DE3922095A1 - Verfahren zur direkten stahlherstellung aus fluessigen eisenoxiden im konverterstahlherstellungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das aus flüssigen Eisenoxiden, wie sie nach den Verfahren der Patentanmeldungen P 38 41 835.5-24 und P 39 18 817.5 hergestellt werden, eine direkte Stahlherstellung über die Reduktion der Eisenoxide ermöglicht.

Bis heute gibt es praktisch keine Verfahrenweise, die über eine Reduktion flüssiger Eisenoxide eine direkte Stahlherstellung möglich macht.

Nach heutigem Stand der Technik wird der größte Teil der Stahlherstellung über flüssiges Roheisen betrieben, das bei der Reduktion von Eisenerz - Ei­ senoxid - im Hochofenverfahren als "rohes Eisen" dadurch anfällt, weil sich der Reduktionsträger Kohlenstoff beim Reduktionsvorgang zwangsläufig in der sich bildenden Eisenschmelze anreichert.

Aus diesem "rohen Eisen", das Roheisen genannt wird, wird über ein Kon­ verterstahlverfahren Stahl hergestellt, indem das Roheisen im Konverter - ein bestimmtes Stahlherstellungsgefäß - mit oxidierender Luft durchblasen wird, so daß hierdurch über Oxidationen der überhöhte Kohlenstoff des Roh­ eisens und andere störende Begleitelemente abgebaut und dadurch unterschied­ liche Stahlqualitäten herstellbar werden.

Diese Verfahrensweise stellt keine direkte Stahlherstellung dar, weil die Erz­ reduktion zunächst Roheisen und erst danach eine Stahlherstellung ermög­ licht.

Viele Versuche zur direkten Stahlherstellung hat es bis heute gegeben, die entweder großtechnisch nicht durchführbar waren oder einem zu hohen Kostenaufwand unterlegen sind.

Letzlich hat man sich darauf beschränkt, in Abwandlung des Hochofenver­ fahrens über bestimmte Begasungsverfahren eine Eisenerzreduktion so zu betreiben, daß man reduziertes Eisen herstellen kann, das, wenn die Ener­ giekosten dieses Verfahrens günstig gestaltet werden können, als Schrottein­ satz bei der Stahlherstellung verwendet wird.

Ein solches Verfahren wird im Patent DE 34 37 913 C2 beschrieben. Dieses Patent verdeutlicht auch, daß, wenn eine flüssige Eisenphase angestrebt wird, dies dann wieder nur die Roheisenphase ist.

Der heutige Stand der Technik, so kann gefolgert werden, läßt keine wirt­ schaftliche Verfahrensweise erkennen, die eine direkte Stahlherstellung über die Eisenoxidreduktion möglich macht.

Diese Aufgabenstellung der direkten und wirtschaftlichen Stahlherstellung über die Eisenoxidreduktion wird aber im Sinne der Erfindung dadurch ge­ löst, daß flüssiges Eisenoxid oder Eisenerz, wie es wirtschaftlich in den oben bekannten Patentanmeldungen hergestellt, zunächst in bekannten Konverter­ verfahren in ausreichenden Mengen dem Roheiseneinsatz zugemischt und diese Mischung in üblicher Weise dem Blasvorgang unterzogen wird.

Die Vorteile dieser kombinierten Verfahrensweise sind:

• a) Daß die Reduktion der Eisenoxide über das kohlenstoffreiche Roheisen erfolgt und dadurch gleichzeitig die flüssigen Eisenoxide direkt in Stahl umgewandelt werden und dies in größeren Mengen.
• b) Auf diese Weise kann das Konverterverfahren ohne Änderungen normal betrieben werden.
• c) Die übliche Blasdauer kann verkürzt werden, weil das flüssige Eisenoxid die angestrebte Kohlenstoffverbrennung des Roheisens früher einleitet.
• d) Die Blasphase der Eisenoxidverknappung, die im Konverterverfahren durch eine spontane Kohlenstoffverbrennung bedingt ist, vermindert wird, was die gewünschte Oxidation der Begleitelemente während des Blasvorganges erleichtert.

Über diese Verfahrensmöglichkeit hinaus kann in Erweiterung folgend ver­ fahren werden, wenn Eisenerz, wie in der Patentanmeldung P 39 18 817.5 beschrieben oder auch in anderen Verfahrensweisen ausreichende Mengen flüssiger Eisenerze herstellbar werden, die dann in benannten Konverterver­ fahren von schädlichen Begleitelementen befreit und durch Durchblasen der flüssigen Eisenoxidschmelze mit Kohlenstoff und reduzierendem Treibgas, beispielsweise Wasserstoff oder sonstige nicht oxidationsfähige Gase, beispiels­ weise Stickstoff oder Argon, soweit reduziert, also von Sauerstoff befreit wird, daß letztlich eine hier bekannte und steuerbare Aufkohlung der Eisen- oder Stahlschmelze eine große Palette von Stahl herstellbar macht.

Die Vorteile dieser erweiterten Verfahrensweise sind:

• e) Daß vollkommen unabhängig von der Roheisenherstellung über die Nutzung der flüssigen Eisenoxidherstellung und der Reduktion dieser Eisenoxide eine direkte Stahlherstellung aus flüssigen Eisenoxiden ermöglicht wird.
• f) Nach e) könnte die direkte Stahlherstellung so verbilligt werden, daß die heutige Lichtbogenofen-Konkurrenz, die nicht auf der Eisenerzbasis, sondern auf der Schrottbasis, nur noch von der größeren Palette der Qualitätsherstellung ableitbar gemacht werden kann. Was die Planung von Stahlschmelzöfen einfacherer macht, weil dann nicht mehr ein zeitweise billigerer Schrotteinsatz die Roheisenbasis benachteiligt, was letztlich der gesamten Hüttenindustrie dient.

Bei der beschriebenen Patentverfahrensweise und ihren unterschiedlichen Mög­ lichkeiten wird eine Neuheit geschaffen, die oftmals in aufwendigen Ver­ suchen angestrebt, aber nicht erreicht worden ist. Es ist eine Verfahrenweise, die einfach, aber dennoch eine revolutionierende Erfindung in der Hütten­ technik darstellt!

Abschließend ist hervorzuheben, daß die beschriebene Patentverfahrensweise im Zusammenhang mit den oben benannten Patentanmeldungen zur flüssigen Eisenoxidgewinnung eine Notwendigkeit zur optimalen Nutzung der flüssigen Eisenoxidherstellung darstellt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung wiederverwendbarer Produkte aus metal­ lischen Schlämmen mit hohen Ölanhaftungen oder anderen Verunrei­ nigungen, die in metallurgischer Weiterbehandlung aus den flüssigen Eisenoxidprodukten eine direkte Flußstahlherstellung ermöglicht, nach Patent 38 41 835.5-24, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Eisen­ oxidprodukt teilweise einer Roheisenschmelze im Stahlherstellungskon­ verter zugemischt wird, so daß beim normalen Konverterverfahren nicht nur das Roheisen, sondern auch das zugemischte flüssige Eisenoxid über die Reduktion durch das Roheisen direkt in Flußstahl überführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlherstel­ lungskonverter nur mit flüssigem Eisenoxid gefüllt wird - und das Eisen­ oxid nicht mehr über Roheisen, sondern mit Kohlenstoff und reduzieren­ dem oder indifferentem Treibgas über den entsprechend abgeänderten Konverterblasvorgang reduziert und gleichzeitig auf diese Weise direkt in Flußstahl überführt wird.