Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 11 - Grundprinciper för framställning av järnsvamp, av Sven Eketorp
<< 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.
den skall följas här. I princip kan man
reducera med fast kol eller med gas.
Reduktion med kol
I masugnen är malmen (eller sintern) hela
tiden i kontakt med fast kol; där reduceras
den indirekt med koloxid i pipans övre del och
direkt med kol i masugnsstället. För den
direkta reduktionen gäller
FesOa + 3 C = 2 Fe + 3 CO; AH = 115 kcal (1)
Denna reaktion används även för
järnsvampsframställning.
Om man har malmen och kolet i en sluten
behållare och utanför denna behållare
förbränner den vid reduktionen bildade koloxiden
enligt
3 CO + 30 = 3 C02; AH = — 203 (2)
får man summareaktionen
Fe20s + 3C + 3 0 = 2Fe + 3C02; AH = — 88 (3)
Kolåtgången blir teoretiskt 321 kg/t Fe vid den
direkta reduktionen med kol.
I masugnen förbrukas i bästa fall 600 kg koks
per ton tackjärn, dvs. 500 kg C. Det kan därför
tyckas, att man i direkt reduktion har en
idealisk process. I verkligheten är förhållandena
inte så gynnsamma, eftersom reaktion (1) går
mycket långsamt och fordrar en temperatur av
över 1 000°C. Det svåraste problemet är dock,
att koloxiden måste förbrännas utanför
reduktionsområdet och värmet tillföras indirekt.
Detta gör, att processen tar lång tid, och
strålningsförlusterna blir stora.
Den äldsta svenska järnsvampsprocessen,
Hö-ganäs-processen, utförs enligt den angivna
principen. Vid den använder man keramiska
behållare, kapslar, där slig (anrikad järnmalm)
läggs in i behållaren i skikt som omges av
koks-stybb. I den nyaste utformningen av processen
används tunnelugnar, och kapslarna staplas
upp på vagnar, som skjuts genom ugnen (fig.
1). Processen tar lång tid, och värmeförlusten
per ton svamp blir härigenom rätt väsentlig.
Förbränningen av den från reduktionen
kommande koloxiden räcker därför inte till utan
extra gas eller olja måste förbrännas utanför
kapslarna.
Höganäs-processen arbetar efter en
utomordentligt enkel och rätlinjig
reduktionsprincip men har som sin största nackdel en mycket
lång reduktionstid, framför allt beroende på
den indirekta och därigenom långsamma
värmetillförseln men också på att diffusionen av
reduktionsgaserna genom de sligskikt, som är
inpackade i kapseln, är mycket långsam.
Påståendet att reduktionen i
Höganäs-pro-cessen sker med fast kol är en sanning med
modifikation, ty i verkligheten sker alltid en
omsättning enligt
C02 + C 2 CO
så att malmen faktiskt reduceras med
koloxid, men den härvid bildade koldioxiden
förbrukar kol under bildning av ny koloxid.
Slutresultatet blir därför detsamma, vilken väg
man än tänker sig.
Höganäs-processens största nackdel, nämligen
att reduktionsrummet är väl isolerat från
förbränningsrummet och värmekällan, har man
undanröjt framför allt genom att använda
en rullugn. Den principen har försökts på
många håll, bl.a. av Bo Kalling, fig. 2 (Tekn. T.
1954 s. 872), och på senare tid vid en process,
som kallas RN-processen (Tekn. T. 1958 s.
1094). Liksom vid Höganäs-processen används
fast bränsle, men malmen ligger inte i
särskilda skikt skilda från koksen, utan koks och
malm (eller slig) blandas och transporteras
under reduktionen fram genom en rullugn.
Man har härigenom vunnit den stora fördelen,
att diffusionsavståndet blir mindre och att
reduktionsgaserna snabbt kommer åt
malmkornen. En annan fördel är att koloxiden
förbränns tätt ovanför chargeytan varigenom
chargen värms direkt av flamman. Det kanske
kan tyckas egendomligt, att detta går för sig,
men på chargeytan finns alltid ett överskott av
koks, och man sätter inte heller till mera luft
än som behövs för att hålla temperaturen på
önskad nivå, ca 1100°C.
I Kallings rullugn är reduktionstiden kort och
härigenom behövs inget tillsatsbränsle utöver
koksstybben. Koksförbrukningen blir ca 500
kg/tjärn, dvs. av samma storleksordning som
vid Höganäs-processen. Skillnaden mellan
Kalling- och RN-processerna är sättet att tillföra
förbränningsluften. I Kallings ugn tillförs
luften genom ett blästerrör som går genom ena
gaveln men i RN-ugnen (fig. 3) tillförs gas och
luft med rör som sticks in från manteln till
ugnens centrum.
Fig. 2. Kallings
järnsvampsugn.
Fig. 3. Gas- och
lufttillförseln i
RN-ugnen.
TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 7 J(f3
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
