- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 81. 1951 /
834

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 37. 13 oktober 1951 - Masugnsprocessen moderniseras, av SHl

scanned image

<< 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 never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

834

TEKNISK TIDSKRIFT

hövs också elenergi, men denna utnyttjas
effektivare än vid uppvärmning, och den reducerande
gasen bör därför fås billigast genom blåsning
med ren syrgas. För att kunna bygga stora
enheter måste man troligen hålla sig till en
masugnstyp som i princip överensstämmer med den
traditionella, inen av det ovan anförda framgår,
att en sådan icke kan blåsas med rent syre. Detta
måste spädas ut, men är det nödvändigt att
härvid använda kväve, dvs. en inert gas? Bleloch9
har besvarat denna fråga genom en grundlig
teoretisk undersökning av masugnsprocessen.

Av den schematiska beskrivningen av denna
inses, att man dels måste hålla en lämplig
temperatur i smältzonen, dels sörja för att
temperatur-fallet uppåt i pipan har ett för reduktionen
gynnsamt förlopp. För att reduktionen skall bli så
fullständig som möjligt i järnsvampszonen,måste
vidare gashastigheten vara så låg, att
reaktionerna kan gå i det närmaste till jämvikt.
Värmeutbytet mellan gas och beskickning måste
slutligen vara sådan, att större värmeförluster med
masugnsgasen undviks, men det får inte vara så
stort, att topptemperaturen blir för låg. Bleloch
har på termodynamisk väg beräknat, att dessa
villkor kan uppfyllas, om man blåser en masugn
av traditionell typ med en kall blandning av ca
70 % syre och resten kolsyra. Används het
bläster, kan syrehalten sänkas till 55 %.

I smältzonen reduceras kolsyran till koloxid av
koksen under värmeabsorption, varigenom
temperaturen hålls nere på lämplig nivå. Till
järnsvampszonen kommer praktiskt taget ren
koloxid, vars partialtryck därför blir det högsta
möjliga. Om man så önskar, kan det ytterligare höjas
genom användning av topptryck. I
järnsvampszonen sker indirekt reduktion, och vid den lägre
temperatur, som råder i förvärmningszonen,
skall kol avskiljas enligt formel (1) under
värmeutveckling. Ehuru gasmängden blir relativt
liten och gashastigheten i pipan därför låg, blir
gasens potentiella värmeinnehåll på grund av
kolutfällningen tillräckligt högt, för att man skall
få en gynnsam temperaturgradient i pipan.

En nödvändig förutsättning för processens
genomförande är därför, att jämvikten mellan kol,
kolsyra och koloxid kan inställa sig med
tillräcklig hastighet. Bleloch anser detta möjligt på
grund av malmens katalytiska verkan och
beräknar, att man kan få en masugnsgas med mycket
hög halt av kolsyra. Denna skall absorberas i
monoetanolamin, frigöras genom upphettning och
på nytt införas i masugnen genom formorna.

I järnsvampszonen måste även direkt reduktion
ske, men härvid förbrukas utfällt kol, som
erhållits genom att koloxiden avgivit sin kemiska
energi i form av värme till beskickningen. Ur
värmebalanssynpunkt är denna direkta
reduktion tydligen ekvivalent med indirekt. Gruners
idealprocess har alltså realiserats, om 100 % re-

duktionsgrad uppnås i järnsvampszonen, men
även om så ej blir fallet, är processens
värmebehov detsamma som idealprocessens, blott
mängden i pipan bildad kolsyra är lika med den,
som skulle uppstå vid indirekt reduktion av all
malmen. Huruvida utfällt kol förbrukas till
direkt reduktion i järnsvamps- eller smältzonen
eller förbrukas på annat sätt i den senare, är
uppenbarligen likgiltigt ur värmesynpunkt.

Bleloch beräknar, att kolförbrukningen skall bli
0,38 t rent kol per ton tackjärn, dvs. 0,45 t koks
eller 32 hl träkol. Med 1,7 kp/cm2 topptryck bör
kolutfällningen stiga så mycket, att
kolförbrukningen går ned till 0,30 t rent kol, motsvarande
0,35 t koks eller 25 hl träkol per ton tackjärn.
Denna siffra är t.o.m. lägre än den, som uppges för
Wiberg—Söderfors-metoden, men den är
åtminstone ännu så länge teoretisk. Då gasvolymen i
pipan blir mycket mindre än vid blåsning med
luft, kan masugnsvolymen minskas till en
femtedel av den vanliga. Trots detta beräknas
gashastigheten i pipan blott bli hälften av den
vanliga. Temperaturen i smältzonen kan lätt
regleras genom variation av blästerns kolsyrahalt.

Inga försök torde ännu ha gjorts enligt de
riktlinjer, som Bleloch angivit, men de synes vara
teoretiskt riktiga. Kanske visar de den väg, som
utvecklingen av masugnsprocessen kommer att
ta, men många praktiska svårigheter måste
säkerligen övervinnas, innan de kan realiseras.

SHl

Litteratur

1. Wiberg, M: Olika faktorers inflytande på masugnens kolåtgång.
Jernk. Ann. 121 (1937) s. 355.

2. Tigerschiöld, M: Järnsvamp kontra tackjärn. Tekn. T. 70
(1940) s. B 81.

3. Tigerschiöld, M: Möglichkeiten zur Herabsetzung des
Koksver-brauches bei der Erzeugung von Eisen und Ståhl. Ståhl u. Eisen 70
(1950) s. 397.

4. Durrer, R: Några tankar om järnframställning ur malm.
Tekn. T. 72 (1942) s. B 69.

5. Co lo lough, T P & Scott - Max well , I S: Trends in pig-iron
manufacture. J. Iron Steel Inst. 159 (1948) s. 186.

6. Ceder vall, C G: Svenska masugnar. Jernk. Ann. 13b (1950)
s. 343.

7. Eketorp, S: Framgångar och misslyckanden på
järnsvampsfronten. Tekn. T. 80 (1950) s. 1131.

8. Janecek, F: Five years of blast furnace operation under elevated
top pressure. Iron a. Steel Eng. 27 (1950) h. 1 s. 55.

9. Bleloch, W: Theoretical considerations in the operation of iron
blast furnaces with cold oxygen carbon-dioxide blast. J. chem.
metallurg. min. Soc. South Africa 50 (1950) s. 255.

10. Pearson, B M: Germans make pig iron without coking coal.
Iron Age 167 (1951) h. 2 s. 71.

11. Roe, L A: Huge expansion in prospect for iron ore benefication.
Engng min. J. 152 (1951) h. 2 s. 119.

12. Liggett, R P: Pressure operation of blast furnaces —1950. Blast
Furnace a. Steel Plant 39 (1951) s. 324.

13. Towdrow, R P: Blast-furnace operation at high top pressure.
Engineering 171 (1951) s. 575.

14. A spark in steel. Fortune 38 (1948) h. 6 s. 95.

15. Syrgas vid ståltillverkning. Tekn. T. 79 (1949) s. 45.

16. Steel: emphasis shifts. Industria (internat. Ed.) 1950 s. 49.

17. Cavanagh, P E & Mc Quaid, H W: Is the reduction of iron ore
by hydrogen a commercial possibility? Met. Progr. 59 (1951) s. 523.

18. Die Anwendung von Sauerstoff bei der Stahlherstellung. Z.
Erz-bau u. Met.-Hütt.-Wes. 4 (1951) s. 316.

19. Bergakademie Clausthal. Z. Erzbau u. Met.-Hütt.-Wes. 4 (1951)
s. 242.

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:36:06 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1951/0850.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free