DE1408625A1 - Hochtemperaturverfahren zum Reduzieren von Erzen zu Metallen - Google Patents

Description

Hochtemperaturverfahren zum Reduzieren von Erzen

Mir diese Anmeldung werden die Prioritäten vom 27. Juni und 24- August 1960 aus den USA-Patentanmeldungen Serial Eos. 38 852 und 51 582 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft die Steuerung des Schwefelgehalts in Metallen, besonders in Metallen, die durcn Reduktion von Erzen gewonnen werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Herstellung von Roheisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ein besonderer Erfindungsgegenstand ist die Herabsetzung des Schwefelgehaltes von Eisen, welches unmittelbar aus Erzen unter Verwendung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe erzeugt wird, die Schwefel enthalten. Die Erfindung ist auch auf

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allgemeine Metallraffinierverfahren, wie den Betrieb von Kupol- ■ öfen, das Erschmelzen von Eicht eisenmetallen und ihren Erzen usw. anwendbar.

Bei der Herstellung von Eisen aus seinen oxydischen Erzen im Hochofen oder bei der Herstellung oder Raffination von Eisen und anderen Metallen aus ihren Oxyden im Hochofen, Kupolofen, Siemens-Martinofen usw. sowie bei allen Verfahren, bei denen das G-ut in Gegenwart eines festen, kohlenstoffhaltigen Materials, wie Koks, zusammen mit einem kalkhaltigen oder schlackebildenden !Flussmittel geschmolzen wird, liegen Schwierigkeiten in der Steuerung des Schwefelgehaltes des reduzierten Metalles. Z.B. wird bei der Herstellung von Roheisen im Hochofen gewöhnlich Kalkstein (vorwiegend CaCO,) als schlackebildendes Flussmittel verwendet. Das Flussmittel kann auch andere Carbonate, wie Magnesiumcarbonat, und oft noch geringere Mengen weiterer Carbonate enthalten. Bei den Hochtemperaturverfahren zersetzen si oh diese Carbonate zu Oxyden, und wenn in der nachstehenden Beschreibung Von Oxydes die Rede ist, so bezieht sich dies auch auf die Carbonate, aus denen die Oxyde sich bilden.

Das schlackebildende· Material kann in den Ofen auch als CaO, MgO usw. (z.B. als gebrannter Kalk oder Dolomit usw.) oder in Form eines oder mehrerer Bestandteile eines selbstgehenden Sinters eingeführt werden. Ein solcher Sinter ist gewöhnlich eine Kombination von Calciumoxyd, einem oxydischen Erz des herzustellenden Metalles und üblicherweise kleinen Mengen von Kohlenstoff und anderen Oxyden, wie SiOp, AIpO₅ usw.

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Das feste kohlenstoffhaltige Material, gewöhnlich metallurgischer Koks, hat die Aufgaben, den für die Erzeugung der erforderlichen Wärme benötigten Brennstoff zu liefern, das Erz' zu reduzieren und eine mechanische Stütze für das aufge-'stapelte Metallerz zu bilden. Dieses Material enthält liäufig unerwünscht grosse Schwefelmengen. Ausserdem können auch die Erze selbst und die Flussmittel unerwünscht hohe Schwefelmengen enthalten., die, wenn keine geeigneten Massnahmen ergriffen werden, in das Fertigerzeugnis gelangen.

Die zulässige Schwefelmenge in den meisten Metallen ist äusserst gering. Bei den meisten metallurgischen Verfahren ist man bestrebt, den SchwefelgehaXt so niedrig wie praktisch möglich zu halten. Viele mit Koks als Brennstoff arbeitende Hochöfen erzeugen Roheisen mit einem Schwefelgehalt von 0,02 bis 0,04 Ctew.-jS. Es besteht die allgemeine Regel, dass Roheisen auf einem Schwefelgehalt unter etwa 0,05 Grew.-^ gehalten werden muss. -

Schwefel hat verschiedene unerwünschte Wirkungen bei der nachfolgenden Verarbeitung. Bei Roheisen z.B., welches weiter auf Temperguss stücke verarbeitet werden soll, verhindert der Schwefel die für eine erfolgreiche Wärmebehandlung notwendige Graphitierung. Der Schwefel erhöht auch die Schrumpfung beim Qiessen und bewirkt, dass die gegossenen Erzeugnisse sich in der Form entmischen (bleed). In Roheisen, welches weiter bearbeitet und zwisohen heis sen Walzen -hindurchgeführt werden soll, führt der Schwefel zum Rissigwerden und zur Aufrauhung

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der Oberfläche beim Walzen. Bei Eisen, das zu austenitischen Stählen verarbeitet werden soll, vermindert der Schwefel die Bearbeitbarkeit des Stahlerzeugnisses und erhöht die Korrosionsgeschwindigkeit von Eisen und Stählen, wenn diese mit sauren Medien in Berührung kommen. -

Einige dieser ungünstigen Wirkungen des Schwefels lassen sich durch Zusatz von Legierungsmetallen, wie Mangan oder Kupfer, beseitigen. Diese Metalle sind aber reoht kostspielig, und es ist daher weit günstiger, ein Hoheisen von niedrigem Schwefelgehalt zu verwenden. Schwefel kann entfernt werden, indem man Stoffe, wie Calciumcarbid, Calciumcyanamid oder Oalciumoxyd, zu dem heissen Metall in der Giesspfanne zusetzt. Aber selbst hierbei muss man sorgsam darauf achten, dass keine wesentlichen Mengen an saurer Schlacke anwesend sind, da sonst der Schwefel aus der Schlaoke. in das Metall zurückwandert· Die Behandlung mit derartigen Stoffen muss bei einer temperatur oberhalb; 1370°, gewöhnlich bei etwa 1427° oder darüber, ausgeführt werden. Bei diesen Temperaturen ist das Carbid oder das Cyanamid wirksamer als das Calciumoxydjs die erstgenannten Stoffe neigen jedoch dazu, das Metall aufzukohlen. Ein zu grosser Kohlenstoffgehalt des Metalls ist aber ungünstig, da er zur Herstellung von Stahl, Schmiedeeisen oder TempergussstUoken. usw. wieder entfernt werden muss. Daher muss man zur Entschwefelung von Eisen, welches weiterverarbeitet .werden soll, ge>wöhnlich Galciumoxyd verwenden.

Eine andere Schwierigkeit _t£ür die Entfernung des Schwefels aus Eisen oder Stahl ergibt sich aus der Anwesenheit von SlIi-

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cium. Bei .hohen Temperaturen über 1570° und gewöhnlich in der Grössenordnung νοϊι 1427° wird der Schwefel aus dem Roheisen zu einem gewissen Ausmasse ausgetrieben. Bei diesen Temperaturen wird aber auch Siliciuntoxyd zu Silioium reduziert, und dieses bleibt in dem Metall. Pur viele Anwendungszwecke und Erzeugnisse muss der Siliciumgehalt niedrig gehalten werden.

Aus allen diesen Gründen verlangen die Roheisenhersteller oft ein Rohmaterial, d.h. ein Erz und einen Koks, von sehr niedrigem Schwefelgehalt. Im allgemeinen wird gefordert, dass der Koks nicht mehr als etwa 1,0 Gew.-$ und das Erz nicht mehr als etwa 0,02 Gew,-$ Schwefel enthält. Die meisten in der Vereinigten Staaten von Amerika erhältlichen Koksarten enthalten etwa 0,6 bis 0,8 Gew.-9& Schwefel. Ein grosser Teil des Schwefels geht in die Schlacke (eine typische Schlacke enthält etwa 0,8 bis 2,0 G-ew.-$ Schwefel), etwas bleibt aber in dem heissen Metall. Infolge der starken Affinität des Eisens und des teilweise reduzierten Eisens (PeO), die sich im Schacht befinden, für die durch sie hindurchströmenden schwefelhaltigen Gase, wie Schwefelwasserstoff, zieht praktisch kein Schwefel mit den Gasen aus dem Schacht ab. .

Wenn man erreichen könnte, dass die Schlacke eine grössere Menge von diesem Schwefel "aufnimmt, dann würde weniger Schwefel in dem Eisen verbleiben.. Ein Zweck der Erfindung ist es, dies zu erreichen.

Attsserdem könnte die Gesamtmenge an Schwefel in dem System vermindert werden, wenn man eine geringere Koksmenge zum Reduzieren des Metallerzes verwenden könnte, besonders wenn der

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Koks den hauptsächlichen Beitrag zum Schwefelgehalt liefert. Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen [Cell des Kokses beim Betrieb des Hochofens durch wasser st off halt ige Brennstoffe, besonders gasförmige oder flüssige Kohlenwasserstoffe, wie naturgas, Erdöldestillate oder schwere Erdölrückstände, zu ersetzen. Ein Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von wasserstoffhaltigen Brennstoffen, und zwar von Wasserstoff als solchem oder von Kohlenwasserstoffen, d.h. Erdölprodukten mit einem Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff von mindestens 0,65» zum Betrieb von Hochöfen in einer solchen Weise., dass die Menge des schliesslich in das Metall gelangenden Schwefels verringert wird. Bei richtiger Wahl der Bedingungen kann dieses Ziel selbst dann erreicht werden, wenn die wasserstoffhaltigen Brennstoffe selbst etwas Schwefel enthalten. Man kann sogar schwefelhaltige Brennstoffe verwenden, deren Sehwefelgehalt so hoch ist, dass die Gesamtmenge des in das System eingeführten Schwefels vergrössert wird, und trotzdem kann man dabei ein Metall von geringerem Sohwefelgehalt gewinnen. Wenn festes kohlenstoffhaltiges Material und flüssige oder gasförmige wasserstoffhaltige Brennstoffe gemeinsam verwendet werden, setzt man vorzugsweise ein weiteres Mittel, z.B«, ein Oxyd eines Metalles der Gruppe II des Periodischen Systems (vorzugsweise Calciumoxid oder Oalciumoarbonat) zu, wie nachstehend näher erläutert wird.

Die Entfernung des Schwefels aus Roheisen wird gewöhnlich durch die folgenden Reaktionsgleichungen ausgedrückt:

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¹- '•Metall ⁼ ^Schlacke (Gleichgewicht)

²· ^PeSSchlacke ^{+ Ga0}Schlacke ^{= GaS}Sehlacke ^{+ Ee0}Schlacke

⁵· ^{G +} ^Schlacke = ^{Pe + G0}'

Der !temperaturbereich, in dem diese Reaktionen mit nensenswerten Geschwindigkeiten verlaufenι ist etwa 1427° und darüber. Daher findet die Entschwefelung des Eisens im Hochofen von der Rast abwärts statt. Die Reaktionsgleichung (1) beschreibt den Übergang des in die Reaktionszone in Lösung in flüssigem Bisen eingeführten Eisensulfids in die flüssige Schlacke. Die Reaktionsgleichung (2) beschreibt die Umsetzung von PeS mit'CaO in der Schlacke unter Bildung von verhältnismässig beständigem CaS und PeO. Die Reaktionsgleichung (5} beschreibt die Reduktion des PeO in der Schlacke mit festem Kohlenstoff unter Bildung von Kohlenmonoxyd.

Es wurde gefunden, dass das Gleichgewicht der Sehwefelverteilung zwischen Metall und Schlacke schneller erreicht wird, wenn der Schwefel sich im Überschuss in dem Eisen befindet, als wenn er sich im Überschuss in der Schlacke befindet. Das liedeutet, dass unter der Voraussetzung eines ausreichenden Kontaktes der Schwefelgehalt in der Schlacke auf einen höheren Wert gebracht werden kann, als er der Gleichgewichtsverteilung des Schwefels zwischen Schlacke und Bisen entspricht, vorausgesetzt, dass das Yerfahren nur für eine begrenzte Zeitdauer durchgeführt wird. -

• Ein anderes Ziel der Erfindung besteht daher darin., die xe-

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lativen Reaktionsgeschwindigkeiten in der Weise vorteilhaft auszunutzen, dass in der Schlacke eine höhere Sohwefelkonzentration erzielt wird, als sie dem Gleichgewicht entspricht.

Dies wird erfindungsgemäss erreicht, indem die normalerweise angewandte Koksmenge vermindert und durch eine hinsichtlich des Heizwertes und des chemischen Reduktionsvermögens äquivalente Men&e an einem w/asserstoffhaltigen Brennstoff zusammen mit einem feinverteilten Flussmittel ersetzt wirdi. Aus thermischen Erwägungen werden Oxyde, z.B. Calciumoxyd, den Carbonaten gegenüber bevorzugt· Man kann also naturgas, welches überwiegend aus Methan (OH,) besteht, oder verschiedexte Fraktionen von Erdölkohlenwasserstoffen an dem günstigsten Punkt in den Hochofen einblasen bzw. einspritzen, um den zugesetzten Brennstoff und das Flussmittel (normalerweise meist Oxyde von Metallen der Gruppe II des Periodischen Systeme, "besonders CaO; dieses kann jedoch auch MgO und geringe Mengen anderer Oxyde enthalten) in das in Bewegung befindliche, normalerweise nach unten vorrückende Gemisch aus Koks, Era und reduziertem Metall einzuführen. In einem Hochofen üblicher Art zur Herstellung von Roheisen liegt der günstigste Punkt für die Einspritzung des wasser stoff haltigen Brennstoffs mit dem feinverteilten Flussmittel etwa auf der Höhe der Windform. Hier liegt die !Temperatur gewöhnlich über 1370° und beträgt meist I427⁰ oder mehr.

Gemäss der Erfindung kann das Schwefelaufnahmevermögen der Schlaoke beim Betrieb des Hochofens in wirksamerer Weis· so ausgenutzt werden, dass im Endeffekt ein ÜJeil des Schwefels

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aus dem Metall, z.B. dem Roheisen, in die Sohlaoke tibergeht. "Wenn die Grleiohgewiohtsverteilung zwischen dem Schwefel in der Schlacke Sind dem Sqhwefel imBojusigen^^^^ würde die Herstellung eines Roheisens von zufriedenstellendem Sohwefelgehalt keine Schwierigkeit bieten, selbst wenn man z.B, einen Kohlenwasserstoffbrennstoff von hohem Sohwefelgehalt an den Windformem zusetzen würde. Bei den üblichen technischen. Verfahren wird aber nur etwa ein Drittel bis die Hälfte des SohwefelaufnahmevermcJgens der Sohlaoke ausgenutzt»

Semäss der Erfindung wird daher die wirksame Eontaktfläche zwischen Flussmittel oder sohlackebildendem Material und Metall vergrösser-fc, um die Annäherung an das Gleichgewicht durch Erhöhung der Massenübertragungsgeschwindigkeiten zu erleichtern. ShÄoretisch könnte dies auoh durch VergrÖsserung der Kontaktzeit oder Erhöhung der temperatur erfolgen. Durch Verlängerung der Kontaktzeit wird aber die Kapazität des Ofens vermindert, und durch Erhöhung der (temperatur steigt der SiIiciumgehalt des Roheisens, da siliciumhaltig* Stoffe normalerweise in den feuerfesten Auskleidungen und häufig auoh in den Erzen selbst enthalten sind.

Durch Verminderung der Koksmenge und Ersatz durch einen wasserstoffhaltigen Brennstoff kann der Schwefelgehalt des Metalles herabgesetzt werdest, selbst wenn der wasserstoff halt ige Brennstoff den gleichen oder einen höheren Sohwefelgehalt hat als der Koks. Wie bereits erwähnt, soll der Wasserstoff gehalt des Brennstoffs beträchtlich sein und mindestens einem Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff in dem Brennstoff von

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0,65 entsprechen; er kann aber auch, viel höher sein, land man kann im Sinne der Erfindung sogar reinen Wasserstoff verwenden· ,-, Beim,

der 1,0 5$ Schwefel enthielt, wurde gefunden, dass die Schlacke 1,51 Gew.-$ und das Metall 0,026 G-ew.-f£ Schwefel enthielt, was einem Verhältnis von etwa 50 t 1. entspricht« Ersetzte man einen Teil des Kokses durch einen wasser stoff haltigen Brennstoff, der zusammen mit dem heissen Gebläsewind an den Windformen eingespritzt würde, so änderten sieh diese "Werte auf 1,294ew«^ ^- Schwefel in der Schlacke und 0,020 Gew.-^ Schwefel im Metall, d.h· ein Verhältnis von 64,5 J 1· Diese Inderung wurde ohne Einspritzen eines Flussmittels erreicht.

Es wird angenommen, dass der wasserstoffhaltige Brennstoff, der an den Windformen eingespritzt wird, einen Teil des normalerweise in dieser Gegend bei einer Temperatur über 1427° anwesenden Kohlenoxyds ersetzt. Dies beeinflusst wahrscheinlich die Geschwindigkeit, mit der das Gleichgewicht der Reaktionsgleichung (3) erreicht wird. Möglicherweise wird dadurch auch das Gleichgewicht selbst geändert. Durch Verminderung der Kohlenmonoxydkonzentration wird das Gleichgewicht der Reaktionsgleichung (3) nach rechts verschoben. Dies zieht in einer Art von Kettenreaktion ähnliche Gleichgewichtsversohiebungen in den Reaktionsgleichungen (2) und (1) nach sich, so dass verhältnismässig mehr Schwefel, in die Schlacke geht und ein schwefelfreieres Eisen entsteht.

Wenn kein Wasserstoff oder nur sehr wenig Wasserstoff an der Windform eingeblasen wird, wie es beim herkömmlichen Be-

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.trieb vcm Hochöfen ohne Einspritzung eines wasser stoff haltigen Brennstoffs der lall ist, dann ist fester Kohlenstoff (Koks) in reichlicher Menge vorhanden, und der heisse Gebläsewind erzeugt reichliche Mengen an Kohlenmonoxyd. Hierdurch werden al-

Ie Gleichgewichte nach links verschoben. .

Durch Einspritzen von feinverteiltem !Flussmittel, wie Galoiumoxyd, Kalkstein, Dolomit oder dergl., an den Windformen zusätzlich zu dem Wasserstoffhaltigen Brennstoff kann diese Wirkung des Schwefelentzuges aus dem Eetallprodukt noch bedeutend erhöht werden.

"Verwendet man z. B. 680 kg Koks mit einem Schwefelgehalt von 1 # ;je * Eisen, so werden durch den Koks 6,8 kg Schwefel in den Hochofen eingeführt. Wird nun der Koks verbrauch auf 4-54 kg je t Metall vermindert, so sinkt die mit dem Koks eingeführte Schwefelmenge von 6,8 auf 4-,5 kg je t Produkt. Werden nun diese 226 kg Koks durch 150 kg öl mit einem Schwefelgehalt von 2,5 Grew.-$ ersetzt (was etwa dem gleichen Heizwert entspricht) , so werden mit diesem Kohlenwasser stoff brennstoff e-fcwa 3,6 kg Schwefel in den Ofen eingeführt. Durch die Gesamtbrennstoffmenge werden also im letzteren Falle 8,1 kg Schwefel in das System eingeführt.

Setzt man nun Galciumoxyd in solcher Menge zu, dass dadurch z.B. die 3,6 kg Schwefel aufgenommen werden, die mit dem wasserstoffhaltigen Brennstoff eingeführt wurden, und führt man dieses Galoiumoxyd auf der Höhe der Windform am, so wird die Menge des in das Metall übergehenden Schwefels im Vergleich

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mit der Arbeitsweise, bei der nur fester Brennstoff angewandt wird, um mindestens ein Drittel herabgesetzt. Diese Wirkung ist zusätzlich zu der günstigen Wirkung des wasser stoff halt igen Brennstoffs auf die Verschiebung des Gleichgewichts. Das feinverteilte Flussmittel nimmt den Schwefel aus dem eingespritzten Brennstoff in sehr wirksamer Weise auf. XJm dies zu erreichen, kann das Flussmittel als feinteiliges Pulver entweder mit dem Gebläsewind,(der an Sauerstoff angereichert sein kann, aber nicht angereichert zu sein braucht) oder mit dem gasförmigen wasserstoffhaltigen Brennstoff (z.B. naturgas oder niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen) oder als Aufschlämmung in schwereren Erdölprodukten eingespritzt werden.

Zur weiteren Erlämterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der Fig· 1 die East und den unteren Seil eines Hochofens üblicher Bauart mit den erfindungsgemäss erforderlichen Abänderungen und Fig· 2 ein System zum Einspritzen von feinteiligem sohlaokebildendem Material in die Windform zusammen mit einem wasserstoffhaltigen Brennstoff zeigt·

Gemäss Fig. 1 ist der Windring 11 des Ofens P duroh die ^f Verbindungsleitung 15 mit den üblichen Windformen verbunden· Jede dieser Windformezt ist dadurch abgeändert, dass sie eine Düse 15 enthält. Duroh diese Düsen wird eine Aufschlämmung von Flussmittel in einem -flüssigen, wasser st ©ffhaltigen Brennstoff eingespritzt. Dieser Brennstoff kann ein Kohlenwasseretofitöl, z.B. ein Erdöldestillat, oder ein sohwerea EückstandsöX in flüesiger Form. sein. Der Brennstoff wird durch, leitung 16 dem Hisoh-

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Ventil. MV zugeführt, wo er mit der Aufschlämmung von feint eiligem gebranntem. Kalk, OaO, oder dergl. in öl vermischt wird, die in dem Misoher 17 hergestellt wird. Das Gemisch von öl und Aufschlämmung strömt von dem Ventil MV in die Verteilerleitung 18 und von dort zu den verschiedenen Einspritzdüsen 15· Wenn der Brennstoff gasförmig ist, d.Iu aus Wasserstoff oder leichten Kohlenwasserstoffen besteht, oder wenn er, bevor er den Ofen erreicht, in den dampfförmigen Zustand übergeht, wird er durch. Leitung 20 (Pig. 2) dem Venturirohr 21 zugeführt, so dass das aus dem fülltrichter 25 ausströmende feinteilige technische Flussmittel (Oxyd eines oder mehrerer Metalle der Gruppe II des Periodischen Systems, vorzugsweise Kalk:, OaO, oder Dolomit usw.) duroh die Saugwirkung des dampfförmigen oder gasförmigen Brennstoffströmes in den Strom eingespritzt wird. Sonst ist dieses System das gleiche wie das in !ig· 1 dargestellte System für flüssige Brennstoffe.

An der Stelle, wo der Brennstoff eingespritzt wird, liegt die ^temperatur im Ofen über 1570° und beträgt gewöhnlich 1427° oder mehr. Das feinteilige Flussmittel kommt mit dem eingespritzten Brennstoff bei der Verbrennung in enge Berührung und nimmt Sohwefel aus ihm auf, falls er'Schwefel enthält.- Bs kommt ferner mit den abwärts sinkenden Tröpfchen aus Eisen und Schlacke in Berührung, die auf die Flüssigkeitsspiegel der ge-

sohmolzenen Schlacke 25 und des geschmolzenen Eisens 26 heruntersinken.

Eine gewisse Verminderung des Sqhwefelgehaltes des Metalles kann dadurch erzielt werden, dass man lediglich mit

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einem wasserstoffhaltigen Brennstoff oder Kohlenwasserstoffbrennstoff arbeitet, oder dass man das feinteilige Flussmittelin solcher form'und Menge zusetzt, dass im Endeffekt eine Über- -feragung von Schwefel aus dem Metallprodukt in die Schlacke stattfindet. Vorzugsweise werden aber beide Massnahmen gleichzeitig ergriffen, so dass durch Anwendung einer massigen Menge an eingespritztem wasserstoff haltigem Brennstoff oder Kohlenwasserstoff brennstoff und eines massigen Anteils an feinteiligem Calciumoxid, Kalkstein, Dolomit oder dergl. der Schwefelgehalt bei geringsten Kosten beträchtlich gesenkt wird. Wenn der einge spritz; te wasserstoff haltige Brennstoff Sohwefel enthält, wird vorzugsweise gleichzeitig mindestens so viel feinteiliges Flussmittel mit eingespritzt, dass dieses den ganzen auf diese Weise eingeführten Sohwefel aufnimmt.

Ausaerdem ermöglicht es die Erfindung, eine geringere Flussmittelmenge anzuwenden (weil das Flussmittel mehr Sohwefel aufnimmt), oder Erze von höherem als dem normalen Sohwefelgehalt zu verwenden und bzw. oder Koks und bzw. oder Flussmittel von höherem als dem normalen Sohwef elgehalt zu verwenden. Andererseits ermöglicht die Erfindung, auch wenn.der Koks und die Kohle einen niedrigen Schwefelgehalt haben, die Anwendung von Kohlenwasserstoffen von hohem Sohwef elgehalt als ergänzenden Brennstoffen, und zwar wird dies durch die gleiohzeiti-ge Einspritzung des feinteiligen Flussmittels möglich. Alle diese verschiedenen Möglichkeiten wirken sich in besonderen Fällen sehr günstig aus. Die Erfindung ermöglicht daher die Herabset-

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zung des relativen Schwefelgehalts des erzeugten metalles für einen weiten Bereich von Rohstoffen. Die Erfindung ist auch auf Fichteisenmetalle anwendbar, wobei feste kohlenstoffhaltige sowie wasserstoffhaltige flüssige oder gasförmige Reduktionsmit-•frei zusammen bei hohen Temperaturen als Hauptreduktionsmittel angewandt werden.

Die Einführung des wasserstoffhältigen Brennstoffs und des feinteiligen llussmittels kann natürlich auf verschiedene Weise erfolgen, und das Flussmittel kann kontinuierlich oder intermittierend eingespritzt werden. Ebenso können die Mengenverhältnisse von Brennstoff und bzw. oder Flussmittel abgeändert werden, sofern nur dadurch eine Terminderung des Sohwefelgehalts des erzeugten Metalles erreicht wird»

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Claims (9)

Patentansprüche Patentansprüche

1. Hochtemperaturverfahren zum Reduzieren von Erzen unter Bildung von Metall und Sohläoke, wobei heisser G-ebläsewind durch eine Zone geleitet wird, in der sich als Rohstoffe ein Erz, ein fester kohlenstoffhaltiger Brennstoff, der Wärme . liefert und gleichzeitig als Hauptreduktionsmittel wirkt, und ein Flussmittel, welches ein Oxyd eines von dem Eetall des Erzes verschiedenen Metalles· enthält, befinden, und wobei mindestens einer der Rohstoff· Schwefel in Mengen enthält, die normalerweise zur Bildung eines Me teilprodukt es von unerwünscht hohem Schwefelgehalt führen, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Gebläsewind und ungefähr an der gleichen Stelle der Zone ein einen wasser stoff hai tigen Brennstoff enthaltendes Material, welches imstande ist, im Endeffekt Sohwef el aus dem reduzierten oder teilweise reduzierten Metall in die Schlacke zu übertragen, derart eingespritzt wird, dass ·· mit dem reduzierten oder .teilweise reduzierten Metall in Berührung kommt*

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BADORIGiNAt

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2. Verfahren nach. Anspruch 1 zur Hierstellung von Roheisen und Schlacke aas Eisenerz, festem kohlenstoff halt igest Brennstoff und Calciumoxid enthaltenden flussmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem G-ebläsewind eine ausreichende Bienge eines wasserstoffhaltig en Brennstoff f s zum Ersatz eines !Eeiles des festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffs und ein f einverteiltes !Flussmittel eingespritzt werden, so dass im Endeffekt eine Übertragung von Schwefel aus dem Eoheisen in die Schlacke und mithin eine Verminderung des Sesamtschwef elgehaltes des Eisens erfolgt.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein feinteiliges flussmittel verwendet wird, welches ein feinteiliges Oxyd eines Metalles der Gruppe II des Periodischen Systems enthält.

4· .Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass als Metalloxyd Oalciumoxyd verwendet wird.

5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4V dadurch gekennzeichnet, dass als wässerstaffhaltiger Brennstoff Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstofföl verwendet wird, bei weichem das Aoiverhartniö von Wäs^serstttff zu Eohlenstoff mindestens 0/65 beträgt.

6· Verfahren naoh Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brennstoff verwendet wird, der ebenfalls Schwefel enthalt.

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7· Verfahren nach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Brennstoff ein schwerer Erdölrückstand eingespritzt wird, der mindestens 1 Gew.-$ Schwefel enthält.

8· Yerfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Semisch aus Brennstoff und feinteiligen Oxyden ^?©n Metallen der gruppe II des Periodischen Systems in den Ofen an einer Stelle eingespritzt wird, die sich im wesentlichen auf der Schmelztemperatur des Metalles befindet, so dass die Metalloxide einen Teil des Schwefels aufnehmen und;;;dadurch den Schwefelgehalt des Metallproduktes verringern. - ■

9. Terfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die normale Menge an Slussmittel durch Übertragung von verhältnismässig mehr Schwefel in die Schlacke erheblich unter den normalerweise vorhandenen Bedarf gesenkt wird.

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