Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 15 - Tre malmreduktionsprocesser, 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.
föras i karburatorn, där koldioxiden
konverteras till koloxid. Här kan den ske direkt på
elektrisk väg och värmeöverföringen är inget
problem. I rullugnen för järnframställning —
vid vilken temperatur den än må arbeta —
sker förbränningen ovanför chargens yta och
värmeöverföringen är relativt god.
I masugnen är förhållandena helt idealiska,
eftersom kol och koloxid förbränns i den zon,
där järn och slagg är i direkt kontakt med
förbränningsprodukterna. Det resterande värmet
avges i schaktet. Vid en
smältreduktionspro-cess skall förbränningen ske alldeles ovanför
badytan som den gör i t.ex. martinugnen, där
värmet dock måste tillföras stålbadet genom
ett slaggskikt.
Att det är viktigt, att reduktionsmedlet kan
tillföras oxiderna i tillräckligt snabb takt och
att reaktionsprodukterna kan bortföras
tillräckligt fort är tämligen självklart. För att
lyckas härmed måste man se till att
ombland-ningen är god. Yid en reduktionsprocess med
gas vid låg temperatur är diffusionen i fast
fas den viktigaste faktorn, och omblandningen
har mindre betydelse. När reduktionen själv
sker mycket hastigt, kommer omsättningen av
reaktionskomponenterna omkring t.ex.
malm-kornet att bli avgörande, varför
omblandningen i systemet måste vara god.
Både vid martin- och elektrostålprocesserna
sätter man till malm som färskningsmedel, men
avsikten är härvid främst avkolning och inte
reduktion av malmen, även om den järnmängd,
som kan tillföras badet med malmen,
ekonomiskt är mycket viktig. Vad som skiljer
färsk-ningen med malm från en verklig
smältreduk-tion, är att man vid malmfärskningen inte
tillför annat kol än det som ingår i tackjärnet.
Inga försök att öka reduktionen av malm
genom tillsats av kol utöver tackjärnets har
egentligen gjorts förrän Durrer nyligen publicerade
några försök, vid vilka han i en ljusbågsugn
samtidigt med malmen satte till koksgrus (jfr
Tekn. T. 1959 s. 975). Flodin-processen byggde
dock på en liknande tankegång.
Medan Durrer med en normal charge kunde
tillsätta malm, vars järnmängd motsvarade
9 % av tillfört skrot och tackjärn, kunde han
efter tillsats av 6 % koksstybb öka
malmmängden så att den gav 23 % av ursprunglig
järnmängd. Detta medförde dock ökad
kraftförbrukning; han fick räkna med 2 000 kWh/t
malm för den extra reduktionen, dvs. lika
mycket som i en elektrisk tackjärnsugn.
Endast om han hade kunnat förbränna den
vid reduktionen bildade koloxiden inne i
ugnsrummet, hade han kunnat reducera mer malm
med mindre energitillförsel. Det kan man
svårligen göra i en ljusbågsugn, och därför skulle
det egentligen vara av mycket större intresse
att samtidigt med malmen tillföra koksstybb
eller annat kol i en martinugn där koloxiden
förbränns ovanför badet.
Vid de nya syrgasprocesserna, såsom LD och
Kaldo (Tekn. T. 1956 s. 903; 1957 s. 144),
måste man kyla därför att värmeekonomin tack
vare syrgasen är mycket bättre än i
martinugnen. Man kan då använda både skrot och
malm som kylmedel. En av de väsentligaste
skillnaderna mellan LD- och
Kaldo-processer-na är att man vid den senare kan förbränna
koloxiden så gott som fullständigt till
koldioxid, medan man vid LD-processen förbränner
endast ca 15 % av kolet till C02. Detta gör, att
man vid Kaldo-processen kan tillsätta mer
malm än vid LD-processen. Om man under
färskningen skulle sätta till en viss mängd kol,
t.ex. som koksstybb, kunde och måste man öka
malmmängden.
Om man nu successivt ökar koksmängden och
i takt därmed malmmängden, kommer man till
slut till en process, vid vilken utom syre
endast koks och malm tillsätts; slutprodukten
blir tackjärn, som man sedan givetvis i princip
kan färska till stål. Den höga svavelhalten gör
väl, att man bör stanna vid tackjärn för att
inte komplicera förhållandena för mycket.
Det kan för övrigt inte vara riktigt att man
strävar efter att vid samma process både
reducera malmen och fullständigt oxidera
tackjärnets kol. Rent allmänt tror jag, att man i
framtiden skall söka isolera varje
metallurgisk operation för att kunna utföra den så
effektivt och snabbt som möjligt.
Man kommer då fram till en process vid
vilken man till ett tackjärnsbad sätter malm och
koks och förbränner den vid reduktionen
bildade koloxiden till koldioxid med syrgas.
Reaktionen blir en direktreduktion med kol från
tackjärnet.
Genom att järnsvampsprocesserna och
masugnsprocessen under en lång tid spelat en
viktig roll i svensk metallurgi tycks man nästan
anse, att direktreduktion med kol är av ondo
och att därför den indirekta reduktionen till
varje pris bör hållas så hög som möjligt. Detta
är givetvis sant för masugnen, där kolåtgången
till stor del bestäms av hur mycket koloxid
som förbrukas i schaktet för indirekt
reduktion. Wiberg, som redan för 40 år sedan
grundligt tänkte igenom de här sakerna, uppnådde
också både på papperet och med en industriell
process den teoretiskt lägsta möjliga
kolförbrukningen.
Med tanke på smältreduktionen kan man dock
kanske helt respektlöst fråga, om man inte
ibland kan köpa en låg kolförbrukning till
alltför högt pris. Om man skall reducera malm
med "flytande" kol, så kan man inte komma
till en lägre kolförbrukning än som motsvarar
reaktionen
Fe304 + 4 C = 3 Fe + 4 CO A H = 160
Kolåtgången är då precis dubbelt så stor som
den Wiberg uppnår vid sin svampprocess men
ändå inte särskilt hög. Vid Wiberg-processen
måste emellertid ca 1 000 kWh/t järnsvamp
tillföras i karburatorn. Om man i
smältreduk-tionsprocessen förbränner den bildande
koloxiden ovanför badet med syrgas, får man
tillbaka en stor värmemängd
4 CO + 2 02 = 4 C02 AH = -270
TEKNISK TIDSKRIFT 1 960 H. 15 381
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
