DE568948C

DE568948C - Verfahren zur Aufarbeitung von schwer reduzierbarem Erz

Info

Publication number: DE568948C
Application number: DE1930568948D
Authority: DE
Original assignee: HOESCH KOELN NEUESSEN AG; HUETTENBETR
Current assignee: HOESCH KOELN NEUESSEN AG; HUETTENBETR
Priority date: 1930-05-31
Filing date: 1930-05-31
Publication date: 1933-01-26

Description

Verfahren zur Aufarbeitung von schwer reduzierbarem Erz Pulverförmige. feinkörnige, oxydische Eisenerze eignen sich nicht zur unmittelbaren Verhüttung im Hochofen. Es ist ein Verfahren bekannt, solche Erze mit Fettkohle zu mischen, dieses Gemisch in einem Koksofen zu verkoken und alsdann den mit dem Eisen oder Eisenoxyd durchsetzten Koks im Hochofen weiter zu verarbeiten. Es ist auch bekannt, liangarerze in Pulverform auf diese Weise in Koks einzubinden. Praktisch hat sich dieses Verfahren nicht durchführen -lassen, weil dar erhaltene Koks den mechanischen Einwirk.,igen im Hochofen nicht genügend @iTiderstand zu leisten vermochte. Von der Vorstellung ausgehend, daß die ungenügende Festickeit auf eine Wiederoxydation des eingela;e_ten Eisens zurückzuführen sei, hat man ferner einen Ofen vorgeschlagen, in dem die-se Wiederoxydation dadurch vermieden wird, dadas Erzeugnis im Anschluß an die Verkokung im gleichen Ofen verblasen werden sollte. Aber auch dieser Vorschlag führte nicht zu dem gewünschten Erfolge, da es nicht möglich war, die verschiedenen Anforderungen, die einerseits das Verkoken, anderseits das Verblasen an die Bauart des Ofens stellt, wirtschaftlich zu lösen.
Die Erfinderin hat erkannt, daß die Gründe für die mangelnde Festigkeit des Kokses nicht in der Wiederoxydation des Eisens zu suchen sind, sondern vor allen Dingen in der Kohlenstoffausscheidung in den Hohlräumen des Kokses infolge katalytischer Zersetzung der Destillationsgase, besonders des Kohlenoxyds in dem fein verteilten Eisen.
Um diese Kohlenstoffabscheidung weitgehend zu unterdrücken, muß der Zwischenraum von 5oo bis goo° möglichst schnell durchlaufen, d. h. die Verkokung muß in möglichst heißgehenden, schmalkammerigen Öfen ausgeführt und ein Erz benutzt werden, das in diesem Bereich möglichst wenig reduziert wird. Die Erzreduktion soll erst einsetzen, wenn die Entgasung des Kokses im wesentlichen beendet ist, jedenfalls bei einer Temperatur über 8oo°. Wenn die Reduktion des Erzes früher stattfindet, so tritt eine Wechselwirkung zwischen dem bereits reduzierten Eisen und den kohlenoxydhaltigen Gasen in dem Sinne ein, daß das Kohlenoxyd unter Abscheidung von feinstem Kohlenstoff und Bildung von Kohlensäure zerfällt. Dieser Vorgang, dessen Theorie ausführlich in den einschlägigen Lehrbüchern, z. B. O s a n n, »Eisenhüttenkunde«, Band i, i. Auflage igi 5, Seite .152 ff., klargelegt ist, findet vor allen Dingen in dem Temperaturbereich zwischen 40o bis 750° statt, am stärksten aber bei etwa 500°.
Im Koksofen haben wir uns diesen Vorgang wie folgt vorzustellen: Es ist eine bekannte Tatsache, daß die Teernaht von den heißesten Stellen, also den beiden Kammerwandungen, aus nach innen fortschreitet. Im Innern haben wir also immer ein unverkoktes Einsatzgemisch bei verhältnismäßig niedriger Temperatur, durch welches das an der Teernaht entwickelte Gas hindurchzieht. Wird das in dieser Füllung enthaltene Erz reduziert, entweder weil das Erz überhaupt zu leicht reduzierbar ist oder weil der Verkokungsvorgang zu lange dauert, so findet an diesen reduzierten Eisenteilchen die vorbeschriebene Zersetzung des Kohlenoxydes statt, die zudem, wenn sie einmal eingeleitet ist, unaufhaltsam weiter abläuft und die Bildung eines festen Eisenkokses verhindert. Es sind auch die in Frage kommenden Erze somit dahin auszuwählen, daß sie diesen Bedingungen genügen. Es handelt sich also gewissermaßen am schwer reduzierbare Erze, wie z. B. Magneteisenstein.
Das Verfahren kann beispielsweise so durchgeführt werden, daß eine Mischung von feuchter Kokskohle mit beispielsweise 30% Magneteisenerz, dessen mittlerer Korndurchmesser o, t mm beträgt, in einen Koksofen für Hochtemperaturkoks (iooo bis iaoo°) eingebracht wird. An -der Art und Weise des Verkokungsprozesses wird nichts geändert, denn der Vorgang der Koksbildung wird durch das zugemischte Erz nicht wesentlich beeinflußt. Der Schwefel entweicht durch die katalytische Wirkung des Eisens in grö-Beren Mengen als sonst als H.2S. Der Schwefelgehalt des Kokses ist somit geringer, als die weiter unten angegebene Analyse zeigt. Ist der Koks gar, wird der Kokskuchen gedrückt und mit 'Wasser abgelöscht. Die Analyse ergibt, daß das Erzeugnis bei obigem Erzzusatz etwa 5o% Kohlenstoff, 33% Eisen und i % Schwefel enthält. Die Reaktionsfähigkeit zeigt höhere Werte als für normalen Koks. Bei Versuchen mit der Micumtrommel liefert der Koks einen Rückstand von 8 5 bis 86%, wobei darauf hingewiesen wird, daß Koks mit 7z% Rückstand noch für den Hochofen brauchbar ist. Wird der Koks zu seiner Prüfung durch die Profilverengung eines Untersuchungsbehälters gedrückt, so zeigt er den sehr geringen Abrieb von 2,9 bis 3,9%, während ioo% noch als zulässig erscheinen.
Der wirtschaftliche Vorteil der Erfindung besteht außer in der einfachen Verhüttbarkeit des Feinerzes in einer Leistungssteigerung und einer Koksersparnis des Hochofens und Kupolofens, Vermeidung von Verstaubungsverlusten mit ihren lästigen Nebenwirkungen und Minderung der allgemeinen Unkosten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Aufarbeitung von schwer reduzierbarem Erz, z. B. Magneteisenstein, durch Beimischung des gepulverten Erzes zu Kokskohle mit anschließender Verkokung im Koksofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkokung in einem Hochtemperaturkoksofen mit schmalen Kammern in dem Temperaturbereich zwischen 5oo bis goo° C so schnell durchgeführt wird, daß keine Kohlenstoffabscheidung durch Zersetzung des Kohlenoxyds an vorzeitig reduzierten Eisenteilchen eintritt.