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DE3518555C1 - Verfahren zur Reduktion von eisenhaltigen Chromerzen - Google Patents

Verfahren zur Reduktion von eisenhaltigen Chromerzen

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Publication number
DE3518555C1
DE3518555C1 DE3518555A DE3518555A DE3518555C1 DE 3518555 C1 DE3518555 C1 DE 3518555C1 DE 3518555 A DE3518555 A DE 3518555A DE 3518555 A DE3518555 A DE 3518555A DE 3518555 C1 DE3518555 C1 DE 3518555C1
Authority
DE
Germany
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coal
rotary kiln
reduction
sio
minutes
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Expired
Application number
DE3518555A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilhelm Josef Peter Ing.(grad.) 4330 Mülheim Janßen
Dietrich Dr.-Ing. 4030 Ratingen Radke
Klaus Herbert Dr.-Ing. 5628 Heiligenhaus Ulrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samancor Ltd
Original Assignee
Fried Krupp AG
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Publication date
Priority to DE3518555A priority Critical patent/DE3518555C1/de
Application filed by Fried Krupp AG filed Critical Fried Krupp AG
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Priority to PH33755A priority patent/PH23511A/en
Priority to FI861979A priority patent/FI83976C/fi
Priority to IN362/CAL/86A priority patent/IN165027B/en
Priority to SU4027463A priority patent/SU1466652A3/ru
Priority to GR861298A priority patent/GR861298B/el
Priority to US06/864,971 priority patent/US4772316A/en
Priority to TR00263/86A priority patent/TR26852A/xx
Priority to ZA863819A priority patent/ZA863819B/xx
Priority to JP61116295A priority patent/JPH0723515B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/30Obtaining chromium, molybdenum or tungsten
    • C22B34/32Obtaining chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/08Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

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Description

gekennzeichnet, daß die Kohle, die durch die äuße- 50 ist, das dem Drehofen an der Seite zugeführt wird, an
ren Düsen des Brenners in den Drehofen eingebracht wird, einen Korndurchmesser von 0,001 bis 5 mm aufweist, und der maximale Korndurchmesser Vio des kleinsten Leitungsdurchmessers der äußeren welcher auch die Gasaustragsvorrichtungen angeordnet sind, verläßt ein Teil der flüchtigen Kohlebestandteile den Drehofen zusammen mit den Ofenabgasen, denn die flüchtigen Bestandteile werden aus der Kohle be
Düsen des Brenners beträgt, während die Kohle, die 55 reits bei der Eingabe des Rohstoffgemischs in den Dreh-
durch die Wurfvorrichtungen und die Blasversatzvorrichtungen in den Drehofen eingebracht wird, einen Korndurchmesser von 0,1 bis 40 mm, vorzugsweise 0,5 bis 25 mm, aufweist.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teil des Drehofens, der eine Temperatur unter 12500C aufweist, Luft und/ oder Sauerstoff durch Rohre eingeblasen wird, die nur in den freien Ofenraum in Richtung des Ofenabofen ausgetrieben. Durch die mangelhafte Ausnutzung der flüchtigen Kohlebestandteile tritt also in nachteiliger Weise eine Erhöhung des Kohleverbrauchs ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene bekannte Verfahren zur Reduktion von eisenhaltigen Chromerzen so zu verbessern, daß Schwankungen des Reduktionsgrads vermieden werden und trotz eines niedrigen Kohleverbrauchs ein gleichbleibend hoher Reduktionsgrad von mehr als 95% er-
gasstroms blasen und deren Austrittsöffnungen sich 65 reicht wird,
in der Nähe der Ofenachse befinden. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird
dadurch gelöst, daß der Drehofen im Gegenstrom mit einem Brenner beheizt wird, durch dessen Zentraldiise
Sauerstoff und/oder Luft und durch dessen die Zentraldüse umgebende äußere Düsen in einem inerten oder reduzierend wirkenden Trägergas suspendierte Kohle in den Drehofen eingeführt werden unter Einhaltung eines Kohlenstoffüberschusses, bezogen auf die zur CO-Bildung erforderliche Kohlenstoffmenge, und daß 10 bis 90% der im Rohstoffgemisch enthaltenen Kohle durch die äußeren Düsen des Brenners in den Drehofen eingebracht werden.
Durch diese erfindungsgemäße Verfahrensführung wird erreicht, daß sich im Bereich der Brennerflamme immer eine reduzierende Atmosphäre einstellt und zwar auch dann, wenn im Inneren der Flamme ein geringer Sauerstoffüberschuß herrscht, denn die Kohle hüllt den zentralen Sauerstoff- und/oder Luftstrahl vollkommen ein, wodurch sich die Flamme vom Kern des Brennerstrahls nach außen entwickelt. Der dem Drehofen zugeführte Sauerstoff wird dem Reaktionsprodukt also durch den Kohlemantel ferngehalten. Außerdem wird die Reoxidation des Reaktionsprodukts dadurch verhindert, daß auf die Ofenbeschickung ständig eine dünne Schicht unverbrannter Kohle aufgebracht wird, die das Reduktionsgut zuverlässig abdeckt und sich ständig erneuert. Die nach der Erfindung vorgesehene Zuführung der Kohle ermöglicht es, daß ständig eine weitgehend geschlossene Kohleschicht vorhanden ist, die im Zusammenwirken mit dem Kohlemantel des Brennerstrahls eine Reoxidation des Reaktionsprodukts zuverlässig ausschließt. Daher hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß ständig ein Reduktionsgrad von mehr als 95% gefahren werden kann. Schließlich werden die flüchtigen Bestandteile der Kohle, die nicht mit dem Rohstoffgemisch in den Drehofen eingebracht werden, nahezu quantitativ für den Reduktionsprozeß genutzt, was den Kohlebedarf vermindert und die Beschaffenheit des Drehofenabgases verbessert. So ist es vorteilhaft möglich, die gesamte Frischkohle, die einen bestimmten Anteil an flüchtigen Bestandteilen hat, über die äußeren Düsen des Brenners in den Drehofen einzubringen und dem Rohstoffgemisch nur Kohle zuzusetzen, die den Drehofen bereits passiert hat und im Kreislauf geführt wird (Rückkoks).
Obwohl in der DE-PS 34 22 267 bereits ein Verfahren zum Beheizen eines Reduktionsofens für die Reduktion von Metalloxiden mittels fester Brennstoffe vorgeschlagen wurde, bei dem ein düsenartiger Brenner einen freien Gasraum des Ofens im Gegenstrom beaufschlagt und bei dem durch die Zentraldüse des Brenners Sauerstoff und/oder Luft und durch eine Ringdüse Kohlenstaub geführt wird, war nicht zu erwarten, daß durch diesen Brenner Kohle in den Drehofen so eingebracht werden kann, daß sich auf der Ofenschüttung eine Kohleschicht ausbildet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bis zu 50% der Kohle, die über die äußeren Düsen des Brenners in den Drehofen gelangen soll, durch Wurfvorrichtungen und/oder Blasversatzvorrichtungen von der Austragsseite her in den Drehofen eingebracht werden. Diese Maßnahme hat sich insbesondere bei großen Drehofen bewährt, denn so kann über die gesamte Ofenschüttung eine gleichmäßige Kohleschicht ausgebreitet werden. Nach der Erfindung ist ferner vorgehen, daß ca. 75% der den Brenner durchströmenden Kohle unterhalb des und seitlich zum Sauerstoff- und/oder Luftstrahl in den Drehofen gelangen. Hierdurch wird der größte Teil der Kohle in unmittelbarer Nähe zur Ofenschüttung in den Ofen hineingebracht, wodurch der Aufbau der Kohleschicht vorteilhaft beeinflußt wird. Nach der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß Kohle mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von mehr als 20 Gew.-% nur durch die äußeren Düsen des Brenners, die Wurfvorrichtungen und die Blasversatzvorrichtungen von der Austragsseite her in den Drehofen eingebracht wird. Hierdurch wird erreicht, daß die flüchtigen Bestandteile der Kohle nahezu quantitativ für den Reduktionsprozeß genutzt werden und das Abgas des Drehofens nicht verunreinigen. Es hat sich nach der Erfindung auch als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Kohle, die durch die äußeren Düsen des Brenners in den Drehofen eingebracht wird, einen Korndurchmesser von 0,001 bis 5 mm hat, wobei der maximale Korndurchmesser Vio des kleinsten Leitungsdurchmessers der äußeren Düsen des Brenners beträgt, und daß die Kohle, die durch die Wurfvorrichtungen und die Blasversatzvorrichtungen in den Drehofen eingebracht wird, einen Korndurchmesser von 0,1 bis 40 mm, vorzugsweise 0,5 bis 25 mm, hat. Eine Kohle mit den erfindungsgemäßen Korndurchmessern kann vorteilhaft in einem Trägergas suspendiert und pneumatisch in den Drehofen eingebracht werden, wobei die Kohle mit den größeren Korndurchmessern von den Wurfvorrichtungen bzw. den Blasversatzvorrichtungen besonders weit in den Drehofen eingeschleudert wird. Für die Verbrennung der Kohleteilchen wird ein bestimmte Zeit benötigt, in welcher der den Sauerstoff- und/oder Luftstrahl umhüllende Kohlemantel sowie die auf der Ofenschüttung befindliche Kohleschicht ihre erwünschten Schutzwirkungen entfalten, zumal die Kohleschicht auch aus größeren Kohleteilchen besteht. Schließlich ist nach der Erfindung vorgesehen, daß in den Teil des Drehofens, der eine Temperatur unter 12500C aufweist, Luft und/oder Sauerstoff durch Rohre eingeblasen wird, die nur in den freien Ofenraum in Richtung des Ofenabgasstroms blasen und deren Austrittsöffnungen sich in der Nähe der Ofenachse befinden. Durch diese Maßnahme werden die flüchtigen Kohlebestandteile in der Vorwärmzone und der ersten Reduktionszone des Drehofens verbrannt und weitgehend quantitativ genutzt. Durch den über die Rohre eingeblasenen Sauerstoff erfolgt keine Reoxidation, da er sofort mit den flüchtigen Kohlebestandteilen reagiert, wobei außerdem in diesem Ofenbereich die im Rohrstoffgemisch enthaltene Kohle noch und die von der Brennerseite her zugeführte Kohle bereits einen Schutz gegen Reoxidation bewirken.
Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Das Reaktionsverfahren wurde in einem Drehrohrofen mit einem Innendurchmesser von 0,8 m und einer Länge von 14 m durchgeführt. Der Ofen wurde kontinuierlich mit einem Rohstoffgemisch beschickt, das aus Chromerz, Rückkoks und Schlackebildnern bestand. Das Chromerz hatte einen Korndurchmesser von weniger als 2 mm und wurde in einer Menge von 200 kg/h in den Ofen eingebracht. Der Rückkoks hatte einen Korndurchmesser von weniger als 6 mm und wurde in einer Menge von 50 kg/h in den Ofen eingebracht. Als Schlakkebildner wurde Quarzsand in einer Menge von 16 kg/h verwendet, wobei die in der Gangart des Erzes und der Asche der Kohle enthaltenen SiO2-, AI2O3-, MgO- und CaO-Mengen ebenfalls als Schlackebildner wirkten. Beheizt wurde der Drehrohrofen im Gegenstrom zum Rohstoffgemisch von der Austragsseite des Reduktionsgutes her mit einem Brenner, der aus einer Zentraldüse und einer die Zentraldüse umgebenden Ringdüse bestand. Durch die Zentraldüse wurde Sauerstoff in einer
Menge von 50 NmVh (=71,4 kg) in den Ofen eingeblasen, während über die Ringdüse Kohle in einer Menge von 100 kg/h in den Ofen eingetragen wurde. Die eingeblasene Kohle war in Stickstoff suspendiert und hatte eine Teilchengröße von 0,001 bis 0,3 mm. Es ist möglich, die Ringdüse des Brenners, welche die Zentraldüse umgibt, in mehrere Einzeldüsen aufzuteilen oder in Form von mehreren konzentrisch angeordneten Ringdüsen auszuführen. Zusätzlich wurden 100 kg Kohle mit einem Korndurchmesser von 1 bis 25 mm über eine Blasversatzvorrichtung in den Ofen geschleudert. Die Ofenbeschickung wurde 60 Minuten bei 1100 bis 125O0C, 60 Minuten bei 1400 bis 14800C und 150 Minuten bei 1480 bis 15500C behandelt. Die gesamte Aufenthaltszeit der Ofenbeschickung im Drehrohrofen betrug 8 Stunden, da das Rohstoffgemisch im Ofen auf die erforderlichen Verfahrenstemperaturen aufgeheizt werden mußte. Das dem Drehrohrofen entnommene Reaktionsprodukt hatte einen Reaktionsgrad von 96%, d.h., das 96% des Eisens und des Chroms in metallischer Form vorlagen. Das Reaktionsprodukt wurde nach dem Verlassen des Ofens eingeschmolzen, wobei Ferrochrom und eine Schlacke anfielen. Das Einschmelzen kann nach einem bekannten Verfahren durchgeführt werden, wobei das Reaktionsprodukt entweder direkt oder nach vorheriger Abkühlung in den Schmelzofen gelangt. Das Abgas des Drehrohrofens hatte folgende Zusammensetzung: 1 bis 3% CO, 25 bis 30% CO2,0,5 bis 1 % H2 und Rest N2.
Chromerze bestehen im allgemeinen aus 20 bis 50% Cr2O3,10 bis 40% FeO und 10 bis 70% Gangart. Das im Ausführungsbeispiel verwendete Chromerz hatte folgende Zusammensetzung: 31% Cr, 20,2% Fe, 7,9% AI, 0,06% Ca, 5,7% Mg, 0,5% Si, 0,056% C, 0,014% S, 0,01% P und Rest O. Da die Reduktion des Chromoxids erst bei Temperaturen über 12500C in nennenswertem Umfang einsetzt, werden durch die erste Reduktionsstufe bei 1100 bis 125O0C die im Chromerz enthaltenen Eisenoxide selektiv und weitgehend reduziert. Das dabei entstehende Eisen bildet bereits kleine flüssige aufgezehrte Silicium in der flüssigen metallischen Phase laufend ergänzt wird. Durch die teilweise Reduktion des Chromoxids mit Silicium, das in der Eisen-Kohlenstoff-Silicium-Legierung gelöst ist, wird die Bildung hochschmelzender Chromcarbide verhindert. Durch die Beteiligung der flüssigen Legierungsphase an der Reduktion wird die Reduktionsgeschwindigkeit erhöht, denn bei einer Reduktionsreaktion, an der lediglich feste Reaktionspartner beteiligt sind, ist die Reduktionsgeschwindigkeit geringer. Die bei der Reduktion entstehende Schlacke neigt auch bei Erweichung nicht zum Anbacken an der Zustellung des Drehofens, da sie eine große Zahl flüssiger metallischer Partikel enthält.
Zur Reduktion der Chromerze können alle Kohlearten verwendet werden, insbesondere hochwertige Braunkohle, Steinkohle und Anthrazit. Die zur Durchführung des Ausführungsbeispiels verwendete Frischkohle hatte, bezogen auf die wasserfreie Substanz, folgende Zusammensetzung: 60% Cnx (hierbei handelt es sich um festen Kohlenstoff, der bei der Entgasung der Kohle nicht entweicht), 30% flüchtige Bestandteile und 10% Asche. Die Kohle, die zusammen mit dem Rohstoffgemisch in den Drehofen eingebracht wird, sollte möglichst wenig flüchtige Bestandteile enthalten, was dadurch erreicht werden kann, daß die vom Reaktionsprodukt abgetrennte überschüssige Kohle (Rückkoks) im Kreislauf geführt und dem Rohstoffgemisch zugesetzt wird. Unter den flüchtigen Bestandteilen der Kohle sind die Entgasungs- und Ausgasungsprodukte zu verstehen, welche die wasserfreie Kohle beim Erhitzen unter Sauerstoffausschluß verlassen. Der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen der Kohle wird dadurch bestimmt, daß die wasserfreie Kohle auf Temperaturen zwischen 120 und 10000C unter Sauerstoffausschluß erhitzt wird und daß die dabei frei werdenden Verbindungen quantitativ zurückgewonnen werden. Die über den Brenner in den Drehofen eingebrachte Kohle dient sowohl der Ofenbeheizung, als auch der Umhüllung der Flamme sowie der Abdeckung der Ofenbeschickung.
Tröpfchen und nimmt Kohlenstoff und Silicium auf, das 40 Bei großen Öfen ist es notwendig und vorteilhaft, daß durch Reduktion eines Teils des im Rohrstoffgemisch Kohle mit einem Korndurchmesser von 0,5 bis 40 mm enthaltenen SiO2 entsteht. Die in der ersten Reduktions- über Wurfvorrichtungen und/oder Blasversatzvorrichstufe gebildete metallische Phase enthält Eisen, das mit tungen, die an sich bekannt sind, in den Ofen einge-Kohlenstoff gesättigt ist, sowie ca. 1 bis 10% Silicium. bracht wird, denn diese Kohle wird bis zu einer Tiefe Die Zusammensetzung der in der ersten Reduktionsstu- 45 von 80% der Ofenlänge in den Ofen eingeschleudert, fe gebildeten metallischen Phase wurde durch eine Ana- wodurch eine maximale Schutzwirkung zu erreichen ist. lyse mit der Mikrosonde bestimmt. Mit der bei 1400 bis
148O0C durchgeführten zweiten Reduktionsstufe wird
erreicht, daß sich die in der ersten Reduktionsstufe gebildeten Metalltröpfchen vergrößern und daß bei 1400 50
bis 14800C durch Reduktion gebildete Chrom aufneh
men. Die erste und zweite Reduktionsstufe bewirken gemeinsam, daß die Bildung hochschmelzender Chromcarbide ausgeschlossen wird. In der bei 1480 bis 158O0C Die pneumatisch arbeitenden Blasversatzvorrichtungen werden mit Luft betrieben und sind am Austragsende des Ofens oberhalb des Brenners auf der von der Beschickung am weitesten entfernten Seite des Ofens angeordnet. Die großen Kohleteilchen werden von den Wurfvorrichtungen und Blasversatzvorrichtungen bis in die Vorwärmzone des Drehrohrofens geschleudert, während die durch die äußeren Düsen des Brenners in
durchgeführten dritten Reduktionsstufe wird die Rest- 55 den Ofen eingebrachte Kohle sich hauptsächlich in der menge des Chromoxids reduziert, wobei das metallische zweiten und dritten Reduktionsstufe des Ofens auf der Chrom von der Eisen-Kohlenstoff-Silicium-Legierung Ofenbeschickung ablagert. Auf diese Weise wird ergelöst und aufgenommen wird. Die Reduktion des reicht, daß im gesamten Ofenraum ein maximaler Chromoxids erfolgt dabei nicht nur durch den Kohlen- Schutz durch die auf der Ofenbeschickung befindliche
60
stoff der Kohle, sondern ebenfalls unter starker Beteiligung der Silicium- und Kohlenstoffgehalte der Eisen-Kohlenstoff-Silicium-Legierung. Parallel dazu setzt sich die Reduktion des SiO2 durch Kohle und die Aufnahme des Siliciums durch die Eisenphase fort, so daß das bei der Reaktion
2Cr2O3+3 Si -+4Cr + 3 SiO2
65 Kohleschicht eintritt, zumal die größeren Kohleteilchen eine längere Verbrennungszeit benötigen. Außerdem befinden sich in der Vorwärmzone und in der ersten Reduktionszone des Ofens derartig viele flüchtige Bestandteile der Kohle, daß sie durch zusätzlich eingebrachten Sauerstoff verbrannt werden können, ohne daß durch den Sauerstoff eine Reoxidation eintritt. Durch die Verbrennung der flüchtigen Bestandteile wird das Temperaturprofil des Ofens geregelt.
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Bei der Prozeßführung ist darauf zu achten, daß die Kohle, die dem Rohstoffgemisch zugesetzt wird, möglichst wenige flüchtige Anteile enthält, denn nur so kann vermieden werden, daß die flüchtigen Anteile den Ofen mit dem Abgas ungenutzt verlassen und das Abgas in unerwünschter Weise verunreinigen. Dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren ein C/O-Molverhältnis > 1 :1 eingehalten wird, ist zumindest in der zweiten und dritten Reduktionszone des Ofens immer ein Kohlenstoff Überschuß, bezogen auf CO, vorhanden, und die Ofenatmosphäre ist immer CO-haltig. Das Temperaturprofil des Ofens kann in vorteilhafter Weise dadurch geregelt werden, daß die flüchtigen Anteile der Kohle insbesondere in der Vorwärmzone und der ersten Reduktionszone des Ofens verbrannt werden. Hierfür wird Luft und/oder Sauerstoff über an sich bekannte Rohre in die Vorwärmzone und die erste Reduktionszone des Ofens eingeblasen. Eine Reoxidation der in beiden Zonen bereits gebildeten metallischen Anteile tritt nicht ein, weil sich auf der Ofenbeschickung eine nahezu geschlossene Kohleschicht befindet und der Metallisierungsgrad der Ofenbeschickung noch sehr gering ist. Im übrigen wird der eingetragene Sauerstoff durch die Verbrennung der flüchtigen Anteile schnell aufgezehrt, die vorzugsweise in der Nähe der Eintragsrohre abläuft.
Das den Drehofen verlassende Reaktionsprodukt enthält das Ferrochrom, das durch Erschmelzen gewonnen wird. Nach dem Erschmelzen besteht Ferrochrom aus 20 bis 70% Chrom, 0,02 bis 10% Kohlenstoff und Rest Eisen. Ferrochrom wird bei der Herstellung von Chromstählen als Vorlegierung verwendet.
Bei allen Prozentzahlen, welche die Zusammensetzung von Stoffen angeben und durch das Symbol % gekennzeichnet sind, handelt es sich um Gewichtsprozente. Bei den Verhältnissen, welche die Zusammensetzung von Stoffgemischen beschreiben und nicht näher bezeichnet sind, handelt es sich um Gewichtsverhältisse.
40 45 50 55 60 65
- Leerseite -

Claims (5)

10 15 20 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Reduktion von eisenhaltigen Chromerzen, bei dem ein Gemisch aus Chromerz, Kohle und Schlackebildnern, das ein Erz-Kohle-Verhältnis von 1 :0,4 bis 1 :2 hat und dem die Schlackebildner CaO und/oder MgO sowie AI2O3 und/oder SiO2 in einer solchen Menge zugegeben werden, daß in der Schlacke ein (CaO+ MgO)/ (AI2O3+SiO2)-Verhältnis von 1 :1,4 bis 1 :10 vorliegt und das Al2O3/SiO2-Verhältnis 1 :0,5 bis 1:5 beträgt, im Drehofen in einer CO-haltigen Atmosphäre während 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1100 bis 12500C, dann während 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1400 bis 14800C und schließlich während 20 bis 240 Minuten auf eine Temperatur von 1480 bis 15800C erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehofen im Gegenstrom mit einem Brenner beheizt wird, durch dessen Zentraldüse Sauerstoff und/oder Luft und durch dessen die Zentraldüse umgebende äußere Düsen in einem inerten oder reduzierend wirkenden Trägergas suspendierte Kohle in den Drehofen eingeführt werden unter Einhaltung eines Kohlen-Stoffüberschusses, bezogen auf die zur CO-Bildung erforderliche Kohlenstoff menge, und daß 10 bis 90% der im Rohstoffgemisch enthaltenen Kohle durch die äußeren Düsen des Brenners in den Drehofen eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 50% der Kohle, die über die äußeren Düsen des Brenners in den Drehofen eingeführt wird, durch Wurfvorrichtungen und/oder Blasversatzvorrichtungen von der Austragsseite her in den Drehofen eingebracht werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 75% der den Brenner durchströmenden Kohle unterhalb des und seitlich zum Sauerstoff- und/oder Luftstrahl in den Drehofen eingeführt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kohle mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von mehr als 20% nur durch die äußeren Düsen des Brenners, die Wurfvorrichtungen und die Blasversatzvorrichtungen von der Austragsseite her in den Drehofen eingebracht wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von eisenhaltigen Chromerzen, bei dem ein Gemisch aus Chromerz, Kohle und Schlackebildnern, das ein ErzKohle-Verhältnis von 1 :0,4 bis 1:2 hat und dem die Schlackebildner CaO und/oder MgO sowie AI2O3 und/ oder SiO2 in einer solchen Menge zugegeben werden, daß in der Schlacke ein (CaO+ MgO)/ (AI2O3 +SiO2)-Verhältnis von 1 :1,4 bis 1 :10 vorliegt und das Al2O3/SiO2-Verhältnis 1 :0,5 bis 1 :5 beträgt, im Drehofen in einer CO-haltigen Atmosphäre während 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1100 bis 12500C, dann während 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1400 bis 148O0C und schließlich während 20 bis 240 Minuten auf eine Temperatur von 1480 bis 1580° C erhitzt wird.
In der DE-PS 34 31 854 wird ein Verfahren zur Herstellung von Ferrochrom mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,02 bis 10% aus eisenhaltigen Chromerzen vorgeschlagen, bei dem ein Gemisch aus Chromerzen, festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffen und Schlackebildnern in einem Drehofen erhitzt und bei dem danach das dem Drehofen entnommene und abgekühlte Reaktionsprodukt eingeschmolzen wird, wobei das Ferrochrom anfällt. Bei diesem bekannten Verfahren arbeitet die Reduktionsstufe in der Weise, daß ein Gemisch aus Chromerz, Kohle und Schlackebildnern, welches ein Erz-Kohle-Verhältnis von 1 :0,4 bis 1 :2 hat und dem die Schlackebildner CaO und/oder MgO sowie AI2O3 und/oder SiO2 in einer solchen Menge zugegeben werden, daß in der Schlacke ein (CaO+ MgO)/ (Al2O3+SiO2)-Verhältnis von 1 :1,4 bis 1 :10 vorliegt und das Al2O3/SiO2-Verhältnis 1 :0,5 bis 1 :5 beträgt, im Drehofen in einer CO-haltigen Atmosphäre während 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1100 bis 12500C, dann während 30 bis 90 Minuten auf eine Temperatur von 1400 bis 148O0C und schließlich während 20 bis 240 Minuten auf eine Temperatur von 1480 bis 1580° C erhitzt wird.
Obwohl bei dem bekannten Reduktionsverfahren ein Reduktionsgrad von mehr als 95% erreicht werden kann, hat sich gezeigt, daß der Reduktionsgrad des Reaktionsprodukts in nachteiliger Weise schwankt. Diese unerwünschten Qualitätsschwankungen wurden insbesondere in großräumigen Drehofen beobachtet. Ferner hat das bekannte Reduktionsverfahren den Nachteil, daß die in der Kohle vorhandenen flüchtigen Bestandteile den Drehofen dann zum Teil ungenutzt verlassen, wenn der Drehofen in Gegenstromarbeitsweise betrieben wird. Da die Kohle im Rohstoffgemisch enthalten
40
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