DE863952C

DE863952C - Verfahren zur Reduktion von Eisenoxyden in einem Flammofen

Info

Publication number: DE863952C
Application number: DEJ3834A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr-Ing Johannsen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-03-03
Filing date: 1951-03-03
Publication date: 1953-01-22

Description

Verfahren zur Reduktion von Eisenoxyden in einem Flammofen Es ist bekannt, während des Frischvorganges im SM-Ofen Eisenoxyde durch den Kohlenstoffgehalt des Bades zu reduzieren, wobei das Roheisen in Stahl übergeführt wird.
Gemäß vorliegender Erfindung soll ein ähnliches Verfahren zur Reduktion von Oxyden des Eisens, gegebenenfalls unter Mitreduktion der Oxyde von P, Si, Cu, Ni, Co, Mu und Cr, im kontinuierlichen Betrieb eines Flammofens angewandt werden, wobei der C-Gehalt des Bades so hoch gehalten wird, daß kein kohlenstoffarmer Stahl, sondern ein kohlenstoffhaltiges Verschmelzeisen mit etwa 2,590 C anfällt. Dies Vorschmelzeisen, das ständig oder satzweise aus dem Flammofen entnommen wird, soll dann in einem getrennten Reaktionsgefäß wieder auf 3 bis 5 % C aufgekohlt und in den Flammofen zurückgegeben werden. Das Verfahren wird in einem Flammofen nach Art der Kupfererzflammöfen durchgeführt, wobei ständig ein Bad von z. B. iooo t Roheisen und mehr im Ofen verbleibt und die an einem Ende des Ofens aufgegebenen Erze eine Schlackenschicht von z. B. 5 bis 2o cm Stärke bilden, während die kohlenstoffhaltige Legierung eine Badtiefe von z. B. i m aufweist. Die durch Reaktion mit dem Kohlenstoff des Bades eisenarm gewordene Schlacke wird dann an der dem Aufgabeende für das Erz entgegengesetzten Seite ständig oder satzweise aus dem Ofen abgestochen. Das bei der Umsetzung zwischen dem kohlenstoffhaltigen Bad und dem Erz bzw. der oxydischen Schlacke sich bildende Kohlenoxyd wird im Flammofen selbst verbrannt und deckt einen wesentlichen Teil der für den Prozeß erforderlichen Wärme. Daneben erfolgt eine Beheizung des Ofens durch Kohlenstaub, Gas u. dgl. Zur Unterstützung der Reduktion kann dem Erz gegebenenfalls etwas feiner Brennstoff zugegeben werden. Im allgemeinen wird es aber zweckmäßig sein, die Reduktion nur durch den gelösten Kohlenstoff des Roheisens durchzuführen, da dann bei schwefelarmen Erzen kein Schwefel in den Flammofen gelangt und mit einer sauren, leicht schmelzenden Schlacke gearbeitet werden kann.
Die Aufkohlung des an einem Ende des Flammofens abgezogenen kohlenstoffarmen Verschmelzeisens erfolgt -in einem Reaktionsgefäß, dem das Eisen kontinuierlich, z. B. durch Überlauf aus dem Flammofen, oder satzweise zugeführt wird. Das Aufkohlungsgefäß kann aus einem großen ausgemauerten Kübel bestehen, der mit heiß geblasenem Koks gefüllt ist, wobei zur Bindung des Schwefels Zuschläge, wie Kalk Manganerz oder Natriumverbindungen usw., zugegeben werden können. Im Aufkohlungsgefäß kann der Kohlenstoff auch als Kohlenstaub durch das Bad hindurchgeblasen werden, zweckmäßigerweise zusammen mit etwas Luft, so daß durch teilweise Verbrennung des Kohlenstaubs mit der Luft gleichzeitig eine Beheizung des Reaktionsgefäßes erfolgt. Ebenso kann dem Kohlenstaub feingemahlener gebrannter Kalk, Soda- oder Mänganerz zur Entschwefelung zugemischt werden. Zur Einführung des Gemisches aus Kohlenstaub, Luft und etwaiger Zuschläge kann dabei am Boden dieses Aufkohlungsgefäßes ein Bleibad gehalten werden, in das. die Mischung eingeblasen wird, so daß für die Einführung einfache Eisenrohre genügen. Bei dem Druck der über dem Bleibad befindlichen Roheisensäule ist die Bleiverdampfung gering. Bei geringer Höhe des Roheisenbades kann sie bewußt herbeigeführt werden und unterstützt dann die Entschwefelung des Roheisens durch Bildung des leicht flüchtigen Bleisulfids. Das wiederaufgekohlte Roheisen wird dem AufkohlungsgefM satzweise oder kontinuierlich entnommen und dein Flammofen an der dem Abzug des Vorschmelzeisens entgegengesetzten Seite wieder aufgegeben.
Erz-bzw. die daraus gebildete Schlacke und das Roheisen können im Gleich- oder Gegenstrom zueinander durch den Flammofen geführt werden. Im allgemeinen wird es sich empfehlen, die Erzaufgabe an der Brennerseite des Ofens vorzunehmen, so daß die Hauptentwicklung der Reduktionsgase an diesem Ende des Ofens erfolgt und die Wärme der Reduktionsgase für die Beheizung des Flammofens so weit wie möglich ausgenutzt werden kann.
Die Abgase des Flammofens, die eine Temperatur von etwa i2oo bis 1300° C aufweisen, können zur Beheizung von Abhitzekesseln sowie zur Vorwärmung der Verbrennungsluft verwandt werden. Der Gesamtbrennstoffverbrauch, der, soweit Kohlenstaub im Aufkohlungsofen verwandt wird, nur aus feinkörniger Kohle besteht, beträgt bei Verarbeitung reicher Eisenerze je nach Art des Erzes 4oo bis 8oo kg/t Roheisen, wobei gleichzeitig, noch etwa 5 kg Dampf je Kilogramm Brennstoff aus den Abgasen gewonnen werden.
Die heute im Kupferhüttenbetrieb übliche Ofengröße mit 8 X 30 m Herdfläche gestatten die Erzeugung von etwa iooo t Roheisen je Tag. Die Erze können stückig oder als feine Konzentrate aufgegeben werden, so daß also eine vorhergehende Sinterung nicht erforderlich ist. In einigen Fällen, besonders.wenn .schwefelarme Brennstoffe zur Verfügung stehen, kann es sich empfehlen, die Aufkohlung des Eisenbades im Flammofen selbst vorzunehmen und zu diesem Zweck feinkörnigen Brennstoff und Luft sowie gegebenenfalls Zuschläge in das Roheisenbad einzublasen. Das Einblasen kann durch Düsen erfolgen, die durch die Schlackenschicht hindurch in die kohlenstofthaltige Legierung nach Art von Tauchbrennern eingeführt werden, oder durch einen Bleisumpf, der in diesem Teil des Ofens unter der kohlenstofthaltigen Legierung gehalten, wird, eingeblasen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Reduktion von Eisenoxyden, gegebenenfalls unter Mitreduktion der Oxyde von P, Si, Cu, Ni, Co, Mu und Cr durch eine kohlenstoffhaltige Legierung dieser Metalle in einem Flaihniofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erze .an einem Ende des Ofens aufgegeben und die sich bildende Schlacke am anderen Ende abgezogen wird, so daß die Schlacke während ihres Durchganges durch den Ofen in dünner Schicht über das darunter befindliche Bad der Metallegierung hinweggeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die satzweise oder kontinuierlich aus dem Ofen abgezogene kohlenstoffhaltige Legierung zum Teil in einem getrennten Reaktionsgefäß aufgekohlt und an der dem Abzug der kohlenstoffhaltigen Legierung entgegengesetzten Seite des Flammofens in höher gekohlter Form wieder aufgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufkohlung der Legierung in einem Reaktionsgefäß erfolgt, in dem sich heiß geblasener stückiger Koks befindet.
4. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufkohlung der Legierung durch Durchleiten von feinkörnigem Brennstoff, gegebenenfalls unter Zusatz von Luft, erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstaub mit oder ohne Luft in einen Bleisumpf eingeleitet wird, der sich unterhalb der Metallegierung im Aufkohlungsgefäß befindet.
6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufkohlungsofen zur Bindung des Schwefels der Metallegierung oder des Brennstoffes Zuschläge von gebranntem Kalk, Manganerz, Soda usw. gegeben werden.
7. Verfahren nach Anspruch i und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschwefelungszuschläge bei Verwendung von Kohlenstaub als Aufkohlungsmittel mit diesem in feinkörniger Form vor der Aufgabe gemischt werden. B. Verfahren nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufkohlung mit Kohlenstaub im Flammofen selbst erfolgt, wobei der Kohlenstaub mit oder ohne Luft und gegebenenfalls in Mischung mit Zuschlägen in das Bad der kohlenstoffhaltigen Legierung eingeführt wird.