DE57883C - Verfahren zur Erzeugung von Eisen unmittelbar aus Erzen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die nachstehend beschriebene Erfindung bezieht sich auf gewisse Neuerungen in der directen Reduction von Erzen zu metallischem Eisen und bezweckt nebst der Reduction des Erzes auch noch eine weitgehende Austreibung des Schwefels und Phosphors aus demselben.

Es war bisher bei der Behandlung von Erzen mit hohem Schwefel - Phosphorgehalt nach dem directen Verfahren nothwendig, diese Erze vorher zu rösten, um den Schwefel auszutreiben, und dann die gerösteten Erze in der gewöhnlichen Weise zu behandeln.

Bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung wird das Erz in einer Erzmühle oder anderen geeigneten Vorrichtung zu Brocken von beiläufig Nufsgröfse zerquetscht. Das gequetschte Erz wird dann direct auf den heifsen Herd eines Flammofens oder anderen geeigneten Ofens gebracht, der am besten einen Aschen- oder Schlackenboden besitzt, und dort der Einwirkung einer starken reducirenden Flamme ausgesetzt, bis das Hydratwasser ausgetrieben ist und das Erz sich in einem Zustand befindet, in welchem es seinen Sauerstoff bereitwillig abgiebt und Kohlenstoff aufnimmt. Wenn das Erz sich in diesem Zustande befindet, werden ca. 20 bis 40 Gewichtsprocente fein gepulverter Kohle, d. h. ca. 20 bis 40 Gewichtstheile Kohle auf je 100 Gewichtstheile Erz lose auf das rothglühende Erz geschaufelt. Die ganze Masse wird dann gut durchgerührt, damit die Kohle sich mit den Erzbrocken innig vermenge; die gepulverte Kohle wird vor dem Einbringen in den Ofen etwas angefeuchtet, um das Stauben zu verhindern. Nachdem das Erz und das kohlenstoffhaltige Material gut durchgerührt worden sind, wird die ganze Beschickung durch eine leichte Decke von gepulverter Kohle geschützt, welche ebenfalls etwas angefeuchtet ist. Die Hitze wird nun allmälig gesteigert, wobei die Flamme noch immer ihre reducirende Eigenschaft behält, bis das Eisen teigig wird. Es wird dann in der gewöhnlichen Weise zusammengeballt und aus dem Ofen genommen.

Wenngleich^s jedes gepulverte, kohlenstoffhaltige Material bei dem Verfahren benutzt werden kann, so ist dasselbe doch zur Anwendung von Koks, Holzkohle, Petroleumkoks etc. besonders geeignet, welche bei den alten Verfahren, wo Kohle und Erz vermengt und gleichzeitig in den Ofen eingeführt werden, nicht mit Vortheil verwendet werden können, weil die Kohle verzehrt wird, bevor das Erz hinreichend stark erhitzt werden kann, um seinen Sauerstoff abzugeben und den Kohlenstoff aufzunehmen.

. Bei ■ dem vorliegenden Verfahren dagegen tritt die Kohle erst in Wirkung, wenn das Erz durch die Hitze, der es ausgesetzt ist, und die Austreibung des Hydratwassers ganz porös gemacht worden ist. Dieses Calciniren des Erzes verringert seine Tendenz, zu schmelzen, in welchem Zustande es für das reducirende Gas weniger durchdringlich ist. Man ersieht, dafs die Operationen, welche nothwendig sind, um das Erz in einen Zustand überzuführen, der für die vortheilhafte Wirkung des reducirenden Mittels nothwendig ist, vor sich gehen, bevor das Reductionsmittel in den Ofen gelangt. Hierdurch werden Verluste an Reductionsmittel vermieden, welche sich dann

Claims (2)

einstellen, wenn das Erz und das Reductionsmittel gleichzeitig in den Ofen gebracht werden. Dieses vorausgehende Erhitzen bereitet das Erz nicht nur auf die Wirkung des Reductionsmittels vor, wie vorstehend angegeben wurde, sondern bewirkt auch eine Beseitigung des Schwefels. • Wie bekannt, bewirkt Eisenoxyd die. Beseitigung der Kieselsaure und des Phosphors aus dem Erz. Da aber das Eisenoxyd eine gröfsere Affinität für Kieselsaure als für Phosphor zeigt, so kann der letztere blos beseitigt werden, wenn mehr Oxyd vorhanden ist, als für die Kieselsäure erforderlich. Eine Anreicherung der Schlacke an Eisenoxyd kann bei dem Verfahren in verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise durch Erhöhung der Temperatur bei der Vorbereitungsoperation, oder durch Zusatz von Eisenhammerschlag zur Beschickung; das letztere ist vorzuziehen, um eine Erhöhung des Oxydgehaltes zu erzielen. Wenngleich der Hammerschlag jederzeit der Beschickung zugesetzt werden kann, so ist es doch angezeigt, ihn unmittelbar vor dem Einbringen des kohlenstoffhaltigen Materials zuzusetzen. Das gepulverte kohlenstoffhaltige Material kann mit Wasser oder OeI oder am besten mit Wasser und OeI angefeuchtet werden, da das letztere, wenn es im Ofen der Hitze ausgesetzt wird, ein Kohlenwasserstoffgas liefert, welches durch seine Verbrennung ein schädliches Abkühlen des Erzes' verhindert. Wenn stark gekohltes Eisen gewünscht wird, ist es blos nothwendig, dafs Mangan während der Reduction vorhanden sei; dieses Mangan kann erhalten werden, indem man der Beschickung im Flammofen die Schlacke von Frischöfen zusetzt, welche ein an Kalk und Mangan reiches Abfallproduct darstellt. Das Verfahren ist dasselbe, ob Hämatit oder Magneteisenstein oder gerätterte Erze benutzt werden, und die Resultate sind in allen Fällen gleich günstig. Es wird kein Anspruch auf das Rösten der Erze im Allgemeinen behufs Beseitigung des Schwefels erhoben, da dieses Rösten bisher schon als eine Operation für sich und unabhängig von der nachfolgenden Behandlung der Erze ausgeführt worden ist, indem das Rösten und die Reduction in verschiedenen Oefen ausgeführt wurden. Bei dem gegenwärtigen Verfahren indessen werden die Erze nicht nur geröstet, um den Schwefel zu beseitigen und das Hydratwasser auszutreiben, sondern auch, um sie auf die Einwirkung des Reductionsmittels vorzubereiten. Pate ν τ-An s ρ rüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Eisen direct aus Erzen, darin bestehend, dafs dieselben zunächst in einem Ofen bis zur Reductionstemperatur (Rothglut) erhitzt und dann erst, um am Reductionsmittel zu sparen, in demselben Ofen mit kohlenstoffhaltigem Material vermischt werden, während nach erfolgter Reduction der Erze zu Eisenschwamm durch Zusammenballen Luppen gebildet werden.

2. Bei dem durch Patent-Anspruch i. gekennzeichneten Verfahren:

a) der Zusatz von Eisenhammerschlag zur Beschickung;

b) das Bedecken der Beschickung mit gepulvertem kohlenstoffhaltigen Material, das hinreichend angefeuchtet ist, um zusammenzuhängen.