DE1433347A1

DE1433347A1 - Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen

Info

Publication number: DE1433347A1
Application number: DE19641433347
Authority: DE
Inventors: Grundmann Dipl-Ing Klaus; Rudolf Mewes
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1964-08-03
Filing date: 1964-08-03
Publication date: 1970-01-08

Description

Verfahren zur Reduktion von EisenNd7zen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen mit rHilfe von Spaltgasen, bei dem die Erzschüttung in einem Reduktionsofen von oben nach unten absinkt und von den Reduktionsgasen C> durchspült wird, wobei einlIneil des Spülgases regeneriert und im K-reislauf in den Reduktionsofen zurückgeführt wird.
Es ist bekannt, Eisenerze mit reduzierenden Gasen, aie Kohlenoxyd oder Wasser&ff oder ein Gemisch dieser Gase enthalten, bei erhöhter Temperatur zu reduzieren. Beispielsweise gehört ein Verfahren zur Reduktion von Oxyden mittels 't,lasserstoff zum Stande der Technik, bei dem die Reduktion in einem eisen,geschlossenen Induktionsofen durchgeführt wird und der Wasserstoff vor seiner Einführung in die zu reduzierende Masse im Ofen selbst vorgewärmt wird. 1.Jan hat die für die Reduktion benötigten Gase schon durch Vergasung von Brennstoffen oder durch Spaltung von Kohlenwasserstoffen erzeugt und, falls erforderlich, das im Gas enthaltene Kohlenoxyd dureb Konvertierung mittels Wasserdampf in Kohlendioxyd und Wasserstoff umgewandelt. Außerdem ist es bekannt, die bei der Konvertierung erhaltene Kohlensäure zusammen mit der Kohlensäure, aie bei der Reduktion des Erzes entstand und die bei Kreislaufführung des Reduktionsgases wieder in den Prozess gelangte, durch Auswaschen zu entfernen.
jiese bekannten Verfahren sind deswegen sehr aufwendig, weil das erzeugte Spaltgas zunächst gekühlt, dann konvertiert und im Anschluß daran durch einen Waschprozess von Kohlendioxyd befreit werden muß. Im Anschluß daran wird das Redukt--onsgas wieder 'erhitzt und zum Reduktionsofen geleitet. 2-Jan hat, um die Kosten zu senken, das Jim Kreislauf geführte Reduktionsgas mittelsHolzkohle in Lichtbogen',-fen regeneriert, ohne zu befriedigenden Ergebnissen hinsichtlich des Wärmeaufwandes zu gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mewirtschaftlichkeit der bekannten Verfahren zu verbessern. Dies geschieht bei einem Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen mittels Spaltgas, bei dem die Erzschüttung in einem Feduktionsofen von oben nach C> unten absinkt und von den Reduktionsgasen durchspült wird, und bei dem ein Teil des SpülSases regeneriert und in den Reduktionsofen zurückgeführt wird, gemäß der Erfindung in der da3 das heiße, aus dem Spaltofen austretende Spaltgas unillittelbar in den Reduktionsofen gedrückt wIrd und in aessen oberer Hälfte die Schüttung durchspült und daß ein Teil des im oberen Abschnitt des Ofens abgezogenen Spülgases in der Weise regeneriert wirde daß durch Kühlung nur der NIkfasserdampf auskonden-

siert und das 137.-5s anschließend aufgeheiZt und Lls

S --*21gas in die untere Hälfte des P#edukt4oiisofens

eingeleitet wird. Das heiße Staltgas, das bei der

Spaltung von Ko.h.lenwasserstoffen entsteht, ent-

hä-lt neben ',','----sserstoff mit eringen

vcn Kohlenox-. d, kohl. endiox-d -;.ethi#-in und j t -i

stoff nocl# ;-.use.-da.mpf und wird oberhalb der ichacht-

m.itte in den lieduktionsüfen eiri#--eleitetg c, 1 s o -#-- n

eLiler Stelle, an der das ium S.-hac.'--t von unten t-uf-

steigende re.:enerierte 3.#-"A".gjs infolge der tleil-

weisen Umsetzung mit dem Sauerstoff des -Erzes eben-

falls'schon einen ents-#rechenden Anteil an iiisser-

dam-.f hat.

Gemüß einem weiteren Merkmal der Erfindun..- wird

das regenerierte Spülg3s durch mit

den AbhitZegasen, die bei aer Spaltung der Kohlen-

wesserstoffe anfalleng bevor es wieder in den lRe-

duktionsofel. l'elangt aufgeheiet. Die Erfiridun.;- sieLt

ieriier vor, eLnen Teilstrom des regener--erten

"ases vor dem tärmeaustausch #al Lzuzweigen CD und a13 #7

K-I#hlcns in der. Austrag des E.edu-..-.tionsofens einzu-

Ielten.

Der !eil des -,-jus dem C)fen abgezogene.-.

aei- nicht re--erieriert wird, wird erfiridur#--s,#em"

C-) t.,2

als Heizgas zur Unterfeuerun##-, insbesondere des

Spaltofens `Cenutzt. h-##t es sie-h er-

.viesen, eirem -.#jeiteren der ErfinJung

etwa zwei Drittel des aus dem Reduktionsofen abgezotgenen Spülgases zu regenerieren und den Rest als Unterfeuerungsgas zu benutzen.

Die Erfindung sieht vor, daß die blenge an Spaltgas, die dem oberen Teil des Reduktionsofens direkt zugeführt wird, etwa gleich der Menge an regeneriertem Spülgas ist, die im Kreislauf in den unteren Teil des Ofens zurückgeleitet wird. Zweckm#-.ßigerweise werden sowohl das in den oberen Ab- schnitt des Ofens eintretende Spaltgas als auch das aufgeheizte regenerierte Spülgas der Ofenmitte zugeführt und durch einen am Umfang des'Ofens angeordneten Abzugsring abgezogen, so daß sie den Ofen im #4uerstrom von innen nach außen-durchspülen. Die gesamte Anlage, die lediglich aus einem Reduktionsofen, einem Spaltpofen, einem Wascher sowie einem Wärmeaustauscher und einem Dampfkessel besteht, ermöglicht es, das Verfahren autonom durchzuführen und ist den bekannten Verfahren sowohl in apparativer Hinsicht, als auch wärmewirtschaftlich überlegen.
Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, die schematisch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens zeiÄ:e,t.

C> Das zu reduzierende Erz wird bei 1 dem als Schachtofen ausgebildeten Redukt-4L-,-insofen 2 aufgegeben und unten durch den Austra,- j ab-e-c---en. Das im Spalt-L5 cb # -- ofen. 4 erzeugte Spaltgas wird dem Schachtofen über die Leitung 5 und die in der Ofenmitte angeordnete Verteileinrichtung 6 zugeführt und durchspült die Schüttung im Querstrom von innen nach außen. Das Spülgas wird über den den Ofen umgebenden z#I-zugaring 7 abgezogen. Ein Teil des Spülgases, vorzugsweise zwei Drittel der anfallenden kenge, wird CD über die Leitung 8 dem Wascher 9 zugeführt, in dem durch Kühlung der ir. dem Gas enthaltene l,'iasserdampf auskondensiert wird. Das durch Kühluni--, regenerierte Gas wird über ein Gebläse 10 im Kreisiuu.f in den Schachtofen 2 zurück,#,eführt. Ein Teil, etwa ein Drittel bis die Hälfte des gekühlten Gases werden über eine Zweigleitun, 11 in den -iustrag 3 geleitet und dienen zur KU.#hlunz,- der Erzschüttung, der Rest wird in einem ',"#iäi#riieaugtauscher 12 aufgeheizt und über eine ebenfalls in der Mitte des Gfens angeürdnete Verteileinrichtung 13 in der, unterer, Teil des Ofens gedrückt. Die gesamte Lenge des Spülgases, d. h. das Kühlgas, das aufgeheizte Rückgas und das dem Ofen direkt zugeführte Spaltgas, werden über den---".bzugsring 7 abgezogen. Da das Spülgas hochwertig ist, wird der Teil, der nicht regeneriert und im l#reisl"zuf geführt wird, etwc# ein .Drittel der abgezogenen Spülgasmenge als Unterfeuerungsgas benut--t und vorzugsweise über das GeblUse 14 deiii #brenner 15 des Spultofens 4 zugeführt, der die notwendige Verbrennungsluft über d-.-,-.-3 Üebläse 16 erhält.

Dem Spaltofen 4 werden Uber die Leitung 17 die zu

spülenden Kohlenwasserstoffe, -*U'ber die Leitung liz;

der Verfahrensaampf zugeführt. Einen Teil der Ab-

"itzegase des Spaltofens leitet man über die lei-

T,ung 19 dem #Järmeaustauscher 12 zu, der auf diese

Weise beheizt wird#, ein anderer Teil gelangt übe.-

ZD ID

die Leitung 20 in den Abhitzekessel 21, in dem

Dampf erzeugt wird, der f;-ls Verfahrensdampf dem

Spaltofen 4 über die Leitung18 zugeführt wird.

Durch das Rauch--,.#.-.s#eeblb*-*.s-, 2,2 wird das Rauch--as in

..D ez 1-D

.t, -L :,-

den Kamin 271- zefördert. Überschüssiger Dam--" '-eznri

über eine Leitun"c 224 an andere Verbraucher abge-

,geben werden.

Claims

2 a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur X"£eduktion von Eisenerzen mittels .ipaltgasenl bei dem die Erzsch-Uttung in einem Reduktionsofen von oben nac.h unten absinkt und von den Reduktionsgasen durchspült wird und bei dem ein Teil des SpUlgases regäneriert und in den Reduktionsofen zurückgeführt wird,fdadurch gekennzeichnet, daß das heiße, aus dem Spaltofen austretende Spaltgas unmitte lbar in den Reduktionsofen gedrückt wird und in dessen oberer Hälfte die Schüttung durchspült Und daß ein Teil des im oberen Abschnitt des Ofens abgezogenen Spülgases in der 1'7-*eise regeneriert wird, da4';# durch Kühlung nur der '#'iasserdampf a.uskondensiert und das Gas anschließend aLuigh heizt und als Spü"igas in die untere Hälfte des -,k. 7#'; e Reduktionsofens eingeleitet wird. NL 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da-- das rer::,enerierte Sl#Ugas durch üärmeaustauech7mit den Abhitzegasen, die bei der Spatung der Kohlenwasseist-.ffe anfallen, bevor es wieder in den ReduktiQi.sc)fen -,-elangt aufgeheizt wird. Verfahren nach Anspruch 1 und 29 dadurch gekennzeichnetg daß ein Teilstrom des regenerierten Spülgases vor dem 'e'iL#rmeaustausch abgezweigt und als Kühlgas in den Austrag des Reduktionsofens JedrUckt wird. 7 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnetg daß der Teil des aus dem Ofen abgezogenen Spülgases$ der nicht regeneriert wird, als Hei'zgas zur Unterfeuerung, insbesondere des Spaltofens, benutzt wird. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4"' dadurch gekennzeichnetg daß etwa zwei Drittel des aus dem Reduktio.neofen abgezogenen Spülgases regeneriert und der Rest als Unterfeuerunigsgas benutzt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Spaltgas, die dem oberen Teil des Reduktionsofens zugeführt wird, etwa gleich der Mengean regeneriertem Spülgas ist, die in den unteren Teil des Ofens zurückgeleitet wird.. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die in den oberen Abschnitt des Ofens eintretenden Spaltgase als auch das regenerierte Spülgas den Ofen im Querstrom von innen nach außen durchatülen und durch einen am Umfang des Ofens angeordnet en Abzugering abgezogen werden.