DE3141926C2

DE3141926C2 - Anwendung eines Verfahrens zur Gewinnung einer hauptsächlich Eisen und Mangan enthaltenden Legierung aus oxidischen Ausgangsstoffen auf die unmittelbare Herstellung von Ferromangan bzw. Ferrosiliziummangan

Info

Publication number: DE3141926C2
Application number: DE3141926A
Authority: DE
Inventors: Johansson 81300 Hofors Börje; Sven Hofors Santén
Original assignee: SKF Steel Engineering AB
Current assignee: SKF Steel Engineering AB
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1981-10-22
Publication date: 1985-06-13
Also published as: JPS57149438A; BE891176A; ES8206639A1; ES506883A0; SU1069632A3; PH19400A; CS226043B2; FR2501238B1; BR8200425A; FI813737L; AU541839B2; IT1140286B; ZW27981A1; CA1174855A; SE8105120L; FR2501238A1; ZA811540B; IT8125206A0; KR830007865A; IN155076B

Abstract

Die Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung von hauptsächlich aus Mangan und Eisen bestehender Metallschmelze. Das Verfahren besteht darin, daß ein das Man ganoxid enthaltendes pulverförmiges Material direkt in eine Schmelz-Reduktionszone zusammen mit Kohle und/oder Kohlenwasserstoffen in Pulverform eingeblasen wird. Die Schmelz-Reduktionszone wird ständig durch Zufuhr von Wärmeenergie in einem Ofen erzeugt, welcher mit festem Reduktionsmittel gefüllt ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einem bekannten Verfahren (US-PS 40 72 504) zur Erzeugung einer hauptsächlich Eisen und Mangan und ggf. auch Silizium enthaltenden Legierung aus oxidischen Ausgangsstoffen in einem mit einer Koksschüttung gefüllten Schachtofen, der im unteren Teil einen Plasmagenerator aufweist, wobei die pulverförmigen Ausgangsstoffe zusammen mit pulverförmiger Kohle in eine Reduktionszone der Koksschüttunp vor dem Plasmagenerator eingeblasen werden und der Kohlenstoff der Koksschüttung bei der Reduktion mitwirkt.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen werden die Ausgangsstoffe zuerst mit Hilfe von aus dem Schachtofen abgezogenem Reaktionsgas in erheblichem Maße vorreduziert. Die vorreduzierten Ausgangsstoffe und Schlackenbildner werden im Bereich des Plasmabrenners in den Schachtofen eingeführt — Das bekannte Verfahren erlaubt nicht ohne weiteres die unmittelbare Herstellung von Ferromangan oder von Ferrosiliziummangan, da die Manganoxide bei den für die Vorreduktion geeigneten Temperaturen schmieren, woraus sich erhebliche Probleme bei der Einführung der Manganoxide in den Schachtofen und bei der Ofenführung ergeben. Das gilt auch für ein ähnliches Verfahren (FR-PS 14 52 850), welches allgemein auf die elektrochemische Reduktion von Erzen und insbes. auf das Erschmelzen von legierten Stählen unmittelbar aus den Erzen unter Einsatz von Kohlenwasserstoffen als Reduktionsmittel gerichtet ist.

Bei der Herstellung von Ferromangan arbeitet man in der Praxis anders, nämlich im Hochofen. Hier stört, daß sowohl die Manganoxide wie das Reduktionsmittel stückig sein oder stückig gemacht werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß die unmittelbare Herstellung von Ferromangan bzw. Ferrosiliziummangan möglich ist

Zur Lösjng dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung die Anwendung eines Verfahrens zur Erzeugung einer hauptsächlich Eisen und Mangan enthaltenden Legierung aus oxidischen Ausgangsstoffen in einem mit einer Koksschüttung gefüllten Schachtofen, der im unteren Teil einen Plasmagenerator aufweist, wobei die pulverförmigen Ausgangsstoffe zusammen mit pulverförmiger Kohle in eine Reduktionszone der Koksschüttung vor dem Plasmagenerator eingeblasen werden und der Kohlenstoff der Koksschüttung bei der Reduktion mitwirkt, auf die unmittelbare Herstellung von Ferromangan mit der Maßgabe, daß die Ausgangsstoffe aus unreduziertem Manganerz und Schlackenbildnern mit einem Gehalt von etwa 48% Mangan und 7% Eisen bestehen und mit der weiteren Maßgabe, daß die pulverförmige Kohle etwa zwei Drittel des Gesamtbedarfes an Reduktionsmitteln ausmacht Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung fernerhin die beschriebene Anw endung auf die unmittelbare Herstellung von Ferrosihziummangan mit der Maßgabe, daß die Ausgangsstoffe aus unreduziertem Manganerz, Quarz und Kalziumoxid mit einem Gehalt von etwa 35% Mangan und 38% Quarz bestehen, und mit der weiteren Maßgabe, daß ihr pulveriörmige Kohle etwa 80% des Gesamtbedarfes an Reduktionsmittel ausmacht. Überraschenderweise gelingt so die unmittelbare Herstellung von Ferromangan und Ferrosiliziummangan, und zwar mit Ausgangsstoffen, die nicht stükkig, sondern pulverförmig eingesetzt werden, was im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert wird.

Beispiel 1

Zur Herstellung von Ferromangan wurde eine pulverförmige Mischung verwendet, welche aus Manganerz und Schlackenbildnern bestand und etwa 48% Mangan und 7% Eisen enthielt. Dieses Rohmaterial wurde direkt in eine Reaktionszone eingeblasen, welche im unteren Teil eines koksgefüllten Schachtofens vor einem Plasmagenerator ausgebildet war, welcher dieser Reaktionszone Wärmeenergie zuführte.

Ein annähernd 400 kg Pulverkohle/t FeMn enthaltendes Reduktionsmittel wurde zusammen mit dem vorgenannten Rohmaterial in den Schachtofen eingeblasen, wobei diese Menge an Reduktionsmittel gut zwei Drittel des Gesamtbedarfes an Reduktionsmitteln entsprach. Der Rest des benötigten Reduktionsmittels bestand aus der Kokssäule im Schachtofen. Aus dem Schachtofen konnte ein Metall abgestochen werden, welches 79,1% Mn und 6,0% C enthielt, was einer Mn-Ausbeute von etwa 87% entsprach. Die Schlacke hatte eine Basizität von 1,3 bis 1,6 und enthielt 12 bis 14% Mn. Es ergab sich eine Schlackenmenge von gerade 50 kg/t Metall.

Das Verfahren lieferte außerdem einige 1000 m³ Gas/t Metall (bei Normaltemperatur und -druck) in einer Zusammensetzung von etwa 25% H2 und 75% CO.

Der Energieverbrauch betrug 3000 kWh/t die Temperatur des Abgases betrug etwa 1200° C und das abgestochene Metall und die abfließende Schlacke hatten eine Temperatur von etwa 1430°C.

Beispiel 2

Zur Herstellung von Ferrosiliziummangan wurde ein pulverförmiges Rohmaterial aus einer Mischung von Manganerz, Quarz und Kalziumoxid eingesetzt Es enthielt etwa 35% Mn und 38 SiO₂- Das Rohmaterial wurde ohne Vorreduktion direkt in die Reaktionszone auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 zusammen mit pulverisierter Kohle eingeblasen. Die pulverisierte Kohle war das Hauptreauktionsmittel. Es wurden etwa 550 kg Kohle/t Metall zugeführt, was mehr als 80% des Gesamtbedarfes entsprach.

Das aus dem Schachtofen abgelassene Metall enthielt 65% Mn, 18% Si und 1,5% C. Die Manganausbeute betrug daher etwa 85%. An Schlackenmenge ergaben sich 560 kg/t Metall mit einem MnO-Gehait von etwa 18%. Gleichzeitig erzielte man 1300 m³ Gas/t Metall (bei Normalremperatur und -druck) in einer Zusammensetzung von etwa 30% H₂ und 70% CO.

Der Energieverbrauch betrug 4500 kWh. Die Temperatur des erzeugten Gases betrug etwa 1300⁰C Das abgelassene Metall und die Schlacke hatten eine Temperatur von etwa 1550° C.

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Claims

Patentansprüche:

1. Anwendung eines Verfahrens zur Erzeugung einer hauptsächlich Eisen und Mangan enthaltenden Legierung aus oxidisc^en Ausgangsstoffen in einem mit einer Koksschüttung gefüllten Schachtofen, der im unteren Teil einen Plasmagenerator aufweist,
wobei die pulverförmigen Ausgangsstoffe zusammen mit pulverförmiger Kohle in eine Reduktionszone der Koksschüttung vor dem Plasmagenerator eingeblasen werden und der Kohlenstoff der Koksschüttung bei der Reduktion mitwirkt,

auf die unmittelbare Herstellung von Ferromangan mit der Maßgabe, daß die Ausgangsstoffe aus unreduziertem Manganerz und Schlackenbildnern mit einem Gehalt von etwa 48% Mangan und 7% Eisen bestehen und mit der weiteren Maßgabe, daß die pulverförmige Kohle etwa zwei Drittel des Gesamtbedarfes an Reduktionsmitteln ausmacht.

2. Anwendung eines Verfahrens zur Erzeugung einer u. a. Eisen und Mangan enthaltenden Legierung aus oxidischen Ausgangsstoffen in einem mit einer Koksschüttung gefüllten Schachtofen, der im unteren Teil einen Plasmagenerator aufweist,
wobei die pulverförmiger, Ausgangsstoffe zusammen mit pulverförmiger Kohle in eine Reduktionszone der Koksschüttung vor dem Plasmagenerator eingeblasen werden und der Kohlenstoff der Koksschüttung bei der Reduktion mitwirkt,

auf die unmittelbare Herstellung von Ferrosiliziummangan mit der Maßgabe, daß die Ausgangsstoffe aus unreduziertem Manganerz, Quarz und Kalziumoxid mit einem Gehalt von etwa 35% Mangan und 38% Quarz bestehen und mit der weiteren Maßgabe, daß die pulverförmige Kohle etwa 80% des Gesamtbedarfes an Reduktionsmitteln ausmacht.