DE1171364B - Verfahren zum magnetisierenden Roesten nichtmagnetischer Eisenerzteilchen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 21b

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: Ib-2

1 171364/
E 20254 Via/Ib
30. November 1960
4. Juni 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum magnetisierenden Rösten nichtmagnetischer Eisenerzteilchen durch Reduktion zu magnetischen, Fe₃O₄-haltigen Teilchen in einer Vorheizzone, einer Reduktionszone und einer Kühlzone im Gegenstrom mit einem reduzierend wirkenden Gas, welches H₂ und CO₂ als hauptsächliche Reduktionskomponenten sowie Wasserdampf als hauptsächliches Verdünnungsmittel enthält, wobei das vorerhitzte Erz in der Reduktionszone bei Temperaturen zwischen 590 und 815° C dem heißen reduzierend wirkenden Gasgemisch ausgesetzt wird, bei dem wenigstens ein Teil des in dem reduzierend wirkenden Gas vorhandenen H₂ und CO₂ in der Kühlzone durch Umsetzung einer Mischung aus CO, einem Kohlenwasserstoff und einem größeren Anteil Wasserdampf gebildet wird.

Es ist bereits bekannt, Eisenerze magnetisierend mittels reduzierender Gase zu reduzieren, wobei das zu behandelnde Material eine Vorheizzone, eine Reduktionszone und eine Kühlzone durchläuft und als reduzierendes Gas Gichtgas verwendet wird. Bei dem bekannten Verfahren betrug die Arbeitstemperatur 800° C, und zur Verbesserung der Kühlwirkung konnte Wasser eingespritzt werden.

Die Zugabe von Wasserdampf oder CO₂ zu den Reduktionsgasen sollte auch dazu dienen, Überreduktionen zu vermeiden.

Andere reduzierende Gase, die als Reduktionskomponente Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxyd enthielten, wurden aus festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen hergestellt.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß das im Gegenstrom geführte Gasgemisch neben Wasserdampf einen Kohlenwasserstoff und CO enthält, woraus in der Kühlzone unter Wärmeaufnahme H₂ und CO₂ des Reduktionsgases gebildet werden, das dann in der Reduktionszone eingesetzt wird.

Durch die Verwendung von Wasserdampf als Verdünnungsmittel für das Gas wird die Wärmekapazität der Gase, welche die Wärme durch die Kühlzone, Reduktionszone und Vorheizzone transportieren, verbessert.

Für die Erfindung ist keine komplizierte Vorrichtung erforderlich. Die Vorrichtungen bestehen aus Drehöfen und Anlagen zur Feststoffaufwirbelung, in welchen die feinzerteilten Erze in stark aufgewirbeltem Zustand mit Gasen in Berührung gebracht werden. Im allgemeinen läßt man die Feinerze oder Erzteilchen durch eine Vorheizzone wandem, in welcher die Hochtemperatur-Verbrennungsgase teilweise verbrauchter reduzierender Gase das Verfahren zum magnetisierenden Rösten
nichtmagnetischer Eisenerzteilchen

Anmelder:

Esso Research and Engineering Company,

Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Beil, A. Hoeppener und Dr. H. J. Wolff,

Rechtsanwälte,

Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Als Erfinder benannt:

Harvey E. W. Burnside, Locust, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Januar 1960 (1730) -

Erz vorerhitzen, die dann wieder durch eine Reduktionszone geführt werden, in welcher das vorerhitzte Erz mit dem reduzierenden Gas, das stark mit Dampf verdünnt ist, in Berührung gebracht wird und bereits Temperaturen von etwa 590 bis etwa 815° C angenommen hat. Darauf wird das in der Reduktionszone gebildete magnetische Erz in einer Kühlzone gekühlt, in welcher die Wärme auf ein mit Dampf verdünntes gasförmiges Gemisch von CO und Kohlenwasserstoff übertragen wird, das dabei zu H₂ und CO₂ umgesetzt wird und im Gegenstrom in die Reduktionszone strömt.

Es ist wichtig, daß in der Kühlzone und in der Reduktionszone Bedingungen herrschen, unter denen sich kein Ferrooxyd bildet. Aus dem gleichen Grunde ist es auch zweckmäßig, einen möglichst gleichmäßigen Austausch und eine schnelle Kühlung des Fe₃O₄-haltigen Erzes in der Kühlzone zu schaffen.

F i g. 1 der Zeichnung zeigt ein Fließschema des Verfahrens unter Verwendung eines Drehofens;

F i g. 2 zeigt ein Fließschema eines Zweistufenverfahrens, ebenfalls unter Verwendung von Drehöfen.

Zerkleinerte und sortierte Hämatiterz-Feinstteilchen einer Größenordnung von etwa 2,54 bis 19,05mm werden in Fig. 1 aus dem Fülltrichter 2,

409 598/73

welcher die Feinstteilchen über die Leitung 4 von einem Trockner 3 für die aufgewirbelten Feinstteilchen aufnimmt, am oberen Ende des Drehofens 1 aufgegeben.

Der Drehofen ist von bekannter Konstruktion, z. B. eine zylindrische, mit feuerfestem Material ausgekleidete Stahlhülle, und hat eine Neigung von beispielsweise 15°.

Die Erzteilchen wandern infolge der Schwerkraft

Reduzierende Gase anderer Quellen, z. B. Generator- oder Wassergas, können gegebenenfalls über die Leitung 16 eingespritzt werden.

Der Kohlenwasserstoff aus der Leitung 15 und der 5 Dampf aus der Leitung 14, die in die Kühlzone eingeführt werden, unterliegen Umsetzungen, wie einem Kracken des Kohlenwasserstoffs und gleichzeitig einer Umsetzung mit dem Dampf zu H₂ und CO. Das CO setzt sich mit dem überschüssigen" Dampf zu abwärts bis zum unteren Ende des Ofens, wo die io weiterem H₂ sowie CO₂ um. Durch die Umsetzungen Entleerung stattfindet. Der gezeigte Ofen besteht aus wird Wärme verbraucht, doch im Endergebnis wird einem Zylinder in geneigter Lage, der sich auf den das Gasgemisch auf eine Temperatur erhitzt, wie sie Antrieb- oder Laufringen 9 und 10 dreht. in der Umsetzungszone für die Reduktion von Fe₂O₃

Die Erzteilchen passieren von der Einlaßöffnung A zu Fe₃O₄ erforderlich ist. Ein besonderer Vorteil der zuerst einen Vorerhitzungsabschnitt und gelangen 15 Krack- und Reformiervorgänge in der Kühlzone ist dann in die Verbrennungszone B, wo sie aus ent- die zusätzliche Kühlung des anfallenden Erzes. Die gegenströmenden heißen Verbrennungsgasen Wärme Ausnutzung der im Erz enthaltenen Wärme für aufnehmen. Das Gas wird bei B durch Verbrennen diesen Zweck ermöglicht auch eine bessere Vervon verbrauchtem Reduktionsgas mit Luft oder mit Wertung des Brennstoffes, als dies bei einem VerLuft und einem aus den seitlichen Einspritzbrennern 20 fahren möglich ist, bei welchem Brennstoffreformie- 11 zugeführtem Brennstoff gebildet. Die auf die für rung und Kracken in getrennten Reaktoren ohne die Reduktion von Fe₀O, zu Fe„O,, erforderliche Erz durchgeführt werden. In der Reduktionszone

von Fe₂O₃ zu Fe₃O₄ erforderliche Temperatur von beispielsweise 590 bis 815° C vorfindet eine Reaktion zwischen einem Teil des H₂ und

CO und dem Fe₂O₃ statt, wodurch Fe₃O₄, H₂O und CO₉ entstehen. In der Verbrennungszone werden die

erhitzten Feinteilchen wandern weiter in den Reduktionsteil B-C, wo die Erzteilchen auf mit Dampf 25
verdünntes Reduktionsgas treffen, das als Haupt- Reste von Wasserstoff, CO und Kohlenwasserstoff reduziermittel H₂ enthält. Das heiße reduzierte Erz zu H₂O und CO₂ verbrannt, und die Temperatur des (Fe₃O₄) wird beim Verlassen der Reduktionszone Gases steigt. Das durch die Vorerhitzungszone für am Entleerungsende D des Ofens mit einem ver- das Erz strömende erhitzte Gas gibt Wärme an die hältnismäßig kühleren Strom eines mit Dampf ver- 30 Erzfeinstoffe, welche die Zone in entgegengesetzter

dünnten Reduktionsgases in Berührung gebracht, welches in entgegengesetzter Richtung durch die Kühlzone C-D strömt.

Reduktions- und Kühlzone überschneiden sich in ihren Funktionen insofern, als ein kleiner Teil der Reduktion so lange in der Kühlzone stattfindet, bis die Temperatur des Erzes auf einen Wert abgesunken ist, bei welchem die Umsetzung vernachlässigt werden kann.

Richtung durchlaufen.

Die am oberen Ende A des Ofens 1 austretenden heißen Gase werden bei erhöhter Temperatur zwischen etwa 150 und 315° C über die Leitung 17 abgezogen. Ein Teil dieser Gase kann über die Leitung 18 in den Behälter 3 hinaufgeleitet werden, um dort die durch die Leitung 19 dem Behälter 3 zugeführten frischen Erzfeinstoffe leicht vorzutrocknen. Diese Feinteilchen bilden die Wirbelschicht 20. Feuchtigkeit

Das am kalten Ende der Ofenkühlzone ein- 40 und Gase werden mit Hilfe eines Femteüchensichters, tretende, mit Dampf verdünnte gasförmige Gemisch beispielsweise eines Zyklons 21, über die Leitung 22

aus dem Behälter 3 entfernt und in einen Abgasschacht abgeleitet.

Das gesamte oder doch das meiste über die

von Kohlenwasserstoff und CO unterliegt, während es erhitzt wird und sich der Reaktionszone nähert, einer Reaktion, bei der die Bildung von H₂ und

CO₂ gefördert wird. Während das reduzierte Erz 45 Leitung 17 aus dem Ofen 1 abgezogene Abgas kann weiter nach dem Entleerungsende zu wandert, gibt durch die Leitung 23 dem mit Abwärme arbeitenden es Wärme an die mit Dampf verdünnten Gase ab, Heizkessel 24 zugeführt werden, in welchem Wärme so daß das Fe₃O₄-haltige Erz bei der Entleerung in gewonnen wird, welche für den Ofen 1 bestimmten den Sammelrumpf 12 eine verhältnismäßig niedrige Dampf bildet. Das restliche Abgas wird durch die Temperatur besitzt, z. B. weniger als 480° C, vor- 50 Leitung 25 einem Abzugsschacht zugeleitet, zugsweise weniger als 400° C. An Stelle eines Ofens kann auch eine Doppel

ofenanlage nach Fig. 2 benutzt werden, wodurch sich gewisse Vorteile ergeben.

In F i g. 2 werden die Fe₂O₃-haltigen Erzfeinteilchen aus einer Zufuhrleitung 101 in den in einem Gehäuse 103 angeordneten Fülltrichter 102 gebracht. Dieser gibt das Erz kontinuierlich in einen oberen Ofen 104 mit großem Durchmesser. In dem Gehäuse 103 stellt die Scheidewand 105 eine Austrittsöffnung

dient als Wärmeträger und Reaktionsteilnehmer des 60 für Abgase dar, so daß das am oberen Ende von Kohlenwasserstoffs und Kohlenoxyds. Ofen 104 austretende Abgas über die Leitung 106

Kohlenwasserstoffdämpfe, Naturgas oder flüssige abgezogen werden kann. Das Gehäuse 103 des Füll-Kohlenwasserstoffe, z. B. Erdöl oder Heizöl, werden trichters 102 und die Abgasaustrittsöffnung bilden über die Leitung 15 in die Erzkühlzone C-D einge- mit dem rotierenden Ofen 104 ein gasundurchlässiges führt, in welcher die Kohlenwasserstoffe durch den 65 Gegenlager. Dampf teilweise gekrackt und reformiert werden

und ein Gas bilden, das H₂, CO₂ und etwas CO ent- fluß der Schwerkraft vom Eintrittsende A des Ofens hält und durch überschüssigen Dampf verdünnt ist. 104 im Gegenstrom zu den Verbrennungsgasen,

Das magnetische Eisenoxyd wird zwecks weiteren Kühlens und einer Verarbeitung, wie Mahlen, Magnettrennung sowie zum Pressen in Barren oder Würfel, über die Leitung 13 abgezogen.

Dampf von 100 bis 205° C, der durch die Wärme, welche von den das obere Ofenende verlassenden Gasen stammt, auf diese Temperatur gebracht werden kann, wird durch die Leitung 14 zugeführt und

Die Fe₂O₃-Erzteilchen wandern unter dem Ein-

welche durch das Einblasen komprimierter Luft aus der Leitung 107 entstehen, die zur Verbrennung brennbarer Bestandteile von aus dem unteren Ofen 108 über Leitung 109 zuströmendem heißem Gas und allem über die Leitung 110 zugeführten Brennstoff nötig ist, nach ß, wo die Feststoffe abgezogen werden. So wird in der Nähe von B des oberen Ofens 104 eine Verbrennungszone mit hoher Temperatur gebildet, in welcher die gasförmigen Verbrennungsprodukte entstehen, welche das Fe₂O₃-ErZ auf die zur Reduktion erforderliche Temperatur von beispielsweise 590 bis 815° C vorerhitzen. Diese nach A des Ofens 104 strömenden Verbrennungsgase kühlen sich ab, indem sie Wärme an das Fe₂O₃-ErZ abgeben, doch haben sie noch eine erhöhte Temperatur, beispielsweise von 150 bis 315° C, wenn sie als Abgas über die Leitung 106 abgezogen werden.

Die bei B des Ofens 104 abgezogenen, vorerhitzten Fe₂O₃-ErZf einstteilchen werden über die Rutsche 111 zu dem Ende C, d. h. dem oberen Ende des Drehofens 108 geführt. Die Rutsche 111 und das Gasabführrohr des Ofens 108 sind von einem Gehäuse 112 umschlossen, welches mit dem unteren Ende 13 von Ofen 104 und dem oberen Ende C von Ofen 108 ein gasundurchlässiges Gegenlager bildet.

Während die eine hohe Temperatur aufweisenden Fe₂O₃-Erzteilchen von C des Ofens 108 in Richtung auf D dieses Ofens wandern, kommen sie zunächst in einer Reduktionszone mit einem heißen Gasgemisch in Berührung, welches reduzierende Bestandteile, z. B. H₂ und CO, in erster Linie H₂, sowie Reste an Kohlenwasserstoffen, die stark mit gasförmigem H₂O und CO₂ verdünnt sind, enthält. Dieses heiße gasförmige Gemisch entsteht durch Reaktion zwischen einem gas- oder dampfförmigen Kohlenwasserstoff, der durch die Leitung 113, und Dampf, der durch die Leitung 114 dem Ofen 108 am unteren Ende D zugeführt wird.

Der in den Ofen 108 eingeführte Dampf und der Kohlenwasserstoff werden auf die für das Kracken und Reformieren erforderliche Temperatur von beispielsweise 480 bis 760° C erhitzt, und zwar durch Wärme, die das sich in entgegengesetzter Richtung bewegende Erz liefert, in welchem am oberen Ende des Ofens 108 das Fe₂O₃ zu Fe₃O₄ reduziert worden ist. Bei der Reformierung wird Kohlenstoff aus dem Kohlenwasserstoff zu CO oxydiert. Dieses setzt sich dann unter den in dem Bereich neben der Reduktionszone und in der Reduktionszone selbst herrschenden Bedingungen, unter denen etwas von dem bei der Zersetzung des Kohlenwasserstoffs und der Umsetzung des Dampfes frei werdenden Wasserstoff sich mit von dem Fe₂O₃ stammendem Sauerstoff verbindet und H₂O bildet, mit H₂O-Dampf zu CO₂ und H₂ um. In der Reduktionszone kann sich auch etwas von dem frei werden CO mit von dem Fe₂O₃ stammendem Sauerstoff verbinden und CO₂ plus Fe₃O₄ bilden. Doch wird bei einer genügend hohen Dampfkonzentration in den durch die reduzierende Zone strömenden Gasen, z. B. indem man bei einer Temperatur von 760° C in der Reduktionszone das Verhältnis des Partialdruckes von H₂O: H₂ auf mehr als etwa 1,91 und bei CO₂: CO auf mehr als etwa 2,33 bringt, verhütet, daß das entstandene Fe₃O₄ bei den in dem Ofen 108 herrschenden Temperaturen weiter zu FeO und Fe reduziert wird.

Das durch die Reduktion gebildete Fe₃O₄-haltige Erz hat sich zu dem Zeitpunkt, an dem es das Ende D des Ofen 108 erreicht, wo die Feststoffe abgezogen werden und in die Rutsche 115 gelangen, die mit dem rotierenden Ofen 108 einen gasdichten Gleitsitz bildet, auf eine Temperatur von beispielsweise 150 bis 400° C abgekühlt. Von der Rutsche 115 werden die Fe₃O₄-Feinstoffe über die Leitung 116 abgezogen und z. B. einer magnetischen Trennung zugeführt.

Ein grundlegendes und kennzeichnendes Merkmal der Erfindung ist die Verwendung von Dampf als Hauptverdünnungsmittel für das Gas zuerst in der Kühlzone und dann in der Reduktionszone und der Vorerhitzungszone für das Erz. Der Dampf verbessert die Wärmekapazität der Gase, welche die Wärme durch den Ofen transportieren. Dies ist in mancherlei Beziehung ein Vorteil. Die Verwendung von Dampf an Stelle von rückgeführtem Abgas als Verdünnungsmittel ermöglicht eine bessere Regulierung, indem die Menge des in der Kühlzone vorhandenen freien Sauerstoffs möglichst gering gehalten wird. Für die Rückführung der Abgase erforderliche kostspielige und unhandliche Vorrichtungen sind überflüssig; eine bessere Nutzung der aus dem Abgas gewonnenen Wärme wird möglich. Außerdem ist der Dampfzusatz für die Kohlenwasserstoffreaktion gut, indem der Reduktionsvorgang gedämpft und das reduzierende Reaktionsmittel in der notwendigen Menge geliefert wird.

Bei Mitverwendung von Wasserdampf zur Kühlung und Stabilisierung des die Reduktionszone verlassenden magnetischen Röstmaterials können verhältnismäßig geringe Mengen industrieller Reduktionsgase, wie Wassergas, Generatorgas, zusammen mit dem Dampf eingeführt werden.

Die Verwendung von Dampf anstatt von Abgasen zur Kühlung hat außerdem den Vorteil, daß Schwierigkeiten, die sich aus dem Mitreißen von Asche, Teer, Kohlenstoffen und Korrosionsstoffen (SO₃), wie sie sich in einer Anlage zur Rückführung von Abgas ergeben, vermieden werden.

Beispiel

Ein geringwertiges Hämatiterz mit einem Gehalt von 30 bis 35 Gewichtsprozent Fe, das als Ausgangsstoff für die Aufbereitung zu einem magnetischen Röstprodukt benutzt wird, welches durch magnetische Trennung bis auf einem Gehalt von etwa 55 bis 70 Gewichtsprozent Fe konzentriert werden kann, wird zuerst in Teilchen zerkleinert, die eine Sieböffnung von 19,05 mm im Quadrat passieren. Das zerkleinerte und sortierte Erz wird bei 38° C in die Vorerhitzzone eines Ofens gebracht, aus dem Verbrennungsabgas mit einer Temperatur von 260° C austritt, das zur Erzeugung von Dampf zu einem Abwärmekessel geleitet wird.

Bei einer Erzbeschickung von 1016 kg pro Stunde beträgt die Menge des den Ofen mit 260° C verlassenden Abgases 9,50 l/min. Dieses Gas besteht zu mehr als 50% aus Wasserdampf.

Die durch die Vorerhitzungszone des Ofens wandernden Erzteilchen werden durch die Verbrennungsgase auf 760° C erhitzt, sobald sie einen Abschnitt erreichen, in welchem komprimierte Luft von 38° C in solcher Menge in den Ofen geblasen wird, daß eine vollständige Verbrennung von CO, H₂ und Kohlenwasserstoffen in den aus der Reduktionszone kommenden Gasresten eintritt. Die Verbrennung wird so reguliert, daß die Verbrennungsgase in der Verbrennungszone auf einer Temperatur von 815 bis

930° C bleiben und eine geringe Menge O₂, beispielsweise weniger als 1%, in dem den Ofen verlassenden Abgas enthalten ist.

Die auf 760° C erhitzten Erzteilchen kommen aus der Verbrennungszone des Ofens in eine Reduktionszone, wo sie mit durch Dampf verdünntem reduzierendem Gas in Berührung gebracht werden, das in der angrenzenden Kühlzone gebildet und vorerhitzt worden ist. Die Gase gelangen bei 705° C aus der Kühlzone in die Reduktionszone, nachdem sie Wärme aus dem reduzierten Erz absorbiert haben, welches dadurch bis auf weniger als ungefähr 425° C angekühlt wird und dann abgeleitet wird.

Die mit Dampf verdünnten Kohlenwasserstoffdämpfe, die in die Kühlzone für das geröstete und reduzierte Erz eingeführt werden, unterliegen einer Zersetzung, die zur Bildung von H₂, CO₂ und kleineren Mengen CO führt. Da dies eine endotherme Reaktion ist, die hauptsächlich in dem heißen Teil der Kühlzone stattfindet, wo die Gase sich der Reduktionszone nähern, wird in diesem Teil die Wärme äußerst rasch absorbiert.

Wenn schweres Erdöl in einer Menge von 26 1 und Dampf von 120° C in einer Menge von 89,3 kg je Tonne gewonnenen reduzierten Erzes eingeführt werden, entsteht in der Kühlzone ein brauchbares Gemisch von reduzierendem Gas.

Für ein typisches Verfahren und die für eine wesentliche Krackung und Reformierung der Erdöl-Kohlenwasserstoffbeschickung anzuwendende Temperatur werden Gaszusammensetzungen und -mengen in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Gaszusammensetzungen und -mengen

Basis: 11

Erdöl (flüssig) 26 Vt

Dampf (120° C) 89,3 kg/t

35

H₀

CO

H₂O

Kohlenwasserstoff

N₂

Kubikmeter
je Tonne *)

Gaszusammensetzung in Volumprozent

Abgas

Reduzierendes Gas Eintritt Austritt

29,3
3,1

58,5
7,6
1,5

14,5 1,8

73,3 8,9 1,5

Austritt aus dem Ofen

40

45

50,9 10,9

0,5

37,7

420,32 420,32 1142,834

55

») Errechnet für 1 atm Druck und 705⁰C in der Reduktionszone und 1 atm Druck und 815° C für das Abgas.

Sind in einem reduzierenden Gas, das in die Reduktionszone strömt, Kohlenwasserstoffe in starker Konzentration vorhanden, so besteht die Gefahr der Überreduktion. Die Erfindung nutzt die Kohlenwasserstoff krackung und Reformierung in einer Zone, in welcher der mit Wasserdampf verdünnte Kohlenwasserstoff in hohem Maß einer Umwandlung in Gas unterliegt, wodurch hauptsächlich aus mit Dampf verdünntes CO₂ und H₂ entsteht. Diese Gasbildung im Ofen kann bis 100% betragen, und etwaiger noch übrigbleibender Kohlenwasserstoff wird gut gemischt und verdünnt.

Eine Untersuchung der Kostenfrage hat ergeben, daß die Verwandlung von Kohlenwasserstoffen in Gas im Ofen unter Zusatz von Wasserdampf eine 40- bis 5O°/oige Senkung der Betriebskosten gegenüber einem Verfahren ergibt, bei welchem Koks oder Mineralöl durch teilweise Verbrennung mit Luft in Gas umgewandelt wird und das reduzierende Gas außerhalb des Ofens in getrennten Anlagen hergestellt wird.

Das Verfahren ist an Hand von rotierenden öfen beschrieben worden, doch können naturgemäß auch Vorrichtungen anderer Art benutzt werden, z. B. feststehende Vertikalöfen oder Wirbelschichtverfahren, bei welchen die Erzfeinteilchen stufenweise behandelt werden. Es kann eine kontinuierlich wandernde Erzschicht oder eine Anzahl von Wirbelschichten verwendet werden, wobei Vorsorge zu treffen ist, daß große Mengen Wasserdampf zur Verdünnung der oxydierbaren Verbindungen, wie der Kohlenwasserstoffe oder Kohlenmonoxyd vorhanden sind und daß ein Gemisch dieser Art der Umsetzung und einer guten Mischung unterzogen werden kann, ehe das Gasgemisch in die Erz reduzierende Zone gelangt, in welcher so hohe Temperaturen herrschen, daß eine rasche Reduktion gewährleistet ist.

Es könnte eine geringe Menge Luft an der Stelle in den Ofen eindringen, wo Dampf, Kohlenwasserstoff und andere der Reduktion dienende Gase eintreten, doch ist diese Luft in jedem Falle mengenmäßig unbedeutend im Vergleich zu dem Wasserdampf und der gesamten Gasmenge, die in die Reduktionszone geleitet wird. Der geringfügige Sauerstoffgehalt in der Luft bewirkt keine nennenswerte Rückoxydierung des Fe₃O₄ und setzt sich mit den vorhandenen oxydierbaren Gasbestandteilen um.

Das Verfahren ist zur Verwendung verschiedener Kohlenwasserstoff-Mineralöldestillate geeignet, beispielsweise von Erdöl oder Kerosin. Es kann auch Erdgas Verwendung finden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum magnetisierenden Rösten nichtmagnetischer Eisenerzteilchen durch Reduktion zu magnetischen, Fe₃O₄-haltigen Teilchen in einer Vorheizzone, einer Reduktionszone und einer Kühlzone im Gegenstrom mit einem reduzierend wirkenden Gas, welches H₂ und CO₂ als hauptsächliche Reduktionskomponenten sowie Wasserdampf als hauptsächliches Verdünnungsmittel enthält, wobei das vorerhitzte Erz in der Reduktionszone bei Temperaturen zwischen 590 und 815° C dem heißen reduzierend wirkenden Gasgemisch ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des in dem reduzierend wirkenden Gas vorhandenen H₂ und CO₂ in der Kühlzone durch Umsetzung einer Mischung aus CO, einem Kohlenwasserstoff und einem größeren Anteil Wasserdampf gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierend wirkende Gasgemisch aus der Reduktionszone in die Vorheizzone geleitet und dort zum Aufheizen der Erzteilchen verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierend wirkende Gasgemisch aus der Reduktionszone in eine Verbrennungszone geleitet und dort mit einem sauerstoffhaltigen Gas gemischt wird, so daß die Verbrennung der verbrennbaren Teile des Gasgemisches erleichtert wird, worauf die entstandenen

10

Verbrennungsgase in werden.

die Vorheizzone geleitet

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 1 066 215; USA.-Patentschrift Nr. 2 477 454.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 598/73 5.64 © Bundesdruckerei Berlin