NO134779B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av jernmetall i en elektrisk lysbueovn.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på

en smeltemetode og angår nærmere bestemt

smelting av jernholdige materialer i en elektrisk lysbueovn.

Forsøk på å fremstille råjern eller lignende fra jernholdige materialer i en elektrisk

lysbueovn med sjakt har støtt på betydelige

vanskeligheter. Mengden av gasser som dannes

i slike apparater, er relativt liten, og der finner således sted liten forvarmning av materialet før dette utsettes for den elektriske lysbue. Den reduksjon av det jernholdige materi-ale som finner sted som følge av gassene

før materialet når sonen for den elektriske

lysbue, er således ubetydelig. Forskjellige mo-difikasjoner av de foreliggende fremgangs-måter til smelting av jernholdige materialer

i elektriske ovner har vært forsøkt, men det

har hittil ikke vært mulig å overvinne de

ulemper som var forbundet med anvendelsen

av elektriske ovner for dette formål, og som

man anså som iboende ulemper ved en slik anvendelse.

Det er en hensikt med den foreliggende

oppfinnelse å skaffe en smeltemetode hvor en

jernholdig charge underkastes en elektrisk

lysbuebehandling, og hvor de tidligere vanskeligheter og ulemper ved elektrisk lysbuesmel-ting er ryddet av veien, så smeltingen kan ut-føres på en enkel, økonomisk og pålitelig måte.

Oppfinnelsen går således i første rekke

ut på en fremgangsmåte til fremstilling av

jernmetall i en elektrisk lysbueovn, hvor der

for å bevirke reduksjon og oppkulling av metallet anvendes reduksjonsmidler i form av

hydrokarbon, idet fremgangsmåten er karakterisert ved en kombinasjon av de følgende trekk: at der på kjent måte utenfor ovnen be-virkes en agglomerering i oxyderende atmosfære for å fremstille en charge hvor jernet er oxydert i det vesentlige til Fe:i04,

at denne charge påsettes direkte uten vesentlig avkjøling og ved en temperatur av over 825° C,

at den elektriske ovn som i og for seg kjent har en konisk sjakt hvor chargen delvis reduseres ved hjelp av varme gasser fra herden, og

at reduksjonsmidlene innføres i herden

gjennom ovnens elektroder.

Ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil således en del av reduksjonen av metalloksydene bli utført i ovns-sjakten ved hjelp av de varme reduserende gasser som stiger opp fra det kammer som utgjør herden i den elektriske lysbueovn, og dannes ved virk-ningen av den elektriske lysbue på de fluidum-formede reaksjonsmidler som føres inn gjennom elektrodene.

Reduksjonen muliggjøres videre ved forvarmning av chargen i en agglomereringsinn-retning, som kan utgjøres av et kontinuerlig bånd eller en roterende sintringsovn, i en oksyderende atmosfære og ved en slik temperatur at en etterfølgende reduksjon ved hjelp av de reduserende gasser vil være mulig i alle deler av ovnens sjakt. I virkeligheten er der et kri-tisk område for temperaturen av chargen for at reduksjonen skal finne sted, og dette område er fra 800 til 1150° C, og vanligvis er den kritiske temperatur ca. 825° C. Under denne kritiske temperatur er reaksjonen langsom, mens den ovenfor denne temperatur er meget hurtig, samtidig som materialet imidlertid er klebrig. Da forholdet mellom varmemengden av de oppadstigende gasser og varmemengden av de nedadgående fast-materialer er relativt liten i en vanlig elektrisk ovn, nærmere bestemt 0,5 eller mindre, er det umulig å varme opp hele den charge som foreligger i sjakten, med gassene. Dette står i motsetning til den vanlige oppfatning. I virkeligheten er den termiske gradient bratt mot bunnen, og reaksjonen begynner først på et meget lavt nivå i sjakten og kan derfor ikke på økonomisk måte fullføres i herden.

For å overvinne denne begrensning blir ifølge den foreliggende oppfinnelse den agglo-mererte charge tilført i den øvre del av sjakten ved en temperatur av over 825° C. På denne måte kan reaksjonen begynne med en gang på toppen, og sjakten blir effektivt og økonomisk utnyttet til reduksjonen.

En annen fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er den varmebesparelse i ovnen som svarer til den følbare varme av chargen ved påsetningen, og dessuten en stor besparelse i kraftforbruket som ikke står i forhold til den relativt lille forskjell i følbar varme ved innføring av agglomerert malm over den kritiske temperatur. Det er påvist ved forsøk at hvis sintret malm påsettes ved en temperatur av mindre enn 700°, vil der ikke kunne anvendes hydrokarboner som reduksjonsmidler. I så fall er det nødvendig pr. tonn jern å tilføre minst 1700 kg koks og 2000 kWh energi. Hvis på den annen side den sintrede malm påsettes ved en temperatur over 800° C, er det mulig å arbeide med hydrokarboner. Med f. eks. kaldt metan kan energi-forbruket være så lavt som 1200 kWh med 250 Nm<3> CH<t pr. tonn jern. Dette er en ytterligere og uventet fordel ved fremgangsmåten.

Enda et trekk som medfører et gunstig og uventet resultat, er at chargen skal påsettes direkte uten vesentlig avkjøling, og at den skal være fullstendig oksydert. En slik charge er betydelig lettere å redusere enn en som etter sintringen er blitt avkjølt og deretter forvarmet før den påsettes. Ved avkjølingen vil der nemlig inntre visse forandringer i kry-stallstrukturen, slik at malmen, selv om den oppvarmes igjen før den påsettes, ikke kan gjenvinne sin gode reduserbarhet.

Som nevnt anvendes der ved den foreliggende oppfinnelse reduksjonsmidler i form av flytende eller gassformede hydrokarboner uten at man støter på de ulemper som vanligvis foreligger ved anvendelse av hydrokarboner i reduksjonsprosesser, og som kan bestå i at ledningene for transport av hydrokarbonene blir tilstoppet av karbon som skriver seg fra en forhastet partiell krakking eller det forhold at krakkingen er en endotermisk prosess. Ifølge et ytterligere viktig trekk ved oppfinnelsen skal reduksjonsmidlene innføres i herden gjennom ovnens elektroder til den elektriske lysbue. Når reduksjonsmidlene føres gjennom den elektriske lysbue, vil de bli forvarmet og fullstendig forgasset. Samtidig dannes der frie radikaler, som f. eks. ettatomisk hydrogen, noe som på grunn av molekylenes dissosiasjonsenergi som absorberes i buen og frigjøres på et høyere nivå i sjakten, i vesentlig grad forbedrer varmeovergangen fra lysbuen til chargen og reduksjonsevnen til de oppadstrømmende gasser.

En ytterligere meget viktig og uventet fordel ved dette trekk ved fremgangsmåten er at reaksjonene utføres uten forsinkelse og uten at noe reduksjonsmateriale lagres i ovnen. Dette tillater en praktisk talt øyeblikkelig regulering og avpasning av forholdene i herden ved regulering av den elektriske effekt i buen og strømningshastigheten og/eller sammensetningen av de reduksjonsmidler som fø-res inn gjennom buen. Det er derfor mulig å opprettholde en «kald drift» uten at der risi-keres en katastrofal avkjøling av smeiten i herden, idet det er mulig øyeblikkelig å kom-pensere eventuelle forstyrrelser eller variasjoner ved gjennomføringen av fremgangsmåten.

Som det vil forstås, består et vesentlig trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i at elektro-ovnen mates med varme oksy-derte agglomerater som innføres ved toppen av sjakten. For å få et agglomerat hvis midlere temperatur er høyest mulig, foretar man agglomereringen av den til passende dimen-sjon nedknuste og siktede malm på et apparat for agglomerering på rist og med forvarmning av det gassformede fluidum som gjennom-strømmer malmen. Denne agglomerering foretas i oksyderende atmosfære og slik at der i elektro-ovnens herd innføres en mest mulig oksydert charge, noe som har den dobbelte fordel av å muliggjøre opphetning til høy temperatur med god termisk virkningsgrad av agglomereringsapparatet og å levere en lett reduserbar charge med høyere myknings-punkt. I virkeligheten skjer oppvarmningen under så meget gunstigere betingelser som den finner sted i oksyderende atmosfære.

Chargen bør være mest mulig oksydert før den føres inn i ovnssjakten, dette dels av fysi-kalsk-kjemiske grunner, som den relative reduserbarhet av forskjellige jernoksyder, og dels av fysikalske grunner, som chargens po-røsitet under reduksjonen. Denne teknikk er vanskelig å anvende for forbehandling av charger som beskikkes i en vanlig masovn med blest, da den fører til et smuldrende agglomerat med fin korning. Imidlertid synes den mulig og ønskelig ved en elektro-ovn på grunn av den lille høyde av herden og den lille mengde reduserende gass som gjennom-strømmer den. På den annen side er det for-delaktig å gjennomføre agglomereringen i tykt skikt, noe som medfører en ytterligere bedring av den termiske virkningsgrad av forvarmningen på sinterbåndet. Man får på denne måte ved utgangen av agglomereringsapparatet et agglomerat med en midlere temperatur mellom 800 og 1150° C.

Før malmen behandles for forvarmning og agglomerering, kan den få tilsatt en liten mengde fast brensel. Man kan likeledes til-sette den alle tilslag som behøves for den se-nere sammensetning av slaggene i elektro-ovnene, eller også bare en del av dem og da med innføring av resten direkte i herden.

Chargen for agglomereringsapparatet kan rett og slett blandes eller også få form av småkuler med diameter opp til 25 mm. Man kan også uten å overskride oppfinnelsens ramme foreta agglomereringen på et apparat med endeløst bånd eller med en rekke rist-kasser med diskontinuerlig arbeidsmåte.

Den sammensintrede kake som fås ved utgangen av agglomereringsapparatet, blir så brukket opp, siktet og innført i den øvre del av elektro-ovnens sjakt. For best mulig å til-godegjøre seg fordelene av forvarmningen i oksyderende atmosfære er det hensiktsmessig å transportere agglomeratet fra utgangen av agglomereringsapparatet til ovnssjakten med minst mulig varmetap. En slik transport kan sikres med varmeisolerte transportbeholdere eller med en metallisk transportør anordnet i en varmeisolert tunnel.

De hydrokarboner som innføres i ovnen, kan være krakket på forhånd eller ikke. I tilfelle av at de ikke er det, skjer krakkingen i ovnen, fortrinnsvis i lysbuesonen. Man kan da unngå forhastet krakking av hydrokarbonene i ledninger eller innsprøytningsorga-ner, noe som ville ha den ulempe å frigjøre karbon i pulverform og forårsake tilstopping, ved å avkjøle og varmeisolere disse innsprøyt-ningsorganer eller ledninger. Imidlertid bør det bemerkes at alle de reduksjonsmåter som beror på hydrokarboner, vanskeliggjøres ved at dissosiasjonen av hydrokarbonene er en endotermisk prosess. En gjennomføring av denne dissosiasjon eller krakking i ovnen eller foran denne krever således et varmetil-skudd som ikke behøves i tilfelle av en reduksjon med direkte anvendelige gasser som kar-bonoksyd eller hydrogen.

Dette forhold er særlig viktig i tilfelle av metan, hvis dissosiasjonsvarme er større enn 1 thermie pr. kg, noe som er så meget mer uheldig som denne gass, som utgjør hoved-bestanddelen av naturlig gass, er det hydrokarbon som oftest står til rådighet til lav pris for metallurgiske formål. For å avhjelpe disse ulemper på økonomisk måte utfører man krakkingen av de anvendte hydrokarboner utenfor den metallurgiske ovn og fører deretter disse hydrokarboner inn i ovnen. Denne krakking kan utføres i to eller flere krakkingskamre som drives skiftevis for oppheting og krakking. Krakkingskamrene får hensiktsmessig lignende utførelse som gjenvinnings-kamre for masovner og blir som disse opp-hetet ved forbrenning av en vilkårlig egnet gass. Dette er imidlertid ikke nødvendig, idet kamrene kan få en vilkårlig form som egner seg for deres funksjon.

Blir hydrokarbonene krakket i diskontinuerlig arbeidende krakkingskamre utenfor det metallurgiske apparat som omtalt ovenfor, vil temperaturen av de krakkede gasser selvsagt bli variabel, idet det kammer som drives for krakking, blir avkjølt inntil det øyeblikk da det tas i drift for oppvarmning. For å ved-likeholde ovnens termiske likevekt til tross for disse temperaturvariasjoner sprøytes der inn kalde, ikke krakkede hydrokarboner i lys-buesonene ved elektrodespissene og varierende eller diskontinuerlige strømmer, alt etter temperaturen av de krakkede gasser.

Sammensetningen av reduksjonsmidlene som føres inn i elektro-ovnen, avhenger av egenskapene av det gods som innføres i sjakten. Er godset lite reduserbart, noe som f. eks. er tilfelle ved fremstilling av ferrolegeringer, blir den indirekte reduksjon svak, og det blir nødvendig å innføre en betydelig mengde karbon i forhold til hydrogenmengden. I så fall regulerer man mengdene og sammensetningen av reduksjonsmidlene slik at vektforholdet hydrogen til karbon høyst blir lik 0,20. Er godset derimot lett reduserbart, innfører man en relativt større mengde hydrogen. Spesielt vil vektforholdet hydrogen til karbon for fremstilling av støpejern ligge mellom 0,15 og 0,40. For fremstilling av stål bør forholdet være minst 0,60.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen mu-liggjør spesielt fremstilling av råjern av høy kvalitet ved en metode som kalles «kald drift» eller «kald gang», og som har mange fordeler. Denne kalde drift gjøres mulig blant annet ved at der i en ovn som drives ved fremgangsmåten ifølge opfinnelsen, ikke er fare for å få for høye svovelinnhold i metallet.

Uansett om der arbeides med eller uten forutgående krakking av de inførte hydrokarboner, blir nemlig svovelinnholdet i det re-sulterende metall meget lavt av følgende grunner: For det første kan man systematisk unn-late å bruke noe som helst svovelholdig brensel. Videre blir malmen av-svovlet på sinterbåndet. Sluttelig blir den lille mengde svovel som kan være tilbake, delvis fjernet i ovns-sjakten ved hjelp av hydrogen, i form av hy-drogensulfid.

I en vanlig elektrisk reduksjonsovn er derimot kald drift ugjennomførlig, da støpejer-nets svovelinnhold ville bli for høyt og det ville være umulig å regulere temperaturen ved elektrodespissene nøyaktig. De ukontroller-bare variasjoner i denne temperatur omkring en for lav reguleringsverdi ville medføre fare for å bevirke katastrofale avkjølinger av chargen, slagget og metallet med derav føl-gende fullstendig tilstopping av apparatet.

Ved varm drift i en vanlig elektrisk reduksjonsovn er temperaturen i smeltesonen ved elektrodespissene meget høy og bevirker en betydelig overopphetning av slagget, noe som fører til at der ved reduksjonen fremkom-mer en stor prosentmengde silicium (normalt mellom 1 og 2 % silicium i det fremstilte råjern). I den elektriske ovn med forvarmet charge og hydrokarboninnsprøytning bevirker denne innsprøytning, som foretas i lysbuen ved elektrodespissene, en avkjøling av denne sone og begrenser overopphetningen av slagget såvel som den siliciummengde som fås ved reduksjonen. Spesielt kan disse innsprøyt-ninger av hydrokarboner benyttes til å bevirke raske — praktisk talt øyeblikkelige — reguleringer for å oppheve ujevnheter i ovnens arbeide.

Den ovennevnte driftsmåte, som betegnes som «kald drift», består i å regulere strøm-men av hydrokarboner som innføres i lysbuen, etter den forbrukte elektriske effekt, slik at denne arbeidsmåte gir et råjern inne-holdende mindre enn 0,4 % silicium.

Ved å la forholdet mellom den innsprøy-tede hydrokarbonmengde og den ved elektrodene forbrukte elektriske effekt variere kan man nøye regulere temperaturnivået i smeltesonen og dermed råjernets siliciuminnhold. Men skjønt denne tilstand er nødvendig for å sikre tilfredsstillende kald drift, er den ikke tilstrekkelig, og det er nødvendig dessuten å gå frem slik at agglomeratet har et innhold av minst 1,5 % MnO. For å oppnå dette resultat må man i alminnelighet innføre manganmalm i chargen til agglomereringsapparatet. Bare i enkelte tilfelle (f. eks. malm fra 1'Ouenza) skaffer selve jernmalmen tilstrekkelig meget mangan til at det nevnte innhold av MnO blir oppnådd eller overskredet. Dette mangan sik-rer en ekstra varmeregulering av smeltesonen og muliggjør kald drift på kontinuerlig måte og i industriell målestokk uten fare for av-kjøling i alvorlig grad.

Som eksempel kan man for tilfelle av en chargering med agglomerater av mineral fra 1'Ouenza anføre data for tre driftsmåter, hen-holdsvis kald, normal og varm, under forut-setning av en grad av indirekte reduksjon med CO og H2 i sjakten omtrent konstant og i nærheten av 71,5 %.

Denne kalde drift gjør det mulig å oppnå forskjellige fordeler. Det elektriske energifor-bruk blir mindre fordi temperaturen av jern-smelten og slagget blir lavere, og også fordi den andel av silicium og mangan som fås ved reduksjon, blir mindre. Av de samme grunner blir forbruket av elektroder mindre og jernets siliciuminnhold lavere, noe som er en fordel for stålverket som fersker dette jern til stål. Sluttelig fører den kalde drift til et høyere forhold mellom jernets mangan- og siliciuminnhold, og slagget som fås i stålverket under ferskningen, blir rikt på mangan og fattig på silicium, noe som er gunstig for mangan-gjenvinningen.

I en elektro-ovn til utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan elektrodene, ifølge en foretrukken utførelsesform, være anbrakt rundt sjakten som chargen inn-føres i, eller langsetter den hvis sjakten har langstrakt form eller der finnes flere sjakter plasert på linje. Elektrodene har slikt antall at de reaksjonssoner som befinner seg under disse elektroder, delvis dekker hverandre slik at der på en måte fås en sammenhengende re-aksjons- og smeltesone rundt sjakten. Elektrodespissene er omgitt av chargen, og lys-buene brenner i massen av denne. Denne virke-måte med «neddykkede lysbuer» byr på flere fordeler: Den varme lysbuen utvikler, blir for en stor del opptatt av chargen i reaksjons-sonen, og varmevirkningsgraden blir meget god. De faste foringer i herd og hvelv blir beskyttet, da lysbuen er omgitt av agglomerater av forholdsvis lav temperatur og strålin-gen i retning mot foringene blir meget be-grenset. Ovnens diameter blir minimum for en gitt kapasitet av sjakten.

På den annen side må man ta sikte på bare å få en minst mulig mengde slagg i ovnen for at overflaten av metallet kan bli fri. Man vil således søke å holde nivået av flytende metall konstant i herden. I dette øye-med kan man anordne et forkammer som kommuniserer med ovnsherden gjennom en passasje som forbinder deres nedre deler, og i hvilket man kan la trykket variere ved kjente midler for å holde nivået av flytende metall i herden konstant, samtidig som forkammeret har minst én tappeåpning for at man med mellomrom kan ta ut en viss mengde metall og kammeret kan fortsette å motta metallet fra herden.

Et anlegg til utførelse av oppfinnelsen vil bli beskrevet som ikke-begrensende eksempel under henvisning til tegningen. Fig. 1 er et skjematisk oppriss som an-skueliggjør utførelsen av fremgangsmåten. Fig. 2 viser vertikalt aksialsnitt av elektro-ovnen på fig. 1 i større målestokk. Fig. 3 viser den samme ovn i grunnriss. Fig. 4 viser en anordning til innføring av krakkede hydrokarboner i herden, og

fig. 5 viser en anordning med forkammer til å holde nivået i herden konstant.

Ifølge fig. 1 omfatter anlegget til utførelse av oppfinnelsen et endeløst, leddet sinterbånd 1 av kjent utførelse og forsynt med en over-liggende hette 2 for tilførsel av et forvarmet fluidum, f. eks. varm luft. Båndet drives av en motor 3. Ved 4 er antydet mateanordningen og ved 5 sugekassene som er forbundet med en hoved-røkgassledning 6 tilsluttet en vifte 7.

Ved utgangen fra sinterbåndet blir agglo-meratene 8 brukket opp med et takkehjul 9 og siktet ved 10. De faller ned i en varmeisolert beholder 11 for ved hjelp av en ikke vist manøvreringsanordning å føres til toppen av elektro-ovnens sjakt 12, som rager opp fra herden 13. På tegningen ses en av elektrodene 14, som får tilført de flytende eller gassformede hydrokarboner ved 15 og har strømtil-førsel fra elektriske kabler 16. Ved 17 er vist en anordning til innmatning av fast brensel.

Elektro-ovnen er vist mer detaljert på fig. 2 og 3. Ved 18 ses agglomeratet, som er innmatet i sjakten og synker ned i herden 13, som er forsynt med en tappeåpning 19 for flytende metall og med et avløp eller tappe-hull 20 for slagg. Gjennom herdens hvelv er der ført tre hule elektroder 14 som kjøles med vann med innløp ved 21 og utløp ved 22. Gjennom hvelvet er der likeledes tett innført tre ledninger 23 fra bunnen av hver sin matetrakt 17 for fast brensel. Dette mates inn i herden med en skrue 24 drevet av en motor 25. En ikke vist sluse skaffer tetning slik at gassen i herden ikke kan slippe ut gjennom mateanordningen 17.

De prosesser og kjemiske reaksjoner som

avvikler seg i ovnen, er som følger:

De flytende eller gassformede hydrokarboner som sprøytes inn, blir krakket dersom dette ikke er gjort før de føres inn i ovnen. Det frigjorte hydrogen, som er forvarmet, strømmer da i motstrøm til den nedsynkende charge i sjakten. Karbonet blir for en stor del oppløst i smeiten, og den del som ikke har re-agert, avsetter seg på det faste gods. Karbonet fra det faste brensel såvel som det i smeiten oppløste og det på godset avleirede karbon bevirker den endelige reduksjon av slagget såvel som reduksjon av de oksyder som ikke er redusert i sjakten. Ved denne reduksjon dannes CO, som i blanding med hydro-genet utgjør den gass som utfører reduksjonen i sjakten.

Betingelsene for at denne reduksjon skal bli rask og fullstendig, er særlig gunstige. Oksydene befinner seg på en slik temperatur (800—1100° C) og gassene har slik sammensetning •— idet de inneholder lite eller intet nitrogen og omfatter en blanding av CO og H2 — at reaksjonene skjer raskt og gassenes sammensetning ligger nær likevekten for reduksjonen. Gassene blir derfor godt benyttet, og om de trer ut varme, får dette liten betyd-ning for varmeøkonomien, da mengden av dem er liten.

I sonen for lysbuen blir det varme og delvis reduserte gods smeltet. Jernet går inn i smeiten, og det ennu jernholdige slagg blir redusert av det i smeiten oppløste karbon. Man tapper smeiten, og sammensetning av smelte og slagg, altså reduksjonsgraden, reguleres ved hjelp av den tilførte elektriske effekt og mengden og sammensetningen av de inn-førte hydrokarboner. Man kan dermed fremstille normalt råjern, råjern med lavt karbon-innhold og stål eller ferro-legeringer.

Som tidligere nevnt ligger den samlede vekt av reduksjonsmidler pr. tonn råjern på-

tagelig under hva som behøves ved normale elektro-ovner av lav utførelse. Selvsagt lar man tilførselen av innsprøytede hydrokarboner variere for raskt å regulere ovnens arbeide og sammensetningen av det produserte råjern.

Dessuten gjør forvarmningen på sinterbåndet

og for-reduksjonen i sjakten det mulig å be-

grense elektro-ovnens kW-behov til de varme-

mengder som behøves for å smelte godset,

krakke og forvarme de innsprøytede hydro-

karboner og gjennomføre de siste reduksjoner.

Da en elektro-ovns produksjon er begren-

set av det antall kW den kan oppta, lykkes det således med den beskrevne fremgangsmåte å

få optimal produksjon i ovnen uten å behøve å ty til kompliserte operasjoner som krever betydelige investeringer.

Anvendelsen av hydrokarboner, f. eks.

naturgass, i krakket og varm tilstand isteden-

for kalde hydrokarboner gjør det mulig å

minske varmebehovene i herdområdet betyde-

lig og dermed minske strømforbruket, med alle de fordeler som dette innebærer, særlig muligheten for å bygge enheter med øket ka-

pasitet.

Denne anvendelse av fremgangsmåten vil

lett forstås når man betrakter fig. 4. På denne figur ses isolerte ledninger 26 som kommer fra krakkingskamre 27. Kamrene 27 drives skiftevis for oppvarmning og krakking ved hjelp av omkoblingsventiler 28 som skiftevis tilfører det ene og det annet kammer opphet-

ningsgass fra innløp 29 og hydrokarboner fra innløp 30. Ledningen 26 omgir elektro-ovnens herd 13. Den kommuniserer med tre utløps-

rør 31 som kjøles med en kappe 32 for kjøle-

vann og fører inn til spissen av elektrodene 13. De krakkede gasser blir således tilført på

det sted hvor elektrodene får sin høyeste tem-

peratur, noe som bevirker en betydelig av-

kjøling av disse. På den annen side er elek-

trodene hule og tjener til innblåsing av kald,

ikke krakket gass, som tilføres i strømmer med varierende styrke og tjener til å utligne temperaturvariasjonene i krakkingsgassene fra kamrene 27, slik at der til enhver tid ved-

likeholdes termisk likevekt i ovnen.

Anordningen på fig. 5 kan benyttes til

å holde nivået av flytende metall i elektro-

ovnens herd 13 konstant. På figuren ses et forkammer 33 som ved en væskepassasje 34

i høyde med bunnen er forbundet med herden 13. Det er hensiktsmessig å holde nivået N

i herden konstant til tross for den stadige tilstrømning av redusert metall. For å oppnå

dette resultat gjør man forkammeret 33 tett,

dog med mulighet for å tømme det gjennom en eller flere utløpsåpninger 35, som normalt er hermetisk lukket. Det vesentlige ved den

benyttede metode til å holde nivået N kon-

stant i herden består i å påvirke nivået N i forkammeret ved at der gjennom en åpning 36 for dette utøves et tilsvarende over- eller

undertrykk ved hjelp av en over- eller under-

trykkskilde 27 som virker direkte på atmo-

sfæren i forkammeret via en ventil 38.

På denne måte blir det tilstrekkelig, når'

metallet har samlet seg i forkammeret, å åpne for ett av hullene 35 for å slippe ut en gitt mengde flytende metall og derved påny gi forkammeret en kapasitet som tillater det å

oppta en ny mengde smelte.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av jern-

metall i en elektrisk lysbueovn hvor der for å bevirke reduksjon og oppkulling av metallet anvendes reduksjonsmidler i form av hydrokarbon, karakterisert ved en kombinasjon av de følgende trekk: at der på kjent måte utenfor ovnen be-virkes en agglomerering i oksyderende atmosfære for å fremstille en charge hvor jernet er oksydert i det vesentlige til FesOi, at denne charge påsettes direkte uten vesentlig avkjøling og ved en temperatur av over 825° C, at den elektriske ovn som i og for seg kjent har en konisk sjakt hvor chargen delvis reduseres ved hjelp av varme gasser fra herden, og at reduksjonsmidlene innføres i herden gjennom ovnens elektroder.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at de som reduk-sjonsmiddel anvendte hydrokarboner krakkes utenfor elektro-ovnen før de føres inn i herden.

3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 2, karakterisert ved at krakkingen av hydrokarbonene foretas i minst to kamre som drives skiftevis for krakking og oppvarmning, og at variasjonene i temperaturen av de i ovnen innførte krakkingsprodukter kompen-seres ved innblåsning av kaldt gassformet hydrokarbon ved elektrodespissene i varierende strømmer for til enhver tid å vedlike-holde den termiske likevekt i ovnen.

4. Fremgangsmåte som angitt i en av de foregående påstander, karakterisert ved at der i herden vedlikeholdes et praktisk talt konstant nivå av flytende metall.

5. Fremgangsmåte som angitt i en av de foregående påstander, til behandling av lite reduserbare charger av en type som dem der anvendes ved fremstilling av ferro-legeringer, karakterisert ved at reduksjonsmidlene som innføres i elektro-ovnen, alt i alt opp-viser et vektforhold hydrogen til karbon på høyst 0,20.

6. Fremgangsmåte som angitt i en av på-standene 1—4, til behandling av lett reduserbare charger bestemt for fremstilling av stål, karakterisert ved at de i elektro-ovnen innførte reduksjonsmidler alt i alt har et vektforhold hydrogen til karbon på minst 0,60.

7. Fremgangsmåte som angitt i en av på-standene 1—4, til behandling av lett reduserbare charger bestemt for fremstilling av støpe-jern, karakterisert ved at de i elektro-ovnen innførte reduksjonsmidler alt i alt opp-viser et vektforhold hydrogen til karbon mellom 0,15—0,40.

8. Fremgangsmåte som angitt i en av på-standene 1—4 eller 7, karakterisert v e d at mengden av de tilførte hydrokarboner reguleres etter det elektriske effektforbruk slik at der fås en kald drift av ovnen og en jernsmelte som inneholder mindre enn 0,4 % silicium, og ved at der samtidig opprettholdes et innhold av manganoksyd MnO i agglomeratet på minst 1,5 %, for å unngå farlige temperaturvariasjoner og gjøre den kalde drift stabil.