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Verfahren zum Stückigmachen von Feinerzen Es hat sich gezeigt, daß
Feinerze, die neben den Oxyden des Eisens noch Oxyde vetflüchtigungsfähiger 1letall(@,
z. 13. Zink, Blei, Zinn, Arsen od. ähnl., enthalten, wenn man sie zum Zweck der
Stückigmachung mit Eisen zusammen zu einer Schmelze verbläst, auch von ihren für
die Rdheisenerzeugung schädlichen Begleitern fast restlos befreit werden und man
für diese Art der Stückigmac.hung dann erhebliche Gutschriften für die z. T. wertvollen
Begleitelemente erhält, die sich zunächst verflüchtigen und aus den Abgasen unter
Zwischenschaltung von Staubkammern, Filtern od. dgl. wiederge-%v-onnen werden können.
Welche Rolle dabei das gemeinsam mit den Feinerzen zu verblasende Eisen spielt,
d. h. ob und in welchem Umfang es Wärmeträger und Reduktionsmittel ist, steht mit
Sicherheit noch nicht fest. Der praktische Betrieb ergab nun, daß das Verblasen
von Erzen, die neben Eisen noch verflüchtigungsfähige Metalle, wie Zink, Blei, Zinn,
Arsen usw., enthalten und deren Stückigm@achung zum Zweck der Weiterverarbeitung
auf Roheisen besonders wirtschaftlich gestaltet werden kann und eine .hohe Ausbeute
an verflüchtigungsfähigen Metallen ergibt, wenn es dergestalt durchgeführt wird,
daß a) auf dem Düsenboden der Verblaseeinrichtung eine zündfähige Koksschicht aufgegeben,.
b) auf dieser Kokssdhicht leicht verbrennlicher Eisenschrott gleichmäßig verteilt,
c) das zu verblasende Feinerz gegichtet und d) nach der Verflüssigung der Charge
so viel Eisen fest oder flüssig nachgesetzt wird, daß die im Feinerz noch enthaltenen
verflüchtigungsfähigen Begleiter bis auf unschädliche Reste entfernt sind.
Das
Verblasen der Chargen geschieht in üblicher Weise unter Verwendung von Gcbläseluft
als Sauerstoffträger. Natürlich kann man auch in an sich bekannter Weise die Gcbläseluft
erhitzen, anreichern oder sogar mit reinem Sauerstoff fahren. Die Verblasezeit richtet
sich je nach dem Sauerstoffanteil im Gebläsewind,.sie dauert im Durchschnitt io
bis 25 'Minuten. Innerhalb dieser Zeit wird der größte Anteil an Fremdbestandteilen
der gegiahteten Feinerze in rückgewinnungsfähiger Form entfernt.
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Das Verfahren nach der Erfindung benutzt im übrigen die Erkenntnis,
daß man beim Verblasen mit Eisen die Reinigung von Zink, Zinn, Blei, Arsen, Kohlensäure
oder Alkalien enthaltenden Erzen so weit treiben kann, daß eine praktisch restlose
Entfernung der bei der Roheisenerzeugung schädlichen Feinerzbegleiter gelingt, wenn
man nur einen Teil des zu verblasenden Eisens als sog. Satzeisen auf den Konverter-
oder Schachtofendüsenboden setzt und den Rest erst aufgibt, nachdem die Charge flüssig
geworden ist. In Großversuchen zeigte sich an der lebhaften, nach,der Eisenzugabe
einsetzenden Badreaktion die besondere Wirkung des nachträglichen Eisenzusatzes
deutlich, und es ergab sieh, daß das fertige Stückerz nach einer solchen Behandlung
nur noch sehr geringe Anteile, d. h. praktisch nur noch Spuren an Zink, Blei, Zinn,
Arsen usw. enthielt.
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Im allgemeinen kommt man für das Nachsetzen miteinerEisenmengevon
etwa 5 bis io%, bezogen auf das Einsatzgewicht, aus. Um diesen Betrag kann dann
der Satzanteil an Eisen, der im allgemeinen 15 bis 6o% beträgt, gegebenenfalls verringert
werden. Wesentlich ist noch, daß das Nachsetzeisen sowohl in fester als auch in
flüssiger Form aufgegeben werden kann.
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Das Verfahren nach dieser Erfindung kann auch in zwei Stufen ausgeführt
werden. Das ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn zum Einschmelzen der Feinerze
Abfallwärme, beispielsweise billiger Abfallbrennstoff, Abhitze od. dgl., zur Verfügung
steht. Indem Fall genügt schon ein schwaches Zündfeuer auf dem Boden des Konverters,
auf den bei angestelltem Gebläse zunächst der Satzanteil an metallischem Eisen fest
oder flüssig und gleich anschließend das bereits verflüssigte Erz gesetzt wird.
Auch in diesem Fall erfolgt ,das Nachsetzen metallischen Eisens in fester oder flüssiger
Form in einem Anteil von etwa 5 bis io% der zu verhüttenden Erzmenge, sobald das
Austreten der verflüchtigungsfä'higen Metalloxyde nachzulassen beginnt.
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Ein Zuschlag von Kalk und anderen für die Röheisenerzeugung gegebenenfalls
wertvollen Stoffen kann der Feinerzcharge beigegeben sein.
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Zusammenfassend spielt sich also das Verfahren nach dieser Erfindung
folgendermaßen ab: Im allgemeinen werden Feinerze, Schlacken oder sonstige Hüttenprodukte
trocken in den Verblaseapparat gegeben. Auf den Düsenboden wird dann' zuerst ein
Bett von glühendem Koks gesetzt und darüber eine Schicht Eisenschrott, und zwar
Eisenspäne, leichter Blechschrott usw. Dabei ist darauf zu achten, daß diese Schichten
möglichst gut verteilt werden. Gleichzeitig wird Gebläsewind, zweckmäßig mit Sauerstoff
angereichert, in den Düsenboden geblasen und nun das zu verblasende Erz, ebenfalls
in möglichst gleichmäßiger Schicht, auf das Bett gesetzt. Danach kann .man den Winddruck
allmählich steigern. Die 'Menge des Satzkokses beträgt je nach der Erzart 1 5 bis
25010 vom Erzgewicht, die Schrottmenge, die sich ebenfalls nach der Erzart richtet,
15 bis 6o%. Der Schrottanteil bestimmt sich nicht nur durch den erforderlichen Wärme-und
Reduktionsbedarf, sondern gegebenenfalls auch durch die Aufgabe, den Eisengehalt
des Verblasegutes zu erhöhen. Durch das Koksbett und den Schrottsatz hindurch tritt
im Ablauf des Prozesses eine sehr intensive Wärmeentwicklung auf, die das darüber
lagernde Erz in kürzester Zeit zum Schmelzen bringt. Handelt es sich dabei um komplexe
Erze, die Zink, Blei, Zinn, also verflüchtigungsfähige Metalle, enthalten, so setzt
gleich zu Anfang der Verblaseperiode die Austreibung dieser Metalloxyde ein.
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Um die Gehalte an Nichteisenmetallen dd. dgl. in 'kürzester Zeit und
weitestgehend, d. h. auf, o,2 0/0 und darunter, zu senken, wird nach Flüssigwerden
der Charge und mit nachlassendem Entweichen der verflüdhtigungsfähigen Metalloxyde
noch metallisches Eisen, flüssig oder fest, in einer Menge von etwa 5 bis io% der
Erzmenge nachgesetzt. Unmittelbar nach dem Einsatz dieses metallischen Eisens setzt
eine spontane Restentfernung der Begleitmenge ein. Zum Schluß wird das Verblasegut
aus .dem Konverter abgegossen oder abgezogen und in die gewünschte physikalische
Form gebracht.
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Wenn sich das Verblasegut bereits in flüssigem Zustand befindet, d.
h. mit billigem Abfallbrennstoff oder Abhitze vorgeschmolzen worden ist, dann verläuft
der Arbeitsprozeß folgendermaßen: Auf den Boden des Konverters wird nötigenfalls
nur ein sehwaches Zündfeuer gelegt, dann das metallische Eisen fest oder flüssig
eingebracht und sofort anschließend das flüssige Verblasegut. Auch hier wird nach
kurzerVerblasezeit, sobald das Entweichen der verflüchtigungsfähigen Metalloxyde
nadhläßt, noch ein Zuschlag von metallischem Eisen in einer Menge von etwa 5 bis
io% der Erzmenge gegeben.
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In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, dem Verblasegut Kalk zuzusetzen,
um die Erzsorte zu treffen, die für den ansdhließenden Verhüttungsprozeß verlangt
wird. Es können natürlich auch noch Zuschlagstoffe anderer Art gesetzt werden.