DE1458759C3

DE1458759C3 - Kontinuierliches Verfahren zur Her stellung von Stahl

Info

Publication number: DE1458759C3
Application number: DE19651458759
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bayer; Egon Dipl.-Chem. Dr. 6703 Limbugerhof Cherdron; Manfred Dipl.Chem. Dr. Haerter; Hermann Dr. 6700 Ludwigshafen Rueter
Original assignee: Gebr Giulini 6700 Ludwigshafen GmbH
Current assignee: Gebr Giulini 6700 Ludwigshafen GmbH
Priority date: 1965-12-08
Filing date: 1965-12-08
Publication date: 1973-12-20
Also published as: FR1504346A; BE690458A; GB1104167A; DE1458759A1

Description

Sinter enthaltene Restkohlenstoff mit heißen sauer- io in das vorgelegte Schlacken-Eisen-Bad wird der

stoffhaltigen Gasen verbrannt wird, wobei der Sinter kontinuierlich zu Stahl und Schlacke eingeschmolzen wird.

In der deutschen Ausleneschrift 1 175 707 wird be-

Überschußkohlenstoff schnell verbrannt, wobei die Restreduktion erfolgt und der Sinter zu Stahl und Schlacke eingeschmolzen wird.

Die Vorreduktion der Ausgangsmischung, beste-

reits vorgesehenen, aus Erzen und Reduktionsstoffen 15 hend aus eisenoxidhaltigen Abfallstoffen (minderwer-Pellets zu bilden, diese in einer geeigneten Sinter- tigen Eisenerzen) und einem Überschuß an festem,

kohlenstoffhaltigem Material, erfolgt in an sich bekannter Weise in einem Drehrohrofen bei 900 bis 1100 ⁰C, und zwar derart, daß mindestens 50°m>, vor-

vorrichtung, insbesondere einem Sinterband oder einem Drehrohrofen, einer Vorreduktion zu unterwerfen und anschließend charßcnweise in einem

Siemens-Martin-Ofen, vorzugsweise aber Chargen- 20 zugsweise mindestens 80",,, der Eisenoxide zu me-

w.eise m einein Elektrolichtbogenofen, fertig zu reduzieren, zu schmelzen und zu Stuhl aufzuarbeiten.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 184 363 ist

tallischem Eisen reduziert werden.

Die Wahl des Verhältnisses von Eisenoxid zu Kohlenstoff richtet sich nach der Natur des vorgelegten Erzes bzw. Abfallstoffes sowie nach der Fahr-

Kohle-Gemisch in der 1. Stufe auf einem Sinterband kontinuierlich vorreduziert und nach Zwischenlagerung in einem oder mehreren Bunkern in einer 2. Stufe chargenweise durch Verbrennung des in dem

weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem das Erz- 25 ^{weise des} Drehrohrofens. Bekanntlich gehen bei der

Reduktion von Eisenerzen im Drehrohrofen gewisse Mengen an Kohlenstoff durch den Kontakt mit der Ofenatmosphäre verloren. Dieser Kohlenstoffverlust ist von verschiedenen Bedingungen, z. B. von der

vorreduzierten Gut enthaltenen Kohlenstoffes fertig- 30 Drehgeschwindigkeit des Ofens, der Länge des Ofens, reduziert und aeschmolzen wird. Ein Nachteil beider der Schütthöhe und dem physikalischen Zustand des Verfahren besieht darin, daß eine Zwischenbunke- Einsatzgutes abhängig. Vor der endgültigen Festruiiil des heißen reduzierten Sinters erforderlich ist setzung der benötigten Kohlenstoffmenge müssen und" daß sie zur Verarbeitung ballastreicher Eisen- demnach zunächst die Kohlenstoffverluste in Aberze nicht geeichet sind. Außerdem kann bei dem 35 hängigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingungen Verfahren "nach der deutschen Auslegeschrift ermittelt werden. Die erforderliche Kohlenstoffmenge 1 184 363 der im Sinter enthaltene Restkohlenstoff
infolge der beim Einschmelzen entstehenden
Schlackenmenge nicht verbrannt werden.

Es stellte sfeh somit die Aufgabe, ein Verfahren 40 Kohlenstoff in feinteiliger Form vorhanden ist. Diezu finden, gemäß welchem aus minderwertigen Eisen- ser Kohlenstoff liefert die in der 2. Verfahrensstufe erzen oder"eisenoxidhaltigen Abfallstoffen, insbeson- zur Einschmelzung und Fertigreduktion erforderliche dere Rotschlamm, kontinuierlich Stahl hergestellt
werden kann, und bei dem die Nachteile des ebenbeschriebenen Verfahrens beseitigt werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß der aus dem Drehrohrofen austretende Sinter Kohlenstoff in einem Überschuß von mindestens S⁰O. bezogen auf das Sintergewicht, gegenüber der

zur vollständigen Reduktion notwendigen"Menge ent- 50 oder sogar in Schlammform vorliegt, kann es zweckhält und in dem nachgeschalteten Herdofen konti- mäßig sein, eine Naßvermahlung vorzunehmen und innerlich eingeschmolzen wird und daß zur Erzeu- den Schlamm unter Trocknung zu festen Granalien gung der zur Einschmelzung und Fertigreduktion zu verarbeiten. Nach einer bevorzugten Ausfüh-' erforderlichen Wärme der überschüssige Kohlenstoff rungsform der Erfindung findet diese Trocknung mit s'auerstoffhaltigem, heißem Gas verbrannt wird. 55 in dem Drehrohrofen statt, wobei dieser mit ent_: das durch Verbrennen eines festen, flüssigen oder sprechenden Einbauten zur Schlammtrocknung vergasförmigen Brennstoffes mit Luftüberschuß herge- sehen ist.

stellt wird. " Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin-

Dieses Ergebnis muß als überraschend bezeichnet dung kann jedoch die Vorreduktion im Drehrohrofen werden und konnte auch aus den deutschen Auslese- ⁶° auch so durchgeführt werden, daß als Reduktionsschriften 1 175 707 und 1184 363 nicht hergeleitet mittel auch ein reduzierendes Gas eingesetzt wird, werden. Es war vor allem nicht vorhersehbar, daß daß also die vorgesehene Reduktion nur teilweise ein Überschuß an festem Kohlenstoff im Sintergut ^m'¹ festem Kohlenstoff erfolgt. An dieser Stelle ist der 1. Stufe eine kontinuierliche Stahlherstellung er- hervorzuheben, daß für die !Reduktion billige Abfallmöglicht und daß darüber hinaus dieser Überschuß ⁶5 kohle, Feinkohle, Feinkoks u. a. verwendet werden das kontinuierliche Verfahren überhaupt erst durch- kann.

führbar macht. Bei ballastreichen Eisenerzen ist die ^Das wesentliche Merkmal der 2. Verfahrensstufe.

zur Einschmelzunc im Konverter erforderliche besteht darin, daß die in einem Herdofen ablaufende

wird dann so bemessen, daß nach der Vorreduktion im Sinter noch mindestens 5 ° n, vorzugsweise 8 bis 12°o — bezogen auf das Sintergewicht —, freier

Wärme.

Die Ausgangsmischung wird nach bekannten Verfahren hergestellt, beispielsweise derart, daß das aus feingemahlenen Komponenten bestehende homogene Gemisch zu Granalien oder Briketten mit einem Durchmesser von 3 bis 30 mm verarbeitet wird. Falls der'eisenoxidhaltige Abfallstoff in sehr feuchter Form

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Fertigreduktion und Einschmelzung kontinuierlich vorgenommen wird. Durch die kontinuierliche Fahrweise ist es nunmehr möglich, auch minderwertige Eisenerze, die bisher nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen, sondern auch infolge ihres hohen Schlackenanfalls mittels der bekannten Eisengewinnungsverfahren großtechnisch nicht verarbeitet werden konnten, zur Stahlgewinnung einzusetzen. Vor allem können jetzt auch die ballastreichen Rückstände, die bei der Tonerdegewinnung nach dem Bayerverfahren anfallen, der sogenannte Rotschlamm, verarbeitet werden. Die Aufarbeitung dieses Rotschlammes zu einem brauchbaren Stahl auf wirtschaftliche Weise ist bisher technisch noch nicht gelöst worden. Erst das vorliegende Verfahren ist großtechnisch und wirtschaftlich durchführbar.

Das aus dem Drehrohrofen austretende Sintergut enthält den überschüssigen Kohlenstoff in feinverteil- ' ter Form. Dieser Kohlenstoff wird mit sauerstoffhaltigem, heißem Gas verbrannt, das durch Umsetzung eines festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes mit Luftüberschuß hergestellt wird. Die Verbrennung des Kohlenstoffes geschieht derart, daß eine momentane Einschmelzung erfolgt. Schmelzflüssige Schlacke und schmelzflüssiges Eisen liegen im Herdofen voneinander getrennt vor und werden auch getrennt abgestochen. Der Abstich kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen. Die Temperatur bei der Fertigreduktion und Einschmelzung liegt zwischen 900 bis 1100 °C.

Die bei der Erzeugung der sauerstoffhaltigen Gase auftretende Flamme dient nicht nur zur Aufheizung der Kaltluft, sondern kompensiert auch die durch Abstrahlung auftretenden Wärmeverluste, so daß die bei der Kohleverbrennung auftretende Wärme ausschließlich zur Einschmelzung des Eisens und der Schlacke zur Verfügung steht.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Stahl aus minderwertigen Eisenerzen oder eisenoxidhaltigen Abfallstoffen, insbesondere Rotschlamm, bei dem in. einem Zweistufenverfahren das Ausgangsmaterial mit Überschuß an festem, kohlenstoffhaltigem Material gemischt in einen Drehrohrofen aufgegeben, erhitzt und auf mindestens 50¹Vn bei 900 bis 1 100 C vorreduziert wird sowie in einem Herdofen fertigreduziert und eingeschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Drehrohrofen austretende Sinter Kohlenstoff in einem Überschuß von mindestens 5 "Zu, bezogen auf · das Sintergewicht, gegenüber der zur vollständigen Reduktion notwendigen Menge enthält und in dem nachgeschalteten Herdofen kontinuierlich eingeschmolzen wird und daß zur Erzeugung der zur Einschmelzung und Fertigreduktion erforderlichen Wärme der überschüssige Kohlenstoff mit sauerstoffhaltigem, heißem Gas verbrannt wird, das durch Verbrennen eines festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes mit Luftüberschuß hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die im Herdofen anfallenden Abgase zur Heizung des Drehrohrofens eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des festen Reduktionsmittels im Drehrohrofen durch ein reduzierendes Gas ersetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial im Drehrohrofen getrocknet wird.

5. Verwendung eines Kohlenstoffüberschusses von 8 bis 12",■«, bezogen auf das Sintergewicht, bei dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4.