DE312935C - - Google Patents

Description

Man hat versucht, feinkörnige Erze, Gichtstaub usw. dadurch zu verwerten, daß man diese Stoffe mit dem Wind durch die Düsen in den Hochofen einführte. Diese Versuche scheiterten daran, daß die Düsen sich verlegten und im Hochofen Verschlackungen eintraten. Die Hauptursache dafür wird darin gesehen, daß bei dieser, Arbeitsweise die Temperatur im Ofengestell herabgesetzt wird. Letzteres aus mehreren Gründen. Einmal kommen die Erze, selbst wenn sie vorgewärmt in den Ofen geblasen werden, nicht so hoch erhitzt in das Ofengestell wie bisher, wo sie'aus der hocherhitzten Rast herniedersinken. Ferner werden die staubförmigen Erze den stückigen Koks teilweise-überziehen, dadurch die Verbrennungsgeschwindigkeit herabsetzen, die Zone der Verbrennung höher legen und Hochfeuer und Rohgang verursachen. Vor allem aber wird die Temperatur

im Ofengesteli dadurch erniedrigt, daß die ge-

, samten Erze hier erst reduziert werden müssen ; denn bekanntlich ist die Reduktion des Eisenoxyduls ein wärmeverbrauchender Prozeß. Die aus dem Ofenschacht herniederfließende Schlacke trifft nun auf den kälteren Wind und das kühlende Erz und erstarrt vor der Form.

Das vorliegende- Verfahren vermeidet dies durch zwei Maßnahmen. Beide können getrennt angewendet werden, werden aber zweckmäßig mit einander kombiniert; so daß sie sich in ihrer Wirkung unterstützen.

Die erste Maßnahme besteht darin, daß nicht

' das Erz selbst,, d. h. das Oxyd zur Einführung gelangt, sondern daß das Erz vor dem Einführen in den Hochofen erst möglichst vollständig zu Metall reduziert wird, so daß also eigentlich fein verteiltes ■ Eisen, allerdings gangarthaltig, eingeblasen wird. Zur Verschlackung der feinver-' teilten Gangart wird fein gemahlener gebrannter Kalk dem Erz von' vornherein beigemischt oder erst in der Düse mit beigegeben. Dadurch wird eine innige Vermischung und eine schnelle Ver- ' schlackung der Gangart erreicht. Um endlich die herabgesetzte Verbrennung im Gestell zu heben, wird fein gemahlener Kohlenstoff dem Winde in der Düse beigegeben. In Betracht kommt hier nicht nur fein gemahlener Abfallkoks, sondern auch entgaste-Feinkohle, so.daß also auch nichtbackende Kohle für den Hochofenprozeß verwendet werden kann; selbst junge, mulmige Tagbaukohle, die den Vorzug hat, schwefelarm zu sein, kann daraufhin verarbeitet werden. —Daß man mit hocherhitztem Wind arbeitet, ist selbstverständlich.

Wenn nur fein verteiltes metallisches Eisen im Ofen eingeschmolzen wird, erhält derselbe die Funktion des Kupolofens und damit auch dessen Form, wenn auch andererseits, die Ofenwandungen künstlich gekühlt- werden müssen wie beim Hochofen und mit erhitztem Wind gearbeitet wird. (Nur Koksbegichtung.)

Erhält einerseits der Ofen zur Eisengewinnung eine einfachere, billigere und viel kleinere Gestalt als der Hochofen, so ist doch vorliegendes Verfahren nicht nur am Hochofen auch anwendbar, sondern sogar sehr zweckmäßig. In den

Schacht kommen nunmehr die gröberen Erze, Zuschläge und Koks, während dasstaubförmige Material durch die Düsen eingeführt wird. Um nun die Verschlackungen^: im Ofen und die Verlegungen der Düsen zu verhüten, wird nach vorliegendem Verfahren noch die zweite Maßnahme, wenn sie sich als vorteilhaft und notwendig erweist, ergriffen. Diese besteht darin, daß man einen. bedeutenden Teil der Abgase

ίο aus dem Ofenherd, der offen konstruiert ist, abziehen läßt, so daß die Windbewegung im Gestell also größtenteils nach abwärts gerichtet ist. Nachdem nun die Schmelzzone nicht mehr über den Düsen liegt, kann auch die Schlacke nicht mehr auf letztere herabtropfen.

Der offene Herd mündet natürlich nicht ins Freie, sondern in einen Kanal, der die Gase ihrer weiteren Verwendung entgegenführt. In erster Linie ist^s der Erzreduktionsofen, in welchem

ao die hocherhitzten Gase gebraucht werden. Er steht zweckmäßig direkt am' Hochofen, und zwar erhöht auf Säulen, um unter sich den hier unentbehrlichen Platz frei zu lassen.

Als Erzreduktionsofen kann z. B. ein Drehrohr of en verwendet werden, in welchem durch sch auf eiförmige Einsätze das Fein erz bei der Drehung gehoben wird (in bekannter Weise), so daß es durch die glühenden Gase fallen muß.

Um die Leistungsfähigkeit des Reduktionsofen zu erhöhen, setzt man den Erzen Kohle zu, obwohl durch die Gase allein die Reduktion erreichbar wäre. Denn bei nicht zu hoher Temperatur scheidet sich im Eisenerz aus dem Kohlenoxyd Kohlenstoff ab. Da nun im Drehrohrofen die Erze höher erhitzt werden, kann in letzterem die vollständige Reduktion erreicht werden (wenn man keine genügende Verwendung für die Gichtgase hat!) ' Die Zerlegung des Kohlenoxydes in Kohlenstoff und Kohlensäure müßte, weil zu langsam verlaufend, in besonderen Anlagen ausgeführt werden.

Das vorliegende Verfahren gestattet nun die Erzeugung von kohlenstoffarmeh Eisen, ohne erst den Umweg über kohlenstoffreiches machen zu müssen·. Da die Erze in reduziertem Zustand in den heißesten Teil des Ofens eingeblasen werden, handelt es sich nur noch um ein Einschmelzen derselben, wobei der miteingeblasene

ι Kohlenstoff (falls solcher zugegeben wird) deshalb nicht kohlend wirken kann, weil die. eingeblasene Luft andererseits wieder oxydierend, d. h. frischend wirkt. Es unterbleibt also der Kohlungsprozeß, den heute die Erze bei ihrem langen Aufenthalt in der Rast des Ofens durchmachen.

Um die Nachkohlung im Herd des Ofens zu

verhüten—dadurch, daß das erschmolzene Eisen mit dem Koks in Berührung bleibt — erhält der

■ Ofen einen Vorherd, wie dies zu dem gleichen Zweck häufig (an Kupolöfen) geschieht. Es läuft dann nicht nur das erschmolzene Eisen sofort dorthin ab, sondern es können aus ihm leicht Proben entnommen werden, so daß man dem Eisen die gewünschte Zusammensetzung geben kann. Indem man die Zugabe- von Erz oder Kohle in die Düsen ändert, ist dadurch eine feine Regulierbarkeit erreicht, deren Wirksamkeit sofort in Kraft tritt und der Vorherd erhält damit gleichzeitig die Funktion des Ausgleichers.

Die Heizung des Vorherdes geschieht zweckmäßig mit Gasen, die aus dem Herd des Schmelzofens entnommen werden, was an sich dem vorliegenden Schmelzprozeß entspricht. Andererseits wäre aber auch elektrische Heizung am Platze, nachdem es nur gilt,; die Wärmeverluste zu decken.

Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß dadurch ein großer Teil des stückigen Koks gespart wird. Zunächst wird jener Koks erspart, der zur Reduktion der Erze im heutigen Hochofenprozeß notwendig ist. Dann aber wird noch dadurch, daß zum Zwecke der Heizung Kohlenstoff durch die Düsen mit eingeblasen wird, der Abbrand an stückigem Koks entsprechend vermindert. 85

Das vorliegende Verfahren bedeutet endlich insofern einen, großen Fortschritt, als bei ihm eine viel geringere Schwefeleinführung in das Eisen stattfindet, und eisenärmere. Erze noch vorteilhaft verhüttet werden können, bzw. bedeutend geringere Mengen von Schlacke anfallen als bisher. Die Verringerung in der Schwefeleinführung ergibt sich zunächst dadurch, daß nur geringe Mengen'von Hüttenkoks verbraucht werden, der bekanntlich verhältnis- 95 ' mäßig reich an Schwefel ist. Für den vorliegenden Prozeß braucht die Kohle nicht backend zu sein und es kann bei ihrer- Auswahl das ganze Augenmerk auf Schwefelarmut gelegt werden. Das gleiche gilt für den Kohlenstoff, der durch die Düsen eingeblasen wird. Ferner aber wird die eingeführte Schwefelmenge dadurch geringer, daß die Erze vor ihrer Reduktion einer oxydierenden Erhitzung unterzogen werden, so daß eine Röstung damit verbunden ist. Oxydierende Erhitzung und nachfolgende Reduktion geschieht natürlich in einem' Arbeitsgang.

Der ganze Prozeß ist mit einer so geringen Schwefeleinfuhr verbunden, daß es nicht mehr notwendig ist; durch großen Kalkzuschlag den meisten Schwefel zu entfernen. Dementsprechend vermindert sich die anfallende Schlackenmenge und es können eisenärmere Erze noch vorteilhaft verhüttet werden.

Die Rentabilität des Verfahrens erhöht sich noch, wenn — bei gegebenen Verhältnissen — die Reduktion der Erze schon direkt an der Lagerstätte vorgenommen wird, so daß sich damit das Gewicht und damit die Frachtkosten des Materials bedeutend verringern.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:
   ι. Verfahren zum Verhütten von feinkörnigen Erzen durch Einführen mittels des Gebläsewindes in den Hochofen oder einen andern Schachtofen, unter Zusatz von'Kohlenstoff und Zuschlag in staubförmiger Form, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhütung von Verschlackuhgen im Ofen oder von Düsenverlegung durch Schlacke einerseits das Erz erst zu Metall reduziert wird, bevor es durch den Gebläsewind in den Ofen eingeführt wird, und daß andererseits ein bedeutender Teil des Windes im Gestell abwärts geführt wird und den Ofen verläßt, ohne in den Schacht zu gelangen.
2. 2. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch ι zur Erzeugung von kohlenstoff armen Eisen (Stahl und·Flußeisen), dadurch gekennzeichnet, daß das erschmolzene Eisen in einem Vorherd gesammelt und dadmch der Berührung)mit dem Koks möglichst sofort nach seiner Erschmelzung entzogen wird.