DE840918C - Verfahren zur Gewinnung kohlenoxydhaltiger Gase bei der Reduktion von Erzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung kohlenoxydhaltiger Gase bei der Reduktion von Erzen Bei der Verhüttung von Erzen in Schachtöfen mit festen Brennstoffen und Zuschlagstoffen unter Einblasen von Wind in das Gestell des Ofens entweichen an der Ofengicht Gase, die gewöhnlich zu Heizzwecken benutzt werden. Nach bekannten Vorschlägen soll sich die Wirkung des Windes durch Zusatz von Sauerstoff verbessern lassen, wobei höherwertige, kohlenoxydreichere Gichtgase entstehen, die sich auch für andere Zwecke, insbesondere chemische Umsetzungen, nutzbar machen lassen. Es ist auch schon in Erwägung gezogen worden, die Sauerstoffanreicherung im Wind bis zum reinen Sauerstoff zu treiben und dabei die im Schacht fehlende Wärme durch Einblasen erhitzter reduzierender Gase in das Gestell oder den Schacht oder in beide zu ersetzen, wobei durch die Steigerung des Kohlenoxydteildrucks auch die indirekte Reduktion des Erzes begünstigt werden soll. Bei der Ausführung dieses Vorschlags stößt man aber auf Schwierigkeiten, da die Wärmeverteilung im Ofen leicht ungleichmäßig wird, indem sich an einigen Stellen zu kalte Zonen bilden und an :iiideren Stellen zufolge starker `'Wärmetönungen durch die «'irkung des Sauerstoffs Schädigungen des Ofens eintreten können.
• Es wurde nun gefunden, daß sich das Verfahren ohne diese Schwierigkeiten in leicht regelbarer Weise durchführen läßt, wenn man den Sauerstoff oder die an Sauerstoff angereicherte Luft und die reduzierenden Gase, die zweckmäßig hoch erhitzt sind, derart in das Gestell des Ofens einführt, daß, sie, ohne miteinander eine Flamme zu bilden, an der gleichen Stelle mit der glühenden Beschickung in Reaktion treten. Man sorgt also dafür, daß der eingeführte Sauerstoff sich mit dem festen Brennstoff der Ofenbeschickung zuKohlenoxyd umsetzen kann, ohne die gleichzeitig eingeführten reduzierenden Gase zti entflammen, so daß diese unbeeinträchtigt zur Kühlung der Reaktionszone und zur direkten Reduktion des Erzes zur Verfügung stehen. Zur Ausführung des Verfahrens bedient man sich zweckmäßig ineinandergesteckter wassergekühlter Düsen, durch die das sauerstoffreiche Gas und das reduzierende Gas gleichzeitig und auf engem Raum in den Ofen eintreten. Man kann das Sauerstoffgas auch durch besondere Düsen unmittelbar neben den Düsen für das reduzierende Gas einblasen, wobei es sich empfiehlt, die Düsen für das Sauerstoffgas und das reduzierende Gas in einem Winkel so zueinander anzuordnen, daß die Gasströme erst beim Eintritt in die glühende Beschickung zusammenprallen. Auf diese Weise wird die Ausbildung einer freien Sauerstoffgasflamme vermieden.
• Als reduzierende Gase eignen sich beispielsweise Wassergas und Abgase aus der synthetischen Erzeugung von Benzin, ölen, Alkoholen u. dgl. Sind die Gase stickstofffrei und verwendet man einen sehr stark an Sauerstoff angereicherten Wind oder gar Sauerstoff selbst, so erhält man ein stickstoffarmes oder stickstofffreies Kohlenoxydgas an der Gicht, das sich, gegebenenfalls nach Entfernung von Kohlensäure und erforderlichenfalls nach einer sonstigen Reinigung, vorzüglich für chemische Umsetzungen eignet.
• Auch kohlenwasserstoffhaltige Gase, wie Koksofengas, Erdgas od. dgl., können für das Verfahren herangezogen werden, indem man sie zunächst einer thermischen Spaltung unterwirft und das dabei erhaltene, fein verteilten Kohlenstoff enthaltende wasserstoffreiche heiße Gas dem Hochofen zuführt. Der mit dem Gas in den Ofen eingeführte fein verteilte Kohlenstoff wird dort durch den Sauerstoff vergast. Nicht gespaltene Kohlenwasserstoffreste setzen sich im Ofen zu Kolilenoxvd und Wasserstoff um. Man kann bei der Spaltung auch Wasserdampf zusetzen, was eine Zurückdrängung der Kohlenstoffbildung zur Folge hat, indem sich der zunächst entstehende freie Kohlenstoff sogleich zu Wassergas umsetzt. Da in diesem Fall dem Ofen weniger Kohlenstoff mit dem reduzierenden Gas zugeführt wird, ist der Bedarf an festem Brennstoff in der Beschickung des Ofens etwas größer.
• Beispiel i Dem Eisenhochofen werden zur Gewinnung von je iooo kg Roheisen 2020 kg Bilbao-Brauneisenstein mit einem Eisengehalt voll 47,20/0 sowie 34o kg Kalkstein und 86o kg Koks aufgegeben. In der Wandung des Ofengestells sind gekühlte Doppeldüsen angeordnet, durch die gleichzeitig 2140 cbm auf 1200 ° erhitztes Wassergas und 38o cbm Sauerstoff eingeführt werden. Der Ofen liefert außer dem Roheisen 58o kg Schlacke und 3573 cbm Lichtgas von der Zusammensetzung 5io/o Kohlenoxyd, i 5% Kohlendioxyd, 32% Wasserstoff und 2% S S tickstoff.
• Beispiel e In dem im Beispiel i angegebenen Hochofen wird eine Beschickung aus 202o kg Bilbao-Brauneisenstein, 34o kg Kalkstein und 63o kg Koks verarbeitet. Dem Ofen werden außer 625 cbm Sauerstoff 2o5o cbm 1200 ° heißes Gas zugeführt, das durch Spalten von 164o cbm Koksofengas mit einem Methangehalt von 27% in auf 1200° erhitzten Cowpern erhalten wurde. Der Ofen liefert außer iooo kg Roheisen 55o kg Schlacke und 3675 cbm Lichtgas von der Zusammensetzung äi% Kohlenoxyd, 140/ö Kohlendioxyd, 49% Wasserstoff und 6% Stickstoff.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung kolilenoxydhaltiger Gase bei der Reduktion von Erzen mit festen Brennstoffen in Schachtöfen unter Verwendung von Sauerstoff oder an Sauerstoff angereicherter Luft und unter Zuführung reduzierender Gase, dadurch gekennzeichnet, daß man den Sauerstoff oder die an Sauerstoff angereicherte Luft und die zweckmäßig hoch erhitzten, reduzierenden Gase derart in das Gestell des Ofens einführt, daß sie, ohne miteinander eine Flamme zii bilden, mit der glühenden Beschickung in Reaktion treten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man reduzierende Gase verwendet, die durch thermische Spaltung kohlenwasserstoffhaltiger Gase gewonnen sind.