DE4030272C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/02—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey
- F27B1/025—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey with fore-hearth
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
- C21B11/02—Making pig-iron other than in blast furnaces in low shaft furnaces or shaft furnaces
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
- C21B13/023—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces wherein iron or steel is obtained in a molten state
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wiederverwendbarer Produkte aus metallhaltigen
Schlämmen mit Ölanhaftungen oder mit anderen Verunreinigungen
gemäß den
Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der praktischen Anwendung eines ähnlichen Verfahrens nach dem deutschen Patent 38 41 835 C1
hat sich gezeigt, daß die metallurgische
Behandlung auf dem Schachtofenherd zu einem erhöhten Verschleiß
der feuerfesten Auskleidung führt der auf die Einwirkung
der Schmelzprodukte zurückzuführen ist.
Dem versucht die
Feuerfestindustrie durch Verbesserung der
Steinqualitäten zu begegnen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahrensweisen ist dadurch
gegeben, daß flüssige Eisenoxide - Feineisenerze - bei der Reduktionsbehandlung
mit Kohlenstoff auf dem Schachtofenherd spontan und heftig reagieren.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahrensweise liegt darin, daß
nicht direkt
Stahl- und Gußeisen als Endprodukte
hergestellt werden können.
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik
eine Verfahrensweise - gemäß der deutschen Patentschrift 32 40 656 A1 bekannt. Sie baut auf eine Erzsäule
auf, die in einem Schachtofen oder Konverter zu errichten ist.
Die Reduktion wird über Einblasen von Sauer- und Kohlenstoff betrieben,
so daß im unteren Schachtteil auf einem Herd Roheisen oder kohlenstoffärmeres
Metall anfällt.
Der Nachteil ist, daß keine Metallschlämme als Einsatzstoffe möglich
sind, weil die reduzierenden Gase, auch Abgase, die Säule durchströmen.
Würden metallhaltige Stoffe mit Ölanhaftungen verwendet, so führen
Ölvorverdampfungen zu Filterbränden.
Die deutsche Offenlegungsschrift 24 21 792 beschreibt ein
Verfahren mit direkt reduzierten Eisenoxiden, was heißt, daß der Verfahrensgrundstoff
Eisenschwamm ist, der über die Eisenschwammgewinnung
bereits zu Eisen reduziert worden ist.
Metallhaltige Schlämme
sind hierbei nicht vorgesehen, zumal bei
der Tränkung des Eisenschwamms mit Öl
die oben genannten Nachteile auftreten würden.
Nach der deutschen Offenlegungsschrift 39 08 787, Anspruch 1, werden aus stückigen oxidischen
Einsatzstoffen in flüssiger Form Metalle, Roheisen
oder Stahlvorprodukte erzeugt.
Der Nachteil ist, daß auch hier ölhaltige Metallschlämme nicht einsetzbar
sind, weil die Reduktion über Gase erfolgt, die eine Säule durchströmen
und Filterbrände durch vorverdampfte Ölanteile verursachen
würden.
Zur französischen Patentschrift 20 64 179,
wo auf Seite 5, Zeile 9 bis 14 eine CO- und H₂ Reduktion
im festen Zustand beschrieben wird und die Reduzier- und Abgase sie
durchströmen, gelten ebenfalls die Nachteile, die oben mehrfach benannt
wurden.
Die Erfindung bezweckt aufgabengemäß nicht nur die oben benannten Nachteile zu beseitigen,
sondern sie will auch in einfacher und billiger Verfahrensweise
aus Feineisenerzen, die mit Altölen, auch billigen Rohölen
benetzt sind, in einem Schachtofen Stahl
oder Gußeisenprodukte direkt herstellbar machen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Die Stahlfremdvorschmelze kann von außen flüssig auf den Herd eingebracht
werden. Sie kann aber auch durch Schrott und Kohle von außen eingebracht
und auf dem Schachtofenherd in den Schmelzfluß überführt werden.
In dieser reduzierfähigen Stahlfremdvorschmelze, die bis auf 1800°C überhitzt
wird, erfolgt dann die Restreduktion der vorher nicht vollkommen reduzierten
Eisenoxide.
Der Kohlenstoffgehalt dieser Schmelze wird laufend kontrolliert und durch zugeführten
Kohlenstoff auf etwa 1,5%, auch höher, gehalten.
Bevor eine Schmelze aus dem Ofen abgestochen
wird, erfolgt eine metallurgische Endbehandlung. Hierzu kann der sich
immer neu bildende Schmelzfluß aus der Ofenbeschickung gedrosselt oder
unterbrochen werden.
Je nach Bedarf kann die metallurgische Endbehandlung über alle Arten
von Schlacken, auch reduzierende Schlacken, betrieben werden, auch mit
Hilfe von inerten Spülgasen.
Zum Schluß werden erforderliche Dexoxidations- und notwendige Legierungselemente
in die Schmelze eingebracht, so daß gewünschte Stahl- und Gußeisenschmelzen
abgestochen werden können.
In gleicher Weise sind Stahl- und Gußeisenprodukte über andere metallische
Einsatzstoffe, beispielsweise alle Arten von Bearbeitungsspänen, herstellbar.
Bei dieser Verfahrensführung wird der
Angriff von flüssigen Eisenoxiden auf die
Ofenausmauerung,
dadurch vermindert, daß die Stahlfremdvorschmelze sich ständig steigend verhält und relativ weniger
Eisenoxide mit der Ofenausmauerung in Berührung kommen.
An Hand eines Ausführungsbeispiels gemäß Zeichnung wird das
Verfahrensprinzip erläutert, ohne daß aus dem Ausführungsbeispiel und der Zeichnungen über die Merkmale
der Patentansprüche hinausgehend, Rechte hergeleitet werden können.
- a) Vor Verfahrensbeginn wird der Schachtofen auf etwa 1600°C aufgeheizt.
- b) Danach wird die flüssige reduzierfähige Stahlfremdvorschmelze von außen über die Arbeitstür (1) auf den Vorherd (2) gebracht - oder, die andere Möglichkeit, Schrott und Kohlenstoff werden in gleicher Weise auf den Herd gebracht und hier zur reduzierfähigen Stahlfremdvorschmelze erschmolzen. In beiden Fällen wird eine Überhitzung von mindestens 1800°C angestrebt.
- c) Über die Chargierglocke (3) wird das Chargiergut - ölhaltiges Feineisenerz oder andere benannten Stoffe - in den röhrenartigen Ofenbeschickungsteil (4) bis zu einer gewollten Höhe eingebracht.
- d) Bei gedrosselter Flammenführung wird das Chargiergut etwa 30 Minuten vorgewärmt.
- e) Danach werden die Ofenbrenner so eingestellt, daß das Chargiergut,
das sich auf einer feuerfesten und netzartigen Brücke oberhalb der
Stahlfremdvorschmelze aufgebaut hat, zu schmelzen beginnt.
Im Übergang des Chargiergutes in den Schmelzfluß wird es durch Einblasen von Kohlenstoff bereits vorreduziert. Es tropft vorreduziert über eine kohlenstoffhaltige Schlackendecke in die reduzierfähige Stahlfremdvorschmelze hinein, die ebenfalls durch Einblasen von Kohlenstoff reduzierfähig gehalten wird. - f) Mit steigendem Schmelzbadstand der Stahlfremdvorschmelze, bedingt durch
reduziertes Eisen, kann nun ein Schmelzteil über die Feuerbrücke (5)
auf den größeren und eigentlichen Schachtofenherd fließen.
Gleichzeitig - je nach Notwendigkeit - kann ein Teil der Stahlfremdvorschmelze über das innere Abstichloch - durch mögliche Öffnung und Schließung des Abstichloches (6) - auf den größeren Schachtofenherd fließen. - g) Auf diesen größeren Schachtofenherd wird die metallurgische Behandlung betrieben.
- h) Nach ausreichender Behandlung und Badstand wird die erzeugte Stahlfremdschmelze über den Abstich (7) abgestochen, womit der Vorgang beendet ist.
- i) Über das Abstichloch (8), aus welchen Gründen auch immer, kann die Stahlvorschmelze teilweise oder vollkommen abgestochen werden.
Der gesamte Schmelzablauf, wenn er einmal begonnen hat, kann kontinuierlich
oder auch diskontinuierlich betrieben werden.
Anzumerken ist, daß über die Chargierglocke keine vorverdampften Ölanteile
nach außen dringen können. Ein sehr geringer Öldampfanteil, der
beim Chargieren in diese Glocke strömen könnte, kondensiert, wird abgefangen
und wieder dem Kreislauf zugeführt.
Der Hauptanteil von Ölvorverdampfungen kann sich nur in Richtung der
Schmelzzone bewegen, wo er verbrennt und als Abgas - Pfeilrichtung -
zum Kamin abströmt.
Die Vorteile dieser Verfahrensweise eröffnen eine großtechnische Nutzung
im Stahlherstellungsbereich, indem Feineisenerze ohne das aufwendige
Hochofenverfahren direkt in Stahl- oder Gußeisenprodukte überführt
werden können.
Es ist sogar denkbar, daß bestimmmte Filterstäube, die einen hohen
Legierungswert haben, in die Schlammform überführt und nach dieser
Verfahrensweise über den Schmelzfluß zurückgewonnen werden können.
Auch andere Filterstäube, die eine brauchbare Zusammensetzung haben,
können über diese Verfahrensweise Grundstoffe für die Bauindustrie
herstellbar machen, was Deponieablagerungen erspart.
Denn diese Verfahrensweise ermöglicht durch Probennahme eine laufende
Kontrolle für die anzustrebenden Herstellungsprodukte.
Es ist eine Verfahrensweise, die nicht nur revolutionierende Möglichkeiten
im Verhüttungsbereich aufzeigt, sondern auch für eine bessere
Umwelt.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung wiederverwendbarer Produkte aus metallhaltigen
Schlämmen mit Ölanhaftungen oder mit anderen Verunreinigungen in einem
Schachtofen mit rohrartiger Beschickungsvorrichtung, wobei am Ende des
Verfahrens Gase oder Luft, ggf. auch Feststoffe zur metallurgischen
Behandlung auf oder in das Schmelzprodukt geblasen werden, das aus den
eingesetzten Materialien erzeugt wurde und sich in einem Herd des
mit zusätzlicher elektrischer Heizung ausgestattetem Schachtofens befindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Endbehandlung auf eine am Anfang des Verfahrens auf dem
Schachtofenherd befindliche reduzierfähige Stahlfremdvorschmelze von oben her
die Schlämme aufgebracht, diese in Gegenwart von zugesetztem Kohlenstoff bei
Temperaturen von mindestens 1800°C geschmolzen und reduziert werden und sie
danach in flüssiger Form in die Stahlfremdvorschmelze einfließen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die reduzierfähige Stahlfremdvorschmelze von außen in flüssiger Form auf
den Schachtofenherd eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die reduzierfähige Stahlfremdvorschmelze in Form von Schrott gemeinsam mit
Kohlenstoff von außen in den Schachtofenherd eingebracht und hier verflüssigt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stahlfremdvorschmelze vor Verfahrensbeginn auf mindestens 1800°C
überhitzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß Kohlenstoff in und über die Schmelze im Schachtofenherd eingeblasen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch Unterbrechung des Schmelzflusses der zu behandelnden Stoffe eine
metallurgische Endbehandlung der Schmelze ermöglicht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur direkten Stahl- oder Gußeisenherstellung Legierungselemente zulegiert
werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904030272 DE4030272A1 (de) | 1990-02-28 | 1990-09-25 | Verfahren zur herstellung wiederverwendbarer produkte aus metallischen schlaemmen mit oelanhaftungen und anderen verunreinigungen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4006261 | 1990-02-28 | ||
DE19904030272 DE4030272A1 (de) | 1990-02-28 | 1990-09-25 | Verfahren zur herstellung wiederverwendbarer produkte aus metallischen schlaemmen mit oelanhaftungen und anderen verunreinigungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4030272A1 DE4030272A1 (de) | 1991-08-29 |
DE4030272C2 true DE4030272C2 (de) | 1993-04-22 |
Family
ID=25890623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904030272 Granted DE4030272A1 (de) | 1990-02-28 | 1990-09-25 | Verfahren zur herstellung wiederverwendbarer produkte aus metallischen schlaemmen mit oelanhaftungen und anderen verunreinigungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4030272A1 (de) |
Family Cites Families (7)
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---|---|---|---|---|
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DE2421792A1 (de) * | 1974-05-06 | 1975-11-20 | Wilhelm Dr Ing Schmitt | Verfahren und vorrichtungen zur verarbeitung von direkt reduzierten eisenerzen |
DE3240656C2 (de) * | 1982-10-07 | 1986-06-19 | Thyssen Edelstahlwerke AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur Schmelzreduktion von Metallerz |
DE3609923C1 (en) * | 1986-03-24 | 1987-09-03 | Ferdinand Dipl-Ing Dr Mon Fink | Apparatus for melting down scrap to crude steel |
DE3732939A1 (de) * | 1987-09-30 | 1989-04-13 | Kloeckner Stahl Gmbh | Stahlerzeugungsverfahren und vorrichtung zu dessen durchfuehrung |
AT389709B (de) * | 1988-03-17 | 1990-01-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur gewinnung von fluessigem metall aus stueckigen oxidhaeltigen einsatzstoffen |
DE3841835C1 (en) * | 1988-07-08 | 1989-11-02 | Klimanek Gmbh, 6680 Wiebelskirchen, De | Process for the manufacture of re-usable products from metallic sludges containing large amounts of adhering oil or other impurities |
-
1990
- 1990-09-25 DE DE19904030272 patent/DE4030272A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4030272A1 (de) | 1991-08-29 |
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