DE1433367A1

DE1433367A1 - Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Drehofen

Info

Publication number: DE1433367A1
Application number: DE19621433367
Authority: DE
Inventors: Josefsson Erik Anders Ake; Almqvist Kurt Karl Axel; Bengtsson Erik Axel
Original assignee: Stora Kopparbergs Bergslags AB
Current assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 1961-10-12
Filing date: 1962-10-11
Publication date: 1968-10-31
Also published as: DK112800B; DK112800C; CH437389A; ES281494A1; LU42504A1; GB991579A; FI40906B

Description

Dr. Expl.

Stora Kopparbergs B'ergslags Aktiebolag, Falun (Schweden)

Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Drehofen

Die vorliegende Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Drehofen, wobei nan Eisenoxyd mit Kohle, Koks oder Anthrazit in Gegenwart eines Schlacfcenbildners reduziert. Die Erfindung betrifft insbesondere die direkte Ueberführung von mehr oder weniger vorreduziertem Eisenerz oder dessen Konzentrates in Roheisen. Nach bekannten Verfahren erhält man Roheisen, wenn man EiBenerz und Reduktionsmittel in eine Robeisenschmelze gibt-, wobei man den Ofen durch Verbrennen des gebildeten Koblenmonoxyds heizt.

Es ist Gegenstand dieser Erfindung, Roheisen in hoher Ausbeute und bei guter Wärmeausnutzung herzustellen, wobei das Erz etwa 0,5$ oder mehr Phosphor, das Roheisen da-

MI/AL
8.10.62

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gegen nur noch höchstens 0,05 fo oder weniger, z. B* 0,015 7» P enthält.

Man führt das erfindungsgemäße Verfahren in einem Drehofen aus, der innen mit einem feuerfesten Material ausgekleidet ist. Der Ofen rotiert mit mindestens 10-20 U/Min, um eine Achse, die zur Horizontalen um höchstens 30-45 geneigt ist. Man füllt den Ofen mit zerkleinerten Eisenoxyden und kohlenstoffhaltigem Material, auf eine Unterlage von Schlacke, deren Temperatur vorzugsweise bei 1200 bis 1400° oder besser zwischen 1250-1350°, jedenfalls nicht über 1450° liegt. Bei dieser Temperatur wird das Eisenoxyd durch den Kohlenstoff reduziert und der letztere geht in Kohlenmonoxyd über. Dabei ist es wichtig, daß der Kohlenmonoxyd auf der Schlacke eine Reduktionszone bildet, welche die metallurgische lieaktionszone vom Gasraum im Ofen abschirmt. Zur Erzielung der Ileaktionsteiaperatur verbrennt man das aus der Reduktionssohicht entweichende Kohlenmonoxyd mit Sauerstoff von mehr als 40 J», vorzugsweise mehr als 60 , z.B. handelsüblichem Sauerstoff der z.B. durch Lanzen in den Gasraum des Ofens eingeblasen wird, zm Kohlendioxyd, •ii:i'«ij't, vl.w .!<. r . . .·ϊι r-:t-> ^ρ·Τ nicht die genannte lleduktionssone durchbricht und die Schlackentemperatur über 14OO»145O steigt. Mindestens die Hälfte, besser aber 2/3 des Kohlenmonoxydes sollen zum Dioxyd verbrannt werden, wobei praktisch kein Sauerstoff die Reaktionszone in der Heduktiosissehieht und die Schlacke erreichen und die Temperatur 1400° C, gegebenenfalls 1450⁰ nicht überschreiten soll. Das Verhältnis von Kohle zu Eisenoxyd muss so gewählt werden, daß der Kolilenstoffgehalt des Roheisens vorzugsweise bei mindestens jfo, jedoch möglichst nicht über 4 ?o liegt. Eine

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gewisse Verbesserung wird auch schon liei 2-3 /t erreicht.

Der Ofen muss ferner mit Sehlaekenbildnern beschickt werden. Eine saure Schlacke erhält man aus Sand oder anderer saurer Substanz oder wenn das Erz, genügend Silikat-Gangart enthält. Die saure Schlacke ist bei den genannten Heaktionstemperaturen ziemlich viskos und kohlehaltig und bildet so an der Badoberflache ein wirksames Reaktionsmedium. Die Schlackenschicht ist gut durchlässig für entweichende Gase und kohlehaltige Eisentröpfchen, die durch sie in das Bad gelangen.

Bei der Verarbeitung phosphorreichen Erze und zur Erzielung von phosphorarmem Roheisen verwendet man eine basische Schlacke; geeignete basische Schlackenbildner sind Karbonate und Oxyde des Calciums und Magnesiums, wie Kalk, Kalkstein, Dolomit, etc. Tn diesem Falle verwendet man mit Vorteil ein basisches Ofenfutter. Das Verhältnis von CaO + MgO zu SiO₂ in der Schlacke sollte zwischen 1 und 2 liegen« Die Reduktionsschicht auf der flussigen Schlacke besteht hier axis kohlenstoffhaltigem Material mit einer Partikelgrösse, die auf der Schlacke schwimmt, vorzugsweise bis etwa 2,5 cm. Die Schlacke soll leicht fließend sein. Dabei müssen die Sauerstoffzufuhr in freier und gebundener Form und die Dicke der Kohleschicht so geregelt werden, daß der Eisenoxydgehalt der Schlacke als Fe berechnet, mindestens 2 $ beträgt.

Das vorliegende Verfahren eignet sich für die Verarbei·· tung teilweise reduzierter Eisenerze besonders für mit CO-haltigen

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Gasen im trockenen Zustand reduzierte Produkte. Man kann somit Eisenerz einsetzen, welches 5-100$ oxydisches Eisen und im Uebrigen metallisches Eisen enthält.

Der erfindungsgemäss verwendete Ofen soll nun anhand der "beiliegenden Z-eichnung erklärt werden.

¹ Das zylindrische Gehäuse weist einen Aussen-

mantel 1 aus Eisenplatten auf, nach innen anschliessend folgen eine Isolierschicht 2 und ein feuerfestes, saures oder alkalisches Futter 3, Im Ofen "befindet sich ein Bad mit einer Bodenschicht 5 aus Roheisen, darüber .einer Schlackenschicht 6 und darüber einem Reduktionsbett7. Die Stirnwände 10 und 11 des Ofens sind mit den Oeffnungen 12 und 13 versehen. Der Offen läuft auf zwei Spurkränzen 15 um, welche auf den lagerrollen 16 und dem kippbaren Gestell 17 ruhen, wobei mindestens die eine Rolle von einem Motor 18 angetrieben wird. Durch Oeffnung 13 ist ein Rohr 21 zum Bad hin geneigt eingeführt. Es' fördert die Beschickung von der Einfüllvorrichtung 22 zum Bad. Bei 24 wird Druckluft eingeblasen, die den Transport des Beschickungsgutes erleichtert. Die dadurch unter die Reduktionsschicht gelangende kleine Sauerstoffmenge kann als unschädlich "bezeichnet und daher vernachlässigt werden.

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Durch die Röhren 26 und 27 wird der Sauerstoff zugeführt. Dies geschieht in horizontaler oder besser noch nach oben geneigter Richtung, damit der Sauerstoffstrom die Reduktionsschicht nicht beeinträchtigt. Die Sauerstoffröhren können adjustierbar angeordnet sein. Durch Öffnung 12 verlassen die Abgase den Ofen und werden durch den Abzug 30 iu ilon Schornstein 31 abgeleitet.

Der Ofen ist in horizontaler Lage dargestellt, kann aber auch geneigt betrieben werden. Die Zu- und Abführungsleitungen können auf einer oder beiden Seiten angebracht sein. Der Ofen kann auch nur einseitig geöffnet sein. Man kann ihn dann stärker neigen. Die Drehung des Ofens gewährleistet eine intensive Mischung der getrennt zugeführten Bestandteile.

Zu Beginn des Prozesses gibt man eine kleine Menge geschmolzenes Roheisen in den Ofen. Erfindungsgemäß muss bereits zu Beginn der Erzreduktion ein Kohlenstoffgehalt von mindestens 3,0 % oder vorzugsweise höher vorhanden sein und die Reaktionstemperatur durch Drehen des Ofens und Einblasen von Sauerstoff gewährleistet werden. Bei geringerem C-Gehalt muß der Prozess durch Aufkohlung unter Drehung und gegebenenfalls Einblasen von Sauerstoff eingeleitet werden.

Unter diesen Bedingungen führt man dem Bad kontinuierlich Erz- und Reduktionsmittel zu, bläst gleichzeitig Sauerstoff auf die Oberfläche des Bades.

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-fe-

Erz und Reduktionsmittel können getrennt eingeführt oder vorgemischt werden. Als Fördermittel für die Zuführung des Beschiekungsgutes kann Luft oder reduzierendes Gas, z.B. Naturgas verwendet werden. Die Ausgangsstoffe werden in zerkleinerter Form eingesetzt. Bei horizontal gelagertem Ofen ist es für die Dauerhaftigkeit des Futters von Vorteil den Sauerstoff von beiden Stirnseiten her einzublasen. Man führt mindestens gleichviel, gewöhnlich aber eine größere Menge an technisch reinem Sauerstoff zu als diejenige Sauerstoff menge, welche im Erz oder Trägergas in den Ofen gelangt. Erz, Kohle (Koks) und Sauerstoff werden gleichzeitig eingeführt. Die heissen Abgase können zum Vorerhitzen des Erzes benutzt werden.

Es ist sehr wichtig, daß der Ofen schnell genug rotiert, damit ein hinreichender Mischeffekt gewährleistet ist und lokale Überhitzungen, besonders der Ofenwände vermieden werden.

Der Ofen soll nicht weniger als 10, vorzugsweise aber über 20 U/Min machen.

Wie erwähnt darf der Kohlenstoffgehalt der Schmelze nicht unter 3 % fallen, die Kohle- und Erzzufuhr ist dementsprechend zu regulieren. Bei niedrigerem Kohlenstoffgehalt steigt der Schmelzpunkt des Eisenbades, so daß die genannte Maximaltemperatur von 1400° nicht mehr genügend hoch über dem Schmelzpunkt liegt. Außerdem

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stellt sich bei geringerem C-Gehalt ein störendes Schäumen der Schlacke ein. Das Bad muss immer mit Erz und Reduktionsmittel bedeckt sein. Dadurch wird die Kapazität des Ofens besser ausgenutzt und das Kohlenmonoxyd dient zu einem gewissen Grade zur Vorreduktion des Erzes, wenn es durch die Schlackenschicht strömt.

Wie erwähnt, leitet man den Sauerstoff in einer«, solchen Richtung in den Ofen, dass die Reduktionsvorgänge an der kohlenstoffhaltigen Badoberfläche nicht gestört werden. Die zugeführte Kohle-dient hauptsächlich zur Reduktion des Erzes und zur Einstellung des Kohlenstoffgehaltes des Roheisens. Oberhalb vom Bad wird das Kohlenmonoxyd durch den eingeblasenen Sauerstoff verbrannt.

Das unter den Reduktionsbedingungen entweichende Kohlenmonoxyd liefert bei seiner Verbrennung die für die gewünschte Reaktionstemperatur notwendige Wärmemenge. Gewöhnlich reicht hierzu die Verbrennung von 80-100$. des Kohlenmonoxydes aus. Die Temperatur soll nicht über 1400° steigen, da sonst das Erz schmilzt und/dti* Schlacke gelöst wird bevor *s < reduziert ist; dies ist besonders für den sauren Prozess von Nachteil. Beim sauren Prozess stört auch der hohe Kohlendioxydgehalt bei hoher Reaktionstemperatur stärker als bei niederer. Vorzugsweise arbeitet man hier unterhalb 1350°, dabei virä auch das Ofenfutter besser geschont.

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Es ist ratsam ein festes Reduktionsmittel zu verwenden, welches nur wenig gasfcileUndt. Komponenten liefert. Die Reduktion des Erzes findet nämlich-hauptsächlich mit festem Kohlenstoff statt, der im Roheisen gelöst ist, bevor er reduzierend wirkt. Eine gasreiche Kohle dagegen ist unter diesem Gesichtspunkt ungeeignet. Man bevorzugt Koks oder gasarme Kohle. Andererseits kann man die Energie ■ der Abgase zur Verkokung gasreicher Kohle verwenden.

Man siehtj dass die Art und Menge der Sauerstoffsufuhr für den Pro ζ ess verlauf sehr wichtig ist: Einerseits darf die Oxydationszone nicht die Badoberfläche e'rreichcn, andererseits muss genügend Sauerstoff innig mit dem 00 vermischt werden, um es zu verbrennen und die für den Prozess nötige Energie zu llctem» Diese Toraussetzungen sind bei der geschilderten Anordnung gegeben.

Es ist von Vorteil, dass der Prozess in einem Ofen mit saurem Futter ausgeführt werden kann. Sowohl das Erz als auch die Kohlenasche sind oft sauer Führt man keine basischen Schlackenbildner zu, so ist die Schlacke gewöhnlich mit SiOp gesättigt, d.h* sie enthält etwa 50$ SiO₀.

Ein saures Futter wird von einer SiO₉-gesättigten Schlacke nicht angegriffen, ein basisches muss durch KaIk"-zugabe zur sauren Schlacke geschützt werden. In einem.Dreh-

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ofen kann man bei "bestimmter Temperatur und Kohlenstoffgehalt der sauren Schlacke eine solche Konsistenz verleihen, dass sie ein Reaktionsmedium für die Reduktion von Eieenoxyd mit Kohlenstoff darstellt; die Schlacke wird dabei porös und durchlässig sowohl für das Eisen als auch für die gebildeten Gase. Das Reduktionsmittel muss also nicht erst die Schlacke durchdringen um in Aktion zu treten.

Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich in Einzelansätzen oder kontinuierlich durchführen. Bei der Verarbeitung von phosphorreichem Eisenoxyd muss die Reduktionsschicht aus Koks, Kohle o.a. bestehen und die oben beschriebenen Stücke enthalten. Die Reduktionsschicht schwimmt auf einer basischen Schlackeiaschmelze, welche die Reduktionsschicht vom geschmolzenen Metall trennt. Erfindungsgemäss findet die Reduktion und die Aufnahme des Kohlenstoffs durch das Eisen in direktem Kontakt mit dem Reduktionsmittel statt, welches auf der Schlackenschicht schwimmt. In diesen Falle sollte der Ofen ein basisches Putter haben, welches vorzugsweise aus Magnesit öder Dolomit besteht und dafür sorgt, dass die Schlacke basisch bleibt. TJeberrasch enderweise nimmt die Schlacke/bei einem C-Gehalt des Eisens von 3-4$ die Hauptmenge des Phosphors auf. Fur wenige !Prozente gehen

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in das Eisen, während es beim Hochofenprozess 90$ sind. Die Drehbewegung des Ofens gewährleistet eine intensive Durchmischung. Die Umfangsgeschwindigkeit sollte nicht unter 0,5 ufiseo. liegen. Die Basizität der Schlacke, d.h., das Verhältnis von CaO + MgO zu SiOp soll nicht kleiner sein als 1,0 und der Eisengehalt über 2 vorzugsweise 3$ liegen. Dazu ist es nötig im G-asraum das Verhältnis von COp/CO über 1 zu halten. Der Eisenoxydgehalt der Schlacke sinkt, wenn der Ofen schneller rotiert und die Kohleschicht dicker wird, dagegen steigt er, wenn mehr Erz und Sauerstoff zugeführt wird. Bei einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa Im/sec. und einer Kohleschichtdicke von ---2-5 cm kann man durch Regulieren der Sauerstoffzufuhr kann man leicht einen ausreichenden Eisenoxydgehalt in der Schlackenschicht erzielen. Die Stoffzufuhr soll so reguliert sein, dass bei der Arbeits-

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temperatur, d.h. unterhalb 1450 , eine^flüssige Schlacke vorliegt. Dies geschieht durch entsprechende Dosierung der Zufuhr von Kalk oder TiOp- oder A^O^-reichen Erzen in Abhängigkeit vom Gangartgehalt des Erzes und dem Aschegehalt der Kohle.

Das erhaltene Roheisen ist praktisch frei von Silizium und Mangan, was von grossem Vorteil ist, wenn man das Roheisen auf Stahl verarbeiten will, Andererseits

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• -10- ■ :

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ist der Schwefelgehalt bei Verwendung gewöhnlicher "Reduktionsmittel recht hoch; die Entschwefelung nach "bekannten Verfahren macht jedoch keine Schwierigkeiten. Ausser der Phosphorabtrennung "bietet das vorliegende Verfahren noch weitere Vorteile:

hauptsächlich

a). Da sich die Reduktion/ an der Oberfläche der geschmolzenen Schlacke abspielt, muss das GO diese nicht durchdringen und die Gefahr des Schäumens tritt nicht auf.

b). Die flüssige Schlacke gewährleistet eine gute Trennung von Kohle und Eisen.

c). Der Fortgang der Reduktion ist von kleinen Schwankungen in der Kohlezufub-r nicht abhängig, da dioec an der Schlackenoberfläche immer vorhanden ist.

Im Gegensatz zu früher vorgeschlagenen Reduktionsverfahren bei denen die Kohle im Metall zunächst gelöst wird, braucht man im erfindungsgemässen

reduzierten Prozess nicht von einer/Eisenschmelze auszugehen. Man

kann den vorgeheizten Ofen mit Kohle und Schlackenbildner

beschicken, Seim Anbrennen der Kohle schmilzt die Schlacke und bildet mit der übrigen Kohle die Reduktionsschicht, die wie oben beschrieben verwendet wird.

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Bei folgender Zugabe von Reduktionsmittel, Erz, Sauerstoffgas und Schlackenbildner in entsprechenden Anteilen läuft der Prozess kontinuierlich und muss nur unterbrochen werden, wenn man die Schlacke oder das Metall entfernt.

Ein horizontal liegender, mit saurem Futter versehener Drehofen, gemäß Zeichnung, mit einer Kapazität, von 3 Tonnen wird mit einem Magnetitkonzentrat beschickt, dessen Partikelgröße 0,5-0,075 mm» dessen Eisengehalt 71,5 % und dessen Gehalt an Gangart 1,5 % betragen. Das Konzentrat wird vom Rüttler in den Ofen eingeblasen, und zwar zu 12 kg/min, mit einem Luftstrom von 0,5 m /min. Durch einen zusätzlichen Luftstrom lenkt man das Konzentrat in einem Winkel von 30° auf die Badoberfläche. Gleichzeitig bläst man Kokspulver von der anderen Seite + zu 5,5 kg/min. Mit einem Luftstrom von 0,2 1117min. ebenfalls unter einem Winkel von 30° ein. Das Kokspulver enthält 80 $ C und 16 ?o Schlacke und stellt di-e Teilchenfraktion von 3 - 0,15 mm dar. Ferner wird O₂ parallel hierzu von beiden Enden mit einer Geschwindigkeit von 2,2 nr/min. bzw. 0,8 m /min. auf das Bad geblasen. Die Abgase werden durch den Schornstein abgesaugt.

Zu Beginn des Experiments beschickt man den Ofen mit 2189 kg Roheisen, das 2,99 % C, 1,94 %, 0,0 #. Si und 0,0 Mn enthält.

Man führt alle 20-25 Min. Konzentrat, Koks und Sauerstoff zu und zieht Proben der Schlacke und des Roheisens. Beim Einblasen zieht man außerdem Proben der

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Abgase. Der Ofen dreht sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von 35 U/Min.

Die nachstehende Tabelle zeigt den Verlauf der Reduktion:

Zugaben von

Tournus Konzentr. Koks Sauerstoff Temp. Roheisen Go_n

c im

,_r _{7r Tr} 3 O_n . _ COh-CO₀ Ab-

Nr. Kg. Kg. nr C Analyse 2

i° σ $> ρ

0 - 1305 2.99 1.94

1 250 120 87 1240 2.85 1.82 0.77

2 250 120 95 1270 3.17 1.70 0.82

3 250 120 93 1290 3.35 1*63 0.86

4 250 120 85 1280 3.57 1.50 0.87 5. 250 120 39 1295 3.55 1.33 0.80

120	87
120	95
120	93
120	85
120	39
120	111
-	8
120	83
120	92
120	111

6 300 120 111 1325 3.65 1.27 0.81 7¹) 8 1300 3.74 1.27 0.98

8 250 120 83 1285 3.74 1.22 0.68

9 300 120 92 1280 3.56 1.13 0.79

10 300 120 111 1290 3.55 1.05

1) lediglich Drehung des Ofens unter vorsichtigem Einblasen von Sauerstoff über das Bad.

Nach Abschluss des Experimentes wurden 3713 kg geschmolzenes Roheisen aucgewegon.

Da ein Kieselsäurefutter verwendet wurde und keine

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basischen Schlackenbildner zugesetzt wurden, war der Phosphorübergang in die Schlacke sehr gering. Man kann also durch Beobachtung der Abnahme des P-gehaltes im Verlauf des Experimentes den ffrad der Reduktion kontrollieren. Die gewogene Eoheisenmenge enthält nicht die in der Schlacke befindlichen Eisenkörner.

Beispiel 2

Man reduziert das gleiche Konzentrat wie in Beispiel 1, diesmal jedoch mit &raphitpulver (2,5-0,15 mm) und gegen Ende mit Anthracitpulver (2,5-0,15 mm) bei Einblasen von Sauerstoff in einem 3-5onnen-Drehofen vom oben beschriebenen Typ. Man bläst das Konsentrat zu 9 -10 kg/roin. und den Kohlenstoff zu etwa 4-5 kg/min, ein.

Zugabe von
Tournus Konzentr. Graphit Anthrazit Sauerstoff Temp. Roheisen

Fo.	0	Kg.	Kg.	-	Kg.	-	m⁵	1320	A.nalyse $> C fo P
1	-	-		—	-	-	1295	3.18 1.80
2	250	114	120	106	1310	3,18 1.70
3	250	128	120	110	1315	5.50 1.62
4	250	-	90	108	1320	3.71 1.54
5	250	109	1320	3,50 1,46
250	91	3.26 1.38

-^ΛΟ ORIGINAL

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U33367

Zu Beginn des Experimentes wird der Ofen mit 2645 kg Roheisen beschickt, am Ende wurden 3506 kg davon ausgewogen.

Bei den vorstehend !beschriebenen zwei Versuchen wurden die Abgase zum Vorheizen der Ausgangsstoffe nicht verwendet.

Beispiel 3

Hier wird der Ofen mit Teer-Dolomit ausgekleidet. Den Sauerstoff "bläst man von beiden Seiten durch Düsen ein und zu 2,6 bzw. 1.2 m /min. Ein Gemisch von 11 kg Erz und 4 kg/Koks wird fortlaufend zugeführt; die Reduktionsschicht besteht aus/Koks.

Erzanalysv?:
f> Fe Mn 'SiO₂ P GaO MgO S Al₃O₃

60.1 0.6 7-1 0.42 2.3 1.1 0.03 1.3 Korngrösse des Erzes 3 mnj Korngrösse des Kokses unter 8 mm, Asche. Ferner wird 1 kg ICaIk /Min. zugegeben. Die Bad-

temperatur liegt zwischen 1350 und I4OO⁰. Des Abgas ent hält 80$ Co₂ und 5 J* Co.

S chlackenzusammensetzung:
# CaO MgO SiO₂ P₃O₅ Fe S

40 6 30 1.7 3.5 0.25 Analyse des reduzierten Metalles:

^ C Si Mn P S 4.-2 0.01 0.01 0.010 0.12

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Der Phosphorgehalt der Schlacke ist hier geringer als derjenige des zugeführten Materials, weil noch Schlacke aus früheren Ansätzen mit plaosphorarmem Material vorhanden ist. Jedenfalls ist das Phosphorverhältnis Schlacke zu Metall wie 37si; "bei herkömmlichen Verfahren dagegen 1:9. ¹ Beispiel 4

Man "beschickt den gleichen Ofen wie in Beispiel 3'

N win»

mit 500 kg Schlacke von Beispiel 3 und 100 kg/Koks und erhitzt auf 1350°. Ohne Roheisen vorzμlegen gibt man dann folgende Bestandteile zu? Magnetikkonzentrat mit 57,8$ Pe und 0,38 $ P su 15 kg/iiin., Koks mft 84 $ C und 9,7$ Asche von einer Korngrösse bis zu 30 mm zu 4-4,5 kg/min. Kalkpulver zu 1,5 kg/min, und 96$igen Sauerstoff von beiden Ofenenden her zu 4,5-5,0 Hormal-m /min. Die Schlackentemperatur wurde zwischen 1300 und 1410 gehalten. Im Abgas betrug das Dur.chschnittsverhältnis von GOp zu CO+COp 0.97. Zusammensetzung äes erhaltenen Roheisens: 3,68$ C, kein Si, 0,04 $ Mn, 0,013$ P und 0,147$ S₀

Wie bereits erwähnt stammt der Hauptteil der nötigen Reaktionswärme aus der Verbrennung des CO-G-ases.

Diese Verbrennungswärme reicht jedoch gewöhnlich nicht aus

/durch
und wird direkte Verbrennung kohlenstoffhaltigefSubstanz ergänzt. Die Verbrennung erfolgt im G-asraum über der Badoberfläche. Man kann gasförmige Brennstoffe aus Erdöl oder

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feinsteilige Festsubstangen verwenden.

Wie Beispiel 4 zeigt kann man den Prozess starten, ohne eine Eisenschmelze vorzulegen; vielmehr "beginnt man direkt mit Erz , kohlenstoffhaltigem Material und Schlackenbildner. Es bildet sich dann rasch ein Roheisenbad, das mit einer Schlackenschicht bedeckt ist.

■AHM. -17-

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Claims

Patentansprüche t

1, Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem liegenden, zylindrischen Drehofen, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem Drehofen einen Schlackenkörper von einer Temperatur unter 1450°, vorzugsweise von etwa 1200 - 1400°, erzeugt, dass man den Ofen mit wenigstens 10 Umdrehungen pro Minute um seine Horizontalachse sich drehen lässt, dass man zerkleinertes oxydisehes Eisenerzmaterial· und kohlen ·- stoffhaltiges Material auf den Schlackenkörper befördert, sodass sich Roheisen mit mindestens 3% Kohlenstoff bildet, wobei auf der Schlacke eine Reduktionsschicht entsteht, die auf Eisenoxyde eine stark reduzierende Wirkung ausübt, und dass man ein die Verbrennung unterhaltendes Gas in den Raum über der Schlacke leitet, welches sauerstoffreicher als Luft ist, ohne dass dabei Sauerstoff die genannte Reduktionsschicht durchdringt, Wobei mindestens die Hälfte des aus der Reduktionsschicht austretenden Kohlenoxydes verbrannt wird, d.h., wobei in dem genannten Raum das Verhältnis von COp zu CO über 1 liegt,
2. Verfahren nach Anspruch 1, besonders geeignet zur Erzeugung von phosphorarmem .. weisen aus phosphorreichen Eisenoxyden, dadurch gekennzeichnet, dass man als basischen Schlackenbildner ein Carbonat oder Oxyd von Calcium oder Magnesium in den Ofen bringt, um eine basische Schlacken-

-18- . BAD ORiGINAl.

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schmelze zu erzeugen, dass man zerkleinertes kohlenstoffhaltiges Material zuliefert, welches auf dem Schlackenkörper eine Reduktionsschicht bildet, und dass man diese Reduktions- ■ schicht mit Eisenoxyd- und Kohlenstoffmaterial versorgt, um daraus kohlenstoffhaltiges Roheisen zu gewinnen.
3, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den gasförmigen Sauerstoff und den Sauerstoff im Eisenoxyd in einem solchen Mengenverhältnis zuführt und die Dicke der kohlenstoffhaltigen Reduktionsschicht so wählt, dass der Eisenoxydgehalt der Schlacke mindestens 2$, als Fe berechnet, beträgt.

'
4, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass .man die genannte Reduktionsschicht auf einer Temperatur.von nicht mehr als 1450 hält.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den basischen Schlackenbildner in einer solchen Menge zuführt, dass das Molverhältnis von GaO + MgO zu SiOp in der Schlacke über 1 liegt«
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen sauren Schlackenbildner in den Ofen bringt,, um eine saure Schlacke zu erzeugen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verbrennung unterhaltende sauerstoffreiche Gas mehr als 40% Sauerstoff enthält, und dass es vorzugsweise aus kommerziellem Sauerstoff besteht«
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von CO₂ zu CO in den Abgasen des

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Ofens mindestens etwa 2 zu 1 betragen,

9, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man auf den genannten Schlackenkörper ein teilweise zu metallischem Eisen vorreduziertes ßisenerz zuliefert,

10, Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Eisenerz verwendet, welches mindestens 10% oxydisch gebundenes Eisen enthält,

11, Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn- . zeichnet, dass man das Eisenoxyd im trockenen Zustand mit gasförmigen Reduktionsmitteln, die hauptsächlich aus Kohlenoxyd bestehen, vorreduziert.

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