DE1199794B - Verfahren und Vorrichtung zum unmittelbaren Reduzieren von Eisenerz zwecks Gewinnung fluessigen Eisens - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum unmittelbaren Reduzieren von Eisenerz zwecks Gewinnung fluessigen Eisens

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    • C21B13/08Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum unmittelbaren Reduzieren von Eisenerz zwecks Gewinnung flüssigen Eisens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum unmittelbaren Reduzieren flüssigen Eisens durch Einwirken von Kohlenstoff auf das vorzugsweise mit schlackenbildenden Zuschlagstoffen gemischte erhitzte Eisenerz; sie bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Das unmittelbare Reduzieren von Eisenerzen, das ein direktes Gewinnen von Eisen oder Stahlblöcken gestatten soll, ist bereits vielfach unter Verwendung von Natur- oder Erdgas oder flüssigen Brennstoffen versucht worden. Im industriellen Maßstab hat man jedoch auf diese Weise bisher nur Zwischenprodukte, wie Eisenschwamm, Luppen usw., erhalten, die anschließend im elektrischen Ofen umgeschmolzen werden. Soweit dabei Natur- oder Erdgas verwendet wurde, hat man es meist zunächst auf chemischem Wege in Wasserstoff und Kohlenoxyd umgewandelt.
  • Der Verwendung von nicht umgewandeltem Natur-bzw. Erdgas oder flüssigen Brennstoffen, wie Heizöl, als Brennmaterial für die unmittelbare Erzeugung derjenigen Wärinemengen, die zum Erhitzen oder zum Schmelzen des Erzes benötigt werden, standen offenbar Bedenken entgegen. Diese Bedenken sind wohl dadurch begründet, daß man das Vorhandensein von Kohlendioxyd oder Wasserdampf gefürchtet hat, die bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, z. B. von Methan, entstehen, weil diese Gase und Dämpfe die Reduktion ungünstig beeinflussen. Die Erzeugung von Zwischenprodukten, wie Eisenschwamm oder Luppen, und deren nachträgliche Weiterverarbeitung in einem elektrischen Ofen wird selbst bei geringen Brennstoffkosten unwirtschaftlich, da man die relativ hochwertigen Brennstoffe für die Erzeugung des elektrischen Stromes benutzen muß, der zum Schmelzen der metallurgischen Zwischenprodukte dient.
  • Es ist jedoch auch nicht mehr neu, einen beliebigen Brennstoff, wie Erdgas oder öl, zum Heizen eines Reduktionsofens zu verwenden. Bei einem solchen bekannten Verfahren wird das Erz durch Verbrennen des Erdgases oder öls - unter Verwendung von Luft oder Sauerstoff als die Verbrennung fördernde Mittel - erhitzt und geschmolzen, das geschmolzene Erz wird anschließend durch direktes Einführen von kohlenstoffhaltigem Material in die geschmolzene Masse reduziert. Es sind also die Heizphase und die Reduktionsphase durch eine dazwischenliegende Schmelzphase getrennt.
  • Bei diesem bekannten Verfahren bereitet die Einführung des kohlenstoffhaltigen Materials in die geschmolzene Erzmasse technische Schwierigkeiten; man muß auf jeden Fall eine Abkühlung der Schmelze vermeiden, um die Lösungsgeschwindigkeit des Kohlenstoffes im Eisen nicht zu verlangsamen; dies bedingt meist eine Erwärmung des kohlenstoffhaltigen Materials vor seinem Einführen unter Druck in die Schmelze.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, Eisenerz zwecks Gewinnung flüssigen Eisens lediglich durch geeignete Verwendung natürlicher Kohlenwasserstoffe des Heizmaterials unmittelbar zu reduzieren und zu schmelzen, um so den Verhüttungsprozeß zu vereinfachen; ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit eines solchen Verfahrens.
  • Dabei ist zu beachten, daß man bei der rechnerischen Ermittlung der für ein fast vollständiges Reduzieren der Erze notwendigen Mengen der bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, z. B. von Erdgas, entstehenden Gase Wasserstoff und Kohlenoxyd zu außerordentlich hohen Zahlenwerten kommt, hieraus dürfte sich erklären lassen, warum derartige unmittelbare Verhüttungsverfahren noch keinen Eingang in die Praxis gefunden haben. Aus diesen überlegungen werden auch die Versuche verständlich, die angestellt wurden, um mit verhältnismäßig hohen Drücken zu arbeiten und eine Verkleinerung der sonst notwendigen, räumlich großen Vorrichtungen zu gestatten.
  • Die folgende überschlägliche Berechnung soll dies anschaulich machen: Um 1 t Eisen aus einem Eisenerz zu gewinnen, werden 600 m3 Wasserstoff benötigt, die genügen, um den mit dem Eisen verbundenen Sauerstoff in Wasser umzuwandeln. Das Reduzieren des Erzes erfolgt sehr langsam, da bei einer Temperatur von etwa 6001 C, die üblicherweise angewendet wird, der Wasserstoff 5,% Wasser enthält. Man muß also das reduzierende Gas abziehen, es abkühlen, trocknen, durch Zugabe neuen Gases wieder auffüllen, die gesamte Menge erneut auf 7501 C aufheizen und wieder in den Prozeß einführen. Dies ist ungefähr zwanzigmal nacheinander durchzuführen, um die erwünschte Wirkung zu erzielen. Während die verbrauchte Menge des Wasserstoffs von 600 m3 einem tatsächlichen Verbrauch von 1,5 . 106 Kalorien entspricht, erfordert die zusätzliche Behandlung und Wiedereinführung des Gases einen Aufwand von 3 - 106 Kalorien, selbst wenn man die Verluste unberücksichtigt läßt. Weiterhin haben die 600 - 20 = 12 000 m3 Wasserstoff bei der Wiedereinführungstemperatur von 750' C ein Volumen von 42 000 m3; es ist also erforderlich, räumlich sehr große Einrichtungen vorzusehen. Die Berücksichtigung der sich auf diese Weise einer Reduzierung durch Gase entgegenstellenden Hindernisse haben dazu geführt, die Lösung des Problems auf einem anderen Wege zu suchen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, das die Gewinnung von Eisen, Stahl oder Gußeisen in geschmolzenem Zustand durch unmittelbares Reduzieren von Eisenerz durch Verwendung gasförmiger oder flüssiger Kohlenwasserstoffe, wie Erdgas oder Heizöl, gestattet, beruht im wesentlichen darauf, daß man - im Gegensatz zu dem oben zuletzt erwähnten bekannten Verfahren - das noch im festen Zustand befindliche Eisenerz in Abwesenheit eines die Verbrennung fördernden Stoffes reduziert und erst das reduzierte Eisenerz anschließend schmilzt.
  • Demgemäß ist das eründungsgemäße Verfahren zum unmittelbaren Reduzieren von Eisenerz zwecks Gewinnung flüssigen Eisens durch Einwirken von Kohlenstoff auf das vorzugsweise mit schlackenbildenden Zuschlagstoffen gemischte erhitzte Eisenerz im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß man den Kohlenstoff auf das noch im festen Zustand befindliche Eisenerz in Abwesenheit eines die Verbrennung fördernden Stoffes einwirken läßt und die Reduktion des Eisenerzes bei dessen Schmelzen beendet.
  • Das Erhitzen des Erzes auf die Reduktionstemperatur kann auf unterschiedliche Weise und mit verschiedenen Mitteln durchgeführt werden; eines dieser Mittel besteht darin, zu diesem Zweck einen oder mehrere Brenner für natürliches Erdgas oder Öl zu verwenden. Der die Verbrennung fördernde Stoff kann reiner Sauerstoff sein, wenn man die Notwendigkeit zum Einschalten eines Wärmetauschers in den Abgasstrom vermeiden möchte.
  • Man kann auch durch die Abgase erhitzte Luft verwenden, wie dies an sich bekannt ist, indem man einen Winderhitzer oder einen Regenerator bekannter Bauart (aus feuerfesten Steinen zusammengebaut) benutzt.
  • Schließlich kann man als verbrennungsfördemdes Gas ein Gemisch aus Luft und Sauerstoff benutzen; für den Fall der Verwendung eines Schacht-Schmelzofens, wie dies weiter unten beschrieben wird, kann man von einer Vorerhitzung des die Verbrennung fördernden Mediums absehen, denn das Beschikkungsmaterial des Ofens, das in einer der Strömungsrichtung der Gase entgegengesetzten Richtung wandert, macht es möglich, die potentielle Wärmeenergie dieser Gase sehr weitgehend für das Vorheizen des Materials auszunutzen, und zwar sowohl die Wärme, die bei den chemischen Reaktionen entsteht, als auch die »fühlbare« Wärme der Gase.
  • Wenn man einen Gasbrenner benutzt, müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um einerseits ein Zurückschlagen der Flamme zu verhindern, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Gase nur klein ist, anderseits um das Ausblasen zu unterdrücken, wenn die Strömungsgeschwindigkeit zu stark werden sollte. Die Gasgeschwindigkeit muß also an der Mündung des Brenners überwacht werden und man muß insbesondere den Geschwindigkeitsgradienten im näheren Bereich der öffnungen überwachen, um stets in dem Sicherheitsbereich zu bleiben, der zwischen den beiden obenerwähnten Störungsmöglichkeiten liegt.
  • Das Reduzieren des Erzes soll in einer Zone erfolgen, in die kein die Verbrennung förderndes Medium gelangt. Eine derartige Zone kann durch Anwendung unterschiedlicher Mittel oder Maßnahmen geschaffen werden, welche den Zweck verfolgen, in der Reduktionszone Teilchen aus festem Kohlenstoff zu erzeugen und/oder als Reduktionsmittel auf das heiße Erz einwirken zu lassen.
  • Die Anwendung der gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffe bietet ein großes Interesse für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, denn bei der Berührung mit dem heißen Erz und bei Abwesenheit eines die Verbrennung fördernden Mediums (Sauerstoff oder Luft) tritt eine thermische Zersetzung der Kohlenwasserstoffe ein, wobei sich innerhalb der Erzmenge Ruß abscheidet; der Wasserstoff seinerseits wird frei und strömt insbesondere in die Richtung derjenigen Zone, in der die Beheizung erfolgt und in der der Wasserstoff verbrennt. Man kann auf diese Weise Natur- oder Erdgas, aber auch Heizöl innerhalb der festen Masse des heißen Erzes in dieses einblasen oder vorzugsweise auf die Oberfläche des gebrochenen Erzes aufblasen, während das noch feste Erz in einem Drehofen durchgemischt wird und in einem Schüttwinkel abgleitet.
  • Wenn man nicht über ausreichende Mengen von Naturgas oder Heizöl verfügt, um die Reduktion durch den bei der thermischen Spaltung frei werdenden Kohlenstoff durchzuführen, kann man Koks oder irgendein anderes kohlenstoffhaltiges Material verwenden, das entweder den Zuschlagstoffen oder in Form von Pulver dem Erz zugemischt, beispielsweise an Stelle der Kohlenwasserstoffe in das Erz eingeblasen wird. Wenn man beispielsweise Koks in die aufgegebene Masse einmischt, ist es zweckmäßig, die Körnung des Kokses nicht zu klein zu wählen, damit die Kokskörnchen nicht zu schnell während des Reduktionsvorganges verschwinden.
  • Man kann beispielsweise einen Koks mit einer Körnung von 5 bis 40 mm (mittlerer Durchmesser) benutzen.
  • Falls man ein Carbonaterz zur Verfügung hat, erweist es sich als zweckmäßig, das Einblasen von Kohlenwasserstoff (gasförmig oder flüssig) während der Decarbonation durchzuführen, um dabei die Umwandlung auszunutzen, die sich bei der Verwendung von Methan wie folgt darstellen läßt:
    CH4 + CO# ---> 2 CO + 2 Hp
    Aus den gleichen Gründen ist es angezeigt, eher Kalkstein als gebrannten Kalk als Zuschlag zum Erz zu benutzen, wenn das Gangmaterial des Erzes oder die Bedingungen der Reduktion einen derartigen Zusatz rechtfertigen, was noch weiter unten erläutert wird.
  • Die Reduktion gemäß der Erfindung erfolgt stetig in einem Temperaturbereich von 400 bis 1700' C, d. h. bis zum Augenblick, in dem der Guß durchgeführt wird.
  • Die Erfindung soll nun an Beispielen ihrer praktischen Anwendung erläutert werden, wobei die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten öfen beschrieben werden und das Verfahren selbst an Hand der Zeichnungen ausführlicher geschildert wird. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Drehofen in einer senkrechten, durch die Achse des Ofens gelegten Ebene, F i g. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie 11-II der Fig. 1, F i g. 3 ein Diagramm eines Arbeitsvorganges, wie er in einem Drehofen durchgeführt werden kann, der der Darstellung in den F i g. 1 und 2 entspricht, F i g. 4 einen senkrechten Schnitt durch einen vertikalen Verhüttungs- und Schmelzofen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Drehofen hat einen etwa zylindrischen Drehofenkörper 1, der über Laufringe 2 von Rollen 3 getragen wird und auf diesen Rollen um seine Achse gedreht werden kann. Die zu reduzierende Erzmasse 4 wird in den zweckmäßigerweise zuvor aufgeheizten Ofen hineingebracht und bildet bei der Drehung des Ofens eine geneigte Schüttung (vgl. F i g. 2), in der das Erz beim Herunterrollen längs der Schüttwinkelfläche 5 durchgemischt wird.
  • Der Ofen kann entweder gleichmäßig gedreht werden, er kann aber auch jeweils gegensinnig bewegt werden mit aufeinanderfolgenden Schwenkungen in dem einen und dem anderen Drehsinn.
  • Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Ofen einen Heizbrenner 6, der zweckmäßigerweise ohne überschuß an Sauerstoff betrieben wird und dessen Flamme 7 gegen die obere Ofenwand -gerichtet ist, die auf diese Weise erhitzt wird und ihre Wärme oder Hitze auf den Einsatz überträgt, während sich der Ofen dreht.
  • Ein Rohr 8 dient dazu, um ein die Reduktion bewirkendes Medium, insbesondere gasförinige oder flüssige Kohlenwasserstoffe, unmittelbar auf die Oberfläche 5 der heißen Erzmasse aufzublasen.
  • Der Ofen weist schließlich noch eine verschließbare Beschickungsöffnung 9 und eine Ausgießschnauze 10 auf.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß man das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch durchführen kann, ohne die Einblasrohrleitung 8 für Kohlenwasserstoffe zu benutzen.
  • So kann man beispielsweise eine Charge verwenden, die aus 750 kg eines gerösteten Carbonat-Eisenerzes, 225 kg Kalk und 145 kg stark aschehaltigem Koks besteht, wobei der letztere beispielsweise 30 1/o Aschebestandteile enthalten kann.
  • Die Körnungsverhältnisse des Erzes werden so gewählt, daß der mittlere Kömungsdurchmesser zwischen 15 und 25 mm liegt, der des Kalkes gleichfalls zwischen 15 und 25 mm und der des Kokses zwischen 5 und 15 mm. Die Charge wird in den bereits vorher aufgeheizten Ofen eingebracht. Das Anheizen und weitere Erhitzen der Charge kann in der Weise erfolgen, wie dies in dem Diagramm gemäß F i g. 3 angegeben ist.
  • In diesem Diagramm sind auf der Abszisse die Beheizungszeiten in Stunden dargestellt; in Richtung der Ordinaten (Skala 11) sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben; die Skala 12 gibt den Prozentsatz an Sauerstoff in dem Erzmaterial im Verhältnis zum gesamten Eisengehalt an, und die Skala 13 gibt das Reduktionsverhältnis des Erzes wieder.
  • Die Kurve 14 zeigt das Ansteigen der Temperatur der Charge in Abhängigkeit von der Zeit, die Kurve 15 den Reduktionsprozentsatz ebenfalls als Funktion der Zeit, und die Kurve 16 zeigt die Änderung des Sauerstoffgehaltes bezogen auf das gesamte vorhandene Eisen.
  • Man erkennt ohne weiteres, daß der Prozentgehalt an Sauerstoff vom Beginn der Beschickung des Ofens, die zwischen den Zeiten 10 und 11 Stunden der Abszisse erfolgt, d. h. in der linken gestrichelten Zone des Diagramms, bereits abzunehmen beginnt.
  • Die eigentliche Reduktion setzt erst etwas später ein, etwa bei der Abszisse 13.
  • Zugaben von Sand oder anderem SiO.-haltigen Material erfolgen bei 17 und 18; der Zweck dieser Zugaben wird noch weiter unten näher erläutert; die Zugaben sind 50 und 15 kg Sand.
  • Beim Gießen aus dem Ofen wurden 385 kg Metall der folgenden Zusammensetzung erhalten: 0,02% C, 0,02,1/0 si, 0,0711/0 Mn, 0,0101)/o S, 0,003 % P.
  • Das verwendete Erz enthielt 54 bis 56 % Eisen; es ergibt sich daraus, daß die Ausbeute in der Größenordnung von 0,92 liegt. Das Ganggestein des Erzes enthielt ungefähr 6 % Ca0, 3 ü/o MgO und 5 0/0 S'02-Die Analyse der Schlacke ergab 190/0 S'021 3,320/0 A12039 36,50% Ca0, 23,001% Mg0, 10,301/o Fe0, 0,40 Ofo Fe20., 4,56 % MnO.
  • Die Fig. 4 stellt einen Vertikalofen mit vorgesetzter Wanne dar, der im wesentlichen einem Schacht-Schmelzofen ähnlich ist.
  • Die Beheizung dieses Ofens erfolgt mit Hilfe eines Brenners 19, der mit Naturgas und Sauerstoff gespeist wird; dieser Brenner könnte jedoch ebensogut ein Brenner für ein flüssiges öl sein, für dessen Verbrennung Luft an Stelle von Sauerstoff zugeführt wird.
  • Dieser Brenner bewirkt in einer vorgebauten Abstichwanne 20, in der sich das flüssige Metall und die flüssige Schlacke sammeln, die aus dem geschmolzenen Ganggestein und dem zugesetzten Kalk entsteht, eine hohe Temperatur.
  • Die Trennung der Schlacke 21 und des Metalls 22 erfolgt in dieser vorgebauten Wanne; sie werden von Zeit zu Zeit entleert.
  • Die Flamme des Brenners 19 zieht sich in den Ofenraum23 des Schachtofens hinein, in dem sich das zu reduzierende Erz24 befindet, das seinerseits im Gegenstrom zu den heißen Brenngasen langsam nach unten absinkt.
  • 'Der Schacht des Schachtofens enthält eine oder mehrere Brennstoffeinführdüsen 25 und Windformen zum Einblasen von Sekundärluft, die mit 26 bezeichnet sind.
  • Wenn man von unten zu zählen beginnt, so enthält dieser Schachtofen drei unterschiedliche Zonen. Die erste Zone ist die Schmelzzone, in der das bereits teilweise in dem oberen Bereich des Schachtofens reduzierte Erz vollkommen reduziert und geschmolzen wird, sie liegt unterhalb der Düsen 25, durch die der Brennstoff eingeführt wird.
  • Die zweite oder mittlere Zone liegt zwischen den Brennstoffdüsen 25 und den Windformen 26 für das Einblasen zusätzlicher Luft; oberhalb der Düsen 25 bewirken die aus der ersten Zone herauskommenden Gase die Verkokung des Brennmaterials; in dieser zweiten Zone spielt sich der größere Teil der Reduktionsreaktion ab.
  • Die oberhalb der Windformen 26 befindliche Zone ist diejenige Zone, in der die Gase, die aus der vorhergehenden Zone stammen, vollständig verbrannt werden. Die Brenngase strömen dabei um die einzelnen Stückchen des Erzes herum und durch die Erzpackung hindurch und geben dabei ihre fühlbare Wärme an das Erz ab.
  • Die Beschickung des Ofens mit Erz erfolgt selbstverständlich vom oberen Teil dieser dritten Zone her. Der Wirkungsgrad eines derartigen in F i g. 4 dargestellten Ofens ist durch die folgenden Zahlen gegeben: Für die Gewinnung einer Tonne Eisen verbraucht man etwa 400 m3 Naturgas, 400 m3 Sauerstoff, 120 kg Schweröl und 3000 ccin zusätzliche Verbrennungsluft. Es ist darauf hinzuweisen, daß man den soeben beschriebenen Schacht- und Schmelzofen noch verbessern kann, und zwar für die Reduktion von Erzen, deren Ganggestein sehr leicht schmelzbar ist und die allgemein in einem normalen Schachtofen Neigung zeigen, zu verkleben bzw. Klumpen zu bilden.
  • Die hierbei in Betracht zu ziehenden Verbesserungen bestehen darin, einen um eine geneigte Achse drehbaren Rohrofen zu verwenden, dessen Achse gegen die Horizontale geneigt ist; in diesem Ofen wird die Charge an Erz im oberen Teil aufgegeben. Dieses Erz rollt und sinkt im Gegenstrom zu dem Gasstrom in Richtung der schiefen Ebene des Ofens ab; das Gas wird am unteren Ende des Ofens eingeführt.
  • Die Auskleidung der öfen, die soeben beschrieben wurden, wird vorzugsweise als basische Auskleidung (Magnesit oder Dolomit) ausgeführt, und zwar werden die Auskleidungsmaterialien in Form eines gegebenenfalls asphaltierten Innenmantels aus pulverigem bzw. kömigem Material - das gestampft wird - oder in Form von vorgefertigten Steinen angewendet.
  • Es konnte gefunden oder festgestellt werden, daß die Benutzung einer stark kalkhaltigen Schlacke vorteilhaft ist und daß es infolgedessen empfohlen werden kann, so viel Kalk zuzugeben, damit der Zuschlag an Kalk ein Gewichtsverhältnis Ca0 -' MgO / SiO. ergibt, das einen Wert von mehr als 2,40 hat, wobei die chemischen Symbole die Gewichtsprozente jedes der erwähnten Bestandteile in der endgültig vorhandenen Schlacke angeben.
  • Neben der Gewinnung eines Metalls, das viel ärmer an Schwefel ist als das nach dem bisher üb- lichen Verfahren zu erhaltende Metall, hat die Beigabe von Kalk, wie sie soeben beschrieben wurde, den Vorteil, die Reduktion zu begünstigen und in dem Sinne zu wirken, daß sie bis zum Ende viel schneller als üblich abläuft.
  • Es ist indessen auch möglich, eine Reduktion ohne Zugabe von Kalk zu bekommen, wenn das Erz leicht reduzierbar ist, und in diesem Falle braucht die Auskleidung des Ofens nicht eine basische Auskleidung zu sein.
  • Für schwer reduzierbare Erze erweist es sich als zweckmäßig, das Verhältnis Ca0 + MgO / Si02 einem höheren Wert anzugleichen, d. h. dieses Verhältnis zwischen 4 und 6 zu wählen. Die Schlacke wird dann sehr hitzebeständig, was an sich für die Reduktion sehr vorteilhaft ist, aber es ist dann auch schwierig, sie zu verflüssigen, selbst bei Temperaturen von 17001 C oder darüber. Unter diesen Umständen kann man ein ausgezeichnetes Ergebnis dadurch erhalten, daß man siliziumhaltigen Sand zugibt, der das Komponentenverhältnis in den Bereich von 2,4 bis 3 herabsetzt, ohne daß dadurch ein Einwandern von Silizium in das reduzierte Metall bedingt wäre.
  • Diese Beigabe von Silizium erfolgt am Schluß des Verfahrens; das Silizium bleibt nur einige Minuten lang in dem Ofen.
  • Aus Vorstehendem ergeben sich die Gründe für die Zugaben von Siliziumsand, die im Diagramm der F i g. 3 bei 17 und 18 veranschaulicht sind.
  • Dank dieser Zugabe von Siliziumdioxyd wird die Schlacke sehr leichtflüssig, und wenn das Abgießen oder Auslaufen rasch erfolgt, ergibt sich daraus kein Nachteil für die feuerfeste Auskleidung des Ofens.
  • Es sei noch ausdrücklich hervorgehoben, daß die vorliegende Erfindung nicht durch die Einzelheiten des soeben genauer erläuterten Ausführungsbeispiels beschränkt ist, sondern daß diese Einzelheiten im gewissen Umfang geändert werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum unmittelbaren Reduzieren von Eisenerz zwecks Gewinnung flüssigen Eisens durch Einwirken von Kohlenstoff auf das vorzugsweise mit schlackenbildenden Zuschlagstoffen gemischte erhitzte Eisenerz, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß man den Kohlenstoff auf das noch im festen Zustand befindliche Eisenerz in Abwesenheit eines die Verbrennung fördernden Stoffes einwirken läßt und die Reduktion des Eisenerzes bei dessen Schmelzen beendet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion durch Einmischen von festem Kohlenstoff in die feste Erzmasse erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Reduktion einen gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoff, beispielsweise Naturgas oder Heizöl, auf die heiße, feste zu reduzierende Erzmasse einwirken läßt. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion mit Hilfe eines gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffs bei einem Carbonaterz angewendet wird, während die Decarbonation des Erzes erfolgt. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man gegen Ende des Reduktionsprozesses der sich bildenden Schlacke Siliziumoxyd zugibt. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem zur Aufnahme des festen Erzes bestimmten Ofen besteht, der eine unmittelbar beheizte Zone sowie eine Reduktionszone des festen Erzes aufweist, wobei die letztere nicht einer Atmosphäre ausgesetzt ist, die ein die Verbrennung förderndes Mittel enthält. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen horizontal oder leicht geneigt gelagert ist und gegebenenfalls eine oder mehrere Einrichtungen zum Einblasen oder Einführen eines gasfönnigen bzw. flüssigen Kohlenwasserstoffs oder pulverisierten Kohlenstoffs aufweist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen einerseits einen Ofenraum enthält, der - von oben nach unten - eine Beheizungszone, eine Reduktionszone des festen Erzes und eine beheizte Schmelzzone umfaßt, und anderseits einen weiteren Raum enthält, der das flüssige Metall und die flüssige Schlacke aufnimmt, die aus dem ersten Raum abfließen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegesehrift Nr. 1030 565.
DES69112A 1959-06-26 1960-06-24 Verfahren und Vorrichtung zum unmittelbaren Reduzieren von Eisenerz zwecks Gewinnung fluessigen Eisens Pending DE1199794B (de)

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WO2024037912A1 (de) 2022-08-19 2024-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schmelzofen sowie verfahren zum schmelzen eines metallischen materials

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DE1030565B (de) * 1952-04-30 1958-05-22 Finanziaria Siderurgica Iafins Verfahren zur Verhuettung von Erzen

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