DE653661C

DE653661C - Discontinuous process for the immediate production of liquid iron or steel

Info

Publication number: DE653661C
Application number: DES119004D
Authority: DE
Original assignee: Sachtleben AG fuer Bergbau und Chemische Industrie
Current assignee: Venator Germany GmbH
Priority date: 1935-07-13
Filing date: 1935-07-13
Publication date: 1937-11-30

Description

Diskontinuierliches Verfahren zur unmittelbaren Erzeugung von flüssigem Eisen oder Stahl Das Verfahren nach dem Hauptpatent bezieht sich auf die unmittelbare Erzeugung von flüssigem Eisen oder Stahl auf diskontinuierlichem Wege durch Reduktion von Eisenerzen mit Kohlenstoff im bewegten Ofen, insbesondere Drehofen. Es besteht darin, daß die Eisenerze, die auch noch Zink, Blei oder ähnliche verflüchtigungsfähige Metalle` enthalten können, in Mischung mit Reduktionskohle in einem waagerecht oder annähernd waagerecht liegenden Drehofen mit Flammengasen unmittelbar derart erhitzt werden, daß bei ständig zunehmender Temperatur zunächst eine Eisenoxydulsilicatschlacke. und Eisenschwamm entstehen und daß dann unter weiterer zunehmender Erhitzung der Eisenschwamm unter gleichzeitiger Umsetzung der Ferrosilicatschlacke mit Kalk geschmolzen und auch das aus der Schlacke frei gewordene Eisenoxydul zu Metall reduziert wird.Discontinuous process for the immediate production of liquid Iron or steel The process according to the main patent relates to the immediate Production of liquid iron or steel in a discontinuous way through reduction of iron ores with carbon in a moving furnace, especially a rotary furnace. It exists in that the iron ores, which are also zinc, lead or similar volatilizable Metals` may contain, mixed with reducing carbon in a horizontal or approximately horizontally lying rotary kiln with flame gases directly heated in this way become that with constantly increasing temperature initially an iron oxydulsilicate slag. and sponge iron arise and that then under further increasing heating of the Sponge iron melted while simultaneously converting the ferrosilicate slag with lime and the iron oxide released from the slag is also reduced to metal.

Es wurde nun gefunden, daß besonders günstige Ergebnisse erhalten werden, wenn bei diesem Verfahren für die Beheizung des Drehofens statt Luft sauerstoffangereicherte Luft verwendet wird. Als zweckmäßig hat sich dabei ein Sauerstoffgehalt von etwa 300/0 erwiesen. Die Anreicherung der Verbrennungsluft mit Sauerstoff geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft, gegebenenfalls kalt und im Brenner selbst, in den Strom der zweckmäßig heißen Verbrennungsluft eingeführt wird, die außer dem Sauerstoff oder der sauerstoffangereicherten Luft#noch dein Brenner zugeführt wird. Abgesehen davon, daß ein Erhitzer für den Sauerstoff oder die sauerstoffangereicherte Luft nicht mehr erforderlich ist und die im Erhitzerbetrieb unvermeidlichen Sauerstoffverluste beseitigt werden, hat diese Arbeitsweise den Vorteil, daß die Flammenbildung und damit die Beheizung des Ofens sich besonders günstig gestaltet. Der Ofengang läßt sich bei dieser Arbeitsweise am besten überwachen und regeln, so daß das Verfahren, was Brennstoffverbrauch, Ausbringen und Durchsatzleistung betrifft, noch wesentlich verbessert wird.It has now been found that particularly favorable results are obtained if, in this process, instead of air, oxygen-enriched for heating the rotary kiln Air is used. An oxygen content of approximately has proven to be expedient 300/0 proven. The combustion air is enriched with oxygen according to the invention in that oxygen or oxygen-enriched air, optionally cold and in the burner itself, introduced into the stream of appropriately hot combustion air which, in addition to the oxygen or the oxygen-enriched air #, is still your Burner is supplied. Besides being a heater for the oxygen or the oxygen-enriched air is no longer required and that in the heater operation inevitable oxygen losses are eliminated, this mode of operation has the Advantage that the flame formation and thus the heating of the furnace are particularly inexpensively designed. The oven process can best be monitored with this method of operation and regulate so that the process, what fuel consumption, output and throughput concerns, is still significantly improved.

Die hauptsächlichsten Vorteile der Erfindung sind weiter darin zu erblicken, daß ein weitgehend schwefelfreies Metall gewonnen wird, und daß es auch ohne weiteres möglich ist, Erze finit höherem Schwefelgehalt, z. B. o,5°/" S, zu verarbeiten. Durch die Verwendung von sauerstoffangereicherter Verbrennungsluft gelingt es bekanntlich leicht, sehr hohe Ofentemperaturen zu erzielen, so daß der Beschickung verhältnismäßig große Kallimengen zugesetzt werden können. Durch den hohen Kalkzusatz wird nicht nur die Entschwefelung verbessert, sondern es entsteht außerdem der Vorteil, daß mit einer Zementschlacke, von etwa 6o % Ca 0 und darüber gearbeitet werden kann. Weiterhin läßt sich durch die Erfindung die Durchsatzleistung des Ofens erhöhen, und es wird auch die Metallausbeute" noch günstiger, was besonders bei der Herstellung von Ferromangan ins Gewicht fällt. Auch wird es durch die Erfindung möglich, ohne -i achfeinung auf Sonderroheisen etwa schwedischer Güte zu arbeiten. -Die Verwendung von Verbrennungsluft mit. etwa 30°o Sauerstoff hat den Vorteil, daß einerseits sich schon sehr hohe Ofentemperaturen erreichen lassen, so däß anstandslos auf eine Schlacke mit sehr hohem Kalkgehalt gearbeitet werden kann und die Erhitzung der Beschickung bis auf die erforderlichen Schmelztemperaturen in verhältnismäßig kurzer Zeit gelingt. Andererseits läßt sich auch eine lange Heizflamme erzielen, so daß im Reduktionsofen kein übermäßig hoher Temperaturabfall von der Brennerseite bis zum Gasabzug eintritt. Das Auftreten ungewöhnlich hoher Temperaturen an der Brennerseite des Ofens wird auf diese Weise vermieden und damit auch die Verschleißerscheinungen am Ofenfutter, die rian bei Anwendung höheren Sauerstoffgehaltes der Verbrennungsluft in vielen Fällen mit besonderen Maßnahmen bekämpfen müßte. Ferner ist die Erzeugung von stickstoffhaltigem Sauerstoff, der bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens vorteilhaft verwendet wird, billiger als von reinem Sauerstoff. Auch ist die oxydierende Einwirkung der Heizgase auf die Beschickung geringer als bei höherer Sauerstoffanreicherung.The main advantages of the invention are further therein see that a largely sulfur-free metal is obtained, and that it is too it is easily possible to use ores with a finite higher sulfur content, e.g. B. o.5 ° / "S, to to process. Through the use of oxygen-enriched combustion air It is known that it is easy to achieve very high furnace temperatures, so that the Charging relatively large amounts of calla can be added can. The high addition of lime not only improves desulphurization, but there is also the advantage that with a cement slag of about 6o% Ca 0 and above can be worked. Furthermore, the invention Increase the throughput of the furnace, and it will also increase the metal yield "still." cheaper, which is particularly important in the production of ferromanganese. The invention also makes it possible to use special pig iron without refining about Swedish goodness to work. -The use of combustion air with. approximately 30 ° o oxygen has the advantage that, on the one hand, very high furnace temperatures can be reached, so that without hesitation on a slag with a very high lime content can be worked and the heating of the charge up to the required Melting temperatures succeed in a relatively short time. On the other hand, can also achieve a long heating flame, so that no excessively high one in the reduction furnace Temperature drop occurs from the burner side to the gas vent. The appearance unusual In this way, high temperatures on the burner side of the furnace are avoided and thus also the signs of wear and tear on the oven lining that rian when used higher oxygen content of the combustion air in many cases with special Action would have to fight. Furthermore, the production of nitrogen-containing oxygen, which is advantageously used in carrying out the present process, cheaper than pure oxygen. There is also the oxidizing effect of the heating gases on the charge less than with higher oxygen enrichment.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann im übrigen in derselben Weise wie das Verfahren nach dem Hauptpatent durchgeführt werden. Z. B. kann die Beschickung mehr oder weniger weitgehend vorgewärmt in den Drehofen gebracht werden, und die Ofenabgase können zur Vorwärmung der Beschickung und der sauerstoffangereicherten Verbrennungsluft benutzt werden. Für das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich jedes beliebige Eisenerz verwenden, z. B. auch Eisenerze oder Kiesabbrände, die verflüchtigungsfähige Metalle, wie Zink, Blei u. dgl., enthalten. Zweckmäßig werden diese Erze ohne vorhergehende Abtrennung der verflüchtigungsfähigen Metalle in den heißen Reduktionsofen gebracht, da während der Eisenreduktion bekanntlich eine restlose Austreibung der verflüchtigungsfähigen Metalle stattfindet. Das gewonnene Eisen und die Schlacke sind frei von diesen Stoffen, die nach bekannten Verfahren aus den Ofenabgasen gewonnen werden können.The method according to the invention can otherwise be carried out in the same way how to carry out the process according to the main patent. For example, the feed be brought more or less largely preheated in the rotary kiln, and the Oven exhaust gases can be used to preheat the feed and the oxygen-enriched Combustion air can be used. For the method according to the invention can be use any iron ore, e.g. B. also iron ores or gravel burns that Volatilizable metals such as zinc, lead and the like contain. Become useful these ores without prior separation of the volatilizable metals in the brought a hot reduction furnace, as it is known that during iron reduction there is no residue Expulsion of the volatilizable metals takes place. The obtained iron and the slag are free from these substances, which are made according to known methods the furnace exhaust gases can be obtained.

.In manchen Fällen. ist es vorteilhaft, die Eisenerze zwecks Vorbereitung für das Verfahren gemäß der Erfindung in bekannter Weise auf Verblaserosten, z. B. Lurgi-Sintervorrichtungen, zu behandeln, Als Ofen kann für das Verfahren gemäß der Erfindung ein etwa waagerecht liegender Drehofen verwendet werden, der für wechselseitige Beheizung von seinen Stirnseiten her einrichtet ist und dessen Beschickung und Entleerung durch Öffnungen in seinen Stirnseiten oder durch in seinem Mantel vorgesehene Stichlöcher erfolgen kann. Als Brennstoff können in an sich bekannter Weise Gas, Öl, Kohlenstaub u. dgl. verwendet werden..In some cases. it is beneficial to use the iron ores for the purpose of preparation for the method according to the invention in a known manner on Verblaserosten, z. B. Lurgi sintering devices, to treat, As a furnace can for the method according to the invention an approximately horizontally lying rotary kiln can be used for reciprocal Heating is set up from its front sides and its loading and emptying through openings in its end faces or through needle holes provided in its jacket can be done. Gas, oil, coal dust can be used as fuel in a manner known per se and the like can be used.

Der Drehofen kann auf einer Drehbühne aufgestellt sein. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, ihn auch noch um eine senkrechte Achse zu drehen. Das hat den Vorteil, daß man bei wechselseitiger Beheizung mit einem Brenner und mit einem Gasabzug auskommt und daß die Gaskanäle, durch die die. Ofenabgase zu dem Vorwärmer geführt werden, einfacher und kürzer gemacht werden können. Insbesondere sind Umschaltvorrichtungen in den Gasabzügen nicht mehr erforderlich. Der Betrieb gestaltet sich dann in der Weise, daß in bestimmten Zeitabständen der umlaufende Ofen um seine senkrechte Achse gedreht wird, wodurch diejenige Stirnseite des Ofens, durch die bisher die Heizgase in den Ofen strömten, unmittelbar mit den Gasabzugskanälen in Verbindung kommt, während die andere Stirnseite, aus der vorher die Abgase abgeführt wurden, vor den Brenner zu liegen kommt.The rotary kiln can be set up on a revolving platform. This will created the possibility of rotating it around a vertical axis. That has the advantage that with alternate heating with one burner and with a gas vent and that the gas channels through which the. Furnace exhaust to the Preheaters can be made easier and shorter. In particular Switching devices in the gas extractors are no longer required. The operation is then designed in such a way that the circulating The furnace is rotated around its vertical axis, whereby the front side of the furnace, through which the heating gases previously flowed into the furnace, directly with the gas exhaust ducts comes into connection, while the other end face, from which the exhaust gases were previously discharged came to lie in front of the burner.

Zweckmäßig ist es, die Anlage derart auszubilden, daß der Drehofen z. B. zwecks Einstampfens oder Erneuerung des Ofenfutters, wie an sich gleichfalls bekannt ist, senkrecht gestellt werden kann.It is useful to design the system in such a way that the rotary kiln z. B. for the purpose of pounding or renewing the oven lining, as in itself is known, can be placed vertically.

An sich ist es bekannt, bei der Gewinnung von Eisenschwamm durch Reduktion von Erzen statt Verbrennungsluft Sauerstoff zu verwenden. Diese bekannten Verfahren haben mit der Erfindung nichts zu tun, da nach der vorliegenden Erfindung Eisen und Stahl in schmelzflüssigem Zustande gewonnen werden.It is known per se in the production of sponge iron by reduction of ores to use oxygen instead of combustion air. These known methods have nothing to do with the invention, since iron according to the present invention and steel can be obtained in a molten state.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Discontinuous process for immediate Production of liquid iron or steel by reducing iron ores with carbon in a moving furnace, in which the goods are directly heated with flue gases, according to the patent 651 163, characterized in that the Combustion air z. B. to 30% a oxygen is enriched by the fact that oxygen. or oxygenated Air, possibly cold and in the burner itself, in the stream of the expediently hot Combustion air is introduced.

2. The method according to claim r, characterized in that that the two end faces of the furnace, which can be pivoted about a vertical axis, alternate connected to the fixed burner.