DE2819587C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines
Überzuges aus feuerfestem Material auf eine Tauchlanze,
die zum Einschmelzen und Verblasen von NE-Metallen oder
von diese enthaltenden Materialien eingesetzt wird und die
ein Innenrohr, einen Verwirbeleinsatz und ein Austrittsende
aufweist.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Schmelzen
von Kupfer, Nickel, Zink, Blei und Zinn, insbesondere auf
das Abrösten von Zinn, auf das Frischen von Kupfer und das
Abrösten von kupfer- und zinnhaltigen Schlacken.
Bei der herkömmlichen Darstellung von Kupfer schließt der
Herstellungsprozeß beim Schmelzen der sulfidischen
Konzentrate das Einblasen von Luft in ein flüssiges Bad
des Kupfersteins ein, um die Eisensulfide des Kupfersteins
zum Oxid abzurösten. Die abgerösteten Eisenoxide werden
mit zugeschlagenem Quarz verschlackt. SO2 entweicht mit
den Abgasen. Das herkömmliche Verblaserösten erfolgt in
einem zylindrischen, feuerfest ausgekleideten Konverter,
in den man von der Seite her durch Winddüsen Luft einbläst.
Um die Blasoperation abzubrechen, wird der Konverter um
die horizontale Achse gedreht, so daß die Winddüsen
oberhalb des Stein- und Schlackenspiegels angeordnet sind.
Die Schlacke und der Stein werden also aus dem Konverter
entfernt durch Rotation um die horizontale Achse. Die
Produktion erfolgt somit im wesentlichen chargenweise,
wobei intermittierend SO2-reiche Gase anfallen und die
Weiterverarbeitung des SO2 problematisch ist, wenn nicht
eine große Anzahl von Weiterverarbeitungseinheiten
verwendet wird.
In der AU-OS PC 6 974/76 ist ein kürzlich entwickeltes
Verfahren zum Abrösten von Zinn aus sulfidischen Erzen
beschrieben, wobei das Einblasen von Luft in das Steinbad
erfolgt, während Erz zugegeben wird, um auf diese Art und
Weise die Umwandlung oder Produktion von Schlacke,
SO2-reichen Abgasen und Zinndampf (tin fume) vorzunehmen.
Dieses Verfahren arbeitet halbkontinuierlich in einem
Konverter, aber bei diesem Verfahren fällt immer noch
intermittierend SO2 an.
Aus der DE-OS 20 40 724 ist eine Düse für Brenner- oder
Sauerstoff-Blaslanzen mit einer mittigen Schraubenwendel als
Verwirbeleinsatz und einem wassergekühlten Mantel bekannt.
Eine Tauchlanze mit feuerfester Ummantelung ist z. B. aus
der DE-OS 20 58 967 bekannt. Zum Verblasen einer
Metallschmelze mittels Sauerstoff hat man gemäß US-PS
36 15 362 auch Aufblaslanzen verwendet.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das
Einschmelzen und Verblasen von NE-Metallen oder von
Materialien, die diese NE-Metalle enthalten, insbesondere
NE-Sulfiderze, so durchzuführen, daß eine kontinuierliche
Produktion SO2-reicher Abgase ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein
Verfahren mit den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs
1.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2
gekennzeichnet.
Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das
Austrittsende der Lanze zunächst mit geschmolzener Schlacke
in Kontakt gebracht und Gas durch die Lanze geblasen, um
das Austrittsende mit Schlackenspritzern zu ummanteln,
worauf anschließend das derart ummantelte Austrittsende
in das metallurgische Bad getaucht wird. Es kann notwendig
sein, für das Spritzummanteln ein separates Schlackenbad
vorzusehen.
Besonders vorteilhaft ist aber das Verfahren, wenn sich das
Schlackenbad unmittelbar auf dem metallurgischen Steinbad
befindet. Nach einem bevorzugten Verfahren wird das Gas beim
Durchtritt durch die Lanze verwirbelt. Es ist zweckmäßig,
wenn das Gas beim Durchtritt durch die Lanze zumindest eine
Geschwindigkeit von 0,35 Mach hat. Bevorzugt werden Durch
trittsgeschwindigkeiten des Gases in der Lanze, deren Maximal
geschwindigkeit an 1 Mach heranreicht.
Nach einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt werden
zusammen mit dem Gas Brennstoff- und/oder Schmelzmaterialien
durch die Lanze eingeblasen. Diese Maßnahmen tragen weiter
dazu bei, daß kontinuierlich SO2-reiche Abgase anfallen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum
Schmelzen sulfidischer Konzentrate, insbesondere sulfidischer
Zinnkonzentrate, wobei oxydierendes Gas in das flüssige metallur
gische Bad eingeblasen wird, um Eisenoxide zu produzieren, die
unter Zusatz von Silika verschlackt werden. Die auf dem Bad
befindliche flüssige Schlacke eignet sich in besonderer Weise
zum Spritzummanteln für die Lanze, bevor diese in das metallur
gische Bad eingetaucht wird.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß eine reiche Schlacke
von der Stein- oder Metallphase abgetrennt wird und diese
Schlackenphase in einem separaten Schmelzgefäß behandelt
wird. So kann dieses Schlackenbad einem Metall-Wiedergewinnungs
prozeß unterworfen werden, indem Brennstoff und Luft durch die
Lanze geblasen werden, wobei die notwendige Prozeßwärme ge
währleistet ist.
Die Lanze, die bei eingetauchtem Lanzenende das Einblasen von
Gas in das metallurgische Bad gewährleistet, besteht im wesent
lichen aus einem langgestreckten Außenrohr und einer innerhalb
des Außenrohrs angeordneten Gasverwirbeleinheit. Das Außen
rohr besteht vorzugsweise aus Stahl, insbesondere aus rost
freiem Stahl. Die Wandstärke liegt vorzugsweie unter 2 mm.
Die Verwirbeleinheit weist vorzugsweise ein oder mehrere
spiralförmige Gas-Führungsteile auf, die sich zweckmäßigerweise
um ein im Außenrohr angeordnetes, langgestrecktes Teil winden.
Das langgestreckte Teil befindet sich zweckmäßigerweise zentrisch
im Außenrohr und endet vor dem Austrittsende des Außenrohrs,
so daß zwischen dem Verwirbeleinsatz und dem Austrittsende des
Außenrohrs ein freier Kammerraum verbleibt, der nicht vom Ver
wirbeleinsatz belegt ist. Der spiralförmige Verwirbeleinsatz
kann entweder nur mit dem langgestreckten Teil oder mit der
Innenwandung des Außenrohres verbunden sein. Er kann aber
auch sowohl mit dem Außenrohr als auch mit dem langgestreckten
Teil verbunden sein.
Wenn nur Oxidationsgas durch die Lanze geblasen werden soll,
so kann der langgestreckte Einsatz durch einen massiven Stab
gegeben sein. Wenn jedoch zusätzlich Brennstoff- und/oder Schmelz
materialien eingeblasen werden, so kann der langgestreckte
Einsatz hohl sein und ein oder mehrere, sich in Lanzenrichtung
erstreckende Kanäle aufweisen, die für den Durchtritt der ent
sprechenden Materialien dienen. Besonders bevorzugt wird eine
Ausführungsform, bei der konzentrisch ineinander das Außen
rohr, ein Zwischenrohr und ein Zentralrohr vorgesehen sind, so
daß zwischen dem Außen- und dem Zwischenrohr ein Ringraum, und
zwischen dem Zwischenrohr und dem Zentralrohr ein Ringraum ent
steht. Der schraubenförmige Verwirbeleinsatz ist dann in einem
der Ringräume, vorzugsweise dem äußeren Ringraum, angeordnet,
während der andere Ringraum zur Zufuhr von Schmelzmaterial dient.
Zusätzlich kann durch das Zentralrohr Brennstoff, z. B. Öl, einge
blasen werden. Dieses Öl wird zweckmäßigerweise durch eine am
Austrittsende des Zentralrohres angeordnete Zerstäuberdüse zer
stäubt.
Auch bei diesen Ausführungsformen enden zweckmäßigerweise
das Zwischenrohr und das Zentralrohr mit Abstand zum Aus
trittsende des Außenrohres, so daß im Bereich des Austritts
endes des Außenrohrs ein freier Raum gegeben ist, der nicht
durch Inneneinbauten innerhalb des Außenrohres belegt ist.
Die vorbeschriebenen Lanzen bieten die Möglichkeit, beim
Durchblasen von Gas durch die Lanze das Austrittsende der
Lanze beim Eintauchen in flüssige Schlacke durch Schlacken
spritzer zu Ummanteln, so daß anschließend das spritzumman
telte Austrittsende ohne Probleme in das metallurgische Bad
eingetaucht werden kann.
Für den Erfindungsgegenstand bieten sich eine Fülle von
Anwendungsmöglichkeiten. So kann die Lanze zur Verbesserung
der Arbeitsweise stationärer Ofenbäder eingesetzt werden, z. B.
bei einem Reverberierofen, einem Elektroofen oder einem Outo
kumpuofen. Indem die Lanze durch das Dach oder den Deckel
des Ofens eingesetzt wird, besteht die Möglichkeit, Turbulenzen
in dem Stein, dem Metall und/oder der Schlacke zu erzeugen, so
daß der Wärme- und Massentransport im Bad gefördert wird
und Ansammlungen schädlicher Produkte, z. B. chromreicher Schichten
oder von Magnetit im Ofen verhindert werden. Hierdurch wird
auch gleichzeitig der Anfall an SO2 vergleichmäßigt.
Zusammenfassend ist der Erfindungsgedanke darin zu sehen, beim
Abrösten sulfidischer Erze, die sich in einem metallurgischen
Bad befinden, von oben eine Lanze in das Bad einzutauchen, wo
bei diese Lanze im wesentlichen ein langgestrecktes Rohr auf
weist, in welchem sich ein Gasverwirbeleinsatz befindet, wobei
das Gas im Bereich des Verwirbeleinsatzes eine Geschwindigkeit von
zumindest 0,35 Mach und max. von etwa 1 Mach erzielt. Vor dem
Eintauchen der Lanze in das metallurgische Bad wird das Aus
trittsende des Außenrohres durch Schlackenspritzer ummantelt.
Nachfolgend wird anhand von Beispielen der Erfindungsgegen
stand erläutert.
Es zeigt im Längsschnitt in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Lanze,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Lanze.
Die in Fig. 1 gezeigte Lanze ist für Konverterfrischvorgänge
geeignet, bei denen kein zusätzlicher Brennstoff zugegeben wer
den muß und grobkörniges Flußmittel in das Schmelzbad gegeben
wird. Die Lanze besteht im wesentlichen aus dem Außenrohr 1.
Im Außenrohr ist der langgestreckte Teil 2, z. B. ein Stab, an
geordnet. Der langgestreckte Teil trägt den Verwirbeleinsatz 3,
der durch einen schraubenförmig gewundenen Streifen gegeben ist.
Der Verwirbeleinsatz 3 windet sich eng um den langgestreckten
Teil 2 und ist durch Schweißen am Teil 2 befestigt. Am oberen
Ende (nicht gezeigt) ist der langgestreckte Teil 2 und der Ver
wirbeleinsatz 3 am Außenrohr befestigt. Der Verwirbeleinsatz 3
mit dem langgestreckten Teil 2 bilden innerhalb des Außenroh
res 1 eine Baueinheit, die das durchtretende Gas verwirbeln.
Die Verwirbeleinheit 3 endet vor dem Austrittsende des Außen
rohres 1, so daß ein freier Raum 4 innerhalb des Außenrohres
im Bereich des Austrittsendes verbleibt. Das Außenrohr 1 ist
vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, z. B. AISITP 316 gefertigt.
Es hat sich gezeigt, daß dieser Stahl, bezogen auf Kosten und
Lebensdauer, besonders günstig ist. Es können natürlich auch
andere Stähle verwendet werden.
Der langgestreckte Teil 2 und der Verwirbeleinsatz 3 sind aus
rostfreiem Stahl oder aus weichem Stahl gefertigt und die
Länge und die Ganghöhe des Verwirbeleinsatzes werden so gewählt,
daß im Bereich des Austrittsendes noch eine hinreichende
Kühlung erzielt wird, ohne daß ein unangemessen hoher
Gegendruck entsteht.
Beim Einsatz der Lanze wird Luft oder sauerstoffangereicherte
Luft durch die Lanze geblasen, wobei dieses Gas verwirbelt
wird und Turbulenzen erzeugt werden, bevor es aus der Lanze
tritt. Die Gaszuführungsvorrichtung ist so bemessen, daß
Gasgeschwindigkeiten erzielt werden können, die im Bereich
des Verwirbeleinsatzes die Nähe von 1 Mach erreichen.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform weist konzentrisch zu
einander ein Außenrohr 11, ein Zwischenrohr 13 und ein Zentral
rohr 12 auf. Ein spiralförmig gewundener Stahlstreifen ist am
Zwischenrohr 13 befestigt und befindet sich im Ringraum
15 zwischen dem Außenrohr 11 und den Zwischenrohr 13. In die
sem Ringraum 15 befindet sich somit die Verwirbeleinheit.
Am oberen, nicht gezeigten Teil der Lanze ist das Zwischenrohr
13 am Außenrohr 11 befestigt. Am unteren Ende ist zwischen
dem Zentralrohr 12 und dem Zwischenrohr 13 ein Abstandshalter
16 angeordnet, so daß die ganze Einheit von Zentralrohr 12,
Zwischenrohr 13, Verwirbeleinsatz 14 und Außenrohr 11 inner
halb des Außenrohrs 11 befestigt ist. Zwischen dem Zentral
rohr 12 und dem Zwischenrohr 13 ist ein nach unten offener
Ringraum 19 vorgesehen. Am Austrittsende des Zentralrohrs 12
ist eine Zerstäuberdüse 18 angeordnet. Das freie Ende der Zer
stäuberdüse 18 und des Zwischenrohres 13 weist einen Abstand
zum freien Ende des Außenrohres 11 auf, so daß im Bereich
des Austritts das Außenrohr 11 einen freien Innenraum 17 auf
weist.
Bei Verwendung der Lanze wird Öl durch das Zentralrohr 12 ge
leitet und durch die Zerstäuberdüse 18 in den Raum 17 zersprüht.
Verbrennungs- und Oxidationsgas wird durch den Ringraum 18
nach unten geblasen und fein-gepulverte Zuschlagstoffe
können mit Transportluft durch den Ringraum 19 eingeblasen
werden. Das Außenrohr 11, das Zentralrohr 12 und das Zwi
schenrohr 13 sind zweckmäßigerweise aus rostfreiem Stahl
des Typs AISI TP 316 gefertigt. Wie in Verbindung mit der
Fig. 1 beschrieben, wird die Baulänge und die Ganghöhe
der Verwirbeleinheit so optimiert, daß eine geeignete
Kühlung im Bereich des freien Endes erzielt ist und kein
unangemessen hoher Gegendruck im Bereich der Lanze entsteht.
Der Verwirbeleinsatz kann in einem breiten Rahmen geändert
werden. Es kann ein einziger Einsatz oder auch eine Mehrfach-
Baueinheit vorgesehen sein. Der Verwirbeleinsatz kann - wie
in den Figuren gezeigt - aus streifenförmigem Material bestehen
oder aus stabförmigem Material, dem eine geeignete spiralför
mige Konfiguration gegeben wird. Die genaue Raumform des Ver
wirbeleinsatzes hängt von der Länge der Lanze und vom Durch
satz (Fließbedingung) des Oxidationsgases ab.
Beim Einsatz der Lanze wird Luft oder sauerstoffangereicherte
Luft durch die Lanze geblasen, wobei beim Austritt für eine
starke Verwirbelung und Turbulenz gesorgt ist. Die zunächst auf
gebrachte Schlackenummantelung dient zur thermischen Isolie
rung und verhindert, daß das Stahlrohr vom metallurgischen Bad
(Stein oder Matte) angegriffen wird. Die hohen Gasströmungs
geschwindigkeiten innerhalb des Rohres in Kombination mit dem
hohen Maß an Turbulenz gewährleisten, daß ein guter Wärme
übergang zum Außenrohr gewährleistet ist, so daß die Lanze
selbst ohne Verschleiß in korrosiver Umgebung eingesetzt wer
den kann. Für derartige Bedingungen ist es zweckmäßig, wenn
der Verwirbeleinsatz sich möglichst dicht am Außenrohr, vor
zugsweise aber mit einem kleinen radialen Abstand zum Außenrohr,
befindet. Eine derartige Ausführungsform ist aus beiden Figuren
ersichtlich.
Die Verwirbelung des Oxidationsgases fördert zusätzlich
die schnelle Verbrennung im Bad, wobei eine gute Verteilung
des Gases innerhalb des metallurgischen Bades gefördert
wird.
In Kombination mit demVerwirbeleinsatz besteht für die
Lanze einmal die Möglichkeit, feinteilige Zuschlagstoffe
durch einen zentralen Einsatz der Lanze einzublasen. Alternativ
zu dieser Weiterbildung oder in Kombination mit dieser Weiter
bildung kann auch durch ein zentrales Rohr Brennstoff zugegeben
werden, so daß die Lanze auch bei der Durchführung endothermer,
metallurgischer Reaktionen eingesetzt werden kann.
30 kg Pyrrhotitkonzentrat und 10 kg Konverterschlacke wurden
in einem Drehrohrofen geschmolzen und in einen vorgeheizten
Verbrennungsreaktor eingegeben. Der Reaktor befand sich unter
einer Abgasabsaugung und die Lanze war so konstruiert, daß
sie aus der Abgasabsaugung in das Bad abgesenkt werden konnte.
Die Lanze hatte ein Außenrohr aus rostfreiem Stahl mit einem
Innendurchmesser von 2,8 cm und einer Wandstärke von 0,9 mm.
Im Außenrohr war ein Zwischenrohr aus weichem Stahl und ein
Zentralrohr für die Zufuhr von Öl angeordnet. Ein Doppelspiral-
Wirbeleinsatz mit einer Ganghöhe von 4 cm und 8 cm Länge gefertigt aus einem Draht von 6 mm Durchmesser, war an
dem Zwischenrohr befestigt. Das Zwischenrohr hatte einen Außen
durchmesser von 1,2 cm und endete 8 cm vor dem Austrittsende
der Lanze (freies Ende des Außenrohres). Am oberen Ende der
Lanze waren die notwendigen Befestigungsmittel für die Öl- und
Luftzufuhr angeordnet.
Anfangs wurden 122 m3/h Luft und 10 kg/h Leichtöl eingeblasen.
Die Lanze wurde abgesenkt, bis sich die Lanzenmündung gerade
oberhalb des Schlackenbades befand. In dieser Position spritzt
die Schlacke sehr schnell gegen die Lanzenmündung und bildet
eine feste Schutzschicht im Bereich des Außenrohres. Dann
wird die Lanze durch die Schlacke in das metallurgische Bad
(Stein oder Matte) abgesenkt. Ein pyritisches, zinnhaltiges
Erz wurde in Mengen von 30 kg/h in den Reaktor gegeben, so
daß die metallurgischen Reaktionen ablaufen konnten. Das Erz
wurde oxydiert und verschlackt und SO2 entwich über die Gas
phase, Zinn entwich als Rauch und konnte in einer Sammel
einheit der Wiedergewinnung zugeführt werden.
Die Anfangstemperaturen hatten einen Tiefpunkt bei 1160°C
und die teilweise festen und viskosen Schlackenteilchen er
zeugten schnell eine Blockierung im Bereich des Lanzenendes.
Als die Temperaturen 1210°C erzielten, war die Schlacke völlig
flüssig und es gab keine weiteren Schwierigkeiten durch Bloc
kaden.
Die Schmelzgeschwindigkeit wurde auf 60 kg/h nach 52 min ge
steigert und die Luftmenge wurde auf 128 m3/h angehoben, wäh
rend die Ölmenge bei 10 kg/h blieb. Nach insgesamt 175 min
Blaszeit wurde die Lanze angehoben und der Stein (Matte) und
die Schlacke vom Reaktor bei einer Abstichtemperatur von
1390°C abgestochen.
Die Inspektion der Lanze nach dem Versuch zeigte, daß die
Lanze nicht vom Stein- oder Schlacken-Bad angegriffen war.
Es gab eine geringe Ätzung im Bereich der letzten 5 cm der
Lanze. Diese Ätzung hatte aber keine größere Tiefe.
Mit der gleichen Ausrüstung wie im Beispiel 1 wurde ein Konzen
trat aus Kupferpellets geschmolzen. Das Konzentrat enthielt
21,3% Kupfer, 37,9% Schwefel und 32,8% Eisen.
Das Ausgangsbad mit 40 kg Kupferkonzentrat und 20 kg Konverter
schlacke wurde in einemDrehofen geschmolzen und dann in einen
Verbrennungsofen gegeben. Die in Beispiel 1 beschriebene Lanze
wurde abgesenkt, bis sich das Mundstück gerade oberhalb der
Schlackenschicht befand. Luft wurde in Mengen von 155 m3/h
und Öl in Mengen von 12,5 kg/h durch die Lanze geblasen.
Hierbei bildete sich analog zum Beispiel 1 die Schutzschicht
aus erstarrter Schlacke am Außenrohr der Lanze. Dann wurde
die Lanze nach unten durch die Schlacke in die Steinschicht
abgesenkt. Kupferhaltige Pellets, Zementbindemittel und silika
haltige Flußmittel wurden in den Ofen mit einer Geschwindigkeit
von 40 kg/h gefördert. Nach 120 min hatte die Schlacke einen
Kupfergehalt von 0,4%, während ein Stein mit 40% Kupfer vom
Ofen abgestochen werden konnte bei einer Temperatur von 1260°C.
Auch hierbei zeigte ich, daß die Lanze nicht vom Stein oder
von der Schlacke angegriffen war, abgesehen von leichten Ätzungen
analog zum Beispiel 1.
Bei diesem Beispiel wurden mehrere Lanzen in einem Ofen zur
Zinnschlackenreduktion eingesetzt. Eine t Schlacke mit etwa
18% Zinn, 30% Eisen, 30% SiO2 und 7% CaO wurden von einem
Reverberierschmelzofen in einen Verbrennungsofen überführt.
Bei dem Verbrennungsofen handelte es sich wie in den vorge
nannten Beispielen um einen abgedeckt arbeitenden Verbrennungs
ofen (submerged combustion furnace). Es kamen drei Lanzen
zum Einsatz; zwei zum Einblasen einer Mischung aus Öl und Luft
und eine zum Einblasen einer Mischung aus feiner Kohle und
Luft. Die drei Lanzen wurden bis dicht über das Schlackenbad
abgesenkt, um das Spritzummanteln vorzunehmen. Anschließend
erfolgte das Absenken in das Schlackbad. Nach Durchführung
der metallurgischen Reaktion wurden die Lanzen angehoben und
die Schlacke dem Abfall zugeführt.
Die Lanzen waren aus rostfreiem Stahl des Typs AISI TP 316
gefertigt. Die ölführenden Lanzen hatten ein Außenrohr mit
einem Innendurchmesser von 2,81 cm und ein ölführendes Zentral
rohr mit 1,27 cm Außendurchmesser. Sie waren mit einem doppel
gängigen Wirbeleinsatz mit 5,1 cm Ganghöhe und 5,1 cm Länge
ausgerüstet, der aus einem Draht von 4,8 mm Durchmesser gefer
tigt war. Die kohle-brennenden Lanzen hatten ein Außenrohr
mit einem Innendurchmesser von 2,27 cm und das kohle-führende
Innenrohr hatte einen Außendurchmesser von 1,60 cm. Es war
ein doppelgängiger Verwirbeleinsatz mit 5,1 cm Ganghöhe und
5,1 cm Länge vorgesehen, der aus einem Draht von 0,32 cm Durch
messer gefertigt war. Typische Werte für die Öllanzen betrugen
30 kg/h Öl; 220 m3/h Luft; 6,8 m3/h Sauerstoff; während typische
Werte für die kohle-führende Lanze bei 60 kg/h Feinkohle, geför
dert durch 34 m3/h Trägerluft und 150 m3/h Verbrennungsluft la
gen.
Es wurden insgesamt 6 Versuche durchgeführt, ohne daß zusätz
liche kohle-haltige Reduktionsmittel dem Ofen zugegeben wurden.
Die Gesamtarbeitszeit für die Lanzen betrug 11,75 h, wobei
keine Zerstörung der Lanzen festgestellt wurde.
Die erfindungsgemäße Lehre kann analog zum Frischen von
Metallen eingesetzt werden. So kann z. B. Feinkupfer zu einem
flüssigen Kupferbad in einem Raffinier-Ofen zugegeben werden.
Das Feinkupfer kann durch die Lanze mit einem Luftstrom ge
führt werden, wobei der Luftstrom die Lanze kühlt und gleich
zeitig als Oxidationsmittel für das Bad wirkt. Brennstoff kann
gleichzeitig durch die Lanze gegeben werden, um das Feinkupfer
zu schmelzen.
In einem anderen Anwendungsfall bei einem Frischprozeß wird
Reduktionsgas durch die Lanze gegeben anstelle des üblichen
Umrührprozesses.
In den beiden vorgenannten Raffinierprozessen ist es not
wendig, separat ein geschmolzenes Schlackenbad nur zum Um
manteln des Lanzenendes bereitzuhalten. Zu diesem Zweck ist
es vorteilhaft, in einem kleinen Gefäß Schlacke in unmittel
barer Nachbarschaft von der Oberfläche des metallurgischen
Bades aufzubewahren.
Die einzusetzenden Schlacken können je nach Anwendungszweck
in weitem Rahmen schwanken. Eine kupferoxydreiche Schlacke
wird z. B. bei Oxidationsprozessen von Kupfer bevorzugt, wäh
rend in anderen Fällen silikatische Schlacken und in ganz be
stimmten Fällen auch Kalzium-Ferrit-Schlacken vorteilhaft
sind.
Claims (2)
1. Verfahren zum Aufbringen eines Überzuges aus feuerfestem
Material auf eine Tauchlanze, die zum Einschmelzen und
Verblasen von NE-Metallen oder von diese enthaltenden
Materialien eingesetzt wird und die ein Innenrohr, einen
Verwirbeleinsatz und ein Austrittsende aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) durch die Lanze ein Gas mit einer Gechwindigkeit zwischen 0,35 und 1 mach geleitet wird,
- b) die Lanze über einem metallurgischen Bad, das eine aufschwimmende Schlackenschicht aufweist oder über ein Schlackenschmelze abgesenkt wird, bis das austretende Gas Schlackenspritzer verursacht und
- c) die Lanze in dieser Lage so lange gehalten wird, bis die Außenwand der Lanze mit einer Schlackenschicht beschichtet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß beim
Schmelzen sulfidischer Erze ein oxidierendes Gas durch
die Lanze geblasen wird und daß durch die beim Blasen in den Stein
entstehenden Eisenoxide in Kombination mit zugesetzten
silikatischen Flußmitteln die flüssige Schlacke
gebildet wird.
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