DE1259365B - Process for the production of a feed material for reduction furnaces - Google Patents
Process for the production of a feed material for reduction furnacesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
C21bC21b
Deutsche Kl.: 18 a-1/28 German class: 18 a -1/28
Nummer: 1259 365Number: 1259 365
Aktenzeichen: A 48916 VI a/18 aFile number: A 48916 VI a / 18 a
Anmeldetag: 13. April 1965 Filing date: April 13, 1965
Auslegetag: 25. Januar 1968Opening day: January 25, 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung oxydischer Erze und insbesondere zur Herstellung eines Metalloxyd und Koks enthaltenden Beschickungsmaterials für Reduktionsöfen, in denen das in dem Erz enthaltene Metall gewonnen werden soll, beispielsweise für Hochöfen zur Eisengewinnung, aus solchem oxydischen Erz.The invention relates to a method for treating oxide ores and in particular for their production of a feed material containing metal oxide and coke for reduction furnaces in which the metal contained in the ore is to be extracted, e.g. for blast furnaces for iron extraction, from such oxidic ore.
Aus vielen oxydischen Erzen kann das Metall durch Reduktion gewonnen werden. Beispielsweise wird bekanntlich Eisen in Hochöfen durch Reduktion des in einem Erz enthaltenen Eisenoxyds unter Verwendung von Kohle in der Form von Koks und Sauerstoff, der in der Form gewöhnlicher Luft zugeführt wird, gewonnen. In Hochöfen werden üblicherweise Koks, Erz und Flußmittel, die die Schlackenbildung begünstigen, getrennt am oberen Ende des Hochofens eingeführt, so daß einzelne Schichten in sich wiederholender Reihenfolge gebildet werden. Die Beschickung sinkt innerhalb etwa 5 bis 10 Stunden in dem Hochofen nach unten, und in dieser Zeit wird das in dem Erz enthaltene Eisenoxyd zu Eisen oder einer Schmelze aus Eisen und Kohlenstoff reduziert.The metal can be obtained from many oxide ores by reduction. For example is known to iron in blast furnaces by reducing the iron oxide contained in an ore Use of coal in the form of coke and oxygen supplied in the form of ordinary air is won. In blast furnaces are usually coke, ore and flux that the Favor slag formation, introduced separately at the top of the blast furnace, so that individual Layers are formed in a repetitive order. The load drops within about 5 up to 10 hours down in the furnace, during which time the iron oxide contained in the ore becomes reduced to iron or a melt of iron and carbon.
Die Kosten des Eisens werden weitgehend von den enormen Kosten der Errichtung eines Hochofens und der zur Reduktion des Erzes erforderlichen langen Zeit bestimmt. Außerdem muß in dem Hochofen ein Koks hoher Qualität verwendet werden. Ein solcher Koks wird üblicherweise in einzelnen Ansätzen in den bekannten Koksöfen, deren Errichtung ebenfalls sehr kostspielig ist und in denen der Verkokungsprozeß eine Zeit von 16 bis 35 Stunden erfordert, hergestellt.The cost of iron is largely due to the enormous cost of building a blast furnace and the long time required to reduce the ore. In addition, must be in that Blast furnace a high quality coke can be used. Such a coke is commonly used in individual Approaches in the known coke ovens, the construction of which is also very expensive and in which the Coking process requires a time of 16 to 35 hours.
Es ist schon vielfach versucht worden, das Hochofenverfahren zu verbessern und insbesondere die Produktionsgeschwindigkeit und die Kosten der Rohmaterialien, wie Koks, zu senken. Beispielsweise würde schon versucht, Eisenerz mit dem für das Verfahren erforderlichen Koks in einer in dem Hochofen rascher verarbeitbaren Beschickung zu kombinieren. Es ist auch schon bekannt, durch Verkokung von Kohle im Gemisch mit Eisenerz unter Verkokungsbedingungen ein Hochofenbeschickungsmaterial herzustellen. Eine derartige Herstellung eines Hochofenbeschickungsmaterials aus Kohle und Erz ist jedoch nicht einfach, und insbesondere waren Qualität und Festigkeit dieser Beschickungsmaterialien nicht zufriedenstellend, was schon daraus hervorgeht, daß diese Verfahren keinen Eingang in die Technik finden konnten.Many attempts have been made to improve the blast furnace process, and in particular the Reduce production speed and the cost of raw materials such as coke. For example had already tried iron ore with the coke required for the process in one in the Combine blast furnace faster processable charging. It is also known by coking of coal mixed with iron ore under coking conditions, a blast furnace charge material to manufacture. Such a manufacture of a furnace charge material from coal and Ore is not easy, however, and particularly the quality and strength of these feed materials have been unsatisfactory, as can be seen from the fact that these proceedings are not included in the Could find technology.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Beschickungs-Verfahren zur HerstellungThe present invention seeks to provide an improved method of making a batch process for the production
eines Beschickungsmaterials für Reduktionsöfenof a feed material for reduction furnaces
Anmelder:Applicant:
Allied Chemical Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)Allied Chemical Corporation,
New York, NY (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. I. Ruch, Patentanwalt,Dr. I. Ruch, patent attorney,
8000 München 5, Reichenbachstr. 51
15 8000 Munich 5, Reichenbachstr. 51
15th
Als Erfinder benannt:
Lawrence Delos Schmidt, New York, N. Y.
(V. St. A.)Named as inventor:
Lawrence Delos Schmidt, New York, NY
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
a5 V. St. ν. Amerika vom 13. April 1964 (359 224)Claimed priority:
a5 V. St. ν. America April 13, 1964 (359 224)
materials für Reduktionsöfen, das Erz und Koks enthält und für dessen Herstellung verkokbare Kohle im Gemisch mit dem Erz Verkokungsbedingungen unterworfen wird.materials for reduction furnaces, which contains ore and coke and for its production coking coal is subjected to coking conditions in admixture with the ore.
Das Verfahren der Erfindung zur Erzeugung eines Eisenerz und Koks enthaltenden Beschickungsmaterials für Reduktionsöfen besteht darin, daß man Formkörper, die 35 bis 75 Gewichtsteile verkokbare Kohle, so viel weitere Feststoffe, die ganz oder teilweise aus feindispersem Eisenerz bestehen, daß die Gesamtmenge an Feststoffen 100 Teile beträgt, und bis 40 Teile je 100 Teile Feststoffe an einem flüssigen Kohlenwasserstoff, der während der Verkokung an der Oberfläche der Formkörper kontinuierlich vergast werden kann, enthalten, unter Verkokungsbedingungen erhitzt.The process of the invention for producing a feedstock containing iron ore and coke for reduction furnaces consists in the fact that molded bodies which coke from 35 to 75 parts by weight Coal, so many other solids, which consist entirely or partially of finely dispersed iron ore, that the Total amount of solids is 100 parts, and up to 40 parts per 100 parts of solids of a liquid Hydrocarbon, which during coking on the surface of the molded body continuously can be gasified, included, heated under coking conditions.
Gewünschtenfalls wird ein solcher flüssiger Kohlenwasserstoff in den Formkörpern verwendet, daß ein überwiegender Teil davon von den Formkörpern vergast wird, wenn diese sich bei einer Temperatur von 260 bis 600° C befinden.If desired, such a liquid hydrocarbon is used in the moldings that a predominant part of it is gasified by the shaped bodies when these are at a temperature from 260 to 600 ° C.
Die in dem Verfahren der Erfindung verwendeten Formkörper bestehen also aus einem innigen Ge-The moldings used in the method of the invention thus consist of an intimate
709 720/348709 720/348
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misch von 35 bis 75 Gewichtsteilen verkokbarer Kohle, weiteren Feststoffen, die ganz oder teilweise aus feindispersem Eisenerz bestehen, in solcher Menge, daß die Gesamtmenge an Feststoffen 100 Gewichtsteile beträgt, und 3 bis 40 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Feststoffe an einem flüssigen Kohlenwasserstoff, der während der Verkokung der Kohle an der Oberfläche der Formkörper kontinuierlich vergast werden kann.mixed from 35 to 75 parts by weight of coking coal, other solids, wholly or partially consist of finely divided iron ore, in such an amount that the total amount of solids is 100 parts by weight and 3 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of solids of a liquid Hydrocarbon, which during the coking of the coal on the surface of the molded body continuously can be gassed.
Gewünschtenfalls können die Feststoffe der Formkörper noch ein Flußmittel enthalten, so daß ein Reduktionsof enbeschickungsmaterial, daß alle Hauptbestandteile für ein übliches technisches Reduktionsverfahren in solchen Öfen enthält, gebildet wird. Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zur Herstellung der Formkörper ein feindisperses Erz,, d. h. ein Erz, wie es beispielsweise in dem bekannten Taconite-Verfahren bei dem Erz in feindisperser Form gewonnen wird und das daher bisher als wenig wertvoll für die Technik angesehen wurde, anfällt, verwendet werden kann. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß eine Kohle mit einem verhältnismäßig hohen Sauerstoffgehalt von über 7% für die Herstellung der Formkörper verwendet werden kann, ohne daß deshalb ein Reduktionsofenbeschickungsmaterial schlechter Qualität gewonnen wird, d. h., es kann eine Kohle verwendet wenden, die normalerweise als schlecht geeignet für eine Verkokung angesehen wird.If desired, the solids of the shaped bodies can be used nor contain a flux, so that a reducing furnace feed material that all major ingredients for a common technical reduction process in such furnaces is formed. A The feature of the invention is that a finely dispersed ore ,, d. H. an ore, as it is, for example, in the known Taconite process when the ore is finely dispersed Form is gained and which has therefore been regarded as of little value for technology so far, is obtained, can be used. Another feature of the invention is that a coal with a relatively high oxygen content of more than 7% can be used for the production of the moldings, without, therefore, recovering a poor quality reduction furnace charge; d. H., it can turn a coal used which is normally regarded as ill-suited for coking will.
Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung näher veranschaulicht werden.The invention is to be illustrated in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Erzeugung einer Hochofenbeschickung auf einem Wanderrost in einer Dampferzeugungsanlage veranschaulicht;Fig. 1 is a sectional view showing a preferred one Embodiment of the invention for generating a blast furnace charge on a traveling grate in one Steam generating plant illustrated;
F i g. 2 ist ein vertikaler Schnitt, der eine bevorzugte Ausführungsform einer Zündeinrichtung für die Entzündung von Feststoffen auf einem Wanderrost zeigt;F i g. Fig. 2 is a vertical section showing a preferred embodiment of an ignition device for shows the ignition of solids on a traveling grate;
Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von F i g. 2, der den Aufbau der Zündeinrichtung im einzelnen zeigt.Figure 3 is a section taken along line 3-3 of Figure 3. 2, which shows the structure of the ignition device in detail shows.
Die in F i g. 1 dargestellte Ofenanlage 10 weist eine Verkokungskammer 11 mit einem Wanderrost 13, der sich von links nach rechts in der Zeichnung bewegt, auf. Durch den Einfülltrichter 16 mit der Seitenwand 14 wird kontinuierlich festes Brennmaterial auf den Wanderrost 13 aufgebracht. Der Laufweg des Rostes von der Stelle der Beladung bis zum Abgabeende beträgt beispielsweise etwa 9 m und seine Breite beispielsweise 7,5 m. Die Innenwand des Einfüllstutzens 16 wird durch ein durch Schrauben 18 bewegliches Tor 17 gebildet, mit dem die Dicke des verhältnismäßig dünnen Bettes oder der unteren Schicht auf dem Wanderrost gesteuert wird. Der aus diesem Füllstutzen 16 auf den Wanderrost aufgebrachte feste Brennstoff kann irgendein fester Kohlenwasserstoffbrennstoff, wie bituminöse Kohle, Bunkerkohle, Anthrazit, subituminöse Kohle, Tagebaukohle, Lignitkohle und Grus, sein. In der bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens der Erfindung wird als fester Brennstoff Dampfkessel- oder Bunkerkohle verwendet, da diese einerseits billig ist und andererseits ausgezeichnete Ergebnisse liefert. Das Tor 17, das sich an der Wand 19 abstützt, arbeitet zusammen mit einem an der Wand 22 abgestützten einstellbaren Tor 21, so daß ein Kanal 24 gebildet wird, aus dem das vorgeformte Erz und Kohle enthaltende Material 26 gleichmäßig in gesteuerten Mengen auf der unteren Schicht aus festem Brennstoff abgelagert wird. Die Menge an diesem vorgeformten Material wird durch das durch übliche Schrauben 27 vertikal einstellbare Tor 21 gesteuert. Bevor das koksbildende vorgeformte Material auf die untere Schicht aufgebracht wird, wird das diese untere Schicht bildende feste Brennmaterial mittels einer von der Entzündungseinrichtung 31 hinter demThe in F i g. 1 shown furnace system 10 has a Coking chamber 11 with a traveling grate 13, which moves from left to right in the drawing, on. Solid fuel is continuously fed through the funnel 16 with the side wall 14 applied to the traveling grate 13. The path of the grate from the point of loading to the The discharge end is, for example, about 9 m and its width is, for example, 7.5 m of the filler neck 16 is formed by a gate 17 movable by screws 18 with which the Thickness of the relatively thin bed or the lower layer on the traveling grate is controlled. The solid fuel applied to the traveling grate from this filler neck 16 can be any solid Hydrocarbon fuel, such as bituminous coal, bunker coal, anthracite, subituminous coal, open pit coal, Lignite charcoal and grit. In the preferred embodiment of the method of the invention Steam boiler coal or bunker coal is used as a solid fuel because it is cheap on the one hand and on the other hand gives excellent results. The gate 17, which is supported on the wall 19, works together with an adjustable gate 21 supported on the wall 22, so that a channel 24 is formed from which the preformed ore and coal containing material 26 uniformly in controlled Amounts being deposited on the lower layer of solid fuel. The amount of this Preformed material is controlled by gate 21, which is vertically adjustable by conventional screws 27. Before the coke-forming preformed material is applied to the lower layer, it becomes the latter Solid fuel forming the lower layer by means of one of the ignition device 31 behind the
ίο Tor und dicht über dem Bett aus festem Brennstoff direkt auftreffenden Flamme entzündet. Die Entzündung wird durch Luft, die aus der Luftkammer 32 zuströmt, begünstigt. Aus dieser Luftkammer 32 wird zusammen mit den Luftkammern 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 und 42 so viel Sauerstoff von unterhalb des Wanderrostes zugeführt, daß die Verbrennung des festen Brennmaterials über den ganzen Laufweg des Wanderrostes unterhalten wird. Die bei der Verbrennung des festen Brennmaterials gebildeten heißen Gase steigen durch die Erz und Kohle enthaltenden Formkörper nach oben und bewirken dabei die Verkokung und das damit verbundene Infreiheitsetzen von flüchtigem Material aus dem koksbildenden Material. Die Verkokung der kohlehaltigen Formkörper erfolgt auf dem Rost derart, daß sie am Ende des Laufweges des Wanderrostes als harte, stoßfeste Formkörper von solcher Qualität, daß sie sich für metallurgische Zwecke, wie als Beschickung für Hochöfen eignen, von dem Rost fallen.ίο gate and just above the bed of solid fuel directly ignited flame. The ignition is caused by air coming out of the air chamber 32 flows in, favors. From this air chamber 32, together with the air chambers 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 and 42 supplied so much oxygen from below the traveling grate that the combustion the solid fuel is maintained over the entire path of the traveling grate. The at Hot gases formed during the combustion of the solid fuel rise through the ore and coal containing moldings upwards and thereby cause the coking and the associated liberation of volatile matter from the coke-forming material. The coking of the carbonaceous Shaped body is made on the grate in such a way that it is at the end of the path of the traveling grate as hard, impact-resistant moldings of such quality that they can be used for metallurgical purposes such as charging suitable for blast furnaces that fall from the grate.
Das Metalloxyd des Erzes wird während der Verkokung teilweise reduziert, so daß beispielsweise mit Eisenerz hergestellte Formkörper nach der Verkokung magnetisiertes Material anziehen und festhalten. The metal oxide of the ore is partially reduced during coking, so that for example with Cast iron ore after coking attract and hold magnetized material.
Bei der Durchführung der Erfindung zur Erzeugung einer Beschickung für Reduktionsofen ist die
Zusammensetzung der vorgeformten Kohle und Erz enthaltenden Körper von besonderer Bedeutung.
Wesentlich für den Erfolg des Verfahrens der Erfindung ist die Verwendung von Formkörpern, in
denen das oxydische Erz innig mit Kohle und einem flüssigen. Kohlenwasserstoff, der bei Verkokungsbedingungen an der Oberfläche der Formkörper vergasen
kann, vermischt ist. Es wurde gefunden, daß Pellets, Briketts und andere Formkörper, die die angegebenen
Komponenten enthalten, bei Verkokungsbedingungen in ein Produkt, das nicht nur eine überraschend
hohe Festigkeit und Resistenz, sondern auch den erwünschten niedrigen Aschegehalt besitzt,
übergeführt werden. Eine besonders wichtige Komponente ist der flüssige Kohlenwasserstoff, der vermutlich
aus verschiedenen Gründen wesentlich zu der hohen Qualität des Produkts beiträgt. Beim Erhitzen
des Formkörpers muß der flüssige Kohlenwasserstoff vom Inneren des Formkörpers an dessen
Außenfläche wandern, wo er vergast wird. Diese Wanderung des kühleren flüssigen Kohlenwasserstoffs
in die heißeren Außenzonen des Formkörpers, etwa wie in einem Docht, bewirkt eine Kühlung, die
den extremen Temperaturabfall, der sonst zur Ausbildung von Sprüngen und Rissen in dem Formkörper
und zu einer Verringerung der Festigkeit seines Gefüges führen würde, mildert. Auch wird
durch die Vergasung des flüssigen Kohlenwasser-Stoffs an der Oberfläche des Formkörpers Wärme
verbraucht und damit eine Kühlung bewirkt, die den Formkörper vor einer zu starken Überhitzung
schützt. Schließlich wird durch die Vergasung desThe composition of the preformed coal and ore containing bodies is of particular concern in practicing the invention for producing a charge for reduction furnaces.
Essential for the success of the method of the invention is the use of shaped bodies in which the oxidic ore is intimately with coal and a liquid. Hydrocarbon, which can gasify on the surface of the molded body under coking conditions, is mixed. It has been found that pellets, briquettes and other shaped bodies which contain the specified components are converted under coking conditions into a product which not only has a surprisingly high strength and resistance, but also the desired low ash content. A particularly important component is the liquid hydrocarbon, which probably for various reasons contributes significantly to the high quality of the product. When the molded body is heated, the liquid hydrocarbon must migrate from the interior of the molded body to its outer surface, where it is gasified. This migration of the cooler liquid hydrocarbon into the hotter outer zones of the shaped body, for example like in a wick, causes a cooling that prevents the extreme temperature drop that would otherwise lead to the formation of cracks and cracks in the shaped body and to a reduction in the strength of its structure. mitigates. The gasification of the liquid hydrocarbon substance on the surface of the shaped body also consumes heat and thus causes cooling that protects the shaped body from excessive overheating. Eventually, the gasification of the
flüssigen Kohlenwasserstoffs auch eine Art Schutzschicht um den Formkörper gebildet, die sowohl eine Vergasung des Kohlenstoffs der Kohle verhindert als auch eine isolierende Wirkung besitzt. Das hat zur Folge, daß auch bei sehr energischer Erhitzung die Geschwindigkeit, mit der die Formkörper tatsächlich erhitzt werden, zwar für eine hohe Produktionsgeschwindigkeit ausreichend hoch ist, jedoch durch diese Schutzschicht derart gesteuert wird, daß sie unter derjenigen bleibt, die zu einer Verminderung der Festigkeit des Gefüges führen würde. Es wurde gefunden, daß es durch die Verwendung eines flüssigen Kohlenwasserstoffs, der langsam und stetig an der Oberfläche der Formkörper vergast wird, möglich wird, kontinuierlich ein starken Beanspruchungen standhaltendes Material herzustellen, und zwar auch bei Anwendung der sehr energischen Bedingungen, die auftreten, wenn die Formkörper sehr heißen Gasen ausgesetzt werden und wenn die Verkokung mit einer Dampferzeugung verbunden wird. Dabei ist es nicht notwendig, daß die Vergasung des flüssigen Kohlenwasserstoffs über den ganzen Laufweg des Wanderrostes oder den ganzen Bereich der Verkokungstemperatur, die gewöhnlich auf über 800° C steigt, erfolgt. Der Einfluß der Vergasung des flüssigen Kohlenwasserstoffs wirkt sich vielmehr am günstigsten in der Zeit zwischen dem Erhitzen der Formkörper auf etwa 260° C bis zu einer Temperatur von etwa 600° C aus. In dieser Zeit unterliegen die »grünen« Formkörper einer beträchtlichen Veränderung, die insbesondere mit der Plastifizierang der Kohle in dem Formkörper in der Nähe von etwa 370° C oder etwas darunter oder darüber, je nach der verwendeten Kohle, einsetzt und bis zu einer Temperatur von etwa 600° C, bei der praktisch das gesamte oder zumindest der Hauptteil des Koksgefüges gebildet und verfestigt ist, erfolgt. In dem Verfahren der Erfindung werden daher zweckmäßig solche flüssigen Kohlenwasserstoffe verwendet, von denen ein wesentlicher Teil, beispielsweise 50%, vergast, wenn die Formkörper auf eine Temperatur über etwa 260° C, vorzugsweise auf etwa 260 bis 600° C, in einen Temperaturbereich also, der von dem Begriff »Verkokungsbedingungen« umfaßt wird, d. h. den üblicherweise bei der trockenen Destillation von Kohle angewandten Temperaturbereich erhitzt werden.liquid hydrocarbon also forms a kind of protective layer around the molded body, which has both a Gasification of the carbon of the coal prevents as well as has an insulating effect. That has to The result is that even with very vigorous heating, the speed with which the shaped body actually be heated, although it is sufficiently high for a high production speed, but by this protective layer is controlled so that it remains below that which leads to a reduction the strength of the structure. It has been found that it can be achieved through the use of a liquid Hydrocarbon, which is slowly and steadily gasified on the surface of the molded body, possible will continuously produce a heavy-duty material, namely even when using the very energetic conditions that occur when the moldings are very hot Gases are exposed and when the coking is combined with steam generation. Included it is not necessary that the gasification of the liquid hydrocarbon over the entire route of the traveling grate or the whole range of the coking temperature, which is usually above 800 ° C increases, takes place. Rather, the influence of the gasification of the liquid hydrocarbon affects the most favorable in the time between the heating of the shaped body to about 260 ° C up to a temperature from about 600 ° C. During this time, the "green" moldings undergo a considerable change, which in particular with the plasticization of the coal in the molded body in the vicinity of about 370 ° C or a little below or above, depending on the charcoal used, and up to one Temperature of about 600 ° C, at which practically all or at least the main part of the coke structure is formed and solidified takes place. In the method of the invention, therefore, are useful such liquid hydrocarbons are used, a substantial part of which, for example 50%, gasified when the molded body to a temperature above about 260 ° C, preferably to about 260 to 600 ° C, in a temperature range that is covered by the term "coking conditions", d. H. heated to the temperature range commonly used in the dry distillation of coal will.
Vorzugsweise wird ein flüssiger Kohlenwasserstoff verwendet, von dem der Hauptteil vergast, wenn die Formkörper auf Temperaturen zwischen etwa 370 und 6000C erhitzt werden, und die Vergasung erfolgt vorzugsweise in den ersten und mittleren Erhitzungszonen des Wanderrostes und ist vor dem Ende seines Laufweges praktisch beendet. Um eine solche langsame und stetige Vergasung an der Oberfläche der Formkörper zu erzielen, muß ein flüssiger Kohlenwasserstoff, der keinen scharfen Siedepunkt besitzt, sondern in einem Temperaturbereich von wenigstens etwa 90° C und vorzugsweise wenigstens 15O0C verdampft oder vergast, verwendet werden. Die bevorzugten flüssigen Kohlenwasserstoffe sind die Kohlenwasserstofföle und vorzugsweise diejenigen, zu deren Vergasung insgesamt eine Wärmemenge von etwa 750 kcal/kg und vorzugsweise mehr als etwa 850 kcal/kg erforderlich ist. Zu diesen bevorzugten Materialien gehören die Erdölderivate mit Siedebereichen derart, daß wenigstens etwa 50% davon bei einer Temperatur über 26O0C, vorzugsweise zwischen etwa 260 und etwa 600° C vergasen. Am meisten bevorzugt sind die aus Erdöl gewonnenen Heizöle mit Destillationsbereichen derart, daß wenigstens etwa 50 Gewichtsprozent in dem Temperaturbereich von etwa 370 bis 6000C vergast werden. Beispiele für die am meisten bevorzugten Ölfraktionen sind Rückstandsheizöle, Bunker-C-öl, Heizöl Nr. 6, Asphalt und Gemische von diesen oder ähnlichen Kohlenwasserstoffen. Auch Teeröle ge-A liquid hydrocarbon is preferably used, the main part of which is gasified when the shaped bodies are heated to temperatures between about 370 and 600 ° C., and the gasification preferably takes place in the first and middle heating zones of the traveling grate and is practically finished before the end of its travel path . In order to achieve such a slow and steady gasification at the surface of the mold body, a liquid hydrocarbon that no sharp boiling point must have, but in a temperature range of at least about 90 ° C and vaporized preferably at least 15O 0 C or gasified, may be used. The preferred liquid hydrocarbons are the hydrocarbon oils, and preferably those which require a total of about 750 kcal / kg of heat to gasify, and preferably greater than about 850 kcal / kg. These preferred materials include petroleum derivatives having boiling ranges such that at least about 50% thereof, at a temperature of about 26O 0 C, gasify preferably between about 260 and about 600 ° C. The fuel oils derived from petroleum are most preferred with distillation regions such that at least about 50 weight percent will be gasified in the temperature range of about 370-600 0 C. Examples of the most preferred oil fractions are residual heating oils, Bunker C oil, No. 6 heating oil, asphalt, and mixtures of these or similar hydrocarbons. Tar oils are also
hören zu den bevorzugten flüssigen Kohlenwasserstoffen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn diejenigen Erdölderivate, die dem gewöhnlich als Rückstandsheizöl Nr. 6 bezeichneten (ASTM D-396-48T) gleich oder ähnlich sind.are among the preferred liquid hydrocarbons. Particularly good results are achieved when those petroleum derivatives that usually No. 6 Residue Heating Oil (ASTM D-396-48T) are the same or similar.
Das in den erfindungsgemäß der Verkokung unterworfenen Formkörpern verwendete oxydische oder
oxydhaltige Erz erhöht die Festigkeit des Produktes und muß in feindisperser Form verwendet werden.
Die Teilchengröße dieses nicht verkokenden Materials ist vorzugsweise derart, daß der größte Teil ein
50-Maschen-Sieb des Tyler Standard passiert und vorzugsweise etwa 70% ein 200-Maschen-Sieb passieren.
Vorzugsweise, aber nicht notwendig, wird das Erz konzentriert, indem Siliciumdioxyd bis auf eine Restmenge
unter etwa 10% abgetrennt wird. Bei der Herstellung eines Beschickungsmaterials für Hochöfen
werden besonders gute Ergebnisse mit Erzfeinteilchen, wie sie in dem bekannten Taconite-Verfahren
erhalten werden, erzielt. Diese Materialien enthalten im allgemeinen etwa 55 bis 59 Gewichtsprozent
Eisen (Gesamt-Fe) in der Form von Eisenoxyden und haben Teilchengrößen von etwa 70%
unter 200 Maschen und 50% unter 325 Maschen.The oxidic or oxide-containing ore used in the shaped bodies subject to coking according to the invention increases the strength of the product and must be used in finely dispersed form. The particle size of this non-coking material is preferably such that most of it will pass through a 50 mesh Tyler Standard screen and preferably about 70% will pass through a 200 mesh screen.
Preferably, but not necessarily, the ore is concentrated by separating silica to a residual amount below about 10%. In the manufacture of a feed material for blast furnaces, particularly good results are achieved with ore fines such as are obtained in the known Taconite process. These materials generally contain about 55 to 59 weight percent iron (total Fe) in the form of iron oxides and have particle sizes of about 70% under 200 mesh and 50% under 325 mesh.
Für die Herstellung eines Hochofenbeschickungsmaterials können aber auch andere oxydische Erze, wie Hämatit, Limonit, Magnetit und Siderit, verwendet werden. Diese Erze enthalten, nachdem ihr Siliciumdioxydgehalt auf unter 10% gesenkt ist, im allgemeinen etwa 55 bis 65% Eisen (Gesamt-Fe), etwa 5 bis 10% Wasser, etwa 3 bis 8% Siliciumdioxyd und etwa 1 bis 3 % Kalk und Magnesia. Gewünschtenfalls kann ein Teil des nicht verkokbaren Materials in den Formkörpern aus einem schlackenbildenden Flußmittel bestehen, so daß einem Reduktionsofen, wie einem Hochofen, nur noch eine einheitliche Beschickung zugeführt wird. Das Flußmittel muß ebenfalls feindispers sein, d. h., seine Teilchengrößenverteilung muß derjenigen des Erzes entsprechen. Beispiele für geeignete Flußmittel sind Kalksteinstaub, Dolomit, Flußspat, gelöschter Kalk und Soda. Die Mengenverhältnisse, in denen Erz und schlackenbildendes Material verwendet werden, können in einem weiten Bereich variieren und hängen weitgehend davon ab, was für ein Material für eine spezielle Reduktion erwünscht ist. Für die meisten Erze liegt das bevorzugte Verhältnis von Erz zu Flußmittel in dem Bereich von etwa 8:1 und 1:1 und vorzugsweise 6 :1 und 3:1. Für die Herstellung einer Hochofenbeschickung für die Gewinnung von Eisen ist Kalk das bevorzugte schlackenbildende Material.For the production of a blast furnace charge material, however, other oxidic ores, such as hematite, limonite, magnetite and siderite can be used. These ores contain after ye Silicon dioxide content is reduced to below 10%, generally about 55 to 65% iron (total Fe), about 5 to 10% water, about 3 to 8% silica, and about 1 to 3% lime and magnesia. If so desired Part of the non-coking material in the molded bodies can consist of a slag-forming material Flux exist, so that a reduction furnace, such as a blast furnace, only one uniform feed is supplied. The flux must also be finely divided; h., his Particle size distribution must correspond to that of the ore. Examples of suitable fluxes are Limestone dust, dolomite, fluorspar, slaked lime and soda. The proportions in which ore and slag-forming material are used, can vary in a wide range and depend largely depends on what kind of material is desired for a particular reduction. For the For most ores, the preferred ore to flux ratio is in the range of about 8: 1 and 1: 1 and preferably 6: 1 and 3: 1. For the production lime is the preferred slag-forming blast furnace charge for the extraction of iron Material.
Die Herstellung der Formkörper kann nach irgendwelchen bekannten Methoden erfolgen, beispielsweise durch Pelletisieren, Brikettieren oder nach einer anderen Methode zur Herstellung von Aggregaten oder Formkörpern. Eine geeignete Methode besteht darin, daß man das feindisperse Erz, dasThe moldings can be produced by any known methods, for example by pelletizing, briquetting or any other method for the production of aggregates or moldings. A suitable method is to remove the finely divided ore, the
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koksbildende Material und den flüssigen Kohlen- gangsgemisch für die Herstellung der Formkörper
wasserstoff innig miteinander vermischt und das Ge- das feindisperse Erz oder Gemisch von Erz und
misch dann zu Körpern der gewünschten Form und Flußmaterial in einer Menge von etwa 35 bis 55 %
Größe verformt. Vorzugsweise werden die Form- des Trockengewichtes anwesend ist.
körper durch Brikettieren des Gemisches in einer 5 Die für die Herstellung der Formkörper verwendafür
üblichen Vorrichtung hergestellt. Dabei wer- dete verkokbare Kohle kann irgendeine Kohle sein,
den vorzugsweise Drücke in der Größenordnung aus der unter Infreiheitsetzen von flüchtigem Matevon
140 bis 350 kg/cm2 angewandt, um »grüne« Bri- rial Koks gebildet werden kann. Ein Produkt, das
ketts mit einer Porosität zwischen etwa 10 und 40% sich besonders gut als Beschickungsmaterial für
und vorzugsweise zwischen etwa 15 und 20% her- io Reduktionsofen eignet, wird aus verkokbarer Kohle
zustellen. Die Briketts sind vorzugsweise etwa zylin- mit einem hohen Gehalt an flüchtigem Material, die
drisch oder kugelig oder haben die Form von Kissen, gewöhnlich einen Sauerstoffgehalt über 7 Gewichtswobei
die einzelnen Briketts zwischen etwa 3 und prozent und gewöhnlich in dem Bereich von etwa
250 cm3, vorzugsweise etwa 5 bis 80 cm3 groß sind. 8 bis 10 Gewichtsprozent, bestimmt durch Analyse
Das Gemisch kann aber auch zu runden Formkör- 15 nach ASTM-Test D-271-58, besitzt, erhalten. Die
pern mit einem Durchmesser von etwa 1,9 bis 7,6, verkokbare Kohle ist in den Formkörpern vorzugsvorzugsweise
etwa 2,5 bis 5,0 cm pelletisiert werden, weise in einer Menge von 45 bis 65 Gewichtsprozent
und eine solche Pelletisierung erfolgt zweckmäßig in der Gesamtfeststoffe anwesend und hat eine Teileiner
üblichen Pellitisieranlage oder einer anderen chengröße bis zu etwa 0,5 cm und vorzugsweise bis
Pelletisiervorrichtung bei der Temperatur der Um- 20 zu etwa 0,25 cm, entsprechend der auf diesem Gebiet
gebung, so daß die gebildeten kugeligen Formkörper üblichen Kennzeichnung.The coke-forming material and the liquid coal mixture for the production of the shaped bodies are intimately mixed with each other and the mixture is formed into the finely dispersed ore or mixture of ore and then mixed into bodies of the desired shape and flux material in an amount of about 35 to 55% in size. Preferably the shape of the dry weight is present.
body made by briquetting the mixture in a 5 The used for the production of the molded body for conventional device. Cokable coal can be any coal which preferably pressures in the order of magnitude of the liberation of volatile matter of 140 to 350 kg / cm 2 can be applied to form “green” bririal coke. A product which has a porosity between about 10 and 40% is particularly suitable as a feed material for and preferably between about 15 and 20% her- io reduction furnace is made from coking coal. The briquettes are preferably approximately cylindrical, high in volatile matter, drilled or spherical, or in the form of pillows, usually an oxygen content above 7 weight with the individual briquettes between about 3 and percent and usually in the range of about 250 cm 3 , preferably about 5 to 80 cm 3 in size. 8 to 10 percent by weight, determined by analysis. The mixture can, however, also have round shaped articles according to ASTM test D-271-58. The pern with a diameter of about 1.9 to 7.6, coking coal is preferably pelletized in the molded bodies, preferably about 2.5 to 5.0 cm, in an amount of 45 to 65 percent by weight and such pelletization is expediently carried out in of total solids is present and has a part of a conventional pelletizer or some other particle size up to about 0.5 cm and preferably up to pelletizer at the temperature of around 0.25 cm, according to the environment in this field, so that the spherical shapes formed Molded body usual marking.
eine Porosität in dem Bereich von etwa 15 bis 20 % Wie in F i g. 1 der Zeichnung veranschaulicht ist, haben. Spezielle Formkörper können durch ähnliche wird die Menge an festem Brennstoff, die aus dem oder andere übliche Methoden erhalten werden. Füllstutzen 16 auf den Wanderrost 13 aufgebracht Durch Strangpressen des Gemisches bei einer Tem- 25 wird, gesteuert, so daß eine ausreichende Menge an peratur von vorzugsweise zwischen etwa 87 und heißen Verbrennungsgasen gebildet wird, um die 430° C und Drücken von vorzugsweise 2 bis 70 kg/cm2 Kohle in den Formkörpern, die aus dem Bekönnen auch zylindrische oder rohrförmige Form- schickungskanal 24 auf der Brennstoffschicht abgekörper hergestellt werden. lagert wird, verkokt wird. Die obere Schicht aus den Die Mengenanteile der Bestandteile des Gemi- 30 zu verkokenden Formkörpern ist verhältnismäßig sches für die Herstellung der Formkörper hängen dünn, d. h. weniger als etwa 60 cm dick, damit keine von verschiedenen Faktoren ab. Die Gemische müs- Drücke entstehen, durch die die Formkörper agglosen wenigstens 3 Gewichtsteile flüssigen Kohlenwas- merieren können. Vorzugsweise beträgt die Dicke serstoff je 100 Teile Feststoffe enthalten, damit ein dieser oberen Schicht etwa 20 bis 30 cm, während für Reduktionsofen geeignetes Beschickungsmaterial 35 die Dicke der unteren Brennstoffschicht entsprechend erhalten wird. Mengen von mehr als etwa 40 % sind etwa 7,5 bis 15 cm beträgt. Die Luftzufuhr von unerwünscht, da es dann schwierig wird, Formkörper unterhalb des Wanderrostes aus den Kammern 32 herzustellen und außerdem bei der Verkokung Ag- bis 42 wird so gesteuert, daß eine zum Verkoken der glomerierungen erfolgen können. Die optimale Formkörper ausreichende Menge an heißen Verbren-Menge an flüssigem Kohlenwasserstoff ergibt sich im 40 nungsgasen entsteht und gewünschtenfalls gleich-Einzelfall aus den Eigenschaften des flüssigen Koh- zeitig auch Dampf erzeugt werden kann, ohne daß lenwasserstoffs, der Größe der Formkörper, dem eine beträchtliche Menge an Sauerstoff an die Form-Grad der Kontaktierung der Formkörper, der Ver- körper gelangt. Die durch die Masse von zu verkokungsgeschwindigkeit und dem für die Herstellung kokenden Formkörpern strömenden Verbrennungsder Formkörper angewandten Verfahren. Die erfor- 45 gase haben eine Temperatur über 800° C bis zu derlichen Mengen an Flüssigkeit sind im allgemeinen 1700° C, vorzugsweise zwischen 900 und 1450° C. um so größer, je größer die Formkörper und je Vorzugsweise werden die Mengen an zugeführter höher die Verkokungsgeschwindigkeiten sind und je Luft und auf den Wanderrost aufgebrachtem festem höher die Dichte der Formkörper in den unteren Brennstoff so gesteuert, daß der feste Brennstoff verBereichen ist. Wenn beispielsweise die Formkörper 50 braucht ist, wenn der Wanderrost an das Ende seines durch Pelletisieren hergestellt werden und mit hoher Laufweges gelangt, so daß zusammen mit den vorGeschwindigkeit verkokt werden sollen, so werden geformten Formkörpem nur Asche des festen Brenndie bevorzugten Erdölheizöle in Mengen von etwa stoffes in einen geeigneten (nicht gezeigten) Auf-15 bis 40 Teilen und insbesondere von etwa 20 bis nahmebehälter fällt. Die von dem Wanderrost abge-30 Teilen je 100 Teile Feststoff verwendet. Mit den 55 gebenen heißen Formkörper können noch flüchtiges vorzugsweise verwendeten Briketts werden gute Er- Material enthalten, das abgetrieben wird, wenn man gebnisse erzielt, wenn die Menge an den bevorzugten die heißen Formkörper kurze Zeit in diesem Auf-Heizölen etwa 3 bis 15 Teile und insbesondere etwa nahmebehälter hält, bevor sie abgeschreckt und ge-4 bis 10 Teile beträgt. Damit ein gutes Beschickungs- siebt werden.a porosity in the range of about 15 to 20% As in FIG. 1 of the drawing. Special shaped articles can be obtained by similar being the amount of solid fuel that is obtained from the or other conventional methods. Filler neck 16 is applied to the traveling grate 13 by extruding the mixture at a temperature controlled so that a sufficient amount of temperature of preferably between about 87 and hot combustion gases is formed, around 430 ° C. and pressures of preferably 2 to 70 kg / cm 2 of coal in the shaped bodies, which are produced from the ability to also have cylindrical or tubular shaped feed duct 24 on the fuel layer. is stored, is coked. The upper layer of the shaped bodies to be coked is relatively thin for the production of the shaped bodies, ie less than about 60 cm thick, so that none of the various factors depend on them. The mixtures must produce pressures through which the molded bodies can merge at least 3 parts by weight of liquid hydrocarbons. The thickness of hydrogen per 100 parts of solids is preferably so that one of this upper layer is approximately 20 to 30 cm, while charge material 35 suitable for reduction furnaces is maintained correspondingly to the thickness of the lower fuel layer. Amounts greater than about 40% are about 7.5 to 15 cm. The supply of air is undesirable, since it then becomes difficult to produce shaped bodies below the traveling grate from the chambers 32 and, moreover, during the coking of Ag- to 42 is controlled so that a coking of the glomerations can take place. The optimum molded body, sufficient amount of hot combustion amount of liquid hydrocarbon, results from the generation of gases and, if desired, steam can also be generated from the properties of the liquid carbon simultaneously, without the need for hydrogen, the size of the molded body, which is considerable Amount of oxygen to the degree of contacting the molded body, the body reaches. The processes used through the mass of the coking rate to be coked and the combustion of the shaped bodies flowing through the production of coking shaped bodies. The gases required have a temperature of over 800 ° C. up to such amounts of liquid are generally 1700 ° C., preferably between 900 and 1450 ° C., the greater the larger the shaped bodies and, preferably, the higher the amounts of added the coking rates are higher and the density of the shaped bodies in the lower fuel is higher for each air and the solid material applied to the traveling grate, so that the solid fuel is available. If, for example, the shaped body 50 is needed, if the traveling grate is to be manufactured by pelletizing and reaches the end of it with a high travel path, so that it is to be coked together with the previous speed, then shaped shaped bodies only become ashes of the solid burning. The preferred petroleum heating oils in amounts of about material falls into a suitable receptacle (not shown) from 15 to 40 parts and in particular from about 20 to a receptacle. The 30 parts removed from the traveling grate are used per 100 parts of solid. With the 55 given hot moldings, volatile briquettes, preferably used, will contain good Er material, which is driven off if results are achieved when the amount of the preferred hot moldings for a short time in this on-heating oil is about 3 to 15 parts and in particular about receiving container holds before it is quenched and ge-4 to 10 parts. So that a good loading sieve can be achieved.
material für Reduktionsofen erhalten wird, müssen 60 Die von den verkokten Formkörpern auf dem wenigstens 25 % des Trockengewichtes des zur Her- Wanderrost in Freiheit gesetzten flüchtigen Materiastellung der Formkörper verwendeten Gemisches aus lien werden von den heißen Verbrennungsgasen aufdem feindispersen Erz oder Gemischen von Erz und wärts geführt und können gewünschtenfalls in dem schlackenbildenden Materialien bestehen. Bei Ver- Dampferzeugungsgebiet 60 zur Erzeugung von wendung von mehr als etwa 65% des feindispersen 65 Dampf verwendet werden. Um die für die Dampf-Erzes sinkt die Festigkeit des Produktes, so daß es erzeugung erforderliche Wärme zu liefern, wird für metallurgische Zwecke ungeeignet wird. Die durch eine Anzahl Einlasse 61 bis 65 in den Seitenbesten Ergebnisse werden erzielt, wenn in dem Aus- wänden der Kokskammer und durch eine Anzahl material for reduction furnace is obtained, 60 Die from the coked moldings on the at least 25% of the dry weight of the volatile material position set free for moving grate the molded body used mixture of lien are from the hot combustion gases aufdem finely dispersed ore or mixtures of ore and downward and can, if desired, in the Slag-forming materials exist. In the case of evaporation generation area 60 for generating application of more than about 65% of the finely divided steam can be used. To the for the steam ore the strength of the product decreases, so that it will generate the heat required to supply it becomes unsuitable for metallurgical purposes. The results achieved by a number of inlets 61 to 65 in the side are best achieved when in the walls of the coking chamber and by a number
quer über dem Rost in Abständen voneinander angeordnete Einlasse 66 und 67 Sekundärluft eingeblasen. Diese Sekundärluft liefert Sauerstoff für die Verbrennung der aufsteigenden Gase, wodurch in dem Dampferzeugungsgebiet 60 mit den Verdampferrohren 68 und 69 eine Feuerkugel erzeugt und die für die Dampferzeugung erforderliche Wärme geliefert wird. Gewünschtenfalls können auch die von den Formkörpern, nachdem sie von dem Rost heruntergefallen sind, in Freiheit gesetzten flüchtigen Materialien in das Dampferzeugungsgebiet geleitet und dort verbrannt werden, um Wärme zu liefern. Die Menge an Luft, die aus den Luftkammern 32 bis 42 zugeführt wird, wird zweckmäßig im Zusammenhang mit der gewünschten Verbrennung des festen Brennstoffes auf dem entsprechenden Abschnitt des Rostes variiert. Die Menge an Luft wird so gesteuert, daß eine Überhitzung oder die Möglichkeit, daß beträchtliche Mengen an Sauerstoff durch das Bett des festen Brennstoffes an die zu verkokenden Formkörper gelangen, vermieden werden. Die zugeführten Luftmengen und die Verbrennung des festen Brennstoffes können so variiert werden, daß die Verkokungsgeschwindigkeit der verkokbaren Kohle in den Formkörpern gesteuert wird. Eine fortschreitende rasche, aber nicht zu rasche Verkokungsgeschwindigkeit wird gewöhnlich erreicht, wenn die Verbrennung des festen Brennstoffes in oder unmittelbar nach den mittleren Abschnitten des Wanderrostes erfolgt. Daher werden diesen Abschnitten vorzugsweise die größten Luftmengen und den Teilen des Rostes vor und nach diesen Abschnitten geringere Mengen zugeführt. Für eine vollständige Verbrennung des festen Brennstoffes muß dem Rost gewöhnlich Luft mit einer mittleren Geschwindigkeit von etwa 0,1 bis 0,3 kg je cm2 Rostfläche je Stunde zugeführt werden. In der bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens, bei der ein Beschickungsmaterial für die Gewinnung von Eisen und gleichzeitig Dampf erzeugt wird, beträgt die Luftmenge zweckmäßig im Mittel 0,2 bis 0,3 kg je cm2 Rostfläche je Stunde. Der Rost wandert vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,15 bis 1,2 m/min und insbesondere 0,3 bis 0,6 m/min.Inlets 66 and 67 spaced apart across the grate, blown in secondary air. This secondary air supplies oxygen for the combustion of the rising gases, as a result of which a fireball is created in the steam generation area 60 with the evaporator tubes 68 and 69 and the heat required for the steam generation is supplied. If desired, the volatile materials released by the shaped bodies after they have fallen off the grate can also be conducted into the steam generation area and burned there in order to provide heat. The amount of air which is supplied from the air chambers 32 to 42 is expediently varied in connection with the desired combustion of the solid fuel on the corresponding section of the grate. The amount of air is controlled to avoid overheating or the possibility of substantial amounts of oxygen passing through the bed of solid fuel to the shaped bodies to be coked. The amount of air supplied and the combustion of the solid fuel can be varied in such a way that the coking rate of the charcoal in the shaped bodies is controlled. A progressive rapid, but not too rapid, coking rate is usually achieved when the combustion of the solid fuel takes place in or immediately after the central sections of the traveling grate. Therefore, these sections are preferably supplied with the largest amounts of air and the parts of the grate before and after these sections smaller amounts. For complete combustion of the solid fuel, air usually has to be fed to the grate at an average rate of about 0.1 to 0.3 kg per cm 2 of grate surface per hour. In the preferred embodiment of the method, in which a feed material for the extraction of iron and steam is generated at the same time, the amount of air is advantageously on average 0.2 to 0.3 kg per cm 2 of grate surface per hour. The grate moves preferably at a speed of about 0.15 to 1.2 m / min and in particular 0.3 to 0.6 m / min.
Wichtig für den Erfolg des Verfahrens der Erfindung, insbesondere bei gleichzeitiger Dampferzeugung, ist, daß der obere Teil des Bettes von festem Brennstoff, das aus dem Füllstutzen 16 auf dem Wanderrost abgelagert wird, gleichmäßig und gründlich entzündet wird. Wie in F i g. 1 gezeigt, erfolgt eine gleichmäßige und gründliche Entzündung des festen Brennstoffs durch eine Zündeinrichtung 31 hinter dem Tor 17 dicht oberhalb des fortschreitenden Bettes von Brennstoff, das aus dem Füllstutzen 16 auf dem Rost abgelagert wird. Die Zündeinrichtung 31 erstreckt sich quer über das fortschreitende Brennstoffbett praktisch über dessen gesamte Breite und läßt eine Flamme hoher Geschwindigkeit direkt auf das fortschreitende Bett auftreffen, so daß eine breite Flamme etwa 1,2 bis 2,5 cm oder bis zu 10 bis 20% der Dicke des Bettes in dieses eindringt. Die Breite der Flamme an der Kontaktstelle beträgt zweckmäßig etwa 5 bis 10 cm, so daß die Flamme ausreichend lange auf den festen Brennstoff auftrifft, um ihn bis zu seinem Flammpunkt zu erhitzen. Beim Betrieb der Entzündungseinrichtung 31 wird ihr aus einer Hauptleitung 71 durch eine Anzahl in Abständen längs der Länge der Entzündungseinrichtung angeordneter Zuführungsleitungen 72 ein Heizgas-Luft-Gemisch zugeführt. Für die Entzündung können eine Anzahl verschiedener gasförmiger Brennstoffe, wie die natürlichen Kohlenwasserstoffgase, beispielsweise Methan, Äthan usw., und die Industriegase, wie Wassergas oder Generatorgas, verwendet werden. Vorzugsweise wird als Heizgas Naturgas mit einem Gehalt von etwa 90% Methan, 5% Äthan und 5 «/β Stickstoff verwendet. Dem Heizgas wird LuftImportant for the success of the method of the invention, especially with simultaneous steam generation, is that the upper part of the bed of solid fuel coming from the filler neck 16 on the Traveling rust is deposited, ignited evenly and thoroughly. As in Fig. 1 shown takes place uniform and thorough ignition of the solid fuel by an igniter 31 behind gate 17 just above the advancing bed of fuel emerging from the filler neck 16 is deposited on the grate. The ignition device 31 extends across the advancing Fuel bed practically over its entire width and leaves a high speed flame directly impinging on the advancing bed so that a broad flame about 1.2 to 2.5 cm or up to 10 penetrates up to 20% of the thickness of the bed. The width of the flame at the point of contact is expediently about 5 to 10 cm, so that the flame hits the solid fuel for a sufficiently long time, to heat it to its flash point. When the ignition device 31 is in operation, it is turned off a main conduit 71 by a number spaced along the length of the igniter Supply lines 72 are supplied with a heating gas-air mixture. For the inflammation can one A number of different gaseous fuels, such as the natural hydrocarbon gases, for example Methane, ethane, etc., and the industrial gases such as water gas or generator gas can be used. The preferred heating gas is natural gas with a content of about 90% methane, 5% ethane and 5 «/ β nitrogen used. The heating gas becomes air
ίο mit einem Sauerstoffgehalt von etwa 21% zugemischt, und das Gemisch von Heizgas und Luft wird in die Zündeinrichtung eingeleitet, wobei die Luftmenge so gesteuert wird, daß eine ausreichende Menge an Sauerstoff, um das Heizgas vollständig zuίο mixed with an oxygen content of about 21%, and the mixture of heating gas and air is introduced into the ignition device, the amount of air is controlled so that a sufficient amount of oxygen to the fuel gas completely
is verbrennen, geliefert wird. In den F i g. 2 und 3 ist eine Zündeinrichtung im einzelnen gezeigt. Diese Einrichtung weist ein Gehäuse 73 aus einem wärmeisolierenden Material, wie Magnesia, einen Kanal 74 für das Brennstoffgemisch, eine Verbrennungskammer 75 und eine Kühlzone 76 auf. Das Heizgas-Luft-Gemisch, das aus den Leitungen 72 in den Kanal 74 eintritt, wird unter einem Druck von vorzugsweise etwa 0,03 bis 0,1 kg/cm2 durch einen langgestreckten engen Durchtrittsweg 77 in die erweiterte Verbrennungskammer 75, die von den Wänden 78 und 79, die ebenfalls aus einem wärmeisolierenden Material bestehen, gebildet wird, geführt. Das in der Kammer 75 entzündete Heizgas wird aus dieser Kammer als eine Flamme mit hoher Geschwindigkeit durch den konvergierenden Auslaß 81, der entweder eine gerade langgestreckte Auslaßöffnung oder ein konvergierender enger Durchtrittsweg, wie in F i g. 2 gezeigt, sein kann, ausgestoßen. Durch ein durch die Kühlzone 76 umlaufendes Kühlmittel wird eine Überhitzung der Zündeinrichtung und eine vorzeitige Entzündung des Brennstoffes in dem Kanal 74 verhindert. Geeignete Kühlmittel sind Luft, Dampf, Wasser und Naturgas, vorzugsweise Luft. Der Hauptteil der Entzündungseinrichtung 31 kann aus zusammengeschweißten Stahlteilen bestehen. Die Zündeinrichtung kann aus L-förmigen Teilen 83 und 84 und Platten 85, 86, 87, 88, 89, 90 und 91 hergestellt sein. Die Platte 91 ist mittels Schraubbolzen 92 mit der Platte 89 verbunden, so daß die Breite des Gaskanals 77 verstellt werden kann. Die Zündeinrichtung kann also in Halbabschnitten hergestellt werden, wodurch die Einbringung der wärmeisolierenden Teile 78 und 79 erleichtert wird, und nach Einbringen dieser Teile durch Zusammenschweißen der Hälften fertiggestellt werden. Die Zündeinrichtung 31 hängt an den Zuführungsleitungen 72, die beispielsweise in einer Zahl von 4 bis 6 längs eines Bettes mit einer Breite von etwa 7,5 m angeordnet sind, einstellbar 20 bis 30 cm über dem Bett aus festem Brennstoff auf dem Wanderrost.is burn, is delivered. In the F i g. 2 and 3, an ignition device is shown in detail. This device has a housing 73 made of a heat insulating material such as magnesia, a channel 74 for the fuel mixture, a combustion chamber 75 and a cooling zone 76. The heating gas-air mixture that enters the duct 74 from the lines 72 is under a pressure of preferably about 0.03 to 0.1 kg / cm 2 through an elongated narrow passage 77 into the enlarged combustion chamber 75, which is from the walls 78 and 79, which are also made of a heat insulating material, is formed. The fuel gas ignited in chamber 75 is discharged from this chamber as a high velocity flame through converging outlet 81 which is either a straight elongated outlet opening or a converging narrow passageway as shown in FIG. 2 shown, can be ejected. A coolant circulating through the cooling zone 76 prevents overheating of the ignition device and premature ignition of the fuel in the channel 74. Suitable coolants are air, steam, water and natural gas, preferably air. The main part of the ignition device 31 may consist of steel parts welded together. The igniter may be made up of L-shaped parts 83 and 84 and plates 85, 86, 87, 88, 89, 90 and 91. The plate 91 is connected to the plate 89 by means of screw bolts 92 so that the width of the gas duct 77 can be adjusted. The ignition device can therefore be produced in half-sections, whereby the introduction of the heat-insulating parts 78 and 79 is facilitated, and after these parts have been introduced, it can be completed by welding the halves together. The ignition device 31 hangs on the supply lines 72, which are arranged, for example, in a number of 4 to 6 along a bed with a width of about 7.5 m, adjustable 20 to 30 cm above the bed of solid fuel on the traveling grate.
Nach dem Verfahren der Erfindung können sowohl Erz als auch Koks enthaltende Beschickungsmaterialien für Reduktionsofen zur Herstellung von Metallen hergestellt werden. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß diese Beschickungsmaterialien mit außergewöhnlichen Geschwindigkeiten bei Verweilzeiten auf dem Wanderrost von nur etwa 10 bis 60 Minuten und gewöhnlich 20 bis 45 Minuten hergestellt werden können. Diejenigen Produkte des Verfahrens, die Eisenerz zusammen mit Koks enthalten, eignen sich hervorragend für eine Verwendung in Hochöfen zur Erzeugung von Eisen mit erhöhter Geschwindigkeit. Es sind harte, poröse,According to the method of the invention, both ore and coke containing feed materials for reduction furnaces for the production of Metals are made. It is of particular advantage that these feed materials with extraordinary speeds with dwell times on the traveling grate of only about 10 to 60 Minutes and usually 20 to 45 minutes. Those products of the Processes that contain iron ore along with coke are excellent for use in blast furnaces for the production of iron at increased speed. They are hard, porous,
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stoßfeste Materialien aus einer zusammenhängenden Koksphase, in der Eisenerz, das teilweise reduziert ist, so daß es magnetisierte Metalle anzuziehen vermag, dispergiert ist. Die Größe der Formkörper beträgt etwa 5 bis 130 und vorzugsweise 8,0 bis 65 cm3. Diese Formkörper haben eine Porosität von 10 bis 35 Volumprozent und gewöhnlich zwischen etwa 15 und 30%, eine außergewöhnlich hohe Kompressionsfestigkeit in der Größenordnung von etwa 20 bis 70 kg/cm2, gewöhnlich etwa 35 bis 50 kg/cm2, und ein spezifisches Gewicht zwischen etwa 1,2 und 2,0, gewöhnlich zwischen etwa 1,4 und 1,8. Der in den Formkörpern gebildete Koks ist von hoher Qualität mit einer für metallurgische Zwecke geeigneten Festigkeit und Formbeständigkeit und einem geringen Aschegehalt von weniger als etwa 10 "/», gewöhnlich weniger als etwa 9%. Weitere oxydische Erze, die nach dem Verfahren der Erfindung zu einem Beschickungsmaterial für Reduktionsofen zur Gewinnung des darin enthaltenen Metalls verwendet ao werden können, sind beispielsweise chromitische Erzeimpact-resistant materials from a continuous coke phase in which iron ore, which is partially reduced so that it can attract magnetized metals, is dispersed. The size of the shaped bodies is about 5 to 130 and preferably 8.0 to 65 cm 3 . These shaped bodies have a porosity of 10 to 35 percent by volume and usually between about 15 and 30%, an exceptionally high compressive strength on the order of about 20 to 70 kg / cm 2 , usually about 35 to 50 kg / cm 2 , and a specific weight between about 1.2 and 2.0, usually between about 1.4 and 1.8. The coke formed in the shaped bodies is of high quality with a strength and dimensional stability suitable for metallurgical purposes and a low ash content of less than about 10%, usually less than about 9% A feed material for reduction furnaces for the recovery of the metal contained therein can be used, for example, are chromitic ores
für die Gewinnung von Chro1öriiind~FerrochrOirr, ~for the extraction of chromiumind ~ FerrochrOirr, ~
Nickel enthaltende Erze für die Herstellung von Ferrolegierungen, manganhaltige Erze für die Herstellung von Ferromangan und Siliciumdioxyd für die Herstellung von Ferrosilicium. Auch Phosphaterze können in den Formkörpern verwendet werden, so daß das Produkt für die Herstellung von Phosphor oder Phosphorpentoxyd verwendet werden kann.Ores containing nickel for the manufacture of ferroalloys, ores containing manganese for manufacture of ferromanganese and silicon dioxide for the production of ferro-silicon. Also phosphate ores can be used in the moldings, making the product suitable for the production of phosphorus or phosphorus pentoxide can be used.
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