DE688339C - Verfahren zur Gewinnung von Eisenluppen aus Erzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Eisenluppen aus Erzen oder anderen eisenhaltigen Stolfen im Drehrohrofen Bei der Gewinnung von E isenluppen aus Erzen im Drehrohrofein, z. B. beim Krupp-Rennverfahren, werden die Erze oder sonstigen eisenhaltigen Stoffe bekanntlich unter Zusatz von festen Reduktionsstoffen verarbeitet. Dabei findet zunächst eine Reduktion des Eisens und etwaiger anderer unter den gleichen Bedingun 'gen reduzierbarer Metalle, wie - Nickel, Kupfer -usw., zu Metallschwamm statt, der im letzten Teil des Ofens bei Temperaturen von iioo bis 1400' in Luppen übergeführt wird. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird man dabei bestrebt sein, die Reduktion des Eisens -und der sonstigen Metalle soweit wie möglich zu treiben und die Schlacke möglichst arm an Oxyden dieser Metalle zu halten.
• Jahrelange Versuche, die sich auf die Verarbeitung der verschiedenartigsten Erze erstreckten, haben ergeben, daß eine solche praktisch vollkommene Reduktion des Eisens für die Durchführung des Verfahrens nicht vorteilhaft ist und daß der anzustrebende Reduktionsgrad bei je-dem Erz anders und nach folgenden Erfahrungsgrundsätzen, einzustellen ist: Zwischen dem C-Gehalt der Luppen und dem Fe0- bzw. MnO-Gehalt der Schlacken stellt sich in der Weise ein Gleichgewicht ein, daß der C-Gehalt der Luppen wächst, wenn der Oxydgehalt der Schlacke sinkt. Dabei spielt auch die Höhe der Arbeitstemperatur eine Rolle, denn die Neigung zur Kohlenstoffaufnahme ist bei höheren Temperaturen größer als bei niedrigen. Für eine gute Durchführung des Luppvorganges ist ein Kohlenstoffgehalt über etwa 2 bis 2,50/0 schädlich, da dann bei den meisten der in Frage kommenden Arbeitstemptraturen das Eisen ein flüssiges Bad bildet. Beim Vorhandens, ein. eines solchen Metallbades schwimmt die Schlacke auf der Oberfläche desselben. Damit hört die Durchmischung der Schlacke, die normalerweise durch die Drehbewegung des Ofens bewirkt wird, auf, und jede Reaktion innerhalb der Schlacke kommt in Fortfall. Es kan:a zwar bei manchen Erzen zweckmäßig sein, bis an die Grenze des Flüssigwerdens Üer Luppen heranzugehen, so,daß diese zum Teil in Form von Tropfen innerhalb der Schlacke vorliegen. Der Kohlenstoffgehalt darf aber auch in solchem Fall nicht so hoch steigen, daß diese Tropfen zu einem größeren flüssigen Bad zusammenlaufen. Bei den meisten Erzen genügt ein Fe0- bzw. MnO-Gehalt der Schlacke von 2 bis 5()/o, um den C-Gehalt der Luppen auf etwa o,5 bis i,50ilo, höchstens aber auf 2,5% zu halten. Die Einstellung des C-Gehaltes der Luppen ergibt sich dabei aus dem Verhältnis des der Beschickung zugesetzten Reduktion.9stoffes zu der Menge der dem Ofen zuggeführten Luft bzw. oxydierenden Gase.
• Auf die Höhe des bei jedem Erz anzustrebenden C-Gehaltes der Luppen ist die Arbeitstemperatur von Einfluß, die mit Rücksicht auf die Gefahr einer unzulässigen Aufkohlung möglichst niedrig zu halten ist, andererseits aber in ihrer Höhe durch die Zusammensetzung der Schlacke bestimmt wird. Die sich in der Luppzone bildende Schlacke muß in teigiger Form vorliegen, so daß sie plastisch genug ist, -um bei der Durcharbleit der Beschickung im Drehofen die Berührung der einzelnen Eisenschwammteilchen zum Zwecke des Zusammenschweißens zu ermöglichen. Sie darf andererseits aber nicht so flüssig sein, daß der in der Schlacke vorhandene Reduktionsstoff entmischt wird und an die Oberfläche der Schlacke tritt und daß die Luppen nicht mehr von der Schlacke getragen werden, sondern durch diese hindurch auf den tiefsten Punkt der Ofemsohle sinken.
• Aus obigen, durchVersuche und Erwägungen gewonnenen Erfahrungsgrundsätzen ergibt sich gemäß der Erfindung die technische Verfahrensregel, daß der Gehalt der Schlack-e an Fe0 und MnO innerhalb folgender Grenzen einzustellen ist-Der Gehalt muß hoch genug sein, um den Kohlenstoffgehalt der Luppen, so niedrig zu halten, daß die Bildung eines flüssigen EisQnbades verhindert und der Bildungs- und Erweichungspunkt der Schlacke auf Temperaturen unterhalb 140o' herabgesetzt -wird; der Gehalt muß andererseits niedrig genug sein, um die Viscosität der Schlacke bei Arbeitstlemperaturen von etwa i i oo bis i 4oo' nicht so weit herabzusetzen, daß eine Entmischung des Reduktionsstoffes und der Schlacke stattfindet und idie Luppen aus der Schlacke ausseigern.
• Diese technischen 'Regeln sollen an folgenden Beispielen näher erläutert werden: Bei Erzen mit einem niedrigen Bildungs-und Erweichungspunkt der Schlacke, z. B. solchen, die etwa gleiche Teile vi::erwertiger, dreiwertiger und zweiwertigper Oxyde entbalten, besonders solchen, die höhere Gehalte an MnO aufweisen und bei etwa ii5o bis i25o' eine weiche Schlacke bilden, ist die Gefahr der unzulässigen Aufkohlung der Luppen gering, und man kann. Üi solchem Fall mit FeO-Gehalten der Schlacke von i bis 20/10 arbeiten. Dagegen muß man bei Erzen, die als Gangart nur SiO# und CaO bzw. MgO enthalten und einen Erweichun gspunkt der Schlacke von etwa 1400' und mehr haben, mit höherern Fe0-Gehalt der Schlacke, z.B. etwa 5 bis 8%, arbeiten. Man erreicht dadurch einmal eine Herabsetzung des Bildungs- und Erweichungspunktes der Schlacke auf beispielsweise 1300' und verhindert gleichzeitig die bei dieser hohen Temperatur bestehende Neigung zu unzulässiger Aufkohlung der Luppen. Andererseits setzt ein höherer Gehalt an FeO die Viscosität der Schlacke herab, so daß die Gefahr bestehen kann, daß Schlacke und Reduktionsstoff sich entmischen und die Luppen ausseigern. Es ist in der Metallurgie bekannt, die physikalischen Eigenschaften von Schlacken, insbesondere Schmelzpunkt und Zähflüssigkeit, durch zweckentsprechende Zuschläge in Form von kies#elsäurehaltigen oder kalkhaltigen Stoffen usw. zu beeinflussen. Es kann daher in vielen Fällen auch bei dem vorliegenden Verfahren zweckmäßig sein, die Herabsetzung des Bildungs- und Erweichungspunktes der Schlacke neben oder anstatt durch höhere Fe0-Gehalte durch an sich bekannte schlakkenbildende Zuschläge zu bewirken, wobei es das Bestreben sein muß, eine Schlacke mit möglichst hoher Viscosität im Erweichungspunkt zu erzielen. Zur Herabsetzung des Erweichungspunktes eignet sich bei sehr kieselsäurereichen Erzen neben der Einstellung eines hohen Fe0-Gehaltes die Zugabe von- Basen, wie Kalk, Dolomit usw., und bei sehr basischen Erzen umgekehrt der Zuschlag von Kieselsäure bzw. kieselsäurereichen Erzen. Zur Erhöhung der Viscosität empfiehlt sich die Zugabe von Tonerde oder Titansäure oder ähnlich wirkenden Stoffen.
• Bei der Gattierung solcher Erze muß angestrebt werden, den Bildungs- und Erweichungspunkt der Schlacke mit Rücksicht auf die Gefahr der unzulässigen Aufkohlung der Luppen möglichst auf eine Temperatur von 12oo bis i3oo' einzustellen, so daß schon Fe0-Gehalte der Schlacke von etwa 4 bis 5% genügen, um die unzulässige Aufkohlung der Luppen zu verhindern und so ein gutes Eisenausbringen sicherzustellen.

Claims (2)

1. PATENT ANS PR 0 CHE : i. Verfahren zur Gewinnung von Eisenluppen mit weniger als 2,5o/o Kohlenstoff, vorzugsweise o,5 bis I,5% Kohlenstoff, aus Erzen oder eisenhaltigen Stoffen, die unter Zusatz von festen Brennstoffen im Drehrohrofen verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Bemessung des Verhältnisse,s Brennstoff zu oxydierenden Gasen der Eisenoxydulgehalt der sich bildenden Schlacke heiAusgangsstoffen, für die eine .Ub,eitstemperatur in der Luppzone von ii5o bis i25o' ausreicht, auf 2 bis 5010, bei Ausgangsstoffen, bei denen mit Temperaturen über 1250' in der Luppzone gearbeitet werden muß, auf 5 bis 8% eingestellt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erweichungspunkt und die Viscosität der Schlacke durch Zusatz von Schlackenbildnern, wie Basen, Ton-erde, Kieselsäure, Titansäure, beeinflußt werden.