DE546149C

DE546149C - Verfahren zur unmittelbaren Gewinnung von Eisen im Herdofen

Info

Publication number: DE546149C
Application number: DEL73343D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-04-19
Filing date: 1928-11-06
Publication date: 1932-03-14

Description

Verfahren zur unmittelbaren Gewinnung von Eisen im Herdofen Wird bei der unmittelbaren Eisengewinnung in Schacht- oder Drehrohröfen gearbeitet, so ist der Betrieb zwar kontinuierlich, aber die Rohstoffe, das Enderzeugnis und die entfallende Schlacke bewegen sich miteinander und in gleicher Richtung. Die bekannten Herdofenverfahren verlaufen dagegen diskontinuierlich. Man hat aber bei diesen Frischverfahren schon vorgeschlagen, die begrenzte Reduktionsfähigkeit des Roheisens durch seine Einwirkung auf Erz zur unmittelbaren Eisendarstellung mit heranzuziehen. Es sind auch Verfahren bekannt geworden, bei welchen das Eisen mit Umgehung des Hochofens unmittelbar aus Erzen geronnen wird, indem diese auf einem flüssigen Eisenbad von reinem Eisen eingeschmolzen und reduziert wenden (Patent -0i 178) oder mit einem kohlenstoffhaltigen Eisenbad übergessen (Patent 165 zag) und so lange behandelt werden, bis der Eisengehalt des Erzes reduziert ist. Hierbei kann nach der Reduktion eine Kohlung des Eisenbades herbeigeführt und dieses von neuem als Reduktionsmittel für eine frische Lage von Erz mit Zuschlägen verwendet weiden.
Bei allen diesen bekannten Verfahren wird nur absatzweise bzw. chargenweise gearbeitet, und der Reaktionsverlauf spielt sich längs der ganzen Berührungsflächen derBadbestandteile gleichzeitig ab und bewirkt eine gleichsinnige Abstumpfung, wodurch das anfängliche Wirkungsgefälle verlorengeht und die Reaktionen langsamer werden, was durch Überschüsse der Rohstoffe und durch höhere Erwärmung der Bäder zu beseitigen versucht wird..
Demgegenüber besteht die Erfindung unter Anwendung der bekannten Reduktion der Erze auf einem flüssigen, kohlenstoffhaltigen Eisenbad in einem Verfahren, bei welchem das Einbringen der Erze in den Ofen und ihre Schmelzung, die Zuführung des kohlenstoffhaltigen Eisenbades sowie die Abführung der Reaktionserzeugnisse (Eisen und Schlacke) in ununterbrochenem Arbeitsgange an entgegengesetzter Stelle des Ofens erfolgt, so daß die geschmolzenen Erze und das - kohlenstoffhaltige Eisen sich im Ofen gegenläufig über den ganzen Herd bewegen. Ein derartiges Arbeiten nach dem Gegenstromprinzip schafft ein hohes Wirkungsgefälle und damit einen hohen Wirkungsgrad. Durch mehrere hintereinander im Ofenraum angeordnete Brenner können verschieden zusammengesetzte Gase über dem Bade gebildet werden. Das abgestochene entkohlte Eisenbad kann in bekannter Weise nach Aufkohlung wieder verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel soll an Hand der Zeichnung erläutert werden. Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch die Ofenanlage, Abb. 2 einen-waagerechten Schnitt und Abb. 3 einen Querschnitt.
Die Grundform des Ofens ist länglich, er bildet einen geschlossenen Herdraum mit Herd 1a und Gewölbe g. Das Erz wird mit Reduktionsmitteln, z. B. Kohle und jenen Zuschlägen, die nicht später zugesetzt werden müssen, bei a eingeführt, was von oben oder seitlich geschehen kann. Der Schlackenstau m oder eine Gewöl.beabsenkung erzwingt den Abfluß der oberen Ba-dschichten in der Richtung nach b. In der entgegengesetzten Richtung -- bewegt sich das bei b eingegossene kohlenstoffhaltige Eisenbad, das bei 1 (Eisenabstich) abläuft. Während der Bewegung im Herde wird das auf dem Eisenbad schwimmende Erz durch das Reduktionsmittel, nämlich das kohlenstoffhaltige Eisen, reduziert. Das gebildete Metall kann sofort aus den dünnen Schichten ausseigern. Das geschmolzene Erz geht während der Bewegung nach und nach in immer metallärmere Schlacke über. Um deren Reaktionsfähigkeit zu verstärken, können unterwegs zusätzliche Reduktionsmittel eingeführt werden. Schließlich kann nach dem Abstich der Schlacke diese auch über konzentrierte Reduktionsmittel, z. B. über heißgeblasene Kohle oder gegen ein Reduktionsgas geleitet werden.
Die erforderliche Wärme und die Reduktionsmittel werden durch eine Anzahl von Brennern c" c1; c" die im Gewölbe oder in den Ofenwänden liegen, erzeugt. Durch Anwendung mehrerer Brenner für die Brennstoffzuführung bietet sich die Möglichkeit, die Temperatur und chemische Beschaffenheit dem gerade an dieser Stelle sich vollziehenden Reaktionsverlauf anzupassen. So kann z. B. dem nahe bei a gelegenen Brenner c, ein höherer Überschuß von Kohlenstoff oder Kohlenoxyd gegeben werden. Die von den Brennern c" c., c. erzeugten Flammengase können von ganz verschiedener Beschaffenheit sein, und dementsprechend werden sich im Ofenraume außerhalb des Bades Gasräume ebenfalls verschiedener Zusammensetzung bilden. Dadurch wird die Regelung der im Bade verlaufenden Reaktionen auch von der Gasphase aus ermöglicht. Im Bade kann außerdem durch künstliche Veränderung der Fließgeschwindigkeit die Reaktionsfortpflanzung den inneren Erfordernissen angepaßt werden.
Von dem bei 1 abgestochenen Eisen kann ein Teil mit oder ohne Aufkohlung von neuem bei b oder im Herde eingegossen werden, um die Durchflußgeschwindigkeit zu erhöhen und die Reaktionen im Ofen zu beschleunigen. Es können auch bei Verwendung mehrerer Ofenherde neben oder hintereinander die in den End- oder Zwischenphasen abgestochenen Erzeugnisse Eisen oder Schlacke nach Ofenwechsel durch wiederholtes Zurückfließenlassen von einem Ofen zum andern wieder verwendet werden, um einerseits noch wirksame chemische Stoffe, andererseits Abwärmen auszunutzen.

Claims

PATENTANSPRUC#FIE: i. Verfahren zur unmittelbaren Gewinnung von Eisen im Herdofen durch Reduktion von auf einem flüssigen, kohlenstoffhaltigen Eisenbad zu einer Schlacke niedergeschmolzenen Erzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen der Erze in den Ofen und ihre Schmelzung, die Zuführung des kohlenstoffhaltigen Eisenbades sowie die Abführung der Reaktionserzeugnisse (Eisen und Schlacke) in ununterbrochenem Arbeitsgange an entgegengesetzten Stellen des Ofens erfolgt, so daß die geschmolzenen Erze und das kohlenstoffhaltige Eisen sich im Ofen gegenläufig über den ganzen Herd bewegen.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofenraum durch mehrere hintereinander angeordnete. Brenner (cl, c2, c,) verschieden zusammengesetzte- Gase über dem Bade gebildet werden.