DE2426250C3

DE2426250C3 - Process for the production of a melt from oxides

Info

Publication number: DE2426250C3
Application number: DE19742426250
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Obenchain, Richard Forrest, Pittsburgh, Pa. (V.St A.)
Priority date: 1973-05-31
Filing date: 1974-05-29
Publication date: 1977-03-31

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schmelze aus Eisen und/oder Chrom und/oder Mangan aus deren Oxyden, die mit Kohlenstoffträgern, Zuschlägen und Bindemitteln zu Pellets verpreßt, getrocknet und zusammen mit Koks in einen Ofen eingesetzt werden und durch Zufuhr sauerstoffhaltiger Gas· reduziert und aufgeschmolzen werden.The present invention relates to a method for producing a melt from iron and / or chromium and / or manganese from their oxides, which are combined with carbon carriers, aggregates and binders to form pellets pressed, dried and put into a furnace together with coke and by supplying oxygen Gas · reduced and melted.

Ein derartiges Verfahren ist p.js der US-PS 36 52 069 bekannt, bei dem die Pellets, die derartige Kohle enthalten, zum Verbrennen des Teers in bestimmter Weise in einem Schachtofen erhitzt werden, an dessen Boden sich flüssiges Metall ansammelt, wobei die Einsatzmaterialsäule in diesem flüssigen Metall steht. Am Boden dieses Einschmelzgefäßes befinden sich Zuführungen für sauerstoffhaltiges Gas. Jedoch ist kein Hinweis darauf zu entnehmen, wie man der gebildeten Metallschmelze einen regelbaren Kohlenstoffgehalt verleihen kann.One such method is p.js U.S. Patent 3,652,069 known, in which the pellets containing such coal, for burning the tar in certain Way are heated in a shaft furnace, at the bottom of which liquid metal collects, whereby the Feed column is in this liquid metal. There are at the bottom of this melting pot Feeds for oxygen-containing gas. However, there is no indication of how to get the educated Metal melt can give a controllable carbon content.

Ferner ist aus der DT-PS 60 078 ein verfahren bekannt, bei dem als Einsatzmaterial Koks oder Holzkohle als Brennstoff für einen Kupolofen und ein Teig, bestehend aus erz- und kohlenstoffhaltigem Material, verwendet wird. Dieser Teig wird durch Mahlen von erz- und kohlenstoffhaltigem Material in einer Mühle und Zusetzen von Wasser oder öl in hinreichender Menge erzeugt. Die Verwendung eines derartigen Einsatzmaterials hat jedoch den Nachteil, daß die teigige Masse aus Erz und Kohle leicht zusammenbackt und den Ofen verstopft, so daß besondere Vorsichtsmaßregeln zu treffen sind. Außerdem trocknet ein derartiges Einsatzmatenal ,m oberen Bezieh des Ofens, so daß sich h.erdurch staubart.ges Material bilden kann, das mit den Abgasen teilweise ausgeblasen wird, so daß zusätzlich zu dem Mater.aiverlust eine aufwendige Entstaubungsanlage notwendig ist. Die Einstellung eines regelbaren Kohlenstoffgehaltes ist ebenfalls nicht möglich.Furthermore, from DT-PS 60 078 a process is known in which coke or coke is used as the feedstock Charcoal as fuel for a cupola oven and a dough consisting of ore and carbonaceous Material, is used. This dough is made by grinding ore and carbonaceous material into a mill and adding water or oil in sufficient quantities. Using a However, such feedstock has the disadvantage that the doughy mass of ore and coal easily cakes and clogs the oven so special precautions should be taken. Besides that dries such an insert material, m above Relate the stove so that it Can form material that is partially blown out with the exhaust gases, so that in addition to the Mater.aiverlust a complex dedusting system is necessary. Setting a controllable carbon content is also not possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Herstellung einer Metallschmelze mit regelbarem Kohlenstoffgehalt ermöglicht und einen kontinuierlichen störungsfreien Betrieb gestattetThe object of the present invention is therefore to provide a To create a method of the type mentioned, the production of a metal melt with controllable Allows carbon content and allows continuous, trouble-free operation

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Kupolofen Saugstoff in den Bereich des Ofens wo die Oxvde vollständig reduziert sind unter Aufrechterhaltung eines derartigen CO₂/CO-Verhältnisses eingebracht wird daß der Kohlenstoff aus den Pellets gesteuert oxydiert und das Metall zu einer Schmelze mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0.02 und 4% einstellbar aufgeschmolzen wirdThis object is achieved in that, in a cupola furnace, absorbent material is introduced into the area of the furnace where the oxides are completely reduced while maintaining a CO ₂ / CO ratio such that the carbon from the pellets is oxidized in a controlled manner and the metal is converted into a melt with a Carbon content is melted adjustable between 0.02 and 4%

Auf diese Weise wird ein definierter Sauersioffpartialdruck unterhalb der Reduktionszone des Kupolofens eingestellt, wodurch der Kohlenstoffgehalt der Metallschmelze regelbar ist.In this way, a defined oxygen partial pressure is achieved set below the reduction zone of the cupola, reducing the carbon content of the molten metal is adjustable.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention can be found in the subclaims.

Wie beim konventionellen Kupolofenprozeß wird ein Koksbett im Kupolofen geformt, und auf dieses werden alternierend Schichten von Koks und Pellets aus Metalloxyd mit so hohem Kohlenstoffmatenalanteil geschichtet daß die Reduktion des Metalloxyds bei Erhitzung eintritt. Zuschläge werden der Charge gegebenenfalls beigegeben. Das Koksbett wird angefeuert und der glühende Koks, dessen Verbrennung durch Einführen von Luft durch ein Rohrleitungssystem aufrechterhalten wird, erhitzt die Pellets auf Reduziertemperatur wobei die Reduktion bei Eisenoxyd bei einer Temperatur von 450 bis 815°C beginnt. Die Reduktion des Eisenoxyds in den Pellets erfolgt durch das in diesen enthaltene kohlenstoffhaltige Material. Durch Steuerung der Atmosphäre, der die Metallschmelze ausgesetzt wird, kann der Kohlenstoffgehalt der resultierenden Metallschmelze reguliert werden. wober*sö""niednge Kohlenstoffgehalte wie 0,02% erzeugt werden können. Die in den Kupolofen eingesetzten Metalloxyd-Pellets können zunächst kaltgebundene Pellets umfassen, d. h. Pellets aus Metalloxyd und kohlenstoffhaltigem Material, die mittels eines, Bindemittels verbunden sind ohne Erwärmung auf eine Temperatur, bei der das kohlenstoffhaltige Material zerstört würde. Nachdem diese Einsatzcharge in den Kupolofen eingegeben worden ist, kann man dann Pellets zuführen, die auf einer Pelletierscheibe geformt worden sind und direkt an der Oberseite des Kupolofens aufgegeben werden, ohne daß es noch erforderlich ist, daß die Pellets eine hohe Bindefestigkeit besitzen. Die Pellets können zwischen der Pelletierscheibe und dem Kupolofen getrocknet werden oder auch ohne vorherige Trocknung in den Kupolofen eingesetzt werden, in welch letzterem Falle die Pellets innerhalb des Kupolofens trocknen.As with the conventional cupola process, a A bed of coke is formed in the cupola furnace, and layers of coke and pellets are made on top of it Metal oxide with such a high carbon content stratified that the reduction of the metal oxide occurs when heated. Surcharges are added to the batch added if necessary. The bed of coke is fired and the glowing coke, its combustion is maintained by the introduction of air through a pipe system, the pellets are heated to reduced temperature the reduction in iron oxide begins at a temperature of 450 to 815 ° C. the The iron oxide in the pellets is reduced by the carbonaceous material they contain. By controlling the atmosphere to which the molten metal is exposed, the carbon content of the resulting molten metal can be regulated. wober * sö "" low carbon content like 0.02% can be generated. The metal oxide pellets used in the cupola furnace can initially be cold-bonded Pellets comprise; d. H. Pellets made of metal oxide and carbonaceous material, which by means of a, Binders are bonded without heating to a temperature at which the carbonaceous material would be destroyed. After this charge has been entered into the cupola, you can then Feed pellets that have been molded on a pelletizing disk and directly on top of the cupola be abandoned without it being necessary that the pellets have a high bond strength. the Pellets can be dried between the pelletizing disk and the cupola, or without it Drying can be used in the cupola, in which latter case the pellets within the Dry the cupola.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen Kupolofen für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, wobei Metalloxyde und kohlenstoffhaltiges Material enthaltende Pellets zu Metallschmelze reduziert werden. The drawing shows schematically a cupola furnace for carrying out the method according to the invention, wherein pellets containing metal oxides and carbonaceous material are reduced to molten metal.

-ibliche Kupolofen umfaßt ein vertikales, im ' ,ilrhen zylindrisches Ofengehäuse, das höher als *^· ^Tmit einer feuerfesten Auskleidung und einem _feFe,t "TV Q_bersei,e angeordneten Aufgabegatter und "rii^hprn for Metall und Schmelze nahe dem Boden, s SticWOcnci ^_{o ein Koksbeu} auszubilden ist, befindenThe usual cupola comprises a vertical, im ', ilrhen cylindrical furnace housing, which is higher than * ^ · ^ T with a refractory lining and a _feFe , t "TV Q _over i, e arranged feed gate and" rii ^ hprn for metal and melt near the Soil, s SticWOcnci ^ _{o a Koksbeu} is to be formed

^L Y -MMSMi durch welche Luft it: das Koksbett zur t nine und Verbrennung eingeblasen wird. Wie in μ Tarnung schematisch angedeutet besitzt ein _m zeiam s_{ne feuerfeste} Auskleidung 2 innerhalb ennantels 3. Der Ofen kann auf Füßen 4 stehen. , „Abschnitt des Kupolofens befindet sich eine _r ..,-.r s' für das Aufgeben des Einsatzmaterials. Nahe £tad» stützt de/ Rost oder Herd 6 ein Koksbett 7 u HaT entzündet wird und dessen Verbrennung ^ LY -MMSMi through which air it: the coke bed is blown in to the t nine and combustion. As indicated schematically in μ camouflage, a _m zeiam _{has a fireproof} lining 2 inside the jacket 3. The furnace can stand on feet 4. , "Section of the cupola is a _r .., -. Rs' for feeding the feedstock. Nearly the grate or hearth 6 supports a bed of coke 7 and it ignites and burns it

r «.Verhalten wird durch Verbrennung von Luft, die !f^hdie Blasleitungen 8 eingeführt wird. Ein Stichloch f , fflr das Abziehen der Metallschmelze aus dem t "linien vorgesehen und eine (nicht dargestellte) SEke-Stichlochöffnung ist für das Austragen von Placke ebenfalls vorgesehen.r «. Behavior is made by burning air that ! f ^ h the blow lines 8 is inserted. A stitch hole f, for withdrawing the molten metal from the t "lines provided and a (not shown) SEke taphole opening is for the discharge of Placke also provided.

rveier-ete Pellets werden vorzugsweise auf einer Peüenerscheibe durch Mischen von Metalloxydmater.al 1l rinem kohlenstoffhaltigen Material hergestellt; d.e ""„;' können mit oder ohne ein Bindemittel geformtRepeated pellets are preferably produced on a Peüen disc by mixing metal oxide material. 1 liter of pure carbonaceous material; de """;' can be molded with or without a binder

rL· Die Metalloxyde können in Form von Sehen Erzen, eingesammelten Metalloxyden oder ?n anderer Form vorliegen. Das Verfahren ,st geeignet rär die Reduktion von Chromkonzentraten und anderen !bromhaltigen Materialien. Chromoxyd oder C hromer/ ,. Ferrochrom. für die Reduktion von Manganerzen zu Ferromangan, jedoch ist es besonders geeignet für d.e RedSon von Eisenoxyden zu metallischen Eisen. Die Ede detaillierte Erläuterung bezieht s.ch daher der v*L halber auf die Redukt.on von E.senoxyden, doch könnten auch andere Metalloxyde verarbeitet werden. Der Ausdruck »Eisenoxyd«, wie er hier rachlo'gend verwendet wird, bezeichnet verkleinerte Eisenerze oder Eisenerzfeinteile und umfaßt andere Eisenoxydmateria_ ΐΐη wie Abfallmaterial von Stahlwerken einschließlich Walzender, Hochofenstaub. Offenhcrdstaub. Llcktro- rL · The metal oxides can be in the form of ores, collected metal oxides or in another form. The process is suitable for the reduction of chromium concentrates and other bromine-containing materials. Chromium oxide or chromer /,. Ferrochrome. for the reduction of manganese ores to ferromanganese, but it is particularly suitable for de RedSon of iron oxides to metallic iron. For the sake of v * L , s.ch refers the Ede detailed explanation to the reduct.on of E. senoxides, but other metal oxides could also be processed. The term "iron oxide" as it is used vengefully here denotes reduced iron ores or iron ore fines and includes other iron oxide materials such as waste material from steelworks including rolling mills and blast furnace dust. Open dust. Licktro-

Dem ti»:..u*,u.».- wird kohlenstoffhaltigesDem ti »: .. u *, u.» .- becomes carbonaceous

Material in einer Menge von 5 bis 30% zugesetzt wöbe. masoviel kohlenstoffhaltiges Mater.al zusetzt, dal d.e _4S vollständige Reduktion des Eisenerzes in den Pellet lew Stet wird. Das kohlenstoffhaltige Material fann fein verteilte Kohle. Koks. Teerkoks, HibrikabTa te wie Koksgrus oder andere geeignete kohlenstollhal-SrMaterialien umiassen. mit denen das E.senoxyd ediert werden kann. Dem kohlenstoffhaltigen MatcalTnd dem E.senoxyd kann ein Bindematerial «gesetzt werden, mit dem die Partiken verbunden werden und mit dem eine gewisse Festigkeit fur die Sets bewirkt wird. D.e Verwendung e.nesB.ndcma terials wie Zementiermaterial, entweder Portlandzement. S hlackenzement. Kalk, hydraulischer Kalk oder Bindemittel, ist bevorzugt, wenn d.e PelletsMaterial added in an amount of 5 to 30%. So much carbonaceous material is added, so that the _4S complete reduction of the iron ore in the pellet is kept. The carbonaceous material collects finely divided coal. Coke. Enclose tar coke, HibrikabTa te such as coke burrs or other suitable carbon steel materials. with which the E.senoxide can be edited. A binding material can be added to the carbonaceous metal and the senoxide, with which the particles are connected and with which a certain strength is created for the sets. De use e.nesB.ndcma terials such as cementing material, either portland cement. Slag cement. Lime, hydraulic lime, or binder, is preferred when de pellets

oder andere Aktionen erfolgen, die zum Zerbrechen ?i?hren könnten, können die Pellets ohne einen solchen Binder geformt werden. Den Pellets kann ferner falls SwSdTein Fließmittel als Zuschlag oder Zustellung or other actions are taken that could result in breakage, the pellets can be formed without such a binder. The pellets can also, if SwSdT, be a superplasticizer as an additive or lining

beigefügt werden. .attached. .

Das Eisenoxydmaterial und das Kohlenstoffmater.al werden auf eine Partikelgröße gebracht, derart dau mindestens etwa 50% der Partikeln durch em iü\%a Sieb (US-Siandard-Sieb; entspricht 0.042 mm lichte Msschenweite nach DlN 1171) gehen, damit innige Mischung und inniger Kontakt des Eisenoxyds mit dem kohlenstoffhaltigen Material innerhalb der PelletsThe iron oxide material and the carbon material are brought to a particle size so that at least about 50% of the particles pass through a sieve (US standard sieve; corresponds to 0.042 mm clear diameter according to DIN 1171), so that an intimate mixture and intimate contact of the iron oxide with the carbonaceous material within the pellets

erfolgt. ..he follows. ..

Wie beim konventionellen Pelletieren werden die oben beschriebenen Materialien, d. h.das Eisenoxyd, das kohlenstoffhaltige Material und. falls erwünscht, das Zementmaterial, zu Kugeln geformt unter Zusatz von etwa 6 b's 15 Gewichtsprozent an Wasser, und man formt Pellets in der Größenordnung von 6 .. 30 mm Durchmesser, wobei Pellets in der Größenordnung von etwa 20 mm Durchmesser bevorzugt sind. Das hisenoxyd und das kohlenstoffhaltige Material können anstelle der Pelletierung auch zu Preßlingen geformt werden, falls dies erwünscht ist. .As with conventional pelleting, the materials described above, d. i.e. the iron oxide, the carbonaceous material and. if desired, that Cement material, formed into balls with the addition of about 6 to 15 percent by weight of water, and one forms pellets on the order of 6 .. 30 mm in diameter, with pellets on the order of about 20 mm in diameter are preferred. The hisenoxyd and the carbonaceous material can be formed into compacts instead of pelletizing if so desired. .

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie beim konventionellen Kupolofenprozeß fur das Autschmelzen von Roheisen oder Schrott, ein Koksbett geformt und alternierend werden Schichten von Material für das Bilden der Metallschmelze und Koks zugesetzt unter Zustellung von Flußmitteln, falls erwünscht. Zustellungen für d.e Verwendung im Verfahren gemäß der Erfindung sind solche konventionellen Zuschläge w.e Kalk oder Kalksteindolomit Natriumkarbonat, Flußspat und dergleichen. Auch kann man eine kleinere Menge von Schrott oder Roheisen zusetzen, ohne das Verfahren nachteilig zu beeinflussen. Nach Ausbildung des Koksbetts im Kupolofen wird dieser mit alternierenden Lagen von Eisenoxyd-PeMets, die kohlenstoffhaltiges Material enthalten, und Schichten von Koks beladen, wobei Zuschlage zugefügt sun können. Für die Ausgangscharge des Kupolofens, deren Pellets fallen würden und demnach Stoßen ausgesetzt würden bevor sie die Hohe der ersten Mater.alcharge Teichen, ist es erforderlich, daß die Pellets eine hinreichende Stoßfestigke.t besitzen, damit das Zerbröckeln oder Abreiben der Pellets verhindert wird Bu der Ausgangscharge für den Kupolofen werden Pellets verwendet, die mit einem Bindemittel gebunden smd und die eine Druckfestigkeit von etwa 3.5 kg/cm- ode mehr besitzen. Mit dieser Ausgangscharge enge etzt wird das Koksbett entzündet und Luft wird 'ugefuha um d.e Verbrennung des Koksbettes zu einer gluhenden Koksschicht aufrechtzuerhalten. Die von dem Koksbeii ausgehende Hitze erhitzt die aufliegenden Pellets und bewirkt eine Reaktion des Eisenoxyds der Pellets mit den in ihnen enthaltenen kohlenstoffhaltigen Matcr.a-Sc" Diese Reaktion umfaßt die Redukt.on de. senoxydpartikeln durch die kohlenstoffhaltigen Partikeln mit denen sie in innigem Kontakt stehen, unter Entwicklung von Kohlemronoxyd. bis das E.senoxyd reduziert ist und eine Eisenschmelze resultiert. Das so gebildete geschmolzene Eisen gelang, dann durch das Ko "sbett und sammelt s.ch im Boden des Kupolofens und wird dort in bestimmten Intervallen abgestochen oder auch kontinuierlich abgezogen. _Rpc4_llktion According to the process of the invention, as in the conventional cupola process for smelting pig iron or scrap, a bed of coke is formed and layers of material for forming the molten metal and coke are added alternately with flux being added if desired. Linings for use in the method according to the invention are such conventional additives as lime or limestone dolomite with sodium carbonate, fluorspar and the like. A smaller amount of scrap or pig iron can also be added without adversely affecting the process. After the coke bed has been formed in the cupola furnace, it is loaded with alternating layers of iron oxide PeMets, which contain carbonaceous material, and layers of coke, whereby aggregates can be added. For the initial charge of the cupola, the pellets of which would fall and would therefore be exposed to impacts before they reach the height of the first material charge ponds, it is necessary that the pellets have sufficient shock resistance to prevent the pellets from crumbling or rubbing off Bu The initial charge for the cupola furnace uses pellets which are bound with a binding agent and which have a compressive strength of about 3.5 kg / cm or more. With this initial charge, the coke bed is ignited and air is ugefuha to maintain the combustion of the coke bed to a glowing layer of coke. The heat emanating from the coke bake heats the pellets on top and causes the iron oxide of the pellets to react with the carbonaceous matrix contained in them stand, with the development of carbon dioxide. until the E. senoxide is reduced and an iron melt results. The molten iron formed in this way then passed through the bed and collects in the bottom of the cupola and is tapped there at certain intervals or else continuously withdrawn. _Rpc 4 _llction

Bei Erhitzung der Ausgangscharge und Rtduk .on der Eisenoxyd-Pellets im ,nieren Abschmtt des Ofens sackt die Charge herunter soweit dal 1_ na^ °lfeend alternierend Schichten von E.senoxyd-Pel cts Koksma tenal und Zuschlagen an der Oberseite de Ofen zugeführt werden können, um em kontinuierliches Verfahren zu gewährleisten. Nachdem d.e Ausgangs-When heating the initial batch and Rtduk .on the iron oxide pellets in the kidney cut-off of the stove The batch sags down as far as 1_ na ^ ° lfeend alternating layers of E.senoxyd-Pel cts Koksma tenal and slamming at the top of the oven Can be fed to em continuous Procedures to ensure. After the initial

charge in den Kupolofen eingesetzt und die Reaktion eingeleitet worden ist, kann das absackende Bett von Chargenmaterial nahe der Oberseite des Kupolofens wiederaufgefüllt werden mit Eisenoxyd-Pellets, die kohlenstoffhaltiges Material enthalten, aber kein Bindemittel erfordern dank der Tatsache, daß solche Pellets dem Kupolofen ohne größere Fallhöhe innerhalb des Ofens zuzuführen sind.batch is inserted into the cupola and the reaction has been initiated, the sagging bed of Batch material near the top of the cupola will be replenished with ferric oxide pellets that contain carbonaceous material, but do not require a binder thanks to the fact that such pellets are to be fed to the cupola without a greater height of fall within the furnace.

Zusätzliche Blasleitungcn 8,i und 86 sind oberhalb der Position der Blasleitungen 8 vorgesehen, damit oxydierende Gase zugeführt werden können, die die Verbrennung und Erhitzung der Pellets im Kupolofen oberhalb des Koksbetts unterstützen. Ferner können Verbrennungsgase von der Verbrennung von Naturgasen oder anderen Brennstoffen in den Kupolofen 1 durch diese Blaslcitungen injiziert werden. Zusätzliche Brennstoffe, die durch die Blasleitungen 8. 8a oder 86 einsetzbar sind, umfassen Erdgas, Erdöl, Kohlenstaub und dergleichen.Additional blow lines 8, i and 86 are above the Position of the blow lines 8 provided so that oxidizing Gases can be supplied that will burn and heat the pellets in the cupola support above the bed of coke. Furthermore, combustion gases can come from the combustion of natural gases or other fuels are injected into the cupola 1 through these blow lines. Additional Fuels coming through the blow lines 8. 8a or 86 which can be used include natural gas, petroleum, pulverized coal and the like.

Wie in der Zeichnung dargestellt, können grüne Pellets auf einer Pelletierschcibe 10 hergestellt werden und mittels eines Förderersystems transportiert werden, um sie direkt in den Kupolofen einzusetzen. Die Pellets 11 werden zu einem Förderer 12 transferiert, der dann die Pellets nachgeschalteten Förderern 13 und 14 aufgibt. Diese Pellets, die dem Kupolofen nach der Ausgangscharge zugeführt werden, umfassen Eisenoxyd-Pellets mit Kohlenstoffmaterial, aber kein Bindemittel mehr. Eine Vortrocknung kann zwischen der Pelletierscheibe und dem Kupolofen vorgesehen werden, doch können dann, wenn sich die Ausgangscharge im Ofen befindet und heiße Gase in dem Ofen aufwärts strömen, die Pellets in den Ofen ohne merkbare Vortrocknung eingesetzt werden, weil eine Trocknung in dem oberen Abschnitt des Ofens durchgeführt wird.As shown in the drawing, green pellets can be produced on a pelletizing disk 10 and transported by means of a conveyor system in order to insert them directly into the cupola. The pellets 11 are transferred to a conveyor 12, which then feeds the pellets to conveyors 13 and 14 downstream. These pellets, which are fed to the cupola after the initial charge, comprise iron oxide pellets with carbon material, but no longer a binder. Pre-drying can be provided between the pelletizing disk and the cupola, but when the starting charge is in the furnace and hot gases are flowing up the furnace, the pellets can be inserted into the furnace without noticeable pre-drying because drying is in the upper section of the furnace.

Während der Reduktion der Eisenoxyde in den Pcücts bewirkt das kohlenstoffhaltige Material die Reduktion und bildet Kohlcnmonoxyd und Kohlendioxyd, die dann nach oben durch den Kupolofen gelangen. Diese heißen Gase können von dem Kupolofen durch eine Öffnung 15 abströmen und mittels Leitung 16 abgeführt werden für die Verwendung zum Vorheizen von Luft, die den Blasleitungen zugeführt wird. Wie in der schematischen Zeichnung angedeutet, strömen die Kohlenmonoxyd enthaltenden Abgase vom Kupolofen durch die Leitung 16, Ventil 17 und Leitung 18 zu einem Wärmetauscher, wo Luft für die Blasleitungen durch Leitung 20 auf eine Temperatur von bis zu 1450⁰C vorgeheizt werden kann, damit sich ein Heizblasstrom für den Kupolofen ergibt. Alternativ können, wie dargestellt, die Kohlenmonoxyd enthaltenden Abgase aus Leitung 16 mittels Ventil 17 einer weiteren Leitung 21 zugeführt werden in einen Wärmetauscher 22. der verwendet werden kann, um Dampf zu erzeugen oder andere Erwärmungsprozesse durchzuführen. Schließlich kann die so erzeugte Warmluft durch Leitung 23 geführt werden und Hauben 24 und 25 zugeführt werden, die sich über den Förderern für die grünen Pellets befinden, und eine solche vorgewärmte Luft kann verwendet werden zum Trocknen der Pellets vor deren Einsetzen in den Kupolofen, oder die Kohlenmonoxyd enthaltenden Gase können direkt den Hauben 24 und 25 zugeführt werden, um, falls erwünscht, die Pellets auszuhärten. During the reduction of the iron oxides in the PCs, the carbonaceous material causes the reduction and forms carbon monoxide and carbon dioxide which then pass up through the cupola. These hot gases can flow from the cupola through an opening 15 and are discharged by means of line 16 for use in preheating air which is supplied to the blow lines. As indicated in the schematic drawing, the carbon monoxide-containing exhaust gases from the cupola furnace through line 16, valve 17 and line 18 flow to a heat exchanger, where the air can be preheated to the blow lines through line 20 to a temperature of up to 1450 ⁰ C, so there is a heating blow stream for the cupola furnace. Alternatively, as shown, the exhaust gases containing carbon monoxide can be fed from line 16 by means of valve 17 to a further line 21 into a heat exchanger 22 which can be used to generate steam or to carry out other heating processes. Finally, the warm air thus generated can be passed through line 23 and hoods 24 and 25 which are located above the conveyors for the green pellets, and such preheated air can be used to dry the pellets before they are placed in the cupola, or the carbon monoxide containing gases can be fed directly to the hoods 24 and 25 to cure the pellets if desired.

Wenn der Kupolofen im sauren Betrieb arbeitet, d. h. wenn saure Schlacke erzeugt wird, ist der Schwefelgehalt des erzeugten Eisens höher als bei Verwendung von basischer Schlacke. Um diesen Schwefel aus dem Eisen zu entfernen, können Entschwefclungsmittel, wie Soda-Asche, Natriumkarbonat oder Kalziumkarbit, der Charge zugeführt werden, wobei eine Entschwefelung innerhalb des Kupolofens erfolgt. Das im Verfahren gewonnene Eisen kann aber auch nachfolgend mil Entschwefelungsmitteln nach dem Abstich aus dem Kupolofen behandelt werden. When the cupola works in acidic mode, ie when acidic slag is produced, the sulfur content of the iron produced is higher than when using basic slag. To remove this sulfur from the iron , desulfurizing agents such as soda ash, sodium carbonate or calcium carbide can be added to the charge, with desulfurization taking place inside the cupola. The iron obtained in the process can, however, also be treated with desulphurising agents after tapping from the cupola furnace.

Ein wichtiger Aspekt der Erfindung liegt in der Möglichkeit, Sauerstoff — wie in der schematischenAn important aspect of the invention lies in the possibility of oxygen - as in the schematic

ίο Zeichnung angedeutet — durch Leitung 26 in die den Blasleitungen über Leitung 20 zugeführte Luft zu injizieren und diese Luft anzureichern, was es ermöglicht, den Kohlenstoffgehall der Metallschmelze zu steuern. Falls erwünscht, kann die Luft vollständig durch Sauerstoff ersetzt werden. Es hat sich gezeigt, daß durch Regulierung des Sauerstoffgehalts der den Blasleitungen zugeführien Luft die Reduktion des Eisenoxyds in den Pellets bewirkt wird und Kohlenstoff, der von der Metallschmelze absorbiert wird, die dabei erzeugt wird, von dem mit der Luft zugeführten Sauerstoff oxydiert wird; es ergibt sich dabei eine Metallschmelze mit Kohlenstoffgehalten bis herunter zu 0,02 bis 4% Kohlenstoff. Bei Sauerstoffzusatz zu der den Blasleitungen zugeführten Luft oxydiert dieser Sauerstoff neben der Lieferung von Sauerstoff für die Verbrennung des Kokses in dem glühenden Bett auch bestimmte Verunreinigungen, die von der Metallschmelze aufgenommen werden, wie Silizium, Mangan und Kohlenstoff, wobei die relative Oxydationsrate dieser Verunreinigungen in der genannten Reihenfolge liegt. Während auch eine Oxydation des Eisens durch das Vorhandensein von einem zu hohen Sauerstoffgehalt innerhalb des Systems bewirkt werden kann, wird der Kohlenstoffgehalt des Eisens verringert wegen der Oxydation des Kohlenstoffs, bevor Eisen oxydiert wird, so daß durch Anwendung einer gesteuerten Sauersloffanreicherung die Oxydation des Kohlcnsto.Ts im Eisen vor der Oxydation des metallischen Eisens selbst bewirkt wird und der Kohlenstoffgehalt des so erzeugten Eisens auf einen vorgegebenen Wert gesteuert gehalten werden kann.ίο Drawing indicated - through line 26 into the Blow lines inject air supplied via line 20 and this air enriches what it is enables the carbon content of the molten metal to be controlled. If desired, the air can be completely replaced by oxygen. It has been shown that by regulating the oxygen content of the Blowing lines supplied with air which causes the reduction of iron oxide in the pellets and carbon, which is absorbed by the molten metal that is generated by that supplied with the air Oxygen is oxidized; the result is a metal melt with carbon contents down to 0.02 to 4% carbon. When oxygen is added to the air supplied to the blower lines, this oxygen is oxidized besides the supply of oxygen for the burning of the coke in the glowing bed too certain impurities that are absorbed by the molten metal, such as silicon, manganese and Carbon, the relative rate of oxidation of these impurities being in that order. While also an oxidation of the iron due to the presence of a too high oxygen content can be effected within the system, the carbon content of the iron is reduced because of the Oxidation of the carbon before iron is oxidized, so that by using a controlled oxygen enrichment the oxidation of carbon in iron before the oxidation of metallic iron itself is effected and the carbon content of the iron produced in this way to a predetermined value can be kept controlled.

Andere Maßnahmen für die Steuerung des Kohlcnstoffgehalts im erzeugten Eisen können angewandt werden, etwa die Einstellung des Kohlenstoffgehalts der Pellets, oder das Aussetzen des heißen im Verfahren gewonnenen Metalls einer oxydierenden Atmosphäre für eine vorgesehene Zeitdauer. Beispielsweise kann das heiße Eisen einer leicht oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt werden, etwa einem Gasgemisch vonOther measures to control carbon levels in the iron produced can be used, for example, the adjustment of the carbon content of the Pellets, or the exposure of the hot metal obtained in the process to an oxidizing atmosphere for a designated period of time. For example, the hot iron can have a slightly oxidizing atmosphere exposed to, for example, a gas mixture of

CO2/CO, wobei das Verhältnis größer als 1 :1 ist nach dem Abstich des heißen Eisens aus dem Ofen. CO2 / CO, the ratio being greater than 1: 1 after the hot iron has been tapped from the furnace.

Die Verwendung von Eisenoxyd-Pellets, welche kohlenstoffhaltiges Material enthalten, ermöglicht die Produktion von Eisenschmelze in einem Kupolofen bei erheblicher Verringerung der Kokserfordernisse für eine spezifizierte Menge des erzeugten geschmolzenen Eisens. Beispielsweise sind bei einem konventionellen Hochofenreduzierverfahren etwa 600 kg Koks erforderlich, um eine Tonne Eisenschmelze aus Eisenoxyd zu erzeugen. Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist die Menge an kohlenstoffhaltigem Material, die notwendig ist, weniger als die Hälfte des Kokses, die von dem Hochofenprozeß benötigt wird. Demgemäß ergeben sich erhebliche Einsparungen wegen der Kosten für die The use of ferrous oxide pellets containing carbonaceous material enables molten iron to be produced in a cupola with a substantial reduction in coke requirements for a specified amount of molten iron produced. For example, a conventional blast furnace reduction process requires around 600 kg of coke to produce one ton of molten iron from iron oxide . In the method according to the invention, the amount of carbonaceous material that is necessary is less than half the coke that is required by the blast furnace process. Accordingly, there is a significant cost savings for the

Koksherstellung. Ferner verringert die Absenkung des Koksbedarfs notwendigerweise die Wirkung der Kokserzeugung auf die Umwelt, und dies ist von Bedeutung, weil die resultierende Verschmutzung bei der Kokser-Coke production. Furthermore, lowering the demand for coke necessarily reduces the environmental impact of coke production, and this is important because the resulting pollution in the coke making

zeugung ein wichtiger Faktor ist.generation is an important factor.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht demgemäß die Herstellung von Eisen mit bis zu 0.02% Kohlenstoff herunter aus Eisenoxyd-Pellets, die kohlenstoffhaltiges Material enthalten, in einem Kupolofen.The method according to the invention accordingly enables the production of iron with up to 0.02% Carbon comes down from iron oxide pellets, which are carbonaceous Material contained in a cupola.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

Γ. Process for producing a melt of iron and / or chromium and / or manganese from them Oxides, which are pressed into pellets with carbon carriers, aggregates and binders, dried and Throw in a furnace along with coke and put in oxygenated gases be reduced and melted, thereby characterized that in a cupola oxygen in the area of the furnace where the oxides are completely reduced, while maintaining such a CO2 / CO ratio is that the carbon from the pellets is oxidized in a controlled manner and the metal melts with a Carbon content is melted adjustable between 0.02 and 4%.

2. The method according to claim 1, characterized in that above the bottom of the cupola furnace formed coke bed is supplied with air.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the supplied to the cupola Air is enriched with oxygen or replaced by oxygen. * 5

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that with the supply of the Air additional fuel is introduced into the cupola.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the feedstock a small amount of scrap is added.