AT508775B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von flüssigem roheisen in einem einschmelzvergaser unter nutzung von kohlenstoffhaltigem schlamm - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Anmeldung behandelt ein Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Einschmelzvergaser (1), bei dem unter Zufuhr von festem kohlenstoffhaltigem Material und sauerstoffhaltigem Gas ein CO- und H2-hältiges Generatorgas erzeugt wird, wobei das feste kohlenstoffhaltige Material dem Einschmelzvergaser (1) zu einem Teil dadurch zugeführt wird, dass stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material in den Einschmelzvergaser (1) chargiert wird, und zu einem anderen Teil dadurch zugeführt wird, dass feinteilchenförmiges festeskohlenstoffhaltiges Material in den Einschmelzvergaser (1) eingedüst wird, wobei das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material und/oder Ausgangsmaterial für das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material zumindest zum Teil dadurch erhalten wird, dass festes kohlenstoffhaltige Material einer Größenklassierung (31) und thermische Trocknung (24) enthaltenden Vorbehandlung unterworfen wird, und dabei anfallendes Material mit einem Partikeldurchmesser kleiner 10 mm, bevorzugt kleiner 8 mm, besonders bevorzugt kleiner 5 mm entnommen wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, nach mechanischer Entwässerung mit dem aus festem kohlenstoffhaltigem Material stammenden Material, das bei der thermischen Trocknung der Vorbehandlung thermisch zu trocknen ist, vereinigt wird, und das dabei erhaltene thermisch zu trocknende Gut der thermischen Trocknung unterzogen wird, und diese thermische Trocknung (24) unter mechanischer Bewegung des thermisch zu trocknenden Gutes stattfindet. Weiterhin behandelt die vorliegende Anmeldung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Description

österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15

Beschreibung

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON FLÜSSIGEM ROHEISEN IN EINEM EINSCHMELZVERGASER UNTER NUTZUNG VON KOHLENSTOFFHALTIGEM SCHLAMM

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von flüssigem Roheisen in einem Einschmelzvergaser unter Nutzung von kohlenstoffhaltigem Schlamm.

[0002] Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Einschmelzvergaser beruhen primär auf der Vergasung von festen Kohlenstoffträgern im Festbett des Einschmelzvergasers. In diesem Festbett vollziehen sich gleichzeitig mit der Vergasung alle Vorgänge, die zur Bildung von flüssigem Roheisen, flüssiger Schlacke und von dem nach Entstaubung als Reduktionsgas genutztem Generatorgas führen. Zur Aufrechterhaltung der notwendigen Permeabilität des Festbettes für alle flüssigen und gasförmigen Produkte muss eine gewisse Stückigkeit der festen Kohlenstoffträger eingestellt werden. Das geschieht insbesondere dadurch, dass von dem einzusetzenden festen kohlenstoffhaltigen Material, beispielsweise Rohkohle, nur stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material in den Einschmelzvergaser einchargiert wird, nachdem feinteilchenförmiges festes kohlenstoffhaltiges Material abgetrennt wurde.

[0003] Für die Herstellung von flüssigem Roheisen in einem Einschmelzvergaser verwendete handelsübliche Rohkohlen weisen jedoch große Feinkohle- beziehungsweise Feinstkohleantei-le, gewöhnlich 30 - 80 Massen% Unterkorn, auf. Diese nicht direkt als stückige festes kohlenstoffhaltiges Material chargierbaren Anteile werden auf verschiedene Weisen für das Verfahren nutzbar gemacht, beispielsweise durch Agglomeration oder Brikettierung zur Chargierung von resultierenden Agglomeraten oder Briketts als stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material. Eine andere Art zur Nutzung im Verfahren ist, gegebenenfalls nach Feinmahlung, Eindüsung in den Einschmelzvergaser durch Pulverized Coal Injection (PCI) oder Granulär Coal Injection (GCI). Aus der WO 2006011774 ist es bekannt, die bei der Trocknung der Grobfraktion von Rohkohle anfallenden Stäube ebenfalls zur PCI zu nutzen.

[0004] Bei der Herstellung von Roheisen in einem Einschmelzvergaser wird in mindestens einer Reduktionszone gewonnenes teilweise reduziertes Eisenerz in den Einschmelzvergaser chargiert. Zur teilweisen Reduktion wird aus dem Generatorgas des Einschmelzvergasers gewonnenes Reduktionsgas in die Reduktionszone eingeleitet, dort bei der Reduktion der Eisenerz-Füllung umgesetzt und anschließend als Topgas abgezogen. Sowohl das Generatorgas als auch das Topgas enthalten eine beträchtliche Menge Staub, der unter anderem Kohlenstoff-, Eisenschwamm und Eisenerzteilchen enthält. Dieser Staub wird aus dem Topgas mittels Entstaubung, beispielsweise Trockenentstaubung oder Nassentstaubung entfernt, beispielsweise mittels Packungs-und/oder Venturiwäschern. Eine Entsorgung von bei Nassentstaubung anfallenden Schlammes verursacht Kosten, verschmutzt die Umwelt, und nutzt die im Schlamm enthaltenen wertvollen Kohlenstoff-und Eisenträgerteilchen nicht zur Eisenerzeugung. Daher ist die Rückführung des Schlammes in das Verfahren zur Eisenerzeugung wünschenswert. In W003025230 ist offenbart, den Schlamm in eine oder mehrere Reduktionszonen einzugeben, wobei eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Behandlung und Zugabe notwendig sind. Aus der W02004020555 ist es bekannt, kohlenstoffhaltigen Schlamm zur Brikettierung zu nutzen.

[0005] Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine weitere, apparativ weniger aufwändige, Möglichkeit zur Nutzung von kohlenstoffhaltigem Schlamm beim Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen in einem Einschmelzvergaser bereitzustellen.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein [0007] Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Einschmelzvergaser, bei dem in mindestens einer Reduktionszone teilweise reduziertes Eisenerz in den Einschmelzvergaser chargiert wird, 1/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15 [0008] unter Zufuhr von festem kohlenstoffhaltigem Material und sauerstoffhältigem Gas erschmolzen und ein CO- und H2-hältiges Generatorgas erzeugt wird, [0009] welches nach Ausleitung aus dem Einschmelzvergaser nach Entstaubung und Kühlung als Reduktionsgas in die mindestens eine Reduktionszone eingeleitet, dort durch teilweise Reduktion von Eisenerz umgesetzt, und nach Umsetzung zumindest teilweise als Topgas abgezogen wird, welches Topgas anschließend einer Entstaubung unterworfen wird, [0010] wobei das feste kohlenstoffhaltige Material dem Einschmelzvergaser zu einem Teil dadurch zugeführt wird, dass stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material in den Einschmelzvergaser chargiert wird, [0011] und zu einem anderen Teil dadurch zugeführt wird, dass feinteilchenförmiges festes kohlenstoffhaltiges Material in den Einschmelzvergaser eingedüst wird, wobei das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material und/oder Ausgangsmaterial für das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material zumindest zum Teil dadurch erhalten wird, dass [0012] festes kohlenstoffhaltiges Material einer Größenklassierung und thermische Trocknung enthaltenden Vorbehandlung unterworfen wird, [0013] und dabei anfallendes Material mit einem Partikeldurchmesser kleiner 10 mm, bevorzugt kleiner 8 mm, besonders bevorzugt kleiner 5 mm entnommen wird.

[0014] Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, [0015] dass [0016] kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, nach mechanischer Entwässerung mit dem aus festem kohlenstoffhaltigem Material stammenden Material, das bei der thermischen Trocknung der Vorbehandlung thermisch zu trocknen ist, vereinigt wird, und das dabei erhaltene thermisch zu trocknende Gut der thermischen Trocknung unterzogen wird, [0017] und diese thermische Trocknung unter mechanischer Bewegung des thermisch zu trocknenden Gutes stattfindet.

[0018] Unter dem Begriff festes kohlenstoffhaltiges Material ist beispielsweise Kohle, Rohkohle, Briketts, Agglomerate, Presslinge daraus, Koks, Halbkoks, teilentgaste Kohlen, Petrolkoks, Holzkohle, Kunststoffe beziehungsweise Kunststoffrückstände, Hüttenreststoffe wie beispielsweise Schlämme und Stäube, Ruße, Biomasse beziehungsweise Biomasseprodukte zu verstehen.

[0019] Die Eindüsung von feinteilchenförmigem festem kohlenstoffhaltigem Material in den Einschmelzvergaser kann beispielsweise in dessen Herdbereich und/oder in dessen Dombereich erfolgen.

[0020] Das bei der Vorbehandlung des festen kohlenstoffhaltigen Materials, beispielsweise Rohkohle, anfallende Material mit einem Partikeldurchmesser kleiner 10 mm, bevorzugt kleiner 8 mm, besonders bevorzugt kleiner 5 mm, welches entnommen wird, kann entweder ohne weitere Behandlung als in den Einschmelzvergaser einzudüsendes feinteilchenförmiges festes kohlenstoffhaltiges Material genutzt werden, oder es kann teilweise oder vollständig als Ausgangsmaterial für das in den Einschmelzvergaser einzudüsende feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material genutzt werden. Wenn es als Ausgangsmaterial genutzt wird, erfolgt vor der Eindüsung als weitere Behandlung eine Zerkleinerung, beispielsweise eine Mahltrocknung. Das Produkt dieser Zerkleinerung ist dann das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material, welches in den Einschmelzvergaser eingedüst wird.

[0021] Unter Rohkohle ist Kohle zu verstehen, die dem Hüttenwerk, in dem der Einschmelzvergaser betrieben wird, geliefert wird. Bei der gelieferten Kohle kann es sich beispielsweise um natürliche Kohlenstoffträger wie Steinkohle oder Braunkohle handeln. Die Rohkohle weist in der Regel eine für den Einsatz im Einschmelzvergaser zu hohe, also über 5 Massen% liegende, Feuchtigkeit auf. Daher ist eine thermische Trocknung der Rohkohle vor dem Einsatz im Ein- 2/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15

Schmelzvergaser notwendig. Daher und aus den bereits genannten größenbezogenen Gründen wird die Rohkohle vor dem Einsatz im Einschmelzvergaser einer Größenklassierung und thermische Trocknung enthaltenden Vorbehandlung unterworfen.

[0022] Auch anderes festes kohlenstoffhaltiges Material kann eine für den Einsatz im Einschmelzvergaser zu hohe, also über 5 Massen% liegende, Feuchtigkeit aufweisen, weshalb eine thermische Trocknung vor dem Einsatz im Einschmelzvergaser notwendig ist. Daher und aus den bereits genannten größenbezogenen Gründen wird festes kohlenstoffhaltige Material vor dem Einsatz im Einschmelzvergaser einer Größenklassierung und thermische Trocknung enthaltenden Vorbehandlung unterworfen.

[0023] Das kohlenstoffhaltige Material, das der Vorbehandlung unterworfen wird, kann gleichzeitig als Quelle sowohl für das in den Einschmelzvergaser zu chargierende stückige feste kohlenstoffhaltige Material, als auch als Quelle für das einzudüsende feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material dienen.

[0024] Nach einer anderen Ausführungsform dienen verschiedene kohlenstoffhaltige Materialien als Ausgangsmaterialien für einerseits das zu chargierende stückige feste kohlenstoffhaltige Material, und andererseits das einzudüsende feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material.

[0025] Beispielsweise kann eine erste Rohkohlenqualität stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material liefern, das in den Einschmelzvergaser chargiert wird, und gegebenenfalls Briketts oder Agglomerate aus feinteilchenförmigen Anteilen dieser Rohkohlenqualität liefern, die ebenfalls in den Einschmelzvergaser chargiert werden. Eine andere, zweite Rohkohlenqualität kann dann einer Vorbehandlung unterworfen werden und dabei das einzudüsende feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material liefern.

[0026] Nach einer Variante der Vorbehandlung von festem kohlenstoffhaltigem Material wird zur Entlastung der Vorrichtung zur thermischen Trocknung das feste kohlenstoffhaltige Material, beispielsweise Rohkohle, zuerst einer Größenklassierung, beispielsweise durch Siebung, unterworfen. Die dabei erhaltene Grobfraktion mit Partikeldurchmessern, die größer sind als die Partikeldurchmesser des Materials, das der Vorbehandlung entnommen wird, um das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material zu erhalten, wird anschließend der thermischen Trocknung unterworfen.

[0027] Eine Grobfraktion des bei der thermischen Trocknung erhaltenen getrockneten Materials -die auch durch Größenklassierung gewonnen wird-, mit Partikeldurchmessern, die größer sind als die Partikeldurchmesser des Materials, das der Vorbehandlung entnommen wird, um das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material zu erhalten wird als stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material in den Einschmelzvergaser chargiert. Die bei der Größenklassierung des festen kohlenstoffhaltigen Materials vor der thermischen Trocknung, oder bei der Größenklassierung des getrockneten Materials während oder nach der thermischen Trocknung erhaltenen Fraktionen mit Partikeldurchmessern von unter 10 mm, bevorzugt unter 8 mm, besonders bevorzugt unter 5 mm, werden zumindest teilweise für die Eindüsung in den Einschmelzvergaser verwendet, gegebenenfalls nach einer Zerkleinerung.

[0028] Nach einer anderen Variante der Größenklassierung und thermische Trocknung enthaltenden Vorbehandlung, welcher das feste kohlenstoffhaltige Material, beispielsweise Rohkohle, vor dem Einsatz im Einschmelzvergaser unterworfen wird, erfolgt die thermische Trocknung vor jeglicher Größenklassierung. Das deshalb, weil eine Größenklassierung für nicht getrocknetes festes kohlenstoffhaltiges Material, beispielsweise Rohkohle, schlechter funktioniert als für getrocknetes festes kohlenstoffhaltiges Material.

[0029] Erfindungsgemäß wird kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, nach mechanischer Entwässerung mit dem aus festen kohlenstoffhaltigen Material, beispielsweise Rohkohle, stammenden Material, das bei der Vorbehandlung thermisch zu trocknen ist, vereinigt. Die Vereinigung kann durch Zugabe vor oder während der thermischen Trockung erfolgen. Das aus dem Schlamm stammende Material und das aus dem 3/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15 festen kohlenstoffhaltigen Material, beispielsweise Rohkohle, stammende Material werden nach ihrer Vereinigung als thermisch zu trocknendes Gut zusammen der thermischen Trocknung unterzogen, welche unter mechanischer Bewegung stattfindet. Das thermisch zu trocknende Gut enthält also aus dem Schlamm stammendes Material und aus dem festen kohlenstoffhaltigen Material, beispielsweise Rohkohle, stammendes Material.

[0030] Schlamm und/oder Konzentrat können vor oder während der thermischen Trocknung mit dem aus dem festen kohlenstoffhaltigen Material, beispielsweise Rohkohle, stammenden Material vereinigt werden. Werden sie vor der thermischen Trocknung vereinigt, kann optional ein Mischungsschritt zur Durchmischung stattfinden, bevor die thermische Trocknung beginnt. Werden sie während der thermischen Trocknung vereinigt, dann können die Materialien parallel in die Vorrichtung, in der die thermische Trocknung stattfindet, chargiert werden, oder ein Material kann vor dem anderen Material in die Vorrichtung, in der die thermische Trocknung stattfindet, chargiert werden - nach einer Variante wird der Schlamm und/oder Konzentrat dem aus dem festen kohlenstoffhaltigen Material stammenden Material zugegeben, welches bereits in der Vorrichtung, in der die thermische Trocknung stattfindet, vorliegt; eine andere Variante verläuft umgekehrt.

[0031] Auf diese Weise gelangen im Schlamm enthaltene wertvolle Eisentträgerteilchen und Kohlenstoff erneut in den Verfahrenskreislauf.

[0032] Unter aus dem kohlenstoffhaltigen Schlamm gewonnenem Konzentrat ist beispielsweise ein durch Hydrozyklonierung erhaltenes, gegenüber dem Schlamm an C- und/oder Fe-Anteilen angereichertes Material zu verstehen.

[0033] Die mechanische Entwässerung von Schlamm oder Konzentrat kann beispielsweise mittels Kammerfilterpresse, Vakuumfilter, Zentrifuge oder Dekanter erfolgen. Mechanisch entwässerter Schlamm besteht zum Teil aus schwach bindenden kohlenstoffhaltigen Agglomera-ten. Wird das der thermisch zu trocknende Gut bei der thermischen Trocknung einer mechanischen Bewegung unterworfen, beispielsweise in einem Schwingsiebtrockner, so werden diese Agglomerate durch die Zufuhr mechanischer Energie zerstört. Dabei entsteht ein Staub der, gegebenenfalls nach einer Zerkleinerung, mittels PCI oder GCI in den Einschmelzvergaser eindüsbar ist. Zur Eindüsung mittels PCI werden beispielsweise Partikel mit Partikelgrößen von bis zu 100 gm, bevorzugt mit 80% der Partikel kleiner als 75 gm, verwendet. Zur Eindüsung mittels GCI werden beispielsweise Partikel mit Partikelgrößen von bis zu 2 mm, bevorzugt mit 95% der Partikel kleiner als 2 mm und 20% der Partikel kleiner als 75 pm, verwendet. Somit kann der Schlamm ohne großen apparativen Aufwand unter Nutzung ohnehin vorhandener Anlagenteile - der Vorrichtung zur thermischen Trocknung bei der Vorbehandlung von kohlenstoffhaltigem Material sowie der PCI/GCI-Vorrichtungen - in das Verfahren zur Roheisenerzeugung rückgeführt werden. Durch diese Rückführungsnutzung des Schlammes werden die Ressourcen besser genutzt und das Verfahren zur Eisenerzeugung optimiert.

[0034] Von Vorteil ist weiterhin, dass die über den Schlamm in den Einschmelzvergaser eingeführten Eisen- und Eisenerzteilchen die Kohlevergasung im Einschmelzvergaser durch katalytische Wirkung positiv beeinflussen können.

[0035] Nach einer bevorzugten Ausführungsform stammt der kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes. Auf diese Weise werden darin enthaltener Kohlenstoff und andere wertvolle Rohstoffe ebenfalls einer wirtschaftlichen Nutzung zugeführt und müssen nicht anderweitig deponiert werden.

[0036] Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Entstaubung eine Nassentstaubung.

[0037] Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stammt der kohlenstoffhaltige Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, zumindest zum Teil aus einer Nassentstaubung des Topgases.

[0038] Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Kühlung 4/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15 des Generatorgases durch Einleitung eines aus einer Teilmenge des Generatorgases unter Nassentstaubung hergestellten Kühlgases in das Generatorgas, und stammt der kohlenstoffhaltige Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, zumindest zum Teil aus dieser Nassentstaubung bei der Herstellung des Kühlgases.

[0039] Dieser Schlamm ist im Vergleich zum Schlamm aus einer Nassentstaubung des Topgases kohlenstoffhaltiger.

[0040] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird dem thermisch zu trocknenden Gut auch kohlenstoffhaltiger Staub, bevorzugt Kohlenstoff als Haftkorn oder Agglomerat enthaltender Staub, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, stammt, zugeführt.

[0041] Auf diese Weise werden darin enthaltener Kohlenstoff und andere wertvolle Rohstoffe ebenfalls einer wirtschaftlichen Nutzung zugeführt und müssen nicht anderweitig deponiert werden. Bei dem Staub kann es sich beispielsweise um Staub, der bei einer Trockenentstaubung von Topgas gewonnen wird, handeln. Da der Schlamm durch die Zugabe des Staubes eingedickt wird, ist eine weniger gründliche und weniger aufwändige mechanische Entwässerung notwendig.

[0042] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das einzudüsende feinteilchenförmige festen kohlenstoffhaltige Material zumindest teilweise dadurch erhalten, dass eine bei der Vorbehandlung erhaltene Fraktion, bevorzugt mit einem Partikeldurchmesser von kleiner 10 mm, bevorzugt kleiner 8 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner 5 mm, einem Mahltrocknungsprozess unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Mahltrocknungsprozesses eine Mindestfeuchte, bevorzugt eine Mindestfeuchte von 5 bis 10 Gewichts%, des der Mahltrocknung zu unterwerfenden Materials durch Zugabe von mindestens einem der drei Materialien [0043] - bei der Nassentstaubung von Topgas erhaltener kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, [0044] - bei der Herstellung von Kühlgas erhaltener kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, [0045] - kohlenstoffhaltiger Schlamm, [0046] - der aus industriellen Prozessen, [0047] - bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, [0048] stammt [0049] - und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, eingestellt wird.

[0050] Eine Mindestfeuchte ist bei Mahltrocknungsprozessen angestrebt, um die Explosionsgefahr bei der Mahltrocknung zu vermindern. Staub aus fein gemahlenen Kohlenstoffträgern ist in Gegenwart von Sauerstoff bekanntlich ein Explosionsrisiko. Die von Staub aus fein gemahlenen Kohlenstoffträgern ausgehende Explosionsgefahr kann dadurch vermindert werden, dass er unter einer Schutzgasatmosphäre mit wenig beziehungsweise keinem Sauerstoffgehalt ge-handhabt wird. Eine andere Möglichkeit besteht in der Einhaltung einer Mindestfeuchte des Staubes. Erfindungsgemäß wird diese Mindestfeuchte durch bereits feucht vorliegendes Material - wie Schlämmen und Konzentraten - eingestellt. Zusätzlich zu dem Vorteil, dass auf diese Weise in den Schlämmen und Konzentraten vorhandener Kohlenstoff und andere wertvolle Rohstoffe überhaupt in der Herstellung von Roheisen genutzt werden, hat diese Art der Einstellung der Mindestfeuchte den Vorteil, dass die in ihnen enthaltene Feuchte eine Funktion erfüllt, die sonst auf andere Art und Weise, beispielsweise durch Wasserzugabe, sichergestellt werden müsste. Entsprechend kann die Verfahrensführung und -Steuerung einfacher gestaltes werden, beziehungsweise das für eine nicht erfindungsgemäße Einstellung der Mindestfeuchte notwendige Equipment kleiner dimensioniert oder weggelassen werden. Zudem muss der Schlamm, der zur Einstellung einer Mindestfeuchte genutzt wird, keiner oder einer weniger aufwändigen 5/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15

Entwässerung als bei einer anderen Nutzung oder Entsorgung unterzogen werden.

[0051] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0052] Die Vorrichtung umfasst [0053] einen Einschmelzvergaser, [0054] mindestens einen Reduktionsreaktor, [0055] eine in den Einschmelzvergaser mündende Chargiervorrichtung für stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material, [0056] eine Vorrichtung zur Eindüsung von feinteilchenförmigem festem kohlenstoffhaltigem Material in den Einschmelzvergaser, [0057] eine in den Einschmelzvergaser mündende Leitung für sauerstoffhaltiges Gas, [0058] eine den Einschmelzvergaser mit einer Entstaubungsvorrichtung verbindenden Leitung für Generatorgas, einer Vorrichtung zur Kühlung von Generatorgas, [0059] eine die Entstaubungsvorrichtung mit dem mindestens einen Reduktionsreaktor verbindende Leitung für Reduktionsgas, [0060] eine den mindestens einen Reduktionsreaktor mit dem Einschmelzvergaser verbindende Leitung für teilweise reduziertes Eisenerz, [0061] eine von dem mindestens einen Reduktionsreaktor ausgehende Leitung für Topgas, die zu einer Entstaubungsanlage führt, [0062] eine Vorrichtung zur Vorbehandlung von festem kohlenstoffhaltigem Material, enthaltend eine Vorrichtung zur Größenklassierung, sowie eine Vorrichtung zur thermischen Trocknung von festem kohlenstoffhaltigem Material oder festes kohlenstoffhaltiges Material enthaltenden Mischungen.

[0063] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Zugabe von [0064] kohlenstoffhaltigem Schlamm und/oder aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat [0065] in [0066] die Vorrichtung zur Vorbehandlung von festem kohlenstoffhaltigem Material mündet [0067] und dass die Vorrichtung zur thermischen Trocknung von festem kohlenstoffhaltigem Material oder festes kohlenstoffhaltiges Material enthaltenden Mischungen [0068] mit einer Vorrichtung zur mechanischen Bewegung von zu trocknendem Gut während des Trocknungsvorganges versehen ist.

[0069] Die Vorrichtung zur Größenklassierung von festem kohlenstoffhaltigem Material, beispielsweise Rohkohle, ist beispielsweise ein Sieb.

[0070] Die Vorrichtung zur Größenklassierung trennt zumindest Material mit einem Partikel-durchmesser kleiner 5 mm ab.

[0071] Die Vorrichtung zur Kühlung von Generatorgas kann beispielsweise eine Nassentstaubungsvorrichtung enthalten, in der eine aus der Entstaubungsvorrichtung entnommene Gasmenge nass entstaubt und dabei abgekühlt wird, sowie eine Kühlgasleitung, über die in der Nassentstaubungsvorrichtung abgekühltes Gas in die Leitung für Generatorgas eingespeist wird.

[0072] Die Vorrichtung zur thermischen Trocknung kann beispielsweise auf dem Prinzip beruhen, dass ein heißes Gas, genannt Heißgas, erzeugt wird, welches als Trocknungsgas über das zu trocknende Gut geleitet wird. Der aus den aus dem Schlamm stammenden, bei der 6/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15

Vorbehandlung zerstörten Agglomeraten entstehende Staub wird zum Teil mit dem Heißgas mitgerissen. Daher ist eine Filtervorrichtung vorzusehen, die diesen Staub aus dem Heißgas herausfiltert. Der herausgefilterte Staub kann in den Einschmelzvergaser eingedüst werden.

[0073] Optional enthält die Vorrichtung zur Vorbehandlung von kohlenstoffhaltigem Material, wie beispielsweise Rohkohle, einen Mischer, in dem ein Mischungsschritt zur Durchmischung von aus dem festen kohlenstoffhaltigen Material, beispielsweise Rohkohle, stammenden Material und Schlamm und/oder Konzentrat stattfinden kann, bevor die thermische Trocknung beginnt.

[0074] Vorzugsweise enthält die Vorrichtung zur Vorbehandlung von festem kohlenstoffhaltigem Material, beispielsweise Rohkohle, einen Schwingsiebtrockner. Mit einem Schwingsiebtrockner kann gleichzeitig thermisch getrocknet und eine Größenklassierung durchgeführt werden. Entsprechend reduziert der Einsatz eines Schwingsiebtrockners den apparativen Aufwand in der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein Schwingsiebtrockner ist mit einer Vorrichtung zur mechanischen Bewegung des zu trocknenden Gutes während des Trocknungsvorganges versehen.

[0075] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Entstaubung eine Vorrichtung zur Nassentstaubung.

[0076] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mündet ist die Vorrichtung zur Zugabe von kohlenstoffhaltigem Schlamm und/oder aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von kohlenstoffhaltigem Material eine Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes stammt, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenen Konzentrat.

[0077] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes stammt, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenen Konzentrat, eine Vorrichtung zur Zuführung von Schlamm aus der Vorrichtung zur Nassentstaubung.

[0078] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes stammt, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenen Konzentrat, eine Vorrichtung zur Zuführung von Schlamm aus der Entstaubungsvorrichtung.

[0079] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mündet eine Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Staub der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, stammt, in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von kohlenstoffhaltigem Material.

[0080] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Mahltrocknung einer [0081] - bei der Vorbehandlung erhaltenen Fraktion vorhanden ist, [0082] - in welche mindestens eine Vorrichtung aus der Gruppe bestehend aus [0083] - Vorrichtung zur Zuführung von in der Vorrichtung zur Nassentstaubung anfallendem Schlamm, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat, [0084] - Vorrichtung zur Zuführung von in der Vorrichtung zur Kühlung von Generatorgas anfallendem Schlamm, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat, [0085] - Vorrichtung zur Zuführung von Kohlenstoff enthaltendem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, stammt, [0086] - und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat, mündet.

[0087] Unter dem bei der Vorbehandlung anfallendem Material mit einem Partikeldurchmesser 7/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15 kleiner 5 mm ist auch bei der Vorbehandlung anfallender Staub zu verstehen, der mit einem Gasstrom aus der Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohkohle ausgetragen wird und an Filtern abgeschieden wird. Der Gasstrom kann beispielsweise ein durch die Vorrichtung zur thermischen Trocknung geführter Trocknungsgasstrom, beispielsweise aus Heißgas oder aus Schutzgas wie etwa Stickstoff, sein. Der Gasstrom kann nach dem Durchlaufen der Filter als Abgas aus der Vorrichtung entlassen werden, oder zur Eindüsung des feinteilchenförmigen kohlenstoffhaltigen Materials genutzt werden.

[0088] Im Folgenden werden anhand von schematischen Figuren mehrere beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

[0089] Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohkohle ohne Details dargestellt ist.

[0090] Figur 2 und Figur 3 zeigen Ausführungsformen der Vorrichtung zur Vorbehandlung von

Rohkohle.

[0091] Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von Roheisen in einem Einschmelzvergaser 1. Über die Chargiervorrichtung für Stückkohle 2 wird als stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material Stückkohle aus Rohkohle in den Einschmelzvergaser 1 chargiert. Über eine in den Einschmelzvergaser 1 mündende Leitung für sauerstoffhaltiges Gas 3 wird sauerstoffhaltiges Gas zugeführt. Eisenerz, welches ebenso wie Zuschläge in den Reduktionsreaktor 4 chargiert wird - angedeutet durch einen auf den Reduktionsreaktor 4 weisenden Pfeil-, wird in der Reduktionszone des Reduktionsreaktors 4 teilweise reduziert. Das teilweise reduzierte Eisenerz wird über die Leitung für teilweise reduziertes Eisenerz 5, welche den Reduktionsreaktor 4 mit dem Einschmelzvergaser 1 verbindet, in den Einschmelzvergaser 1 chargiert. Im Einschmelzvergaser 1 erzeugtes Generatorgas wird über die Leitung für Generatorgas 6 aus dem Einschmelzvergaser 1 ausgeleitet. Die Leitung für Generatorgas 6 verbindet den Einschmelzvergaser 1 mit einer Entstaubungsvorrichtung 7, hier eine Trockenentstaubungsvorrichtung. Ein Teil des Gases, das aus der Entstaubungsvorrichtung 7 entnommen wird, wird in eine Nassentstaubungsvorrichtung 8 eingeleitet. Das aus dieser entnommene, nass entstaubte Gas wird über eine in die Leitung für Generatorgas 6 mündende Kühlgasleitung 9, die zusammen mit der Nassentstaubungsvorrichtung 8 eine Vorrichtung zur Kühlung von Generatorgas darstellt, als Kühlgas dem Generatorgas zugeführt. Ein Teil des aus der Entstaubungsvorrichtung 7 entnommenen Gases wird über die Leitung für Reduktionsgas 10 dem Reduktionsreaktor 4 als Reduktionsgas zugeführt. In der Entstaubungsvorrichtung abgeschiedener Staub, der unter anderem auch feinteilchenförmiges festes kohlenstoffhaltiges Material enthält, kann über die gepunktet dargestellte Leitung und Eindüsvorrichtungen in den Einschmelzvergaser 1 eingedüst werden. Aus dem Reduktionsreaktor 4 wird umgesetztes Reduktionsgas als Topgas abgezogen. Das Topgas wird über die vom Reduktionsreaktor 4 ausgehende Leitung für Topgas 11 in eine Vorrichtung zur Entstaubung, hier eine Vorrichtung zur Nassentstaubung 12, geleitet und aus dieser entstaubt und gekühlt ausgeführt.

[0092] In der Vorrichtung zur Nassentstaubung 12 und der Nassentstaubungsvorrichtung 8 erhaltener Schlamm wird über die Schlammleitungen 13 und 14 in eine Schlammaufbereitungsvorrichtung 15, in der mechanisch entwässert wird, und von dort über eine Schlammzugabeleitung 16 in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von kohlenstoffhaltigem Material, hier eine Vorrichtung zur Vorbehandlung von kohlenstoffhaltigem Rohkohle 17, zugegeben. Es ist auch möglich, aus den über die Schlammleitungen 13 und/oder 14 zugeführten Schlämmen in der Schlammaufbereitungsvorrichtung 15 Konzentrate herzustellen, welche über die Schlammzugabeleitung 16 in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohkohle 17 zugegeben werden. Die Schlammleitung 13, die Schlammaufbereitungsvorrichtung 15 sowie die Schlammzugabeleitung 16 bilden eine Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes stammt, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat, in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohkohle 17. Die Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohkohle 17 enthält eine Vorrichtung zur 8/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15

Größenklassierung sowie eine Vorrichtung zur thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen. Die Vorrichtung zur thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen ist mit einer Vorrichtung zur mechanischen Bewegung von zu trocknendem Gut während des Trocknungsvorganges versehen. Rohkohle wird über eine Rohkohlezugabevorrichtung 18 in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohkohle 17 eingegeben. Der Schlamm beziehungsweise das Konzentrat wird dem aus der Rohkohle stammenden Material, welches bei der thermischen Trocknung der Vorbehandlung thermisch zu trocknen ist, zugegeben. Das thermisch zu trocknende Gut enthält also aus der Rohkohle stammendes Material sowie Schlamm beziehungsweise Konzentrat, es ist also eine Rohkohle enthaltende Mischung. Die thermische Trocknung findet unter mechanischer Bewegung des thermisch zu trocknenden Gutes statt.

[0093] Bei der Vorbehandlung der Rohkohle in der Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohkohle 17 anfallendes Material mit einem Partikeldurchmesser kleiner 5 mm wird entnommen und über die Eindüsleitung 19 in den Einschmelzvergaser 1 eingedüst. Die Eindüsung kann an der Eindüsstelle 20 in den Dombereich des Einschmelzvergasers erfolgen, und/oder an der Eindüsstelle 21 in den Herdbereich des Einschmelzvergasers. Die Eindüsleitung 19 ist Teil einer Vorrichtung zur Eindüsung von feinteilchenförmigem kohlenstoffhaltigem Material in den Einschmelzvergaser; andere Teile dieser Vorrichtung sind zur besseren Übersichtlichkeit nicht gezeigt.

[0094] In Figur 2 wird Rohkohle 22 über die Rohkohlezugabevorrichtung 18 in einen Mischer 23 eingebracht. Über die Schlammzugabeleitung 16 wird Schlamm 25 in den Mischer 23 eingebracht. Das aus diesen beiden in den Mischer eingebrachten Materialien gebildete thermisch zu trocknende Gut enthält also aus dem Schlamm stammendes Material und aus der Rohkohle stammendes Material. Aus dem Mischer wird das zu thermisch zu trocknende Gut in eine Vorrichtung zur thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen 24 eingebracht. Ein Gasstrom aus Heißgas wird als Trocknungsgas über die Heißgasleitung 26 in Vorrichtung zur thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen 24, in diesem Fall einem Schwingsiebtrockner, eingeleitet. Über die Heißgasausleitung 27 verlässt das Heißgas die Vorrichtung zur thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen 24 und wird an einem Filter 28 von mitgeführtem Staub, der aus der Vorbehandlung stammt, befreit. Der Staub kann über die Eindüsungs-Zugabeleitung 40 einer Vorrichtung zur Eindüsung von feinteilchenförmigem festem kohlenstoffhaltigem Material in den Einschmelzvergaser zugeführt werden; eine Vorbehandlung wie etwa Zerkleinerung in einer Mahltrocknung ist für solchen Staub aufgrund seiner Feinheit in der Regel nicht notwendig. Die bei der Zerstörung der aus dem Schlamm stammenden Agglomerate entstehenden feinteilchenförmigen kohlenstoffhaltigen Partikel finden sich hauptsächlich in diesem Staub wieder.

[0095] Der Gasstrom kann nach dem Durchlaufen der Filter als Abgas über die Abgasleitung 29 aus der Vorrichtung entlassen werden, oder über die Eindüsgasleitung 30 zur Eindüsung des feinteilchenförmigen festen kohlenstoffhaltigen Materials genutzt werden. Der Schwingsiebtrockner verfügt über eine Vorrichtung zur mechanischen Bewegung von zu trocknendem Gut während des Trocknungsvorganges. Das thermisch getrocknete Gut wird in der Vorrichtung zur Größenklassierung 31 einer Größenklassierung unterworfen. Material mit einem Partikeldurchmesser kleiner 5 mm wird über die Entnahmeleitung 37 entnommen und zum Teil einer Zerkleinerungsvorrichtung 32, hier einer Mahltrocknungsvorrichtung, zugeführt. Dort zerkleinertes Material 33 wird in den Einschmelzvergaser 1 eingedüst. Material mit einem Partikeldurchmesser 5 mm oder größer wird als Stückkohle, also stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material, in den Einschmelzvergaser chargiert. Ein Teil des Materials mit einer Partikelgröße kleiner 5 mm wird einer Brikettierungsvorrichtung 35 zugeführt. Die dort erhaltenen Briketts 36 werden in den Einschmelzvergaser 1 chargiert.

[0096] In Figur 3 wird Rohkohle über die Rohkohlezugabevorrichtung 18 in die Vorrichtung zur Größenklassierung 31 eingebracht, ohne vorher thermisch getrocknet zu werden. Material mit einem Partikeldurchmesser gleich oder größer 5 mm wird über die Stückkohleleitung 38 entnommen. Material mit einem Partikeldurchmesser kleiner 5 mm wird in eine Vorrichtung zur 9/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15 thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen 24, in diesem Fall einen Schwingsiebtrockner, eingebracht. Ebenfalls in diese wird Schlamm 25 über die Schlammzugabeleitung 16 zugegeben. Das aus den beiden eingebrachten Materialien gebildete thermisch zu trocknende Gut enthält also aus dem Schlamm stammendes Material und aus der Rohkohle stammendes Material. Analog zu Figur 2 wird ein Gasstrom aus Heißgas als Trocknungsgas in die Vorrichtung zur thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen 24, in diesem Fall einem Schwingsiebtrockner, eingeleitet; das ist zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Über die Heißgasausleitung 27 verlässt das Heißgas die Vorrichtung zur thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen 24 und wird, wiederum analog zu Figur 2, an einem Filter 28 von mitgeführtem Staub, der aus der Vorbehandlung stammt, befreit. Analog zu Figur 2 kann der Gasstrom nach dem Durchlaufen der Filter als Abgas aus der Vorrichtung entlassen werden, oder zur Eindüsung von feinteilchenförmigen kohlenstoffhaltigen Material genutzt werden. Analog zu Figur 2 kann der Staub über die Eindüsungs-Zugabeleitung 40 einer Vorrichtung zur Eindüsung von feinteilchenförmigem kohlenstoffhaltigem Material in den Einschmelzvergaser zugeführt werden; eine Vorbehandlung wie etwa Zerkleinerung in einer Mahltrocknung ist für solchen Staub aufgrund seiner Feinheit in der Regel nicht notwendig. Die bei der Zerstörung der aus dem Schlamm stammenden Agglomerate entstehenden feinteilchenförmigen kohlenstoffhaltigen Partikel finden sich hauptsächlich in diesem Staub wieder.

[0097] Der Schwingsiebtrockner verfügt über eine Vorrichtung zur mechanischen Bewegung von zu trocknendem Gut während des Trocknungsvorganges. Über die Ausleitung 39 wird ein Teil des thermisch getrockneten Gutes einer Zerkleinerungsvorrichtung 32, hier einer Mahltrocknungsvorrichtung, zugeführt. Dort zerkleinertes Material 33 wird in den Einschmelzvergaser 1 eingedüst. Ein Teil des thermisch getrockneten Gutes wird einer Brikettierungsvorrichtung 35 zugeführt. Die dort erhaltenen Briketts 36 werden in den Einschmelzvergaser 1 chargiert.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Einschmelzvergaser 2 Chargiervorrichtung für Stückkohle 3 Leitung für sauerstoffhaltiges Gas 4 Reduktionsreaktor 5 Leitung für teilweise reduziertes Eisenerz 6 Leitung für Generatorgas 7 Entstaubungsvorrichtung 8 Nassentstaubungsvorrichtung 9 Kühlgasleitung 10 Leitung für Reduktionsgas 11 Leitung für Topgas 12 Vorrichtung zur Nassentstaubung 13 Schlammleitung 14 Schlammleitung 15 Schlammaufbereitungsvorrichtung 16 Schlammzugabeleitung 17 Vorrichtung zur Vorbehandlung von Rohkohle 18 Rohkohlezugabevorrichtung 19 Eindüsleitung 20 Eindüsstelle 21 Eindüsstelle 22 Rohkohle 23 Mischer 24 Vorrichtung zur thermischen Trocknung von Rohkohle oder Rohkohle enthaltenden Mischungen 25 Schlamm 10/16

Claims (16)

1. AT 508 775 B1 2011-04-15 österreichisches Patentamt 26 Heißgasleitung 27 Heißgasausleitung 28 Filter 29 Abgasleitung 30 Eindüsgasleitung 31 Vorrichtung zur Größenklassierung 32 Zerkleinerungsvorrichtung 33 Zerkleinertes Material 34 Stückkohle 35 Brikettiervorrichtung 36 Briketts 37 Entnahmeleitung 38 Stückkohleleitung 39 Ausleitung 40 Eindüsungs-Zugabeleitung Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Roheisen in einem Einschmelzvergaser, bei dem in mindestens einer Reduktionszone teilweise reduziertes Eisenerz in den Einschmelzvergaser chargiert wird, unter Zufuhr von festem kohlenstoffhaltigem Material und sauerstoffhaltigem Gas erschmolzen und ein CO- und H2-hältiges Generatorgas erzeugt wird, welches nach Ausleitung aus dem Einschmelzvergaser nach Entstaubung und Kühlung als Reduktionsgas in die mindestens eine Reduktionszone eingeleitet, dort durch teilweise Reduktion von Eisenerz umgesetzt, und nach Umsetzung zumindest teilweise als Topgas abgezogen wird, welches Topgas anschließend einer Entstaubung unterworfen wird, wobei das feste kohlenstoffhaltige Material dem Einschmelzvergaser zu einem Teil dadurch zugeführt wird, dass stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material in den Einschmelzvergaser chargiert wird, und zu einem anderen Teil dadurch zugeführt wird, dass feinteilchenförmiges festes kohlenstoffhaltiges Material in den Einschmelzvergaser eingedüst wird, wobei das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material und/oder Ausgangsmaterial für das feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material zumindest zum Teil dadurch erhalten wird, dass festes kohlenstoffhaltige Material einer Größenklassierung und thermische Trocknung enthaltenden Vorbehandlung unterworfen wird, und dabei anfallendes Material mit einem Partikeldurchmesser kleiner 10 mm, bevorzugt kleiner 8 mm, besonders bevorzugt kleiner 5 mm entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, nach mechanischer Entwässerung mit dem aus festem kohlenstoffhaltigem Material stammenden Material, das bei der thermischen Trocknung der Vorbehandlung thermisch zu trocknen ist, vereinigt wird, und das dabei erhaltene thermisch zu trocknende Gut der thermischen Trocknung unterzogen wird, und diese thermische Trocknung unter mechanischer Bewegung des thermisch zu trocknenden Gutes stattfindet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der thermischen Trocknung um eine Schwingsiebtrocknung handelt.
3. 3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, stammt.
4. 4. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstaubung eine Nassentstaubung ist. 11/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kohlenstoffhaltige Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, zumindest zum Teil aus einer Nassentstaubung des Topgases stammt.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kühlung des Generatorgases durch Einleitung eines aus einer Teilmenge des Generatorgases unter Nassentstaubung hergestellten Kühlgases in das Generatorgas erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der kohlenstoffhaltige Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, zumindest zum Teil aus dieser Nassentstaubung bei der Herstellung des Kühlgases stammt.
7. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem thermisch zu trocknenden Gut auch kohlenstoffhaltiger Staub, bevorzugt Kohlenstoff als Haftkorn oder Agglomerat enthaltender Staub, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, stammt, zugeführt wird.
8. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das einzudüsende feinteilchenförmige feste kohlenstoffhaltige Material zumindest teilweise dadurch erhalten wird, dass eine bei der Vorbehandlung erhaltene Fraktion, bevorzugt mit einem Partikeldurchmesser von kleiner 10 mm, besonders bevorzugt kleiner 8 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner 5 mm, einem Mahltrocknungsprozess unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Mahltrocknungsprozesses eine Mindestfeuchte, bevorzugt eine Mindestfeuchte von 5 bis 10 Gewichts%, des der Mahltrocknung zu unterwerfenden Materials durch Zugabe von mindestens einem der drei Materialien - bei der Nassentstaubung von Topgas erhaltener kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, - bei der Herstellung von Kühlgas erhaltener kohlenstoffhaltiger Schlamm, und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, - kohlenstoffhaltiger Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, stammt und/oder aus solchem Schlamm gewonnenes Konzentrat, eingestellt wird.
9. 9. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend einen Einschmelzvergaser (1), mindestens einen Reduktionsreaktor (4), eine in den Einschmelzvergaser (1) mündende Chargiervorrichtung für stückiges festes kohlenstoffhaltiges Material, eine Vorrichtung zur Eindüsung von feinteilchenförmigem festem kohlenstoffhaltigem Material (20, 21) in den Einschmelzvergaser (1), eine in den Einschmelzvergaser (1) mündende Leitung für sauerstoffhaltiges Gas (3), eine den Einschmelzvergaser (1) mit einer Entstaubungsvorrichtung (7) verbindenden Leitung für Generatorgas (6), einer Vorrichtung zur Kühlung von Generatorgas, eine die Entstaubungsvorrichtung (7) mit dem mindestens einen Reduktionsreaktor (4) verbindende Leitung für Reduktionsgas (10), eine den mindestens einen Reduktionsreaktor (4) mit dem Einschmelzvergaser (1) verbindende Leitung für teilweise reduziertes Eisenerz (5), eine von dem mindestens einen Reduktionsreaktor (4) ausgehende Leitung für Topgas (11), die zu einer Vorrichtung zur Entstaubung (12) führt, eine Vorrichtung zur Vorbehandlung von festem kohlenstoffhaltigem Material, enthaltend 12/16 österreichisches Patentamt AT 508 775 B1 2011-04-15 eine Vorrichtung zur Größenklassierung (31) sowie eine Vorrichtung zur thermischen Trocknung von festem kohlenstoffhaltigem Material oder festem kohlenstoffhaltiges Material enthaltenden Mischungen (24), dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Zugabe von kohlenstoffhaltigem Schlamm und/oder aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von festem kohlenstoffhaltigem Material mündet und dass die Vorrichtung zur thermischen Trocknung von festem kohlenstoffhaltigem Material oder festes kohlenstoffhaltiges Material enthaltenden Mischungen (24) mit einer Vorrichtung zur mechanischen Bewegung von zu trocknendem Gut während des Trocknungsvorganges versehen ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Vorbehandlung von festem kohlenstoffhaltigem Material einen Schwingsiebtrockner enthält.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Entstaubung eine Vorrichtung zur Nassentstaubung (12) ist.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Zugabe von kohlenstoffhaltigem Schlamm und/oder aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von kohlenstoffhaltigem Material eine Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes stammt, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenen Konzentrat, ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes stammt, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenen Konzentrat, eine Vorrichtung zur Zuführung von Schlamm aus der Vorrichtung zur Nassentstaubung (12) ist.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes stammt, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenen Konzentrat, eine Vorrichtung zur Zuführung von Schlamm aus der Entstaubungsvorrichtung (7) ist.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigem Staub der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, stammt, in die Vorrichtung zur Vorbehandlung von kohlenstoffhaltigem Material (17) mündet.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Mahltrocknung einer bei der Vorbehandlung erhaltenen Fraktion vorhanden ist, in welche mindestens eine Vorrichtung aus der Gruppe bestehend aus - Vorrichtung zur Zuführung von in der Vorrichtung zur Nassentstaubung (12) anfallendem Schlamm, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat, - Vorrichtung zur Zuführung von in der Vorrichtung zur Kühlung von Generatorgas anfallendem Schlamm, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat, - Vorrichtung zur Zuführung von Kohlenstoff enthaltendem Schlamm, der aus industriellen Prozessen, bevorzugt aus industriellen Prozessen eines Hüttenwerkes, stammt, und/oder von aus solchem Schlamm gewonnenem Konzentrat, mündet. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 13/16