DE1583279B1

DE1583279B1 - Verfahren zum Schmelzen von Metall

Info

Publication number: DE1583279B1
Application number: DE19671583279
Authority: DE
Inventors: Cherny Anatoly A; Grachev Vladimir A; Sosonovsky Efim D; Fomin Stepan F; Kurbatsky Ivan L; Marienbakh Lev M; Pavlenko Nikolai S
Original assignee: PENZEN KOMPRESSORNYJ ZD
Current assignee: PENZEN KOMPRESSORNYJ ZD
Priority date: 1966-08-06
Filing date: 1967-08-04
Publication date: 1971-01-14
Also published as: FR1561093A; NL6710812A; SE339534B; US3753688A; BE702319A; GB1206976A

Claims

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmel- Verfahrens arbeitet der gasgefeuerte Kupolofen in zen von Metall unter reduzierender Atmosphäre in folgender Weise.

einem gasgefeuerten Kupolofen mit Überhitzungs- Vor dem Schmelzen wird der gasgefeuerte Kupol-

kammer. ofen auf eine Temperatur in der Überhitzungskam-

Es sind Kupolofen mit Ölfeuerung bekannt, bei 5 mer von etwa 1600° C angewärmt. Dann wird in den denen mit reduzierender Flamme gefahren wird. Der Kupolofenschacht die Beschickung, die aus Metall, Einsatz von Gasfeuerungen bei derartigen Kupolofen Metalloxiden und Flußmitteln besteht, eingebracht,

ergibt keine reduzierende Atmosphäre mit so heißer Die heißen Gase strömen zwischen den Vorsprün-

Flammentemperatur wie sie zum Schmelzen und zum gen 1 und 2 in den Schacht und schmelzen das Me-

Überhitzen der Schmelze notwendig ist. io tall, das in Form von herabfallenden Tropfen vom

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Vorsprung 1 ins Becken 3 gelangt und dieses füllt. Schmelzen von Metall im gasgefeuerten Kupolofen Die Schlacke gelangt ebenfalls ins Becken 3, fließt mit Überhitzungskammer zu schaffen, das eine Re- jedoch von der Metalloberfläche laufend in den Vorgulierung der Zusammensetzung der Gasatmosphäre herd ab. Dadurch wird die Metalloberfläche dauernd und die Herstellung einer genügend heißen redu- 15 von Schlacke gereinigt und letztere stört nicht die zierenden Atmosphäre in der Überhitzungskammer Metallüberhitzung. Die Metalltropfen, die vom Vorsicherstellt, sprung 1 in das Becken 3 herabregnen, verspritzen

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das dort befindliche Metall, wodurch eine von zur Erzeugung der reduzierenden Atmosphäre Natur- Schlacke gereinigte »Metallwirbelschicht« entsteht, gas thermisch verkrackt wird, indem es durch in sich 20 »Die Wirbel« des· /Metallbades begünstigen eine während der Ofenreise erhitzenden Teilen der Ofen- höhere Überhitzung des Metalles. Auf die »Wirbelauskleidung verlegte Leitungen geleitet wird und die schicht« der Metalloberfläche ist eine große Anzahl Krackprodukte oberhalb der Verbrennungszone des von Flammen gerichtet, welche eine Temperatur Feuerungsgases in verschiedenen Höhen in das Ofen- von etwa 1700° C haben und über der Metalloberinnere eingeführt werden. 25 fläche eine ununterbrochene Schicht heißer Gase

Dadurch erfolgt ein thermisches Kracken des Na- mit Luftverbrauchskoeffizient von 0,90 bis 0,98 bil-

turgases vor der Einführung in die Brennkammer den. Oberhalb der Brenntunnel 4 wird die Zusam-

durch die aufgeheizte Ofenauskleidung, wodurch eine mensetzung des Gasgemisches in der Überhitzungs-

Intensivierung der Bildung der reduzierenden Atmo- kammer durch Zuleitung von Naturgas über die

Sphäre im Ofeninnern erzielt wird bei gleichzeitiger 30 Rohre 7 vom Sammelrohr S geändert. Der Luftver-

Kühlung der Ofenauskleidung, der Wärme durch brauchskoeffizient liegt hier in den Grenzen von

den Krackvorgang entzogen wird. 0,6 bis 0,7. Der Schmelzzone wird das zusätzliche

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand Naturgas zugeführt, das beim Durchströmen der in

eines Beispiels und der Zeichnungen näher erläutert. der glühenden Kupolofenauskleidung befindlichen

Es zeigt 35 Rohre 7 thermisch gekrackt wird, wodurch einerseits

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen gasgefeu- die Intensivierung der Bildung einer reduzierenden

erten Kupolofen zur Durchführung des erfindungs- Atmosphäre erzielt wird, andererseits aber eine

gemäßen Verfahrens, gleichzeitige Kühlung der Ofenauskleidung erfolgt.

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie Π-Π der F i g. 1, In der Schmelzzone beträgt der Luftverbrauchs-

Fig. 3 einen Schnitt nach LinieIII-III der Fig. 2. 40 koeffizient ungefähr 0,4 bis 0,5.

Der gasgefeuerte Kupolofen besitzt im Schacht Im Gasgemisch befindet sich rußartiger Kohlenzwei Vorsprünge: einen unteren Vorsprung 1 zum stoff und ungebundener Wasserstoff, die die Metall-Stützen der Beschickungssäule und einen oberen oxide reduzieren. Reduzierende Gase und rußartiger Vorsprung 2 zur Verhinderung des Herabfallens der Kohlenstoff passieren die Schmelzzone und den Beschickung in den unteren Teil des Kupolofen- 45 Schacht und reduzieren die Oxide (hierbei ist auch Schachtes, d.h. in die Überhitzungskammer für Metall. die Sättigung des Metalls mit Kohlenstoff möglich).

Im unteren Teil der Überhitzungskammer ist auf Mit Metalloxiden nicht in Reaktion getretene redu-

dem Herd ein Becken 3, in dem sich während des zierende Gase und rußartiger Kohlenstoff brennen im

Schmelzvorganges das überhitzte Metall befindet. In oberen Teil des Schachtes nach, wo der Luftver-

der Ausfütterung ist über dem Becken 3 am Schacht- 50 brauchskoeffizient durch Luftzufuhr zum Schacht

umfang eine Vielzahl von Brennertunneln 4 zur Gas- über die Rohre 8 auf etwa 1,1 gebracht wird. Die

verbrennung angeordnet. Gas und Luft können in dabei entwickelte Wärme wird zum Anwärmen der

SpezialVorrichtungen vorgewärmt werden. Beschickung benutzt und karm auch zum Anwär-

Im feuerfesten Mauerwerk der Überhitzungskam- men von Luft und Naturgas verwandt werden, die mer befindet sich über den Brennertunneln 4 ein 55 beim Schmelzen verbraucht werden. Das überhitzte ringförmiges Sammelrohr 5, dem über eine Rohrlei- Metall (geschmolzen oder aus Oxiden reduziert) tung 6 Naturgas zugeleitet wird, welches zum Zwecke gelangt aus dem Becken 3 in den Vorherd, von wo der thermischen Krackung zuvor vorgewärmt wer- es in erforderlichen Mengen abgestochen wird,
den kann. An das ringförmige Sammelrohr 5 ist eine Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schmelzen Vielzahl von Rohren 7 kleinen Durchmessers ange- 60 von Metall ermöglicht es, eine Beschickung aus billischlossen, die in der Auskleidung des Kupolofens gen Materialien sowie solche zu benutzen, die sonst liegen und ihren Austritt in den Kupolofen am nur im Hochofen verarbeitet werden können, d. h. Umfang zwischen dem unteren Vorsprung 1 und dem oxydierte Späne und Erz. Hierin liegt der große wirtoberen Vorsprung 2 sowie am Umfang des halbring- schaftliche Vorteil der Erfindung,
förmigen Innenhohlraums haben. Im oberen Teil 65

des Kupolofens sind Rohre 8 zur Luftzufuhr für die Patentanspruch:

Nachverbrennung der Abgase vorhanden. Verfahren zum Schmelzen von Metall unter

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen reduzierender Atmosphäre in einem gasgefeuer-

ten Kupolofen mit Überhitzungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der reduzierenden Atmosphäre Naturgas thermisch verkrackt wird, indem es durch in sich während der Ofenreise erhitzenden Teilen der Ofenauskleidung verlegte Leitungen geleitet wird und die Krackprodukte oberhalb der Verbrennungszone des Feuerungsgases in verschiedenen Höhen in das Ofeninnere eingeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen