Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Roheisen oder Stahl und
einer als Portlandzement verwendbaren Schlacke Im' Hauptpatent ist ein Verfahren
zur gleichzeitigen Erzeugung von Eisen oder Stahl und Portlandzement beschrieben,
bei dem die Abgase einer Schmelzvorrichtung, in welche das reduzierte Erz zusammen
mit Brennstoff eingebracht und durch Einblasen von Luft oder Sauerstoff geschmolzen
wird, einer Abkühlung bis auf die Sintertemperatur der Beschickung unterworfen und
dann zu deren Vorwärmung und Reduktion in einer besonderen Reduktionsvorrichtung
verwendet werden. Hierbei besteht aber für die Stahlerzeugung eine gewisse Schwierigkeit.
Einerseits soll der Wärmebedarf für das Schmelzverfahren durch Verbrennen von festem
Brennstoff im Schmelzraum selbst gedeckt werden, andererseits setzt die Stahlerzeugung
neben der Führung einer Flamme mit bestimmten Oxvdations- bzw. Reduktionseigenschaften
auch die Abwesenheit von festem "Kohlenstoff neben Metall und Schlacke voraus, da
sich andernfalls der Kohlenstoff in unerwünschter Weise an den Reaktionen zwischen
Metall, Schlacke und Gas beteiligen könnte. Man ist zwar nach dem Verfahren des
Hauptpatents imstande, solche unerwünschten Reaktionen bei der Herstellung von Stahl
zu unterdrücken, muß dann aber beispielsweise in unterbrochenem Betrieb arbeiten,
indem man die Zufuhr von reduziertem Metall und Brennstoff in die Schmelzvorrichtung
zeitweilig einstellt und in dieser Zwischenzeit den niedergeschmolzenen und angesammelten
Stahl zusammen mit geeigneter Schlacke fertigmacht.Process for the simultaneous production of pig iron or steel and
a slag usable as portland cement. In the main patent there is a process
described for the simultaneous production of iron or steel and Portland cement,
in which the exhaust gases from a smelting device in which the reduced ore is put together
introduced with fuel and melted by blowing air or oxygen
is subjected to cooling down to the sintering temperature of the charge and
then for their preheating and reduction in a special reduction device
be used. However, there is a certain difficulty here for steelmaking.
On the one hand, the heat requirement for the melting process by burning solid
Fuel in the smelting room itself are covered, on the other hand, the steel production continues
in addition to the guidance of a flame with certain oxidation or reduction properties
also the absence of solid 'carbon alongside metal and slag precedes there
Otherwise, the carbon undesirably takes part in the reactions between
Metal, slag, and gas could be involved. It is true that one is following the procedure of
Main patent capable of eliminating such undesirable reactions in the manufacture of steel
to suppress, but must then work, for example, in interrupted operation,
by adding reduced metal and fuel to the melter
temporarily ceases and in the meantime the melted and accumulated
Finishing steel along with suitable slag.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Ausgestaltung des Verfahrens
des Hauptpatentes, welche die grundsätzliche Schwierigkeit der Zufuhr von festem
Brennstoff zum Schmelzraum beseitigt und eine ununterbrochene Arbeitsweise gestattet.
Erfindungsgemäß wird die für die Schmelzung des vorreduzierten Erzes und der Schlacke
benötigte Wärme dem Schmelzraum von außen mittels heißer Gase zugeführt.The present invention relates to an embodiment of the method
of the main patent, which addresses the fundamental difficulty of supplying solid
Eliminates fuel to the melting chamber and allows uninterrupted operation.
According to the invention, that for the melting of the prereduced ore and the slag
The heat required is supplied to the melting chamber from the outside by means of hot gases.
Es ist an sich bekannt, reduziertes Erz und Schlacke zur unmittelbaren
Erzeugung von kohlenstoffarmem Eisen mit Hilfe der fühlbaren Wärme heißer Gase zu
schmelzen. Man hat diese Arbeitsweise bisher jedoch nur in Verbindung mit der Eisenherstellung
in einem Hochofen vorgeschlagen. Hierbei besteht die Schwierigkeit, daß unter diesen
Umständen die Beschickung nur eine verhältnismäßig sehr geringe Menge Reduktionskoks
enthält, da der zu Heizzwecken dienende
Brennstoff außerhalb des
Hochofens verbrannt wird. Infolgedessen neigt die Beschickung bei der Berührung
mit den heißen Schmelzraumabgasen besonders leicht zum Sintern, wobei noch zu berücksichtigen
ist, daß im unteren Teil des Schachtes praktisch reduziertes Erz allein das Gewicht
der darüber lastenden Säule der Beschickung tragen muß.It is known per se, reduced ore and slag for immediate
Production of low-carbon iron with the help of the sensible heat of hot gases
melt. So far, however, this mode of operation has only been used in connection with iron production
proposed in a blast furnace. There is a problem here that among these
Under certain circumstances, the charge only contains a relatively very small amount of reducing coke
contains, as the one used for heating purposes
Fuel outside the
Blast furnace is burned. As a result, the load tends to touch
particularly easy for sintering with the hot melting chamber exhaust gases, which still has to be taken into account
is that in the lower part of the shaft practically reduced ore alone is weight
the load column bearing above it must carry.
Wenn man dagegen das Schmelzen mittels der fühlbaren Wärme heißer
Gase erfindungsgemäß bei dem Verfahren des Hauptpatentes anwendet, bei dem die Schmelzraumabgase
gekühlt werden, ehe sie mit der Beschickung in Berührung kommen und außerdem die
Reduktion und Vorwärmung des Erzes in einem Drehofen vornimmt, in welchem ein Versintern
der Beschickung und , ein Zusammenpressen des erweichten Gutes nicht eintritt, werden
alle diese Schwierigkeiten vermieden.If, on the other hand, the melting is hotter by means of the sensible heat
Gases according to the invention used in the process of the main patent, in which the melting chamber exhaust gases
be cooled before they come into contact with the load and also the
Reduction and preheating of the ore in a rotary kiln, in which a sintering
the loading and compression of the softened material does not occur
all of these difficulties avoided.
Das Verfahren wird für ein-Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dem
in die Reduktionsvorrichtung eingebrachten Erz , wird fester Kohlenstoff nur in
solcher Menge beigemischt, wie er gegebenenfalls zur Auflokkerung der Beschickung
und zur unmittelbaren Reduktion benötigt wird. Der zur Schmelzung erforderliche
Brennstoff- wird hingegen getrennt vom Erz mit einem Teil der Schmelzraumabgase
vorgewärmt, welcher jedoch im Gegensatz zu dem zur Reduktion verwendeten Teil der
Schmelzraumabgase nicht gekühlt zu werden braucht. Der vorgewärmte Brennstoff wird
außerhalb des eigentlichen Schmelzraumes mit Luft oder sauerstoffangereicherter
Luft zu Kohlenoxyd verbrannt, welches dann zur Schmelzung des Eisens und der Schlacke
dient. Je nach den Erfordernissen der Stahlherstellung wird in bekannter Weise den
zur Schmelzung benutzten Gasen reduzierender, neutraler oder oxydierender Charakter
gegeben.The method is explained in more detail for an exemplary embodiment. To the
ore introduced into the reduction device, solid carbon only becomes in
added in such an amount as if necessary to loosen the feed
and is needed for immediate reduction. The one required for melting
Fuel, on the other hand, is separated from the ore with part of the smelting chamber exhaust gases
preheated, which, however, in contrast to the part of the
Melting chamber exhaust gases do not need to be cooled. The preheated fuel will
outside the actual melting area with air or with oxygen
Air is burned to carbon dioxide, which then melts the iron and slag
serves. Depending on the requirements of steel production, the
Gases used for melting have a reducing, neutral or oxidizing character
given.
Beim Schmelzen mit heißen, von außerhalb des Schmelzraums zugeführten
Gasen darf die Höchsttemperatur, mit der das Gas dem Schmelzraum zugeführt wird,
nicht höher sein, als es die feuerfeste Auskleidung des Überführungskanals vom Gaserzeuger
zum Schmelzraum zuläßt. Daher muß das Schmelzgut mit einer wesentlich größeren Gasmenge
in Berührung gebracht werden, als wenn die Schmelzwärme durch Verbrennen von festem
vorgewärmtem' Brennstoff im Schmelzraum selbst erzeugt werden würde. Der Wärmeinhalt
der Schmelzraumabgase übersteigt alsdann die Wärmekapazität des vorzuwärmenden Erzes
und Brennstoffes, so daß am oberen Ende -entweder des Erzreduktionsraumes oder des
Brennstoffschachtes Wärmeverluste in den abziehenden Lichtgasen entstehen.When melting with hot, supplied from outside the melting chamber
Gases, the maximum temperature at which the gas is fed into the melting chamber,
must not be higher than the refractory lining of the transfer duct from the gas generator
to the melting chamber. Therefore, the melt must with a much larger amount of gas
be brought into contact as if the heat of fusion by burning solid
preheated 'fuel would be generated in the melting chamber itself. The heat content
the exhaust gases from the melting chamber then exceed the heat capacity of the ore to be preheated
and fuel, so that at the top of either the ore reduction room or the
Fuel shaft heat losses occur in the withdrawing light gases.
Man kann den Wärmeüberschuß der Schmelzraumabgase jedoch nutzbar machen,
indem man zur Brennstoffvorwärmung in an sich bekannter Weise zwei oder mehr mit
Brennstoff gefüllte Schächte anordnet, die man als Wärmespeicher verwendet und abwechslungsweise
mit demjenigen Teil der Schmelzraumabgase heißbläst, den man nicht zur Erzreduktion
benötigt. Die während eines bestimmten Zeitabschnitts in einem heißgeblasenen Brennstoffschacht
aufgespeicherte Wärme wird im nächsten Zeitabschnitt dadurch aus dem Wärmespeicher
in den Schmelzraum überführt und dort wieder nutzbar gemacht, daß man ein Reduktionsgas
in entgegengesetzter Richtung wie vorher die Schmelzraumabgase durch den Wärmespeicher
zum Schmelzraum führt. Das so vorgewärmte Gas wird dann vor seinem Eintritt in den
Schmelzraum durch Verbrennen des als Wärmespeicherfüllung dienenden Brennstoffs
mit Sauerstoff auf die zum Schmelzen notwendige Temperatur aufgeheizt.However, you can use the excess heat of the smelting chamber exhaust gases,
by preheating the fuel in a manner known per se with two or more
Arranges fuel-filled shafts that are used as heat storage and alternately
with that part of the smelting chamber exhaust that is not used for ore reduction
needed. During a certain period of time in a hot-blown fuel shaft
As a result, stored heat is removed from the heat storage system in the next period of time
transferred to the melting chamber and made usable again there that a reducing gas is used
in the opposite direction as before, the melting chamber exhaust gases through the heat accumulator
leads to the melting room. The preheated gas is then before its entry into the
Melting space by burning the fuel used as a heat storage filling
heated with oxygen to the temperature necessary for melting.