DE2006144C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Eisen aus Schrott - Google Patents

Description

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verarbeiten läßt. Dabei wurde gefunden, daß sich die Zonen im Gegenstrom hindurchgeleiteten, teilweise Nichteisenmetalle bei gedrosselter Sauerstoffzufuhr verbrannten Produkte nach und nach zu steigern und und entsprechender Temperaturregelung in metalli- die zur Ausführung der Vergasung und des Brennscher Form vergasen lassen, ehe ein Legierungsprozeß Vorganges erforderliche zusätzliche Hitze frei zu mit dem Eisen eintritt. 5 machen.

• Demgemäß besteht das Verfahren der Erfindung Durch Steuerung der Temperatur und der Sauerdarin, den Schrott in vier miteinander in Verbindung Stoffkonzentration in der Brennzone wird der größte stehenden Stufen zu verarbeiten, die aus einer Vor- Teil der organischen Verunreinigungen verbrannt wärmzone, tiner Verbrennungszone, einer Vergasungs- oder in gasförmige Bestandteile, wie Kohlendioxyd zone und einer Schmelzzone bestehen. Dabei werden io oder Kohlenmonoxyd, umgewandelt, wobei die Temin der Brennzone Gastemperaturen von etwa 1200 peraturen und die Verweilzeiten ausreichend niedrig bis 1370⁰C, entsprechend einer Metalltemperatur, sind, um eine spürbare Oxydation der Eisenmetalle die 980⁰C nicht überschreitet, in der Vergasungs- zu verhindern. Durch Steuerung der Temperatur zone unter Einregelung eines Sauerstoffpartialdrucks und der Sauerstoffkonzentration in der Vergasungsauf Werte von 10~⁵ bis 10~¹⁰at eine Gaseintritts- 15 zone wird eine Vergasung der metallischen Veruntemperatur von etwa 1430 bis 1540⁰C und eine Gas- reinigungen erreicht, bevor ein Schmelzen oder eine austrittstemperatur von etwa 1315 bis 137O⁰C und Oxydation des Eisens auftritt. Anschließend wird der schließlich in der Schmelzzone eine Gastemperatur Schrott in der Schmelzzone geschmolzen, und die von etwa 187O^CIC bei einer Metalltemperatur von etwa dabei erhaltenen Schlacken werden in Gegenwart 1540 bis 1600⁰C innegehalten. 20 eines Flußmittels oxydiert. Bei entsprechender Ein-Der Erhitzungs- und Schmelzofen zur Durchführung stellung des Kohlenstoffgehaltes der Schmelze in der dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch vier mit- Schmelzzone wird eine Zusammensetzung erhalten, einander in Verbindung stehende Arbeitszonen, durch die unlegiertem, einfachen Stahl entspricht.
die das aufzubereitende Gut kontinuierlich hindurch- Wenn das erschmolzene Eisen zur Herstellung von wandert, wobei die Vorwärmzone vorne und hinten 25 Grauguß verwendet werden soll, können unter Umdurch zwei Türen abgeschlossen ist, die nur ab- ständen die Oxydation und die Verschlackung in wechselnd geöffnet und geschlossen werden können, Fortfall kommen, da die im Schrott vorhandenen während hinter der anschließenden, mit einem lost, Mengen an Phosphor und Schwefel, dabei nicht Luftzuführungsdüsen und einer Esse ausgerüsteten stören.

Brennzone eine abwärts geneigte, ebenfalls mit Luft- 30 Das geschmolzene Eisen kann zu Massen vergossen, zuführungsdüsen ausgestattete Vergasungszone sich granuliert oder in anderer Weise für den Transport befindet, an die sich die mit Brennstoff-, Luft- und zum Hüttenwerk vorbereitet werden.
Sauerstoffzuführungen versehene Schmelzzone an- In dem Schmelzofen, der zur Durchführung des schließt. vorstehend beschriebenen Verfahrens verwendet wird, Unter »Schrott« bind eine Vielzahl von Gebrauchs- 35 bilden die Brenn-, Vergasungs- und die Schmelzzone gegenständen, wie z. B. Waschmaschinen, Heizkörper, eine einzige langgestreckte Kammer. Eine Vorkammer-Kühlschränke, Kraftfahrzeuge und ähnliche Aggregate, zone steht mit der Brennzone in Verbindung und dient oder Industrieerzeugnisse zu verstehen, die nur zum zum Vorwärmen des Schrotts und zum Einführen überwiegenden Teil aus Stahl hergestellt sind, Formen desselben in die Brennzone. Die Brennzone befindet aufweisen, in denen sich gr^ße Leerräume befinden, 40 sich auf einer größeren Höhe als die Schmelzzone, und die normalerweise eine \ lelzahl anderer Verun- und die Vergasungszone bildet einen unter einem reinigungen, wie z. B. Email, Poi/ellan. Phosphate, Winkel geneigten Abschnitt des Ofens, welcher ar Chromate, Zinküberzügc, V-rchromungen, Grün- die Brenn- und die Schmelzzone anschließt. Der dierungsmittel, Voranstriehe, Kunststoffe u. dgl., ent- gesamte Schmelzofen ist in bekannter Weise aus feuerhalten. 45 festen Stoffen aufgebaut.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden Die Vorkammerzone weist eine innere Tür, welche

nicht nur organische Verunreinigungen, wie z. B. mit der Brennzone in Verbindung steht, und eine

Farben, Isolationsstoffe, Unterbodenschutzmittel von äußere Tür auf. die zum Einführen von zusätzlichem

Kraftfahrzeugen, elektrische Isolationsmaterialien, Schrott in die Vorkammer geöffnet werden kann.

Gummi, Kunststoffe usw., sondern auch vergasbare 5° Die Türen werden nach dem bekannten »Luftschleu-

metallische Verunreinigungen, wie z. B. Cadmium, sen«-Prinzip betätigt, nach dem in jedem Zeitpunkt

Zink, Zinn, Blei und Antimon und deren Verbindun- jeweils nur eine Tür geöffnet ist, so daß die Wärme-

gen, und schließlich schlackenbildende metallische Verluste des Schmelzofens verringert werden. Die innere

Verunreinigungen, wie z. B. Silicium, Mangan, Chrom Tür steht offen, außer wenn Schrott in die Vorkammer

und Phosphor und deren Verbindungen, entfernt. 55 eingeführt wird, so daß der innerhalb der Vorkammer

Der Schrott wird zuvor von wertvollen Bestandteilen, befindliche Schrott durch die von der Brennzone ab-

wie z. B. Motoren, Getrieben, elektrischer Verdrah- gegebene Strahlungswärme vorgewärmt werden kann,

tung, Kühler und Reifen, befreit und dann nach- Im Boden drt Ürennzone befindet sich ein Rost,

einander in eine. Brennzone, eine Vergasungszone und dei das Abziehen von Verunreinigungen mit niedrigem

. in eine Schmelzzone eingeführt, Diese Zonen sind 6b Schmelzpunkt und verkohlten'; Stoffen ermöglicht; gemeinsam innerhalb eines Schmelzofens angeordnet, außerdem ist eine Vorrichtung 'vorgesehen, die dazu der weiter unten beschrieben wird. In der Schmelzzone dient, die Gichtgase aus dem Schmelzofen abzuziehen wird ein Brennstoff-Säuerstöff-Gemisch teilweise ver- und einem Winderhitzer und einem Staub- und brannt, und die Verbrennungsprodukte werden darm Rauchabscheider zuzuführen.' ^vim Gegenstrom durch die Vergasungs-und die Brenn- 65 . Die Vergasungszone ist 'ühfer einem Neigungszone durchgeleitet. In ^!die Vergasungszone und in die winkel angeordnet, der etwas größer ist als der Gleit-Brennzone wird zusätzlich Sauerstoff bzw. Luft winkel für den Schrott. Der von¹ der Brennzone ziigeeingeblasen, um den Oxydationsgrad der durch diese führte Schrott bewegt sich 'entlang des geneigten

Bodens der Vergasungszone nach unten und wird das Produkt auch in geschmolzenem Zustand 32

aus diesem Abschnitt in den Schmelzabschnitt ab- dem Gießereiofen zugeführt werden,

gegeben, sobald die vorhergehenden Schrottposten Der der Schmelzzone zugeführte Brennstoff wird

geschmolzen sind. Vorzugsweise in zwei getrennte Ströme aufgeteilt,

Der Beden des Schmelzabschnitts besteht aus einer 5 nämlich in einen ersten z. B. aus Methan bestehenden

feuerfesten Wanne. Die Oxydation der Schmelze Brennstoffstrom 36, der mit Sauerstoff 37 bei 38

wird vorzugsweise dadurch bewerkstelligt, daß ein vermischt wird, und einen zweiten Brennstoffstrom 39,

Sauerstoffstrahi gegen die Oberfläche der Schmelze der mit vorgewärmter Luft 40 bei 41 vermischt wird,

gerichtet wird, so daß innerhalb der Schmelzwanne Gegebenenfalls kann zusätzlich Brennstoff 42a un-

eine örtlich begrenzte Oxydationszone hoher Tem- ίο mittelbar auf die Eisenschmelze aufgedüst werden,

peratur entsteht, während Ströme von reduzierendem um die feuerfesten Auskleidungen in der Schmelzzone

Kohlenwasserstoffgas entlang der Seitenwände der abzuschirmen.

Schmelzwanne eingeblasen werden, um die Eisenoxyd Die Hitze wird durch das Einblasen von Luft-

entrnltenden Teile der Schmelze daran zu hindern, in strömen 42 und 43 in die Vergasungszone bzw. in

eine Berührung mit den feuerfesten Wänden zu 15 die Brennzone gesteuert. In diesem Zusammenhang

kommen, wodurch die Lebensdauer der feuerfesten ist es wichtig, die Sauerstoffkonzentration auf einem

Auskleidung erhöht wird. Die Strahldüsen bewirken niedrigen Wert zu halten, der bei den herrschenden

eine Wirbelbildung der Schmelze, so daß die in der Temperaturen und Berührungszeiten im wesentlichen

örtlich begrenzten Oxydalionszone erzeugten Eisen- nicht zur Oxydation des im Schrott enthaltenen

oxyJc -υπ den feuerfesten Wänden ferngehalten wer- 20 Eisens führt.

den. Zum Abziehen der Schlacke und des Eisenmetall- Der in den F i g. 2 und 3 dargestellte Schmelzofen

Produktes sind Abstichöffnungen vorgesehen ist für die Produktion von 10 t Stahl pro Stunde be-

Längs der Vergasungs- und Brennzone wird zu- stimmt. Dabei beträgt die Verweilzeit in der Brenn-

sätzlicher Sauerstoff, vorzugsweise in Form von zone und in der Vergasungszone jeweils angenähert

Luft, eingeblasen, wodurch die erforderliche zusätzliche 25 20 Minuten. Die Gastemperatur in der Brennzone

Wärme erzeugt wird. liegt bei etwa 1200 bis 1370⁰C, der Partiaidruck des

Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungs- Sauerstoffs in der Vergasungszone beträgt etwa

formender Erfindung. 10 ¹⁰ bis 10 ⁵ at. In die Brennzone wird nur so viel

F i g. 1 ist ein Fließschema des neuen Verfahrens; Zusatzluft eingeblasen, daß die Verbrennung des

F i g. 2 ist ein Querschnitt durch einen Schmelzofen; 30 Gasgemisches und des kohlenstoffhaltigen Materials

F i g. 3 Μ ein Querschnitt entlang der Linie 3-3 zu Ende geführt wird.

di-'-::h den Schmelze.-.η der F i g. 2. Der Brennofen ist aus feuerfestem Material gebaut

Dc-i Schrott Il wird zunächst v^n Hand von noch und weist eine mit »A« bezeichnete Vorwärm-Voranderweitig verwertbaren Bestandteilen bei 12 befreit kammerzone, eine Brennzone »B«, eine Vergasungsund über 13 in eine Vorwärmzone 14 eingeführt, in 35 zone »C« und eine Schmelz- und Oxydationszone »£)« der er durch Strahlungswärme 15 aus der Brennzone auf. Die Vorkammerzone ist mit Doppeltüren 1Γ 16 erhitzt wird. Der vorgewärmte Schrott 17 wird und 12' versehen, die abwechselnd geöffnet werden, dann in die Brennzone 16 einführt, in welcher die Die äußere Tür 11' wird zur Zufuhr von Schrott organischen Verunreinigungen verbrannt und Ver- geöffnet, wobei gleichzeitig die innere Tür 12' geunreinigungen 18 mit niedrigem Schmelzpunkt ge- 40 schlossen bleibt. Nachdem der Schrott in die Vorschmolzen und vom Schrotteisen abgetrennt werden. wärmzone eingeführt ist, wird die äußere Tür 11' Die verbrannten organischen Stoffe bilden in Mischung geschlossen und die innere Tür 12' geöffnet, so daß mit dem in die Brenr.zone eintretenden, teilweise der Schrott durch die von der Brennzone »5« abgeverbrannten Abgas 19 ein Gichtgas 20, das durch gebene Strahlungswärme vorgewärmt wird. Der voreinen Winderhitzer 21 geleitet wird. Dort wird Frisch- 45 gewärmte Schrott wird beispielsweise durch eine luft 23 erhitzt, die in einer anderen Stufe des Ver- hydraulische Ramme 13' absatzweise aus der Vorfahrens verwendet wird. Aus dem Gichtgas wird wärmzone in die Brennzone »ß« hinübergeschoben, anschließend bei 22 Staub abgeschieden. Der abge- Dann wird die Ramme 13' zurückgezogen, die innere brannte Schrott 24 wird dann einer Vergasungszone Tür 12' geschlossen und die äußere Tür 11' geöffnet, 25 zugeführt, in welcher er mit Hilfe von aus der 50 so daß zusätzlicher Schrott in die Vorwärmzone ein-Schmelzzone 27 zugeführtem Gas 26 durch Ver- geführt werden kann. Der vorgewärmte Schrott gasung flüchtiger Nichteisenmetalle weiter gereinigt wird in der Brennzone »5« über einen Rost 14' wird. geführt, wobei Abfälle, Schmutz und. geschmolzene

Der vorbehandelte Schrott wird nun bei 28 in die Verunreinigungen abgetrennt und durch die Öffnung Schmelzzone 27 eingeführt, in der er entweder nur 55 15' der Trichterrutsche abgezogen werden. Gaseingeschmolzen oder vorzugsweise einem Oxydations- förmige organische Verunreinigungen und Verbren- und Verschlackungsvorgang unterworfen wird. Der nungsprodukte werden durch die Esse 16' abgezogen, hierfür benötigte Sauerstoff 29 wird durch eine Sonde Der abgebrannte- Schrott fällt dann in die geneigt zugeführt, welche einen Sauerstoffstrahl gegen die angeordnete Entgasungszone »C«, welche die Brenn-Oberfläche der Schmelze richtet. Zur Schlackenbildung 60 zone »5« mit der Schmelzzone »D« verbindet. Der werden Flußmittel 30, z. B. Kalk, in die Schmelzzone Neigungswinkel der Vergasungszone »C« ist etwas eingeführt. Die Schlacke 31 wird in Abständen aus größer als der Gleitwinkel Hes Schrotts, so daß sich der Schmelzzone abgestochen; der geschmolzene dieser zur Schmelzzone »C« ,lin bewegt, sobald die Stahl 32 wird abgezogen und einer Granuliervor- untere Schicht 16' im Schmelzbade 17' verflüssigt ist. richtung 33 zugeführt oder zu Masseln vergossen, die 65 In der Seitenwand des Schmelzofens befinden sich mit Hilfe von Transportmitteln 34 zu einem Gießerei- Schlackenabstichkanäle 18' und Schmelzabstichkaofen 35 gelangen. Wenn die Stahlrückgewinnung in näle 19'. In der Endwand 21' der Schmelzzone befinder Nähe des Gießereiofens durchgeführt wird, kann den sich mehrere Brenner 20'. Vorzugsweise werden

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den Brennern zwei unterschiedliche Brennstoff-Sauer- Nichteisenmetalle insgesamt 47,6 kg

stoff-Gemische zugeführt, nämlich ein Gemisch von Polsterung, Matten, Kunststoffteile

Brennstoff mit Sauerstoff und ein Gemisch von und andere brennbare Stoffe .... 68kg

Brennstoff mit vorgewärmter Luft. Durch Abgleichen Fensterglas ■. 20,4 kg

der Brennstoffmengen, die zusammen mit dem Sauer- 5 Schmutz 9kg

stoff bzw. der vorgewärmten Luft eingeführt werden, Insgesamt 145 ke

läßt sich der größte Wirkungsgrad des Schmelzofens ^ß ■ erzielen. Beispielsweise werden etwa drei Viertel

des Brennstoffs in der Form eines Brennstoff-Sauer- Solange die organischen Verunreinigungen ver-

stoff-Gemisches und angenähert ein Viertel des Brenn- io brannt werden, wird das Aluminium in der Brennzone

Stoffs wird in der Form einer Mischung mit auf etwa nicht vollständig oxydiert, wenn nicht ein Luftüber-

820 bis 1100' C vorgewärmter Luft eingeführt. schuß vorhanden ist.

Wenn die schlackenbildenden Verunreinigungen Luft wird in die Brennzone nur in einer solchen oxydiert werden sollen, wird mit Hilfe einer Sauer- Menge eingeblasen, die gerade dazu ausreicht, die stofflanze 22' ein Sauerstoffstrahl gegen die Oberfläche 15 organischen Verunreinigungen zu verbrennen. Dieses des Schmelzbades gerichtet und so eine örtlich be- soll jedoch möglichst vollständig geschehen, da das grenzte Überheizung erzielt, durch welche die Oxy- Vorhandensein fester, kohlenstoffhaltiger Stoffe in dation von Silicium, Mangan, Chrom und Phosphor den anderen Abschnitten des Ofens es schwierig macht, usw. gefördert und der Kohlenstoffgehalt der Schmelze den Sauerstoffgehalt in diesen Abschnitten zu steuern, vermindert wird. Über der Oberfläche der Schmelze 20 Durch eine weitgehende Verbrennung wird auch sind ferner mehrere Brennstoff-Gas-Strahldüsen 23' etwa anwesender Schwefel daran gehindert, das Eisen vorgesehen, welche das Brennstoff-Gas-Gemisch in in den nachfolgenden Verarbeitungsschritten zu vereiner Richtung eindüsen, daß es die feuerfesten Wände unreinigen. Die Gastemperatur in der Brennzone soll bestreicht, das Eisenoxyd reduziert und eine ausge- 1370⁰C nicht überschreiten. Infolgedessen überschreidehnte Berührung zwischen den feuerfesten Wänden 25 tet die Temperatur des Metalls den Wert von 98O⁰C und den Abschnitten der Schmelze mit einem hohen nicht, so daß eine starke Oxydation des in dem Sauerstoffgehalt verhindert. Bei dem dargestellten Schrott enthaltenen Eisens vermieden wird. Da die Ausführungsbeispiel (vgl. F i g. 3) ist der Sauerstoff- Luft oberhalb des Schrotts in die Brennzone eingestrahl in Richtung des Pfeils A' gerichtet, während blasen wird, kann die Zusammensetzung der Brenndie Brennstoffströme in der Richtung der Pfeile B' 30 gase genau reguliert werden. Der Schrott wird dabei verlaufen. Dadurch werden die durch die Pfeile C" im wesentlichen durch Strahlung erhitzt. In der :ich angedeuteten Wirbelströme in der Schmelze erzeugt, anschließenden Vergasungszone sollen neben anderen welche die Teile der Schmelze mit hoher Sauerstoff- metallischen Verunreinigungen besonders Zinn und konzentration von den Seitenwänden des Schmelzofens Zink vergast werden, bevor sie eine Temperatur anwegbefördern. 35 nehmen, bei welcher sie Legierungen mit dem Eisen

Für einen Schmelzofen, der zur Produktion von 10 t eingehen. Der Sauerstoffgehalt wird in der Vergasungs-Produkt pro Stunde bestimmt ist, reichen zwei Gas- zone gerade so hoch gehalten, um das Zinn und seine strahldüsen auf jeder Seite des Ofens aus, wenn diese Oxyde zu verdampfen, jedoch andererseits ausreichend jeweils eine Mündungsöffnung von 3,17 mm haben niedrig gewählt, um eine starke Oxydation des Eisens und jeweils Naturgas unter einem Druck von 1 atü 40 zu verhindern. Er liegt vorzugsweise bei etwa 10 ⁹ at. in einer Menge von 14,1 m³/h zuführen. Entlang der Die Gase treten in die Vergasungszone mit einer Vergasungs- und der Brennzone ist eine Reihe von Temperatur von angenähert 1430 bis 1540⁰C ein Lufteinlässen 24' vorgesehen, sie dienen zur Zufuhr und verlassen die Vergasungszone bei angenähert zusätzlichen Sauerstoffs bzw. Luft, wenn die teilweise 1315 bis 137O⁰C. Durch die zugeführte Luft werden verbrannten Gasgemische durch die Vergasungszone^« 45 angenähert 50 bis 70°/₀, vorzugsweise 67°/₀, des Brenn- und die Brennzone »Z?« hindurchstreichen und den Stoffs verbrannt. Unter diesen Bedingungen zeigen Schmelzofen schließlich durch die Esse 16' verlassen. Cadmiumoxyd, Zinkoxyd, Zinnoxyd, Bleioxyd und Jeder Lufteinlaß 24' ist mit einem entsprechenden Antimon Dampfdrucke, die höher sind als 0,1 at. Ventil 25' versehen. Diese reichen zur Vergasung der Verunreinigungen aus.

50 In der folgenden Schmelzzone kann durch die

Beispiel Lanze Sauerstoff in einer Menge von angenähert

Für die Produktion von 10 t Eisen pro Stunde be- 63,5 kg pro Tonne Eisen zugeführt werden, wodurch sitzt der Schmelzofen eine Querschnittsfläche von 7,2 kg von Nichteisen-Verunreinigungen und angeangenähert 9,29 m², wobei die Brenn-, die Vergasungs- nähert 38,5 kg Kohlenstoff oxydiert werden. Dabei und die Schmelz- und Oxydationszone jeweils ange- 55 werden angenähert 10,4 kg Eisen oxydiert. Der nähert 6 m lang sind. Die Ofenwände haben eine durch die Lanze zugeführte Sauerstoff steht unter Dicke von 34,3 cm. Bei voller Produktionsleistung einem Druck von 3,5 atü und wird durch eine Münbetragen die Wärmeverluste des Ofens insgesamt dungsöffnung von 16 mm Durchmesser gegen die angenähert 2 625 840 kcal/h oder 262 584 kcal/t des Oberfläche des Schmelzbades geblasen, um auf diesem Produktes. ^6o eine Temperatur oberhalb von 2100⁰C zu erzeugen.

Auf jede Tonne des im Schrott enthaltenen Eisens Durch jeweils zwei auf jeder Seite des Schmelzofens

entfallen etwa die nachstehend angegebenen Gewichts- befindliche Brennstoffdüsen mit Mündungsöffnungen

mengen von Verunreinigungen: von 3,17 mm wird ein Strom von Methan unter einem

Druck von 1 atü in einer Menge von 14,1 ni³/h für

Kupfer 1,3 kg 55 jede Düse gegen die Oberfläche des Schmelzbades

Zinklegierung 22,7 kg gerichtet, um die überhitzte Schlacke in der Nähe

Aluminiumlegierung 20,4 kg der Wände zu kühlen. Die Basizität der Schlacke soll

Verschiedene Stoffe und Pb, Sn, Sb 3,2 kg einen Wert von 3:1 oder mehr besitzen, wobei der

Eisenoxydgehalt etwa 20% (15% FeO und 5% Fe₂O₃) beträgt.

Durch diese Bedingungen wird eine wirksame Entfernung des Phosphors gewährleistet. Der Kohlenstoffgehalt der Schmelze wird innerhalb eines Bereiches von 0,15 bis 0,50% und vorzugsweise bei 0,30% gehalten, wodurch die Entstehung von rotem Eisenoxydrauch im wesentlichen verhindert wird.

Die Temperatur des Metalls in der Schmelze wird durch Regelung der Zufuhrgeschwindigkeit des Methan-Brennstoffgases, der vorgewärmten Luft und des Sauerstoffs innerhalb eines Bereiches von 1540 bis 1600⁰C gehalten. 76% des Methan-Brennstoffgases werden mit Sauerstoff und 24% mit Luft vermischt, die auf 980° C vorgewärmt ist. Die Luft- und Saucrstoliströme werden so geregelt, daß sie insgesamt 55

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bis 75%, vorzugsweise 57%, Sauerstoff enthalten. Unter diesen Bedingungen beträgt die Gastemperatur oberhalb der Schmelze angenähert 1870°C.

Die Größe der Schmelzwanne ist so bemessen, daß sich für eine Schmelzmenge von angenähert 601 Eisen zusammen mit 68 kg Schlacke je Tonne Eisen eine Schmelzbadtiefe von etwa 38 cm ergibt. Wenn der Inhalt des Schmelzgefäßes auf 75 t Eisen angewachsen ist, wird die Schlacke abgestochen, frisches

ίο Kalkflußmittel zugegeben und die Sauerstoffeinblasung durch die Lanze so lange fortgesetzt, bis der größte Teil des Phosphors und des Schwefels entfernt ist. Dann wird das Produkt in einer Charge von angenähert 30 t abgestochen. Bei kontinuierlichem Abstich können Phosphor und Schwefel nur im Verhältnis zu der gebildeten Schlackenmenge entfernt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

ι 2 und schräg zur Wand der Schmelzkammer ange- Patentansprüche: ordnet sind. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, ge-

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Eisen aus kennzeichnet durch eine zusätzliche, gegen die Schrott, bei dem der Schrott zunächst vorgewärmt 5 Oberfläche der Schmelze gerichtete Sauerstofflanze und anschließend in einem Schmelzofen zu Eisen (22') in der Schmelzkammer.

höherer Reinheit fertiggeschmolzen wird, d adurch gekennzeichnet, daß das Verfahren kontinuierlich in vier miteinander in Ver-

bindung stehenden Stufen: A Vorwärmen, B io
Verbrennen, C Vergasen und D Schmelzen durchgeführt wird, wobei in der Brennzone Gastempe- Die Erfindung bezieht sich auf em Verfahren und raturen von etwa 1200 bis 1370⁰C, entsprechend eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Eisen aus einer Metalltemperatur, die 980⁰C nicht über- Schrott, bei dem der Schrott zunächst vorgewärmt schreitet, in der Vergasungszone unter Einregelung 15 und anschließend in einem Schmelzofen zu Eisen des Sauerstoffpartialdrucks auf Werte von IO-⁵ höherer Reinheit fertiggeschmolzen wird. Dabei soll bis 10-¹⁰ at eine Gaseintrittstemperatur von etwa der größte Teil der Verunreinigungen durch Vergasung 1430 bis 1540⁰C und eine Gasaustrittstemperatur und, falls erforderlich, durch Verschlackung entfernt von etwa 1315 bis 1370⁰C und schließlich in der werden.

Schmelzzone eine Gastemperatur von etwa 1870' C ao Es sind bereits Verfahren zur Rückgewinnung hoch-

bei einer Metalltemperatur von etwa 1540 bis wertigep Eisens aus Schrott, besonders Automobil-

1600⁰C innegehalten wird. schrott, bekannt, bei denen der Schrott zunächst

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- vorgewärmt wird, wobei Feuchtigkeit, Ol und kennzeichnet, daß in der Schmelzzone durch Nichteisenmetalle verflüchtigt werden sollen. Der zusätzliche Einleitung von reinem Sauerstoff unter 25 restliche Schrott soll anschließend in einem Schmelz-Druck örtlich eine Temperatur von 2100° C und ofen zu Eisen höherer Reinheit fertiggeschmolzen darüber erzielt wird. werden. Dabei handelt es sich nach der USA.-Patent-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch schrift 3 484 231 um eine Einrichtung, bei der die gekennzeichnet, daß die Heizgase im Gegenstrom Abgase der Vorheizzone in das Gebläse eines Kupolzur Fortbewegung des aufzubereitenden Gutes 30 ofens eingeleitet werden sollen. Daraus ist ersichtlich, geführt werden, wobei in der Schmelzzone eine daß bei dieser Arbeitsweise in der Vorheizzone keine Mischung aus gasförmigem Brennstoff, Sauerstoff Bedingungen herrschen können, die eine Verdampfung und vorerwärmter Luft in einem Verhältnis em- oder Vergasung der Nichteisenmetalle bewirken, da geleitet wird, daß der Sauerstoffgehalt des Ge- andernfalls diese Abgase das im Kupolofen zu ermisches 55 bis 75°/₀ der stöchiometrischen Menge 35 schmelzende Eisen erneut verunreinigen würde,
beträgt. Auch bei der Arbeitsweise nach der USA.-Patent-

4. Verfahren nach einem der vorherigen An- schrift 3 476 372 herrschen in der Vorheizzone Temsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ver- peraturen, die keinesfalls genügen, um Nichteisengasungszone durch zusätzliches Einleiten von Brenn- metalle vor dem Einschmelzen des Eisens zu verluft etwa ²/₃ des zugeführten Brennstoffs verbrannt 40 dampfen. In dem sich anschließenden Elektroofen werde,.. kann ebenfalls keine Verdampfung der Nichteisen-

5. Verfahren nach einein der vorherigen An- metalle erfolgen, da nach den Angaben der Patentsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweil- schrift die Abluft des Elektroofens /ur Vorheizung dauer der Chargen in der Brenn- und der Ver- des aufzubereitenden Schrotts dienen soll,
gasungszone jedesmal etwa 20 Minuten beträ.gt. 45 Es ist auch bereits ein Verfahren zur Rückgewinnung

6. Verfahren nach einem der vorherigen An- von Eisen aus Schrott nach der USA.-Patentschrift sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basizität 2 382 534 bekannt, bei welchem eine Vorwärmung der Schlacke auf etwa 3 : 1 oder darüber eingeregelt in einer reduzierenden Atmosphäre stattfindet, worauf wird das vorgewärmte Material geschmolzen und raffiniert

7. Erhitzungs- und Schmelzofen zur Durch- 50 wird. Dabei verlaufen die einzelnen Verfahrensstufen führung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 unter ständiger Temperatur- und Brennstoffzufuhrbis 6, gekennzeichnet durch vier miteinander in kontrolle. Mittels dieses Verfahrens lassen sich jedoch Verbindung stehende Arbeitszonen, durch die lediglich organische Verunreinigungen und Schwefel das aufzubereitende Gut kontinuierlich hindurch- aus dem Rohmaterial entfernen. Die Beseitigung wandert, wobei die Vorwärmzone/!vorn und hinten 55 von Nicht-Eisenmetallen, wie Cadmium, Zink, Blei durch zwei Türen (H' und 12') abgeschlossen ist, und ähnlichen, 'st infolge der niedrigen, in der Vordie nur abwechselnd geöffnet und geschlossen wärmzone vorherrschenden Temperatur, die durch werden können, während hinter der anschließen- das Aufsteigen der Verbrennungsgase erzeugt wird, den, mit einem Rost (14'), Luftzuführungsdüsen nach diesem Verfahren nicht möglich.

(24') und einer Esse (16') ausgerüsteten Brenn- 60 Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, nicht

zone B eine abwärts geneigte, ebenfalls mit Luft- nur die im Schrott vorhandenen organischen Verun-

zuführungsdüsen (24') ausgestattete Vergasumgs- reinigungen vor dem Schmelzen zu verbrennen oder

zone C sich befindet, an die sich die mit Brenn- zu vergasen, sondern vor allem die im Schrott ent-

stoff-, Luft- und Sauerstoffzuführungen (20', 23') haltenen Nichteisenmetalle, wie Cadmium, Zink,

versehene Schmelzzone D anschließt. 65 Blei, Antimon usw., zu entfernen, ehe sie sich beim

8. Vorrichtung na«.'.. .\irr^ruch 7, dadurch ge- Schmelzvorgang mit dem Eisen legieren können, um kennzeichnet, daß die Brennstoffdüsen (23') nn- so ein Produkt zu gewinnen, daß sich unmittelbar mittelbar über der Oberfläche der Metallschmelze in der Stahlindustrie nach üblichen Verfahren weiter-