Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 5. 30 jan. 1932 - Om framställning av smidbart järn direkt ur malm, av Bo Kalling
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
förmanlig egenskap hos vätgasen kommer jag att
nedan beröra.
Malmen. Om också ett effektivt utnyttjande av
reduktionsmedlet och en låg energiförbrukning äro
väsentliga faktorer vid bedömandet av möjligheten
för en ekonomisk järnsvampprocess, så äro de icke
de enda faktorer, som äro bestämmande, då det
gäller att konstruera en lämplig ugnsanläggning för
processens utförande. Det som så många försök
strandat på har nog icke varit bristande hänsyn till
de teoretiska förutsättningarna för reduktionsmedlets
utnyttjande. Förhållandena måste även vara
avpassade efter den använda malmens egenskaper och
här uppstå ofta opåräknade praktiska svårigheter.
Reduktionen av ett järnmalmstycke till järn utan
smältning är ett intressant reaktionsförlopp. Det
torde få anses fastslaget, att reduktionens
inträngande i malmstycket sker genom gasdiffusion, som
blir möjlig genom det utreducerade järnets porositet.
Koloxiden diffunderar in i malmstycket och mötes av
utdiffunderande kolsyra. Ligger malmen inbäddad i
kolpulver är förloppet detsamma endast med den
skillnaden, att den bildade kolsyran vid utträdet ur
malmstycket reagerar med kolet under återbildning
av koloxid.
Gasernas diffusionshastighet bör alltså ha
inflytande på reduktionshastigheten. Förutsatt att
diffusionshastigheten är den enda på
reduktionshastigheten inverkande faktorn kommer man under
vissa plausibla antaganden till resultatet, att
reduktionstiden för ett sfäriskt malmstycke bör vara
omvänt proportionell mot kvadraten på malmstyckets
radie. Härav framgår vilken utomordentlig inverkan
malmens styckestorlek kan utöva på reduktionstiden.
Nu gäller emellertid detta antagande att
diffusionshastigheten ensam bestämmer
reduktionshastigheten icke annat än möjligen vid mycket höga
temperaturer. Såsom Stålhane och Malmberg[1] visat, har
även en annan faktor stort inflytande vid lägre
temperatur, nämligen en viss tröghet hos reaktionen,
som är olika stor hos olika malmer. Styckestorlekens
inverkan på reduktionshastigheten är alltså mindre
än som motsvarar den angivna proportionaliteten
men är i varje fall betydande.
En ökning av diffusionshastigheten måste
medföra ökad reduktionshastighet. Då
diffusionshastigheten vätgas–vattengas på grund av särskilt
vätgasens låga molekylarvikt är mångdubbelt större än
för koloxid-kolsyra, så bör användandet av vätgas
eller en vätgashaltig reduktionsgas påskynda
reduktionen. Detta är också fallet. En teoretisk
beräkning har t. o. m. givit en 12 ggr hastigare
syretransport med vätgas som reduktionsmedel än med
koloxid förutsatt bl. a. att diffusionshastigheten är
ensambestämmande på förloppet.
Diffusionshastigheten och därmed reduktionshastigheten
nedsattes naturligtvis i viss mån om
malmen håller hög bergartshalt. Vidare reduceras
sintrad malmslig fortare än styckemalm.
En finkornig, rik järnmalm ger alltså den kortaste
reduktionstiden och en hög vätgashalt i
reaktionsgasen är även förmånlig i detta avseende.
Reduktionstiden behöver dock icke ha något avgörande
inflytande på processens ekonomi.
De största praktiska svårigheterna ha legat i
malmens tendens att mjukna under reduktionen,
varigenom malmstyckena eller kornen lätt sintra
ihop eller klibba fast på ugnsväggarna. Vissa
malmer hava dessutom tendens att falla sönder till
pulver, som vid vissa processer kan försvåra
utförandet. Malmens tendens att klibba är störst när
den delvis reducerats, dvs. när den uppnått
FeO-stadiet. Klibbningeri blir mindre framträdande om
malmen är fattig, ehuru bergartens sammansättning
naturligtvis även kan ha inflytande.
Anrikning av svampen. I samband med
malmfrågan står möjligheten att genom anrikning efter
reduktionsprocessen befria svampen från medföljande
bergart och andra under processen eventuellt
tillkomna föroreningar. Det har visat sig att en dylik
anrikning är möjlig. Om man utgår från rena råmaterial
såsom högprocentig slig och träkol, är visserligen en
sådan efteranrikning obehövlig, men i de fall
exempelvis, då fattig styckemalm användes, är
naturligtvis anrikning nödvändig. Det enda effektiva
tillvägagångssättet har därvid visat sig vara
magnetisk våtanrikning efter finkrossning av svampen.
Man har funnit, att våtanrikningen och den
efterföljande torkningen av svampen kan utföras utan
märkbar oxidering av denna.
Svavelfrågan. Ännu en omständighet av stor
ekonomisk betydelse måste man taga i betraktande vid
processens praktiska utförande, nämligen den
eventuella svavelhalten i malmen och reduktionsmedlet.
Då det ju gäller framställning av en råvara för
kvalitetståltillverkning måste denna fråga ägnas största
uppmärksamhet. Här i landet ha vi visserligen våra
svavelfria träkol och även svavelrena malmer, men
träkolen äro dyra och fordra en hög utnyttjningsgrad,
om processen skall ställa sig ekonomisk.
Om reduktionen utföres genom sammanblandning
av malm och fossilt kol erhåller produkten en
mycket hög svavelhalt och detsamma gäller om
processen utföres med koloxidhaltig gas, alstrad genom
förbränning av t. e. stenkol. Man kan emellertid
befria generatorgasen från sin svavelhalt genom att
vid tillräckligt hög temperatur låta den passera ett
filter innehållande bränd kalk. Gräsens svavelväte
absorberas då under bildning av CaS. Även vid
processer, där sammanblandning av malm och kol
äger rum finnes möjlighet att lösa svavelfrågan
genom införandet av en enkel raffineringsprocess.
Järnsvampsprocesserna ge därigenom möjlighet att
även med svavelhaltiga reduktionsmedel åstadkomma
svavelren produkt vilket är betydelsefullt.
Direkta smältprocesser.
Jag har hittills endast uppehållit mig vid
problemet att reducera malmen utan smältning under
bildning av järnsvamp. Det är naturligtvis icke
otänkbart att nedsmälta den bildade järnsvampen
direkt efter reduktionen eventuellt i samma
ugnsaggregat, varigenom stålet kan tänkas framställt i
en och samma process. De besparingar, som
härigenom kunna göras, nämligen tillgodogörande av
den bildade svampens värmeinnehåll, synas
emellertid icke motsvara de nackdelar, som äro förenade
härmed.
I många fall måste man nämligen tänka sig en
anrikning av den bildade svampen efter reduktionen,
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
