DE1242655B

DE1242655B - Process for the reduction of iron ores to pig iron

Info

Publication number: DE1242655B
Application number: DEB59107A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Eberhard Wendel
Original assignee: EBERHARD WENDEL DR ING
Current assignee: EBERHARD WENDEL DR ING
Priority date: 1960-08-25
Filing date: 1960-08-25
Publication date: 1967-06-22

Description

Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen zu Roheisen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen zu Roheisen im Schachtofen unter Zuführung einer überschußmenge an Kohlenstoff in das Gestell oberhalb des Bades.Process for reducing iron ores to pig iron The invention relates to refers to a process for the reduction of iron ores to pig iron in a shaft furnace Feeding an excess amount of carbon into the rack above the bath.

Es ist ein Verfahren der genannten Art bekannt, das zwei zeitlich aufeinanderfolgende Verfahrensabschnitte vorsieht, nämlich ein Erhitzen und Schmelzen der Beschickung einerseits und eine Reduktion der geschmolzenen Erze andererseits. Bei diesem Verfahren wird in das untere Schachtende ein Sauerstoffüberschuß eingeführt, durch den eine oxydierende Atmosphäre geschaffen wird. Der Reduktionskohlenstoff wird hierbei in die flüssige Metallschmelze unterhalb der Schlacke eingeführt, während der Brennstoff mit dem Sauerstoff oberhalb der Schlackenschicht zugeführt wird.There is a method of the type mentioned known, the two in time provides successive process stages, namely heating and melting the loading on the one hand and a reduction of the molten ores on the other hand. In this process, an excess of oxygen is introduced into the lower end of the shaft, through which an oxidizing atmosphere is created. The reducing carbon is here introduced into the liquid metal melt below the slag, while the fuel with the oxygen is supplied above the slag layer.

Auch ist ein Reduktionsverfahren bekannt, bei welchem oberhalb des Schmelzbades im Gestell ein Gemisch von Luft und Kohlenstaub eingeblasen wird, das eine reduzierende Atmosphäre im unteren Schachtteil hervorrufen soll. - Bei einem weiterhin bekannten Verfahren wird die Zuführung von erhitzter Luft und Kohlenstoff so vorgenommen, daß eine Schmelzflamme entsteht, durch die das Erschmelzen der Beschickung im unteren Teil des Schachtes bewirkt werden soll. Auch ist bekannt, kohlenstaubhaltige Luftwolken in das Ofeninnere einzublasen.A reduction process is also known in which above the A mixture of air and coal dust is blown into the melt bath in the frame, which should create a reducing atmosphere in the lower part of the shaft. - At a Another known method is the supply of heated air and carbon made so that a melt flame is created by which the melting of the charge should be effected in the lower part of the shaft. It is also known to contain coal dust Blow clouds of air into the interior of the furnace.

Das Verfahren nach der Erfindung bezweckt, die bekannten Verfahren zur Reduktion des Erzes, insbesondere in bezug auf den Verbrauch an Brennstoff, zu verbessern. Die hierzu anzuwendenden Mittel sollen einfach und billig sein.The method according to the invention aims to use the known methods to reduce the ore, especially with regard to the consumption of fuel, to improve. The means to be used for this purpose should be simple and cheap.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen zu Roheisen im Schachtofen unter Zuführung einer überschußmenge an Kohlenstoff in das Gestell oberhalb des Bades vor, daß zusätzlich in die im Gestell gebildete und den Eisenskelettfuß umgebende Roheisenschmelze hinein eine überschußmenge an Kohlenstoff eingebracht wird. Wesentlich beim Anmeldungsgegenstand ist im Gegensatz zu bekannten Verfahren, daß der Eisenskelettfuß in dem Roheisenbad steht und dieses das Eisenskelett unter Einsparung von Brennstoff erschmilzt. Das Schmelzen erfolgt in der Weise, daß dem Roheisenbad im Gestell die Oberschußmenge an Kohlenstoff beigegeben wird und hierdurch eine ständige Wechselwirkung zwischen der Roheisenschmelze mit dem zugeführten überschüssigen Kohlenstoff und dem Eisenskelett eintritt. Die überschüssige Kohlenstoffmenge wird hierbei zum Teil gelöst, was zur Folge hat, daß das Erschmelzen des Eisenskelettfußes bei Temperaturen von 1150 bis 1250° C erfolgt, was in deutlichem Gegensatz zu den bekannten Reduktions- und Schmelzverfahren steht, die mit Temperaturen von 1500 bis 1600° C mittels erhitzter Luft unter Beigabe von Brennstoff arbeiten. Das Erschmelzen des Eisenskelettes erfolgt somit bei einer um ungefähr 350° C niedrigeren Temperatur als bei bekannten Verfahren, was zu einer Verminderung der erforderlichen Brennstoffmenge führt.To achieve this object, the invention provides a method for the reduction of iron ores to pig iron in the shaft furnace with the addition of an excess amount of carbon in the rack above the bath before that in addition to that in the rack pig iron formed and surrounding the iron skeleton foot into an excess amount of carbon is introduced. What is essential in the subject matter of the application is in contrast to known methods that the iron skeleton foot is in the pig iron bath and this the iron skeleton melts while saving fuel. The melting takes place in such a way that the excess amount of carbon is added to the pig iron bath in the rack becomes and thereby a constant interaction between the pig iron melt with the supplied excess carbon and the iron skeleton occurs. The excess The amount of carbon is partially dissolved, which results in the melting of the iron skeleton foot takes place at temperatures of 1150 to 1250 ° C, which is clear In contrast to the well-known reduction and melting processes, those with temperatures work from 1500 to 1600 ° C using heated air with the addition of fuel. The iron skeleton is therefore melted at a temperature that is around 350 ° C lower Temperature than with known processes, which leads to a reduction in the required Fuel amount leads.

Vorzugsweise wird das Verfahren nach der Erfindung so durchgeführt, daß das CO enthaltende Gas im oberen Teil des Schachtes in bekannter Weise durch Zuführen von Luft oder von Sauerstoff verbrannt wird.The method according to the invention is preferably carried out in such a way that that the CO containing gas in the upper part of the shaft in a known manner Supplying air or burning oxygen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen lotrechten Schnitt und F i g. 2 einen Schnitt nach 1I-11 der F i g. 1.In the drawing is an embodiment of a furnace for implementation of the method according to the invention is shown schematically, namely FIG. 1 shows a vertical section and FIG. FIG. 2 shows a section according to FIG. 11-11 of FIG. 1.

Die aus Erz mit etwaigen schlackenbildenden Stoffen, z. B. Kalk, bestehende Beschickung wird dem Ofen durch den Trichter 1 mit dem Verschlußkegel 2 zugeführt und gelangt in den Schacht 3. Ein Schmelzen der Beschickung tritt im Schacht 3 noch nicht ein. Erst in dem gegenüber dem Schacht 3 erweiterten Gestell 4 bildet sich flüssiges Roheisen bzw. ein anderes Metallbad neben flüssiger Schlacke. Der zur Aufkohlung und somit zur Erschmelzung des Eisenskelettes, das sich im Gestell bildet, und zur Teilreduktion dienende Koks wird durch die mit einem doppelten Verschluß 5 versehene Öffnung 6 zugeführt. Die erforderliche Wärme wird durch (nicht dargestellte) Brenner erzeugt, die durch Öffnungen 7 eingeführt werden und in denen gasförmige, flüssige oder staubförmige Brennstoffe verbrannt werden können. Die Wärme kann aber auch wie bei Elektro-Niederschachtöfen durch Elektroden, die in das Gestell 4 hineinragen, erzeugt werden. Das Roheisen wird durch die Öffnung 8 und die Schlacke durch die Öffnung 9 abgestochen. Die sich im Gestell 4 bildenden Kohlenoxydgase steigen im Schacht 3 auf, wobei sie einen Teil der Oxyde reduzieren und in der Beschickung ein Metall-, z. B. Eisenskelett bilden. Nachdem sie diese Aufgabe erfüllt haben, werden sie mit Luft, die durch Leitungen 10 zugeführt wird, vollständig verbrannt und die erzeugte Wärme zur Vorwärmung der Beschickung ausgenutzt.The ore with any slag-forming substances such. B. lime, existing Charge is fed to the furnace through funnel 1 with closure cone 2 and arrives in shaft 3. A melting of the charge still occurs in shaft 3 not a. Only in the frame 4, which is enlarged with respect to the shaft 3, is formed liquid pig iron or another metal bath in addition to liquid slag. The for Carburization and thus the melting of the iron skeleton that forms in the frame, and coke serving for partial reduction is through those with a double seal 5 provided opening 6 supplied. The required heat is provided by (not shown) Burners generated, which are introduced through openings 7 and in which gaseous, liquid or dusty fuels can be burned. But the warmth can also as with electric low-shaft ovens by electrodes that are in the frame 4th protrude, are generated. The pig iron is through the opening 8 and the slag tapped through the opening 9. The carbon oxide gases that form in the frame 4 rise in shaft 3, reducing some of the oxides and in the feed a metal, e.g. B. form iron skeleton. After completing this task, they are completely burned with air supplied through ducts 10 and the generated heat is used to preheat the charge.

Die »indirekte« Reduktion im Schacht 3 hat neben der Bildung des Metallskeletts auch den Vorteil, daß sie den Wärmebedarf des Prozesses verringert, da für die geringe »direkte« Reduktion im Gestell 4 eine kleinere Kohlenstoffmenge und weniger Wärme benötigt wird als bei Fehlen der »indirekten« Reduktion.The "indirect" reduction in shaft 3 has in addition to the formation of the metal skeleton also the advantage that it reduces the heat requirement of the process, since for the low "Direct" reduction in the frame 4 a smaller amount of carbon and less heat is needed than in the absence of the »indirect« reduction.

Die in das Gestell 4 durch die Öffnungen 7 eingeführten Brenner sollen mit reduzierender Flamme arbeiten, um eine reduzierende Atmosphäre im Gestell zu gewährleisten. Die Verbrennungsluft kann vorgewärmt oder durch Sauerstoff ganz oder teilweise ersetzt werden.The burner introduced into the frame 4 through the openings 7 should work with a reducing flame to create a reducing atmosphere in the frame guarantee. The combustion air can be preheated or completely or by oxygen to be partially replaced.

Dadurch, daß Brenner und Kokszugabgabeöffnungen sich am äußeren Kranz des Gestelles abwechseln, wird der Koks vor seiner Berührung mit dem Metall- und Schlackenbad vorgewärmt und außerdem die Erzeugung einer reduzierenden kohlenoxydgashaltigen Atmosphäre im Gestell gesichert.Because the burner and coke delivery openings are located on the outer rim of the frame alternate, the coke is before its contact with the metal and Preheated slag bath and also generating a reducing carbon dioxide gas Atmosphere secured in the frame.

Claims

Claims: 1. Process for reducing iron ores to pig iron in the shaft furnace with an excess amount of carbon being fed into the frame above the bath, in that it is not shown that the im Pig cast iron formed by the frame and surrounding the iron skeleton foot excess amount of carbon is introduced.

2. The method according to claim 1, characterized characterized in that the CO containing gas in the upper part of the shaft in known Way is burned by adding air or oxygen,

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the temperature in the shaft is maintained so that a melting of the charge does not occur in the shaft. Considered publications: German Patent Nos. 407 246, 413 495, 453 162; German interpretative document No. 1 030 565.