Bøger af Werner Wenzel

Mit der raschen Entwicklung der modernen Zivilisation steigt ständig die An­ forderung an die Stahlerzeugung der Welt. Stahl wird heute ausschließlich aus Roheisen und Schrott hergestellt. Durch die immer kleiner werden Schrottmengen in den Industrieländern und den Mangel an Schrott in den Entwicklungsländern ist die Stahlindustrie weitgehend auf Roheisen angewiesen. Das Roheisen wird heute zum größten Teil im klassischen Hochofen erzeugt, der erhebliche Ansprüche an die Qualität der Rohstoffe stellt. Mit der Zunahme der Roheisenerzeugung ist auch der Bedarf an verkokbarer Kohle gestiegen, die im Vergleich zu den in der Welt vorhandenen Erzen in viel geringeren Mengen vor­ kommt. Auch sind die Abbaukosten in der neueren Zeit erheblich gestiegen. Die ungleichmäßige Verteilung der Rohstoffe auf der Welt und die damit verbundenen Transportprobleme erschweren noch die wirtschaftliche Herstellung des Roh­ eisens. Man ist aus diesen Gründen zunächst gezwungen, Maßnahmen zu treffen, die die teure Kokskohle einsparen, d. h. den spezifischen Koksverbrauch im Hochofen verringern, des weiteren aber neue Verhüttungsverfahren zu finden, die den örtlichen Verhältnissen angepaßt sind. Der Hochofen kann aus Wirtschaftlichkeitsgründen nur in größeren Einheiten gebaut werden. In den nichtindustrialisierten Ländern ist aber heutzutage die Tendenz vorhanden, die Verhüttungsanlagen in kleineren Einheiten zu bauen und über das Land zu verstreuen und dabei gleichzeitig für die Verminderung der Transportprobleme Sorge zu tragen.

Die starke Ausweitung der Eisengewinnung in den letzten Jahren und die zu erwartende immer weitergehende Steigerung der Produktionsziffern in diesem Industriezweig hat im gleichen Maße zu einer erheblichen Inten­ sivierung der Forschung auf allen Gebieten der Eisenmetallurgie geführt. Im Mittelpunkt der Produktionserhöhung steht nach wie vor der Hochofen, bei dem die Forschungsarbeiten zu einer noch etwa vor zwei Jahrzehnten nicht für möglich gehaltenen Verbesserung sowohl hinsichtlich der Reak­ tionsraumausnutzung wie auch in den Rohstoffverbrauchszahlen geführt hat. Diese Ergebnisse sind nur möglich geworden, dadurch, daß man die Ein­ zelvorgänge im Hochofen einer genauen Nachprüfung unterzogen hat und insbesondere die schwierigen Austauschvorgänge im Ofenschacht zwischen den einzelnen dort anwesenden Phasen sorgfältig erfassen konnte. Die vorliegende Arbeit hat den Zweck, einen Beitrag zu leisten zu einer möglichst genauen Kenntnis der physikalischen und chemischen Vorgänge, die bei der Verhüttung von Eisenerzen im Hochofen sich abspielen, um weitere Hinweise hieraus zu erhalten für eine möglichst wirtschaftliche Lenkung des Hochofenprozesses. Es wurde für notwendig erachtet, in an­ betracht der bereits vorliegenden umfangreichen Ergebnisse auf einigen Teilgebieten der Hochofenforschung den Kreis der im Rahmen dieser Ver­ suche zu bearbeitenden Fragen möglichst einzuengen, um so genaue De­ tailkenntnis dieser Einzelfragen zu erhalten.

Der steigende Weltstahlbedarf erfordert eine stetig wachsende Menge an Eisenerzen; so wird st~ndig die Eisenerzf6rderung inten­ siviert und werden neue Lagerstatten erschlossen (1). Urn die neben den Stuckerzen in gr6Berem MaBe anfallenden Fein­ erze verhutten zu k6nnen, mussen diese agglomeriert werden 2-5. So werden heute durchschnittlich etwa 50 - 60% Sinter, 10 - 20% Pellets und 20 - 25% Stuckerz dem Hochofen zugefuhrt. Im Rahmen der Agglomerationsverfahren - Sintern, Pelletieren und Brikettieren - ist das Sintern von Feinerzen am meisten ver­ breitet. Bei der Sinterung von Eisenerzen werden feink6rnige eisenhaltige Stoffe, wie Feinerze und Abfallprodukte der eisenhUtten~nnischen Prozesse mit festen Brennstoffen, Zuschlagen und Wasser ge­ mischt, auf einen Rost geschichtet und an der Oberfl~che ge­ zundet. Gleichzeitig wird von oben ein Luftstrom hindurchge­ saugt oder gepreBt. Innerhalb der Mischung bildet sich eine so­ genannte Brenn- und Sinterzone aus, die in Str6mungsrichtung des Luftstromes fortschreitet. Dabei findet eine Verfestigung der Teilchen infolge Platzwechsel der Atome im festen Zustand, Kornwachstum, Erweichung der Teilchenoberflachen oder Schlacken­ bildung statt. Das Produkt ist ein mehr oder weniger festes por6ses und gut reduzierbares Agglomerat.

geschwindigkeitsbestimmend: 1. Transport der Heaktionsteilnehmer aus dem Innern der beteiligten Phasen zur Grenzfläche der betreffenden Phasen.

aufzuschmel­ zen und im flussigen Zustand zu analysieren.