DE1583943B1 - Use of a mixture of carbon, iron carbide and iron as a reducing agent in the manufacture of sponge iron and a process for the manufacture of this mixture - Google Patents

Use of a mixture of carbon, iron carbide and iron as a reducing agent in the manufacture of sponge iron and a process for the manufacture of this mixture

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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Mischung aus Kohlenstoff, Eisenkarbid und Eisen als Reduktionsmittel bei der Herstellung von Eisenschwamm für die Erzeugung von Eisenpulver und gibt ein Verfahren zur Herstellung dieser Mischung an.The invention relates to the use of a mixture of carbon, Iron carbide and iron as reducing agents in the manufacture of sponge iron for the production of iron powder and gives a process for the production of this Mixture on.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver bekannt, das in den Aufsätzen E. Sieurin, Jernkontor. Ann. 66 (3 bis 5), 448 bis 493 (1911) und Esso Oilways 23 (3), 14 bis 19, (1947) ausführlich beschrieben ist.There is known a method for producing iron powder, the in the essays by E. Sieurin, Jernkontor. Ann. 66 (3 to 5), 448 to 493 (1911) and Esso Oilways 23 (3), 14-19, (1947) is described in detail.

Nach diesem Verfahren wird das Eisenpulver durch Zerkleinerung von Eisenschwamm hergestellt, der durch Reduktion von Eisenoxiden (Erzkonzentraten) mit einem festen Desoxydationsstoff (Koksgrus) erzeugt wurde. Die Reduktion verläuft bei einer Temperatur von 1200° C; die Dauer des Reduktionsprozesses schwankt zwischen 72 und 96 Stunden.According to this process, the iron powder is made by crushing Sponge iron produced by reducing iron oxides (ore concentrates) with a solid deoxidizer (coke breeze). The reduction proceeds at a temperature of 1200 ° C; the duration of the reduction process varies between 72 and 96 hours.

Die Durchführung des Vorganges bei dieser hohen Temperatur und der langen Dauer ist jedoch schwierig; außerdem erhält dabei der Eisenschwamm infolge langer Haltezeit und hoher Temperatur eine hohe Festigkeit und läßt sich nur schwer zerkleinern.Carrying out the process at this high temperature and the however, long duration is difficult; in addition, the sponge iron receives as a result long holding time and high temperature has a high strength and is difficult to crush.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel zu beseitigen und ein Mittel anzugeben, bei dem das Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm bei niedriger Temperatur und mit kürzerer Dauer abläuft und somit ein Eisenschwamm von geringerer Festigkeit erhalten wird; ferner soll auch die Schüttmasse des Ausgangsgemisches vergrößert werden können.The invention is based on the object of addressing the deficiencies mentioned eliminate and specify a means by which the method of making sponge iron runs at a low temperature and with a shorter duration and thus a sponge iron of lower strength is obtained; furthermore, the bulk mass of the starting mixture should also be can be enlarged.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung einer Mischung aus Kohlenstoff, Eisenkarbid und _ Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von 25 bis 40 Gewichtsprozent, als Reduktionsmittel bei der Herstellung von Eisenschwamm durch Reduktion von Eisenoxiden im festen Zustand.This object is achieved by using a mixture of Carbon, iron carbide and _ iron with a carbon content of 25 to 40 percent by weight, as a reducing agent in the production of sponge iron by reducing iron oxides in the solid state.

In Weiterbildung lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, nach dem mit Kohlenstoff angereichertes Eisen für die erfindungsgemäße Verwendung besonders vorteilhaft hergestellt werden kann.In a further development, the invention was based on the object of a method indicate after the carbon-enriched iron for the invention Use can be made particularly advantageous.

Das Verfahren zur Herstellung der Mischung aus Kohlenstoff, Eisenkarbid und Eisen besteht erfindungsgemäß darin, daß eisenhaltiges Material mit gasförmigen Kohlenwasserstoffen, z. B. mit Erdgas, bei einer Temperatur von 850 bis 950° C behandelt wird. Als eisenhaltiges Material können Eisenoxide, Eisenschwamm oder aus Eisenschwamm hergestelltes Pulver sowohl einzeln als auch gemeinsam verwendet werden.The process of making the mixture of carbon, iron carbide and iron, according to the invention, is that ferrous material with gaseous Hydrocarbons, e.g. B. with natural gas, treated at a temperature of 850 to 950 ° C will. Iron oxides, sponge iron or sponge iron can be used as ferrous material produced powder can be used both individually and together.

Im folgenden wird zur Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel angegeben.In the following an exemplary embodiment is used to explain the invention specified.

Zur Herstellung von Eisenschwamm aus Eisenoxiden wird ein Erzkonzentrat mit einer Korngröße unter 0,2 mm, dessen Gesamteisengehalt 70% beträgt, benutzt. Danach wird eine Substanz vorbereitet, die festen Kohlenstoff enthält. Eine solche Substanz, die als Desoxydationsmittel angewandt wird, ist eine Mischung aus Kohlenstoff, Eisenkarbid und Eisen. Die Mischung wird durch Behandlung von Schwammeisen in Stückgrößen von 15 bis 25 mm mittels Erdgas bei einer Temperatur von 850 bis 950° C gewonnen (wobei der erstmalig zum Einsatz kommende Eisenschwamm nach einem beliebigen der bekannten Verfahren hergestellt werden kann).An ore concentrate is used to produce sponge iron from iron oxides with a grain size of less than 0.2 mm, the total iron content of which is 70%, is used. After that, a substance containing solid carbon is prepared. Such Substance used as a deoxidizer is a mixture of carbon, Iron carbide and iron. The mixture is made by treating the sponge iron in lump sizes from 15 to 25 mm obtained by means of natural gas at a temperature of 850 to 950 ° C (The sponge iron used for the first time after any of the known processes can be produced).

Dabei erfolgt eine thermokatalytische Zerlegung des Erdgases und die Anreicherung (Aufkohlung) des Eisens mit bis zu 40 Gewichtsprozent Kohlenstoff.A thermocatalytic decomposition of the natural gas and the Enrichment (carburization) of iron with up to 40 percent by weight of carbon.

Das auf diese Weise erzeugte Reduktionsmittel wird dann 30 Minuten lang mit dem vorher vorbereiteten Erzkonzentrat vermischt. Das Verhältnis zwischen Reduktionsmittel und Erzkonzentrat beträgt 1: 3,3, was einem Kohlenstoffgehalt der Beschickung von 9 Gewichtsprozent entspricht. Die Beschickung wird bis zu einer 40 mm betragenden Schicht aufgeschüttet, dann bis auf 1000° C erhitzt und 41/2 Stunden lang bei dieser Temperatur in Wasserstoffatmosphäre gehalten, die sich bei der obenerwähnten Herstellung des Desoxydationsmittels bildet. Der nach dem hier beschriebenen Verfahren erzeugte Eisenschwamm hat einen Gesamteisengehalt von 98% und einen Kohlenstoffgehalt von 0,05%. Der abgekühlte Eisenschwamm wird bis zur Pulverkorngröße zerkleinert, wobei die Zerkleinerung im Vergleich zum Schwammeisen, das nach bisher bekannten Verfahren hergestellt wird, infolge der geringeren Festigkeit leichter verläuft.The reducing agent produced in this way is then 30 minutes long mixed with the previously prepared ore concentrate. The relation between Reducing agent and ore concentrate is 1: 3.3, which is a carbon content of the Charge of 9 percent by weight corresponds. The loading will be up to one 40 mm layer is poured up, then heated up to 1000 ° C and 41/2 hours kept for a long time at this temperature in a hydrogen atmosphere similar to that mentioned above Production of the deoxidizer forms. According to the procedure described here The sponge iron produced has a total iron content of 98% and a carbon content of 0.05%. The cooled iron sponge is crushed to the powder grain size, whereby the comminution in comparison to the sponge iron, which according to previously known Process is produced, is easier due to the lower strength.

Im Zusammenhang damit, daß die Beschickung eine größere Schüttmasse aufweist und mit den Oxiden gemeinsam auch das mit dem Reduktionsmittel eingetragene metallische Eisen enthält, steigt die Ausbeute an Eisenschwamm pro nutzbare Ofenraumeinheit um 26 0/0.In connection with the fact that the feed has a larger bulk mass has and together with the oxides also that entered with the reducing agent contains metallic iron, the yield of sponge iron per usable furnace space unit increases at 26 0/0.

Fernerhin kann ein Teil des Fertigproduktes (Eisenschwamm bzw. daraus hergestelltes Eisenpulver) für die Herstellung des Reduktionsmittels, nämlich der Mischung aus Kohlenstoff, Eisenkarbid und Eisen, benutzt werden.Furthermore, part of the finished product (sponge iron or from it manufactured iron powder) for the production of the reducing agent, namely the Mixture of carbon, iron carbide and iron can be used.

In anderen Ausführungsbeispielen des Verfahrens kann zur Herstellung des Reduktionsmittels sowohl das Eisenpulver allein als auch kombiniert mit Schwammeisen und/oder Eisenoxiden benutzt werden.In other exemplary embodiments of the method, for production of the reducing agent both the iron powder alone and combined with sponge iron and / or iron oxides are used.

Für die Herstellung des Eisenschwamms kann das Reduktionsmittel auch von anderen Fertigungsstätten geliefert werden. Jedoch ist die Anwendung eines geschlossenen Ablaufes, wie es im Ausführungsbeispiel des Verfahrens beschrieben wurde, zweckmäßiger, d. h. daß sowohl die Herstellung des gekohlten Eisens als auch die Herstellung des Eisenschwamms beieinander ablaufen.The reducing agent can also be used for the production of the sponge iron are supplied by other manufacturing facilities. However, the application is a closed one Sequence, as it was described in the exemplary embodiment of the method, more expedient, d. H. that both the production of the carbonized iron and the production of the Sponge iron run off together.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Verwendung einer -Mischung aus Kohlenstoff, Eisenkarbid und Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von 25 bis 40 Gewichtsprozent als Reduktionsmittel bei der Herstellung von Eisenschwamm durch Reduktion von Eisenoxiden im festen Zustand. Claims: 1. Use of a mixture of carbon and iron carbide and iron with a carbon content of 25 to 40 percent by weight as a reducing agent in the production of sponge iron by reducing iron oxides in the solid state. 2. Verfahren zur Herstellung der Mischung für die Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eisenhaltiges Material mit gasförmigen Kohlenwasserstoffen bei einer Temperatur von 850 bis 950° C behandelt wird. 2. A method for preparing the mixture for use according to claim 1, characterized in characterized in that ferrous material is associated with gaseous hydrocarbons a temperature of 850 to 950 ° C is treated. 3. Verwendung von Eisenoxiden als eisenhaltiges Material bei dem Verfahren nach Anspruch 2. 3. Use of iron oxides as ferrous material in the method according to claim 2. 4. Verwendung von Eisenschwamm als eisenhaltiges Material bei dem Verfahren nach Anspruch 2. 4. Use of Sponge iron as ferrous material in the method according to claim 2. 5. Verwendung von Eisenpulver als eisenhaltiges Material bei dem Verfahren nach Anspruch 2.5. Use of iron powder as ferrous material in the method according to claim 2.
DE19681583943 1968-02-07 1968-02-07 Process for the production of a reducing agent from carbon, iron carbide and iron for the production of sponge iron from iron axides in the solid state Expired DE1583943C2 (en)

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