DE1032550B

DE1032550B - Verfahren zur Reduktion von Eisenoxyden und anderen Metalloxyden im Drehrohrofen

Info

Publication number: DE1032550B
Application number: DEA24588A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rudolf Gerlach
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1956-03-29
Filing date: 1956-03-29
Publication date: 1958-06-19

Description

Verfahren zur Reduktion von Eisenoxyden und anderen Metalloxyden im Drehrohrofen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von Eisenoxyden zu Eisen und von anderen Metalloxyden zu den entsprechenden Metallen im Drehrohrofen.
Es ist bekannt, feste Stoffe mit Gasen oder Flüssigkeiten dadurch in intensive Berührung zu bringen, daß die festen Stoffe in einer rotierenden Trommel der Einwirkung der durch Rohre in die Masse der Stoffe eingeleiteten Gase oder Flüssigkeiten ausgesetzt werden. Soweit hierbei eine Beheizung der Trommel erfolgen soll, wird die Wärme durch eine in die Trommel hineinragende Muffel, aber nicht durch Heizgase zugeführt, die die Trommel durchströmen.
Das bekannte Verfahren soll zwar unter anderem für die magnetisierende Röstung von Eisenerzen angewandt werden; für die Erzeugung von metallischem Eisen aus seinen Erzen ist es aber schon deshalb nicht geeignet, weil keine :Möglichkeit vorgesehen ist, das metallische Eisen im erhitzten Zustand aus der Trommel zu entfernen, ohne seine Wiederoxydation zu verhindern.
Bei der Reduktion von Eisenoxyden zu metallischem Eisen und anderen Metalloxyden zu den entsprechenden Metallen im Drehrohrofen wird in der Regel als Reduktionsmittel fester Kohlenstoff der Beschickung beigemengt. Das sich bei der Erhitzung der Beschikkung bildende CO-Gas wirkt reduzierend auf die Oxyde und liefert bei seiner Verbrennung mit der an, Austragende des Ofens eingeblasenen oder angesaugten Luft einen Teil der erforderlichen Reaktionswärme.
Trotz der Bewegung der Beschickung im Drehrohrofen verläuft die Reaktion zwischen den Gasen und den festen Bestandteilen nicht so rasch wie erwünscht. weil nur die an der Oberfläche der Beschickung befindlichen Teilchen mit den Gasen in intensive Berührung kommen, während im Inneren der Beschickung die Strömungsgeschwindigkeiten der Gase und demgemäß auch die Reaktionsgeschwindigkeit gering sind.
Erfindungsgemäß wird der Ablauf der mit der Reduktion der Metalloxyde zu Metallen im Drehrohrofen verbundenen Reaktionen dadurch beschleunigt, daß Reaktionsgase durch die Beschickung hindurchgeblasen werden.
Beispielsweise kann man durch die aus oxydischein Erz und festem Kohlenstoff bestehende Beschickung Luft blasen, die man durch Rohre in einem bestimmten Bereich des Drehrohrofens zuführt. Neben oder an Stelle von Luft kann man auch reduzierende, insbesondere wasserstoffreiche Gase, z. B. Koksofengas, durch die Beschickung blasen. Diese Gase können dann den festen Reduktionskohlenstoff ganz oder teilweise ersetzen.
Das Durchblasen der Gase durch die Beschickung erfolgt in einem Ofenbereich, in dem die Beschickung bereits durch die heißen Reaktionsgase und die Verbrennungsgase des am Austragende des Ofens vorgesehenen Brenners auf Reduktionstemperatur gebracht worden ist, beispielsweise bei einer Temperatur von 600 bis 1000° C.
An die Reduktionszone des Ofens kann sich in bekannter Weise die Luppzone anschließen, in der aus dein bei der Reduktion entstandenen Eisenschwamm in einer teigigen Schlacke L uppen gebildet werden.
Der Druck, mit dem die Gase eingeblasen werden, darf nicht so hoch sein, daß die Staubverluste zu hoch werden. Ein Überdruck gegenüber dem im Ofen herrschenden Druck von etwa bis ztt 50 mm Wassersäule wird im allgemeinen ausreichen. Es ist zweckmäßig, den Druck in Abhängigkeit von der Schichtdicke der Beschickung zu wählen.
Ein zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeigneter Drehrohrofen ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Drehrohrofen teils in Ansicht, teils im Längsschnitt, während Fig. 2 einen Schnitt nach II-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Aufgabeende einer anderen Ausführungsform zeigt.
Der geneigt angeordnete Drehrohrofen besteht aus einem Blechmantel 1 und der feuerfesten Auskleidung 2. Er ist mit mehreren Laufringen 3 auf (nicht dargestellten) Rollen gelagert und wird mittels des Zahnkranzes 4, in den das Antriebsritzel eingreift, in Drehung versetzt. Die Beschickung wird an dem höher gelagerten Ofenende durch die Öffnung 7 aufgegeben und am Austragende 5 ausgetragen. Die Beheizung des Ofens erfolgt durch einen Brenner vom Austragende 5 her, das in der Regel mit einem Stauring versehen ist. um eine ausreichende Schichtdicke der Beschickung in diesem Teil des Ofens zu erreichen. Durch die Öffnung an seinem Austragende 5 kann der Ofen die benötigte Verbrennungsluft ganz oder teilweise ansaugen. Man kann auch die Verbrennungsluft unter Druck zuführen.
Auf dem Mantel 1 ist ein Ventilator 8 angeordnet, der mit dem Ofen rotiert und die angesaugte Luft oder das Reduktionsgas durch eine zum Teil als Ringleitung ausgebildete Leitung 10 und Ventile 11 durch die Verteilerorgane 9 in den Ofen einbläst. Diese sind im Innern des Ofens auf der feuerfesten Auskleidung 2 oder in Vertiefungen derselben angeordnet und mit einer Reihe von Öffnungen versehen, durch die die Luft in einzelnen Strahlen in den Ofen geblasen wird. Die Ventile 11 werden während einer Umdrehung des Ofens mittels einer Kulisse 12 geöffnet und schließen sich durch Federdruck wieder nach Verlassen der Kulisse 12. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Gas nur in solche Rohre 9 strömt, die gerade von der Beschickung bedeckt sind, wie an sich für andere, in Trommeln oder Drehöfen ausgeführte Verfahren bekannt ist.
Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform wird das durch die Beschickung zu blasende Gas durch die in die Öffnung 7 am Aufgabeende des Ofens axial eingeführte Leitung 10 zugeführt. Diese Rohrleitung 10 ist durch die feuerfeste Auskleidung 2 und den Mantel 1 hindurch nach außen geführt und in ihrem letzten Teil wie die in Fig. 2 dargestellte Luftleitung als Ringleitung ausgebildet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Reduktion von Eisenoxyden zu metallischem Eisen und anderen Metalloxyden zu den entsprechenden Metallen im von Heizgasen durchströmten Drehrohrofen mit festen oder gasförmigen Reduktionsmitteln, dadurch gekennzeich net, daß Reaktionsgase durch die Beschickung hindurchgeblasen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß reduzierende Gase durch die Beschickung geblasen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oxydierende Gase, z. B. Luft, durch die feste, kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel enthaltende Beschickung geblasen werden. -1. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsgase durch den Ofenmantel hindurch nur an solchen Stellen des Ofenumfangs eingeblasen werden, an denen sich die Beschickung jeweils befindet. 5. Drehrohrofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch auf der feuerfesten Auskleidung oder in Vertiefungen derselben angeordnete Verteilerorgane zum Einblasen der Gase. 6. Drehrohrofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den zum Einblasen der Gase dienenden Verteilerorganen das einzublasende Gas durch Ventile zugeführt wird, die mittels einer Kulisse so gesteuert werden, daß sie sich zu einem Zeitpunkt öffnen, an dem diese Verteilerorgane von der Beschickung bedeckt sind. 7. Drehrohrofen nach Anspruch 5 und 6, gekenmzeichnet durch eine axial am Aufgabeende des Ofens angeordnete Leitung zur Zuführung der durch die Beschickung zu blasenden Gase. B. Drehrohrofen nach Anspruch 5 bis 7, gekennzeichnet durch einen auf dem Ofenmantel angeordneten Ventilator zum Einblasen von Luft. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 369 316; französische Patentschrift Nr. 799 683.