DE942397C

DE942397C - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von synthetischem Roheisen

Info

Publication number: DE942397C
Application number: DEK12489A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Klingenstein
Original assignee: THEODOR KLINGENSTEIN DR ING
Current assignee: THEODOR KLINGENSTEIN DR ING
Priority date: 1951-12-16
Filing date: 1951-12-16
Publication date: 1956-05-03

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von synthetischem Roheisen Es ist bekannt, daß unter Zusatz von erheblichen Schrottmengen, und zwar bis zu 5o% und mehr, in Mangelzeiten synthetisches Roheisen hergestellt wurde, das zum Teil in Masseln oder auch direkt in Formen vergossen wurde. Die Nachteile dieses in mit kaltem Wind betriebenen Ofen durchgeführten Verfahrens waren jedoch so groß, daß die Wirtschaftlichkeit desselben selten oder nur in Sonder= fällen gegeben war.
Die Nachteile des Verfahrens bestanden vor allem erstens .in dem hohen Koksverbrauch und der dadurch bedingten starken Schwefelanreicherung, zweitens in der starken Verunreinigung des flüssigen Eisens durch Oxyde, die infolge der zu strengflüssigen Schlacke im Ofen nicht reduziert wurden, drittens in der Notwendigkeit, erhebliche Gußbruchteile oder sonstige Kohlenstoffträger beizugeben, was die Wirtschaftlichkeit stark herabsetzt; viertens ergab die Zugabe des gesamten Siliciumgehaltes im Ofen durch entsprechende Si1.iciumträger einen stark schwankenden Siliciumabbrand und damit ungleichmäßiges Eisen; fünftens war die nachträgliche Entschwefelung in der Pfanne ungenügend, da die Zeit, in der das Eisen heiß blieb, zu einer wirksamen Entschwefelung zu kurz war. Das Verfahren ergab also ein schwefelreiches, oxydreiches und ungleichmäßiges Produkt, das nicht geeignet war, regelmäßig in die Gattierung der Eisengießereien einzugehen.
Die Anforderungen an das Gußeisen haben sich jedoch immer mehr gesteigert, und das Bedürfnis, ein untereutektisches Gußeisen zu erzeugen, das hohe Festigkeitseigenschaften besitzt, ist immer größer geworden. Da bei einem normalen Kupolofenbetrieb das erschmolzene Guß-eisen in seiner Zusammensetzung von einer gleichmäßigen Gattierung abhängig und ein untereuteltischer Kohlenstoffgehalt durch Schrottzusatz nur mit schwankenden Ergebnissen möglich ist, besteht das Bedürfnis nach einem gleichmäßigen, in seinem Kohlenstoffgehalt in verschiedenen Abstufungen absolut einheitlichen Roheisen.
Die Erzeugung eines solchen Roheisens wird mit Sicherheit und bestem Erfolg durch das nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht. Das neue Verfahren besteht darin., daß Schrott in einem sauer zugestellten Kupolofen mit zugeführtem Heißwind von etwa 5oo° unter saurer Schlacke niedergeschmolzen, und daß das so erschmolzene und auf a,8 bis 3,6°/o Kohlenstoffgehailt aufgekohlte flüssige Roheisen anschließend in einem Mischer entschwefelt und desoxydiert wird. Das flüssige Roheisen kann anschließend. in Sandmasseln oder in einer Gießmaschine vergossen werden.
Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Zuführung heißen Windes wird die zum Schmelzen benötigte Koksmenge verringert und dadurch eine geringere SChwefetlaufnahme gegenüber dem Schmelzen mit Kaltwind erreicht.
Die Abstufungen des Kohlenstoffgehaltes können dadurch erzielt werden, daß der zum Schmelzen verwandte Koks teilweise -durch Anthrazit ersetzt wird., der in etwa faustgroßen Stücken beigegeben wird. Es wird hierdurch eine höhere Aufkohlung erreicht. Der Ersatz des Kokses durch. Anthrazit kann unter Umständen ioo%ig sein. Bei .steigendem Anthrazitanteiil im Koks können so Kohlenstoffgehalte bis zu 3,6% erzielt werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht zweckmäßig aus einem oder mehreren Kupolöfen mit Winderhitzern und nachgeschalteten Mischern an sich bekannter Bauart. Die Gattierung besteht aus Schrott und je nach der Ofenführung aus gewissen Zuschlägen an Ferro-Silicium. Dem Ofen wird, wie schon erwähnt, heißer Wind von etwa 5oo° oder mehr zugeführt. Ein erheblicher Teil des Siliciuwbedarfes wird bei geeigneter Schlackenführung aus dem Kieselsäuregehalt der Schlacke reduziert. Es muß daher mit saurer Schlacke gearbeitet werden und die Zustellung des Kupolofens ebenfalls sauer sein. Das auf diese Weise erschmolzene Eisen enthält je nach der verwendeten Schrottqualität Schwefelgehalte, die auf alle Fälle für die Verwendung als Roheisen ungeeignet sind. Das so, erzeugte, sehr heiße Roheisen wird daher in. einem Mischer gesammelt, der beheizt ist, und dort mit an sich bekannten Entschweflungsmittean behandelt.
Wichtig ist, daß der Mischer in einer Weise beheizt wird, die es ermöglicht, während des ganzen Füllvorganges des Mischers die Schlacke heiß und dünnflüssig und daher sehr reaktionsfähig zu halten. Es' wird auf diese Weise möglich, Schwefelgehalte von o,i auf o,oi% herahzudrücken, bei Verwendung von nur i % Entschweflungsmittel. Die Zustellung des Mischers mit einer sauren Stampfmasse ergibt die gleiche Haltbarkeit, wie basische Zustellungen, stellt sich preislich jedoch wesentlich günstiger,- Gleichzeitig. mit einer Entschwefelung findet eine weitgehende Reinigung des Eisens statt, ,das durch diese Reinheit seine hartmachende Wirkungen eitgehend verliert.
Die Verwendung des- heißen Windes gestattet in vorteilhafter Weise die Verschmelzung von schlechtem Hochofenschrott, Blechabfällen usw., da die Eisenoxyde in der Schlacke weitgehend reduziert werden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin,, daß der gesamte Mischerinhalt, der zweckmäßi.gerweise auf etwa 2o t, d. 'h. dem Inhalt einer Eisenbahnwagenladung gehalten wird, nachträglich im Mischer durch Impfung mit Ferro-Silicium in seinem Siliciumgehalt nach Wunsch genau und zuverlässig eingestellt werden kann und daß durch eine Impfung mit Ferro-Silicium, auch bei anderen Siliciumgehalten, ein weitgehend grau erstarrtes Roheisen erzielt wird.' Die Entschwefelung kann auch stufenweise vorgenommen werden, indem man, in an sich bekannter Weise, bei kontinuierlichem Eisen- und Schlackenablauf, das Eisen in einen. kleineren Vorherd zur Vorentschwefelung führt und anschließend in dem -beschriebenen Mischer zur Endbehandlung bringt.
Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist bei normalen Schrottpreisen in .allen Fällen gegeben und in Ländern. besonders groß, in denen Kohle und Erz in nicht ausreichendem Maße vorhanden oder hohe Transportkosten des Rohmaterials notwendig sind.
Das flüssige Roheisen kann in vorteilhafter Weise auch als Vormaterigl zur Stahlherstellung; also beispielsweise zum Einsatz in .den Konverter oder Martinofen, benützt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von synthetischem Roheisen, dadurch gekennzeichnet, daß Schrott in einem sauer zugestellten Kupolofen mit zugeführtem Heißwind von etwa 5oo°unter saurer Schlacke niedergeschmolzen und daß das so erschmolzene und auf 2,8 bis 3,6% Kohlenstoffgehalt aufgekohlte flüssige Roheisen anschließend in einem Mischer entschw'efelt und desoxydiert und sch'ließlic'h z. B. in Sandmasseln vergossen wird.
2. Vorr!idhtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, bestehend aus einem oder mehreren Kupolöfen mit Winderhitzern :und nachgeschalteten Mischern an sich bekannter Bauart.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer beheizt ist, so daß während des Füllvorganges des Mischers die Schlacke heiß, dünnflüssig und reaktionsfähig gehalten werden kann. q..
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschwefelung zweistufig erfolgt, indem bei kontinuierlichem Eisen- und Schlackenabfluß das Eisen zuerst in einen Vonherd und dann in einen Mischer geleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Schmelzen verwendete Koks teilweise durch Anthrazit ersetzt wird, der in etwa faustgroßen Stücken beigegeben wird.
6. Die Verwendung des nach den Ansprüchen i bis 5 erschmolzenen flüssigen Erzeugnisses als Vormaterial zur Stahlherstellung, beispielsweise zum Einsatz in den Konverter oder Martinofen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 328 904, 471 870, 663 297, 668 324, 907 184; britische Patentschriften Nr. 27 894 vom Jahre 1904 546 o2o; Zeitschrift »Stahl und Eisen« 1937, S. 1115, 1941 S. 495 bis 497, 1949 S. 184, und 1952, S. 545 bis 556; Zeitschrift »Gießerei« 1936, S. 454 bis 46o; Zeitschrift »Die Technik« 1947, S. 337; Zeitschrift »Foundry Trade Journal«, v. 3o.8. 1954 S. 247 bis 251, und v. 30. 10. 1954 S. 247 bis 251; Druckschrift »Internationaler Gießereikongreß, Düsseldorf 1936, Technisch-wissenschaftliche Vorträge« Nr. i ; Buch von E. P i w o w a r s k y : »Hochwertiges Gußeisen« 1942, S. 861, 874 und 875.