DE1184363B

DE1184363B - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Stahl

Info

Publication number: DE1184363B
Application number: DED33157A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Borut Marincek
Original assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Current assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Priority date: 1960-04-21
Filing date: 1960-04-21
Publication date: 1964-12-31

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Stahl Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stahlherstellung sowie die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung.
Die Stahlerzeugung durch Umschmelzen von Roheisen in Siemens-Martin-Öfen oder im Elektroofen sowie durch Erblasen im Konverter ist bekannt. Diese bekannten Verfahren gehen von Roheisen oder Schrott als Rohstoffbasis aus und bedingen eine größere Zahl von aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgängen und entsprechend umfangreiche anlagenmäßige Voraussetzungen sowie Hilfsmittel für das vorherige Erschmelzen des Roheisens im Hochofen.
Die Erfindung befaßt sich demgegenüber mit einer Verfahrensweise, welche die Erzeugung von Stahl unter Umgehung dieser sonst benötigten Einrichtungen und der bekannten Verfahrensschritte gestattet. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, Verfahren zur unmittelbaren Stahlerzeugung aus Mischungen von Eisenerz und Kohle zu schaffen. Beispielsweise wurde eine derartige Verfahrensweise vorgeschlagen, bei der jeweils eine Beschickung oder Charge einer Mischung aus Eisenerz oder Eisensauerstoffverbindungen mit Reduktionsstoffen und gegebenenfalls Zuschlägen in einem Blasofen oder Konverter reduziert und verblasen wird, wobei erst nach dem Entleeren des Ofens eine neue Beschickung eingefüllt und behandelt wird.
Gegenüber dieser Verfahrensweise liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, eine weitgehende Vorreduzierung des Eisenerzes auf einer Sintervorrichtung durchzuführen und die heißen und weitgehend vorreduzierten Erze in ein konverterähnliches Gefäß zu chargieren, welches einen geschlossenen Boden und eine Vorrichtung zum Aufblasen von Sauerstoff und/oder erhitzter Heißluft auf etwa 1000° C aufweist. Durch die Trennung des Prozesses in Vorreduzierung und Endreduzierung wird eine Beschleunigung des Verfahrens bei gleichzeitiger günstigerer Wärmeverwertung erzielt, weil das Chargieren des vorreduzierten Gutes mit einer Temperatur von etwa 1200° C Wärmeverluste weitgehend vermeidet. Die Beigabe an Reduktionskohlenstoff wird dabei so bemessen, daß im Endreduktionsgefäß durch Einblasen des gasförmigen, sauerstoffhaltigen Mediums und auch reinen Sauerstoffes bei Verbrennung des Kohlenstoffes soviel Wärme erzeugt wird, wie für die Endreduktion zu Stahl erforderlich ist.
Demgemäß besteht das erfindungsgemäße Verfahren in der gleichzeitigen Anwendung mehrerer Maßnahmen, wobei nacheinander das zu verhüttende Gut (Erz- und Kohlenmischung) auf einer der Endbehandlungsanlage vorgeschalteten Sintervorrichtung (Sinterband) weitestgehend vorreduziert und darauf in noch heißem Zustand, z. B. mit etwa 1200° C, in ein konverterähnliches Gefäß eingegeben wird und dann das Aufblasen von Sauerstoff und/ oder erhitzter Heißluft von etwa 1000° C auf das weitgehend vorreduzierte Gut erfolgt, wobei durch Verbrennung des in dem vorreduzierten Gut enthaltenen Kohlenstoffes die für die Endreduktion zu Stahl sowie das Schmelzen des Stahls und der Schlacke erforderliche Wärme erzeugt wird.
Arbeitet man nach diesen erfindungsgemäßen Verfahren mit Aufblasen von Sauerstoff, so beträgt bei reinen Erzen und bei einer zuvor auf einer Sintervorrichtung erfolgten Vorreduktion dieser Erze von mindest bis 80p/o und bei einer Temperatur des vorreduzierten Sinters von 1200° C die benötigte Sauerstoffmenge je Tonne erzeugten Stahls 210 ms, wobei an Verbrennungskohlenstoff 225 kg sowie 60 kg Kohlenstoff als Reduktionskohlenstoff benötigt werden. Die Schlackenmenge beträgt bei eisenreichen Erzen ungefähr 200 kg.
Bei Anwendung von auf 1000° C erhitzter Luft als Blasmedium werden diese Werte naturgemäß etwas ungünstiger ausfallen. Der Verbrauch an erhitztem Luftsauerstoff beträgt dann bei der gleichen Menge zu erzeugenden Stahls 1500 ms. Die Menge des benötigten Verbrennungskohlenstoffes steigt auf 325 kg, und lediglich der Verbrauch an Reduktionskohlenstoff bewegt sich in gleicher Höhe wie bei dem im erstgenannten Beispiel angegebenen Werten, nämlich 60 kg.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Sintereinrichtung, z. B. einem Sinterband, sowie aus einem oder mehreren Bunkern zur Aufnahme des vorreduzierten Gutes sowie einer diesen genannten Einrichtungen zugeordneten Konverteranlage.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt.
Für das Verständnis der Erfindung unwesentliche Teile sind aus Gründen der besseren übersichtlichkeit von der Darstellung ausgenommen.
Mit 1 ist eine Bandsintervorrichtung bezeichnet. Diese Bandsintervorrichtung 1 besteht aus einem langsam umlaufenden, aus wärmefesten Werkstoff bestehenden Band 2, welches zum Teil unter eine Abdeckung 3 geführt wird.
Die Erhitzung des auf dem Sinterband aufgegebenen Gutes, das die für die Verbrennung und Reduktion im Konverter notwendige Kohlenstoffmenge enthält, erfolgt mittels einer Gasbeheizung, wobei Luftsauerstoff von unten durch die Einlässe 4 durch die vorzureduzierende auf dem Band aufgegebene Schicht gesaugt wird.
Nach durchgeführter Vorreduktion wird das nunmehr bis zu bzw. über 80°/o vorreduzierte Material, das den notwendigen Verbrennungs- und Reduktionskohlenstoff enthält, übergeführt, wonach dann durch Einblasen von Sauerstoff oder hocherhitztem Luftsauerstoff mittels einer Blaslanze 6 durch Verbrennen des Kohlenstoffes jene Temperatur erzielt wird, die für die Erreichung einer vollkommenen Endreduktion sowie für das Schmelzen des Stahls und der Schlacke erforderlich ist.
Nach Abgießen der Schlacke und des gewonnenen Stahls aus dem Konverter 5 beginnt der eben geschilderte Vorgang von neuem.
Da das Sinterband kontinuierlich, die Konverteranlage aber diskontinuierlich arbeitet, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß während der Verarbeitung einer Charge im Konverter unter das vom Sinterband anfallenden vorreduzierte Material zu bunkern. Zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise zwischen Sintereinrichtung und der aus ein oder mehreren Konvertern bestehenden Konverteranlage ein Bunker 7 zwischengeschaltet. Dieser Bunker 7 besitzt an der Einfüllöffnung und an seiner Abgabeseite doppelte Verschlußeinrichtungen 8, um den Zutritt von Luft zu dem heißen, vorreduzierten Material zu verhindern.
Fördereinrichtungen, z. B. Schurren oder Bänder, welche zwischen der Sintervorrichtung, den Bunkern und den Konvertern-vorgesehen sind, besorgen den Transport des vorreduzierteen Materials.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Erzeugung von Stahl bei Anwendung einer Vorreduktion des zu verhüttenden Gutes, gekennzeichnet durch die Kombination der neuen Merkmale a), b) und c) in Verbindung mit dem an sich bekannten Merkmal d): a) das zu verhüttende Gut (Erz- und Kohlemischung) wird auf einer der Endbehandlungsaniage vorgeschalteten Sintervorrichtung (Sinterband) weitestgehend vorreduziert und b) in noch heißem Zustand, z. B. mit etwa 1200° C in ein konverterähnliches Gefäß eingegeben, wonach c) das Aufblasen von Sauerstoff und/oder von Heißluft von etwa 1000° C auf das weitgehend vorreduzierte Gut erfolgt, und d) durch Verbrennung des in dem vorreduzierten Gut enthaltenen Kohlenstoffes wird die für eine Endreduktion des Stahls sowie das Schmelzen des Stahls und der Schlacke erforderliche Wärme erzeugt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorreduktionsvorrichtung mit einem oder mehreren Bunkern zur Aufnahme des vorreduzierten Gutes und eine den genannten Einrichtungen nachgeordnete Konverteranlage.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Anordnung kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitender Fördermittel zwischen Sintervorrichtung, Bunkern und dem oder den Konvertern.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördermittel Schurren und/oder Bandförderer vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 862 615, 282 574; deutsche Auslegesehrift Nr. 1027 877; deutsche Patentanmeldung B 8143 VI / 18 a (bekanntgemacht am 23. 7.1953).