DE3850578T2

DE3850578T2 - Verfahren zum erzchargieren bei der schmelzreduktion.

Info

Publication number: DE3850578T2
Application number: DE3850578T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Nkk Corporation- Inoue; Katsuhiro Nkk Corporat Iwasaki; Masahiro Nkk Corporat Kawakami; Hitoshi Nkk Corporation Kawata; Kenji Nkk Corporatio Takahashi; Haruyoshi Nkk Corporati Tanabe
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1987-09-10
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2008-09-10
Also published as: ATE108212T1; DE3850578D1; WO1989002477A1; US4935054A; JPH01165743A; CA1336042C; BR8807200A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Chargieren von pulverförmigen Cr-Roherzmaterialien, Eisenerzen und Kohle in einem Schmelzreduktionsofen.
Die JP-A-61 279 609 offenbart ein Verfahren zum Chargieren von Chromrohmaterial, kohlenstoffhaltigem Material und Fluß mittel aus einem Bunker heraus über ein Rohr in einen Ofen hinein.
Die EP-A 79 182 beschreibt einen Ofen, der ein Trichtersystem zum Chargieren von Eisenerz und kohlenstoffhaltigem Material in einen Schmelzreduktionsofen vom Konvertertyp hinein umfaßt.
Hochwertiger Chromstahl als rostfreier Stahl wurde herkömmlicherweise aus Ferrochrom als Rohmaterial gewonnen. Im Hinblick auf eine Energieeinsparung und Sichern niedriger Herstellungskosten ist ein sogenanntes Schmelzreduktionsverfahren kürzlich bekanntgeworden, das hochwertiges geschmolzenes Cr-Material aus Cr-Erzen direkt gewinnt. Bei diesem Verfahren werden Cr-Erze, Kohle usw. in einen Reduktionsofen vom Konvertertyp hineinchargiert, um Chrom derart zu reduzieren, daß daraus hochwertiges geschmolzenes Cr-Metall direkt gewonnen wird.
Cr-Roherze haben sehr feine Korndurchmesser und üblicherweise zu etwa 90% Korndurchmesser von nicht mehr als 1 mm. Wenn deshalb Cr-Roherze in den Reduktionsofen hinein aus seinem oberen Teil auf das Bad chargiert werden, erleiden sie durch aufwärtsströmendes Gas einen Verlust bis zu 30%.
Zur Vermeidung von Flugverlusten kann ein Injektionschargieren vorgeschlagen werden; es sind jedoch dafür spezielle unabhängige Einrichtungen erforderlich, und Transportrohre werden durch harte Cr-Erze leicht beschädigt. Deshalb können diese Mittel zur Zeit nicht eingesetzt werden.
Angesichts dieser Umstände werden Cr-Roherze in Pellets oder Briketts ausgebildet, was hohe Herstellungskosten mit sich bringt. Wenn die Erze agglomeriert werden, werden bestimmte Oberflächenbereiche der Erze so klein gemacht, daß die Vorheizzeit lang und die Reduktionsrate abgesenkt wird, wodurch die Behandlungszeit verlängert wird.
Als Eisenerzeugungsverfahren anstelle der Ofenherstellung ist das Schmelzreduktionsverfahren für Eisenerze, wie vorstehend ausgeführt, in Hinsicht auf eine Energieeinsparung und Sicherstellung niedriger Herstellungskosten erkannt worden.
Bei diesem Schmelzreduktionsverfahren von Eisenerzen stellt der Flugverlust von Erzen kein großes Problem dar, weil die Erze grobkörnig sind; die Kohle wird jedoch als Verbrennungskraftstoff in den Flug überführt und geht zu einem beträchtlichen Ausmaß verloren. Untersuchungen der Erfinder, warum die Ausbeute der Kohle bei dem von oben ausgeführten Chargierverfahren schlecht ist, haben ergeben, daß die Kohle durch ein rasches Erhöhen der Temperatur zerbrochen wird. Da die Kohle flüchtig ist und das Innere des Schmelzofens eine sehr hohe Temperatur (mehr als 1400ºC) hat, wird die durch das Verfahren mit einer Chargierung von oben chargierte Kohle schlagartig einer hohen Temperatur ausgesetzt und zersprengt, und Teile feiner Pulver, die durch die Hitzezersprengung erzeugt worden sind, werden aus dem Ofen heraus zusammen mit den ausgelassenen Gasen ausgelassen. Der Flug der Kohle verursacht den Einheitsverbrauch der kohlenstoffhaltigen Materialien dazu, die Schmelzreduktion der Eisenerze zu verschlechtern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Eindämmen der Flugverluste von chargierten Erzen und kohlenstoffhaltigem Material beim Schmelzreduktionsverfahren von Cr-Erzen, Eisenerzen usw. zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
Die Fig. 1 bis 5 betreffen die Schmelzreduktion von Cr-Erzen, und Fig. 1 erläutert eine Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 erläutert eine andere Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 erläutert ein Blasen von Gas von einem Ende der Chargierungsrutsche; Fig. 4 untersucht die Flugverluste von kornförmigen Cr-Roherzen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Vergleichsverfahrens; Fig. 5 untersucht eine Erhöhung der Cr-Rate in einem geschmolzenen Metall, wenn pulverförmige Cr-Roherze chargiert werden und pelletierte Cr-Roherze chargiert werden;
Die Fig. 6 bis 8 betreffen die Schmelzreduktion von Eisenerzen; Fig. 6 erläutert eine weitere Ausführungsform der Erfindung; Fig. 7 erläutert noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 8 untersucht die Flugverluste kornförmiger Cr-Roherze gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem Vergleichsverfahren;
In den Zeichnungen bezeichnet 1 einen Ofenkörper, 6, 6', Rutschen.
Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung bei der Schmelzreduktion von Cr-Erz, wobei die Bezugsziffer 1 den Ofenkörper und 2 eine Auslaßhaube bezeichnet, die am oberen Teil des Ofenkörpers vorgesehen ist. Hinsichtlich des Konverter-Schmelzreduktionsverfahrens sind verschiedene Vorschläge und Untersuchungen gemacht worden, die hinsichtlich der Gasblasepraktiken unterschiedlich sind. Wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt, werden die Gase aus einer oberen Blaslanze 3, einer Seitenblasdüse 4 und einer Bodenblasdüse 5 zum Ausführen der Schmelzreduktion geblasen.
Während der Behandlung werden Cr-Erze zusammen mit kohlenstoffhaltigen Materialien zugeführt, und bei der Erfindung werden die pulverförmigen Cr-Roherze durch die Rutsche 6 zugeführt, die durch die Auslaßhaube 2 bis nahe an die Ofenmündung verläuft.
Die Chargierungsrutsche 6 ist an einer Höhe ihres unteren Endes derart bestimmt, daß sie den Ofenkörper nicht kontaktiert, wenn der Ofen gekippt wird.
Fig. 2 zeigt, daß das pulverförmige Cr und die Roherze über eine Rutsche 6' chargiert werden, die mit dem oberen Teil des Ofenkörpers 1 verbunden ist, und selbst in diesem Fall kann dieselbe Wirkung erhalten werden.
Die Chargierungsrutsche 6' kann auf dem Weg an einem Teil 61 getrennt sein, und wenn der Ofenkörper gekippt wird, wird dieser Teil 61 abgetrennt.
Zum Chargieren von Cr-Erzen durch die Rutsche 6 oder 6' können, während das Gas (Luft oder N&sub2;) zur Außenseite der Rutsche von der Düse 7 geblasen wird, die in einer Umfangsrichtung des Innenteils um die Rutsche herum vorgesehen ist, wie in Fig. 3 gezeigt, die pulverförmigen Cr-Roherze in den Ofen hineinchargiert werden, um es dadurch zu ermöglichen, daß die Flugverluste der Rohmaterialien sorgfältig vermieden werden.
Wenn das Gas aus der Düse, die in der Umfangsrichtung innerhalb der Rutsche vorgesehen ist, zur Außenseite der Rutsche geblasen wird, werden die pulverförmigen Cr-Erze in der Gasblasrichtung geführt, und der Erzflug wird sorgfältig vermieden. Darüber hinaus dient das geblasene Gas auch als Spülgas zur Verhinderung eines Eindringens von CO und CO&sub2; des Ofens in die Rutsche hinein.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung zur Schmelzreduktion von Eisenerzen, wobei die Eisenerze und die Kohle in den Ofen hinein aus der Rutsche 6 chargiert werden.
Andere Strukturen sind dieselben wie die in Fig. 1 gezeigten.
Fig. 7 zeigt, daß die Eisenerze und die Kohle über die Rutsche 6' chargiert werden, die mit dem oberen Teil des Ofenkörpers 1 verbunden ist, und die Struktur ist dieselbe, wie diejenige in Fig. 2 gezeigte.
Bei dem vorstehend genannten Chargieren der Eisenerze und der Kohle durch die Rutsche 6 oder 6' kann, während das Gas (die Luft oder N&sub2;) zur Außenseite der Rutsche aus der Düse 7, die in einer Umfangsrichtung des Innenteils in der Nähe der Rutsche, wie in Fig. 3 gezeigt, vorgesehen ist, die Eisenerze und die Kohle in den Ofen hineinchargiert werden, wodurch eine genaue Überprüfung der Flugverluste der Rohmaterialien ermöglicht wird.

Beispiel 1

Die Schmelzreduktion wurde als Chargieren der pulverförmigen Cr-Roherze in den Schmelzreduktionsofen (Fassungsvermögen: 5 Tonnen) vom Konvertertyp hinein durch das in Fig. 1 gezeigte Verfahren ausgeführt. Die Verteilung der Korndurchmesser der chargierten Cr-Roherze ist wie folgt:
Fig. 4 zeigt die Flugverluste von Cr-Roherzen bei dem vorstehend genannten Chargieren im Vergleich zu dem Fall (Vergleichsverfahren), der die Chargierungsrutsche nicht verwendet, und aus der Figur ist zu erkennen, daß die Flugverluste von Cr-Roherzen durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beträchtlich vermindert wurden.
Fig. 5 untersucht die Cr-Reduktionsrate (Cr-Steigerungsrate in dem geschmolzenen Metall), wenn kornförmige Cr-Roherze wie sie waren chargiert wurden, und die pelletisierten Cr-Roherze wurden chargiert, wobei aus der Figur hervorgeht, daß die Ersterwähnte zum Vorheizen der Erze kürzer und zum Reduzieren von Cr schneller ist, als die zuletzt genannte.

Beispiel 2

Die Schmelzreduktion wurde als Chargieren der Cr-Eisenerze und der Kohle in den Schmelzreduktionsofen hinein (Fassungsvermögen: 5 Tonnen) vom Konvertertyp durch das in Fig. 6 gezeigte Verfahren ausgeführt. Das Vergleichsverfahren verwendete nicht die in Fig. 6 gezeigte Chargierungsrutsche und führte die Schmelzreduktion aus, während die Rohmaterialien chargiert wurden. Die Herstellungsbedingungen waren wie folgt. Tabelle 1 Vergleichsverfahren erfindungsgemäßes Verfahren für den Kohlenstoffentzug für die Nachverbrennung Gasdurchflußgeschwindigkeit Einheitsverbrauch von kohlenstoffhaltigem Material (einschließlich der Flugverlust) (kg/Tonne geschmolzenen Metalls)
Fig. 8 zeigt die Flugverluste der Kohle im Vergleich zu dem die Rutsche nicht verwendenden Fall (Vergleichsverfahren), wobei aus der Figur hervorgeht, daß die Flugverluste der Kohle durch das erfindungsgemäße Verfahren beträchtlich vermindert waren.

INDUSTRIELLE ANWENDUNG

Die vorliegende Erfindung ist zum Chargieren von Rohmaterialien oder der Kohle als die kohlenstoffhaltigen Materialien bei der Schmelzreduktion von Cr-Erzen oder Eisenerzen einsetzbar.

Claims

1. Verfahren zum Chargieren von Rohmaterialien bei der Schmelzreduktion von Erzen unter Verwendung eines Schmelzreduktionsofens vom Konvertertyp umfassend das Chargieren von pulverförmigen Cr Roherzen in einen Ofen über eine Kutsche, die sich in die Nähe der Mündung des Ofens erstreckt oder mit dem Ofenkörper verbunden ist, wobei ein Gas in Richtung der Außenseite der Kutsche von einer Düse eingeblasen wird, die in einer Umfangsrichtung der Innenseite der Kutsche vorgesehen ist.

2. Verfahren zum Chargieren von Rohmaterialien bei der Schmelzreduktion von Erzen unter Verwendung eines Schmelzreduktionsofens vom Konvertertyp, umfassend das Chargieren von Eisenerzen und Kohle in den Ofen über eine Kutsche, die sich in die Nähe der Mündung des Ofens erstreckt oder mit dem Ofenkörper verbunden ist, während ein Gas in Richtung der Außenseite der Rutsche von einer Düse eingeblasen wird, die in einer Umfangsrichtung der Innenseite der Kutsche vorgesehen ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei das Gas nahe dem Ende der Kutsche eingeblasen wird.