DE2504889B1 - Verfahren zum kontinuierlichen Einschmelzen von Schrott,Eisenschwamm o.dgl. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Einschmelzen von Schrott, Eisenschwamm od. dgl. in einem Schachtofen mit im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt im Gegenstrom durch Beaufschlagung der Einsatzmaterialsäule von unten mit einer mittels Brennstoff/Sauerstoffverbrennung erzeugten Flamme.

Beim Einschmelzen mit Brennstoff-Sauerstoff-Brennern im Gegenstrom besteht die Gefahr einer unerwünschten, zu hohen Oxydation der Einsatzstoffe. Diese Oxydation kann durch verschiedene Maßnahmen beeinflußt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dem Einsatz Kohle zuzumischen, um auf diese Weise die Oxydation zurückzudrängen und die Aufkohlung zu fördern. Es ergibt sich bei dieser Arbeitsweise normalerweise der Nachteil, daß ein großer Teil der beigemischten Kohle mit den Flammengasen innerhalb des Schachtes verbrennt und deshalb im Einschmelzbereich nur noch vermindert wirksam wird. Die auf diese Weise zugemischte und mitverbrennende Kohle wirkt in ähnlicher Weise wie das Einschmelzen mit unterstöchiometrischer Verbrennung, das aber mit entsprechenden Brennstoff-Sauerstoff-Verhältnissen im Brenner besser zu erzielen ist. Hinzu kommt, daß die im unteren Schachtteil mit der Beschickung absinkenden Kohlestücke dann schon so weitgehend aufgezehrt sind, daß sie auf Grund ihrer Kleinheit mit dem kontinuierlichen Ablauf durch die Abstichöffnung abfließen.

Ferner wurde bereits vorgeschlagen, am Boden des Einschmelzgefäßes eine Aufkohlung durch Einblasen von Kohle vorzunehmen bzw. den Boden des Einschmelzgefäßes induktiv zu beheizen, um entweder den Liquiduspunkt des aufgeschmolzenen Metalls herabzusetzen oder aber die Temperatur des aufgeschmolzenen Metalls heraufzusetzen, da die Temperatur des aufgeschmolzenen Metalls im allgemeinen nur geringfügig 5 oberhalb des Liquiduspunkts liegt. Diese Maßnahmen sind jedoch kompliziert und teuer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Aufkohlung des eingeschmolzenen Metalls wirksam zu verbessern.

ίο Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein reduzierender Bereich unterhalb der oxydierenden Einschmelzzone durch Beimischen von reaktionsträgen großen Kohlenstücken zum Einsatzmaterial erzeugt wird, wobei die Kohlestücke eine solehe Größe aufweisen, daß sie den Einschmelzbereich durchlaufen und sich am Boden des Schachtofens ansammeln.

Hierzu werden vorzugsweise Kohlestücke zwischen etwa 2 und 10 kg/Stk. mit kleiner Oberfläche verwendet, die vergleichsweise große Durchmesser, beispielsweise um 200 mm aufweisen. Als reaktionsträge Kohle kommt beispielsweise Anthrazit in Frage. Die Kohlestücke können ferner mit einem reaktionshemmenden Überzug versehen sein, der beispielsweise aus KaIk-

*5 milch oder einem entsprechenden Material besteht, das die Kohlestücke vor der Verbrennung in der oxydierenden Gasatmosphäre im Einschmelzbereich des Schachtofens schützt. Die Kohlestücke werden gewöhnlich in Mengen von 2 bis 6 Gewichtsprozent des Einsatzmaterials zugegeben.

Mittels derartiger Kohlestücke mit verhältnismäßig kleiner spezifischer Oberfläche und geringer Verbrennlichkeit wird erreicht, daß diese mit dem Einsatzmaterial in dem zum Einschmelzen verwendeten Schachtofen absenken, ohne nennenswert zu verbrennen. Die Kohlestücke lagern sich dann auf der Sohle des Einschmelzgefäßes in Form einer Kohleschicht ab, wobei die einzelnen Stücke nicht durch den Ablauf im Boden des Einschmelzgefäßes abgeführt werden. Auf diese Weise wird unterhalb des oxydierenden Einschmelzbereiches eine stark reduzierende Zone aufrechterhalten, in der die gebildete Schlacke sowie das aufgeschmolzene Metall beim Durchrieseln durch diesen Bereich in optimaler Weise mit der Kohle reagieren und so die Eisenverschlackung und die Aufkohlung günstig eingestellt werden können. Die Kohleschicht wird dabei durch die auf diese Weise begünstigte Kohlenstoffauflösung des durchlaufenden Metalls aufgezehrt. Entsprechend wird der FeO-Gehalt der durchlaufenden Schlacke reduziert. Außerdem genügen hierzu relativ geringe Mengen an Kohlestücken.

In der Abbildung ist ein Schachtofen t dargestellt, dessen Boden 2 einen Ablauf 3 aufweist, während sich innerhalb des Schachtofens eine Einsatzmaterialsäule 4 aus Schrott, Eisenschwamm od. dgl. befindet. Diese Einsatzmaterialsäule 4 wird von unten mittels Brennern 5, die durch die Seitenwand des Schachtofens 1 mit sich leicht nach unten vergrößerndem Querschnitt geführt sind und Flammen 6 in einem Aufschmelzraum 7 unterhalb der Einsatzmaterialsäule 4 erzeugen, aufgeschmolzen. Dem Einsatzmaterial werden große reaktionsträge Kohlestücke 8 zuchargiert, die mit der Einsatzmaterialsäule 4 kontinuierlich nach unten sinken. Sie durchlaufen den oxydierenden Einschmelzbereich im Bereich

der Flammen 6 und sammeln sich auf dem Boden 2 des Schachtofens 1. Das aufgeschmolzene Einsatzmaterial, Metall und Schlacke fließt über die am Boden befindlichen Kohlestücke 8 und löst hierbei die Kohle auf. Auf

diese Weise wird unterhalb des oxydierenden Einschmelzbereiches im Bereich der Flammen 6 ein reduzierender Aufkohlungsbereich gebildet.

Die kontinuierlich während des Einschmelzvorgangs absinkende Einsatzmaterialsäule 4 stützt sich Vorzugsweise auf wallartigen Anwachsungen ab, die um die Brenner 5 herum gebildet werden, indem Brenner verwendet werden, deren Austrittsöffnung für Sauerstoff sich innerhalb von einer Austrittsöffnung für den Brennstoff bzw. bei ringförmigen Schlitzbrennern innerhalb von zwei schlitzförmigen Austrittsöffnungen für den Brennstoff befindet. Durch Entspannen des aus den Brennern austretenden Brennstoffs wird ein relativ kühler Bereich benachbart der Austrittsöffnungen der Brenner geschaffen, wodurch sich wallartige Anwachsungen aus aufgeschmolzenem Material um die Brenner herum bilden, auf denen sich die Einsatzmaterialsäule abstützen kann. Es ist jedoch auch möglich, die Einsatzmaterialsäule auf dem Boden 2 des Schachtofens 1 in an sich bekannter Weise abzustützen.

Zusätzlich kann dem Einsatzmaterial bei Verpressung von diesem zu Paketen Kohle oder kohlenstoffhaltiges Material zugesetzt werden, um eine reduzierende Atmosphäre innerhalb der Pakete bis in den Einschmelzbereich sicherzustellen, um so die Verschlackung des Einsatzmaterials beim Einschmelzen herabzusetzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Einschmelzen von Schrott, Eisenschwamm od. dgl. in einem Schachtofen mit im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt im Gegenstrom durch Beaufschlagung der Einsatzmaterialsäule von unten mit einer mittels Brennstoff/Sauerstoffverbrennung erzeugten Flamme, dadurch gekennzeichnet, daß ein reduzierender Bereich unterhalb der oxydierenden Einschmelzzone durch Beimischen von reaktionsträgen großen Kohlenstücken zum Einsatzmaterial erzeugt wird, wobei die Kohlestücke eine solche Größe aufweisen, daß sie den Einschmelzbereich durchlaufen und sich am Boden des Schachtofens ansammeln.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlestücke zwischen etwa 2 und lOkg/Stk. mit kleiner Oberfläche verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlestücke mit reaktionshemmenden Überzügen verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlestücke mit Kalkmilchüberzug verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlestücke in einer Menge von 2 bis 6 Gewichtsprozent des Einsatzmaterials zugegeben werden.