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Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen von Roheisen und Portlandzement
Versuche zum Herstellen von Roheisen zusammen mit einer Schlacke von der Zusammensetzung
des Portlandzements im Hochofen durch Anreicherung des Möllers mit Kalk und des
Ofenwindes mit Sauerstoff haben gezeigt, daß hierbei, um die Schlackenmenge niedrig
genug halten zu können, nur Erze verarbeitet werden können, deren Gehalt an Kieselsäure
ein gewisses Maß nicht überschreitet. Bei kieselsäurereicheren Erzen und demzufolge
größeren Schlackenmengen treten dagegen Störungen des Ofenganges durch Hängen der
Beschickung im Schacht auf.
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Es wurde nun gefunden, daß man diese Hängeschwierigkeiten bei der
Verhüttung kieselsäurereicher Erze dadurch verhindern kann, daß man einen Koks benutzt,
in welchen bei der Herstellung so viel Kalk durch Zusatz feingemahlenen Kalksteins
zur Feinkohle eingebunden wurde, wie, abgesehen vom Schwefel, die Kieselsäure und
die Tonerde der Koksasche bei der Bildung von Portlandzementschlacke im Hochofengestell
brauchen. Man braucht dann dem Erz nur noch diejenige Kalksteinmenge zuzuschlagen,
die zur Bindung der im Erz enthaltenen Kieselsäure und Tonerde durch Ca0 zu Portlandzementschlacke
notwendig ist. Der Vorteil dieser Arbeitsweise besteht darin, daß man sowohl die
Menge als auch die Basizität der im Schacht entstehenden Vorschlacken um den im
Koks gebundenen Kalk verringert -und dadurch die Beschickung im Schacht gasdurchlässig
und locker hält. Bei der bisherigen Arbeitsweise stammten im allgemeinen von r ooo
kg Zementschlacke 9 15 kg Schlackenbildner aus Erz und Kalkstein, und nur
85 kg kamen in Form von Koksasche in das Gestell. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
sind dagegen nur 74o kg Schlackenbildner in Erz und Zuschlägen enthalten, während
z6okg von dem Koks durch den Schacht in das Gestell geführt werden. Das Verhältnis
von Kalk zu Kieselsäure im Möller betrug infolgedessen bei dem bisher üblichen Verfahren
zur Herstellung einer Portlandzementschlacke im Hochofen 4,4, durch die Erfindung
wird es dagegen auf 3,2 erniedrigt. Es hat sich gezeigt, daß sich bei einem
Kalk-Kieselsäure-Verhältnis im Schacht von 3,2 durch Anreicherung des Windes
mit Sauerstoff ein störungsfreier Ofengang leicht erzielen läßt. Bei Verwendung
von gewöhnlichem Koks würde man unter diesen Bedingungen allerdings nur eine Endschlacke
erhalten, in welcher die Mengen von Kalk zu Kieselsäure lediglich im Verhältnis
2,4 stehen. Bei dem neuen Verfahren erreicht man dagegen bei gleich gutem Ofengang
und gleichzeitig bei wesentlich größerer Schlackenmenge eine so kalkreiche Endschlacke,
wie
sie für eine Verwendung als Portlandzäment erforderlich ist. Da man einen ungestörten
Ofengang sonst nur mit, sehr kieselsäurearmen Erzen erzielen kon17.tA,;' wird durch
das neue Verfahren die Zahl `t1.' auf. Portlandzementschlacke verhüttbaren Ex wesentlich
vergrößert.
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Das Einbinden von Kalk in den Koks erfolgt zweckmäßig bereits bei
dessen Herstellung, indem man der Feinkohle vor der Verkokung gemahlenen Kalkstein
beimischt. An Stelle von Kalkstein kann man auch hochkalkhaltige Erze in den Koks
einbinden, wodurch man den weiteren Vorteil erhält, daß die Sturzfestigkeit und
Reaktionsfähigkeit des Kokses erhöht wird.
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Die Zumischung von. Kalkstein oder Kali: zu Kokskohle ist zum Zwecke
der Bindung des in der Kohle enthaltenen Schwefels an sich bereits bekannt. Neu
ist die Anwendung eines kalkhaltigen Kokses für die Herstellung von Zementschlacke
im Hochofen zwecks Verminderung der Schlackenmenge im Schacht und die besondere
Maßnahme, so viel Kalk in' den Koks einzubinden, als die Kieselsäure und Tonerde
der Asche. bei der Bildung von Portlandzement im Gestell- brauchen.
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Der Zusatzz von Kalkstein zur Feinkohle im Koksofen bewirkt, daß der
Schwefel der XQhle in höherem Maße als bei der Her-"stellüng von gewöhnlichem Koks
an den Kalk gebunden wird. Infolgedessen enthält auch die mit derartigem Koks erschrnölzene
Hochofenschlacke mehr Schwefel als bei der Verwendung vöngewöhnlichem Koks. Es entsteht
hieraus jedoch keine Verschlechterung der Güte des erzeugten Roheisens, da die ungewöhnlich
hohe Kalksättigung der Schlacken zusammen mit den sehr hohen Gestelltemperaturentrotzdem
eine ausreichende Entschwefelung des Eisens sichert. Aus der -Schlacke kann der
Schwefel nach dem Abstich leicht durch oxydierendes Verblasen. mit Sauerstoff oder
sauerstoffhaltigen Gasen oder durch oxydierende Zuschläge, wie Kalkstein, #Eisenoxyd
oder Steinsalz, entfernt werden. @' : .:Nach einem älteren, nicht vorveröffents'i'ehten
,Vorschlag sollen bei der gleichzeiti-.?geü Herstellung von Eisen und Portland-'zement
im Hochofen Brikette aus Kalk und Erz verwendet werden, in die Kohlenstoff eingebunden
wird, um eine rechtzeitige Reduktion des in dem Brikett enthaltenen Eisenoxyds sicherzustellen.
Eine Verminderung der im Schacht vorhandenen freien Menge Kalk wird hierdurch jedoch
nicht erzielt. Bei dem vorliegenden Verfahren wird dagegen eine besondere Art Koks
verwendet, in den bei der Herstellung so viel Kalkstein eingebunden ist, als zur
Bindung der Kieselsäure und Tonerde bei der Bildung von Portlandzement aus der Koksasche
im Gestell erforderlich ist. Der im Koks eingebundene Kalk ist vor der Verbrennung
des Kokses der Umsetzung mit der Kieselsäure des Erzes entzogen, so daß also durch
die neue Arbeitsweise das Verhältnis Kalk. Kieselsäure im Schacht günstig beeinflußt
wird.