EP0653496B1 - Procédé et appareil d'obtention de matériaux de valeur - Google Patents

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EP0653496B1
EP0653496B1 EP94250266A EP94250266A EP0653496B1 EP 0653496 B1 EP0653496 B1 EP 0653496B1 EP 94250266 A EP94250266 A EP 94250266A EP 94250266 A EP94250266 A EP 94250266A EP 0653496 B1 EP0653496 B1 EP 0653496B1
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furnace
slag
melt
partition wall
reduction
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EP94250266A
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EP0653496A1 (fr
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Heribert König
Heinz Stark
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5252—Manufacture of steel in electric furnaces in an electrically heated multi-chamber furnace, a combination of electric furnaces or an electric furnace arranged for associated working with a non electric furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • F27B3/085—Arc furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/20—Arrangements of heating devices
    • F27B3/205—Burners

Definitions

  • the invention relates to a method for extracting valuable materials Oxygen-bound metals through reduction in metallurgical Vessels and a melting furnace with the vessel in two parts separating partition protruding from the furnace ceiling into the vessel, with a device for supplying thermal energy, material supply and Melt removal devices and a connection to a Gas cleaning system.
  • the invention has set itself the goal of specifying a method and the melting furnace system required for this to obtain valuable materials from oxygen-bound metals, by means of which the output is increased with a simultaneous reduction in the reduction time.
  • the invention solves the problem with the characterizing features of method claim 1 and device claim 5.
  • a first furnace part of the metallurgical vessel is equipped with a partition wall which dips into the slag and which separates a part of the furnace chamber. The oxidic melt penetrates under the partition into the separated part of the hearth and assumes the same level there.
  • the second part of the furnace is designed as a shaft and filled with coke, so high that the weight of the coke column becomes so great that the buoyancy of the oxidic bath is overcome and the coke is immersed over the entire height of the slag bath floating on the molten metal.
  • electrodes protruding sideways into the reducing agent shaft are provided, which are connected to an energy supply device.
  • an electrical voltage is applied to the electrodes, a current flows from electrode to electrode through the electrical resistance of the reducing agent, which current generates the Joule heat required for the reduction process.
  • the gas generated during the reduction roams the coke layers of the shaft against the direction of the coke. Possibly.
  • Carbon dioxide produced during the course of the process is reduced by the reducing agent, so that a high-quality fuel gas is obtained in total above the coke bed.
  • the gas generated in the first furnace part is passed through the partition into the reducing agent shaft. In the reducing agent shaft, this carbon dioxide is reduced to valuable gas by the reducing agent.
  • Another advantage is that the dust load of the exhaust gas from the first furnace part is deposited in the coke structure and is returned to the process. This relieves the pressure on the gas cleaning system and increases the amount of valuable gas.
  • FIG. 1 shows a side view
  • FIG. 2 shows a plan view
  • the figures show a first furnace part 11 and a second furnace part 12, which are connected to one another by a common vessel bottom 15 are.
  • the furnace part 11 is closed off by a furnace roof 13 the electrodes 51 to 53 and feed 33 for the supply of solid Möller are provided.
  • a feed 32 provided for liquid grinder, which is operated by a pan 35 can be.
  • a partition 21 is provided between the furnace part 11 and the shaft-shaped furnace part 12.
  • This partition wall 21 has a length which allows such a large distance between the mouth 22 and the bottom of the vessel that the partition wall does not come into contact with liquid metal during operation.
  • An opening 23 is provided in the partition 21, through which gas can get into the furnace part 12 from the furnace part 11.
  • the part of the partition wall 21 which dips into the slag during operation is constructed from cooling elements 24 through which a coolant can be passed.
  • a tapping 17 for slag S and a tapping 16 for liquid metal M are provided in the side wall 19 of the furnace part 12. The tapping 16 is arranged at the same height as the vessel bottom 15 falling at an angle of inclination.
  • the head end of the shaft-shaped furnace part 12 is lid-like fed and has in its center a feed 31 for the Reducing agent R on. Have the feed 31 as well as the feed 33 Locks 34, which prevent the gas from escaping from the furnace. In the area of the head end 14 of the furnace part 12 there is a connection 41 gas cleaning 42 is provided.
  • the total shaft of the furnace section 12 has a shaft height H that is significantly higher than the column height h of the reducing agent R.
  • FIG. 2 shows the position of the electrodes 54, 55 (not shown in FIG. 1) that protrude into the reducing agent R to above the slag level and are connected to an energy device 56 for direct current.
  • the electrodes 51 to 53 are connected to an energy device 57 for alternating current. Energy devices for other media for supplying heat are also possible for operating the furnace system.

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Claims (8)

  1. Procédé pour produire des matières par réduction de métaux liés à de l'oxygène dans des récipients métallurgiques, une charge solide ou liquide, dans une première zone réactionnelle (11), étant alimentée en énergie thermique, jusqu'à ce que, dans le cas d'une charge solide, il se forme un bain de matière en fusion ou, dans le cas d'une charge liquide, un bain de matière en fusion est maintenu, un laitier liquide (S) flottant sur un bain de matière en fusion métallique (M), le bain de matière en fusion étant de plus amené à une seconde zone réactionnelle (12), dans laquelle le laitier vient en contact intime avec un agent réducteur (R), l'agent réducteur étant formé en une colonne et la hauteur de colonne (h) étant choisie de sorte que son poids surmonte la force de poussée du bain de laitier oxydé, et de l'énergie thermique supplémentaire empêchant une solidification étant amenée à la matière en fusion dans la zone de réduction au moyen d'électrodes (54,55) pénétrant de façon inclinée dans l'agent réducteur.
  2. Procédé selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que la matière en fusion métallique est coulée de façon continue et le laitier de façon discontinue après la réduction.
  3. Procédé selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que le gaz de fumée présent dans la première zone réactionnelle est guidé à travers l'agent réducteur et, ensuite, est purifié en même temps que les oxydes d'azote de la seconde zone réactionnelle après évacuation de sa chaleur sensible.
  4. Installation de four de fusion, comportant une paroi de séparation séparant le récipient de four en deux parties et pénétrant dans le récipient à partir du plafond du four, un dispositif pour amener de l'énergie thermique, des dispositifs pour amener de la matière et évacuer de la matière en fusion, ainsi qu'un raccord à une installation de purification de gaz, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1,
    caractérisée en ce que la paroi de séparation (21), à partir du plafond (13) du four de la première partie de four (11), présente une longueur (L) pour laquelle l'embouchure (22) de la paroi de séparation pénètre dans le laitier (S) s'y trouvant pendant la fusion environ jusqu'au-dessus du niveau (M) du métal liquide, en ce que la paroi de séparation (21) présente, dans la zone du plafond (13) du four, une ouverture (23) de la première à la seconde partie de four (11,12), en ce que la seconde partie de four (12) est réalisée en forme de cheminée avec une hauteur (H) qui dépasse la hauteur de colonne (h) de l'agent réducteur et dont l'extrémité de tête (14) est munie d'un raccord (41) pour la liaison au dispositif de purification de gaz (42), et en ce que des électrodes (54,55) pénètrent latéralement dans la seconde partie de four (12) dans la zone au-dessus de la matière en fusion, lesquelles sont raccordées à un dispositif d'amenée d'énergie (56).
  5. Installation de four de fusion selon la revendication 4,
    caractérisée en ce que la paroi de séparation (21) présente, dans la zone du plafond (13), des ouvertures (23) ayant une taille telle que le gaz peut circuler sans que l'agent réducteur (R) parvienne dans la première partie de four (11).
  6. Installation de four de fusion selon la revendication 4,
    caractérisée en ce que la zone de la paroi de séparation (21), qui plonge dans le laitier (S) pendant la fusion, présente des éléments (24) à refroidir par des fluides liquides.
  7. Installation de four de fusion selon la revendication 4,
    caractérisée en ce que, à l'extrémité de tête (14) au-dessus de l'évacuation de gaz (41) de la seconde partie de four (12), il est prévu une amenée (31), munie d'un sas (34), pour l'agent réducteur (R).
  8. Installation de four de fusion selon la revendication 4,
    caractérisée en ce que le fond commun (15) des première et seconde parties de four (11,12) est incliné sous un angle α de 1 à 70 degrés vers la sortie de coulée (16).
EP94250266A 1993-11-15 1994-11-01 Procédé et appareil d'obtention de matériaux de valeur Expired - Lifetime EP0653496B1 (fr)

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DE4339226 1993-11-15

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EP0653496A1 EP0653496A1 (fr) 1995-05-17
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BR (1) BR9404454A (fr)
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