DE1583943C2 - 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 - Google Patents
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 stateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Reduktionsmittels aus Kohlenstoff, Eisenkarbid und Eisen für die Herstellung von Eisenschwamm aus Eisenoxiden im festen Zustand.The invention relates to a method for producing a reducing agent from carbon, iron carbide and iron for making sponge iron from iron oxides in the solid state.
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 (vgl. auch »Stahl u. Eisen«, 34 [1911 ], S. 1391 bis 1394).A process for the production of iron powder is known, which is described in the articles E. Sieurin, Jernkontor. Ann. 66 (3 to 5), 448 to 493 (1911) and Esso Oilways 23 (3), 14 to 19 (1947) is (see also "Stahl u. Eisen", 34 [1911], pp. 1391 to 1394).
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 12000C; die Dauer des Reduktionsprozesses schwankt zwischen 72 und 96 Stunden.According to this process, iron powder is produced by crushing sponge iron, which was produced by reducing iron oxides (ore concentrates) with a solid deoxidizer (coke breeze). The reduction takes place at a temperature of 1200 0 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.However, it is difficult to carry out the process at this high temperature and the long duration; in addition, the sponge iron is given a high temperature due to the long holding time and high temperature Strength and difficult to crush.
In der Zeitschrift »Archiv für das Eisenhüttenwesen«, 1965, Heft 12, S. 851 bis 859, wird über die Kinetik der Reduktion der Eisenoxide mit Graphit berichtet, und in der Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1959, Heft 3, S. 129 bis 134, wird die Reduktion von Feinerzen in zwei Stufen auf der Grundlage von Kohlenmonoxid beschrieben. Es wird in beiden Veröffentlichungen die Lehre vermittelt, daß durch die Anwesenheit von metallischem Eisen die Reduktionsgeschwindigkeit von Eisenoxiden erheblich gesteigert wird. Außerdem wird die Erkenntnis beschrieben, daß die Kohlenstoffabscheidung aus Kohlenmonoxid in Gegenwart von Eisen bzw.. Eisenoxid bereits bei relativ niedrigen Temperaturen von etwa 3000C in Gang kommt.The journal "Archiv für das Eisenhüttenwesen", 1965, issue 12, pp. 851 to 859, reports on the kinetics of the reduction of iron oxides with graphite, and in the journal "Stahl und Eisen", 1959, issue 3, p. 129 to 134, the reduction of fine ores in two stages on the basis of carbon monoxide is described. Both publications teach that the presence of metallic iron increases the rate of reduction of iron oxides considerably. In addition, the knowledge is described that the carbon deposition from carbon monoxide in the presence of iron or iron oxide starts at relatively low temperatures of about 300 ° C.
Die deutsche Patentschrift 4 21 462 gibt ein Verfahren zur Reduktion von Eisenoxiden mit Methan oder methanhaltigen Gasen bei erhöhter Temperatur, jedoch nicht über 700°C, an, bei dem man den Eisenoxiden eine gewisse Menge metallischen Eisens beimischt oder vorlegt, um das Methan zu aktivieren, wobei während des Reduktionsprozesses nur intermediär Eisenkarbid gebildet wird.The German patent specification 4 21 462 gives a process for the reduction of iron oxides with methane or methane-containing gases at elevated temperature, but not above 700 ° C, at which the iron oxides one a certain amount of metallic iron is mixed in or added to activate the methane, whereby during of the reduction process only intermediate iron carbide is formed.
Weder diese Verfahren noch die Erkenntnis sindNeither these procedures nor the knowledge are
Gegenstand der vorliegenden Erfindung.Subject of the present invention.
In der Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1965, S. 1371 bis 1378, insbesondere S. 1374, und in der DT-AS 12 50 462 ist beschrieben, daß Zusätze von Eisenschwamm zu Pellets zu deren Festigkeitserhöhung bzw. zu einer Verminderung des Feinstanteiles dienen.In the journal »Stahl und Eisen«, 1965, pp. 1371 bis 1378, especially p. 1374, and in DT-AS 12 50 462 is described that additions of sponge iron to pellets to increase their strength or to a Serve to reduce the fine fraction.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben angeführten Mangel zu beseitigen und ein Herstellungsverfahren für eine Mischung anzugeben, mit der das Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm bei niedriger Temperatur und in kürzerer Dauer abläuft und somit ein Eisenschwamm von geringerer Festigkeit erhalten wird: ferne"· sol! die Schüttmasse des Ausgangsgemisches vergrößert werden. The present invention is based on the object of eliminating the above-mentioned deficiencies and to specify a production method for a mixture with which the method for the production of Sponge iron expires at a low temperature and in a shorter time and thus a sponge iron of lower strength is obtained: far "· should! the bulk mass of the starting mixture be increased.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eisenhaltiges Material durch Behandlung mit gasförmigen Kohlenwasserstoffen bei einer Temperatur von 850 bis 950°C bis zu einem Kohlenstoffgehalt von 25 bis 40 Gewichtsprozent aufgekohlt wird. Als eisenhaltiges Material können Eisenoxide, Eisenschwamm oder aus Eisenschwamm hergestelltes Pulver sowohl einzeln als auch gemeinsam verwendet werden.In order to achieve this object, the method of the type specified at the outset is characterized according to the invention characterized in that ferrous material is treated by treatment with gaseous hydrocarbons a temperature of 850 to 950 ° C up to a carbon content of 25 to 40 percent by weight is carburized. 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.An exemplary embodiment is given below to explain the invention.
Zur Herstellung von Eisenschwamm aus Eisenoxiden wird ein Erzkon/entrat mit einer Korngröße umer 0,2 mm, dessen Gesamteisengehalt 70% beträgt, benutzt. Danach wird eine Substanz vorbereitet, die festen Kohlenstoff enthält. Eine solche Substanz, die als Reduktionsmittel 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 9500C gewonnen (wobei der erstmalig zum Einsatz kommende Eisenschwamm nach einem beliebigen der bekannten Verfahren hergestellt werden kann).To produce sponge iron from iron oxides, an ore con / entrate with a grain size of around 0.2 mm, the total iron content of which is 70%, is used. After that, a substance containing solid carbon is prepared. One such substance that is used as a reducing agent is a mixture of carbon, iron carbide and iron. The mixture is obtained by treating sponge iron in piece sizes of 15 to 25 mm by means of natural gas at a temperature of 850 to 950 ° C. (the sponge iron, which is used for the first time, can be produced by any of the known processes).
Dabei erfolgt eine thermokatalytische Zerlegung des Erdgases und die Anreicherung (Aufkohlung) des Eisens mit bis zu 40 Gewichtsprozent Kohlenstoff.This involves thermocatalytic decomposition of the natural gas and the enrichment (carburization) of the iron with up to 40 percent by weight 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 10000C erhitzt und 4'/2 Stunden lang bei dieser Temperatur in Wasserstoffatmosphäre gehalten, die sich hei der obenerwähnten Herstellung des Reduktionsmittels bildet. Der nach dem hier beschriebenen Verfahren erzeugte Eisenschwamm hat einen Gesamtcisengchalt 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 mixed for 30 minutes with the previously prepared ore concentrate. The ratio between reducing agent and ore concentrate is 1: 3.3, which corresponds to a carbon content of the feed of 9 percent by weight. The charge is poured up to a 40 mm layer, then heated to 1000 ° C. and held for 4½ hours at this temperature in the hydrogen atmosphere which is formed during the above-mentioned production of the reducing agent. The sponge iron produced by the process described here has a total cisengranch content of 98% and a carbon content of 0.05%. The cooled sponge iron is comminuted to the size of a powder particle, the comminution being easier due to the lower strength compared to the sponge iron, which is produced according to previously known methods.
Im Zusammenhang damit, daß die Beschickung eine größere Schültmasse 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%.In connection with the fact that the load has a larger purging mass and with the oxides also contains the metallic iron introduced with the reducing agent, the increases Yield of sponge iron per usable furnace space unit around 26%.
Fernerhin kann ein Teil des Fertigproduktes (Eisenschwamm bzw. daraus rergestelltes Eisenpulver) für dieFurthermore, part of the finished product (sponge iron or iron powder made from it) can be used for the
Herstellung des Reduktionsmittels, nämlich der Mischung aus Kohlenstoff, Eisenkarbid und Eisen, benutzt werden.Production of the reducing agent, namely the mixture of carbon, iron carbide and iron, used will.
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, both the Iron powder can be used alone as well as combined with sponge iron and / or iron oxides.
Für die Herstellung des Eisenschwamms kann das Reduktionsmittel auch von anderen Ferligungsstätten 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.For the production of the sponge iron, the reducing agent can also be obtained from other manufacturing facilities to be delivered. However, the use of a closed process is as it is in the exemplary embodiment of the method has been described, more expedient, i. H., that both the production of carbonized iron and the production of sponge iron go hand in hand expire.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEC0044565 | 1968-02-07 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| DE1583943C2 true DE1583943C2 (en) | 1975-10-16 |
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ID=7025855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681583943 Expired DE1583943C2 (en) | 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 |
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (3)
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Legal Events
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