DE966776C

DE966776C - Verfahren zur erhoehten Koksausnutzung beim Schmelzueberhitzen von hochgekohltem Eisen in Schachtoefen

Info

Publication number: DE966776C
Application number: DEP27213A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Eugen Piwowarsky
Original assignee: CLARA PIWOWARSKY GEB BENKE
Current assignee: CLARA PIWOWARSKY GEB BENKE
Priority date: 1948-12-28
Filing date: 1948-12-28
Publication date: 1957-09-05

Description

Verfahren zur erhöhten Koksausnutzung beim Schmelzüberhitzen von hochgekohltem Eisen in Schachtöfen Es ist mehrfach versucht worden, den in Schachtöfen, vornehmlich in Kupolöfen, eingebrachten Koks zu umkrusten, wobei insbesondere ein. Überzug mit Kalkmilch gewählt worden ist.
Das Verfahren der Koksumkrustung ist auch in der deutschen Patentschrift 659 336 beschrieben worden. Hiernach wird durch eine Koksumkrustung mit Kalkmilch und auch mit Zement eine Aufko'hlung von kohlenstoffarmen Gattierungen, die Stahl- oder F1ußeisenschrott enthalten, verhindert, damit der Kohlenstoffgehalt der Schmelze unter 2 % bleibt.
Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift 394 120 die Verwendung einer verschlackbaren, dünnen Koksumkrustung bekanntgeworden, die dazu dienen soll, den Koks mit einer Glasur zu überziehen, so daß die beim Betrieb eines Kupolofens im Oberofen nach Verbrauch des Sauerstoffs auftretende endotherme und mit einem Verbrauch an Kokskohlenstoff verbundene Umsetzung

c02+c-->2cO

verhindert wird, um diejenige Brennstoffmenge einzusparen, die dieser Reaktion entspricht.
Im Gegensatz zu diesen beiden bekannten Verfahren wird durch die vorliegende Erfindung weder eine Koksersparnis an sich noch eine Unterdrückung der Aufkohlung angestrebt, sondern erfindungsgemäß wird unter erhöhter Koksausnutzung ein hochgekohltes, überhitztes Eisen, z. B. Rinneneisen, im Schachtofen, vorzugsweise im Kupolofen, erschmolzen. Dieses Ziel ist mit einer beliebigen Koksumkrustung, auch wenn Zement gewählt wird, nicht zu erreichen, sondern es müssen sowohl an die Eigenschaften des Zementes als auch an deren Schichtdicke und Haftfähigkeit bestimmte Anforderungen gestellt werden, die das erfindungsgemäße Verfahren auf die Verwendung bestimmter Zementsorten beschränkt. Von gleicher Bedeutung ist die Art des Aufbringens einer möglichst festhaftenden Schicht von genügender Stärke, die vollständig abgebunden sein muß.
Vorversuche mit gewöhnlichem Zement führten nur zu unzureichenden Teilerfolgen, jedoch stellte sich bei seinem Ersatz durch einen hochschmelzenden Hochofen-, Portland- oder Tonerdeschmzlzzement, dessen Schmelzpunkt jeweils oberhalb 1300 bis zu i7oo° C lag, sowie durch völlige, Abbindung der umkrustenden Schlichte ein voller Erfolg einer Koksumkrustung ein.
Wenn nämlich die Schmelztemperatur des zur Umkrustung verwendeten Zementes so hoch ist, daß dieser erst in der heißesten Zone des Schachtofens schmilzt, wird der absinkende Koks mit Sauerstoff verbrannt (exotherm:e Reaktion) und fällt die wärme- und kohilenstoffverbrauchende Reaktion C -+- C O2 - -> 2 C O im Oberofen fort, da bei einer wirksamen Umkrustung die Kohlensäure in dieser Zone nicht mit dem Kokskohlenstoff in Berührung kommt. Die Koksumkrustung besitzt dabei gegen mechanischen Abrieb und andere mechanische Beanspruchungen einen so, hohen Widerstand, daß die Koksbrocken bis zum Abschmelzen der Kruste vollständig umhüllt bleiben.
Nur wenn diese Bedingungen erfüllt sind, tritt eine erhöhte Koksausnutzung ein, die mit einer Steigerung der maximalen Temperatur in der heißesten Zone verknüpft ist, die eine- höhere überhitzung des flüssigen Eisens zur Folge hat. Je höher aber die erzielte Maximaltemperatur in der heißesten. Zone des Ofens ist, desto höher werden die Stahlanteile der Schmelze in der Gattierung aufgekohlt.
Versuche haben bestätigt, daß sich hochschmelzende Zemente (Hochofenzement, - Mischzemente, Portlandzement) für die Umkrustung des Schmelzkokses eignen. Der Sinter- bzw. beginnende Schmelzpunkt der für die. Umkrustung verwendeten kalk- oder tonerdehaltigen Zemente bzw. diesen ähnlichen Massen muß in jedem Falle über etwa 1300° C, vorzugsweise zwischen 150o und 1700° C, liegen. Den letzteren Anforderungen entsprechen am besten reine Portlandzemente. Der mit den hochschmelzenden Zementen umkrustete Koks muß vor Gebrauch gemäß Erfindung noch so lange gelagert werden, bis sowohl eine vollständige Hydratisierung erreicht und das freie Wasser verdunstet ist.
Durch die Verdunstung des freien WasseTC wird :eine Wasserdampfbildun.g während des Niedergehens des Kokses im Schmelzofen, die zu Gaseruptionen und zum Abbröckeln der schützenden Zementschicht führen würde, bevor der so behandelte Koks in die Nähe der eigentlichen Schmelzzone gelangt wäre, wo die Reduktion der gebildeten Kohlensäure besonders schnell vor sich geht, verhindert. Die Dicke der schützenden Zementschicht läßt sich durch einige Versuche leicht ermitteln. Es ist zweckmäßig, bei. ungleichmäßiger Ofenführung (vorübergehendem Stillsetzen, des Ofens usw.) nicht den gesamten Satzkoks, sondern je nach Art der Ofenführung einen Teil des Kokses, etwa 10 bis 30 °/o, ohne Zementumkrustung zu verwenden, insbesondere dann, wenn der Sinter- bzw. Schmelzpunkt des Zementes über etwa 1500° C liegt.
Es ist ferner von Vorteil, den gemäß der Erfindung umkrusteten Koks vor seiner Verwendung langsam auf Temperaturen zwischen i io und etwa 300° C zu erhitzen, um den. überschüssigen Wasser- und Gasgehalt zu entfernen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur erhöhten Koksausnutzung beim Schmelzüberhitzen von .hochgekohltem Eisen, z. B. Rinneneisen, in Schachtöfen unter Verwendung von mit Zement umkrustetem Koks, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verwendende Koks mit einem bei über 1300° C, vorzugsweise bei 1500 bis 1700° C, schmelzenden Hochofen-, Portland- oder Tonerdeschmelzzement umkrustet und der so, umkrustete Schmelzkoks vor Gebrauch noch solange gelagert wird, bis das freie Wasser verdunstet und eine vollständige Hydratisierung erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des zu verwendenden Kokses umkrustet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 38 289, 394 120, 659 336; Pi:wowarsky, »Hochwertiges Gußeisen«, 1929, S. 221; 1942, S. 84.a./845; »Die Gießerei«, 1930, S. 114.9/115O; »Die Gießerei«, Technisch-Wissenschaftliche Beihefte, 6 (März 1952), S. 281 bis 284, 287/288; 4 (Dezember 195o), S. i 8 i bis. 185; »Das Gießereiiwesen« (1953), S. 138 bis 14.2, 143 bis 147, 151.