DE157582C

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Info

Publication number: DE157582C
Application number: DE1903157582D
Authority: DE
Filing date: 1903-10-12
Anticipated expiration: 1923-10-13

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Das vorliegende Abfahren ist dazu bestimmt, Eisen oder Stahl direkt aus den Erzen unter Anwendung· von Drehrohrofen mit Wassergasheizung herzustellen. Dies gelingt nicht ohne weiteres, vielmehr ist eine besondere Art, und Weise der Erzeugung der Flamme und ihre Einwirkung auf (Ia¹S Eisenerz in einer bestimmten Stufenfolge notwendig.

ίο Zunächst gelingt es nicht, in einem gewöhnlichen Drehrohrofen auch mit einer ■ reduzierenden. Wassergasflamme Eisenerze zu metallischem Eisen zu reduzieren und zugleich zu schmelzen, weil die Hitzeaufnahme und die Reaktion hei dem Durchgang unter einer Flamme nur in ungenügendem Maße vor sich gehen, so daß im allgemeinen wohl 'eine erhebliche Reduktion und wohl auch die Bildung von Eisenschwamm möglich ist, nicht

λο aber eine gleichzeitige Schmelzung mit der Bildung einer Schlacke. Hierzu sind wenigstens zwei Feuerungen notwendig, welche zweckmäßig auch in zwei getrennten Drehrohrofen, die unmittelbar hintereinander ge-

a5 schaltet sind, zur Einwirkung kommen; jedoch kanu auch bei einem einzigen genügend langen Drehrohrofen eine Beheizung durch zwei am vorderen und am hinteren Ende eingeführte Brenner erfolgen. Hierdurch kann eine genügende Hitze auf die Eisenerze und den sich bildenden Eisenschwamm übertragen werden, um die Schmelzung herbeizuführen.

um zn diesem Ergebnis zu gelangen, ist

jedoch noch eine besondere Gestaltung der

3S Flammen " hinsichtlich ihrer reduzierenden Eigenschaften notwendig, die auf folgenden Erwägungen beruhen: Eisenerze reduzieren sicli zu Eisenschwamm schon bei verhältnismäßig niedrigen Wärmegraden, wenn sie in einer geeigneten Atmosphäre gehalten werden/ Im besonderen geht die Reduktion bei 850⁰CsChOn vonstatten,, wenn eino Atmosphäre von mindestens 2^l/_A Raumteilen Kohlenoxyd auf ι Raumteil Kohlensäure vorhanden ist. .

Dagegen erfährt der gebildete Eisenschwamm eine Wiederoxydation auch dann noch nicht, Wenn die Flamme gleiche Teile Kohlenoxyd und Kohlensäure enthält, selbst wenn bis zum Schmelzpunkt erhitzt wird.

Weiter kommt in Betracht, daß eine stark reduzierende Flamme nicht — unter sonst gleichen Bedingungen —· in demselben Hitzcg'rad hergestellt werden kann wie eine neutrale oder oxydierende Flamme.-

Auf Grund dieser Umstände wird das neue Verfahren so geleitet, daß die erste Flamme eine reduzierende Flamme mit verhältnismäßig geringer Hitze, etwa 800 bis iooo°C, ist und unter ihrem Einfluß eine Reduktion der Bo Eisenerze im Drehrohrofen zu Eisenschwamm stattfindet, In diesem Drehrohrofen soll also die reduzierende,Flamme jedenfalls mehr als 2 Raumteile: KohlenOxyd auf 1 Raumteil Kohlensäure enthalten; eine solche Flamme soll »stark reduzierend« genannt werden.

Der hier gebildete Eisenschwa?nni wird dann der Einwirkung einer weit heißeren Flamme ausgesetzt, welche neutrat odct besser schwach ■reduzierend sein soll, so daß die Verbrennungserzeugnisse etwa gleiche Teile von Kohlcnoxyd und Kohlensäure enthalten. Diese

Claims

Flamme' muß eine erheblich, höhere Hit··' geben als die erste und bis etwa 1700⁰ '■ reichen. Eine so heiße und dabei schwin'· reduzierende Flamme ' ist aber· durch Vt? brennung '.von -.'Wassergas, mit' den entspr. ehehden Mengen Luft nicht so ohne weitere·, zu erzielen; es ist yieltiiehr bekanntlich notwendig, daß eine Vorerbitzung der Brennstoffe, 'namentlich" der Luft, ' auf mehrere hundert Grade, zweckmäßig bis .5.00° C, ■ . stattfinde. Mit dieser' heißen Rcduktions-' flamme wird dann der Eisenschwamm !geschmolzen ^! und. da von .vornherein geeignete Zuschläge beigegeben sind, eine Schlacke gebildet, die das Verbrennen des Eisens verhindert.

Die Reduktion des Erzes kann nofch begünstigt werden, wenn man es von vornherein mit so viel Kohle, mischt, daß dieselbe¹ beim Verlassen des ersten· Dröhrohrpfens bereits nahezu verbrannt ist. Ein großer 'Kohlenüberschuß erschwert' dagegen das Schmelzen.·' Während bei der Reduktion des Erzes die •Anwendung eines .Drehrohrofehs notwendig ist, um das feingemahlene Erz 'überhaupt verarbeiten zu können ,..;sind für den zweiten Teil,' die Schmelzung, auch andere Oienarten, ζ·. B. Flammöfen, verwendbar, vorausgesetzt, daß dabei bine neutrale oder hesser schwach mmzierende heiße Flamme verwendet wird. Es bedarf Weiter keiner Erwähnung, daß die Reduktiönsfiarnrne auf verschiedene Weise hergestellt werden kann, wenn,sie nur die ■·.·' angegebenen Eigenschaften besitzt, Wassergas erseheint hierzu als der geeignetsteBrennstoff, es ist aber, auch nicht aufgeschlossen, daß andere Gase von hoher.Ver- ^; brennungshitze verwendet· werden.·, wogegen ■ arme Gase, wie Generatorgas, sowie Feuerungen init festen Brennstoffen dazu unbrauchbar sind. Es ist weher ersichtlich,,daß man. durch; geeignete Bemessung von Kohlenzusatz und Regelung der Flamme statt Eisen auch -Stahf' gewinnen kann, In' den Zeichnungen sind zwei Ausfübrungsformen der Vorrichtung zut Ausführung des Verfahrens angegeben

' Fig. ι zeigt einen Schnitt" durch eine An Ordnung mit zwei Drehrohröfen, Figi 2 einen Schnitt durch einen Drehrohiofen mit.zwei Feuerungen·.

Nach Fig. ι läuft das Erz mit Zuschlagen und gegebenenfalls mit Kohle gemischt aus dem Rumpf α in geregelten Mengen in den ersten Drehrohrofen^, welcher in bekannter Weise drehbar und geneigt angeordnet is(. Das untere Ende dieses Ofens lihift in einem festen Verbindungsstück c, in welchem auch let schräg gerichtete Brenner d angeordnet ist.

Das im wesentlichen unter der Wirkung dieser Flamme reduzierte Erz gelangt in den zweiten Drehrohrofen /, dessen' unteres Ende in den festen Herd c reicht. Diesel Ofen wird durch den Brenner Ii beheizt. Das flüssige Eisen mit der Schlacke läuft in den flcrd /r. der mit zwei Ahstichöfi'nungen, in für die Schlacke und η für das Eisen, verseilen ist. Die Abgase des zweiten Ofens können entweder — wenn das Erz mit Kohle gemischt war — in den ersten Ofen ziehen oder (ebenso wie die Abgase des letzteren) in einen Wärmespeicher geleitet und verbrannt werden., um dadurch die Erhitzung der Gebläseluft zu bewirken

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist : wieder der Rumpf α vorhanden, welcher das Erz in den langen Drehrohrofen b liefert. In diesen ragt: im unteren Ende in bekannter Weise der Brenner h herein, während im oberen Ende der neuartige Brenner Ic. angeordnet ist. Dieser besteht aus dem Gasrohr p, welches in dem weiteren Rohr q steckt, so daß das Gas Am vorderen Ende des inneren Rohres in das äußere strömt und sich auf seinem Wege stark erhitzt. -Das äußere Rohr q ist mit,.Düsen r versehen, die in das Luft-'■röhr·, y hineinragen und ein Gas-· und Luftgernisch durch die öffnungen I dieses Rohres und'seines deuerfesteri Mantels 11 ausblasen.

ι. Verfahren zur direkten Erzeugung von Eisen und Stahl im Drehrohrofen, dadurch gekennzeichne't, daß das fein zerkleinerte Eisenerz mit Zuschlägen gemischt a5 der Einwirkring zweier bintereinandei angeordneter regelbarei Gasfeuerungen aus·: gesetzt wirrji von welchen wenigstens die erste reduzierend wirkt.
2. Eine Ausführungsform des Verfall- ioo rens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz zuerst mit Oder ohne Beimengung von Kohle mit einer-■ oder mehreren starkreduz'ierenden Flammen behandelt wird, worauf das NiederschmeU, 105' >en des -entstandenen ,EiSetischwamnies durch neutrale'oder schwach reduzierende; Flammen Von höher Hitze* erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.