DD152943A5

DD152943A5 - Verfahren zur herstellung von schwammeisen

Info

Publication number: DD152943A5
Application number: DD80223722A
Authority: DD
Inventors: Juan F Price-Falcon; Enrique R Martinez-Vera
Original assignee: Hylsa Sa
Priority date: 1979-09-04
Filing date: 1980-09-04
Publication date: 1981-12-16
Also published as: IL60965A0; AR222719A1; AU539025B2; SE8005992L; GB2058841B; YU217180A; RO81347B; AT379829B; FR2464304A1; ZM7380A1; IT1141026B; IT8024345A0; MA18945A1; BE885062A; EG14464A; DE3033336A1; ES494772A0; GB2058841A; ZA805061B; NL8004761A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schwammeisen aus Eisenerz mittels Gasreduktion und findet Anwendung in der metallurgischen Industrie. Das Ziel der Erfindung liegt in der wirtschaftlichen Herstellung von Schwammeisen und beinhaltet die Aufgabe, eine neuartige Methode zum Reformieren eines Gases, das einen erheblichen Anteil Kohlenwasserstoff enthaelt, z.B. Koksofengas, zur Verfuegung zu stellen, um seine Wirksamkeit als Reduktionsmittel fuer Eisenerz zu erhoehen. Das Verfahren fuer die gasfoermige Reduktion von Eisenerz zu Eisenschwamm besteht darin, dass in einem vertikalen Bewegtbett-Schachtreaktor mit einer Reduktionszone in dessen oberen Teil ein Kuehlgas benutzt wird, das bis zu 30 Volumenprozent Kohlenwasserstoff enthaelt, z.B. Koksofengas, und dass die Mischung aus kohlenwasserstoffhaltigem Gas und Dampf durch die Kuehlzone geleitet wird, um zu bewirken, dass der Eisenschwamm die Umwandlung von Kohlenwasserstoff/Dampf-Mischung in Kohlenmonoxid und Wasserstoff katalysiert.

Description

Berlin, den 18. 2. 1981

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Verfahren zur Herstellung von Schwammeisen Anwendungsgebiet der Erfindung .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schwammeisen aus Eisenerz in einem senkrechten Bewegtbett-Sehachtreaktor, bei dem ein kohlenwasserstoffhaltiges Gas, vor allem Koksofengas, als Quelle für die Reduktionseinheiten in einem derartigen Gasreduktionsprozeß eingesetzt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Typische Gasreduktionssysteme, bei denen senkrechte Bewegtbett-Schachtreaktoren zur Eisenerzreduktion eingesetzt v/erden, werden in den US-PS^3 765 872; 3 770 421; 3 779 741 und 3 816 102 beschrieben. Bei derartigen Systemen erfolgt die Reduktion des Eisenerzes gewöhnlich durch ein Reduktionsgas, das vorwiegend aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht und in einer geeigneten Weise durch die katalytische Reformierung eines Gemischesaus Erdgas und Dampf gewonnen wird. Solche Systeme weisen bekanntermaßen einen senkrechten Schachtreaktor mit einer Reduktionszone in seinem oberen Teil und einer Kühlzone in dessen unterem 'Teil auf. Das zu reduzierende Erz wird oben in den Reaktor aufgegeben und fließt in ihm nach unten, zuerst durch die Reduktionszone, in der es mit erhitztem Reduktionsgas in Kontakt gebracht wird, und dann durch eine Kühlzone, in der es durch ein gasförmiges Kühlmittel vor der Entnahme am Boden des Reaktors gekühlt wird. Das Abgas aus der Reduktionszone wird gekühlt, um Wasser daraus zu entfernen, und in den meisten Fällen wird ein großer Teil des gekühlten Abgases wieder

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erhitzt und in die Reduktionszone zurückgeleitet. In ähnlicher Form wird zumindest ein Teil des aus der Kühlzone abgezogenen Kühlgases im allgemeinen gekühlt und wieder in die Kühlzone zurückgeleitet.

An seinem unteren Ende ist der Reaktor mit einer Einrichtung für die Steuerung der Entnahme des gekühlten Schwammeisens aus dem Reaktor versehen, zum Beispiel mit einem drehbaren Druckventil, einer Schüttelrutsche, einem Förderband oder dergleichen.

Neuerdings hat man es für vorteilhaft gefunden, wenn das in einem solchen Reaktor erzeugte Schwammeisen als ein 'Teil des Einsatzgutes eines Hochofens verwendet wird. Durch die Ver~ wendung von Schwammeisen als Teil der Hochofencharge kann die Produktivität des Ofens erhöht und der Koksbedarf des Ofens verringert v/erden. Es können daher auf diese Weise beträchtliche Einsparungen beim Hochofenbetrieb erzielt v/erden.

Da für Hochöfen Koks nicht nur als Brennstoff, sondern als Reduktionsmittel, und das in erheblichen Mengen, verwendet wird,- sind sie normalerweise in der Nähe einer Batterie von Koksöfen untergebracht, die Koks und als Nebenprodukt Koksofengas, das Reduktionsbestandteile enthält, erzeugen. In den Fällen, in denen Schwammeisen als Teil der Hochofencharge verwendet v/erden soll, wäre es wirtschaftlich vorteilhaft, die Schwammeisenanlage mit dem Hochofen und der Koksanlage zu integrieren, d. h. die Schwammeisenproduktionsanlage in der Nähe der Hochöfen aufzustellen. Eine solche örtliche Nähe von Schwammeisenwerk und Hochöfen würde eine Reihe von Vorteilen bringen. So wurden zum Beispiel der Aufwand für die Beförderung des erzeugten Schwammeisens und die notwendige Kühlung des erzeugten Schwammeisens verringert.

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Ein weiterer potentieller Vorteil eines derartigen integrierten Werkes besteht in der Möglichkeit, daß das als Nebenprodukt anfallende Koksofengas als Quelle von Reduktionsbestandteilen für den Gasreaktor zur Erzreduktion verwendet werden kann. Ein Problem ergibt sich dabei aus der Tatsache, daß rohes Koksofengas kein sehr wirksames Reduktionsmittel für Eisenerz ist. Wenn es möglich ist, das Koksofengas zur Verbesserung seines Wirkungsgrades zu behandeln, zum Beispiel in einem katalytischen Reformierungsprozeß, so sind für die vorhandenen katalytischen Reformer erhebliche Investitionen erforderlich, wodurch die Kosten für das behandelte Gas wesentlich erhöht werden. Außerdem hat Koksofengas einen verhältnismäßig hohen Schwefelgehalt, durch den die gewöhnlich in bekannten katalytischen Reformern eingesetzten Katalysatoren nachteilig beeinflußt werden. Wenn also das Koksofengas in einer bekannten Ausführung eines katalytischen Reformers reformiert v/erden soll, muß zunächst der Schwefelgehalt auf einen sehr niedrigen Stand reduziert werden. Somit braucht man eine verbesserte Methode zur Steigerung des Reduktionswirkungsgrades von rohem Koksofengas.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die bekannten Nachteile weiter einzuschränken und die Herstellung von Schwammeisen zweckmäßiger und kostengünstiger zu gestalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Methode zum Reformieren eines Gases, das einen erheblichen Anteil Kohlenwasserstoff enthält, z. B. Koksofengas, zur Verfügung zu stellen, um seine V/irksamkeit als Reduktionsmittel für Eisenerz zu erhöhen. Dabei soll eine neue

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Methode zum Reformieren eines einen Kohlenwasserstoff enthaltenden Gases, z. B. von Koksofengas und dergleichen,angewandt werden, um ein zu wesentlichen Teilen aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff bestehendes Geraisch zu bilden. Die Eisenerzreduktion, die durch die Integration einer Schwamm« eisenproduktionsanlage mit einem oder mehreren Hochöfen und einer Batterie von Koksöfen erleichtert wird, soll dabei so gestaltet werden, um dadurch die Produktivität der Hochöfen insgesamt zu erhöhen und eine bessere BrennstoffWirtschaftlichkeit zu erzielen. Des weiteren soll eine Lösung aufgezeigt werdenj die den bisher notwendigen Einsatz eines gesonderten katalytischer.· Gasreformers zur Verbesserung des Reduktionswirkungsgrades eines gasförmigen Kohlenwasserstoffes, vor allem von Koksgas, erübrigt»

Die Gesamtaufgabe der Erfindung wird im allgemeinen dadurch gelöst, daß ein senkrechter Bewegtbett-Schachtreaktor eingesetzt wird, in dem die Kühlzone nicht nur zum Kühlen und Aufkohlen des Schwammeisens wie bei früheren Systemen dient, sondern auch einen Bereich zum Reformieren eines Gemisches von Dampf und kohlenwasserstoffhaltigem Gas bildet. Erfindungsgemäß wird ein Kühlkreislauf, der die Kühlzone des Reaktors einschließt, geschaffen, und Dampf und ein kohlenwasserstoff haltiges Gas, gewöhnlich ein methanhaltiges Gas, werden entweder zu getrennten Stellen des Kühlkreislaufes geführt oder vorgemischt und als Gemisch in den Kühlkreislauf geleitet. Das in der Kühlzone befindliche Schwammeisen wird als Katalysator zur Herbeiführung einer Reformierung des gasförmigen Kohlenwasserstoffs in dem Gas/Dampf-Gemisch genutzt, und das resultierende reformierte Gas wird dann als Reduktionsgasquelle für die Reduktionszone des Reaktors eingesetzt. Man hat festgestellt, daß das eingesetzte Koksofengas in dem erfindungsgemäßen Prozeß nicht vollständig

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entschwefelt werden muß, da durch die Ablagerung von Schwefel auf dem Schwammeisen in der .Kühlzone dessen Aktivität nicht beeinträchtigt wird, und das Schwammeisen in jedem Falle eine ständig erneuerte Katalysatormasse bildet. Die auf dem Schwammeisen abgesetzte Schwefelmenge kann bei der nachfolgenden Stahlerzeugung ohne weiteres ausgeglichen v/erden. Die Kosten für die Entschwefelung werden durch das erfindungsgemäße Verfahren verringert· ·

Das mit dem Dampf gemischte Gas sollte möglichst bis zu 30 VoI·-/£ Methan oder anderes Kohlenwasserstoffgas enthalten. V/erden ,höhere Anteile Kohlenwasserstoff eingesetzt, kann eine übermäßige Ablagerung von Kohlenstoff auf dem Schwammeisen die Folge sein·

Vorteilhafterweise ist das gasförmige Hydrokarbon Methan.

Weiterhin zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, daß ein Gasstrom aus dem Kühlkreislauf abgezogen wird, der abgezogene Gasstrom erwärmt wird und der abgezogene Gasstrom der Reduktionszone zur Reduktion von darin befindlichem Eisenerz zugeleitet wird.

Vorteilhafterweise enthält das Auffüllgas bis zu 30Vol.-% des gasförmigen Kohlenwasserstoffes, wobei ein stöchiometrischer Überschuß am Dampf benutzt wird.

Nach einem weiteren Merkmal zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, daß der Eisenschwamm im unteren Teil der Kühlzone karburiert wird und der zugeführte Dampf und der gasförmige Kohlenwasserstoff reagieren und Kohlenmonoxid und Wasserstoff im oberen Teil der Kühlzone bilden·

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Y/eiterhin ist verfahrensseitig vorgesehen,'daß der abgezogene Gasstrom aus dem Zyklus entfernt wird, nachdem das Zirkulationsgas abgekühlt worden ist und bevor das Auffüllgas und der Dampf zugeführt worden sind. Bin weiteres Merkmal besteht darin, daß der Dampf dem in dem Kühlungszyklus zirkulierenden Gas an einem Punkt zugeführt wird, der unterhalb des Ausgangs der Kühlzone und oberhalb des Punktes liegt, an dem das Auffüllgas dem zirkulierenden Gas zugesetzt wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß der Dampf dem zirkulierenden Gas in dem Kühlzyklus an einem Punkt zugesetzt wird, der unterhalb des Punktes liegt, an dem das Auffüllgas zugesetzt wird,und oberhalb des Punktes, an dem das Ausströmungsgas aus der Kühlzone abgekühlt wird. Ferner kann der Dampf der Kühlzone direkt zugesetzt werden oder aber auch in der Nähe ihres Mittelpunktes.

Zweckmäßigerweise bildet der abgezogene Gasstrom die einzige Quelle von Reduziergas für die Reduktionszone des Reaktors. Verfahrensseitig ist weiterhin vorgesehen, daß die Reduktionszone einen Teil eines Reduziergaskreislaufes bildet, der einen Kühler zum Abkühlen von aus der Reduktionszone entnommenem Gas, eine Pumpe zum Umwälzen von Gas innerhalb des Reduziergaskreislaufes und eine Heizvorrichtung zum Wiederaufwärmen des umlaufenden Gases umfaßt, und daß der abgezogene Gasstrom in diesen Kreislauf eingeleitet wird. Bin weiteres Merkmal des Verfahrens ist auch darin zu sehen, daß der abgezogene Gasstrom dem Zyklus zugeführt wird, an einem Punkt zwischen der Pumpe und dem Erhitzer, und daß das verbrauchte Reduktionsgas aus dem Zyklus an einem Punkt ' zwischen dem Kühler und der Pumpe entfernt wird. Vorteilhafterweise ist als Auffüllgas, das als Zusatzgas dient, Koksofengas eingesetzt. Das Molverhältnis von Dampf zu gasförmigem Kohlenwasserstoff wird im Bereich von 1,0:1 bis 1,5 : 1 gehalten.

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung ist ein direktes Gasreduktionssystem dargestellt, das sich für die Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform und einer Abwandlung der Erfindung eignet,

In der Zeichnung ist ein senkrechter Bevvegfbett-Schachtreaktor 10 dargestellt mit einer Reduktionszone 12 in dessen oberem Teil und einer Kühlzone 14, die in einen oberen Abschnitt 14a und einen unteren Abschnitt 14b geteilt ist· Eisenerz, das reduziert werden soll, tritt oben durch einen Einlaß 16 in den Reaktor ein und läuft durch die Reduktionszone 12, in der es durch aufwärtsströmendes heißes Gas reduziert wird, nach unten und anschließend in und durch die Kühlzone 14 und durch den Auslaß 18 aus dem Reaktor 10 heraus.

Die Reduktion des Erzes erfolgt mit Hilfe eines Reduktionsgases, das vorwiegend aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff zusammengesetzt ist und in einem Erhitzer 20 auf etwa 750 bis 1000 ⁰G vorgewärmt wurde und das dann durch Rohr 22 in eine durch ein inneres kreisförmiges Ablenkblech 26 und die angrenzende Reaktorwand gebildete Luftkammer 24 gelangt. Von der Luftkammer 24 strömt das Reduktionsgas um die Unterseite des Ablenkbleches 26 herum und dann nach oben durch das feinverteilte Eisenerz in der Reduktionszone 12 und reduziert das Erz zu Schwämmeisen· Oben aus dem Erzbett in der Reduktionszone austretendes Gas verläßt den Reaktor durch das Rohr 28 und gelangt in einen Kühler 30, in dem es durch direkten Kontakt mit Kühlwasser gekühlt und entwässert wird.

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Das gekühlteund entwässerte Reduktionsgas tritt durch das Rohr 32 aus dem Kühler 30 aus und wird anschließend aufgeteilt, wobei ein Teil durch das Rohr 34 zu einem geeigneten Lagerplatz oder einer Verwendungsstelle, z. B. als Heizgas, gelangt· Das übrige durch das Rohr 32 strömende Reduktionsgas v/ird durch das Rohr 36 zu einer Pumpe 38 geleitet, von der es durch das Rohr "40 zurück zu dem Erhitzer 20 gepumpt v/ird. Auf diese Weise fließt ein erheblicher Teil des Reduktionsgases in einen geschlossenen Kreislauf, der die Reduktionszone 12, Rohr 28, Kühler 30, die Rohre 32; 36, Pumpe 38, das Rohr 40, Erhitzer 20 und das Rohr 22 einschließt« Wie in der Zeichnung zu sehen ist, ist das Rohr 34 mit einem Gegendruckregulierventil 42 für die Aufrechterhaltung eines vorgesehenen erhöhten Druckes innerhalb des Reaktors versehen. Frisches Reduziergas wird aus dem Rohr 44 in den Reduktionsgaskreislauf in einer Weise geleitet, die anschließend ausführlich beschrieben wird.

Die Kühlzone 14 bildet ebenso wie die Reduktionszone 12 auch einen Teil des Gaskreislaufs. Kühlgas tritt am Boden durch das Rohr 46 in die Kühlzone ein und strömt in eine durch die Wandung des Reaktors und ein kegelstumpfförmiges inneres Ablenkblech 50 gebildete Luftkammer 48. Aus der Luftkammer 48 strömt das Kühlgas um die Unterseite des Ablenkbleches 50, dann nach oben durch die Abschnitte 14a; 14b der Kühlzone I4 zu einer durch die Reaktorwandung und ein kegelstumpfförmiges Ablenkblech 54 gebildeten Luftkammer 52» Aus der Luftkammer 52 strömt das Kühlgas durch das Rohr 56 zu einem Kühler 58, in dem es gekühlt und entwässert wird, und anschließend durch Rohr 60 zur Umlaufpumpe 62, von der es durch das Rohr 64 zurück zu dem Rohr 46 gepumpt wird.

Erfindungsgemäß handelt e s sich bei dem durch das Rohr 46 in den Boden der Kühlζone geleiteten Kühlgas auch um ein

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Reduktionsgas, das das Gaseinsatzgut für die Reduktionszone insofern darstellt, als es erhebliche Mengen von Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält. Der Kühlkreislauf wird mit Frischgas gespeist, das dem Kreislauf aus einer geeigneten Quelle durch das Rohr 66 und durch einen Strö'inungsregler 68 reguliert zufließt ο Das Frischgas enthält eine erhebliche Menge Kohlenwasserstoffgas und kann beispielsweise ein Gas sein, das bis zu 30 VoIo# Methan enthält, oder Koksofengas, das einen geringeren Methananteil aufweist. In beiden Fällen enthält das aus dem Rohr 46 in den Boden der Kühlzone 14 gelangende Gas eine erhebliche Menge Kohlenwasserstoff,

Das kalte Reduktionsgas, das durch die Kühlzone 14 nach oben geht, erfüllt mindestens drei verschiedene Funktionen. Zwei dieser Funktionen werden in den Kühlzonen von bisher bekannten Bewegtbettreaktoren erfüllt, und zwar das Kühlen des reduzierten Eisenerzes und die Aufkohlung des Schwammeisens nach folgender Gleichung: 2 CO—* C + CO₂.

Unter den in der Kühlzone herrschenden Bedingungen reagiert der größte Teil des bei der Aufkohlungsreaktion gebildeten Kohlenstoffs mit dem Schwammeisen, so daß Bisen(III)-Karbid gebildet wird, das zwischen den Schwammeisenteilchen verteilt ist, die den Reaktor 10 durch den Auslaß 18 verlassen. Das abgezogene Schwammeisen enthält nur eine verhältnismäßig geringe Menge elementaren Kohlenstoffe

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Prozesses erfüllt die Kühlzone noch eine dritte Funktion, da sie die Aufgabe hat, Kohlenwasserstoffkomponenten des aufwärts strömenden Gases nach folgender Gleichung in Kohlenmonoxid und Wasserstoff umzuwandeln:

CH₄ + H₂O -s CO + 3H₂ .

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Damit das für diese Reaktion erforderliche -Wasser zur Verfügung steht, wird Dampf in den Reaktor, vorzugsweise zwischen dem oberen Abschnitt 14a und dem tieferen Abschnitt 14b der Kühlzone 14 geleitet. Genauer gesagt wird Dampf von einer geeigneten Quelle durch das Rohr 70 mit dem Strömungsregler 72 und dann durch das Rohr 74 mit dem Absperrventil zu einer Luftkammer 78 geführt, von der er durch eine Reihe Umfangsöffnungen 80 zum Inneren der Kühlζone 14 gelangt· Der Dampf vermischt sich mit dem aufwärts strömenden kohlenwasserstoffhaltigen Gas und reagiert mit ihm nach obiger Gleichung. Die Reaktion von Dampf und Kohlenwasserstoff wird durch das im Abschnitt 14a der Kühlzone 14 befindliche heiße Schwammeisen katalysiert, so daß der Gehalt an Kohlenmonoxid und Wasserstoff im zirkulierenden Kühlgas beträchtlich erhöht wird« Nach Möglichkeit wird ein stöchiometrischer Überschuß des Dampfes zur Inhibierung unerwünschter Kohlenstoffablagerung im Reaktor verwendet. Das Molverhältnis von Dampf zu Methan oder anderem Kohlenwasserstoff kann praktisch im Bereich von 1,o : 1 bis 1,5 ϊ 1 liegen. Da die Reformierungsreaktion endotherm ist, wird die Reaktionswärme dem heißen Schwämmeisen entzogen, was zu dessen Kühlung beiträgt.

Wie in der Zeichnung angegeben ist, kann auch der durch das Rohr 70 zugeführte Dampf durch das Rohr 82 mit dem Absperrventil 84 und zu dem durch das Rohr 46 strömenden zirkulierten Gas geführt v/erden. Der Dampf kann also entweder dem rezirkulierten Gas im Rohr 46 zugeleitet werden oder zu einer Stelle zwischen den Abschnitten 14a und 14b der Kühl- . zone 14 oder zu beiden Punkten geführt werden.

Da das durch die Kühlzone 14 nach oben strömende Gas stark mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff angereichert ist, ist es als Reduktionsgas in der Reduktionszone von Nutzen. Daher

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wird ein Teil des durch den Kühlkreislauf fließenden rezirkulierten Gases durch das Rohr.86 mit dem Strömungsregler daraus abgezogen und dann durch das Rohr 44 als Frischgas in den Reduktionsgaskreislauf geführt·

durch Die vorstehende Beschreibung·verdeutlicht, daß die Erfindung ein Prozeß zur Verfügung gestellt wird, mit dessen Hilfe die verschiedenen Probleme der Erfindung gelöst werden können. So bietet der Prozeß eine neuartige und außergewöhnlich J wirksame Methode zum Reformieren eines Gases, das zu einem beträchtlichen Teil aus Kohlenwasserstoffbestandteilen besteht oder solche enthält, z. B. Koksofengas oder eines anderen Gases, das bis zu 30 lolr/o Kohlenwasserstoff enthält, um die reduzierende Wirkung eines derartigen Gases zu steigern» Die Verbesserung des Gases wird außerdem ohne Einsatz eines gesonderten katalytischen Gasreformers möglich, der, wie oben angedeutet wurde, wesentliche Investitionsmittel erfordert· Somit wird ein außergewöhnlich wirksames Reduktionssystem zur Verfügung gestellt.

Natürlich ist die vorstehende Beschreibung nur als Erläuterung anzusehen,und es sind zahlreiche Veränderungen hinsichtlich des Aufbaus des beschriebenen Systems und seiner Arbeitsbedingungen möglich, ohne daß von dem in den beigefügten Ansprüchen definierten Inhalt der Erfindung abgewichen wird.

Claims

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Er_fi^ndungsanspruch ·

1· Verfahren zur Herstellung von Schwämme!sen aus Eisenerz in einem senkrechten Bewegtbett-Schachtreaktor, gekennzeichnet dadurch, daß er in seinem oberen Teil eine Reduktionszone besitzt, in der ein heißes Reduktionsgas durch den Seil der besagten Schicht strömt, um das darin befindliche Eisenerz zu Eisenschwamm zu reduzieren, und daß sich in dem unteren Teil des Reaktors eine.Kühlzone befindet, um den besagten Eisenschwamm abzukühlen, wobei dieser Kühlzone ein karbonhaltiges Kühlgas zugeführt wird, welches das Gas bis zu einem Punkt abkühlt, der sich nahe des einen Endes der Kühlzone befindet, um zu bewirken, daß das Gas durch die Kühlzone fließt und mit dem darin befindlichen Eisenschwamm in Verbindung kommt und diesen karburiert, wobei das Kühlgas an einem Punkt nahe des anderen Endes der Kühlzone entfernt wird, das entfernte Gas abgekühlt wird, das abgekühlte Gas in die Kühlzone rezirkuliert wird, um einen geschlossenen Kühlgaszyklus zu bilden, wobei besagtem Zyklus ein Auffüllgas zugeführt wird, das einen wesentlichen Anteil an gasförmigem Hydrocarbon enthält, und ebenfalls Dampf, um zu bewirken, daß der Dampf und das gasförmige Hydrokarbon innerhalb der Kühlzone miteinander reagieren und Karbonmonoxid und Wasserstoff bilden und ein Teil des Gases aus besagtem Zyklus dazu benutzt wird, das Eisenerz in der Reduktionszone zu reduzieren«,
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Auffüllgas bis zu 30 Volumenprozent gasförmiges Hydrokarbon enthält«

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3· Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß das gasförmige Hydrokarbon Methan ist·

4· Verfahren zur Herstellung von Schwammeisen aus Eisenerz in einem senkrechten Bewegtbett-Schachtreaktor, gekennzeichnet dadurch, daß er in seinem oberen Teile eine Reduktionszone besitzt, in der ein heißes Reduktionsgas durch den Teil der Schicht strömt, um das darin befindliche Eisenerz zu Eisenschwamm zu reduzieren, und daß sich in dem unteren Teil des besagten Reaktors eine Kühlzone befindet, um den besagten Eisenschwamm abzukühlen, wobei dieser Kühlzone ein karbonhaltiges Kühlgas zugeführt wird, welches das Gas bis zu einem Punkt abkühlt, der nahe dem Boden der Kühlzone liegt, um zu bewirken, daß das Gas nach oben strömt und in Kontakt mit dem darin befindlichen Eisenschwamm kommt und dieses verkohlt, wobei das Kühlgas nahe der Spitze der Kühlzone entfernt wird, das entfernte Gas abgekühlt wird, das abgekühlte Gas in die Kühlzone rezirkuliert wird, um einen geschlossenen Kühlgaszyklus zu bilden, wobei diesem Zyklus als Auffüllgas gasförmiger Kohlenwasserstoff in beträchtlicher Menge zugeführt wird und dazu Dampf, um zu bewirken, daß der Dampf und der gasförmige Kohlenwasserstoff innerhalb der Kühlzone miteinander reagieren, um Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu bilden, wobei ein Gasstrom aus dem Kühlungszyklus entfernt wird, der entfernte Strom aufgeheizt wird und danach der Reduktionszone zugeführt wird, um das darin enthaltene Eisenerz zu reduzieren.

5· Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Auffüllgas bis zu 30 Volumenprozent des gasförmigen Kohlenwasserstoffes enthält und ein stöchiometrischer Überschuß an Dampf benutzt wird.

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6. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Sisenschwamm im unteren Teil der Kühlzone karburiert wird und der zugeführte Dampf und der gasförmige Kohlenwasserstoff reagieren und Kohlenmonoxid und Wasserstoff im oberen Seil der Kühlzone bilden.

7«, Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der abgezogene Gasstrom aus dem Zyklus entfernt wird, nachdem· das Zirkulationsgas abgekühlt worden ist und bevor das Auffüllgas und der Dampf zugeführt worden sind.
8. Verfahren nach Punkt 4_s gekennzeichnet dadurch, daß der Dampf dem in dem Kühlungszyklus zirkulierenden Gas an einem Punkt zugeführt wird, der unterhalb des Ausgangs der Kühlzone und oberhalb des Punktes liegt, an dem das Auffüllgas dem zirkulierenden Gas zugesetzt wird.

9« Verfahren nach Punkt 4» gekennzeichnet dadurch, daß der Dampf dem zirkulierenden Gas in dem Kühlzyklus an einem Punkt zugesetzt'wird, der unterhalb des Punktes liegt, an dem das Auffüllgas zugesetzt wird, und oberhalb des Punktes, an dem das Ausströmungsgas aus der Kühlzone abgekühlt wird.
10. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Dampf der Kühlzone direkt zugesetzt wird.

11e Verfahren nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Dampf der Kühlζone in der ITähe ihres Mittelpunktes zugesetzt wird.

12, Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der entfernte Gasstrom als einzige Quelle zur Reduzierung von Gas für die Reduktionszone des Reaktors verwendet wird.

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13« Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Reduktionszone einen Teil eines Reduziergaskreislaufes bildet, der einen Kühler zum Abkühlen von aus der Reduktionszone entnommenem Gas, eine Pumpe zum Umwälzen von Gas innerhalb des Reduziergaskreislaufes und eine Heizvorrichtung zum Wiederaufwärmen des umlaufenden Gases umfaßt, und daß der abgezogene Gasstrom in diesen Kreislauf eingeleitet wird.

14· Verfahren nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß der abgezogene Gasstrom dem Zyklus zugeführt wird, an einem Punkt zwischen der Pumpe und dem Erhitzer, und daß das verbrauchte Reduktionsgas aus dem Zyklus an einem Punkt zwischen dem Kühler und der Pumpe entfernt wird,
15. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß als Auffüllgas Koksofengas eingesetzt wird.
16. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Molverhältnis von Dampf zu gasförmigem Kohlenwasserstoff im Bereich von 1,0: 1 bis 1,5 s 1 gehalten wird.

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