DE1433353A1

DE1433353A1 - Coking and ore reduction

Info

Publication number: DE1433353A1
Application number: DE19641433353
Authority: DE
Inventors: Olav Moklebust
Original assignee: RN Corp
Current assignee: RN Corp
Priority date: 1964-01-29
Filing date: 1964-01-29
Publication date: 1968-11-07

Description

Verkokunge- und Erzreduktion Die Erfindung betrifft die Reduktion oxydhaltiger Erze in festem Zustand, z.B. Eisenerze und ähnliches, in Anwesenheit von heißen, brennbaren Gasen und einem niedrig flüchtigen festen kohlenstoffhaltigen Reduziermittel und richtet sich auf neue Verfahren und Vorrichtungen hierfür, wobei die physikalischen sowie die chemisehen Wärmewerte derbeißen:brennbaren Gase und das heiße Verkokungsprodukt, was aus der Verkokung relativ hochflüchtiger kohlenstoffhaltiger Stoffe hervorgeht, z.B. Kohle, durch deren .teilweise Verbrennungpzur Reduktion des Erzes verwandt werden. Bei bisher durchgeführten Verfahren mit festen kohlenstoffhaltigen Reduziermitteln für eine Erzreduktion im festen Zustand bei niedriger Temperatur werden Erz und kohlenstoffhaltiges Material gewöhnlich vermischt und bis auf Reaktionstemperatur erwärmt'.Coking and ore reduction The invention relates to the reduction of oxide ores in the solid state, for example iron ores and the like, in the presence of hot, flammable gases and a low-volatile solid carbon-containing reducing agent and is directed to new methods and devices therefor, the physical as well as the chemical Heat values of the bite: flammable gases and the hot coking product, which results from the coking of relatively highly volatile carbon-containing substances, e.g. coal, which are used to reduce the ore through their partial combustion. In previous methods of using solid carbonaceous reducing agents for solid ore reduction at low temperature, the ore and carbonaceous material are usually mixed and heated to reaction temperature.

Da die Reaktionstemperaturen gewöhnlich höher als die Temperaturen sind, die zur Verflüchtigung der niedrig flüchtenden Bestandteile im Reduziermittel erforderlich sind, sind diese flüchV gen Bestandteile gewöhnlich für das eigentliche Verfahren verloren. Da die Erzkohlenstoffmischungen im Gegenstrom.zur Richtung der Gasströmung aufgewärmt werden, so wird der flüchtige Stoff bei einer Temperatur abgezogen"*bei der seine Verbrennung nicht erforderlich ist und bei der seine reduzier-ende Leistung aufgrund der niedrigen Temperatur nicht wirksam wird, Bei diesen Verfahren können die flüchtigen Bestandteile daher nur ausserhalb des Reaktors-verwandt werden, z.B. durch Verbrennung zu Zwecken der äusseren Erwärmung. Nach den meisten Feststoffreduziermittelverfahren werden daher vorzugsweise eher Koksx Koksgruß oder niedrig-flüchtige Anthrazite als hochflüchtige Kohlen verwandt. Beim Betrachten grosser industrieller Anlagen jedoch bedeutet die lierbeischaffung billigen Kokses oder Koksgrußes« in genügenden Mengen ein i3rnst zu nehmendes Problemg wogegen Kohle bei relativ niedrigen Kosten in grossem Umfang zu haben ist. Kohle kann als sofort erhältliche Feststoffreduziermittelquelle benutzt werden, indem sie verkokt wird und im Gegenstrom das Erz.in Anwesenheit heißer Brenngase reduziert und eventuell auch in Anwesenheit des niedrig-flüchtigen heißen Verkokungsproduktes, das aus dem Verkokungsverfahren hervorgeht. Wahlweise kann das heiße Verkokungsprodukt mit naßem zurückgeführten Feststoffreduziermittel verutischt werden, das von dem reduzierten Erzprodukt in kontinuierlichen Reduzierverfahren getrennt wurde, wodurch die notwendige physikalische Wärme zur Trocknung des 2urückgeführten lieduziermittels geliefert wird sowie pin niedrigflüchtiger -Zusatz,kokag der den im Verfahren verlorenen ersetzt. So werden die physikalischen Wärmewerte des warmen KoksgaBes up . d des Kokoes sowie die chemischen Wärmewerte hiervon zur he-.duzierung des Erzes verwendet. Eine erfindÜngegemässe Ausführungsform richtet sich auf ein zusammengefasstes Kohlenverkokaunge- und Erzreduktionsv4rfahren und eine Vorrichtung hierfür, wodurch der Gesamtbetrieb vereinfacht wird und von einer besonderen Belegschaft,Jm die die Verkokung durchführt, abgesehen werden kann. Insbesondere betrifft die Erfindung ein kontinuierliches Verfahren mit einem Paar von Drehöfen zur Reduzierung erzhaltigen Materials und ähnlichem in Anwesenheit heißer brennbarer Gase und einem niedrich-flüchtigen kohlenstoffhaltigen Festatoffreduziermittelt Erfindungegemäas wird kontinuierlich ein hochflüchtigen, festes, kohlenstoffhaltiges Reduziermittel durch einen ersten Drehofen unter Erwärmung zur Herstellung eines niedrig-flüchtigen Kokses gefördert, wobei heiße, brennbare Gase entwickelt werden, diese heißeng entwickelten Gase werden in den zweiten Drehrohrofen im Gegenstrom geführt.und kontinuierlich wird das erzhaltige Material hierdurch zuseinmen -mit dem niedrig-flüchtigen,kohlenstoffhaltigen Feststoffreduziermittel gefördertg von dem wenigstens ein Teil das niedrigflüchtigegvon diesem ersten Ofen ausgetragene Verkokungsprodukt umfasettund wobei dieses erzhaltige Material in dem zweiten Ofen durch Verbrennung der brennbaren Gase mit freiem sauerstoffenthaltenden Gas bei einer Geschwindigkeit, die für die erforderliche Temperatur zur Reduzierung des erzhaltigen Materials notwendig istt reduziert wird. Die neuartige erfindungegemässe Vorrichtung zeichnet sich durch ein Paar rohrenförmige Drehöfen aus$ durch Einrichtungen, mit denen jeder Ofen in eine Drehung um seine Achse versetzt werden kann, wobei ein Ende eines Ofens nahe einem Ende des anderen Ofens angeordnet istg durch ein festes, bej"den angrenzenden Ofenenden gemeinsames Gehäuseg das diese umspannt und umgibt, durch feste Endgehäuse, die einzeln auf entgegengesetzten Enden der Öfen angeordnet sind und diese umgeben, durch einen Sc'hornstein mit einem Gebläse und Schiebern, angebracht auf einem dieser Endgehäuse, Einrichtungen für jedes der Endgehäuse,-mit denen lose Zuschlagsstoffe in die Öfen eingeführt werden und durch Einrichtungen zum Austragen der losen Zuschlagstoffe von den angrenzenden Enden dieser Öfen in das gemeinsame Gehäuse und zum getrennten Austragen hiervon. Die röhrenförmigen Öfen bestehen aus einem relativ kleinen drehbaren Verkokungsofen und einem grösseren drehbaren Erzreduktionsofen, deren Austragsenden in diesem festen Gehäuse münden. Der Erzreduktionsofen,ist vorzugsweise am Aufgabeende mit einem Schornstein, einem Gebläse und einem Schieber zum Regeln des Zuges ausgestattet. Die heißen, im Verkokungsofen entwickelten brennbaren Gase gehen direkt durch das feste gemeinsame Gehäuse in das Ende jedes Ofens in den Erzreduktionsofen über. Zur anfänglichen Er- .wärmung des Verkokungsofens kann ein Brenner am Aufgabeende vorgesehen sein.Since the reaction temperatures are usually higher than the temperatures required to volatilize the low volatility components in the reducing agent, these volatile components are usually lost to the actual process. Since the ore carbon mixtures are heated in countercurrent to the direction of the gas flow, the volatile substance is withdrawn at a temperature at which its combustion is not necessary and at which its reducing power is not effective due to the low temperature. In these processes The volatile constituents can therefore only be used outside the reactor, e.g. by incineration for the purpose of external heating. According to most solids reducing agent processes, Koksx coke grit or low-volatile anthracite rather than highly volatile coals are used. However, when looking at large industrial plants, this means Procurement of cheap coke or coke buff in sufficient quantities is a serious problem, whereas coal can be obtained in large quantities at relatively low cost. Coal can be used as a readily available source of solids reducing agent by coking it and countercurrently with the ore. reduced in the presence of hot fuel gases and possibly also in the presence of the low-volatile hot coking product resulting from the coking process. Optionally, the hot coke product can be mixed with wet recycled solids reducing agent that has been separated from the reduced ore product in continuous reducing processes, thereby providing the necessary physical heat to dry the recycled reducing agent and a low-volatile additive that replaces coke lost in the process. In this way, the physical heat values of the warm coke powder are up . d of coconut and its chemical heat values are used to reduce the ore. An embodiment according to the invention is based on a combined coal coking and ore reduction process and a device for this, whereby the overall operation is simplified and a special workforce who carries out the coking can be dispensed with. In particular, the invention relates to a continuous process with a pair of rotary furnaces for reducing ore-containing material and the like in the presence of hot combustible gases and a low-volatile carbonaceous solid reducing agent - promoted volatile coke, whereby hot, flammable gases are developed, these hot, evolved gases are fed into the second rotary kiln in countercurrent The low volatility of the coking product discharged from this first furnace comprises this ore-containing material in the second furnace by combustion of the combustible gases with free oxygen-containing gas at ei A speed that is necessary for the temperature required to reduce the ore-bearing material is reduced. The novel device according to the invention is characterized by a pair of tubular rotary ovens by means by which each oven can be set in rotation about its axis, with one end of one oven near an end of the other oven is arranged by a solid bej "the adjacent furnace ends common housing that spans and surrounds them, by fixed end housings which are individually arranged on opposite ends of the furnaces and surround them, by a Sc'hornstein with a fan and sliders, mounted on one of these end housings, means for each of the end housings, -with which loose aggregates are introduced into the ovens and by means for discharging the loose aggregates from the adjacent ends of these ovens into the common housing and for discharging them separately therefrom. The tubular furnaces consist of a relatively small rotatable coking furnace and a larger rotatable ore reduction furnace, the discharge ends of which open into this fixed housing. The ore reduction furnace is preferably equipped at the end of the feed with a chimney, a fan and a slide to regulate the draft. The hot flammable gases evolved in the coking furnace pass directly through the fixed common housing into the end of each furnace into the ore reduction furnace. A burner can be provided at the end of the feed for initial heating of the coking furnace.

Beide Drehöfen sind vorzugsweise entsprechend der U-ißePatentachrift-2 829 042 desselben Anmelders konstruiirt und werden entsprechend dieser betrieben. Die Drehofenkonstruktion benutzt eine Reihe von Zufteinlaßrohreng die die Drehofenwand in Intervallen entlang dieser und umlaufend zu dieser durchdringen, wobei diese Rohre zur Ofenachse auf der Innenseite reichen und mit Auelässen zur Pührung des Luftstroms axial zum Ofen ausgestattet iind, auseerdem sind aussen am Ofen lufteinlaßventile zur einstell- d,..u. e_rtl baren Regelung der Temperatur und der Verbrennungebe grüber den kanzen Ofen vorgeseheng damit optimale Bedingungen der Ofenleistung erhalten werden, Nach dem erfindungegemässen Verfahren wird vorzugsweise Kohle als hochflüchtigea, zu verkokendes Material verwandt, wobei die Kohle vorzugsweise auf etwa die Koksgrösse zermahlen wird, die zur,Brzreduktion im Erzreduktionsofen erforderlich ist. Die so .zermahlene Kohle wird kontinuierlich und forschreitend in den Drehverkokungsofen eingespeist. Eine anfängliche Erwärmung des Verkokungsofens wird vorzugsweise durch den Brenner am Aufgabeende zur Einführung und Zündung eines Luftbrennstoffgemisches erreicht. Da die Kohle-fortschreitend durch den Verkokungsofen geführt wird, wird sie erwärmt und verkoktg wobei die notwendige Wärme zur Äufrechterhaltung des Betriebes hiernach durch Ver. brennung eines Teiles der Kohle oder der hieraus entwickelten brennbaren Gase geliefert -wirde Die hierfür notwendige Luft wird vOrzugsweise'in den Ofen durch hierin befindliche Lufteinlaßrohre d ei eingezogen, indemY,I-&r#iuinstliche£-t Zug durch das Schornsteingebläse 11 im Erzreduktipnsofen gesaugt wird. Die heißeng im Verkokungsofen erzeugten Verbrennungegase strömen direkt in den Erzreduktionsofen durch das gemeinsame Gehäuse, in dem das Austragende des Verkokungeofens endet. Auf diese Weise werden daher sowohl die physikalischen wie die chemischen Wärmewerte der heißen Verkokungegase im Brzreduktionsverfahren verwandt" Das heißeg vom Verkokungsofen gelieferte Verkokungsprodukt kann direkt zum Aufgabeende des Erzereduktionenfens gefördert werden und hierin zusammen mit dem Erz und dem tückgeführten Verkokungsproduktg gegebenenfalls zusammen mit Kalkstein oder einem anderen Flußmittel, wodurch dieses erwärmt und die Erzreduktion hierdurch beschleunigt wird* Wahlweise kann das heiße Verkokungsprodukt mit dem naßen zurückgeführten Verkokungsprodukt gemischt werden, das von dem reduzierten Erzprodukt getrennt wurde, welches der Erzreduktionsofen lieferte, wodurch es getrocknet und der notwendige niedrig-flÜchtige Zusatzkoks geliefert wird. Nach einer weiteren Ausführungsform kann das heiße Verkokungsprodukt von dem Verkokungsofen zusammen mit dem reduzierten Erzprodukt des Reduktionsofens in Kühlungs-, Abschreckungs- und Trennvorgängen behandelt .werden, wodurch sauberesq zurückgeführtes Verkokungsprodukt geliefert wird, wobei eine minderwertige oder verschmutzte Kohle zum Verkoken beneutzt wird* Die Verwendung eines solchen Drehofens im erfindungegemässen Verfahren zur Verkokung im Zusammenhang mit solchen Drehöfen zur 3roreduktion Iseist einzigartige und wirtschaftlich kontrollier-,bare Vorteile aus den obengenannten Gründen auf und auch darum, weil die beiden Öfen als eine Einheit durch eine einzige Bedienungsgrup#e bedient werden ka"nnCOLEin weiterer Vorteil besteht daring daao keine Einschränkungen hinsichtlich Qualität oder Partikelgrösse hinsichtlich der Kohle oder eines anderen hochflüchtigen, zu verkokenden Reduziermittel verlangt werden, verglichen mit anderen Möglichkeiteng z.B. einem Wirbelbett oder dem Arbeiten mit vibrierendem Rost. Die letzteren lassen sich nur auf das Verkoken relativ hochwertiger Kohle+nwenden, die vorgemahlen und auf eine relativ genaue Partikelgrösse gesiebt werden müssen, z.Be 295 bis 3,8 cm (1 biß 19511) für einen vibrierrostofen oder im Falle des Wirbelbettbetriebes müssen 100S durch 1/4 Zollsieb fallen. Der erfindungegemässe Verkokungsofen wird mit nolcher Verkokungemenge und Kokogaaerzeugung betriebeng wie es die Erzreduktionamenge im Reduktionsofen erfordertg eo dase ein heißes Koksprodukt und heiße Kokogase bei Produktionsgeschwindigkeiten vorhanden Bindj die den Forderungen im Erzreduktionsofen entsprechen. Nach dieser allgemeinen Beschreibung der Erfindung soll eine genauere Beschreibung anhand der Zeichnung folgen, die schematiech den wesentlichen Aufbau und das Betriebeflußdiagramm einer vorzugeweisen Au2führungeform zur Durchführung der Erfindung zeigt. In der 4ichnung sind die Erzreduktion's- und Verkokungsdrehöfein allgemein mit 10 und 11 bezeichnet. Der Erzreduktionsofen besteht aus einem länglichen rohrförmigen Ofen 12, der in geeigneter Weisä fluchtend mit einem Paar im Abstand angeordneter Tragringeg die diesen umgeben,-versehen ist, mit dem der Ofen drehbar 4xial geneigt , wie gezeigt, auf Rollen aufliegt, die auf Traglagern, z.B. 159 16 gelagert sind. Der Ofen wird durch einen Motor 17 gedreht, auf dessen Welle ein Zahnrad 18 verkeilt ist, das mit einem Zahnradring 19 kämmt, welches auf dem Ofen umlaufend um diesen aufgebracht isto Auf beiden Enden des Drehofens 12 sind feste Gehäuse 20, 21 angeordnet, die jeweils ein Aufgabegehäuse am Aufgabeende und ein Austraggehäuse am Austragende besitzen. Auf beiden Seiten sind gaadichte, wassergekühlte Dichtungen zwischen den Drehöfen und den Gehäusen, z.B. bei 23 und 24, vorgesehen. ir Am Aufgabeende #Lst eine geöffnete Schranke -'25" vorgeseheng mit der der Ofen bei einer hohen Beschickung 26 betrieben werden kann und mit einer maximalen Gaaauslaßöffnung für die Ofengase. Am Austragende endet der Ofen 12 in einem Zurückhaltedamm 27 für die Ofenbeschickungg wodurch eine relativ grosse Bettiefe in diesem Ofenteil sichergestellt wird. Auch im Drehofen 12 sind in Längs- und Radialintervallen eine Reihe von Lufteinlaßrohren, z.B. 28, angebracht, die von aussen zur Achse hin reichen. Die äusseren Enden dieser Rohre sind mit von 1-Lnd oder in anderer Weiae einzeln regelbaren Lufteinlaßventilent z.Be 299 versehen, wohingegen die inneren Enden mit Öffnungen ausgestattet sind, die in gleicher Richtung mit der StrÖmung der Gase im Ofen, z,B. 30, zur Regelung der Temperatur und der Verbrennungebedingungen über den Ofen gerichtet eindv wie in der vorgenannten Pgtentschrift beschrieben. Das Gehäuse 20 des Aufgabeendes ist mit einem Schornstein 31 verbunden, in dem ein Schieber 32 und ein Kreisel oder sonstiges Gebläse 33 zur Regelung des Zuge im Ofen angeordnet eind"km Aufgabeende sind-auch nicht gezeigt e Behillter zur Speicherung von Erz, Kalkstein, frischem Koka und RückfÜh oka vorgesehen, aus denen die Austragung durch ein Förderband 34 in einenAufgabebehälter 35 erfolgt und dann durch einen Schneckenförderer 36 in den Ofen.12. km Austragende wird das reduzierte, aus dem Ofen ausgetragene Erzprodukt 36a in das Gehäuse 21 gegeben und von dort über einen gaadichten Auelaß" z.B. ein entsprechend gekühltes Sternventil'g wie bei 379 ausgetragen, wodurch ein relativ gasdichter Austragauslase entsteht. Der Aufbau des Verkokungsofens 11 ist im wesentlichen der gleiche wie der des Erzreduktionsofens 109 es braucht daher wenig hierüber gesagt zu werden. Die Drehofeneinheit 38 ist drehbar, z.B. bei 39 und 40, in der gldchen Art wie der Ofen 12 aufgebracht und wird in ähnlicher Weise, z.Bo bei 419 durch einen Motor angetrieben. lufteinlaßleitungeng z.Bo 429 sind für den gleichen Zweck wie die Rohre 28 vorgesehen, Der Drehofen 38 erstreckt sich zwischen einem festen Aufgabegehäuse 43 und dem gemeinsamen Austraggehäuse 21 und ist dort mit Wasser gekühlten Dichtungseinrichtungen zwischen dem Ofen und den Gehäusen-versehen in der gleicheri Art wie für den Ofen 1.2. Am Aufgabeende besitzt der Verkokungsofen 11 einen trichterfärmigen Behälter 44, in den die gemahlene Kohle gegeben wird und durch einen Schrauben- oder Schwerkraftförderer 45 in den Drehofen 38 gefördert wird. Zur anfänglichen Erwärmung des Ofens 11 ist ein Brenner 46 im Aufgabegehäuse 43 angeordnet, durch welchen eine Luftgasmischung geschickt und innerhalb des Ofens verbrannt wird. Hiernach wird die zur Verkokung deb Kohle notwendige Wärme durch Verbrennung eines Teiles der flüchtigen, aus dem warmen Kohle-'- und Koksbett 47 im Ofen entwickelten flüchtigen Bestandteile geliefert, Der für das Verkoken der Kohle notwendige Luftstrom wird in den Verkokungsofen durch Einlaßleit.Ungen 42 aufgrund des durch das Schornsteingebläse 33 des Erzreduktionsofens -erzeugten Zug angesaugt. Hiej?durch können die heißen, im Verkokungsofen 38 erzeugten Koksgase direkt in den Erzreduktionsofen 12 durch eine Kammer 21 strömen, in der beide Rohre, wie gezeigt, offen enden. Das heiße Verkokungsprodukt tritt aus dem Verkokungsofen 38 in die Kammer 21, z.B. bei 48.und wird dann durch einlen Aufgabebehälter mit einem Drehsternventil, z.B. 49, ausgetragen.Both rotary kilns are preferably constructed in accordance with the U-iße patent publication 2 829 042 of the same applicant and are operated in accordance with this. The rotary kiln construction uses a series of air inlet tubes that penetrate the rotary kiln wall at intervals along and circumferentially, these tubes extending to the kiln axis on the inside and equipped with outlets for guiding the air flow axially to the kiln, and there are also air inlet valves on the outside of the kiln for adjustment - you. e_rtl control of the temperature and the combustion process The kiln is provided so that optimal conditions of the kiln performance are obtained, according to the process according to the invention, coal is preferably used as the highly volatile material to be coked, the coal preferably being ground to about the coke size that is required to reduce the iron ore in the ore reduction furnace. The so .zermahlene coal is continuously research and riding fed into the Drehverkokungsofen. Initial heating of the coking furnace is preferably achieved by the end-of-feed burner for introducing and igniting an air-fuel mixture. Since the coal is progressively passed through the coking furnace, it is heated and coked with the necessary heat to maintain the operation afterwards through Ver. combustion of part of the coal or of the flammable gases developed from it - the air necessary for this is preferably supplied into the furnace through air inlet pipes located therein d ei drawn in by Y, I- & r # iuinest £ -t draft through the chimney fan 11 is sucked in the ore reduction furnace. The hot combustion gases generated in the coking furnace flow directly into the ore reduction furnace through the common housing in which the discharge end of the coking furnace ends. In this way, both the physical and chemical heat values of the hot coking gases are used in the coal reduction process Flux, which heats it and thereby accelerates ore reduction In a further embodiment, the hot coke product from the coke furnace can be treated together with the reduced ore product from the reduction furnace in cooling, quenching and separation processes, whereof The use of such a rotary kiln in the process for coking according to the invention in connection with such rotary kilns for 3roreduction is unique and economically controllable, advantages for the reasons mentioned above also because the two ovens can be operated as a unit by a single operator group. Another advantage is that there are no restrictions on the quality or particle size of the coal or other highly volatile reducing agent to be coked compared to other options eg a fluidized bed or working with a vibrating grate. The latter can be only apply to the coking of relatively high-quality coal that must be pre-ground and sieved to a relatively precise particle size, e.g. 295 to 3.8 cm (1 to 19511) for a vibrating grate oven or in the case of fluidized bed operation, 100S must fall through a 1/4 inch sieve. The coking furnace according to the invention is operated with the same amount of coking and kokogaa production as the amount of ore reduction in the reduction furnace requires, since a hot coke product and hot coconut gas are available at production speeds that meet the requirements in the ore reduction furnace. After this general description of the invention, a more detailed description will follow with reference to the drawing, which schematically shows the essential structure and the operational flow diagram of a preferred embodiment for carrying out the invention. In the drawing, the ore reduction and coking rotary yards are generally designated 10 and 11 . The ore reduction furnace consists of an elongated tubular furnace 12, which is provided in a suitable manner in alignment with a pair of spaced support rings surrounding it, with which the furnace is rotatably inclined 4xial , as shown, rests on rollers on support bearings, e.g. 159 16 are stored. The furnace is rotated by a motor 17 , on the shaft of which a gear 18 is keyed, which meshes with a gear ring 19 which is mounted on the furnace so that it runs around it have a feed housing at the feed end and a discharge housing at the discharge end. Absolutely tight, water-cooled seals between the rotary kilns and the housings, for example at 23 and 24, are provided on both sides. ir vorgeseheng at the feed end #Lst an open barrier -'25 "with which the furnace can be operated at a high feed 26 and with a maximum Gaaauslaßöffnung for the furnace gases. At the discharge end of the furnace 12 terminates in a retaining dam 27 for the Ofenbeschickungg whereby a relatively A number of air inlet tubes, for example 28, which extend from the outside to the axis are also fitted in the rotary furnace 12 at longitudinal and radial intervals Weiae provided individually adjustable air inlet valves e.g. 299 , whereas the inner ends are equipped with openings which are directed in the same direction with the flow of the gases in the furnace, e.g. 30, to regulate the temperature and the combustion conditions across the furnace in the aforementioned Pgtentschrift The housing 20 of the feed end is connected to a chimney 31 in which a slide 3 2 and a gyroscope or other fan 33 to regulate the draft in the furnace and the end of the task are - also not shown - provided containers for storing ore, limestone, fresh coca and return oka, from which the discharge by a conveyor belt 34 into a task container 35 takes place and then through a screw conveyor 36 into the furnace. 12. km discharge end is reduced which is given from the oven discharged ore product 36a in the housing 21 and discharged as in 379 from there via a gaadichten Auelaß "eg an appropriately chilled Sternventil'g, thereby forming a relatively gas-tight Austragauslase is formed. The structure of the coke oven 11 is substantially the same as that of the Erzreduktionsofens 109 is needed, therefore, little to be said about this. the rotary kiln unit 38 is rotated, for example at 39 and 40 in the manner as gldchen furnace 12 is applied and is driven in a similar manner, e.g., at 419, by a motor. air inlet ducts e.g. 429 are provided for the same purpose as the pipes 28. The rotary kiln 38 extends between a fixed feed housing 43 and the common discharge housing 21 and is provided there with water-cooled sealing devices between the furnace and the housings in the same way as for the furnace 1.2. At the end of the feed, the coking furnace 11 has a funnel-shaped container 44 into which the ground coal is placed and conveyed into the rotary kiln 38 by a screw or gravity conveyor 45. For the initial heating of the furnace 11 , a burner 46 is arranged in the feed housing 43, through which an air gas mixture is sent and burned within the furnace. Thereafter, the heat necessary for coking the coal is supplied by burning part of the volatile components developed from the warm coal and coke bed 47 in the furnace. The air flow necessary for coking the coal is fed into the coking furnace through inlet ducts 42 due to the draft generated by the chimney fan 33 of the ore reduction furnace. In this way, the hot coke gases generated in the coking furnace 38 can flow directly into the ore reduction furnace 12 through a chamber 21 in which both tubes end open, as shown. The hot coking product emerges from the coking furnace 38 into the chamber 21, e.g. at 48, and is then discharged through a feed container with a rotary star valve, e.g. 49.

Das heiße Verkokungsprodukt vom Verkokungsofen kann auf irgendeine der obenbeschrigbenen Arten verwendet werden. So kann lediglich als Alternativform in den Zeichnungen dargestellt, jedoch ohne Beschränkung auf irgendeine verwandte Vorrichtung, das heiße Verkokungsprodukt z.B. durch eine Schwerkraftförderung vom Aufgabetrichter 49 in eine Rutsche 50 geliefert werden und dann in einen Aufgabetrichter 51, der gedreht werden kann, um das heiße Koksprodukt durch den geneigten Trichterauslaß 52 in einen der Aufgabetrichter 53, 549 55, abhängig von der Lage, in die der Auslaß 52 gedreht wirdg z.Be bei 52, 52a, 52b, auszutragen. Wenn das warme Kokaprodukt so an den Trichter 55 übergeben worden istg wird es von dort über ein geeignetes Fördersystem, schematisch angedeutet bei 569 direkt in den Behälter 35 am Aufgabeende des Erzreduktionsofens 10 gespeist, und zwar zusammen mit dem Erz, dem Rückführkoks und gegebenenfalls mit dem Kalkstein, wodurch die Beschickung in den Ofen vorgewärmt und dadurch die Erzreduktion beschleunigt wird,um auch den in der Erzreduktion verbrauchten Koks zu ersetzen, Wenn andererseits die zur Verkokung benutzte Kohle verschmutzt oder verunreinigt istg kann sie vom Behälter 51 in den.Behälter 53 gegeben werden, in den das reduzierte Erzprodukt, das vom Reduktionsofen ausgetragen wurde, auch über eine Rutsche 57 gegeben wird und die Zumischung wird auch direkt durch Austragung hiervon in einen Abschrecktank 58 gekühlt oder wahlweise indirekt durch Aufgabe durch eine von aussen gekühlte Trommel gekühlt und von dort in eine übliche Trennvorrichtung 59 gefördert, wobei gesiebt wird, magnetisch getrennt und klassiert wird, um die Asche zu beseitigen und die Eisenteile von Rückführkoks oder-Verkokuggsprodukt zu trennen. Das letztere wird von dort, wie schematisch bei 60 angedeutet ist, in einen drehbaren Behälter 61 ähnlich dem Behälter 51 gegebeni von wo es in einen Behälter 62 durch geeignetes.Drehen eines Behälters 51 wie gezeigt auege-. tragen wird und von dort über 63.angedeutet in den Rückführkoke * oder Ve-Jekokungsbehälter am Aufgabeende des Erzreduktionsofens befördert Wird.The hot coke product from the coke oven can be used in any of the ways described above. For example, as an alternative form in the drawings, but without limitation to any related device, the hot coke product can be delivered, for example by gravity feed, from the feed hopper 49 into a chute 50 and then into a feed hopper 51 which can be rotated around the hot coke product through the inclined funnel outlet 52 into one of the feed funnels 53, 549 55, depending on the position into which the outlet 52 is rotated, e.g. at 52, 52a, 52b. When the warm coca product has been transferred to the funnel 55 , it is fed from there via a suitable conveyor system, indicated schematically at 569, directly into the container 35 at the feed end of the ore reduction furnace 10 , together with the ore, the return coke and, if necessary, with the Limestone, whereby the charge in the furnace is preheated and thereby the ore reduction is accelerated in order to also replace the coke used in the ore reduction, on the other hand, if the coal used for coking is dirty or contaminated, it can be put from container 51 into container 53 , into which the reduced ore product discharged from the reduction furnace is also fed via a chute 57 and the admixture is also cooled directly by discharging it into a quenching tank 58 or optionally cooled indirectly by being fed through an externally cooled drum and from there into a conventional separating device 59 promoted, being screened, magnet It is separated and classified to remove the ash and to separate the iron parts from recycle coke or coking product. The latter is from there, as indicated schematically at 60 , placed in a rotatable container 61 similar to the container 51, from where it is placed in a container 62 by suitable rotation of a container 51 as shown. is carried and from there is conveyed via 63, indicated in the return coke * or Ve-Jekokungs tank at the end of the feed of the ore reduction furnace.

Als eine weitere Ausführungsform kann das Verkokungsprodukt vom Ofen 11, wenn es eine gute Qualität besitztg vom Behälter 52 in defi Behälter 54 ausgetragen werden und von dort , wie bei 64 gezeigt, in einen Mischer 65 gefördert werden, in den der Rückführkoks von der Trennvorrichtung 59 auch durch Einstellen des Aufgabetrichtersq wie bei 61a gezeigt9.-ausgetragen wird, und zwar in den Behälter 66, der seinerseits in den Mischer 65, wie gezeigt, austrägt. Im Mischer 65 trocknet die physikalische Wärme des heißen Ver-Kokungsproduktes den naßen Rückführkoks, und das naße Verkokungsprodukt und wärmt es vor oder wärmt es vor, wenn es im trockenen Zustande eingeführt wird, von wo das vorgewärmte und vermengte Gemisch auf ein Sieb 67 gegeben wird, dessen Durchfall, wie bei 68 gezeigt und von dort bei 63 angedeutet, an den Rückführkoksbehälter weitergefördert-wird; das Material mit Übergrösse, was auf dem Sieb zurückbleibt, wird,wie bei 69 -angedeutet, in ein Mahlwerk 70 gegeben und auf das Sieb zur Nachsiebung, wie bei 71, zurückge'führt. Aus der vorstehenden Beschreibung werden Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung zur zusammengefassten Erzreduktion und Verkokung of:tenbarg die als universelle Anwendung auf die Verkokung aller Sorten von kohlenstoffhaltigen Rohmaterialien anwendbardind und z4r Verwendung des sich ergebenden heißen Verkokungsproduktes und der hQißeh Verkokungsgase im Erzreäuktionsprozeß, und dies unabhängig von der Art und der Menge der flüchtigen und teerigen Bestandteile im kohlenstoffhaltigen R obmaterial und auch unabhängig von der Verkokungstemperatur und der Dauer der Verkokungsperiode zur Verkokung auf einen g4wünschten Zustand niedriger 2lüchtigkeit mit dem Ziel, voll und vollständig beim Erzreduktionsverfahren von der fühlbaren Wärm& des entstehenden heißen Verkokungsproduktes und der entwidkelten heißen Verkokungsgase Gebrauch zu machen. Die Verkokungstempäratur kann natürlich auf beliebige Werte eingestellt und auf diesen gehalten werden, wie sie durch die Teilverbrennung des kohlenstoffhaltigen Rohmaterials entsprechend der geregelten Luftzufuhr durch die 1 uftleitungen erforderlich ist. Die Dauer der Verkokungsperiode kann durch Regelung der Fördergeschwindigkeit -des kohlenstoffhaltigen Rohmaterials durch den Verkokungsofen eingestellt werden und auch durch die innere Geschwindigkeit des Ofens.As a further embodiment, the coking product from the furnace 11, if it is of good quality, can be discharged from the container 52 into the container 54 and from there , as shown at 64, conveyed into a mixer 65 , into which the return coke from the separating device 59 also by adjusting the feed hopper q as shown at 61a9.-is discharged into the container 66, which in turn discharges into the mixer 65 as shown. In mixer 65, the physical heat of the hot coke dries the wet recycle coke and wet coke and preheats or preheats it if it is introduced in the dry state, from where the preheated and blended mixture is placed on a screen 67 whose diarrhea, as shown at 68 and indicated from there at 63, is conveyed on to the return coke container; the oversized material that remains on the sieve is, as indicated at 69 , placed in a grinder 70 and returned to the sieve for post-sieving, as at 71 . From the above description, the method and device according to the invention for the combined ore reduction and coking of: tenbarg are applicable as a universal application to the coking of all types of carbonaceous raw materials and for the use of the resulting hot coking product and the hot coking gases in the ore refining process, and this independently on the type and amount of volatile and tarry constituents in the carbonaceous raw material and also independently of the coking temperature and the duration of the coking period for coking to a desired state of low volatility with the aim of being fully and completely relieved of the sensible heat during the ore reduction process To make use of coking product and the developed hot coking gases. The Verkokungstempäratur can of course be set to any values and maintained at these as uftleitungen by the partial combustion of the carbonaceous raw material in accordance with the controlled air supply by 1 is required. The duration of the coking period can be adjusted by regulating the speed of conveyance of the carbonaceous raw material through the coking furnace and also by the internal speed of the furnace.

Es ist zu beachten, dass alle hoch-flüchtigen kohlenstoffhaltigen Reduziermittel den folgenden Verkokungsablauf mitmachen. Während das Material aufg&wärmt wird, entwickeln sich zunächst leicht flüchtige Beatandteileg z.Be Wasserstoffmethan usw, Wird die Temperatur weiter über den Entwicklmgspunkt dieser Bestandteile erhöht, so erweicht das Material aufgrund der Verflüssigung der schwerer flüchtigen Bestandteile, z.B. der Teere. Um diese abzuziehen, muss der ErweichungsstulEe eine Backperiodemit erheblicher Dauer folgeng wenn die Struktur des verbleibenden festen Kohlenstoffkoksproduktes nicht zerstört werden soll, z.B. dessen Partikelgrösse, Forosität, Festigkeit usw. Beim erfindungsgemässen Verfahreng bei dem die Verkokung durch progressive Zugabe de.s Reduziermittels durch einen Drehofen bewirkt wirdg während ein Teil- hiervon unter geregelten Bedingungen durch Einführung von Luft durch die Einlaßleitungen geregelt wirdv die durch die Ofenwand in Intervallen reichong wird das Material allmählich während seines Durchgangs längs des Ofens erwärmt, wodurch sich anfänglich leicht flüchtige Bestandteile bilden, während die Temperatur.zu deren.Entwicklung erreicht wird, hiernach eine weitere Verschiebung des M4terials -längs des Ofens wird bine höhere Temperatur erreicht, um z.B. die schwerer flüch- tigen Bestandteile zu verflüssigen mit nachfolgender Erweichung des Verkokungsproduktes. Hiernach wird das Material dem erforder-.lichen längeren Backen im verbleibenden Teil des Üfens unterworfen, damit sich die schwerer flüchtigen Bestandteile entwickeln und hierdurch am Austragteil des Ofens ein fe.stes poriges Verkokungsprodukt gewünschter Partikelgrösse, das frei von flüchtigen Bestandteilen-bis zum gewünschten Maße ist, ausgetragen wirdq Viele Kphlen oder hoch-flüchtige kohlenstoffhaltige Rohmaterialien erfordern Temperaturen von etwa 1040 0- 1200 0 G (1900-22000P), um auf einen niedrigen Flüchtigkeitsgrad wirksam zu veüDkeng wobei diese Temperaturen leicht im erfindungsgemässen Verfahren erreicht werden könnent indem irgen'dein gewünschter Erwärmungegrad zur Verkokung durch Regulierung des Teils der Kohle oder anderen kohlenstoffhaltigen Rohmaterials erreicht werden kanng der zur Verkokung des Restes verbrannt wird. Im erfindungegemässen Verkokungsverfahren wird ein Teil des unvermeidlich in der Kohle oder in einem anderen kohlenstoffhaltigen Rohmaterial vorhandenen Schwefels gasförmig im Verkokungsofen abgeführt und so wirksam aus dem System beseitigt, so daas die sich ergebende Verkokungeaufgabe hiervon das Eisen den Nisenerzreduktionaverfghrens nicht verunreinigt. Mit diesem Verfahren ist auch die Verkokungsproduktmenge und die Koksgasproduktion einstellbarg um den Anforderungen des Erzreduktionsofens zu entaprecheng und zwar ohne Überschues oder Stoffnangel, wobei diea durch Einstellen der zu verbrennenden Menge an hoch-flüchtigem Reduziermittel im Verkokungsofen erreicht wird, entsprechend den Verkokungsprodukt und den Koksgasanforderungen des Brzreduktioneverfahrens. Das Verhältnis von Verkokungsprodukt zu Koksgas kann eingestellt werden, um den Anforderungen jeder dieser Komponenten im Erzreduktionaver' fahren durch geeignete Wdhl des kohlenstoffhaltigen Materials oder geeignete Vermengung solcher Materialien verschiedenen Ursprungs, z.B, durch Vermengung eines hoch-flüchtigen Rohmaterials mit einem niedrig-flüchtigen. Ein anderer Vorteil des Betriebes mit der erfindUngegemässen Vor-. richtung ist, dass'keine plötzlich oder jäh eintretende Änderung im Gaadruck beim Übergang vom Verkokung#sofen 11 in den Erzreduktionsofen stattfindet, wobei dies Z.B. auftreten könnteg wenn die Verkokung in einem Vibrationsrost oder einem anderen üblichen Verkokungsofen vorgenommen wird. Ein Vibrationerost oder eine ähnliche Verkokungseinheit muss mit-einem Gasüberdruck innerhalb der Haube betrieben werdeng bei dem die Verkokungsgase entstehen und gesammelt werden, um den Einbruch von Luft hierein mit folgender Verbrennung der Verkokungegase zu verhindern. Da der erfindungsgemässe Erzreduktionsofen im allgemeinen mit Gasunterdruck..d.h. mit weniger als atmosphärischem Druck, betrieben wird" würde die Verwendung eines Vibrationsverkokungsofen die Leitungder heißen Koksgase von der Verkokungseinheit in den Reduktionsofen über eine Leitung mit solchen Abmessungen notwendig machen# wie sie zur Erzeugung des erforderlichen Gasdruckunterschiedes beim Übergang von dem einen in den anderen notwendig sind. Im Gegensatz hierzu kann die Anlage mit Drehverkokungsöfen und Erzreduktionaöfen, wobei jeder mit Ventil geregelten, in Abstand angeordneten luftleitungen zur Regelung des Gasdruckes uräder Verbrennungsbedingungen ausgestattet ist, so ausgebildet sein, dass der Verkokungsofen sich direkt zum Erzreduktionsofen, wie gezeigt, öffnet, so dass ein einziges Absauggebläse im Abgasschornstein des Reduktionsofens die im Entkokungsofen entwickelten Verbrennungegase zur Verbrennung in dem letztgenannten eineaugt, wodurch die notwendigen Temperatur- und Verbrennungsbedi-ngungen für eine optimale Reduktion des Erzes geschaffen werden. Hierzu ist der Lufteinlass durch die Ventilzuführrohre des Verkokungs-Ofens auf die optimalen Verkokungebedingungen einstellbar, während der Lufteinlaso durch die Luftleitungen des Reduktionsofens auf die optimalen Erzreduktionsbedingungen einstellbar sind§ so dase optimale Verkokunge- und Erzreduktionabedingungen in dieser Weise automatisch erhalten werden. It should be noted that all highly volatile carbonaceous reducing agents go through the following coking process. While the material is being heated up, volatile components such as hydrogen methane, etc., develop initially. If the temperature is increased further above the development point of these components, the material softens due to the liquefaction of the less volatile components, e.g. tars. In order to remove this, the softening must be followed by a baking period of considerable duration if the structure of the remaining solid carbon coke product is not to be destroyed, e.g. its particle size, forosity, strength, etc. is effected while a portion of this is regulated under controlled conditions by the introduction of air through the inlet ducts, which flow through the furnace wall at intervals, the material is gradually heated as it passes through the furnace, whereby volatile components initially form during the temperature. is reached at deren.Entwicklung, hereinafter a further displacement of the M4terials -längs the furnace bine higher temperature is achieved in order, for example, the heavy flüch- term components to liquefy followed by softening of the Verkokungsproduktes. Thereafter, the material is subjected to the necessary longer baking in the remaining part of the oven, so that the less volatile components develop and thereby a firm, porous coking product of the desired particle size, free of volatile components, to the desired extent at the discharge part of the furnace is wirdq discharged Many Kphlen or highly volatile carbon-containing raw materials require temperatures of approximately 1040 0- 1200 0 G (1900-22000P) to effectively veüDkeng wherein these temperatures are readily achieved in the inventive process to a low of volatility könnent by irgen'dein Desired degree of warming for coking can be achieved by regulating the portion of the coal or other carbonaceous raw material that is burned to coke the remainder. In the coking process according to the invention, part of the sulfur inevitably present in the coal or in another carbonaceous raw material is discharged in gaseous form in the coking furnace and so effectively removed from the system, so that the resulting coking task does not contaminate the iron in the nise ore reduction process. With this method, the amount of coking product and the coke gas production can also be adjusted to meet the requirements of the ore reduction furnace without excess or lack of material, whereby the a is achieved by setting the amount of highly volatile reducing agent to be burned in the coking furnace, in accordance with the coking product and the coke gas requirements of the Brzreductionververfahren. The ratio of coking product to coke gas can be adjusted to meet the requirements of each of these components in the ore reduction process by suitable selection of the carbonaceous material or suitable blending of such materials of different origins, e.g. by blending a highly volatile raw material with a low volatile one. Another advantage of the operation with the inventive approach. The direction is that there is no sudden or abrupt change in the gas pressure during the transition from coking # sofen 11 to the ore reduction furnace, whereby this could occur, for example, if the coking is carried out in a vibrating grate or another conventional coking furnace. A vibrating grate or a similar coking unit must be operated with a gas overpressure inside the hood, at which the coking gases are generated and collected in order to prevent the ingress of air with subsequent combustion of the coking gases. Since the ore reduction furnace according to the invention is generally operated with negative gas pressure ... that is, with less than atmospheric pressure, "the use of a vibration coking furnace would make it necessary to conduct the hot coke gases from the coking unit into the reduction furnace via a line with the dimensions required to generate the required In contrast to this, the system with rotary coking ovens and ore reduction ovens, each with valve-regulated, spaced air lines for regulating the gas pressure and combustion conditions, can be designed in such a way that the coking oven is equipped opens directly to the ore reduction furnace, as shown, so that a single exhaust fan in the exhaust chimney of the reduction furnace draws in the combustion gases developed in the decoking furnace for combustion in the latter, whereby the necessary temperature and verb conditions for an optimal reduction of the ore are created. For this purpose, the air inlet through the valve feed pipes of the coking furnace can be adjusted to the optimal coking conditions, while the air inlet through the air ducts of the reduction furnace can be adjusted to the optimal ore reduction conditions, so that optimal coking and ore reduction conditions are automatically obtained in this way.

Claims

2 atentans p r ü che continuous process with a pair of rotary kilns characterized for reducing metalliferous material s and the like are called in the presence of, flammable gases and a low-volatile, carbonaceous Peststoffreduziermittell that continuously a highly-volatile carbonaceous Feststoffreduziermittel by a first furnace Heating is introduced, so that a low-volatile coking product is created with the development of hot, flammable gases hot, evolved gases are fed into the second furnace, while

This ore-containing material is conveyed in countercurrent and continuously through this together with the low-volatile carbon-containing solid reducing agent, at least part of which contains the low-volatile coking product that is discharged from the first furnace, and that this ore-containing material is placed in the second furnace Combustion of these combustible gases herein is burned with free oxygen-containing material which is supplied at such a rate that the temperature required to reduce this ore-containing material is maintained.

2. Continuous process according to Anapruch-19, characterized in that the high-volatile reducing agent is coked in the first rotary kiln by regulating part of it by the regulated introduction of a free oxygen-containing gas, whereby the heat required for coking the rest is in one Low volatility state is delivered. A method according to claim 1 or 2, characterized in that said free oxygen-containing gas is introduced at least in part into said first and second furnaces at spaced locations along them to regulate combustion at temperature over the entire length of each. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the low-volatile coking product, as it is discharged in the hot state from the first rotary kiln, is conveyed from this in the hot state into the second furnace together with the ore-containing material, whereby it is preheated. 5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized gekennzeichmetg that the hot reduced ore product discharged from the second furnace is rapidly cooled to substantially ambient temperature, wherein the unused low-volatile carbon-containing solid reducing agent is separated from the rest and with the hot coking product, that is discharged from the first furnace is mixed. A method according to claim 5, characterized in that the hot, hot reduced ore product discharged from the second rotary kiln is quenched with water to ambient temperature, the unused low-volatile carbonaceous pesticide reducing agent being separated from the remainder and mixed with the hot coking product discharged from the first furnace, wherein the resulting mixture is dried * 7. The method according to one of the claims 1 to 39, characterized in that the hot ore product discharged from the second furnace is mixed with the hot coking product discharged from the first rotary furnace and the solid carbonaceous parts of the remainder are either mixed be separated before or after cooling. 8. Rotary furnace characterized by a pair of tubular rotary furnaces (10911) 9 by means of which each furnace is provided for rotation about its axis (15916.39.40), one end of each furnace being located near the end of the other by a fixed common housing (21) at these adjoining furnace ends that spans and surrounds them, by fixed end housings (20.46) at opposite ends of these furnaces, which surround these ends by a chimney or exhaust with a fan and slides (31,32,33) 9 the are applied over an end housing by means on each of these end housings for feeding loose, accumulated materials from the adjacent ends of these ovens into a common housing and by discharging these materials separately therefrom (37,57,49,50). Method according to claim 8, characterized in that each of these ovens comprises a series of valve-regulated air inlet ducts (2b.29) which extend from the outside to the inside and are provided along and around these ovens at a distance in order to exceed the temperature and the combustion conditions. to regulate the oven appropriately.