DE1433293A1 - Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Stahl aus Eisenerz - Google Patents

Description

Dr. Hans-Heinridi Willrath _{6200 WIESBADEtf}fl*. υ r 1*5* Dipl.-Ing. Hany Roever »^*« ' Dr w/b

• Patentanwälte _ ' 1^{Tefefott (061i81)}^" Serie

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L'Air Liquide, Societe Anonyme pour 1'Etude et !'Exploitation des Procßdes Georges Claude, 75, <^uai d'Orsay, Paris (7e)

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Stahl aus Eisenerz

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur direkten Herstellung von geschmolzenem Stahl in geregelter Zusammensetzung aus Eisenerz unter Verwendung eines ortsfesten Ofens mit einem ringförmigen Herd. Verfahren zur unmittelbaren Stahlherstellung aus Eisenerz lassen sich im allgemeinen in zwei Klassen einteilen: die Niedertemperaturverfahren, die unterhalb des Schmelzpunktes des Metalles arbeiten, und die Hochtemperaturverfahren die oberhalb dieser Schmelztemperatur arbeiten· Die Niedertemperaturverfahren haben den Vorteil, daß sie ein günstiges Energiegleiohgejricht bieten, da sie im allgemeinen in der Lage sind wirksamen Gebrauch von den reduzierenden Eigenschaften des Kohlenmonoxyds bei Temperaturen im Bereich von etwa 600° bis 800° C zu machen. Sie verlaufen jedoch im allgemeinen langsam und führen daher selbst nicht ohne weiteres zu einem Betrieb von hoher spezifischer Produktion dJi., einem Betrieb, bei dem die Tonnenleistung am in der Zeiteinheit' hergestellte« Metall im Verhältnis zum Ausmaß der Anlage groß ist. Sie haben auch häufig den weiteren Nachteil,

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daß ein schwammartigeβ Metall entsteht, das für allgemein· Verwendung nicht geeignet ist und eine anschließende Schmelzung bei hoher !Temperatur erfordert. Dadurch werden die Torteile des anfänglichen Niedertemperaturbetriebes aufgewogen.

Andererseits wird die Wirksamkeit der Hochtemperaturverfahren im allgemeinen wohl verbessert, wenn das JSrz vorerhitzt und vorzugsweise auch mindestens teilweise in einer Vorstufe vorreduziert wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine hochspezifische Produktion in einem ortsfesten Ofen mit ringförmigen Herd durchführbar zu machen, die sich auch leicht mit einem kontinuierlichen Giessbetrieb verknüpfen läßt. Ferner ist das Ziel der Erfindung ein Reduktionsverfahren, das in der Lage ist, ein. Gas~mit einem möglichst hohen Verhältnis von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd in geeigneten Mengen für den Betrieb eines Vorheiz- und Vorreduzierofens zu liefern. Im idealen Fall soll das Gas vorzugsweise beinahe reines fifonoxyd sein.

Demgemäß besteht das Verfaiiren der Erfindung darin, daß man

a) ein Bad aus geschmolzenem Eisen bildet und dieses ununterbrochen in einem geschlossenen Kreislauf bei geregelter Geschwindigkeit kreisen läßt,

b) kontinuierlich in eine erste Zone dieses Bades zerkleinertes Eisenerz, vorzugsweise in vorerhitztem und vorreduziertem Zustande, und-ein Redziermittel einspritzt, ·;:·..■-.·.-

c) dem Eisenbad in ausreichender Menge zur Aufrechterhaltung seines thermischen Gleichgewichts Wärme zuführt und

d) geschmolzenen Stahl als neues Metall von einer zweiten Zone des Bades abzieht.

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Vorzugsweise kann der geschmolzene Stahl kontinuierlich zum Beispiel durch Abzapfen des Ofens unmittelbar in eine kontinuierliche Giessform abgezogen werden.

Ein besonders wichtiges Erfordernis ist, daß man das thermische Gleichgewicht des Bades aufrecht erhält. Dem Bad kann Wärme aus verschiedenen Quellen,z.B. als Elektrizität, zugeführt werden je naoh-dem,wie sie zu günstigen Kosten zur Verfügung steht; aber gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung soll , so-fern die·gesamte Wärme oder ein Anteil hiervon durch Verbrennen eines Brennstoffes erhalten,wird, dieser mit einem Oxydationsgas mit 60 bis 100 Vol.-^ Sauerstoff verbrannt werden. Diese hohe Sauerstoffkonzentration hat den Vorteil, daß das * Volumen der Verbrennungsgase verringert wird, woraus sich ein sehr günstiges Verhältnis von verfügbarer Wärme zur Gesamtwärmeabgabe und infolgedessen eine hohe spezifische Stahlproduktion ergeben. Auch bietet sie den Vorteil der Lieferung von Verbrennungsgasen in denen Kohlenmonoxyd weniger durch inerten Stickstoff verdünnt ist. Solche reichen Gase sind hoch wirksam in einem Vorerhitzungs- und Vorreduzierofen.

Normalerweise werden sie in überschüssigen Mengen über den

,. .be Bedarf des Vorreduzierofens erzeugt und der Überschuss/ deutet ein Aktivum für den Gesamtbetrieb wegen des ausgezeichneten wirtschaftlichen Wertes solcher refahen Gase als Brennstoff, sowie als Rohmaterial für die Erzeugung von Chemikalien wie, beispielsweise Wasserstoff, Ammoniak und Methanol.

Um die Zusammensetzung des aus dem Bad abgezogenen Stahls richtig zu steuern, umfasst das Verfahren nach der Erfindung ferner folgende Merkmale:

a) Die Badmasse beträgt zwischen etwa dem 5 und 30fachem der Masse des je Stunde aus dem Bad abgezogenen Metalls,

b) der Badfluss entspricht etwa zwischen dem 4 und 2Ofachem des Flusses. des abgezogenen neuen Metalls

c) die Umlaufgeschwindigkeit des Bades beträgt höchstens 10 cm je Sekunde.

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Diese Maßnahmen sichern, daß die Konzentration von Erz und Reduziermittel, f.elöst im Bad niedrig beispielsweise inr Bereich von etwa nur 1$ bleibt, so daß sich zusätzliches Material rasch auflöst und rasch im Bad reagiert und ferner ~ daß alle Umsetzungen stromaufwärts von der Stahlgießsteil« beendet sind. Um diese Reaktionen weiter zu beschleunigen, kann ein Rührgas mit Vorteil in das geschmolzene Bad einge* blasen v/erden. Dies kann in solcher Weise erfolgen, daß de* Kreislauf des Bades befördert wird. Der größere. Teil der zur Aufrechterhaltung der Badkreisbewegung notwendigen "kinetischen Lnergie wird jedoch vorzugsweise von den Feststoffen und dem in das Bad eingebrachten Fließmittel, insbesondere von ' den Verbrennungsprodukten geliefert, die durch Verbrennung unter Eintauchen innerhalb des Bades entwickelt werden. Um- eine übermäßige Durchwirbelung zu vermeiden, soll ein kritisches Verhältnis zwischen dem Volumen vom aus der Badoberfläche aufsteigendem Gas und der Oberflächengröße nicht überschritten werden. Infolgedessen soll der Bereich dieser Oberfläche mindestens 5m /m , aus dieser Oberfläche in der Sekunde austretenden G-ases, betragen.

Außerdem oder statt dessen kann man das Bad duroh folgend· Maßnahmen im Kreislauf haltern

a) elektromagnetisches Pumpen

b) durch Vakuum unterstützte Saugheberwirkung

c) eine Vereinigung von durch Vakuum unterstützter Saugheberwirkung mit dem luftriebseffekt, d«n man durch Emulgierung des geschmolzenen letalle· mit einem von unten in feinen Fädchen eingeblaeenen Gasstrom erhält.

Das letztgenannte Verfahren kann ferner eingesetzt werden für den ivletallaazug aus dem Bad an der Gießstelle und für die vereinigten Reinigungseinflüsse des Vakuums und de's eingedüsten Gases auf das Metall, die das Vakuum beim Ausspülen

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BAD CRIGfMAL

Unerwünschter gelöster Gase und fester Einschlüsse unterstützen.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein sohematisher Horizontalschnitt durch •inen Ringherdofen, der zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeignet ist.

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt duroh denselben Ofen.

Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt einer abgewandelten Ofenform.

Fig. h ist ein abgewickelter senkrechter Sohnitt durch den Ofen nach Fig. 3.

Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt duroh einen Saugheber, wb er in Verbindung mit den Ofen zur Unterstützung der kreisförmigen Bewegung des Metallbades verwendet wird.

Fig. 6 zeigt schematisch einen Ringherdofen^der mit einem elektromagnetischen Induktor für denselben Zweck ausgerüstet ist.

Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ofengestalt mit zwei parallelen Kanälen, die wechselweise am Ende verbunden sind, so daß sich ein geschlossener Kreislauf bildet.

Fig. 8 ist eine sohematisohe senkrechte Darstellung eines Vorheiz- und Vorreduzierofens angeschlossen an einen im Sohnitt dargestellten Ringherdofen.

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Der in Fig. 1 gezeigte Ofen besitzt einen ringförmigen Kanal 2_t dessen Boden zwischen der Außenwand 6 und der Innenwand 8 liegt. Dieser Kanal steht duroh eine öffnung 12 mit einem Ansatz 10 in Verbindung, in welchem die endgültige Metallzusammensetzugg eingestellt werden kann. Löoher 14 dienen als Sohlaokenauslässe. Die zur Erzielung der Kreisbewegung des geschmolzenen Metalls dienenden Mittel sind symbolisch als Saugheber 23

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in Pig. 3» 4, und 5 gezeigt.

Der Ringkanal ist durch eine gasdichte gewölbte Decke 9 gedeckt, duroh die Injektoreinrichtungen 15 eingeführt sind· Diese können aus Lanzen l6, 18 und 20 nach Fig. 1 bestehen, die zum Einblasen eines Reduziermittels, des Eisenerzes und eines Heizmittels dienen. Die Injektoren 20 für das Heizmittel können vorzugsweise aus untergetauchten Brennern 20 bestehen« wie schematisch in Fig. k angedeutet ist. Weitere Gasdüsen 17 können in Form von porösen Blöcken am Boden des Kanals vorgesehen sein. Diese porösen Injektoren können besonders zum Einblasen eines Rührgases und auch von Sauerstoff in das Bad dienen, um sowohl die Verbrennung des Heizöles zu unterstützen, als auch als Raffiniermittel zur Einstellung des Endkohlenstoffgehaltes des Stahls vor dem Gießen zu dienen.

Ferner kann der Kanal mit Wehren 26 versehen sein, wie sie in Fig. 3 bis 5 gezeigt sind, um an der Aufstromseite einen höheren Metallspiegel aufrecht zu erhalten und so den Umlauf des Bades im Zusammenwirken mit dem Pumpsystem z.B. dem Syphon 23 zu . unterstützen. Herabhängende Querwände 33a und b in Fig. 4.dienen zum Zurückhalten der Schlacke und Bildung getrennter Gasabschlüsse längs des Kreisweges. Sie können auch einen Teil einer Hebereinrichtung 29 und 33a in Fig. 4 bilden. Dort bilden sie einen Teil der Vakuumkammer 23,die durch ein Rohr 31ä/eine nicht dargestellte Vakuumquelle angeschlossen ist. Der Syphon kann auch irgendwo längs der Kreisbahn liegen, vorzugsweise wird er aber an der Metallgießstelle angeordnet, wo er zusätzlich zur Erzielung einer durchgehenden Entgasung des Metalles gerade vor dem Gießen dienen kann. Legierungsbestandteile können auch vorzugsweise dem Metall im Syphon zugesetzt werden, wo das bei 17 am Boden des Syphons eingeblasenen Ausspülgas im Sinne einer Dispergierung. solcher Bestandteile im geschmolzenen Metall wirkt.

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Der Saugheber kann ferner als sehr wirksames Mittel zur Steuerung des Metallflusses vom Ofenkanal in seine kontinuierliche Gießstation gebraucht werden, wie sie schematisch bei 36 in Fig.4 .dargestellt ist. Dort fließt das Metall in eine wassergekühlte Form 38 und wird durch Vorschubwalzen 40 als endloser Barren abgezogen. Das Vakuumhebersystem kann auch benutzt werden, um die Wirksamkeit eines kohlenstoffhaltigen Reduziermittels zu steigern, indem der Partlaldruck des Kohlenmonoxyds oberhalb des Bades erniedrigt wird.

Fig. 6 zeigt einen mit einem Magnetjoch 44 zur Unterstützung der Kreisbewegung des geschmolzenen Metalls ausgerüsteten Ringkanal 2, Dieses Joch besitzt eine Primärwicklung 46, die an eine nicht dargestellte Wechselstromquelle angeschlossen ist. Das Metallbad bildet einen einbahnigen Sekundärkreis. Dieses System wirkt auch zum Durchrühren des Bades und kann ferner als Heizsystem für das Bad eingesetzt werden. Darf das Verfahren nach der Erfindung kontinuierlich mit einem gesohmolzenen Metallbad arbeitet, dessen Temperatur immer oberhalb 14 00 ° oder 15 00° C liegt, wird elektrische Kraft zur Erhitzung bei einem hohen Energieniveau verwendet und ist daher viel leistungsfähiger, als öle für das Schmelzen einer kalten Beschickung sein würde».Elektrischer Strom kann auch den Bad durch in dieses eingetauchte Grafitplatten zugeführt werden.

Fig. 7 zeigt eine AnIa^e₇ die zwei rechteckige Kanäle 2a und 2b aufweist, die an ihren Enden durch Saugheber 23a und 23b unter Bildung eines einzigen geschlossenen Kreises verbunden sind.

Fig. 8 zeigt einen Vorheiz-und Vorreduzierofen, der an den ringförmigen Reduzierofen angeschlossen sein kann. Das Erz wird zusammen mit gegebenenfalls erforderlichen Zuschlägen an Kalk oder KAlkstein von einem Schüttrichter 50 in4inen Trocknungssilo 52 im Gegenstrom mit einem heißen Luftstrom eingebracht, der am unteren Ende durch Leitung /f54 eingeführt wird. Diese Luft wird zunächst durch Wärmeaustausch mit dem

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vom Reduzierofen durch Kamin 30b austretenden heißen Gasen im Wärmeaustauscher 56 erhitzt.

Das Erz wird anschließend in eine Vorreduzierstufe eingebracht, worin der Vorteil der Dissoziationsreaktion des Kohlenmonoxydes in Kohlen-ruß und Kohlendioxyd ausgenutzt werden kann. Die Höchstausbeute dieser Reaktion tritt bei einer Temperatur von etwa 575⁰C auf. Die Aktivität dieser Reaktion steigt mit dem Druck, und ein Betriebsdruck von etwa 15 bis 20 bar kann passend sein. Nachdem das Eisenerz mit dem entstehenden Kohlenruß getränkt ist, tritt die Reduktion des Eries sehr rasch ein, wenn dieses gekohlte Erz in das heiße Metallbad eingeführt wird.

Die Kohlungsreaktion kann in einem geeigneten Druckgefäss 6o durchgeführt werden, wobei Gas mit einem hohen Kohlenmonoxydgehalt in den unteren Teilen des Gefässes durch ein Rohr 62 eingeführt wird, das an einen Schornstein 30c des Ringherdofens angeschlossen ist. Dieser Schornstein ist vorzugsweise an einen Abschnitt des Ofens angeschlossen, in welchem reduzierende Bedingungen vorherrschen, so daß das austretende Gas hauptsächlich aus Kohlenmonoxyd besteht^ dies erreicht man, durch die herabhängenden Wände ,33..iß, Pig. 8

Gasabschlüsse und 33a und 33b in Fig. 4, die **« getrennte/bilden, wie 13 Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnt wurde.

Das aus dem Karburiergefäss 60 abgezogene gekohlte Erz kann weiter vorerhitzt werden, besonders wenn das Rohmaterial Karbonate enthält, da eine vollständige Dissoziierung der Karbonate eine .· Temperatur von etwa i 100° C erfordern kann. Um das Erz freifließend zu halten, kann die letzte Vorheizstufe mittels eines neutralen Gases, wie Stickstoff, in einem Gefäß 66 durchgeführt werden. Der Stickstoff,der nur geringe Reinheit zu besitzen braucht^ wird durch ein Rohr 68 zugeleitet, das an einen Wärmeaustauscher oder Regenerator 70 angeschlossen ist. Letzterer wird durch aus dem Ringherdofen austretende heiße Gase erhitzt. Das Erz wird schließlich durch "■

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Busen 18 in das Bad abgegeben· Sie aus des Gefifl 60 uad 61 abgehenden aase können duroh üohre 64, 72 und 73 dem oberen TrocknungssiIo 52 zugeführt werden.

Sin wesentliches Merkaal des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß das flüssige Metall anstatt Schlacke als Trägermittel für eingeblasene Grase und feste Stoffe und als Austauschmittel für Wärme, Masse und lebendige Kraft gebraucht wird. Geschmolzenes Eisen leitet Wärme weit besser als Schlacke und ist auch weniger zähflüssig· Tatsächlich soll die Schlackenmenge Vorzugsweise nicht wesentlich über di· Mindestmenge hinausgehen, die für die Beseitigung von Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor erforderlich ist*

Sin anderes wesentliches Merkmal besteht im Gebrauoh unter«· getauchter Brenner für die unmittelbare Zuführung von Wärme und kinetischer Energie an das Metallbad. Dies bedeutet sins grundsätzliche Abweichung von früheren Verfahren, bei denea Verbrennungsreaktionen oberhalb des Bades vor sich gehen uad Wärme daher auf das geschmolzene Metall duroh die Schlaoke hindurch übertragen werden mufl. Bin weiterer Vorteil besteht darin, daß untergetauchte Hochleistungsbrenner Verbrennungsprodukt β mit beträchtlicher lebendiger Kraft ausstoßen, was sie leistungsfähig als Antrieb für das Metall längs des Hing· herdes macht. Diese Brenner bieten nooh einen anderen Vorteil auf Grund ihrer Fähigkeit, selbst dann leistungsfähig xu Arbeiten, wenn das Verhältnis von Oxydationsmittel zu Brennstoff stark nach der einen oder anderen Richtung vom stoeohiometrischen Verhältnis abweicht. Sie können daher benutzt werden um das Bad -zu. erhitzen, während ihnen gleichzeitig ein Oberschuß an Reduktionsmitteln zugeleitet wird·

Auch ist es wichtig, daß die Brenner in einem Oxydationsgas arbeiten sollen, das mindestens 60 £ Sauerstoff enthält, damit man ein günstiges Verhältnis von verfügbarer Wärme zur gesamten Wärmeabgabe erhält· Himrat man beispielsweise an, dal die Verbrennung von Kohlenstoff mit Sauerstoff zu Kohlenmonoxid roh gerechnet 1 250 kcal/4? gebildetes CO beträgt, so nimmt

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jeder nr CO, der den Ofen bei etwa 1 600° C verlässt, im Wärmegleiehgewicht mit dem Bad etwa 600 Kcal mit. Der Untershied von 650 Kcal steht für den Erzreduktionsvorgang zur Verfügung. Wenn nun statt Sauerstoff zu verwenden eine Mischung von 50 % Sauerstoff und 50 % Stickstoff gebraucht wird, so steigt das Volumen der Abgase um 50 % und ungefähr 900 Kcal werden fortgeführt, so daß für dieselhe Menge verbrannten Kohlenstoffes die verfügbare Wärme auf 350 Kcal fällt, d.h. daß sie weniger als die Hälfte der im Falle vom reinen Sauerstoff zur Verfügung stehenden Wärme beträgt.

Das nutzbare Wärmeverhältnis kann zu gewissen Grade gesteigert werden, indem man eine sekundäre Verbrennung von Kohlenmonoxyd zu Dioxyd anwendet. Das wirtschaftliche Gesamtgleichgewicht des Verfahrens ist jedoch im allgemeinen günstiger, wenn ein reduzierendes Gleichgewicht im Hauptteil des Kreislaufes aufrechterhalten wird und wenn das entstehende Gas, das mehr als 85 % Kohlenmonoxyd enthält, außerhalb des Ringherdofens gebraucht wird. Dieses Gas kann beispielsweise ein ausgezeichneter Brennstoff für eine MHD-Kraftanlage sein. Es kann auch in einem Umwandlungskreislauf verwendet werden, der Wasserstoff für ein Brennstoffzellensystem oder für die Erzeugung von chemischen Produkten liefert.

Bei der vorstehenden Erörterung wurde angenommen, daß Kohle sowohl als Brennstoff wie als Reduziermittel verwendet wird. ί Das Verfahren gemäß der Erfindung kann aber auch mit Naturgas oder anderen Kohlenwasserstoffen erfolgreich arbeiten. Die Tatsache, daß die Reduktion des Eisenerzes bei verhältnismäßig hoher Temperatur erfolgt, führt zu einer sehr guten Ausnutzung der reduzierenden Kraft des in den Kohlenwasserstoffen enthaltenen Wasserstoffes, da die Gleichgewichtskonstante von HnO/Hp mit der Temperatur ansteigt. Andererseits soll Kohlenmonoxyd vorzugsweise bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, also im Bereich von 600° bis 800⁰C verwendet werden. Die günstigste Ausnutzung von Kohlenwasserstoff erreicht man deshalb dadurch, daß man sie zuerst unter Lieferung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff krackt und dann eine

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an Kohlenmonoxid reiche erste Fraktion, die dem Vorreduktionsofen zugeführt wird, und eine zweite wasserstoffreiche Fraktion abtrennt, die dem Hochtemperaturreduktionsofen zugeführt wird.

Wae die Gestaltung des Reduktionsofen in physikalischer Hinsicht betrifft, 'so besteht eine beherrschende Überlegung darin, daß der durch die Badoberfläche austretende Gasfluß

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vorzugsweise nicht mehr als 1/5 * j· Sekunde und m Bad·· oberfläche betragen soll, wi· im vorstehenden angegeben wurde» Nimmt man beispielsweise an, daß einerseits die Reduktion dei Erzes zur Bildung von etwa 370 m* Kohlenmonoxyd je t Elsen führt, während andererseits die Verbrennung von Kohle durch die Erzeugung der benötigten ueduktionswärme zur Bildung von weiteren etwa 2 030 nr Kohlenmonoxyd je t Eisen führt, so daß die Gesamtmenge etwa 2 4-uO or CO je t Eisen beträgt. Mimmt man wiederum an, daß die Anlage für die Herstellung von 60 t Stahl in der Stunde, oder 1 t in der Minute ausgelegt ist, so wird das entsprechend· Tolumen entwickelten Gases 2 400 » je Hinute oder 40 tr Je Sekunde betragen, was eine Badoberfläche von 200 a erfordert. Zieht man dit ladtiefe in Betracht, die beispielsweise 0,60 m betragen kann, so wird das Badvolumen ungefähr 120 nr sein, was etwa 90 t Metall entspricht und damit ungefähr das Fünfzehnfaoh· der Metallmenge ist, dl· in der Stunde im Ofen hergestellt und Aaraue abgesogen wird· Das Kreislaufverhältnis des Bad·· und dl· Geschwindigkeit des Badumlaufes können leicht abgeleitet werden, wenn man die Breite des Ringkanal·· in Rechnung stellt«

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich selbst besonders gut zu einer vollständigen Automatisierung ausgestalten« Durch kontinuierliche automatische Überwachung des COg-Gehaltes der Abgase in der Endfrischzone 10 der FIf. 2, wo etwas Sauerstoff in das Bad zur Einstellung des endgültigen Kohlenstoff« gehaltes des Stahles gerade vor dem Gießen eingeblasen wird, ist es möglich automatisch das Einführungsverhältnis von Irs und Reduziermittel und die Wärmezufuhr zu regeln. Vorzugsweise werden diese Einblasungen und auch die Wärmezufuhr über einen großen Anteil der Badlänge gestreut. Ein weiterer Torteil

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dieses Verfahrens besteht darin, daß dl· temperatur praktisch in jedem gegebenen Badteil konstant

Vom wirtschaftlichen Öesichtspunkt besteht ein Vorteil de« , Verfahrens nach der Erfindung in seiner hohen spezifischen Produktion. Betrachtet man das obige Beiepiel iai dem dft« BadVolumen von 120 er der Erzeugung von 69 i/ßxd odar

1 ^40 t/Tag entspricht, so iet die spezifische Produktion jem⁵ gleich 12 t/Tag. Dies· Produktion iet sehr günstig im Vergleich mit der spezifischen Produktion eines typisoha*

Hochofens, die in der Größenordnung von 2 t/Tag i· w? Vateaagil·»

vermögen liegt.

Die Anlagekosten sind auch weit niedriger, als die bei, Dreh* öfen erforderlich sind. Tatsächlich kann das Verfahren naeh der Erfindung in vorhandenen offenen Herdöfen durchgeführt werden,nachdem man in der lutte des Herdes einen PfeiHer geeigneter Dicke errichtet hat» ua to «inen Bingkanal u* diesen Pfeiler zu bilden.

Da das Verfahren keinen Koks erfordert, sondern nahezu mit jedem verfügbaren Brennstoff arbeiten kann und keina Agglomerierung des Erzes verlangt, sind dia Ersparnisse der Art, daß es in vielen fällen wirtschaftlich möglich wird, auf die Vorheizstufe zumindest in der Einleitungaperiede des Betriebes einer neuen inlage zu verzichten. BIa Gaaaagaba der Anlage kann vorteilhaft die Stelle von Koksofengaa ei»» nehmen, denn ea hat einen hohen wirtschaftlichen Wart uoA läßt sich mit viel niedrigeren Kosten als Kokaofengaa erhalten, da viel geringere Anlagekosten und viel weniger Arbeitsaufwand für Aufrechterhaltung und Batrieb erforderlich sind·

Schließlich eignen sich die kontinuierliche Betriebsweise das Verfahrens und seine Anpassungsfähigkeit besonders gut zur Kombination dieses Verfahrene mit einem kontinuierlichen 0ia6-> betrieb. Die Produktionsgeschwindigkeit läßt sich jederzeit leicht so einstellen, daß sie den Erfordernissen des GIaSBa* triebes entspricht, und die relativ große Badmasse gestattet es durchaus, willkürlich die Erzeugung für Zeiträume von ?A Stuüdir, odsr nrskr zu unterbrechen) während dieser Zait bleibt dat Bad geschmolzen. 809902/ "Π SR9 öHSG^M- INSPECA «■

Claims (10)

1. Patentansprüche

   (y. Kontinuierliches Verfahren zur unmittelbaren Herstellung von geschmolzenen Stahl enggeregelter Zusammensetzung aus Eisenerz, dadurch gekennzeichnet, daß man

   a) ein ringförmiges Bad aus geschmolzenem Eisen bildet und dieses ständig in geschlossenem Kreis mit geregelter Geschwindigkeit umlaufen lässt, ί

   b) in eine erste Badzone kontinuierlich zerkleinertes Eisenerz und ein Reduziermittel einbläst,

   o) dem Bad in ausreichendem Verhältnis zur Aufrechterhaltung seines thermischen Gleichgewichtes Wärme zuführt,

   d) in einer zweiten Badzone durch Einblasen von Sauerstoff den Endkohlenstoffgehalt des Stahles einstellt und

   e) eine Stahlfraktion als neues Metall abzieht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein T_eil der dem Bad zugefUhrtön^Wärme durch Verbrennung eines Brennstoffes mit einem 60 bis 100 Vol.-# Sauerstoff enthaltenden Gas erhält.
3. 3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurOh gekennzeichnet, daß

   a) die Umlaufgeschwindigkeit des Bades höchstens 10 om/sec. beträgt

   b) die Badmasse Aim etwa dan 5- bis 3Ofaohender Masse des in der Stunde aus dem Bad abgezogenen neuen Metalls ent-

   ( * spricht,

   o) der Badfluß etwa das A- bis 2Ofache des Plußes des abgezogenen neuen Metalles beträgt und

   d) die waagerechte Badoberfläche mindestens 5m /nr aus der Badoberfläche in der Sekunde austretenden^ Gas ist.

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4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in das geschmolzene Bad ein Rührgas einbläst.

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5. 5. Terfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Bad durch mindestens eine der folgenden Maßnahmen in Umlauf hältι

   a) kinetische Energie der innerhalb dee Bades entwickelten Verbrennungsprodukte

   b) elektromagnetische Kräfte

   c) Emulgierung eines Metallstromes mit einem von unten eingeblasenen Gas

   d) durch Vakuum unterstützte Saugheberwirkung

   e) Kombination der vorstehenden Maßnahmen c) und d).
6. 6. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dsduroh gekennzeichnet, daß der erhaltene Stahl direkt aus dem Reduktionsbad als Stranggießerzeugnis kontinuierlich gegossen wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6 unter kontinuierlicher Entgasung und kontinuierlichem Strang, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Met allst rom aus dem Bad, mittels durch Vakuum unterstützter Saugheberwirkung regelbar abzieht und gleichzeitig den Metallstrom unter Vakuum mit einem regelbaren Spülgasstrom reinigt und regelbar treibt«
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 unter hauptsächlicher Verwendung von Kohlenstoff als Reduziermittel, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erz im Kontakt mit Kreislaufkohlenmonoxyd unter solchen Temperatur- und Druckbedirigungen vorerhitzt, das da· Kohlenmonoxyd in elementaren Kohlenetoff und Kohlendioxyd dissoziiert.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   man teilweise reduziertes Erz im Kontakt mit heißem Stickstoff, welcher in Wärmeaustausch mit dem Abgas des Beduktionsbades vorgeheizt worden ist, bei einer Temperatur oberhalb derjenigen vorerhitzt, bei der das Erz in Gegenwart eines reduzierenden Gases teigartig werden würde.
10. 10. Oien zur. Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gasdichte Einschließung, einen Bing-

    j.herd innerhalb der Einschließung, Einrichtungen zur Aufrecht-

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    erhaltung eines kontinuierlichen geschlossenen Kreislaufes von geschmolzenem Metallbad im Herd, Wärmezuführungsmittel zum Bad, Einblaseinrichtungen für zerkleinertes Erz und Reduziermittel in das Bad und Abzugseinrichtungen für einen Strom aus neuen Metall aus dem Bad*

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