DE626357C

DE626357C - Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Roheisen oder Stahl und einer als Portlandzement verwendbaren Schlacke

Info

Publication number: DE626357C
Application number: DEG86077D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Karwat
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1933-07-29
Filing date: 1933-07-29
Publication date: 1936-02-25

Description

Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Roheisen oder Stahl und einer als Portlandzement verwendbaren Schlacke Im' Hauptpatent ist ein Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Eisen oder Stahl und Portlandzement beschrieben, bei dem die Abgase einer Schmelzvorrichtung, in welche das reduzierte Erz zusammen mit Brennstoff eingebracht und durch Einblasen von Luft oder Sauerstoff geschmolzen wird, einer Abkühlung bis auf die Sintertemperatur der Beschickung unterworfen und dann zu deren Vorwärmung und Reduktion in einer besonderen Reduktionsvorrichtung verwendet werden. Hierbei besteht aber für die Stahlerzeugung eine gewisse Schwierigkeit. Einerseits soll der Wärmebedarf für das Schmelzverfahren durch Verbrennen von festem Brennstoff im Schmelzraum selbst gedeckt werden, andererseits setzt die Stahlerzeugung neben der Führung einer Flamme mit bestimmten Oxvdations- bzw. Reduktionseigenschaften auch die Abwesenheit von festem "Kohlenstoff neben Metall und Schlacke voraus, da sich andernfalls der Kohlenstoff in unerwünschter Weise an den Reaktionen zwischen Metall, Schlacke und Gas beteiligen könnte. Man ist zwar nach dem Verfahren des Hauptpatents imstande, solche unerwünschten Reaktionen bei der Herstellung von Stahl zu unterdrücken, muß dann aber beispielsweise in unterbrochenem Betrieb arbeiten, indem man die Zufuhr von reduziertem Metall und Brennstoff in die Schmelzvorrichtung zeitweilig einstellt und in dieser Zwischenzeit den niedergeschmolzenen und angesammelten Stahl zusammen mit geeigneter Schlacke fertigmacht.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Ausgestaltung des Verfahrens des Hauptpatentes, welche die grundsätzliche Schwierigkeit der Zufuhr von festem Brennstoff zum Schmelzraum beseitigt und eine ununterbrochene Arbeitsweise gestattet. Erfindungsgemäß wird die für die Schmelzung des vorreduzierten Erzes und der Schlacke benötigte Wärme dem Schmelzraum von außen mittels heißer Gase zugeführt.
Es ist an sich bekannt, reduziertes Erz und Schlacke zur unmittelbaren Erzeugung von kohlenstoffarmem Eisen mit Hilfe der fühlbaren Wärme heißer Gase zu schmelzen. Man hat diese Arbeitsweise bisher jedoch nur in Verbindung mit der Eisenherstellung in einem Hochofen vorgeschlagen. Hierbei besteht die Schwierigkeit, daß unter diesen Umständen die Beschickung nur eine verhältnismäßig sehr geringe Menge Reduktionskoks enthält, da der zu Heizzwecken dienende Brennstoff außerhalb des Hochofens verbrannt wird. Infolgedessen neigt die Beschickung bei der Berührung mit den heißen Schmelzraumabgasen besonders leicht zum Sintern, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß im unteren Teil des Schachtes praktisch reduziertes Erz allein das Gewicht der darüber lastenden Säule der Beschickung tragen muß.
Wenn man dagegen das Schmelzen mittels der fühlbaren Wärme heißer Gase erfindungsgemäß bei dem Verfahren des Hauptpatentes anwendet, bei dem die Schmelzraumabgase gekühlt werden, ehe sie mit der Beschickung in Berührung kommen und außerdem die Reduktion und Vorwärmung des Erzes in einem Drehofen vornimmt, in welchem ein Versintern der Beschickung und , ein Zusammenpressen des erweichten Gutes nicht eintritt, werden alle diese Schwierigkeiten vermieden.
Das Verfahren wird für ein-Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dem in die Reduktionsvorrichtung eingebrachten Erz , wird fester Kohlenstoff nur in solcher Menge beigemischt, wie er gegebenenfalls zur Auflokkerung der Beschickung und zur unmittelbaren Reduktion benötigt wird. Der zur Schmelzung erforderliche Brennstoff- wird hingegen getrennt vom Erz mit einem Teil der Schmelzraumabgase vorgewärmt, welcher jedoch im Gegensatz zu dem zur Reduktion verwendeten Teil der Schmelzraumabgase nicht gekühlt zu werden braucht. Der vorgewärmte Brennstoff wird außerhalb des eigentlichen Schmelzraumes mit Luft oder sauerstoffangereicherter Luft zu Kohlenoxyd verbrannt, welches dann zur Schmelzung des Eisens und der Schlacke dient. Je nach den Erfordernissen der Stahlherstellung wird in bekannter Weise den zur Schmelzung benutzten Gasen reduzierender, neutraler oder oxydierender Charakter gegeben.
Beim Schmelzen mit heißen, von außerhalb des Schmelzraums zugeführten Gasen darf die Höchsttemperatur, mit der das Gas dem Schmelzraum zugeführt wird, nicht höher sein, als es die feuerfeste Auskleidung des Überführungskanals vom Gaserzeuger zum Schmelzraum zuläßt. Daher muß das Schmelzgut mit einer wesentlich größeren Gasmenge in Berührung gebracht werden, als wenn die Schmelzwärme durch Verbrennen von festem vorgewärmtem' Brennstoff im Schmelzraum selbst erzeugt werden würde. Der Wärmeinhalt der Schmelzraumabgase übersteigt alsdann die Wärmekapazität des vorzuwärmenden Erzes und Brennstoffes, so daß am oberen Ende -entweder des Erzreduktionsraumes oder des Brennstoffschachtes Wärmeverluste in den abziehenden Lichtgasen entstehen.
Man kann den Wärmeüberschuß der Schmelzraumabgase jedoch nutzbar machen, indem man zur Brennstoffvorwärmung in an sich bekannter Weise zwei oder mehr mit Brennstoff gefüllte Schächte anordnet, die man als Wärmespeicher verwendet und abwechslungsweise mit demjenigen Teil der Schmelzraumabgase heißbläst, den man nicht zur Erzreduktion benötigt. Die während eines bestimmten Zeitabschnitts in einem heißgeblasenen Brennstoffschacht aufgespeicherte Wärme wird im nächsten Zeitabschnitt dadurch aus dem Wärmespeicher in den Schmelzraum überführt und dort wieder nutzbar gemacht, daß man ein Reduktionsgas in entgegengesetzter Richtung wie vorher die Schmelzraumabgase durch den Wärmespeicher zum Schmelzraum führt. Das so vorgewärmte Gas wird dann vor seinem Eintritt in den Schmelzraum durch Verbrennen des als Wärmespeicherfüllung dienenden Brennstoffs mit Sauerstoff auf die zum Schmelzen notwendige Temperatur aufgeheizt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Roheisen oder Stahl mit einer als Portlandzement verwendbaren Schlacke durch Reduzieren von Erzen und anschließendem Schmelzen in gesonderten Vorrichtungen nach Patent 625 038, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks ununterbrochener Herstellung von Stahl dem Erz nur die für seine Reduktion erforderliche Brennstoffmenge beigemischt wird, worauf das reduzierte Erz und die Schlacke durch die fühlbare Wärme von heißen, von der Verbrennung fester Brennstoffe außerhalb des Schmelzraums stammenden Gasen geschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb des Schmelzraumes zu verbrennende Brennstoff durch einen Teil der Schmelzraumabgase vorgewärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zur Reduktion und Vorwärmung der Beschickung benötigte Teil der Schmelzraumabgase durch mit Brennstoff gefüllte, als Wärmespeicher dienende Schächte im Kreislauf dem Schmelzraum wieder zugeführt und vor seiner Rückführung in den Schmelzraum durch Verbrennen der-Speicherfüllung mit Sauerstoff wieder aufgeheizt wird. ' -