DE1243220B - Verfahren zum Reduzieren von granularem Metalloxyd mittels einer kohlenstoffhaltigenMetallschmelze - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

int. α.:

C21b

Deutsche KL: 18 a-11/08

Nummer: 1 243 220

Aktenzeichen: K 41768 VI a/18 a

Anmeldetag: 27. September 1960

Auslegetag: 29. Juni 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren eines Metalloxyds in granulärer Form, und zwar insbesondere im Zusammenhang mit der Herstellung von Gußeisen- oder Stahlschmelzen aus pulverförmigem oder feingranularem Eisenerz od. dgl. in einem Regenerativofen, der grundsätzlich in gleicher Weise wie die üblichen Herdschmelzöfen oder eine dem neuen Verfahren angepaßte Modifikation davon konstruiert ist.

Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Roheisen- oder Stahlschmelzen aus feinpulverigem oder feinvermahlenem Eisenerz mußte das Erz im allgemeinen zunächst durch ein Sinterungs- oder Brikettierverfahren in Stückform übergeführt werden. Bei einigen Verfahren zur Herstellung von Stahl, beispielsweise bei Verwendung von Herdschmelzöfen, kann Eisen mittels feingranularen Eisenerzes raffiniert werden, wobei jedoch nur ein kleiner Teil des erzeugten Stahls von dem Erz stammt. Bei der Herstellung von Roheisen auf elektrischem Wege wurde schon versucht, feingranulares Eisenerz mit feingranularen Reduktionsmitteln an der Oberfläche der flüssigen Schlacke in dem Ofen zu reduzieren. Die Durchführung dieses Verfahrens bereitet ziemliche Schwierigkeiten, und das während der Reduktion entwickelte Kohlenmonoxyd wird nicht ausreichend ausgenutzt. Bei einigen der vorgeschlagenen Verfahren wird pulverförmiges Eisenerz zusammen mit Sauerstoff und pulverförmigem Kohlenstoff oder Naturgas in den oberen Teil eines Ofenraums eingeleitet, wo eine reduzierende Flamme von hoher Temperatur unterhalten wird, so daß das Erz zu flüssigen Tropfen von Roheisen oder Stahl reduziert wird, die im unteren Teil des Ofens gesammelt werden können. Bei diesen Verfahren ist im allgemeinen jedoch die Wärmeausnutzung schlecht und außerdem der Sauerstoffverbrauch groß.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 030 565 ist es auch schon bekannt, das Reduktionsmittel und das Metalloxyd direkt in ein Metallbad einzuführen. Die Einführung des Metalloxyds erfolgt dabei aber in der Weise, daß es zunächst mit der obersten Schicht des Bades, d. h. mit der Schlacke, in Berührung kommt. Gemäß der USA.-Patentschrift 2 740 710 (vgl. besonders Fig. 9) erfolgt dagegen die Einführung des Metalloxyds in die Metallschmelze in der Weise, daß nur die Außenfläche der Beschickungsmasse unter der Oberfläche der Metallschmelze mit dieser in Berührung kommt.

Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Reduzieren von Metalloxyd in granulärer Form wird ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel direkt Verfahren zum Reduzieren von granulärem
Metalloxyd mittels einer kohlenstoffhaltigen
Metallschmelze

Anmelder:

Pullman Incorporated, Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Chem. Dr. I. Ruch, Patentanwalt,
München 5, Reichenbachstr. 51

Als Erfinder benannt:

Franz Martin Wiberg, Bromma (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 5. Oktober 1959 (9257)

in eine Metallschmelze eingeleitet und das granuläre

as Metalloxyd der Schmelze als Hauptbeschickungsmaterial zugeführt, so daß es von dem in dem Bad gebildeten Metallkarbid reduziert wird. Kennzeichen des Verfahrens ist, daß das granuläre Metalloxyd in Form feindisperser Teilchen direkt in die Metallschmelze eingeführt wird.

Bei der üblichen Durchführungsform des Verfahren der Erfindung wird mittels eines oxydierenden, neutralen oder reduzierenden Gases feingranulares Eisenerz und/oder ein anderes feingranulares Material, das Eisen und Sauerstoff oder möglicherweise auch Kohlenstoff enthält, in kaltem oder vorgewärmtem Zustand zusammen, gleichzeitig oder abwechselnd mit einem kohlenstoffhaltigen festen, flüssigen oder gasförmigen Reduktionsmittel, das eine aufkohlende Wirkung auf die Roheisen- oder Stahlschmelze haben kann, in ein Bad von geschmolzenem Roheisen oder Stahl eingeführt. Auch ein schlackenbildendes und/oder Entschwefelungsmaterial kann verwendet werden. Die Einführung der erwähnten Substanzen oder zumindest des Eisenerzes erfolgt abwechselnd in der Nähe des einen oder des anderen Endes eines langgestreckten Ofens, in dem die Roheisen- oder Stahlschmelze enthalten ist. Gleichzeitig wird Luft, die in einer von zwei alternierenden Regeneratorkammern vorgeheizt ist, dem gleichen Ende des Ofens zugeführt, an dem das Einblasen des Eisenerzes in die Schmelze erfolgt, um die von dem

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Claims (4)

Bad austretenden kohlenmonoxydhaltigen Gase zu verbrennen. Die so erzeugte Wärme kann durch Zuführung von zusätzlichem Öl oder Sauerstoff am gleichen Ende der Ofenkammer ergänzt werden, so daß die erhaltene Flamme dem Bad die für die Durchführung des Verfahrens erforderliche Wärme liefern kann. Die heißen Verbrennungsgase werden vom anderen Ende der Ofenkammer der zweiten der beiden alternierenden Regeneratorkammern zugeleitet, um diesen anderen Regenerator zu heizen, der nach Umkehr der Richtung der Flamme zum Vorheizen der Verbrennungsluft verwendet wird. Die Zufuhr von Eisenerz, Reduktionsmittel usw. in die Roheisen- oder Stahlschmelze kann mittels eines oder mehrerer Rohre, sogenannter »Lanzen« (Düsen), erfolgen, die durch öffnungen in der Seitenwand oder den Endwänden der Ofenkammer schräg nach unten oder durch die Ofenkuppel vertikal eingeführt werden können. Diese Düsen können möglicherweise mit Wasser gekühlt werden in der gleichen Weise, wie wenn bei der Verwendung von Herdschmelzöfen Sauerstoff in den geschmolzenen Stahl eingeblasen wird. Wenn die Ofenkammer so konstruiert ist, daß sie um ihre horizontale Längsachse gedreht werden kann, kann die Einführung von Eisenerz, Reduktionsmittel usw. durch Löcher in der Ofenwand erfolgen, derart, daß diese sich bei Drehung der Ofenkammer in die Ofenkammer unter der Oberfläche der Schmelze entleeren, so daß die Zufuhr in das Bad abwechselnd an beiden Enden der Ofenkammer erfolgen kann. Wenn das Reduktionsmittel und/oder die schlakkenbildenden Materialien nicht mit dem Eisenerz vermischt, sondern für sich eingeblasen werden, ist es nicht notwendig, daß sie wie das Eisenerz, das bei seiner Umsetzung mit dem Kohlenstoff in der Roheisen- oder Stahlschmelze große Mengen an brennbarem Gas entwickelt, abwechselnd an beiden Enden der Ofenkammer eingeblasen werden. Wenn das verwendete Reduktionsmittel sich in dem Bad löst, ohne beträchtliche Mengen an Gas in Freiheit zu setzen (beispielsweise Koks), kann es auch in der Mitte des Ofens oder an dem dem Eisenerz gegenüberliegenden Ende eingeblasen werden. Wenn es dagegen große Mengen an brennbarem Gas entwickelt (beispielsweise Anthrazit, öl, Naturgas), ist es vorteilhafter, es an dem gleichen Ende der Ofenkammer wie das Eisenerz einzublasen, d. h. an dem Ende, wo die Verbrennungsluft eintritt, so daß die entwickelten Gase verbrannt werden und diese Verbrennungsgase ihre Wärme an das Bad abgeben, bevor sie aus der Ofenkammer austreten. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reduzieren von Metalloxyd in granulärer Form, wobei ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel direkt in eine Metallschmelze eingeleitet und das granuläre Metalloxyd der Schmelze als Hauptbeschickungsmaterial zugeführt wird, so daß es von dem in dem Bad gebildeten Metallkarbid reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das granuläre Metalloxyd in Form feindisperser Teilchen direkt in die Metallschmelze eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxyd in Form eines Erzes, z. B. Eisenerzes, verwendet wird, das mit einem Trägergas in die Metallschmelze eingeblasen wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxyd in die in einem Regenerativofen mit einer langgestreckten Ofenkammer enthaltene Metallschmelze abwechselnd an entgegengesetzten Enden des Bades gleichzeitig mit Luft, die in einer von zwei alternierenden Regenerativkammern auf hohe Temperatur vorgeheizt ist, und an der gleichen Stelle wie diese zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit der Luft an einem Ende des Bades Öl und/oder Sauerstoff zugeführt werden, um die für die Durchführung des Verfahrens erforderliche restliche Wärme zu liefern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 863 952;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 030 565;
USA.-Patentschrift Nr. 2 740 710.

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