DE2117856C3 - Furnace and process for continuous wind refining of metallurgical melts - Google Patents

Description

^ "verfahren zum kontinuierlichen Windfrischen ^"""g^ ^zogl Die Schlacke wird aus Ullurgischen Schmelzen durch Verblasen ke "e Schicke ^ ^„^ _anschl,eßenden vier-^ "Method for continuously blow refining ^""" g ^ ^ zogl The slag is from Ullurgischen melts by blowing ke "Send e ^ ^" ^ _ange l, four- eßenden

Bau*,* de, **Construction *, * de, **

Schlackenabsetzen ein Prozeß abläuft, bei dem sich die verengten _{d it der} ,ntensiven Ver-A process takes place in which the narrowed _{d it of the} , ntensive

SSSdSSiSdükt und Schlacke b.lden, da- maue^ng m Verb^ ^ ^ Sureh gekennzeichnet, daß die Ausgangsschmelze 45 ^^ⁿ _h ^g _en ^Ü _Abnutzung der Auskle.dung fuhren, sindSSSdSSiSdükt and slag b.lden, da- maue ^ ng m Verb ^ ^ ^ Sureh marked that the starting melt 45 ^^ ⁿ _h ^g _en ^{Ü lead to} _{wear of} the lining

zwischen der Schlackenbildungszone und der "X^fwartungskosten hoch. Auch enthalt bei derbetween the slagging zone and the maintenance cost high. Also included in the

sÄLbsetzzone unter Waschen der Schlacke auchndJ W «Jg^ _Verf^^ ^ abgeführte Schkk-SÄLsetzzone with washing of the slag also andJ W «Jg ^ _Verf ^^ ^ discharged Schkk-

an dieser Stelle in den Ofen gegeben wird, wobei J™^:™Jⁿ _betj_cht,_iche Mengen an mechanischen Me-at this point in the oven, where J ™ ^: ™ J ⁿ _bet j _cht , _i e amounts of mechanical me-

sich die Berührungsstelle der verschieden tiefen f_a ^e. "°2_hSn in Folge der intensiven Durchrn.schung Se der Wanne zwischen der Schlackenb.ldungs- So ^imriuwjinj ^ ^ _mng,_{iche Fnsch20}nethe point of contact of the different depths of f _a ^e . "° 2 _hours as a result of the intensive saturation of the tub between the slag formation- So ^ imriuwjinj ^ ^ _mng , _{iche Fnsch20} ne

zone und der Schlackenabsetzzone befindet daß "¹^J¹JJJpV zu kurzen Schlackenab^Uze.t inzone and the slag ^{settling zone is that "1} ^ J ¹ JJJpV too short slag settling in

dSgasförmige Oxydationsmittel bei einem Druck ^^«g^ _Die Abmessungen dieser Zone sinddS gaseous oxidizing agents at a pressure ^^ «g ^ _The dimensions of this zone are

des Oxydationsmittels auf dem Schmelzensp.egel Jf^^ _{es in dieS}er zu keiner eigenen Warme-the oxidizing agent on the Schmelzensp.egel Jf ^^ _{it in this} he no own Warme-

der e.ne Bewegung der Schmelze in e.nem vertikalen ^f™*;_n^_{kommt und} die mit der Schlacke zugeschlossenen Strom gewährleistet,. η die-Schmelze 55 fj^™^ _nicht ausreicht, um d.ese Zone imthe e.ne movement of the melt in e.nem vertical ^ f ™ *; _n ^ _{comes and} ensures the stream closed with the slag. η die-melt 55 fj ^ ™ ^ is _not sufficient to produce d.ese zone in the

eingeblasen wird, daß in die Schlackenbildungs/one '»J^JJSgUicht zu halten. Daher wird auch eineit is blown in to keep that in the slag formation. Hence, a

Flußmittel im Überschuß eingebracht wird wobei WamegteW _{usführungsform} vorgeschlagen, be. derFlux is introduced in excess, _WamegteW suggested embodiment, be. the

eine dichte Flußmittelschicht in der Schlackenab- ^^^iche Kammer in der Absetzzone vorge-a dense layer of flux in the slag collecting chamber in the settling zone.

setzzone gebildet wird und die Schlacke unterhalb J^^e "Xeizt _{wird) was} jedoch die Herste"ung^Settling zone is formed and the slag is heated below J ^ ^e "Xeizt _{) which,} however, the manufacture ^

der Flüßmittelschicht und die gefrischte Schmelze «^ehe^_{ebskosten weit}er erhöht. Dadurch, daß in diethe flux layer and the freshly melted melt ^{before the} _{cost is} increased far. The fact that in the

am Boden des tieferen Wannente.ls aus der Oxyda- und£*n*«^ _{ofens keine} Schlacke gelangt stehen _{there is no} slag at the bottom of the deeper tub

tionszone abgezogen wird. SS Windformen und anderen Bauteile in unmitte -tion zone is withdrawn. SS wind forms and other components in the middle -

4 Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- °'^e™ kontakt mit der sich bewegenden Meta 11-4 The method according to claim 3, characterized in- ° ' ^e ™ contact with the moving meta 11-

zeichnet, daß der vertikale Schmelzstrom m emen ^ J^ irt die Betriebsbedingungen furdraws that the vertical melt flow memen ^ J ^ irt the operating conditions for

Umlaufstrom vor und und in e.nen Umlaufs rom 6s «Ame ze^u^ ^^ _{ßauej d f} ^Circulating flow before and and in enen Umlaufs rom 6s «Ame ze ^ u ^ ^^ _{ßauej df} ^

hinter der Berührungsstelle der versch-eden efen ^e Wmdtor^ ^ ^^ ^ _{Erhohung lhrer} behind the point of contact of the various individual wmdtor ^ ^ ^^ ^ _{raising your}

Teile durch eine Stromumlenkung derart unterteilt zuc > ,Parts divided in this way by a current deflection ,

wird daß diese Umlaufströme durch einen weiteren Betriebskosten.will that these circulating flows through a further operating cost.

vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zujflincle, β"^{1611 ofen} *""* ^ein Verfahren zum kontinuiergchen Windfrischen von metallurgischen Schmelzen A^d» Verblasen mit einem gasförmigen Oxydationsjgjt&l anzugeben, die es bei einfachem Aufbau des Ofens ermöglichen, längs der ganzen Ofenwanne eine intensive Zirkulation der Schmelze füi deren Raffinate aufrecht zu erhalten und dabei eine weitgehende VeRUiOU⁰S der Schlacke zu erzielen.present invention has the object zujflincle, β ^{"1611 oven} *""* to provide ^a method for kontinuiergchen blow refining of metallurgical melts A ^ d" blowing a gaseous Oxydationsjgjt & l, enabling a simple structure of the furnace, along the entire oven tray an intense circulation the melt Fuei to get their raffinates upright while achieving ⁰ S of the slag an extensive VeRUiOU.

pies wkd bei einem Ofen der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Ofen rechteckige Form besitzt und der senkrechte Abstand ({er Böden der in unterschiedlicher Tiefe gebauten zwei Wannenteile voneinander derart gewählt ist, daß das Verhältnis der Schmelzliefen zwischen 0,3 und 0,8 hegt, £gg die öffnung für die Zufuhr der Ausgangsschmelze fiber dem weniger tiefen Teil der Wanne in der Nähe Her Berührungsstelle ihrer verschieden tiefen Teile vorgesehen ist, die Abzugsöffnung der gefrischten SchmelgfTarn Boden des tieferen Wannenteils und die Abzugs- ao Öffnung für die Schlacke in Niveauhöhe der Schlacke an der im weniger tiefen Wannenteil benachbarten Stirnseite des Ofens angeordnet ist.pies wkd in a furnace of the aforementioned Type achieved according to the invention in that the furnace has a rectangular shape and the vertical distance ({er floors of the two built at different depths Tub parts are chosen from each other in such a way that the ratio of the melt runs is between 0.3 and 0.8, £ gg the opening for the feed of the starting melt over the shallower part of the tub in the vicinity of the point of contact between its differently deep parts is, the outlet opening of the refurbished SchmelgfTarn Bottom of the deeper tub part and the outlet ao opening for the slag at the level of the slag is arranged on the adjacent face of the furnace in the shallower part of the tub.

Vorteilhaft ist an der Berührungsstelle der verschieden tiefen Teile der Wanne eine Schwelle vorgesehen, deren Höhe im weniger tiefen Teil der Wanne 0,7 bis 1,0 der Wannentiefe in diesem Teil beträgt. ' Das erfindungsgemäße Verfahren zum kontinuierlichen Windfrischen von metallurgischen Schmelzen darch Verblasen mit einem gasförmigen Oxydationsmittel in Richtung der SchlackenbildungsAone, insbesondere mit einem Ofen der zuvor erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschmelze zwischen d>.r Schlackebildungszone und der Schlackenabsetzzone unter Waschen der Schlacke an dieser Stelle in den Ofen gegeben wird, wobei sich die Berührungsstelle der verschieden tiefen Teil der Wanne zwischen der Schlackenbildungszone und der Schlakkenabsetzzone befindet, daß das gasförmige Oxydationsmittel bei einem Druck des Oxydationsmittels auf dem Schmelzespiege!, der eine Bewegung der Schmelze in einem vertikalen geschlossenen Strom gewährleistet, ir 'ic Schmelze eingeblasen wird, daß in die Schlackenbt ingszone Flußmittel im Überschuß eingebracht wird, wobei eine dichte Flußmittelschicht in der Schläckenabsetzznne gebildet wird und die Schlacke unterhalb der Flußmittelschicht und die gefrischte Schmelze am Boden des tieferen Wannenteils aus der Oxydationszone abgezogen wird.A threshold is advantageously provided at the point of contact between the different deep parts of the tub, the height of which in the shallower part of the tub is 0.7 to 1.0 of the tub depth in this part. The method according to the invention for continuous wind refining of metallurgical melts then blown with a gaseous oxidizing agent in the direction of the slagging zone, in particular with a furnace of the aforementioned type characterized in that the starting melt between the d> .r slag formation zone and the slag settling zone while washing the slag at this point is placed in the furnace, the point of contact the different depths of the trough between the slag formation zone and the slag settling zone located that the gaseous oxidizing agent at a pressure of the oxidizing agent the melt mirror !, which ensures a movement of the melt in a vertical closed flow, ir 'ic melt is blown into the slag Ingszone flux is introduced in excess, with a dense flux layer in the Schläckenabsetzznne is formed and the slag below the flux layer and the refined Melt is withdrawn from the oxidation zone at the bottom of the deeper part of the tub.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin- 5<> dung wird der vertikale Schmelzestrom in einen Umlaufstrom vor und in einen Umlaufstrom hinter der Berührungsstelle der verschieden tiefen Teile durch eine Stromlenkung derart unterteilt, daß diese Umlaufströme durch einen weiteren Umlaufstrom in Austausch stehen, wobei in Richtung der Bewegung des gemeinsamen Stromes zwischen der Schlackenbildungszone und der Schlackenabsetzzone ein gasförmiges Reaktionsmittel in die Schmelze eingebracht ^According to an advantageous development of the invention 5 <> The vertical melt flow is converted into a circulating flow before and into a circulating flow after the The contact point of the parts of different depths is subdivided by a current control system in such a way that these circulating currents are in exchange by another circulating flow, taking in the direction of movement of the common flow between the slag formation zone and the slag settling zone is a gaseous one Reagent introduced into the melt ^

wird. ,will. ,

Durch die erfindungsgemäße Umlaufbewegung des Schmelzestroms in vertikaler Richtung ist es möglich, %b gefrischte Schmelze direkt aus der Oxydationszone ^fab/zuziehen, wobei die Ausgangsschmelze zwischen der Schlackenbiidühgszone Und der Schlackenabsetzzone eingegeben werden kann, wodurch günstige Bedingungen für eine weitere Verarmung der Schlacke durch Waschen mit der Ausgangsschmelze geschaffen werden.The inventive circulating movement of the melt flow in the vertical direction makes it possible to withdraw / withdraw% b fresh melt directly from the oxidation zone ^f , whereby the starting melt can be entered between the slag formation zone and the slag settling zone, whereby favorable conditions for further depletion of the slag by washing be created with the starting melt.

Der intensive Schmelzeumlauf in der Schlackenabsetzzone gewährleistet eine hohe Wärmestabilität und die Aufrechterhaltung einer ausreichend hohen Temperatur der Schmelze in dieser Zone. Außerdem ist bei dieser Art des Schmelzeumlaufs eine aktive Ausnutzung des Flu£>mitte!s nicht nur direkt in der Oxydationszone, sondern auch außerhalb dieser Zone in der SchJackenbildungszone und sogar in der Schlackenabsetzzone gewährleistet Dabei lassen sich gleichzeitig eine Reihe baulicher Schwierigkeiten bezüglich der der Flußmittelzufuhr dienenden Einrichtungen vermeiden und es können Flußmittel mit unterschiedlicher Kornzusammensetzung verwendet werden. Die dichte Flußmittelschicht in der Schlackenabsetzzone begünstigt die Warmhaltung in dieser Zone.The intensive melt circulation in the slag settling zone ensures high thermal stability and the Maintaining a sufficiently high temperature of the melt in this zone. In addition, is at this type of melt circulation enables active use of the flow not only directly in the oxidation zone, but also outside this zone in the bagging zone and even in the slag settling zone guaranteed. At the same time, a number of structural difficulties with regard to Avoid the flux supply serving devices and it can flux with different Grain composition can be used. The dense flux layer in the slag settling zone helps keep this zone warm.

Durch die in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagene Aufteilung der Umlaufströme in drei Ströme mittels einer Schwelle kann die Umlauf intensität in der Schmelze in der SchlackenbUdungszone weiter erhöht und ein noch vollkommeneres Verarmen der Schlacke erzielt werden.By dividing the circulating flows into three flows as proposed in a further development of the invention The circulation intensity in the melt in the slag formation zone can be further increased by means of a threshold and even more complete depletion of the slag can be achieved.

Bei Erprobung der Erfindung zeigte es sich, daß es möglich ist. die direkte Ausbeute an Buntmetallen beim Windfrischen wesentlich zu erhöhen, Produkte genau vorgegebener gleichmäßiger Güte zu erzeugen und die Betriebskosten im Verhältnis zu bekannten Windfmchverfahren um IO bis 20% zu senken.When the invention was tested it was found that it is possible. the direct yield of non-ferrous metals in To significantly increase wind freshening, to produce products of precisely specified uniform quality and the Operating costs in relation to known Windfmch methods to reduce IO by 20%.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausfuhrungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung naher erläutert. F.s zeigtThe invention will now be based on an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawing. F.s shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfmdungsgemäßen Ofen zum kontinuierlichen Windfrischen,Fig. 1 is a longitudinal section through the inventive Furnace for continuous wind freshening,

Fig : das Schema des Schmelzewindfrischens im Ofen ohne Überströmschwelle undFig: the scheme of the melt blown refining in Furnace without overflow threshold and

Fig. 3 das Schema des Schmelzewindfrischens imFig. 3 shows the scheme of the melt blow refining in

Ofen nach Fig. 1. . ,.Furnace according to Fig. 1.. ,.

Der Ofen besitzt eine Wanne 1 (Fig. 1), <n der die Schmelze windgefrischt wirdThe furnace has a tub 1 (Fig. 1), <n which the Melt is wind-freshened

Im Ofengewölbe befinden sich unter einem Winkel von 7.V zur Waagerechten die Windformen 3 fur die Zuleitung des gasförmigen Oxydationsmittels. Dort ist auch eine Zuführöffnung 4 für den Flußmitteleintrag und eine Zuführöffnung 5 für die Ausgangsschmelze vorgesehen.In the furnace vault are the wind forms 3 for the at an angle of 7.V to the horizontal Feeding of the gaseous oxidizing agent. There is also a feed opening 4 for the introduction of flux and a feed opening 5 is provided for the starting melt.

Außerdem befinden sich in der Wanne Abzugsöffnungen 6 und 7 zum Abziehen der Schlacke und der gefrischten Schmelze.In addition, there are drainage openings 6 and 7 for withdrawing the slag and in the tub the frozen melt.

Die Wanne 1 des Oiens besitzt unterschiedliche Tiefe. Die Wannentiefe (die Höhe des Niveaus der eingegossenen Schmelze) ist unter den Windformen 3 fur die Zuleitung des gasförmigen Oxydationsmittels und in der Schlackenbildungszone gleich 1400 mm, wanrend die entsprechende Wannentiefe in der Schlackenabsetzzone 900 mm beträgt, was gleich der halben Wannentiefe unter den Windformen 3 ist. Hierbei sind die Windformen 3 in Richtung des weniger tiefen Wannenteils geneigt und Minden sich 100 mmuber der Oberflächo der bis auf das vorgegeoene N.veau eingegossenen Schmelze.The tub 1 of the Oiens has different depths. The tub depth (the height of the level of the poured Melt) is under the tuyeres 3 for the supply of the gaseous oxidizing agent and in the slag formation zone equal to 1400 mm, while the corresponding tub depth in the slag settling zone 900 mm, which is equal to half the trough depth under the tuyeres 3. Here are the wind forms 3 are inclined in the direction of the less deep tub part and extend 100 mm over the surface of the melt poured down to the previous level.

In der Wanne 1 ist an der Stoßstelle der verschieden tiefen Teile eine Schwelle 8 vorgesehen, die "".wender tiefen Wannenteil eine Höhe von 850 mm besitzt, was ungefähr 0,95 der Wannentiefe dieses Teils ausmacht Die Zuführöffnung 4 für die Flußmittelzugabe ist über dem tiefen Wannenteil in der Nähe der Überströmschwelle 8 ausgeführt. "'"JfT dieser befindet sich im weniger tiefen Wannenteil die Zuf»hroffnung für die Ausgangsschmelze. Außerdem sind im GewölbeIn the tub 1, the is different at the joint deep parts a threshold 8 is provided, the "" .wender deep tub part has a height of 850 mm, which is approximately 0.95 the tub depth of this part The feed opening 4 for the addition of flux is above the deep tub part in the vicinity of the overflow threshold 8 executed. "'" JfT this is located The inlet opening is in the less deep part of the tub for the starting melt. Also are in the vault

2 des Ofens hinter der Schwelle 8 noch Windformen 9 für die Zuleitung eines oxydierenden oder reduzierenden, gasförmigen Reaktionsmittels vorgesehen.2 of the furnace behind the threshold 8 there are still tunnels 9 provided for the supply of an oxidizing or reducing, gaseous reagent.

Diese Windformen 9 sind unter einem Winkel von 75° zur Waagerechten angeordnet und von der Schwelle weg geneigt.These wind forms 9 are arranged at an angle of 75 ° to the horizontal and from the Threshold inclined away.

Die Abzugsöffnungen 6 zum Schlackeabziehen befinden sich unter der Flußmittelschieht, die durch den Schmelzestrom am Wannenende in der Schlackenabsetzzone erzeugt wird. Die Abmgsöffnungen 7 zum Abziehen der gefrischten Schmelze sind in der Wannenseitenwand direkt über dem Boden des tieferen Wannenteils ausgeführt.The discharge openings 6 for drawing off slag are located under the flux layer that passes through the Melt flow is generated at the end of the tub in the slag settling zone. The exhaust openings 7 for Withdrawing the fresh melt are in the tub side wall just above the bottom of the deeper Part of the tub executed.

Am Ende des Gewölbes befindet sich über dem weniger tiefen Wannenteil eine öffnung 10 für ausströmende Gase.At the end of the vault there is an opening 10 for outflowing gases above the less deep tub part.

Der Windfrischprozeß wird im beschriebenen Ofen auf nachfolgende Weise durchgeführt.The wind freshening process is carried out in the described furnace in the following manner.

Zunächst wird das Windfrischen von metallurgischen Schmelzen in einer Wanne mit unterschiedlicher Tiefe ao ohne Schwelle (Fig. 2), betrachtet.First, the wind refining of metallurgical melts in a tank with different depths ao without threshold (Fig. 2), considered.

In die Wanne wird eine Ausgangsschmelze bis zum Erreichen des vorgegebenen Niveaus eingegossen, mit gasförmigem Oxydationsmittel verblasen und es wird ihr ein Flußmittel zugegeben. Ein gasförmiges Oxydationsmittel wird in den tiefen Wannenteil unter einem Winkel von 60 bis 80° zur Waagerechten eingeführt und in Richtung des weniger tiefen Wannenteils geleitet. Es wird ein Druck des Oxydationsmittels zwischen 2 und 10 at aufrechterhalten, wodurch ein tiefes Eindringen der Oxydationsmittelstrahlen in die Schmelze gewährleistet wird. Die erwähnten Faktoren erzeugen in der Wanne mit den verschieden tiefen Teilen einen senkrechten geschlossenen Schmelzestrom, der in Fig. 2 durch eine Vollinie dargestellt ist. Die Werte des Drucks des Oxydationsmittels werden in jedem einzelnen Fall durch die Zusammensetzung der Ausgangsschmelze und des Anreicherungsprodukts, durch die Aggregatleistung und andere Faktoren, welche für die Wannenabmessungen ausschlaggebend sind, bestimmt. Die Vergrößerung der Wannentiefe und -länge erfordert bei im übrigen gleichen Bedingungen einen höheren Gebläsewinddruck. Das Schmelzbad, in dem ein Schmelzestrom ununterbrochen zirkuliert, wird entsprechend dem Charakter des Prozeßablaufs bedingt in folgende fünf Zonen unterteilt: Vergasungszone 11. Schlackenbildungszone 12. Schlackenwaschzone 13. Schlackenabsetzzone 14 und Absetzzoae IS der gefrischten Schmelze.An initial melt is poured into the tub until the specified level has been reached, with Blow off gaseous oxidizing agent and a flux is added to it. A gaseous oxidizer is in the deep tub part under one Introduced an angle of 60 to 80 ° to the horizontal and directed towards the less deep part of the tub. A pressure of the oxidizing agent between 2 and 10 atm is maintained, creating a deep Penetration of the oxidizing agent jets into the melt is guaranteed. The factors mentioned generate a vertical closed melt flow in the trough with the different deep parts, which is shown in Fig. 2 by a solid line. The values of the pressure of the oxidizing agent are determined in each individual case by the composition the initial melt and the enrichment product, through the aggregate performance and other factors, which are decisive for the tub dimensions. The increase in the depth of the tub and length requires a higher blower wind pressure with otherwise the same conditions. That The melt pool, in which a melt stream circulates continuously, is designed according to the character of the The process sequence is divided into the following five zones: Gasification zone 11. Slag formation zone 12. Slag washing zone 13. Slag settling zone 14 and settling zone IS of the refined melt.

In der Vergasungszone 11, ia die die Oxydations- so mittelstrafalen gerichtet sind, werden Eisensulfide, metallisches Eisen und andere der Oxydierung ausgesetzte Schmelzebestandteile oxydiert.In the gasification zone 11, ia the oxidation so are directed to medium criminal offenses, iron sulfides, metallic iron and other melt components exposed to oxidation oxidize.

(eine Blasfackel) erzeugt, aus dem ausströmende Gase und flüssige Schmelze intensiv herausgeschleudert werden.(a blower torch), from which escaping gases and liquid melt are intensely ejected will.

In die Schlackenbildungszone 12 wird Flußmittel gegeben. In ihr verlaufen die Wechselwirkungsreaktionen zwischen den in der Verblasungszone 11 oxydierten Schmelzebestandteilen und dem Flußmittel. Hier bildet sich die Schlacke. Das Flußmittel wird gleichmäßig der Schmelze zugegeben und durch den Schmelzstrom wird in der Schlackenabsetzzone 14 die ununterbrochene Flußmittelschieht 16 gebildet. Oberoxydierte Bestandteile werden teilweise durch Ausgangsverbindungen in dieser Zone reduziert.Flux is added to the slagging zone 12. The interaction reactions between the melt constituents oxidized in the blown zone 11 and the flux take place in it. here the slag is formed. The flux is added uniformly to the melt and the continuous flux layer 16 is formed in the slag settling zone 14 by the melt flow. Over-oxidized Components are partially reduced by starting compounds in this zone.

Typische Reaktionen in dieser Zone sind:Typical reactions in this zone are:

2 FeO + SiO₂ -2 FeO + SiO ₂ -

3 Fe₃O₄ + FeS3 Fe ₃ O ₄ + FeS

2 FeO · SiO₈; -10 FeO + SO₈.2 FeO · SiO ₈ ; -10 FeO + SO ₈ .

SSSS

Typische Reaktionen in dieser Zone sind:Typical reactions in this zone are: FeS + 1V₂O, -> FeO + SO₈;FeS + 1 V ₂ O, -> FeO + SO ₈ ;

Fe+ ^Ο,-vFeO;Fe + ^ Ο, -vFeO;

3 FeS + 5 O, ->- Fe₈O, + 3 SO₂.3 FeS + 5 O, -> - Fe ₈ O, + 3 SO ₂ .

Hier wird in Folge der exothermen Oxydationsreaktion die Hauptwärmemenge und behn Verblasen von die hauptsächliche Schwefekiioxydmenge ausgeschieden. In der Vergasungszone Ii entsteht und wird dank der besonders gerichteten Zuleitung des Oxydationsmittels ein senkrechter, ununterbrochener, geschlossener Schmelzetimlaufstroin aufrechterhalten. In dieser Zone wird durch die Wechselwirkung von Oxydationsmittelstrahl und Schmelz ein BlastrichterHere, as a result of the exothermic oxidation reaction, the main amount of heat is generated and blown away from which the main amount of sulfur dioxide was excreted. In the gasification zone Ii arises and a vertical, uninterrupted, Maintain closed melt timeline. This zone is created by the interaction of Oxidant jet and enamel a blow funnel Dank der Reaktionen werden, obwohl in geringerem Maße, in der Schlackenbildungszone 12 weiter Wärme erzeugt und Gase ausgeschieden. Die Wechselwirkung zwischen Flußmittel und Schmelzebestandteilen wird hier durch das intensive Durchmischen der Schmelze, welches durch die direkt danebenliegende Oxydationszone hervorgerufen wird, erzielt. In der Zone 12 wird schon die Trennung der Masse und Schlacke in zwei Schichten entsprechend ihrer Dichte sichtbar, die Schlackenschicht enthält jedoch noch in bedeutendem Maße mechanisch mitgerissene Einschlüsse.Thanks to the reactions, although to a lesser extent, the slagging zone 12 continues Generates heat and excretes gases. The interaction between flux and melt constituents is here through the intensive mixing of the Melt, which is caused by the oxidation zone directly next to it, is achieved. In the Zone 12 is already separating the mass and slag into two layers according to their density visible, but the slag layer still contains a significant amount of mechanically entrained inclusions.

Wenn es erforderlich ist, zum Beispiel zwecks nützlicher Verwendung der in der Verblasungszone ausgeschiedenen Überschußwärme, können in die Schlakkenbildungszone 12 zusammen mit dem Flußmittel andere kalte Materialien, z. B. stückiges Erz, stückiggemachte Konzentrate usw., eingegeben werden. In diesem Falle werden noch außer den obenangegebenen Prozessen in der Zone 12 kalte Materialien geschmolzen. Es können hierbei Reaktionen mit thermischer Zerlegung der Bestandteile dieser Materialien verlaufen und letztere können mit den Schmelzebestandteilen in Wechselwirkung treten, wobei z. B. nachstehende Dissoziationsrekation der höheren Sulfide verläuft:If necessary, for example for the purpose of making useful use of the excess heat expelled in the blown zone, can be passed into the slag formation zone 12 along with the flux other cold materials, e.g. B. lumpy ore, lumpy concentrates, etc., can be entered. In In this case, in addition to the processes mentioned above, cold materials are also melted in zone 12. There can be reactions with thermal Decomposition of the constituents of these materials proceed and the latter can be in with the melt constituents Interaction occur, where z. B. the following dissociation reaction of the higher sulfides takes place:

2 CuFeS₂ ->- Cu₂S + 2 FeS + S; gleichzeitig verläuft die Sulfidierungsreaktion: Cu₂O + FeS -> Cu₂S + FeO.2 CuFeS ₂ -> - Cu ₂ S + 2 FeS + S; the sulfidation reaction takes place at the same time: Cu ₂ O + FeS -> Cu ₂ S + FeO.

Zwischen der Schlackenbildungszone 12 und der Absetzzone wird Ausgangsschmelze (Waschzone 13) eingegeben; hier wird die gebildete Schlacke mit eingegossener armer Schmelze durchmischt (Waschen der Schlacke). Während des Durchmischprozesses wird in Folge der Austauschreaktionen und der Rekationen beim Reduzieren der oxydierten Schlackenbestandteile mit Hilfe von Verbindungen der armen Ausgangsschmelze die Schlacke in Bezug auf wertvolle Bestandteile verarmt.Between the slag formation zone 12 and the settling zone, starting melt (washing zone 13) entered; here the formed slag is mixed with poor melt poured in (washing the Slag). During the mixing process, the exchange reactions and the reactions When reducing the oxidized slag constituents with the help of compounds of the poor starting melt, the slag is depleted in terms of valuable constituents.

Typische Reaktionen in dieser Zone sind:Typical reactions in this zone are:

(MeO) - [FeS] -* [MeS] + (FeO); (MeO) - [Fe] -> [Me] + (FeO>,(MeO) - [FeS] - * [MeS] + (FeO); (MeO) - [Fe] -> [Me] + (FeO>,

wobei Me ein Buntmetall (Ni, Co usw.) ist; in runden Klammern ist der Schlackebestandteil, ia eckigen Klammern der Schmelzebestandteil »!gegeben.where Me is a non-ferrous metal (Ni, Co, etc.); The slag component is in round brackets, generally square Brackets the melt component »! Given.

In der Schlackenabsetzzone 14,die durch die schwimmende Flußmittelschieht 16 (Flufimitteirnante!) abgedeckt ist. wird die endgültige Trennung von gewaschener Schlacke und gefrischter Schmelze durch-In the slag settling zone 14, which is covered by the floating flux layer 16 (Flufimitteirnante!). the final separation of washed slag and fresh melt is carried out

geführt. Mechanisch mitgerissene Metallmassekügelchen werden aus der Schlacke ausgeschieden und verarmte Schlacke auf Abflußniveauhöhe abgesetzt. Die Flußmittelschicht 16 auf der Schmelzoberfläche begünstigt die Wärmestabilität des Bades in der Schlakkenabsetzzone 14 und bei Verwendung von Quarzflußmittel das Sättigen der Schlacke mit Kieselsäure, wodurch der Magnetitgehalt in der Schlacke vermindert und als Folge hiervon letztere vollkommener verarmt wird. Die Schlacke wird unter der schwimmenden Flußmittelschicht 16 abgezogen.guided. Mechanically entrained metal mass globules are separated from the slag and depleted slag is deposited at the discharge level. the Flux layer 16 on the melt surface promotes the thermal stability of the bath in the slag settling zone 14 and when using quartz flux, saturating the slag with silica, whereby the magnetite content in the slag is reduced and, as a result, the latter becomes more completely impoverished will. The slag is drawn off under the floating flux layer 16.

In der Absetzzone 15 wird die das Endprodukt bildende Schmelze vor dem Ablassen angesammelt und abgesetzt. Bei Schmelzen, die aus einem System mit mehreren Schichten (z. B. aus Kupfersulfid und metallischem Kupfer) bestehen, kann sich das in der Absetzzone 15 abgesetzte Produkt in Bezug auf seine Zusammensetzung stark von der übrigen Masse in den Zonen 11 und 12 unterscheiden. In andern Fällen besitzt das Endprodukt in Zone 15 nahezu dieselbe Zusammensetzung wie die Schmelze in den Zonen Il und 12, ist aber im Unterschied von den letztgenannten frei von Schlackeneinschlüssen.In the settling zone 15, the melt forming the end product is collected and before draining discontinued. In the case of melts consisting of a system with several layers (e.g. made of copper sulfide and metallic Copper) exist, the product deposited in the settling zone 15 may differ in terms of its composition strongly differ from the rest of the mass in zones 11 and 12. In other cases the end product in zone 15 has almost the same composition as the melt in zones II and 12, but in contrast to the latter is free from slag inclusions.

Das Endprodukt wird unter Druck aus der Zone 15 abgezogen.The end product is withdrawn from zone 15 under pressure.

Beim Ofen mit der in Fig. 3 dargestellten Schwelle wird in der Verblasungszone 11 die Schmelze gefrischt, bis eine stark angereicherte Schmelze erhalten wird, während in den Zonen 13 und 14 eine arme Zusammensetzung aufrechterhalten wird. An der Berührungsstelle zwischen den Zonen 12 und 13 wird der Schmelzestrom, beispielsweise durch die Schwelle 8, eingeschnürt. Hierbei entstehen in der Schmelze zwei geschlossene Schmelzeumlaufströme, die durch eine gemeinsame Schmelzeströmung im Austausch stehen. Durch Aufrechterhalten einer bedeutend ärmeren Schmelzenzusammensetzung in den Zonen 13 und 14 im Vergleich mit den Zonen 11. 12 und 15, welches durch das Zusammendrücken des Schmelzestroms erreicht wird, wird die Voraussetzung für eine weitgehendere Verarmung der Schlacke in der Schlackenwaschzone 13 geschaffen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt der Austausch während des Eingießens der Ausgangsschmelze über den eingeschnürten Stromquerschnitt, wobei Schlacke aus der Zone 12 sich in entgegengesetzter Richtung zur Schmelze bewegt. Die schichtweise Berührung der sich im Gegenstrom mit großer Geschwindigkeit im eingeschnürten QuerschnittIn the furnace with the threshold shown in Fig. 3, the melt is refined in the blow zone 11, until a highly enriched melt is obtained, while in zones 13 and 14 a poor composition is maintained. At the point of contact between zones 12 and 13, the melt flow is constricted, for example by threshold 8. This creates two closed melt circulating flows in the melt, which flow through a common Melt flow are in exchange. By maintaining a significantly poorer one Melt composition in zones 13 and 14 compared with zones 11, 12 and 15, which is achieved by compressing the melt flow, is the prerequisite for a more extensive Depletion of the slag in the slag washing zone 13 is created. In this embodiment the exchange takes place during the pouring of the starting melt over the constricted flow cross-section, with slag from zone 12 moving in the opposite direction to the melt. the layer-by-layer contact of the countercurrent at high speed in the constricted cross-section

ίο bewegenden Schlacke und der Masse sorgt für ein zusätzliches Waschen der Schlacke, das in der Zone 13 durchgeführt wird.ίο moving slag and the mass provides a additional washing of the slag carried out in zone 13.

In die Schlackenwaschzone wird, um die Schlacke noch stärker zu verarmen und eine Wärmestabilität des Schmelzestroms in den Zonen 13 und 14 zu erzielen oder um beides gleichzeitig zu erreichen, eine Menge gasförmigen Reaktionsmittels geleitet, die ein Teil der gesamten zur Oxydation erforderlichen Menge sein kann. In andern Fällen kann das gasförmige Reaktionsmittel neutralen oder reduzierenden Charakter besitzen oder aus oxydierendem und gasförmigem Reaktionsmittel bestehen.In the slag washing zone, the slag becomes even more depleted and a thermal stability to achieve the melt flow in the zones 13 and 14 or to achieve both at the same time, a lot gaseous reagent passed, which be part of the total amount required for oxidation can. In other cases the gaseous reactant can be neutral or reducing in character own or consist of oxidizing and gaseous reactants.

Der Schlackenverarmungsefiekt wird je nach dei Zusammensetzung und der Menge des in die Schlackenwaschzone 13 geleiteten Reaktionsmittels durch verbessertes Durchmischen von Schlacke und Schmelze durch Reduzieren der oxydierten Verbindungen mil Hilfe von im Gebläsewind befindlichen Bestandteiler sichergestellt. Die Wärmestabilität in den Zonen 12 und 14 wird mit Hilfe der Wärme der Oxydations- unc Reduktionsreaktionen bei der Schlackenbildung sicher gestellt.The slag depletion effect is depending on the dei Composition and the amount of the in the slag washing zone 13 directed reagent through improved mixing of slag and melt by reducing the oxidized compounds with the aid of components in the fan wind ensured. The heat stability in zones 12 and 14 is achieved with the aid of the heat of the oxidation unc Reduction reactions in the formation of slag ensured.

Das erfindungsgemäße Windrischverfahren, dem di< Durchführung des Prozesses im geschlossenen Schmel zezirkulationsstrom mit einer Reihe örtlich begrenzte: Zonen zugrunde liegt, die sich durch ihre technologi sehen Funktionen unterscheiden, ermöglicht mit besten F.rfolg ein ununterbrochenes Windfrischen von metal lurgischen Schmelzen.The Windrisch method according to the invention, the di < Carrying out the process in the closed melt circulation flow with a number of localized: Zones that differ in terms of their technological functions are based on this, made possible with the best Successful uninterrupted wind freshening of metallurgical melts.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (2)

SSSSsteSSSSste I.Ofen zein lamtinukriichen Wiidfrfedhien ve« g_e sduneto ein^bracht wird.I.Ofen zein lamtinukriichen Wiidfrfedhien ve «g _e sduneto is introduced. Schmelzen mit ein« <5«* ^*Melting with a «<5« * ^ * ISTSt überdem tieferen Wanne«!«! angeordYou are above the deeper tub "!"! arranged ISTSt überdem tieferenISSt above the deeper 2 Ofen nach Anspruch 1. dadurch gekennze«ch- J^JJSfcgne _{im Gleic}hstrom net daß an der Berührungsstelle der verschieden "^^on,„ _einer zweiten kleineren länglichen Irisch-2 furnace according to claim 1, characterized _in that at the point of contact of the different "^ ^on ," _a second smaller elongated Irish