DE158839C

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Publication number: DE158839C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei dem üblichen Verfahren zur Gewinnung des Roheisens im Hochofen findet die Reduktion der aufgegebenen eisenhaltigen Rohstoffe teils durch Kohlenstoff, teils durch Kohlenoxyd statt.

Je weniger die Eisenoxyde durch Kohlenstoff und je mehr sie durch Kohlenoxydgas reduziert werden, desto weniger Koks ist zur Erzeugung von Roheisen erforderlich. Der

ίο Grund liegt in dem verschiedenen Wärmeverbrauch der beiden Reduktionsarten. Während nämlich der Wärmeverbrauch bei der Reduktion durch Kohlenstoff 820 Wärmeeinheiten beträgt, erfordert die Reduktion durch Kohlenoxydgas nur 150 Wärmeeinheiten.

Das jetzt übliche Verfahren hat noch einen weiteren Nachteil. Bei der Reduktion der Erze im Hochofen bildet sich Kohlensäure.

Unter einer Temperatur von 600 bis 8oo° C. findet bei Anwesenheit von Kohlenstoff eine Rückbildung" der Kohlensäure zu Kohlenoxyd statt. Der hierzu verbrauchte Kohlenstoff geht dem Hochofen im wesentlichen verloren.

Um nun die an Wärmeverbrauch so teure Reduktion der Eisenoxyde durch Kohlenstoff, um ferner den Verlust an Kohlenstoff bei der Zersetzung der Kohlensäure zu vermeiden, müßte man den Kohlenstoff von der Reduktionszone fernhalten, mit anderen Worten den Kohlenstoff (Koks) erst da aufgeben, wo die Reduktionszone aufhört.

Die Beschickung mit Erz und die Beschickung mit Koks müßte also an verschicdenen Stellen des Ofens vor sich gehen. Diese Teilung der Beschickung des Hochofens läßt sich in der Praxis mit der jetzigen Hochofenform nicht durchführen. Es müssen daher die Vorgänge der Reduktion und des Schmelzern der Erze räumlich voneinander getrennt und damit selbständig gemacht werden.

Auf Grund dieser Erwägung und entsprechender Versuche soll nun nach vorliegender Erfindung die Roheisendarstellung so geführt werden, daß das Erz unmittelbar durch das Kohlenoxydgas reduziert wird, welches bei dem von der Reduktion räumlich getrennten Schmelzen des reduzierten Erzes gewonnen wird, um bei der Reduktion die Verwendung von festem Brennstoff, z. B. Koks, vermeiden zu können.

Dies geschieht durch Verwendung von räumlich voneinander getrennten Reduktions- und Schmelzofen, die untereinander in den engsten Beziehungen stehen, die aber gestatten , den einen und den anderen Prozeß selbständig' zu leiten.

Die räumliche Trennung der Reduktion und der Schmelzung der Erze in gesonderten Reduktions- und Schmelzöfen ist bekannt. Ebenso kennt man die Reduktion der Erze ausschließlich durch Kohlenoxydgas. Wo aber bisher gesonderte Reduktions- und Schmelzofen vorgesehen waren, benutzte man

zur Reduktion entweder festen Brennstoff oder unterließ bei Benutzung von Kohlenoxydgas, den Reduktionsofen mit dem Schmelzofen in eine solche Beziehung" zu bringen, daß das bei dem Schmelzen des vorgängig reduzierten Erzes gewonnene Kohlenoxydgas zur Beheizung des Reduktionsofen verwendet wird.

Wo der im Schmelzofen verwendete Brennstoff reines Kohlenoxydgas liefert, ist dieses dem Schmelzofen möglichst in Temperaturen von 800 bis iooo⁰ zu entnehmen, um diese Wärme im Reduktionsofen nutzbar machen zu können. In diesem Falle sind die für den Reduktionsofen bestimmten Gase an einer Stelle vom Schmelzofen abzuziehen, wo jene Wärmegrade im Schmelzofen angetroffen werden, während die Gase, welche für den Reduktionsofen nicht erforderlich sind, an der Gicht des Schmelzofens aufgefangen werden können. Wo dagegen die Gase des Schmelzofens zur zAveckentsprechenden Ver- \vendung im Reduktionsofen einer Reinigung bedürfen und zu dem Zwecke abgekühlt werden müssen, entzieht man zweckmäßig die Gase an der Gicht des Schmelzofens und bringt die Gase nach ihrer Reinigung vor ihrer Verwendung im Reduktionsofen durch Vorwärmung wieder auf die für ihre vorteilhafte Verwendung" erforderliche Temperatur.

Eine Ausführungsweise ist nachstehend dargestellt und beschrieben:

Die Ofenanlage besteht, wie auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, im wesentlichen aus dem Schmelzofen α und einem oder — wie es in der Regel sein wird — mehreren Reduktionsofen b. Der erstere ist in seinem unteren Teile ein normaler Hochofen. An der Stelle jedoch, wo die Reduktionszone aufhört, d. h. etwa an der Grenze zwischen Schmelz- und Reduktionszone (die Stelle ist durch Temperaturmessungen leicht zu ermitteln), sind Öffnungen c angebracht, die in eine Kreisleitung d münden. Von dieser führt eine Leitung e, in welche ein Schieber eingebaut ist, zu der Kreisleitung f des Reduktionsofens b. Dieser ist ein sich nach oben verjüngender Schachtofen. In seinem unteren Teile sind mehrere Formen g eingesetzt, die an die Kreisleitung/" angeschlossen sind. Am unteren Ende des Reduktionsofen ist eine Entleerungsvorrichtung h mit beweglichem Zylinder und Wasserabschluß zur Verhütung des Entweichens von j Gasen angebracht. Sowohl der Schmelz- i ofen α wie der Reduktionsofen b sind oben i mit Gasfängen abgeschlossen. '

In dem Gasfang des Ofens α ist noch ein Zentralrohr i angebracht, welches die Entnähme von Hochofengas zu anderen Zwecken als zur Reduktion der Erze in den Reduktionsofen gestattet.

Der Gang der Öfen regelt sich wie folgt: Der Schmelzofen α wird mit Koks, reduzierten eisenhaltigen Massen und gebranntem Kalk beschickt und wie ein Hochofen betrieben. Die aufsteigenden, in der Hauptsache nur Kohlenoxyd enthaltenden Gase werden durch die Öffnungen c in die Kreisleitung d und von hier durch die Leitung e und die Formen g in den Reduktionsofen b geleitet. In diesem werden die eisenhaltigen Rohstoffe und die etwaigen Zusätze oben aufgegeben, am besten in Gestalt von Briketts. Die entgegenströmenden Gase reduzieren die eisenhaltigen Rohstoffe. Bei richtiger Führung des Verfahrens reicht die durch das Schmelzen im Ofen α dem dabei erzeugten Kohlenoxydgas mitgeteilte Wärme für den Reduktions-Vorgang' so vollkommen aus, daß eine künstliche Wärmevermehrung oder -erzeugung in dem Reduktionsofen entbehrlich ist und dieselbe im allgemeinen nur ausnahmsweise, z. B. bei unerwünschter Abkühlung des Kohlenoxydgases auf dem Wege nach dem Reduktionsofen einzutreten haben wird.

Die reduzierte Masse wird durch die Vorrichtung Ii abgezogen und zu dem Schmelzofen α gebracht. In diesem gehen die weiteren Vorgänge, das Schmelzen, die Schlackcnbildung und das Kohlen, vor sich und erfolgt hier zuletzt der Abstich des flüssigen Roheisens.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren der Roheisenerzeugung durch Reduktion und Schmelzung der Erze in getrennten Öfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion der Erze ausschließlich unmittelbar durch das beim Schmelzen der Erze erzeugte Kohlenoxydgas erfolgt.

2. Ofenanlage zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Schmelzen der reduzierten Erze dienender Schachtofen durch eine etwa an der bei einem Hochofen gedachten Obergrenze der Schmelzzone angeordnete Gasabzugsleitung mit einem oder mehreren schachtartigen Reduktionsofen derartig verbunden ist, daß das abziehende Kohlenoxydgas am unteren Ende des Reduktionsofens eintritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.