DD157566A5

DD157566A5 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING IRON SPONGE

Info

Publication number: DD157566A5
Application number: DD22853181A
Authority: DD
Inventors: Sven Santen
Original assignee: Skf Steel Eng Ab
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1981-03-23
Publication date: 1982-11-17

Abstract

Durch das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung von Eisenschwamm sollen die Investitionskosten und der Energieverbrauch gegenueber herkoemmlichen Verfahren gesenkt werden. Aufgabengemaess wird Eisenschwamm durch kontinuierliche Reduktion von Eisenoxiden hergestellt, wobei erfindungsgemaess aus einem Reduktionsschacht das Reaktionsgas entfernt, dem Reaktionsgas das CO tief 2 und H tief 2 O entzogen, das Reaktionsgas in wenigstens zwei Teilstroeme aufgeteilt und ein Teilstrom einem Gasgenerator zugeleitet wird. Das Reaktionsgas wird erhitzt und nach weiteren Verfahrensschritten ist reduziertes Eisen aus dem Schachtofen entnehmbar. Die Vorrichtung weist in einem Schachtofen einen Reaktionsschacht auf. Im oberen Bereich des Schachtofens ist eine Anordnung zur Entfernung des Reaktionsgases vorgesehen. Weiterhin sind Gaswaescher, Trennungseinrichtungen, ein Gasgenerator, ein Plasmabrenner und Duesen sowie eine Mischvorrichtung vorhanden.By the method and apparatus for producing sponge iron the investment costs and the energy consumption should be reduced compared to conventional methods. In accordance with the invention, iron sponge is produced by continuous reduction of iron oxides, the reaction gas being removed from a reduction shaft, the CO 2 and H 2 deep withdrawn from the reaction gas, the reaction gas divided into at least two partial streams and a partial flow fed to a gas generator. The reaction gas is heated and after further process steps, reduced iron can be removed from the shaft furnace. The device has a reaction shaft in a shaft furnace. In the upper part of the shaft furnace, an arrangement for removing the reaction gas is provided. Furthermore, there are gas washing machines, separating devices, a gas generator, a plasma burner and nozzles, as well as a mixing device.

Description

-A--A-

Berlin, den 18«5„1981 C 21 B/228 531/8 58 974/26Berlin, 18 "5" 1981 C 21 B / 228 531/8 58 974/26

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von EisenschwammProcess and apparatus for producing sponge iron

Anwen&ungs_ge b i;et..,.der ErfindungApplicable to the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Eisenschwamm,,The invention relates to a method and an apparatus for producing sponge iron,

Oharakjberistik der bekannt_en_technJLschen_i LösungenOharakjberisti k b _i ekannt_en_technJLschen solutions

Obwohl Steinkohle einer der Rohstoffe ist, welcher in größter Menge zur Verfugung steht und den-billigsten Energieerzeuger bildet, wurde sie bisher nur in äußerst begrenztem Maße als Reduktionsmittel bei der Herstellung von Eisenschwamm verwendete Diese Situation herrscht trotz der günstigen ReIa- tion zwischen Preis-und Energiegehalt der Steinkohle derzeitig noch vor«Although hard coal is one of the raw materials that is available in the largest quantities and forms the cheapest energy producer, it has hitherto been used only to a very limited extent as a reducing agent in the production of sponge iron. This situation prevails despite the favorable relationship between price and price Energy content of hard coal still in progress «

Bekannte Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm, bei denen Kohle als Reduktionsmittel verwendet wird, sind hauptsächlich die folgendenjKnown methods of producing sponge iron using carbon as a reducing agent are mainly the following ones

a) Das Drehherdofen-Verfahrenj bei welchem Steinkohle zusammen mit dem zu reduzierenden Erz in einem schräg liegenden Drehherdofen verwendet wird. Die Schwierigkeit bei diesem Verfahren besteht darin_? daß hauptsächlich infolge der kinetischen Energie mit relativ hohen Temperaturen, vorzugsweise 1000 C, gearbeitet werden muß, was beträchtliche Probleme durch Material-Verstopfung und -anhäufung in der Reaktionskammer verursacht«a) The rotary hearth furnace method in which hard coal is used together with the ore to be reduced in an inclined rotary hearth furnace. The difficulty with this procedure is _? that it is necessary to work at relatively high temperatures, preferably 1000 C, mainly as a result of the kinetic energy, which causes considerable problems due to material clogging and accumulation in the reaction chamber. "

~2- 18,5.1981.~ 2-18.5.1981.

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b) Die Verwendung eines Schachtofens in Kombination mit einer Einrichtung zur Kohlevergasung_s welche auf einer teilweisen Verbrennung beruht«, Die Nachteile dieses bekannten Verfahrens sind hauptsächlich die extrem hohen Investitionskosten für die Vergasungseinrichtung und auch der überaus hohe Energieverbraucheb) The use of a shaft furnace in combination with a device for coal gasification _s which is based on partial combustion "are the disadvantages of this known process mainly the extremely high investment cost for the gasification device and also of the very high energy consumptions

c) Das Verfahren nach der SB-PS 73 04 332-»5 offenbart eine Lösungj bei dem Kohle in fester Porna unter Verwendung eines Plasmaerzeugers direkt vergast wird« Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen dar in _s daß die Kohlezufuhr äußerst genau eingestellt werden muß und bei einigen Kohlearten sich Probleme bei der Handhabung der Asche ergeben«, Außerdem besitzt das erzeugte Gas einen Wasserstoffgehaltj welcher niedriger ist_g als er. für Reduktionszwecke ideal v/äre_o c) The method of the SB-PS 73 04 332- »5 discloses a Lösungj wherein the carbon in solid Porna using a plasma generator is gasified directly" The disadvantages of this method are represent in _s that the coal supply must be adjusted very accurately and Some types of coal have problems with the handling of the ashes. In addition, the gas produced has a hydrogen content which is lower than _g . ideal for reduction purposes _o / _{o o}

Ziel der Erfindung ist es_} die Investitionskosten und den Energieverbrauch zu senken,, -The aim of the invention is _} to reduce the investment costs and energy consumption, -

Darlegung des Wesens der Erfindung .Explanation of the essence of the invention.

Der Berfindung liegt die Aufgabe zugrunde_s ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Eisenschwamm durch kontinuierliche Reduktion von Eisenoxiden in einem Schachtofen zu schaffeivBerfindung the object is based _{s s} a method and apparatus for producing sponge iron by continuous reduction of iron oxides in a shaft furnace to schaffeiv

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst_s daß ein Reduktionsgas im Gegenstrom zu den Eisenoxiden durch den,Schachtofen geleitet wird« Das Reduktionsgas besteht hauptsächlich aus GO und H^₅ wobei es aus Rezirkulationsgas erzeugt wird_s d„ h₀ aus dem den Schachtofen verlassendenAccording to the invention the object is achieved _s that a reducing gas is passed in countercurrent to the iron oxides through the "shaft furnace." The reducing gas consists mainly of GO and H ^ ₅ wherein it is generated from recirculation gas _s d "h ₀ leaving the shaft furnace

-3- . 18.5.1981-3-. 05/18/1981

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Reaktionsgas sowie aus einem Extragas, welches aus festem Reduktionsmittel wie beispielsweise KoJaIe₉ vorzugsweise Steinkohle, mit Hilfe eines Plasmabrenners hergestellt wird* Dieses Rezirkulationsgas wird zunächst im wesentlichen von. COp und HpO befreit und dann in zwei Teilströme aufgeteilt_s von denen einer dem Plasmabrenner zugeleitet wird* Das Reduktionsmittel wird zusammen mit Wasser in den heißen Gasstrom eingeblasen,. v/elcher δ.οη Plasmabrenner verläßt, so daß das Wasser mit dem Reduktionsmittel zur Reaktion gebracht. wird und eine Mischung aus hauptsächlich GO. und H₂ bildet» Die Temperatur des erzeugten Gases wird- in' einem derartigen Bereich gehalten_s daß im festen Reduktionsmittel enthaltene Asche eine Schlacke bildet₀ Die den Gasgenerator verlassende heiße CO-Hg-Mischung wird mit wenigstens einem der anderen Teilströme des gereinigten Rezirkulationsgases in einem derartigen Verhältnis gemischt, daß die Temperatur der end-* gültigen Gasmischung für das Reduktionsverfahren geeignet ist«, Als Oxidationsmittel kann Wasser oder Sauerstoff verwendet werden©Reaction gas and from an Extragas, which is made of solid reducing agent such as KojaIe ₉ preferably hard coal, using a plasma torch * This recirculation gas is initially substantially from. COp and HpO freed and then split into two streams _{s one} of which is fed to the plasma torch * The reducing agent is injected together with water in the hot gas stream ,. v / elcher δ.οη plasma torch leaves, so that the water with the reducing agent reacted. will and a mix of mainly GO. and H ₂ forms "The temperature of the generated gas wird- in 'such a range maintained _s that ash contained in the solid reducing agent forms a slag ₀ The gas generator exiting hot CO-Hg-mixture with at least one of the other partial flows of the purified recycle gas in mixed in such a ratio that the temperature of the final gas mixture is suitable for the reduction process. "As the oxidizing agent, water or oxygen can be used

Gemäß einer Besonderheit der Erfindung wird'·die Temperatur des im Gaserzeuger hergestellten Gases auf einen Temperatur« beräich von 1300 - .1500 ⁰G eingestellt«, Vorzugsweise wird auch, bevor die fertige Gasmischung dem unteren Teil des Schachtofens zugeführt wird,' ihre Temperatur auf'700 1000 ⁰C gebracht^ indem sie mit dem zweiten Teilstrom gemischt wir d_s wobei vorteilhaft die Temperatur des Reductions« .gases vor dem Einblasen·in den Reduktionsschacht 825 ⁰G beträgtοAccording to a special feature of the invention, 'the temperature of the gas produced in the gasifier to a temperature "beräich of 1300 · - .1500 ⁰ G set" Preferably also, before the final gas mixture is fed to the lower part of the shaft furnace,' is its temperature to '700 1000 ⁰ C ^ brought by we advantageously mixed with the second partial stream _s d in which the temperature of the Reductions ".gases before blowing · into the reduction shaft 825 ⁰ G beträgtο

Fach einer weiteren Besonderheit der Erfindung wird das Rezirkulationsgas in einem" Gaswäscher gereinigt„ bis sein vorzugsweise unter 2 % beträgt»·Another special feature of the invention is that the recirculation gas is purified in a "gas scrubber" until it is preferably below 2 % »

-4- ' 18*5*1981-4- '18 * 5 * 1981

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In allen fällen ist es möglich«* die Zwischengasmischung durch einen Schwefelfilter zu leiten«In all cases it is possible «* to pass the intermediate gas mixture through a sulfur filter«

Als Reduktionsmittel ist Kohle_? Kohlenstaub oder Steinkohlenstaub verwendbar, wobei die Teilchengröße des Kohlenstaubes unter 20 Maschen oder unter 100 Maschen liegen kann₆ As a reducing agent is coal _? Pulverized coal or hard coal dust usable, wherein the particle size of the coal dust can be less than 20 meshes or less than 100 meshes ₆

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Eisenschwamm .besitzt ein System zur Erzeugung von Reduktionsgas,, welches eine Reinigungseinrichtung^ die aus einem CO₂-Wäscher besteht_s der.als aktiven Wirkstoff Monoäthanolamide enthält _s für das die Reaktionskammer verlassende Reaktionsgas und einen damit verbundenen Gaserzeuger-Schacht aufweist, um einen Teil des auf diese Weise gereinigten Reduktionsgases aufzunehmen» Der.Gaserzeuger-Schacht besitzt einen Plasmabrenner und Zufuhreinrichtungen für das gesteuerte Einbringen von Reduktionsmittel und Wasser in das in ihm erzeugte PlasmagaSe Hinter dem Gaserzeuger-Schacht ist ein einstellbarer'Mischer vorgesehen_s um.den Teil des Reduktionsgases aus dem Schacht mit einem zweiten unbehandelten Teil des gereinigten Reaktionsgases zu mischen_e Außerdem ist im unteren Abschnitt der Reaktionskammer zum Einbringen der auf diese Weise erhaltenen endgültigen Gasmischung eine Gebläseeinrichtung vorgesehen^The inventive device for producing sponge iron .besitzt a system for production of reducing gas ,, which _s is a cleaning device ^ consisting of a CO ₂ scrubber der.als active ingredient Monoäthanolamide contains _s for the reaction chamber reaction gas leaving and an associated gas generator having shaft to receive a portion of the purified in this way reducing gas "Der.Gaserzeuger slot has a plasma torch and supply means for the controlled introduction of a reducing agent and water into the generated therein plasma gases behind the gas generator shaft a einstellbarer'Mischer is provided _s um.den to mix part of the reduction gas from the shaft with a second untreated portion of the purified reaction gas _e in addition, there is provided in the lower portion of the reaction chamber for introducing the thus obtained final mixture gas blower means ^

Zwischen der Reinigungseinrichtung und der Einrichtung zur· Trennung des gereinigten Reaktionsgases ist ein Kompressor angeordnete Der Gasgenerator ist mit Anordnungen zur Entfernung der Schlacke versehen*. Zwischen dem. Gasgenerator . und der Duscheinrichtung ist ein Schwefelfilter vorgesehen«, Die Einrichtung zum' Einblasen des festen Reduktionsmittels und des Oxidationmlttels besitzt vorteilhafterweise vor dem Plasmabrenner eine Injektionsflache»Between the cleaning device and the device for the separation of the purified reaction gas, a compressor is arranged. The gas generator is provided with arrangements for the removal of the slag *. Between the. Gas generator. and the shower device is provided with a sulfur filter. The device for blowing in the solid reducing agent and the oxidation medium advantageously has an injection surface in front of the plasma torch.

-5- " 18.5J981-5- "18.5J981

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Aus f iuhrung s b eis ρ IeIA us f iuhrung sb ice ρ IeI

Die Erfindung soll nachstehend anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden_c The invention will be explained below with reference to the accompanying drawings _c

Die Reduktion von Bisenoxidbrocken wird in einem Reduktionsschacht 1 durchgeführt«, Die Ei&enoxidbrocken 2 werden durch einen Keilschieber 3 in den Reduktionsschacht 1 eingebracht und durch einen Gegenstrom eines heißen Reduktionsgases_s das hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasserstoffgas besteht_s welches im Boden 4 des unteren Abschnitts 4 des Reduktions-Schachtes 1 eingeblasen wird, behandelte Das.Eisenschwamm™ Produkt v/ird durch einen Auslaß 5 im Boden 4 des Reduktionsschachtes 1 entfernte Das Reduktionsgas, von welchem 30-50 % reagiert hat_$ wird vom oberen Teil des Reduktionsschachtes 1 durch einen Auslaß 6 entfernteThe reduction of Bisenoxidbrocken is carried out in a reduction shaft 1 ', the egg & enoxidbrocken 2 are introduced through a cam slider 3 in the reduction shaft 1, and by a counterflow of a hot reducing gas _s mainly _s consists of carbon monoxide and hydrogen gas which is in the bottom 4 of the lower portion 4 of the The iron sponge ™ product v / ird removed through an outlet 5 in the bottom 4 of the reduction shaft 1 The reducing gas of which 30-50% has reacted _$ is from the upper part of the reduction shaft 1 through an outlet 6th distant

Das auf diese Weise aus dem Reduktionsschacht 1 entfernte Gas enthält neben 5O~7O % unreagiertern CO und Hp auch die Reaktionsprodukte COp und HpOe Da dieses Gas noch relativ hohe Anteile an CO und Hp enthält₉ kann es erneut im Verfahren verwendet werden«, Um jedoch als Reduktionsgas erneut verwendet werden zu konnen_s muß der Gehalt.an COg und HpO auf weniger als 5 % herabgesetzt -werden«» Dies wird dadurch erreicht, daß das Gas durch einen Gaswäscher (COp/HoO-Wäscher) 7 geleitet wird_e Wenn das Gas durch diesen Gaswäscher 7 hindurchströmt j wird er nicht nur von den Reaktionsprodukten COp und HpO befreit, sondern der tatsächliche Waschprozeß ermöglicht einen Ausgleich der Gasmenge, so daß ein Zurückschlagen des Gases vermieden werden kann«, Der Gaswäscher 7 kann als aktive Substanz beispielsweise Monoäthanolarnin enthalten, und der Gehalt an CO₂ im Gas kann beim Durchgang durch den" Gaswäscher 7 auf unter 2 '% herabgesetzt werden,»However, the thus removed from the reduction shaft 1 gas contains 5O ~ 7O% unreagiertern CO and Hp the reaction products COp and hPoE As this gas still contains relatively high levels of CO and Hp ₉ it can be reused in the process " be used as a reducing gas again to be able to _s must the Gehalt.an COG and HPO to less than 5% reduced -Be "" This is achieved in that the gas through a gas scrubber (COP / HoO scrubber) is passed 7 _e When the Gas is passed through this gas scrubber 7 j it is not only freed from the reaction products COp and HpO, but the actual washing process allows compensation of the amount of gas so that a repelling of the gas can be avoided, the gas scrubber 7 may contain as active substance, for example Monoäthanolarnin , and the content of CO ₂ in the gas can be reduced to below 2% when passing through the scrubber 7,

-6- 18.5.1981-6- 18.5.1981

. . C 21 B/228 531/8, , C 21 B / 228 531/8

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Im Anschluß an den Gaswäscher 7 strömt das Gas zu einem Kompressor 8, in welchem der für das Verfahren erforderliche Druckanstieg erzeugt wird, und wird dann in wenigstens zwei Teilströtne 9 und 10 aufgeteilt»Following the gas scrubber 7, the gas flows to a compressor 8, in which the pressure increase required for the process is generated, and is then divided into at least two sub-streams 9 and 10.

Der Teilstrom 9_S welcher Raumtemperatur besitzt, wird in einen Gasgenerator 11 geleitet, in welchem das erforderliche Extragas aus einem festen Reduktionsmittels vorzugsweise Kohle und V/asser erzeugt wird_o Der Teilstrom 9 wird als Plasmagas in dem Gasgenerator 11' verwendet , und die Menge an für-den Gaserzeugungs-Prozeß erforderlicher Energie wird in einem Plasmabrenner 12 geliefert© Die Hauptenergiequelle_s bei der es sich um Kohlenstaub handelt, wird mit einem Oxidationsßiittelj vorzugsweise Wasser, behandelt und dem GasgeneratorThe partial flow 9 _S, which has room temperature, is passed into a gas generator 11, in which the required Extragas of a solid reducing agent preferably coal and V / asser generated _o The partial flow 9 is used as a plasma gas in the gas generator 11 ', and the amount Energy required for the gas generating process is supplied in a plasma torch 12. The main energy source _s , which is pulverized coal, is treated with an oxidizing agent, preferably water, and the gas generator

11 über Düsen 13 zugeleitet_s so daß es den den Plasmabrenner11 _s supplied via nozzles 13 so that the plasma torch

12 verlassenden heißen Gasstrom derart durchdringt, daß Kohlenstaub und Oxidationsmittel zur Reaktion gebracht werden und CO und Hp bilden_e Um eine ausreichende Reaktion sowie einwandfreie Überleitungsmerkmale sicherzustellen, wird vorzugsweise Kohlenstaub mit einer Teilchengröße von unter 20 Maschen und vorzugsweise unter 100 Maschen verwendet«12 passing hot gas stream so penetrates that coal dust and oxidizing agent are reacted and CO and Hp form _e In order to ensure a sufficient response and proper transfer characteristics, preferably coal dust with a particle size of less than 20 mesh and preferably less than 100 mesh used.

Die Energiezufuhr im Gasgenerator 11 wird derart geregelt,, daß die im Kohlenstaub vorhandene Asche zu einer Schlacke geschmolzen wird, welche vom unteren Teil des Gasgenerators 11 in flüssiger oder fester Form entfernt werden kann_e Infolge der Zusammensetzung der Asche wird die Temperatur, vorzugsweise derart gewählt_s daß. äie zwischen 1300 und 1500 ^QG liegt ο ' 'The power supply in the gas generator 11 is controlled so ,, that is present in pulverized coal ash is melted into a slag which can be removed from the lower part of the gas generator 11 in liquid or solid form _e Due to the composition of the ash, the temperature is preferably selected in such a way _s that. between 1300 and 1500 ^Q G is ο ''

-7- " 18.5.1981-7- "18.5.1981

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Das in. der Vorrichtung erzeugte Reduktionsgas kann neben GO und Hp auch Schwefel enthalten_s welcher in der Kohle enthalten war«, Diese Zwischengasmischung wird daher durch einen Schwefelfilter 15 (beispielsweise einen Dolomit-Filter) geleitet, in welchem der Schwefelgehalt auf eine annehmbare Höhe für das Eisenschwamm-Verfahren, vorzugsweise unter 75 ppnij gesenkt wird» ·The reducing gas produced in. The apparatus can in addition to GO and Hp also contain sulfur _s was which contained in the coal "This intermediate gas mixture is therefore (for example, a dolomite filter) is passed through a sulfur filter 15 in which the sulfur content to an acceptable level for the iron sponge procedure, preferably below 75 ppnij is lowered »

Das den Schwefelfilter 15 verlassende Gas ist wesentlich heißer als dies für das Eisenschwamm-Verfahren erforderlich ist, so daß seine Temperatur durch Mischung in einem geeigneten Verhältnis mit dem kalten gewaschenen Gas im Teilstrom 10 gesenkt wird, um eine für das Verfahren geeignete Temperatur, beisj erreichen.The gas leaving the sulfur filter 15 is substantially hotter than that required for the sponge iron process, so that its temperature is lowered by mixing in an appropriate ratio with the cold scrubbed gas in the partial stream 10 to reach a temperature suitable for the process ,

tür, beispielsweise 750 ~ 1000 ⁰C, vorzugsweise 825 ⁰C, zudoor, for example 750 ~ 1000 ⁰ C, preferably 825 ⁰ C, too

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden bedeutende technische Vorteile erreichte In dieser Beziehung kann die Gaserzeugung bei einer Temperatur stattfinden, 'daß die Asche Schlacke 14 bildet, welche leicht zu handhaben ist und abgelassen werden kann, ohne.daß Verstopfungsprobleme im Verfahren verursacht werden_e Der Wasserstoffgehalt des Reduktionsgases kann auf eine Menge eingestellt v/erden, welche für das Reduktionsverfahren geeignet ist, und zwar durch den Waschprozeß und das anschließende Einspritzen des Wassers in den Gasgenerator 11* Außerdem bietet die. Kombination der Gaswaschung und Gaserzeugung bei erhöhten Temperaturen vorteilhafte Möglichkeiten eines Ausgleichs der Gasmenge im System, und der Regelung der Reduktionsteinperatur₉ Gleichzeitig wird eine, hohe· Energieausbeute erreicht, da die vom Plasmabrenner 12 zugeführte Energie, im wesentlichen voll- . ständig im Verfahren verbraucht wird, d„ Iu die Temperatur-Significant technical advantages are achieved by the use of the method according to the invention and the use of the device according to the invention. In this regard, gas generation may take place at a temperature such that the ash forms slag 14, which is easy to handle and can be drained off without clogging problems caused method _e the hydrogen content of the reducing gas can be adjusted to an amount v / ground, which is suitable for the reduction process, through the washing process and the subsequent injection of the water into the gas generator 11 * Also located. Combining the gas washing and gas generation at elevated temperatures advantageous ways of balancing the amount of gas in the system, and the control of the reduction stone temperature ₉ simultaneously, a high · energy yield is achieved because the energy supplied by the plasma torch 12, substantially full. constantly consumed in the process, so that the temperature

-8» 18·5·1981 . C 21 Β/228 531/8-8 »18 · 5 · 1981. C 21 Β / 228 531/8

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einstellung wird durch.Zusetzen von kühlerem zurückfließendem. Reduktionsgas erreicht_? anstatt dem System Wärme au entziehen«Setting is done by adding cooler backflowing. Reduction gas reached _? instead of removing heat from the system «

Bei Versuchen im Testmaßstab ergaben sich für 1 t Eisenschwamm nachstehende VerbrauchswertesIn tests on a test scale, the following consumption values were obtained for 1 t of sponge iron

Elektrische Energie: 820 kWhs Steinkohlenpulvert 172 kg«Electric energy: 820 kWhs Coal powder 172 kg «

Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren v/esentlieh einfacher zu regeln«, Eine einfachere und wirkungsvollere Regelung des gesamten Verfahrens wird bei.der Erzeugung des Plasmagases durch vorheriges Mischen von Kohlenstaub mit zugesetztem Wasser im korrekten Verhältnis erreicht, vorzugsweise in stöchiometrisciien Proportionen« Infolge der vorhergehenden. Mischung von Kohlenstaub und Wasser läßt sich die Mischung auch leichter in .Form einer Kohle/Wasser-Emulsion einspritzen«In addition, the process according to the invention is easier to control. A simpler and more efficient control of the entire process is achieved in the generation of the plasma gas by mixing coal dust with added water in the correct ratio, preferably in stoichiometric proportions. Mixture of coal dust and water also makes it easier to inject the mixture in the form of a carbon / water emulsion «

Sollten bei der Bindung der Asche vom festen Reduktionsmittel in einer Schlackenphase Schwierigkeiten auftreten_g können Additive verwendet werden, welche die Eigenschaften der Schlacke wie beispielsweise den Schmelzpunkt, die Schwefelabsorption usw* beeinflussen, wie beispielsweise Alkaliverbindungen und KalkοIf in the binding of the ash to occur from the solid reducing agent in a slag phase difficulties _g additives can be used which affect the properties of slag such as melting point, the sulfur absorption, etc *, such as alkali metal compounds and Kalkο

Diese Additive werden vorzugsweise mit dem festen Reduktionsmittel vermischt«, Geeignete Gel-»Bildner können zugesetzt werden, um die Kohle/Wasser-Mischung zu stabilisieren© Sauerstoff kann in Form von Säuerstoffgas anstelle von Wasser dem Gasgeneratpr 11 zugeführt werden®These additives are preferably mixed with the solid reducing agent. Suitable gel formers may be added to stabilize the coal / water mixture. Oxygen may be added to gas generator 11 in the form of acid gas instead of water

Claims

-3- 18.5 * 1981

O 21 B / 228 531/8 58 974/26

Erfi invention sanspruch.

1 »Process for the production of sponge iron by continuous reduction of iron oxides in a shaft furnace, characterized in that from a reduction shaft (1) the reaction gas removed, this reaction gas substantially all COp and HpO withdrawn ^ the reaction gas into at least two partial streams (9> 10) split and a partial flow. (9) to a gas generator (11) having a plasma torch (12) and means such as nozzles (13) for injecting a solid reducing agent and an oxidizing agent, the reaction gas being heated by the plasma torch (12) and into the heated gas the solid reducing agent and the oxidizing agent are blown to form an intermediate gas mixture consisting mainly of CO and Hp, further keeping this intermediate gas mixture at a temperature such that ash contained in the solid reducing agent forms a slag (14) Intermediate gas is mixed with at least a partial flow (10) in such a ratio that the temperature of the resulting reducing gas is suitable for reducing iron oxides in the reduction shaft (1) and thereafter this reducing gas into the lower part like bottom (4) of the shaft furnace blown in and through the shaft furnace we conducted upwards d, whereby iron oxides are reducible in the shaft furnace, after which the reduced iron is taken out of the shaft furnace *

Cl I

-ΊΟ- 18.5.1981

, 0.21 Β / 228 531/8
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2 _e method according to item 1, characterized in that the oxidizing agent is water or oxygen «

3t, method according to point 2 _% characterized by "that the. Intermediate gas mixture at a temperature of. about 1300
until 1500 ⁰ C is held «

4 © method according to item 3s characterized _s that the intermediate gas is mixed with at least a.Teilstrom (10) in such a ratio that the temperature of the resulting reducing gas prior to blowing into the shaft furnace (1) is between 700 and 1000 ⁰ C. ,

5ο method of item 4 _S ^ characterized in that the temperature "of the reducing gas is prior to injection into the Re domestic product ions bay (1) is approximately 825 ⁰ C.

t "

Method according to item 1 ,. characterized in that CO ₂ and HpO are removed from the reaction gas by a gas washing ^ until the content of COo is less than about 2 % _e

7, process according to one of the items 1 to G ₉ characterized in that carbon is used as the reducing agent,

Qe, method according to point 7 »characterized in that the reducing agent is coal dust»

Method according to item "8, characterized in that the reducing agent is coal dust ₀

-11- 18.5o

C 21 Β / 228 531/8 58 974/26

1Q ₀ Method according to item 8 _S, characterized in that the reducing agent is coal dust with a particle size of less than 20 meshes «

ο Process according to item 10 _9, characterized in that the reducing agent is coal dust with a particle size of less than 100 meshes, ¹

12, "in Method according to one of items 1 to 6 _S dadurchj.daß the intermediate gas mixture through a sulfur» filter (15) passed / ird _e -? "

13 «Device for carrying out the method _s characterized in that it has a reduction shaft (1) in a shaft furnace for the reaction of iron oxides by a reaction gas _s which * consists essentially of CO and ± ± 2 , that with the upper portion of the shaft furnace Arrangement in which the outlet (6) is connected to remove the reaction gas from the furnace, that cleaning devices such as gas scrubbers (7) for removing COp from the reaction gas are provided by means · for separating the purified reaction gas into at least two substreams (9> 10) are provided, that a gas generator (11) for receiving at least one of the partial streams (9 | 10) is provided which a plasma torch (12) and nozzles (13) for injecting a solid reducing agent and an oxidizing agent in the plasma torch (12 ) has heated gas to produce an intermediate gas mixture consisting mainly of CO and EU that a Mischeinric attention to the

, controlled mixing of this intermediate gas mixture with at least one partial stream (10) of the partial streams (9 | 10) of the reaction gas is provided in order to produce a reaction gas.

f ^{5 1} ^ 4

-12 "18 * 5,1981

.. '.. G 21 Β / 228 531/8.

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and that means are provided for blowing this reaction gas into the bottom floor (4) of the shaft furnace.

15 device according to item 14§, characterized in that the CO ₂ contains

the COp-Wäöcher as active ingredient Monoäthanoiamin

I6e Device according to point .13 $ characterized in that between the gas scrubber (7) ufl-cl of the device for separating the purified'Reaktiönsgases a compressor (8) is arranged «

17o Apparatus according to one of the points' 13 to 16 _S, characterized in that the gas generator (11) is provided with an arrangement for removing the slag (14). "

18 © Device according to one of the points 13 to 1β _? characterized in that between the gas generator · (11) and the mixing device, a sulfur filter (15) is provided ₀

19 ", device according to one of the points 13 to 16? characterized in that the nozzle (13) for injecting the solid reducing agent and the "oxidizing agent has an injection surface immediately in front of the plasma torch (12)".

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