DE1458768A1

DE1458768A1 - Verfahren zum Reduzieren von Eisenerzen im Drehrohrofen

Info

Publication number: DE1458768A1
Application number: DE19651458768
Authority: DE
Inventors: Heitmann Dipl-Ing Guenter
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1965-02-05
Filing date: 1965-02-05
Publication date: 1969-09-25
Also published as: BE675910A; NL6601374A; NO115913B; US3663201A; GB1067706A

Description

P -14,58 769.9 ^mm W¹SmLLGEB 26.JunfT9f8 MEfALLGESELLSOHAPiD -Bohr/tao.-

Aktiengeaellschaft
Frankfurt/Main 1458768

Verfahren zuia Reduzieren "von Eisenergen ira Drehrohrofen

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Schwammeisen bekannt, die in wesentlichen darauf beruhen, Eisenerze bzw· Ei.senerzkonzentrate in stückiger» feinkörniger oder pelletisierter Fora mit einem festen kohlenstoffhaltigen Heduktionsmittel, vie Anthrazit öder Koks, vermischt eine» Drehrohrofen aufzugeben, in dem die Beschickung in Gegenstrom mit heißen Gasen behandelt wird, wobei das .Eisenoxyd durch die Wirkung der reduzierenden Gase und/oder den beigemischten festen Kohlenstoff zu metallischem Eisen reduziert wird. Weiter ist bekannt, daß die Direktreduktion von oxydischen Eisenerzen bzw. -konzentraten im Drehrohrofen am zweckmäßigsten in der Weise durchgeführt wird, daß über einen erheblichen Teil der Ofenlänge mit Hilfe von am Ofenmantel angebrachten Brennern eine gleichmäßige, möglichst knapp unter der Erweichungstemperatur liegende* Temperatur . aufrechterhalten wird· Sie heißen. Gase werden üblicherweise durch einen am Austragsende des Ofens angebrachte Zentral-

φ brenner erzeugt, der nach den bekannten Verfahren als Kohlen-

co etaubbrenner ausgebildet sein und mit staubförmiger bituminöser oo ' ■'■··. . .'

^ω Kohle beaufschlagt werden kann.

«« Es sind auch Verfahren bekannt, öle«· Eeduktion von Eieonerzen

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im Drehrohrof»B mit einer Verkokung oder. Verechlackung alt

Net» Unterlagen (Art.?s»tA^₂ν_γ.ιsatz

bituminösen Kohlen in der Welse zu verbinden» daß ein stückiges Produkt oder sogenannter Erzkoks erhalten wird, in dem die weitgehend reduzierten Erzstücke durch den Schwelkoks zu größeren Stücken zusammengebacken werden. Außerdem ist es bekannt, bituminöse Kohle in groben Stücken, z. B. von 1/2 bis 1^f * mit Hilfe eines Luftstrahles in den Drehrohrofen von seinem Austragsende her einzublasen. Allen bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß die Ofencharge einen nicht unerheblichen Überschuß an festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln gegenüber der theoretisch für die vollständige Reduktion erforderlichen. Menge erhalten muß, um einen.störungsfreien Betrieb zu gewährleisten· Infolgedessen ist es stets notwendig, den im Ofenaustrag enthaltenen BrennstoffüberschuS aus dem

Austragsprodukt

»espifc abzutrennen und in den Ofen zurückzuführen. Soweit bituminöse Kohlen eingesetzt werden, ist es zweckmäßig, diese in den Ofen an einem Punkt, einzutragen, der vom Austragsende mindestens weit genug entfernt ist, um deren vollständige Abschwelung zu gewährleisten.

Die Menge der bituminösen Kohle, die nach bekannten Verfahren in den Ofen eingeblasen werden kann, ist dadurch begrenzt, daß diese je nach ihrer Backfähigkeit früher oder später schon im Einführungsrohr anbackt und dieses dadurch verstopft.

Di« vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser bekannten Verfahren, die es ermöglicht, beliebig stark backende und gasreiche Kohle in beliebig großen Mengen in den Ofen von

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Neue Unterlagen (Art.7§i/>i,s.a-;,.!sab3_d,

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seinem Austragsende her einzublasen und darüber hinaus den Verbrauch an Brennstoff für die ssur Temperaturregelung benötigten Hantelbrenner veitgehend einzuschränken und in vielen Fällen sogar völlig zu eliminieren. Weiter ist es erfindungsgemaß möglich., aus backender und/oder gasender Kohle wesentlich mehr Schwelkoks zu erzeugen als im Verfahren selbst verbracht wird und diesen für andere Verwendungszwecke abzusetzen*

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin* die Trägergasmenge in der Weise aufzuteilen, daß nur ein Teil derselben in Form einer Kohle-Luft-Suspension eingeführt und der andere Seil al· reine Luft bzw* anderes sauer stoffhalt ige s Gas ohne Kohlebeiiaisdhün. in den Ofen eingeführt wird. Dabei wird die Kohle-Luft-Suapeneion durch das Innere eines koaxialen Rohrpaares in den Ofen eingeschlossen und durch den Eingrau« zwischen den beiden Rohren nur Ituft eingeblacen. Letztere kühlt dann das für die Einführung der Kohle-Luft-Suspension dienende Rohr so wirksam, daß die Gefahr von Anbackungen auch bei Verwendung von Köhlern , ■ höchster Backfähigkeit mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Da das Verbacken schon bei etwa 400⁰C beginnen kann, wird zweckmäßig die Wandtemperatur des inneren Rohreβ unterhalb dieses kritischen Wertes gehalten. Zum Anfahren des Öfen« kann über dieses Einführungsrohr ein Heizmittel, wie z. B. Heizgas oder Heizöl, eingeführt werden} zweckmäßig wird für diesen Zweck ein drittes koaxiales Bohr eingeführt, das nur für die Einfahrperiode zum Einführen von flüssigen Brennstoffen dient. .

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Die einzuschießende bituminöse Kohle wird zweckmäßig unabgesiebt, d. h. ohne ausgeprägte untere Grenze der Korngröße eingesetzt. Die obere Korngröße 1st abhängig davon, in welchen Haß die Kohle bei der At>schwelung zerfällt. Zweckmäßigerweise wird die Kohle in einer solchen Korngröße eingetragen, daß der erzeugte Schwelkoks vorwiegend in einer Korngröße unter 10 mm anfällt.

Das Verhältnis von Trägergasmenge zu Kohle wird vorsugsweise auf 1 bis 3, insbesondere 1,5 bis 2m, Luft je kg Kohle eingestellt. In jedem EaIl wird die Menge an Luft oder anderem eauerstoffhaltigen Gas in Abhängigkeit vom Gehalt der Kohle an verflüchtigungsfähigen Bestandteilen so bemessen, daß die Atmosphäre am Ofenaustragsende mindestens neutral, vorzugsweise reduzierend, gehalten wird. neutral bedeutet in diesem Sinne nicht notwendigerweise nichtoxydierend gegenüber dem Schwammeisen bei der örtlichen Temperatur, da das Sohwammeisen durch den vorhandenen Kohlenatoffüberschuß gegenüber Reoxydation veitgehend geschützt ist, sondern besagt nur, daß die Atmosphäre Im Durchschnitt über dem Gasraum der Reduktions- und Abschwelzone keinen freien Sauerstoff enthält.

Der überschüssige, abgeschwelte Brennstoff kann aus dem Ofenaustrag In an sich bekannter Weise abgetrennt und ganz oder teilweise der Aufgabemischung zugesetzt werden. Je nach dem Verhältnis der in den Ofen eingeschossenen Menge von bituminösen Kohlen zu der dem Ofen aufgegebenen Menge an Eisenerzen, kann der Gehalt des Ofenaustrogsgutes an überschüssigem, abgeschweltem

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Brennstoff so eingestellt werden, daß dieser gerade ausreicht, um durch Buchführung zum Aufgabeende des Ofens den Bedarf an abgeschweltem Brennstoff zu decken, oder auch um einen Über» schuß Übrig zu lassen» der für andere Zwecke Verwendung finden kann· Die abgeschwelten flüchtigen. Bestandteile können dazu verwendet werden, den Brennstoffbedarf für die Hantelbrenner zu verringern oder gegebenenfalls ganz zu ersetzen, indem durch diese Hantelbrenner entsprechend größere Hengen an sauerstoffhaltigen Gasen in die Ofenatmosphäre eingeführt und zur gesteuerten, örtlichen Verbrennung di» flüchtigen Bestandteile verwendet werden·

Die Geschwindigkeit, mit der die Kohlestücke in den Ofen eingeschossen werden, wird vorzugsweise auf mindestens 10 ο pro Sekunde, vorzugsweise 15 bis 20 η pro Sekunde, gehalten.

Neue Unürfeöert<*** ^? *^{1 Afc}··^{a Nn 1 Satt 3 d}·· Patentanspruch· -* \^ ·

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Claims

PATENTAHSPRÜCHE 1^58768

1.) Verfahren zur Herstellung von Schwammeisen durch direkte Reduktion eines Gemisches von Eisenerzen und festem, kohlenstoffhaltigem Reduktionsmittel sowie gegebenenfalls einem schwefelbindenden Zusatz, wie Kalk oder Dolomit, in einem mit einer Gaseinführungsvorrichtung am Austragsende versehenen Drehrohrofen, in den vom Austragsende her gasreiche und/oder backende Kohle mit einem sauerstoffhaltigen Trägergas eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kohle-Luft-Suspension durch das Innere eines koaxialen Rohrpaares in den Ofen eingeblasen, die Kohle zum überwiegenden Teil auf dem Beschickungsbett verteilt, und durch den Ringraum.zwischen den beiden Rohren nur Luft in den Ofen eingeführt wird, und die gesamte in das Austragsende des Drehrohrofens eingeblasene Luftmenge so bemessen wird, dass in Abhängigkeit vom Gehalt der Kohle an verflüchtigungsfähigen Bestandteilen die Ofenatmosphäre am Austragsende des Drehrohrofens neutral, vorzugsweise reduzierend gehalten wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die über die beiden Rohre eingeführte Luftmenge so aufgeteilt wird, dass das Innenrohr durch die'Kühlwirkung der über das Aussenrohr aufgegebenen Luft stets unter 40O⁰C gehalten wird.

3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle-Luft-Suspension 1 bis 3» vorzugsweise 1,2 bis 2 m⁵, je kg Kohle enthält.

4·) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlestücke in den Ofen mit einer Geschwindigkeit Ton mindestens 10 m pro Sekunde, vorzugsweise 15 bis 20 m pro Seirande, eingeschossen werden«

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