, liegt der Stromverbrauch im Elektrolichtbogenofen nur noch bei 900 kWh. Diese Stromverbrauchszahlen werden aufgewendet, wenn man nur mit dem vorreduzierten Material arbeitet. Wird diesem Material 5011/o Schrott zugesetzt, bezogen auf die Stahlmenge, sinkt der Stromverbrauch auf 875 kWh/ 't Stahl bei 60%iger und auf 775 kWh/t Stahl bei 80%iger Vorreduktion.
  • Um diesen für den Elektrolichtbogenofen verhältnismäßig hohen Stromverbrauch gut decken zu können, soll dieser mit einem leistungsstarken Transformator ausgerüstet sein. Verarbeiten des Pyritabbrandes Wenn ein Pyritabbrand mit 62% Eisen, 7,3% Kieselsäure in Betracht kommt, dann wird aus 1,71 t Pyritabbrand, 610 kg Koksgrieß und 820 kg Kalkstein eine Pelletsmischung hergestellt, die Pellets auf dem Sinterband vorreduziert und die heißen, 800° C enthaltenden Pellets in den Elektrolichtbogenofen chargiert und dort fertig reduziert, Stahl erschmolzen und von der Schlacke getrennt. Bei 60%iger Vorreduktion besteht die in den Elektrolichtbogenofen chargierte Mischung aus 406 kg metallischem Eisen, 745 kg Eisenoxydul, 123 kg Kohlenstoff und 712 kg Schlacke. Der Stromverbrauch liegt in diesem Falle bei 1270 kWh/t Stahl (50 kWh für die Deckung der Abgasverluste, 550 kWh für die Endreduktion, 316 kWh für das Erhitzen und Schmelzen des Eisens sowie 295 kWh für das Erhitzen und Schmelzen der Schlacke. Bei 8011/oiger Vorreduktion sinkt der Stromverbrauch auf 906 kWh/t Stahl. Wenn man mit 5011/o Schrott arbeitet, sinkt der Stromverbrauch bei 60%iger Vorreduktion auf 960 und beim 80%igen Vorreduzieren auf 780 kWh/t Stahl.
  • Wie aus den hier angegebenen Beispielen ersichtlich, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Wärme- und somit der Stromverbrauch für die Reduktion sehr stark von dem Umfang der Vorreduktion abhängig. Der Wärmebedarf für das Erhitzen und Schmelzen der Schlacke hängt von der Menge der Schlacke sowie von der Temperatur des vorreduzierten, in den Elektrolichtbogenofen chargierten Materials ab. Der Gesamtstromverbrauch ist weiter vom Wärmewirkungsgrad des Elektrolichtbogenofens abhängig, was bedingt, daß der Ofen mit einem starken Transformator ausgerüstet ist, um das Schmelzen im Ofen möglichst kurz zu gestalten.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung aus mit Reduktionsstoffen, insbesondere Feinkohle und Zuschlagstoffen vermischten feinkörnigen Erzen, wobei dieses Gemisch in einer Sintervorrichtung einer Vorreduktion unterworfen und von dort heiß mit 800 bis 1000° C einem Stahlofen, vorzugsweise elektrischen Lichtbogenofen, zur Endreduktion zugeführt und im gleichen Stahlofen zu Stahl fertig geschmolzen wird, d a -durch gekennzeichnet, daß aus dem Gemisch unter Zusetzung eines für den gesamten Verhüttungs- und Stahlerzeugungsprozeß ausreichenden Überschusses an reduktionsfähigem Kohlenstoff Pellets gebildet werden, die in der Sintervorrichtung, insbesondere einem Sinterband oder einem Drehrohrofen, gebrannt und vorzugsweise bis etwa zwischen 60 und 85'% des gesamten Sauerstoffanteiles vorreduziert werden.
  2. 2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vorreduzierten Material so viel Kalk eingebunden wird bzw. diesem beigegeben wird, daß für die Endreduktion und das Fertigschmelzen, welches im Stahlofen erfolgt, keine Kalkbeigabe erforderlich ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorreduzierte Material in mit Wärmeauskleidungen versehenen Behältern bis zu seiner Verwendung im Stahlofen gelagert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 483149, 580142, 750 403, 750 065, 485 835; »La Metallurgie«, 1959, Heft 6 vom Juni, S. 435; »Iron and Coal, Trades Review«, 1959, Heft vom 12. Juni, S.1371/1372.
DED31402A 1959-08-29 1959-08-29 Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung Pending DE1175707B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED31402A DE1175707B (de) 1959-08-29 1959-08-29 Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED31402A DE1175707B (de) 1959-08-29 1959-08-29 Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1175707B true DE1175707B (de) 1964-08-13

Family

ID=7040897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DED31402A Pending DE1175707B (de) 1959-08-29 1959-08-29 Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1175707B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0134852A1 (de) * 1982-06-02 1985-03-27 New Zealand Steel Limited Verfahren zum Herstellen von flüssigem Eisen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE483149C (de) * 1925-11-28 1929-09-30 Emil Gustaf Torwald Gustafsson Verfahren zur unmittelbaren Herstellung von Eisen und Stahl bzw. Eisenlegierungen
DE485835C (de) * 1926-07-13 1929-11-08 Pierre Joseph Peyrachon Drehrohr- und Schmelzofenanlage zur unmittelbaren Erzeugung von Gusseisen oder Stahl aus Eisenerzen
DE580142C (de) * 1933-07-06 Hoesch Koeln Neuessen Akt Ges Ofenanlage zur unmittelbaren Erzeugung von Stahl aus Erzen
DE750065C (de) * 1940-06-18 1952-08-14 Huetten Ges Lohse Lindhorst Pa Verfahren und Vorrichtung zum unmittelbaren Gewinnen von Roheisen und Stahl aus Erzen in einer Drehofenanlage
DE750403C (de) * 1936-04-05 1952-09-29 Huetten Ges Lohse Lindhorst Pa Verfahren und Drehofenanlage zum unmittelbaren Gewinnen von Roheisen und Stahl aus Erzen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE580142C (de) * 1933-07-06 Hoesch Koeln Neuessen Akt Ges Ofenanlage zur unmittelbaren Erzeugung von Stahl aus Erzen
DE483149C (de) * 1925-11-28 1929-09-30 Emil Gustaf Torwald Gustafsson Verfahren zur unmittelbaren Herstellung von Eisen und Stahl bzw. Eisenlegierungen
DE485835C (de) * 1926-07-13 1929-11-08 Pierre Joseph Peyrachon Drehrohr- und Schmelzofenanlage zur unmittelbaren Erzeugung von Gusseisen oder Stahl aus Eisenerzen
DE750403C (de) * 1936-04-05 1952-09-29 Huetten Ges Lohse Lindhorst Pa Verfahren und Drehofenanlage zum unmittelbaren Gewinnen von Roheisen und Stahl aus Erzen
DE750065C (de) * 1940-06-18 1952-08-14 Huetten Ges Lohse Lindhorst Pa Verfahren und Vorrichtung zum unmittelbaren Gewinnen von Roheisen und Stahl aus Erzen in einer Drehofenanlage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0134852A1 (de) * 1982-06-02 1985-03-27 New Zealand Steel Limited Verfahren zum Herstellen von flüssigem Eisen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2401909C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Stahl
EP0754245B1 (de) Verfahren zur herstellung von roheisen oder stahl und zementklinker aus schlacken
DE2618929C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Rohkupfer aus einem Kupfer-Eisensulfidkonzentrat
DE2253228C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Roheisen
US2805929A (en) Process for obtaining iron from material containing iron oxides
DE3334221A1 (de) Verfahren zur erzeugung von fluessigem, kohlenstoffhaltigem eisen aus eisenschwamm
EP0990053B1 (de) Verfahren und anlage zum herstellen einer eisenschmelze im elektro-lichtbogenofen unter einsatz von agglomerierten eisenhältigen hüttenwerksreststoffen
DE3306910C2 (de) Herstellung von Ferrosilizium
DE1433325A1 (de) Verfahren zur Reduktion von nickelhaltigem,lateritischem Erz
DE1175707B (de) Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung
DE68909259T2 (de) Verfahren zum Einschmelzen von kaltem Eisen.
EP4237587A1 (de) Stahlherstellung aus eisenschmelze
DE1167368B (de) Betrieb einer Niederschachtofenanlage zum Verhuetten von Erzen
DE625038C (de) Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Roheisen oder Stahl und einer als Zement verwendbaren Schlacke
US1435686A (en) Process for the direct manufacture of iron and steel
EP0090438B1 (de) Verfahren zur Direktreduktion von eisenoxidhaltigen Materialien zu Schwammeisen
DE904051C (de) Verfahren zur Erzeugung von Eisen oder Eisenlegierungen oder aehnlichen schwer schmelzbaren Metallen
DE2819465C2 (de)
DE823146C (de) Verwertung von Rotschlamm
DE1458759A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Roheisen oder Stahl
EP0336920B1 (de) Verfahren zum Chargieren von Roheisen, sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE957217C (de) Verfahren zum Schmelzen von Giessereieisen im Kupolofen
DE68911766T2 (de) Verfahren zum Entschwefeln von geschmolzenem Metall in einem plasmabeheizten Kupolofen.
EP4198147A1 (de) Verfahren zum herstellen einer eisenbasierten schmelze in einem elektrischen einschmelzer
RU2010875C1 (ru) Способ формирования шихты для производства металлизованных окатышей