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Verfahren zum Entchromen des Eisenbades in einem Hochofen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Eutchromen des Eisenbades in einem Hochofen.
Es ist bekannt, daß für die Oxydation des Chroms und anderer Begleitelemente des
Eisens, wie z. B. Si ,oder Mn, bestimmte Badtemperaturen eingehalten werden müssen,
die z. B. bei Chrom 1200'C, bei Silizium 1500'C und bei Mangan
1300'C nicht überschreiten dürfen. Daraus ergibt sich die Aufgabe, die Badtemperatur
im Hochofen auf den gewünschten Reaktionsablauf einzustellen. Die Badtemperatur
steht jedoch in Beziehung zu verschiedenen Zuständen innerhalb des Hochofens, so
daß man bisher der Ansicht war, daß es für die Regelung der Temperatur nur indirekte
Verfahren gäbe, wie etwa die Bemessung des Möllers, mit dem gefahren wird oder der
Menge der dem Hochofen zugeführten Gebläseluft.
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Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens, mit dem
die Badtemperatur in einem Hochofen einfach und wirksam auf direktem Wege eingestellt
werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird dies unter Einführung von Wasser unter Druck
in das flüssige Roheisen dadurch erreicht, daß das Wasser in feinverteilter Form
mit einem zur Oxydation des Chroms geeigneten Gas wie Sauerstoff oder mit Sauerstoff
angereicherter Luft in einer solchen Menge eingeblasen wird, daß sich eine vorbestimmte,
gleichbleibende und für die Oxydation des Chroms optimale Temperatur einstellt.
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Für die Beeinflussung des C-Gehaltes im Eisenbad eines Hochofens ist
es an sich bekannt, Wasser unter Druck in das Bad einzuführen. Der Vorschlag geht
dahin, entweder einen Wasserstrahl oder Wasserdampf einzuleiten. Wegen der Explosionsgefahr
erscheint der erste Vorschlag nicht durchführbar, und bei dem zweiten muß bezweifelt
werden, daß aus der Zersetzung des Wassers genügend Sauerstoff anfällt, um überhaupt
eine hinreichende Herabsetzung des C-Gehaltes zu erzielen. Das Verfahren gemäß der
Erfindung unterscheidet sich hiervon grundsätzlich darin, daß Wasser in feinverteilter
Form, als Wassernebel, eingeblasen wird und dadurch jegliche Explosionsgefahr beseitigt
ist. Durch Einblasen eines Wasser-Sauerstoff-Gemisches gelingt es, im Eisenbad,
einen thermischen Arbeitspunkt einzustellen, bei dem die Optimaltemperatur für die
Oxydation des Chroms herrscht.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnungen eine Anlage zur Durchführung des Erfindungsverfahrens beschrieben und
außerdem an einem Beispiel der Verfahrensgang beim Entehromen eines Eisenbades dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Hochofen, der das
Prinzip der Erfindung verkörpert, F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch
die angeschlossene Vorrichtung für die Messung der Badtemperatur, die nötigenfalls
bei diesem Vorgang verwendet werden kann.
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Wie aus F i g. 1 hervorgeht, wird bei Einsatz von Wasser ein
Gebläserohr 3 durch die schräge Windform 2 des Hochofens 1 in das
Bad eingeführt. Das Rohr 3 dient dazu, Sauerstoff und/oder Luft in das geschmolzene
Roheisen 4 einzublasen, während durch ein Anschlußrohr 6 Wasser aus einem
Behälter 5 dem Rohr 3 zugeführt wird.
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Die Vorrichtung zur Messung der Badtemperatur nach F i g. 2
besteht aus einem Rohr 7 aus Kohlenmasse, das durch das Wandloch
8 im Ofen 1 in das geschmolzene Roheisen eingeführt wird. Die Endtemperatur
des Rohres 7 kann durch die obere Öffnung 9 desselben durch ein geeignetes
Pyrometer gemessen werden, wodurch die Temperatur des erschmolzenen Roheisens leicht
festgestellt werden kann.
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Es ist möglich, die Badtemperatur auf einem beliebigen konstanten
Wert zu halten, was sich in hoher Stabilität des Ofenbetriebes auswirkt. Ferner
ist es möglich, das Zuführungsrohr und die Windform gegen rasche Korrosion infolge
Oxydation zu schützen.
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Es wird möglich, den Chromgehalt in merklichem Umfange aus der Roheisenschmelze
zu entfernen, indem die Badtemperatur geregelt und der Chrombestandteil innerhalb
des konstanten Temperaturbereiches, der hierzu am geeignetsten erscheint, oxy-
| diert wird. Dementsprechend wird das Schmelzen von |
| chrom- oder nickelchromhaltigem Erz, dessen Ver- |
| arbeitung im Hochofenbetrieb, bislie'r" ' als
- 'äußerst |
| schwierig betrachtet wurde, gerade durch das Ver- |
| fahren gemäß der Erfindung möglich gemacht. |
| B e i s p i e 1 |
| Es wurde mit einem 34-Versuchsöfen und einem |
| Möller aus nickel- und chromhaltigem Omonhon-Erz |
| als Ausgangserz gefahren. Der Ofen wurde mit einem |
| Gemisch von Omonhon- und Hoiigkong-Erz zu |
| gleichen Teilen beschickt, so daß im Bad erzeugtes |
| Roheisen etwa 10/, Chrom enthalten konnte. Ein |
| Gebläserohr wurde durch die schräge Windform in |
| das Bad eingeführt und Wasser, Wasserdampf, Luft |
| oder Kohlendioxyd unter Druck in die Roheisen- |
| schmelze durch dai Rohr einäeblasen, um die Tempe- |
| ratur des geschmolzenen Roheisens. zu vermindern. |
| Anderseits wurde Sauerstoff, Luft oder deren Gemisch |
| -unter Druck eingeblasen, um den Chromgehalt durch |
| Oxydation zu entfernen. Von diesen zuzuführenden |
| Substanzen kann Wasser zusammen mit einem Gas |
| wie N, CO" Luft oder deren- Gemisch, die üb *
rigen |
| einzeln Das oder Mischungsverhältnis in'KbiÜbinatio>n' eingeblasen
und die Zuführungs- werden. |
| geschwindigkeit wurden so eingestellt, daß die Tempe- |
ratur des geschmolzenen Roheisens schnell den für die Oxydation des Chroms geeigneten
Grad erreichen konnte, der dann stetig aufrechterhalten. wurde.
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Entchromung bei basischen Schmelzen Die Zusammensetzung des Möllers
war wie folgt: 110 kg Koks, 35 kg Omonhon-Erz, 35 kg Honkong-Erz
und 29 kg Kalkstein.
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Die Menge der eingeblasenen Luft betrug 18 m3/min und deren
Temperatur 500'C.
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Nach Ablauf von 7 Stunden nach dem Abstich wurde das Bad durch
Zuführung von Wasser unter Druck zusammen mit Luft in die Roheisenschmelze mittels
der in F i g. 1 veranschaulichten Vorrichtung abgekühlt. Dann wurde das Roheisen
durch Einblasen von sauerstoffangereicherter Luft in das Roheisen oxydiert'. Die
erwähnten Vorgänge wiederholten sich zweimal, und die nachstehende Tabelle zeigt
die erzielten Ergebnisse.
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Bei dem obigen Vorgang wurde das Gebläserohr
3
durch die schrä-e
Windform 2 des Ofens
1 -in:das Bad eingeführt und durch dasselbe Gas in
das, gär
schmolzene Roheisen-4 eingeblasen, während Wasser aus dem Behälter
5 über das Verbindungsrohr
6 in das Rohr
3 eingeleitet -wurde.
| Eingeblasenes Gas Menge in Blaszeit Temperatur- Basizität Cr
% in |
| veränderung Roheisen |
| Cbm |
| 0,92 |
| H,9 + I#,uft H,0 10,0 -7 min 1430 0 C |
| 0, 4,5 25 sec 14215 C |
| Unterbrechung (4 min) |
| H,0-.+ Luft 11,1 6 min 14150C- |
| 3,6 konstant |
| 4"0 + Luft 5,7 3 min 1410 C |
| 2,1 35 sec 1420 C |
| Unterbrechung (6 min) |
| H,0 + Luft 11,0 7 min 1425"C |
| 4,9 25 sec 1410 0 C |
| Unterbrechung (5 min) |
| H,0 + Luft 11,0 7 min 13950C |
| 4,9 30 sec 1375 ` C |
| Unterbrechung (3 min) |
| H,0 + Luft 11,0 7 min 13700 |
| 5,0 40 sec 13500 C |
| Unterbrechung (3 min) |
| 1-1,0 + Luft 11,0 8 min 13500C- |
| 5,6 40 sec 13400C |
| Unterbrechung (6 min) 0,70 |
| 02 + Luft (02) 21,1 12 min 1325 0 C |
| 25 sec 13350C |
| Unterbrechung - (4 min) |
| 0, + Luft (02) 18,0 10 min 13350C - |
| 15 sec 13700C |
| .Unterbrechung (11 min) 0,95 |
| Eingeblasenes Gas Menge in Blaszeit Temperatur- Basizität
Cr 0/' in |
| cbm veränderung Roheisen |
| 02 + Luft (0,) 7,3 4 min 13800 C - |
| 13950C |
| Unterbrechung (7 min) 0,59 |
| H20 + Luft H20 1110 8 min 14050C- |
| 02 4,1 13750C |
| Unterbrechung (7 min) |
| 0, + Luft (0,) 4,8 2 min 13650C- |
| 40 sec 13700C |
| Unterbrechung (2 min) |
| H20 + Luft 11,0 11,0 11 min 13800C- |
| 02 4,4 13500C |
| Unterbrechung (2 min) |
| H20 + Luft 12 min 13550C- |
| 13450C |
| Unterbrechung (13 min) 0,63 |
| 02 + Luft (0# 21,6 12 min 13450C |
| 13700C |
| 0,58 |
| Roheisen Roheisen |
| außerhalb außerhalb |
| 1.04 0,66 |
Nach den oben gegebenen Beispielen scheint es, daß der Entchromungsfaktor in verschiedenen
Fällen unterschiedlich ist. Dieser Unterschied jedoch beruht auf den verschieden
gearbeiteten Verhältnissen im Innem des Versuchsofens und auf der geringen Zahl
der durchgeführten Versuche. Bei gleichen Temperaturbedingungen dürfte daher bei
denselben Ofenverhältnissen ein Entchromungsfaktor von über 900/0 erreicht werden.
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Da mancherlei Änderungen und Abwandlungen an den oben beschriebenen
Einzelheiten möglich sind, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, ist diese
nicht auf die gegebenen Beispiele und Darstellungen beschränkt.