DE1955170C - Process for the production of largely metallized iron ore pellets - Google Patents

Process for the production of largely metallized iron ore pellets

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DE1955170C
DE1955170C DE19691955170 DE1955170A DE1955170C DE 1955170 C DE1955170 C DE 1955170C DE 19691955170 DE19691955170 DE 19691955170 DE 1955170 A DE1955170 A DE 1955170A DE 1955170 C DE1955170 C DE 1955170C
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Robert Donald Middleburg Heights Ohio(VSt A) Frans
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Allis Chalmers Manufacturing Co , West Allis, Wis (VStA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung weitgehend metallisierter Pellets mit einemThe invention relates to a method for producing largely metallized pellets with a

Eisengehalt von mindestens W)% durch Reduktion «jn Eisenerzen in drei Stufen, wobei die Reduktion durch im Gegensirom zur Beschickung geführte Kohlenmonoxid- und wasserstoffhakige heiße Gase erfolgt und in der zweiten Stufe als Reduktionsagereszat ein Drehrohrofen verwendet wird.Iron content of at least W)% through reduction «Jn iron ores in three stages, with the reduction through carbon monoxide and hydrogen-hooked hot gases and in the second stage as a reducing agent a rotary kiln is used.

Die Erfindung befaßt sich also rv,i einem Verfahren, das nicht dazu dient, flüssiges Metall zu erzeu- -en, sondern Kei dem vielmehr de! Sauerstoffgehalt des Erzes soweit herabgesetzt und der Metallgehalt --c soweit heraufgesetzt wird, dal·:1· em mit den \enahjensprodukten beschickter Hochofen. Siemens-Martin-Ofen, elektrischer Reduktionsofen. Fiu-sj^-S.iuer- $toff-Ofen oder dgl. in bezug air' s:.;:ve Kapazi·.:.!: und seinen Wirkungsgrad besser ausgeriu-zt Werden -.^n-: ■;The invention thus relates to rv, i a process which does not serve to erzeu- liquid metal - s, but K ei the contrary, de! The oxygen content of the ore is reduced and the metal content --c increased so far that ·: 1 · a blast furnace charged with the related products. Siemens-Martin furnace, electric reduction furnace. Fiu-sj ^ -S.iuer- $ toff furnace or the like in relation to air 's:.; : ve Kapazi ·.:.!: and its efficiency are better exploited -. ^ n-: ■;

Ein v'erfahren zum Vorrcdo/ierc:1 \<-n h-ener/ ;-· Z.B aj- der USA.-Pater.tschr;·; 4-; :;: :-,-,:^. \'eue'·' Entwicklungen sind ::-. .:·.·π· J-u^eJ -" Metal- ·. Juli 1966, S. 7^s ■· ,·, , :-_:-- Λγ· -^- ν .... reduxier-te Eisenerzpellets. Stand .- IeJv--. ··.·■:; - γ; B. Mclcher und M. M. Fine b:-.:.-;r η 'v'-„■-kann:^ : Verfahren haben .:ί!;τϋ.:-^ ·!.·. \v::-.vh .;"; lichkei: .τ Eisenhersteüung r: .:.: ::-, ·-.:-.,-. ..--eh'"-baren Maße verbesser:. Da- H ::"::■:■■:-:■:: '--.ei _:e: Vorre :.ik;ion von Eisenerzen H -· ■ .:!■<j.··■....■■:>::. ^- ausreichend hohen MetaiiiMere.r.-^::.:.1 ■·■■·_■ ■■-.. iM_.n Kosten zu e.reichen. so daß d-,:rc!· v:--:; .;■_. der Prod:.· .tionskosten bei der \ era:;- ':::l ·■.· ί: ·;'■■.■:'_-;i oder JdI die Gesamtkosten p.: r ._·;·,;:. -■■_■'...- j :-.: ■abaes'.;/t werden.A method to the Vorrcdo / ierc: 1 \ <- n h-ener /; - · Z .B aj- the USA.-Pater.tschr; ·; 4-; :;: -, -, ^. \ ' eu e' · 'Developments are :: -. ..: · Π · Ju ^ eJ - "Metal · June 1966, p 7 ^ s ■ ·, ·,,. -_: - Λγ · - ^ - ν .... reduxier th iron ore pellets . Stand .- IeJv--. ··. · ■ :; - γ; B. Mclcher and MM Fine b: -.: .-; r η ' v . · ' - "■ - can: ^: have procedure. : ί!; τϋ.: - ^ ·!. ·. \ v :: -. v h.; "; lichkei: .τ iron production r : .:.: :: -, · -.:-.,-. ..-- eh '"- the dimensions can be improved:. Da- H ::" :: ■: ■■: -: ■ ::' -. ei _: e: Vorre : .ik; ion of iron ores H - · ■.:! ■ <j. ·· ■ .... ■■:> ::. ^ - sufficiently high MetaiiiMere.r .- ^ ::.:. 1 ■ · ■■ · _ ■ ■■ - .. at the expense of e. so that d - ,: rc ! · V : - :; . ; ■ _. . of Prod: · .tionskosten in the \ era:; - '::: l · ■ · ί. ·;' ■■ ■ '_- i or JdI the total cost p r .: ._ · ·;. :. - ■■ _ ■ '...- j: - .: ■ abaes'.; / T be.

Ε- ■-.; auch schon ein drei-:-.'.:.·. !·.-.·-!■'....·..:.:>■■■--verfahren bekannt (deutsche 1J:.-!:.'.:: '"■"_<:. bei d-.-:;t die Reduktion durch: ;r»: ( I1^:,-:: - .: !'.-.-schic·.-iiic ieführte kohlenmor.i ·λ I- :::· 1V. .:■-_:-:. 1U-halti-heiße Gase erfolgt und ::·. der ,·■■-.■..■·.·..-. s::;:e .·, als F.duktionsaggregat em D: ::■-;■'-. :e- ■..·:■.··. -:..:o· wird Mit diesen bekannten Veriai.-en :-t ■ ': _ . -..:.·: ausre.Jier ier Wirkungsgrad zu e-/;ek".Ε- ■ - .; already a three -: -. '.:. ·. ! · .-. · -! ■ '.... · ..:.:> ■■■ - procedure known (German 1 J: .-!:.'. :: '"■" _ <:. at d -.- :; reduction by t: r ".:! (I 1 ^: - :: -: '.-.- schic ·-iiic. ieführte kohlenmor.i · λ I- ::: · 1 V..: ■ -_: - :. 1 U-halti-hot gases occurs and :: ·. Der, · ■■ -. ■ .. ■ ·. · ..-. S ::;: e . ·, As F.duktionsaggregat em D: :: ■ -; ■ '-.: E- ■ .. ·: ■. ··. -: ..: o · with these well-known Veriai.-en: -t ■ ': _. - ..:. ·: Sufficient efficiency to e - /; ek ".

De- Ziel der Erfindung besteh! s> mi' dann, em Verfahren der eingangs genannten Gattung /. :h:\\- fen. bei dem unter Aufwendun.- relatn niedriger Kosten ein so hoherMetallisierur.gsgrad erreich: wird. daß die Ind-Gesarntkosten der Eisenhersrell'.iP.j; herabees·-;; -t sind.The aim of the invention is! s> mi 'then, em method of the type mentioned at the beginning /. : h: \\ - fen. at which such a high degree of metallization can be achieved at low costs. that the total costs of the Eisenhersrell'.iP.j; herabees · - ;; - t are.

Zj: Losung dieser Aufgabe sieht die Frini.lung die Kon; Hi nation nachstehender Verfahre::-i",erknaie %or. wonachZj: Frini.lung sees the solution to this task Kon; Hi nation the following procedure: - i ", ernnaie % or. after which

a) in der ersten Stufe die Pellets in an sich bekannter Weise auf einem Wanderrost unter Ausnutzung der Abgase der zweiten Siufe getrocknet und zur Erzielung einer für die anschließende Behandlung ausreichenden Hüruvorerhitzt werden.a) in the first stage the pellets in themselves As is known, dried on a traveling grate using the exhaust gases from the second stage and preheated to achieve a sufficient Hüru for subsequent treatment will.

b) diese Pellets in der zweiten Stufe unter Verwendung von im Gegenstrom zur Beschickung geführtem, teilweise verbrauchtem Reduktionsgas aus der dritten Reduktionssiufe vorreduziert werden.b) using these pellets in the second stage of partially consumed reducing gas conducted in countercurrent to the feed are pre-reduced from the third reduction stage.

c) diese vorreduzierten Pellets in der dritten Stufe auf einem Drehrost fertig reduziert werden. wobei das Kohlcnmonoxyd- und wasserstofthaltige ReduUtion..;:as. das in bekannter Weise durch Spaltung von Kohlenwasserstoffen erzeugt wird, durch die auf dem Drehrost befindliche Beschickung geführt und anschließend in zwei Teilströme get:'It wird, von denen einer dem Drehrohrofen der zweiten Stufe zugeleitet and der andere im Kreislauf dem der dritten Stufe zugeführte frischen Reduktionsgas zugemischt wird.c) these pre-reduced pellets are completely reduced in the third stage on a rotating grate. wherein the carbon monoxide and hydrogen-containing reduction .. ; : as. which is generated in a known manner by splitting hydrocarbons, passed through the feed located on the rotating grate and then get in two partial streams: 'It is supplied, one of which is fed to the rotary kiln of the second stage and the other in the circuit to the fresh supplied to the third stage Reducing gas is admixed.

Auf Grund dieser Verfahrensführung wird eine besonders wirtschaftliche Ausnutzung der Wärme und der teuren Reduktionsgase erziei:. wodurch die Kosten der Vorreduktion so herabgesetzt werden, daß auch die Endkosten der Eisenherstellung wesentlich erniedrigt sind.Due to this process, a particularly economical use of the heat and of expensive reducing gases. whereby the cost of the pre-reduction are so reduced that the final cost of iron making is also substantially reduced.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Beschickung im Drehrohrofen auf eine Austragstemperatur von etwa 48Oc C eingestellt. Diese Temperatur stellt ein Optimum im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und die Behandlungsgüte der Pellets dar. Das Reduktionsgas wird dabei zweckmäßicerweise mit einer Temperatur zwischen 815 und ^30 C der dritten Stufe zugeführt.According to a preferred embodiment, the feed is adjusted in the rotary kiln to a discharge temperature of about 48O C c. This temperature represents an optimum with regard to the economy and the quality of treatment of the pellets. The reducing gas is expediently fed to the third stage at a temperature between 815 and ^ 30 ° C.

Eine für die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit besop, ' -s be\orzugte Ausführunnsform kennzeichnet >ich dadurch, daß im Reduktionsgas das Verhältnis von Kohlenmonoxid zu Was' ,'-stoff so eingestellt wird, daß die durch die endotherrr verlaufende Reduktion mit Wasserstoff dem Prozeß entzogene Reaktionswärme durch die Reaktionswarme der exotherm ••erlaufenden Reduktion mit Kohlenmonoxid ausge-■ glichen wird. Diese Ausführunesform ist deswegen besonders wichtig, weil eine zu starke Reduktion durch Kohlenmonoxyd bezogen auf den Betrau der Reduktion durch Wasserstoff das Beschickuniiseut unier rmsuinden überhitzt und schmilzt, so daß emc gasundurchlässige Masse entstehen kann. Andererseits kühlt eine zu starke Reduktion durch Wasserstoff bezogen auf den Betras: der Reduktion durch Kohlenmonoxid das Beschickunasaut ab. so daß die Produktionsrate unwirtschaftlicher wird.A preferred embodiment for improving economic efficiency is characterized by the fact that the ratio of carbon monoxide to gas in the reducing gas is set in such a way that the endothermic reduction with hydrogen is withdrawn from the process Heat of reaction is compensated by the heat of reaction of the exothermic •• reduction with carbon monoxide. This embodiment is particularly important because an excessively strong reduction by carbon monoxide based on the reliance on the reduction by hydrogen causes the charge unit to overheat and melt, so that gas-impermeable mass can arise. On the other hand, too strong a reduction by hydrogen in relation to the Betras: the reduction by carbon monoxide cools the charge. so that the rate of production becomes less economical.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nicht nur ein Endprodukt mit hohem Metallisierungsgrad er/ielt w'.rd. sondern daß die erzielten Pellets auch eine hohe Festigkeit aufweisen, was auf die wahrend des Verfahrens -rfolgte ···" Knstall-Brückcnbildung innerhalb der Pellets zurückzuführen ist. Überraschend ist dabei jedoch, daß im Gegensatz zu den bekannten, durch Brückenbildung verfestigten Eisenerzpellets, das S'etzwerk der erfindungsgemäß erzeugten Pellets weitgehend meialli-■:;. sehen Charakter hat.Another major advantage of the invention is that not only one end product with high degree of metallization is achieved. but that the pellets obtained also have a high strength, which was followed during the process ··· "Knstall bridge formation within the pellets is. What is surprising, however, is that, in contrast to the known, by bridging solidified iron ore pellets, the network of the invention produced pellets largely meialli- ■:;. see has character.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der aus der dritten Reduktionsstufe austretende und im Kreislauf zurückzuführende Teilstrorr. von Wasser und Kohlendioxyd bev freit, durch Wärmeaustausch mit der reilj/ierten Teschickung aufgeheizt und mit frischem Reduktionsgas gemischt wieder der dritten Reduktionsstufe zugeführt wird. Characterizes another preferred embodiment in that the emerging from the third reduction stage and to be recycled Partial flow Freed from water and carbon dioxide through heat exchange with the reiled Charging heated up and with fresh reducing gas mixed is fed back to the third reduction stage.

Die besonders bevorzugte Voirichtung zur Dureh- Yj führung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem im wesentlichen horizontalen Wanderrost, einem geneigten Drehrohrofen, dessen oberes Ende an das F.ntleerungsende des Wanderrostes anschließt, und einer Haube um das Austragsende des Drehrohrofens. fii' kennzeichnet sich erfindungsgemäß durch eine mittels der Haube und eines Fallschachtes an das Austragsende des Drearohrofens angeschlossene Drehrohranordnung mit Anschlüssen für die Zufuhr und Ableitung des in einer Anlage zur Spaltung von Kohlenf>5 Wasserstoffen erzeugten Reduktionsgases und durch einen Anschluß an der Haube für die Zufuhr eines Teilstromes des aus dem Drehrost austretenden Gases.The particularly preferred device for performing the method according to the invention with an essentially horizontal traveling grate, an inclined rotary kiln, the upper end of which adjoins the discharge end of the traveling grate, and a hood around the discharge end of the rotary kiln. Fi i 'is characterized according to the invention by a rotary tube arrangement connected to the discharge end of the Drearohr furnace by means of the hood and a chute with connections for the supply and discharge of the reducing gas generated in a system for splitting coals f > 5 hydrogen and by a connection on the hood for the supply of a partial flow of the gas emerging from the rotating grate.

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Eine besonders wirtschaftlich arbeitende Ausfüh- unterhalb der Kammern 6 bzw. 7 angeordnet. Eine rungsform ist so ausgebildet, daß die Drehrostanord- Schütte 10 fördert die von dem Rost 3 abgegebenen nung umfangsmäßig in eine die Anschlüsse aufwci- Pellets zu dem Einlaß eines Drehofens 12. sende Reduzicr/one und in eine Wärmewicdergewin- Der Drehofen 12 ist von der Schütte 10 zu einer nungs- und Kühlzone unterteilt ist. S Haube 14 abwärts geneigt, welche das Aus trag.se η ekln Drehrichtung ist bevorzugt unmittelbar vor der des Ofens 12 umschließt und an die sich ein Fall-Mündung des Fallschachtcs über der Drehrostanord- schacht 15 vom Ofen 12 z\x einer ringförmigen ürehnung ein Zufühningstrtchter für Stahlkugeln, die grö- rostanordnung 16 anschließt. Ber als die Pellets sind, angeordnet. Die Stahlkugeln Die Drehrostanordnung 16 ist so wie in Fig. 2 dienen dazu, die Wärme von den Reduktionsgasen io gezeigt unterhalb des Auslasses des Ofens 12 angenach dem Durchströmen des Pelletbettes teilweise ordnet und enthält den eigentlichen gasdurchlässigen, aufzunehmen und auf diese Weise wiederzugewinnen. horizontalen, ringförmigen Drehrost 17, der nach Bei dieser Ausführungsform ist der Anschluß für Fig. 2 eine Vielzahl von Rostsegmenten 18 aufweist, die Zufuhr der Reduküonsgase oberhalb und der An- Der Drehrost 17 wird durch Tragrollen 19 (von denen schluß für die Ableitung unterhalb der Drehrostan- 15 nur eine in jeder Figur der Zeichnung gezeigt ist) geordnung vorgesehen. tragen, die nach F i g. 2 mit einem Flanschteil 20 inA particularly economical execution is arranged below the chambers 6 and 7, respectively. An approximately shape is designed so that the Drehrostanord- chute 10 promotes the output from the grate 3 circumferentially in a the connections up- pellets to the inlet of a rotary kiln 12. Send Reducers and a heat recovery win- The rotary kiln 12 is from the Chute 10 is divided into a voltage and cooling zone. S hood 14 inclined downwards, which encloses the discharge direction η ekln direction of rotation is preferably immediately in front of that of the furnace 12 and to which a fall mouth of the chute over the rotary grate arrangement shaft 15 from the furnace 12 z \ x an annular rotation Feeding belt for steel balls, which is connected to the coarse grate arrangement 16. More than the pellets are arranged. The steel balls The rotating grate arrangement 16 is so as in Fig. 2 are used to partially arrange the heat from the reducing gases io shown below the outlet of the furnace 12 after flowing through the pellet bed and contains the actual gas-permeable, absorb and in this way recover. horizontal, annular rotating grate 17, which according to In this embodiment, the connection for Fig. 2 has a plurality of grate segments 18, the supply of the Reduküonsgase above and the connection Rotary grate 15 (only one shown in each figure of the drawing) is provided. wear, according to F i g. 2 with a flange part 20 in

Die aus der Drehrostanordnung austretende Ablei- Eingriff stehen.The draining engagement emerging from the rotating grate assembly is in place.

tungs-Rohrlcitung ist bevorzugt in zwei Zweigleitun- Der Drehrost 17 wird durch einen Motor 21 mitThe rotating grate 17 is driven by a motor 21 with

gen unterteilt, von denen die eine den Tetistrom zu einem Ritzel 22 angetrieben, das mit einem Ring-gen divided, one of which the Tetistrom driven to a pinion 22, which with a ring

d?r Haube und die andere über einen Kohlendioxyd- ao zahnrad 23 an dem Drehrost 17 in Eingriff steht. EineThe hood and the other is in engagement via a carbon dioxide gear 23 on the rotating grate 17. One

wäscher einem Anschluß an der Wärmewieder- feste Abdeckung 24 umschließt den Drehrost 17. DieWasher a connection on the heat-resistant cover 24 encloses the rotating grate 17. The

gewinnungs- und Kühlzone der Drehrostanordnung Abdeckung 24 weist Trennwände 26 auf, die dieextraction and cooling zone of the rotating grate assembly cover 24 has partitions 26 which the

führt. Drehrostanordnung 16 in eine Reduktionszone 27leads. Rotary grate arrangement 16 into a reduction zone 27

Der Auslaßanschluß an der Wärmewiedcrgewin- und in eine Wärmcwiedergewinnungs- und KühlzoncThe outlet connection to the heat recovery and to a heat recovery and cooling zone

nungs- und Kühlzone führt vorteilhafterweise über 15 28 !unterteilt.The cooling and cooling zone is advantageously divided over 15 28!

Rohre, ein Gebläse und einen Wärmetauscher zu der Ein erster Zuführungstrichter 29 in der Abdeckung Reduktionsgaszufuhr-Rohrleitung. 24 dient zur Beschickung des Drehrostes 17 mitStahi-Zur weiteren Verbesserung der Wärmeausnutzung kugeln während die Pellets 2 vom Ofen 12 gemäß ist nach einer zweckmäßigen Ausiührungsforrr. vor Fig. 2 durch den in Drehrichtung unmittelbar hinu-r gesehen, daß der Wärmetauscher die Rauchgase von 30 dem Trichter 29 mündenden Fallschacht 15 auf der der Spaltungs-Anlage empfängt und die Abgase des Oberseite der zuvor gebildeten Stahlkugelschicht abWärmetauschers noch zur Dampfbildung ausgenutzt gelagert werden. Die Stahlkugeln sind größer als die werden. Pellets 2. Die Drehrostanordnung 16 ist ferner nv.t Die Stahlkugeln werden zweckmäßigerweise da- einer Materialentleerungsstaüon 29 a versehen, ine durch von dem weitgehend metallisierten Eisenerz- 35 gemäß der USA-Patentschrift 2256017 ausgebildet pellets getrennt, daß unterhalb der Entleeningsstation sein kann.Pipes, a fan and a heat exchanger to the A first feed hopper 29 in the cover Reducing gas supply pipeline. 24 is used to load the rotating grate 17 with steel balls while the pellets 2 from the furnace 12 according to further improve the heat utilization is according to an expedient execution form. in front of Fig. 2 by the straight back in the direction of rotation seen that the heat exchanger the flue gases from 30 the funnel 29 opening chute 15 on the the fission system receives and the exhaust gases from the top of the previously formed steel ball layer from the heat exchanger are still used to generate steam. The steel balls are bigger than that will. Pellets 2. The rotating grate arrangement 16 is also nv.t The steel balls are expediently provided with a material emptying station 29 a formed by the largely metallized iron ore according to US Pat. No. 2256017 Pellets separated that can be below the Entleeningsstation.

der Drehrostanordnung ein Sieb vorgesehen ist, das Eine Anlage 30 zur Spaltung von Kohlenwasser-the rotary grate arrangement is provided with a sieve, which A system 30 for splitting hydrocarbon

das reduzierte Erz von den Stahlkugeln trennt, die stoffen ist mit einer Einlaßöffnung 31 für einen gas-the reduced ore separates from the steel balls, the substances is provided with an inlet port 31 for a gas

durch ein Förderband zum Zufuhrtrichter zurück- förmigen Kohlenwasserstoffbrennstoff wie Methan. gefördert werden. 40 einer Eintaßöflnung 32 für Luft und einer Einlaßöff-Hydrocarbon fuel such as methane is returned to the feed hopper through a conveyor belt. be promoted. 40 an inlet opening 32 for air and an inlet opening

Zweckmäßigerweise sind in der Haube im Bereich nung 33 für Dampf versehen. Sie weist außerdemAppropriately in the hood in the area 33 are provided for steam. She also points

des mit der ersten Zweigleitung verbundenen Teil- einen Auslaß 34 für das gebildete wasserstoff- undof the part connected to the first branch line, an outlet 34 for the formed hydrogen and

strom-Anschlusses zwei weitere Anschlüsse für die kohlenmonoxydreiche Reduktionsgas zu einer erstenelectricity connection two further connections for the carbon monoxide rich reducing gas to a first

direkte Zuführung von Brennstoff bzw. Luft vorge- Rohrleitung 35 auf, die mit einem an der Reduktionssehen, um an dieser Stelle die gewünschten Tempera- 45 zone 27 über dem Drehrost 17 vorgesehenen An-direct supply of fuel or air upstream of the pipeline 35, which is connected to a pipe 35 at the reduction point in order to achieve the desired temperature zone 27 above the rotating grate 17 at this point.

turbedingungen einstellen zu können. schluß 25 α verbunden ist Eine zweite Rohrleitungto be able to set tur conditions. circuit 25 α is connected A second pipeline

Die Reduktionsgase weisen am Zuführanschluß 36 ist mit einem an der Reduktionszone 27 unterhalbThe reducing gases point at the supply connection 36 with one at the reduction zone 27 below

vorzugsweise etwa die gleiche Temperatur wie die des Drehrostes 17 vorgesehenen Anschluß 25 b ver-preferably about the same temperature as the connection 25 b provided for the rotating grate 17

Pellets in der Reduktionszone auf. bunden.Pellets in the reduction zone. bound. Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an So Die zweite Rohrleitung 36 enthält ein Rohr 37, dasThe invention is illustrated below, for example, on So the second pipeline 36 includes a pipe 37 which Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt: die Gase vom Anschluß 25 6 über einen Zyklon 38.Hand of drawing described; in this shows: the gases from connection 25 6 via a cyclone 38. Fig. 1 in schematischer, teilweise geschnittener ein Rohr 39 und einen Kondensor 4· einem Gebläse1 shows a schematic, partially sectioned tube 39 and a condenser 4 · a fan Seitenansicht eine Vorrichtung gemäß der Erfindung 42 zuführt. Stromabwärts von dem Gebläse 42 ist dieSide view of a device according to the invention 42 feeds. Downstream of fan 42 is the

und zweite Rohrleitung in zwei Zweigleitungen 51,52 auf Fig. 2 eine Draufsicht auf den Drehrost der in 55 geteilt Die erste Zweigleitung51 ist mit einer Haubeand second pipeline in two branch lines 51,52 Fig. 2 is a plan view of the rotating grate of the divided in 55. The first branch line 51 is with a hood

Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, wobei einige Bauteile 14 verbunden, um einen Teil des Reduktionsgase:Fig. 1 shown device, with some components 14 connected to a part of the reducing gases:

zur klareren Darstellung weggebrochen sind. von der Reduktionszone 27 durch den Drehrohrofeibroken away for clarity of illustration. from the reduction zone 27 through the rotary kiln

Ein pulverisiertes Eisenerz wird durch eine nicht 12 zu leiten. Die zweite Zweigleitung 52 enthält einetA powdered iron ore will pass through a non-12. The second branch line 52 includes one

gezeigte Granulatf romtrommel z. B. nach den USA.- Kohlendioxydwäscher 53, der aus einer bekanntet Patentschriften 1 994718 und 2411 873 zu Pellets 2 60 Vorrichtung bestehen kann, die Kaliumcarbonat uncGranulatf romtrommel shown z. B. after the USA.- Carbon dioxide scrubber 53, which is known from a Patents 1 994718 and 2411 873 to pellets 2 60 device can consist of potassium carbonate unc

geformt, die nach Fi g. 1 auf einem gasdurchlässigen Dampf zum Abtrennen von Kohlendioxyd aus einenshaped, according to Fi g. 1 on a gas-permeable vapor to separate carbon dioxide from a

Wanderrost 3 abgelagert werden. Ein Gehäuse 4 am- Gasstrom verwendet. Ein Rohr 54 liefert das ausgeTraveling rust 3 are deposited. A housing 4 am gas flow is used. A pipe 54 delivers the out

schließt am Raum Ober dem Rost 3. Eine Trenn- waschene Reduktionsgas an einen in dem Bereich 21closes at the space above the grate 3. A separating washing reducing gas to one in the area 21

wand 5 springt von dem Dach des Gehäuses 4 bis zu unterhalb des Drehrostes 17 angeordneten Anschlul einem vorbestimmten Abstand über dem Rost 3 nach 63 25 c. Ein Rohr 55 ist mit einem in der Zone 28 übewall 5 jumps from the roof of the housing 4 up to the connection arranged below the rotating grate 17 a predetermined distance above the grate 3 according to 63 25 c. A pipe 55 is practiced with one in the zone 28

unten vor und teilt den durch das Gehäuse 4 um- dem Drehrost 17 vorgesehenen Anschluß 25 d veidownward and divides the provided by the housing 4 environmentally the rotary grate 17 terminal 25 d vei

schlossenen Raum in eine Trockenkammer 6 und in bunden und erhält das Gas vom Rohr 54, das durcclosed space in a drying chamber 6 and bound and receives the gas from the pipe 54, the durc

eine Vorheizkaiainer 7. Windkästen 8 und 9 sind die Stahlkugelschicht und das Pelletbett auf deia preheating quay 7. Wind boxes 8 and 9 are the steel ball layer and the pellet bed on top of the

lrehiosi 17 gegangen ist. Dieser Gasstrom gelangt .lanu dutch ein GeMäsc 56 und ein Rohr 57 in einen Aärmetauscher 58. dessen Auslaß bei 59 in die erste Rohrleitung 35 mündet. Der Wärmetauscher 58 erhält die Wärme durch das \on der Anlage 30 mittel .· eines Rv'iies 6(1 /ugelührte Rauchgas. Das durch den W.iimetauscher 58 gelangende Rauchgas kann dann noch durch ein Rohr 61 /u einem Kessel 62 geliefert werden, wo Dampf gebildet wird, von d;-.m ein Teil durch ein Rohr 63 hindurch zusammen mit etwas bei 33 eingespritztem Methan der Anlage 30 zugeführt wird.lrehiosi 17 has gone. This gas flow arrives .lanu dutch a GeMäsc 56 and a pipe 57 in one Heat exchanger 58. its outlet at 59 in the first Pipeline 35 opens. The heat exchanger 58 receives the heat through the medium of the system 30. · of a pipe 6 (1 / led flue gas. The through the W.iimetauscher 58 arriving flue gas can then still delivered through a pipe 61 / u to a boiler 62 where steam is formed, of d; -. m a part through a pipe 63 together with something at 33 injected methane is fed to the system 30.

Lin Sieb 70 unterhalb der Lintleerungsstation 29« der Drehrohranordnung 16 trennt die verhältnismäßig großen Stuhlkugeln von den kleineren reduzierten Pellets. Lin Förderband 71 führt die Kugeln zum Zuführungstrichter 29 (F i g. 1) zurück, was durch Linie 72 angedeutet ist.Lin sieve 70 below the line emptying station 29 ″ of the rotary tube arrangement 16 separates the relatively large stool balls from the smaller reduced pellets. Lin conveyor belt 71 guides the balls to the feed hopper 29 (FIG. 1), which is indicated by line 72.

Die Haube 14 weist außerdem Anschlüsse 75. 76 für die Zufuhr von Brennstoff (Methan) bzw. Luft auf. welche mit dem Reduktionsgas der Zweigleitung 51 eine reduzierende Atmosphäre bilden, die eine solche Temperatur aufweist, daß die Temperatur des Erzes im Ofen 12 auf ungefähr 1>XO"C in der Nähe des I ntleerungscndes beträgt. Nahe dem Materialzuführungsende des Drehrohrofens 12 wird durch ein Gebläse 77. ein Rohr 78 und einen ringförmigen Verteiler Ί9 Luft durch Radialöffnungen 80 in den Ofen 12 eingeblasen. Die Luft wird in solcher Menge einueblasen. daß aus dem reduzierenden ein oxydieren- 3:· der Ciasstrom wird, während er vom Drehrohrofen in die Vorheizkammer 7 des Gehäuses 4 strömt. Die Linien 81 und 82 geben zusätzliche Zuführungen von Brennstoff (CH1) bzw. Luft in Kammern 7 an. wodurch ein derartiges Temperaturniveau aufrcchterha'- .·>; ten wird, daß die Pellets, nachdem sie in der Kammer 6 getrocknet wurden, in einer oxydierenden Atmosphäre vorgebrannt werden, bis sie genügend innere Festigkeit aufweisen, um dem Umwälzen im Ofen 12 widerstehen zu können. Fine derartige Festigkeit wird bei Eisenerzpelleis dadurch erreicht, daß die Entwicklung von Kornwachstum und Brükkenbildung in den Pellets nach der USA-Patentschrift 2 q25 336 ausgelöst wird.The hood 14 also has ports 75. 76 for the supply of fuel (methane) or Lu f t. which form a reducing atmosphere with the reducing gas of the branch line 51 which has a temperature such that the temperature of the ore in the furnace 12 is approximately 1 > XO "C in the vicinity of the emptying end Blower 77, a pipe 78 and an annular distributor Ί9 air is blown through radial openings 80 into the furnace 12. The air is blown in in such an amount that the reducing becomes an oxidizing 3: · The cias flow as it moves from the rotary kiln into the preheating chamber 7 of the housing 4. The lines 81 and 82 indicate additional feeds of fuel (CH 1 ) or air in chambers 7, whereby a temperature level is maintained that the pellets after they have been in the Chamber 6 have been dried, are pre-fired in an oxidizing atmosphere until they have sufficient internal strength to withstand the agitation in furnace 12. Fine such festivities ness is achieved at Eisenerzpelleis characterized in that the grain growth and development of Brükkenbildung in the pellets according to the US Patent 2 q 25 336 is triggered.

Die Gase in der Vorheizkammer 7 werden in einci *3 in der I SA-Patentschrift 3 313 534 erwähnten Weise durch ein Gebläse 83 durch das Material auf dem Rost 3 in der Kammer 7 und vorzugsweise ebenso durch eine Nebcnleitung um das Material auf dem Rost 3 in der Kammer 7 hindurchgesogen. Dem- 5« gemäß verbindet eine Rohrleitung 84 die Windkammer 9 mit einem Zyklon 85. und die Trennvorrichtung 85 ist mit einem Gebläse 83 durch eine Rohrleitung 86 verbunden. Die Nebenleitung weist eine Auslaßöffnung 87 in dem Gehäuse 4 über dem auf dem Rost 3 befindlichen Material und eine Nebenrohrleitung 88 auf. die eine Anordnung zum Einlassen von Ternperluft bei 89 besitzt. Die Nebenrohrleilung 88 ist so angeschlossen, daß Gase von oberhalb des Matcrialbettes in der Kammer 7 zu einem Zyklon 85 geliefert werden, ohne daß diese Gase durch das Materialbett in die Kammer 7 gelangen.The gases in the preheating chamber 7 are in einci * 3 in the I SA Patent 3,313,534 mentioned manner by a fan 83 through the material on the grate 3 in the chamber 7 and preferably also by a Nebcnleitung to the material on the grate 3 sucked through in the chamber 7. Accordingly, a pipe 84 connects the wind chamber 9 to a cyclone 85 and the separating device 85 is connected to a fan 83 by a pipe 86. The secondary line has an outlet opening 87 in the housing 4 above the material located on the grate 3 and a secondary pipe 88. which has an arrangement for admitting Ternper air at 89. The secondary piping 88 is connected in such a way that gases are supplied from above the material bed in the chamber 7 to a cyclone 85 without these gases passing through the material bed into the chamber 7.

Gase, die durch das Material auf dem Rost 3 in die Kammer 7 gelangt sind, und Gase, die an dem Material auf dem Rost 3 in Kammer 7 vorbeigelcitct wur den. werden durch das Gebläse 83 in eine Rohrlcitunu90 siedrückt, welche die Gase der Trockenkammer 6 /i'iluhrt fin Gebläse 91 zieht die Gast dann durch das Materialbett auf dem Rust 3. die Kammer 8 und eine Rohrleitung 92 zur Leitung 93 und damit in die Atmosphäre ab.Gases that have passed through the material on the grate 3 into the chamber 7, and gases that are attached to the material on the grate 3 in chamber 7 vorbeigelcitct WUR. are by the fan 83 in a Rohrlcitunu90 lowers, which the gases of the drying chamber 6 / i'iluhrt fin fan 91 then draws the guest through the bed of material on the rust 3. the chamber 8 and a pipe 92 to the line 93 and with it into the atmosphere.

Im folgenden wird das Verfahren gemäß der LrImdung an Hand der beschriebenen Vorrichtung beispielsweise besehriehen. Der Betrieb und das Verfahren werden für die Umwandlung \on ungefähr Iu(I(I Tonnen llämatiteisenerz (Fe„O„) pro Tag in Pellets \on näheruugsweise (>U"oiger Metallisierung beschrieben.In the following, the method is described in accordance with the LrImdung using the device described, for example. The operation and the process are described in more detail for the conversion of about I (I (I tons of llematite iron ore (Fe "O") per day into pellets ( > U "above metallization).

Pulverisiertes Hämatiterz wird für das Verfahren durch Pelletisieren in einer nicht gezeigten Trommel zu Pellets mit einem Durchmesser zwischen O.'^em und L''cm vorbereitet. Die Hisencrzpcllets wcrden'zu einem ersten gasdurchlässigen Pcl'ctkörpcr auf dem Rost 3 in Kammer 6 angehäuft. Die einzelnen Pellets sind innerhalb dieses sich bewegenden Körpers auf dem Rost 3 relativ zueinander in Ruhe. Die Pellets in der Kammer 6 werden durch Gase mit 260° C bis 4Κ(Γ C getrocknet, die von der Rohrleitung 90 durch das Pclletbett auf dem Rost 3 in Kammer 6 und in den Windkasten 8 gelangen. Der Rost 3 trägt das Pelletbett durch die Kammer 7, wo die Pellets durch Gase vom Drehrohrofen 12 und durch Gase vorgeheizt werden, die der Kammer gemäß den Linien 81 und 82 zugeführt werden. Die Temperatur der Pellets wird in der Kammer 7 auf zwischen 870° C uiul (>80' C erhöht. Falls das Hrz anfänglich ein Magnetiter/, oder ein Mischerz war, wird es bei diesen Tcmperaturen i« Häriiat!« umgewandelt. Bei diesen Temperaturen beginnen sich Brücken zwischen nebeneinandcrhegenden Hämatitkörnern auszubilden, svie es in den Fig. 4 und 5 der vorausgehenden USA.-Palentschrift 2 ('2s: 33fi gezeigt ist. Derartige Brücken geben den einzelnen Pellets genügend Festigkeit und einen ausreichenden Zerfallswiderstand, um dem Umwälzen in einem Drehrohrofen standzuhalten.Powdered hematite ore is prepared for the process by pelletizing in a drum (not shown) into pellets with a diameter between O. '^ Em and L''cm. The iron pellets are piled into a first gas-permeable piece of plastic on the grate 3 in chamber 6. The individual pellets are at rest relative to one another within this moving body on the grate 3. The pellets in chamber 6 are dried by gases with 260 ° C to 4Κ (Γ C, which come from the pipeline 90 through the Pclletbett on the grate 3 in chamber 6 and into the wind box 8. The grate 3 carries the pellet bed through the Chamber 7, where the pellets are preheated by gases from the rotary kiln 12 and by gases fed to the chamber according to lines 81 and 82. The temperature of the pellets is increased in chamber 7 to between 870 ° C uiul ( > 80 ° C If the heart was initially a magnetite or a mixed ore, at these temperatures it is converted into "heriate!" At these temperatures, bridges begin to form between adjacent hematite grains, as in FIGS. 4 and 5 of the preceding USA. -Palentcript 2 ( '2s: 33fi is shown. Such bridges give the individual pellets sufficient strength and sufficient resistance to disintegration to withstand the circulation in a rotary kiln.

Hat der Pelletkörper auf dem Rost 3 den erforderlichen Grad an Festigkeit und Zerfallswiderstand ohne Beeinträchtigungen der Porosität erreicht, wird er über die Schütte 10 in den Drehrohrofen 12 geleitel und dabei wieder in einzelne Pellets zerlegt. Während die Pellets in dem geneigten Ofen 12 wandern, werden sie den reduzierenden Gasen ausgesetzt, die heiß genug sind, um zu gewährleisten, daß die Pellets im Ofen 12 auf ungefähr l>80" C aufgeheizt werden. Die Gase sind genügend reich an H., und CO. um wenigstens einen Teil der Reduzierung des Fe-1O1 zu Ft O einzuleiten.If the pellet body on the grate 3 has achieved the required degree of strength and resistance to disintegration without impairing the porosity, it is conveyed via the chute 10 into the rotary kiln 12 and broken down again into individual pellets. As the pellets travel in the inclined furnace 12, they are exposed to the reducing gases which are hot enough to ensure that the pellets in the furnace 12 are heated to about 1 > 80 "C. The gases are sufficiently rich in H. , and CO. to initiate at least part of the reduction of the Fe -1 O 1 to Ft O.

An der Haube 14 werden die Pellets vom Rost 3 bei etwa 980° C vom Ofen 12 abgegeben und fallen durch den Fallschacht 15. Der Trichter 29 lagert eine Schicht verhältnismäßig kühler Stahlkugcln 95 auf dem Drehrost 17 ab. und die durch den Fallschacht 15 fallenden Pellets werden noch ein zweites Mal zu einem gasdurchlässigen Körper auf der Oberseite der Stahlkugelschicht 95 abgelagert und um die ringförmige Bahn innerhalb der Drehrostanordnung 16 herumbewegt. Während die Pellets um die ringförmige Bahn auf den Rostsegmenten 18 hemmtransportiert werden, werden sie durch die Reduktionszone 27 getragen. At the hood 14, the pellets are discharged from the grate 3 at about 980 ° C. from the furnace 12 and fall through the chute 15. The funnel 29 deposits a layer of relatively cool steel balls 95 on it the rotating grate 17. and the pellets falling through the chute 15 are closed a second time a gas permeable body deposited on top of the steel ball layer 95 and around the annular Web moved around within the rotating grate assembly 16. While the pellets around the annular Web are transported inhibited on the grate segments 18, they are carried through the reduction zone 27.

Um den Sauerstoffgehalt der Pellets beim Durchlaufen der Reduktionszone 27 auf den erwünsciitcn Metallisierungsgrad zu verringern, müssen der Di climcsser und die Drehgeschwindigkeit der Dreh.-ostanordnung 16 so gewählt werden, daß eine verhältnismäßig lange Verweilzeit der Pellets in der Zone 27In order to reduce the oxygen content of the pellets as they pass through the reduction zone 27 To reduce the degree of metallization, the Di climcsser must and the speed of rotation of the rotary east assembly 16 are chosen so that a proportionate Long residence time of the pellets in zone 27

.•rrcicht wird. Der stark reduzierende Gasstrom von .lcr Reformier-Anlage 30. die gegebenenfalls mit ei tu· Nickclvcibindungskatalysator arbeitet gelangt durch ilie Auslaüöllnung 34 über ein Ventil 08 zu der ersten Rohrleitung 35 bei 59. wo er mit einem von dem Rohr 57 wieder / geleiteten das vermischt wird, das durch den Wärmetauscher 58 gelangt ist. um in der /u der Zone 27 der Drehrostanordmmg 16 führenden ersten Rohrleitung 35 einen Ciasstrom mit ungefähr 815' C bis 930° C vorzusehen; für das beschriebene Beispiel beträgt der Durchsatz ungefähr 61.5 kg-Mol/ min, wobei das Gas ungefähr 56.80O WasserstolT. 37.8% Kohlenmonoxyd, 4,7% Kohlendioxyd und 0,7 % Restmethan enthält.. • is corrected. The strongly reducing gas flow from the reforming plant 30, which optionally works with a nickel-binding catalyst, passes through the outlet opening 34 via a valve 08 to the first pipeline 35 at 59, where it mixes with one of the pipeline 57 again that has passed through the heat exchanger 58. in order to provide a cias flow of approximately 815 ° C. to 930 ° C. in the first pipeline 35 leading to the zone 27 of the rotary grate arrangement 16; for the example described, the throughput is approximately 61.5 kg-mol / min, with the gas approximately 56.8 0 O water. Contains 37.8% carbon monoxide, 4.7% carbon dioxide and 0.7% residual methane.

Die Gase von der ersten Rohrleitung 35 gelangen innerhalb der Zone 27 durch die Pellets auf dem Drehrost 17 um den Sauerstoffgehalt der Pellets zu reduzieren und damit den erwünschten Grad an Metallisierung, Festigkeit und Zerfallswiderstand vorzusehen; dann gelangt der Gasstrom durch die Stahlkugclschicht 95. Falls keine Stahlkugelschicht 95 verwendet wird, können die reduzierenden Gase auch von unten nach oben durch die Pellets in der ZoneThe gases from the first conduit 35 pass within the zone 27 through the pellets on the Rotating grate 17 to reduce the oxygen content of the pellets and thus to the desired level Provide metallization, strength and resistance to decay; then the gas flow passes through the steel ball layer 95. If no steel ball layer 95 is used, the reducing gases can too bottom up through the pellets in the zone

27 strömen.27 stream.

Bei der die Stahlkugclschicht 95 enthaltenden Anordnung ändert sich die Temperatur der nach unten strömenden Reduktionsgase in der Zone 27 beim Strömen durch die Pellets sehr wenig, da die von dem Ofen 12 entleerten Pellets ziemlich genau die gleiche Temperatur wie die in uit Zone 27 jrcJangcndcn Reduktionsgase besitzen. Während jedoch die Reduktionsgase durch die Stahlkugclschicht passieren, übertragen sie viel von ihrer Wärme auf die Kugeln und erhitzen die Kugeln graduell auf ungefähr 815° C. bis die Kugeln von der Zone 27 in die ZoneIn the case of the arrangement containing the steel ball layer 95 the temperature of the reducing gases flowing down in zone 27 changes during Very little flow through the pellets since the pellets emptied from furnace 12 are pretty much the same Temperature like that in uit zone 27 jrcJangcndcn Have reducing gases. However, while the reducing gases pass through the steel ball layer, transfer much of their heat to the balls and gradually heat the balls to approximately 815 ° C. until the balls move from zone 27 to zone

28 gelangen. Während die Stahlkugeln erhitzt werden, fällt die Temperatur des Gasstromes, und die Temperatur der Gase in dem Rohr 37 der zweiten Rohrleitung beträgt durcnschnittlich ungefähr 370° C bis 43O^ Γ. Die Gase in dem Rohr 37 werden zum Zyklon 38 geliefert und enthalten bei dieser Verfahrensstufe für das beschriebene Beispiel ungefähr 61.9 kg/Mol/min Gas, das 48.10% Wasserstoff. 35.24% Kohlenmonoxyd, 7.04% Kohlcndioxyd und 9,62% Wasser als Nebel oder Dampf aufweist.28 arrive. While the steel balls are being heated, the temperature of the gas stream falls, and the temperature of the gases in the pipe 37 of the second Pipeline averages about 370 ° C to 43O ^ Γ. The gases in the pipe 37 are used for Zyklon 38 delivered and included at this stage of the process for the example described approximately 61.9 kg / mol / min gas containing 48.10% hydrogen. 35.24% carbon monoxide, 7.04% carbon dioxide and Has 9.62% water as mist or vapor.

Diese Gase gelangen durch das Rohr 39 zum Kondensor 40. wo das Wasser entfernt wird. Das Gebläse 42 bläst die Gase zu den Zweigleitungen 51 und 52. Die Zweigleitung 51 liefert einen Teil des Gasstromes zur Haube 14 an dem Entleerungsende des Ofens 12, und der Zweig 52 liefert Gas zu dem Kohlendioxydwäscher53. Das Entfernen von Wasser durch den Kondensor 40 und von Kohlendioxyd durch den Wäscher 53 hat einen Gasstrom in dem Rohr 54 zur Folge, der im wesentlichen ganz aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd besteht. Die Gesamtmenge des Gases wird durch das Entfernen von Wasser (Dampf) und Kohlendioxyd vermindert, aber dadurch ist das verbleibende Gas reicher an Kohlenmonoxyd und Wasserstoff als die von der Reduzierzone 27 kommenden verbrauchten Gase.These gases pass through the pipe 39 to the condenser 40, where the water is removed. The blower 42 blows the gases to branch lines 51 and 52. Branch line 51 supplies part of the gas flow to the hood 14 at the discharge end of the furnace 12, and branch 52 supplies gas to carbon dioxide scrubber 53. The removal of water by the condenser 40 and of carbon dioxide by the scrubber 53 has a gas flow in the pipe 54 to the Sequence which consists essentially entirely of hydrogen and carbon monoxide. The total of the Gas is diminished by removing water (steam) and carbon dioxide, but that's how it is remaining gas richer in carbon monoxide and hydrogen than that coming from the reduction zone 27 consumed gases.

Der angereicherte Strom teurer Gase stellt eine beträchtliche, wirtschaftliche Investition dar, und es ist deshalb erwünscht, diese Gase zu dem äußerst möglichen Ausmaß wieder zu verwenden. Nach F i g. 1 sind diese Gase von dem Rohr 54 nach oben durch die Zone 28 gerichtet Während diese Gase nach oben durch die Stahlkugelschicht gelangen, wird die in den kugeL gespeicheile Warme zurückgewonnen; dann gelangen die Gase· nach oben durch die von der /.one 27 zur /.one 28 gelangten, nun metallisierten und Ie einhaltenden Pellets, um diese PeI-lets in einer nicht oxydierenden Atmosphäre alvukühlen und ferner die Gase zu erhitzen. Da dieser Gasstrom durch die Sialilkugclschicht in der /one 28 wieder erhitzt wird, bevor er die Pellets in dieser Zone 28 abkühlt, werden die l'e-haltigcn Pellets vonThe enriched flow of expensive gases is a sizable economic investment, and so is it it is therefore desirable to reuse these gases to the utmost extent possible. To F i g. 1, these gases are directed upwardly from the pipe 54 through the zone 28 While these gases get up through the steel ball layer, the heat stored in the ball is recovered; then the gases · pass up through the from /.one 27 to /.one 28, now metallized and Ie compliant pellets to make these peI-lets Alvu-cool in a non-oxidizing atmosphere and further to heat the gases. Since this gas flow through the Sialilkugclschicht in the / one 28 is reheated before it cools the pellets in this zone 28, the l'e-containing pellets of

ίο dem Bereich von ungefähr l)25 ' C bis l)80 C" nur bis zu dem Bereich von ungefähr 205° C bis 260" C* herabgekühlt. Dieses Absenken der Temperatur -der metallisierten Pellets genügt jedoch, ein weiteres Abkühlen mittels einer Lagerung im Freien oder mittelsίο the range from about 1 ) 25 ° C to 1 ) 80 ° C "only cooled down to the range from about 205 ° C to 260" C *. This lowering of the temperature of the metallized pellets is sufficient, however, further cooling by means of storage in the open air or by means of

is Besprühen mit Wasser ohne die Gefahr eines erneuten Oxydierens des Hisens zuzulassen. Wird das Verfahren ohne Stahlkugclschicht durchgeführt, werden die metallisierten Pellets auf wesentlich niedrigere Temperaturen mit wesentlich kühleren Gasen abge-is spraying with water without the risk of renewed To allow the hisene to oxidize. Will the procedure carried out without a steel ball layer, the metallized pellets are much lower Temperatures with significantly cooler gases.

ao kühlt. Das Weglassen der Stahlkugelschicht hat jedoch einen geringeren Wiedergewinn von Wärme für das Verfahren zur Folge, da die Gase von der Zone 27 zum Kondensor 40 wesentlich heißer sind und durch das F.ntferncn von Wasser von dem Gasstrom mehr Wärme verlorengeht. Entweder wird mit einer maximalen Wärmewiedergew innung für das Verfahren (d. h. mit einer Stahlkugelschicht) gearbeitet oder mit einer maximalen Abkühlung der reduzierten Pellets mit Reduktionsgasen (d. h. ohne eine Stahlkugelan schicht). Beide Methoden sind mit jeweils eigenen Vorteilen anwendbar. In dem vorliegenden Beispiel, bei dem der Drehrost 17 ungefähr 815 kg Stahlkugeln pro Minute bei ungefähr 381C (100° F) und ungefähr 500 kg pro Minute Pellets bei ungefähr 205'C bis 260 C abgibt, wird der aus der Zone 28 im Rohr 55 ankommende Gassirom auf ungefähr 425° C vorerhitzt. I'm diesen Gasstrom auf die Temperatur. Zusammensetzung und Menge zu bringen, die den Werten des Stromes in der ersten Rohrleitung 35 cntspricht, wird der Gasstrom von dem Rohr 57 durch der Wärmetauscher 58 geführt, wo er durch das von der Anlage 30 gelieferte Rauchgas erhitzt wird. Bei 59 erfolgt dann die Vermischung. Die von dem Austauscher 30 übertragene Wärme und das bei 59 beigemischte heiße Zusatzgas sehen in kontinuierlicher Weise einen Gasstrom der Menge, Mischung und Temperatur vor. wie er zum Beliefern der Zone 27 durch die erste Rohrleitung 35 notwendig ist, um den Sauerstoffgehalt der Pellets zu vermindern und denao cools. The omission of the steel ball layer, however, results in less heat recovery for the process because the gases from zone 27 to condenser 40 are much hotter and more heat is lost by removing water from the gas stream. Either a maximum heat recovery for the process (ie with a steel ball layer) is used or a maximum cooling of the reduced pellets with reducing gases (ie without a steel ball layer). Both methods can be used, each with their own advantages. In the present example, in which the rotating grate 17 delivers approximately 815 kg of steel balls per minute at approximately 38 1 C (100 ° F) and approximately 500 kg per minute of pellets at approximately 205 ° C to 260 ° C, the zone 28 in the Tube 55 incoming Gasirom preheated to about 425 ° C. I'm this gas flow on the temperature. To bring the composition and amount corresponding to the values of the flow in the first pipeline 35, the gas flow is led from the pipe 57 through the heat exchanger 58, where it is heated by the flue gas supplied by the plant 30. Mixing then takes place at 59. The heat transferred by the exchanger 30 and the hot additional gas mixed in at 59 provide a gas flow of quantity, mixture and temperature in a continuous manner. as it is necessary for supplying the zone 27 through the first pipe 35 in order to reduce the oxygen content of the pellets and the

5© erwünschten Metallisierungsgrad zu erreichen.5 © to achieve the desired degree of metallization.

Der Gasstrom der Drehrostanordnung 16 wird bewußt nicht wieder in die Anlage JO zugeleitet, da dann wesentlich mehr Dampf erforderlich wäre, um den Ausfall von Kohlenstoff und eine Beeinträchtigung des Katalysators zu verhindern.The gas flow of the rotary grate arrangement 16 is deliberately not fed back into the system JO because then much more steam would be required to prevent carbon breakdown and degradation to prevent the catalyst.

Die Eisen enthaltenden, abgekühlten Pellets werden durch den Drehrostaufbau 17 zur Entleerungsstation 29 α getragen, wo jedes Rostsegment 18 nach F i g. 1 geneigt ist. um sowohl die metallisierten PcI-lets als auch die Stahlkugelschicht auf ein Sieb 70 zu entleeren. Die Stahlkugeln, die wesentlich größer als die Pellets und die öffnungen im Sieb 70 sind, gelangen nach F i g. 1 über das Sieb 70 zu einem Förderband 71 und entlang der durch dis stark ausgerogeneThe iron-containing, cooled pellets are carried through the rotating grate structure 17 to the emptying station 29 α, where each grate segment 18 after F i g. 1 is inclined. to both the metallized pcI-lets as well as emptying the steel ball layer onto a sieve 70. The steel balls that are much larger than the pellets and the openings in the sieve 70 are shown in FIG. 1 via the sieve 70 to a conveyor belt 71 and along the strongly balanced by dis

Linie 72 dargestellten Kugellaufbahn zurück zum ersten Trichter 29, wo der Drehrost 17 erneut beschickt wird. Die metallisierten Pellets gelangen durch das Sieb 70 zu einem Förderband 79.Line 72 shown ball track back to the first hopper 29, where the rotating grate 17 is loaded again will. The metallized pellets pass through the sieve 70 to a conveyor belt 79.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

-2 7 Ί-Ι -2 7 Ί-Ι

Claims (15)

i 955 170 Patentansprüche:i 955 170 claims: 1. Verfahren zur Herstellung weitgehend metallisierter Pellets mit einem Eisengehalt von mindestens 9O°o durch Reduktion von Eisenerzen in drei Stufen, wobei die Reduktion durch im Gegenstrom zur Beschickung geführte Kohlenmonoxyd- und wasserstoffhaJtige heiße Gase erfolgt und in der zweiten Stufe als Reduktionsaggregat ein Drehrohrofen verwendet wird, gekennzeich- υ net durch die Kombination nachstehender Verfahrensmerkmale, wonach1. Process for the production of largely metallized pellets with an iron content of at least 9O ° o by reduction of iron ores in three stages, the reduction being carried out in countercurrent hot gases containing carbon monoxide and hydrogen that are fed to the feed are carried out and in the second stage a rotary kiln is used as a reduction unit, marked υ net by the combination of the following procedural features, according to which a) in der ersten Stufe die Pellets in an sich bekannter Weise auf einem Wanderrost unter Ausnutzung der Abgase der zweiten Stufe !5 getrocknet und zur Erzielung einer für die anschließende Behandlung ausreichenden Harte voi^/hitzt werden.a) in the first stage the pellets in a known manner on a traveling grate using the exhaust gases of the second stage ! 5 dried and heated to achieve a hardness sufficient for the subsequent treatment. b) diese Pellets in der zweiten Stufe unter Verwendung von im Gegenstrom zur Re-Schickung geführtem, teilweise verbr.r hiem Reduktionsgas aus der innen Reüuktionsstufe vorreduziert werden.b) these pellets in the second stage using countercurrent to re-delivery led, partly spent r here Reduction gas from the inside reuction stage be pre-reduced. c) diese vorreduzierten Pellets in der dntten Stufe auf einem Drehrost fertis reduziert werden, wobei das Kohlenmonoxyd- und wasserstorthaltige Reduktionsgas, das in bekannter Wuse durch Spaltung von Kohlenwasserstoffen erzeuft wird. 1'irch die auf dem Drehrost befindliche Beschickung geführt und anschließend in zwei T ilströmc geteilt wird, von denen einer dem Drehrohrofen der zweiten Stufe zugeleitet und der andere i'.i Kreislauf dem der dritten Stufe zugefiibrten frischen Reduktionsgas zugemisebt wird.c) these pre-reduced pellets are reduced in the third stage on a rotating grate be, with the carbon monoxide and hydrous reducing gas, which is known in Wuse by splitting hydrocarbons is generated. 1'irch the on the Rotating grate located feed out and then divided into two T ilströmc one of which is fed to the rotary kiln of the second stage and the other i'.i Circuit is added to the fresh reducing gas supplied to the third stage. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung im Drehrohrofen auf eine Austragstemperatur von etwa980c C eingestellt wird.2. The method according to claim I, characterized in that the charging in the rotary kiln is set to a discharge temperature of about 980 c C. 3. Verfahren nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgas mit einci Temperatur zwischen 81 5 und 930° C der dritten Stufe zugeführt wird.3. The method according to claim I or 2. characterized in that the reducing gas with einci Temperature between 81 5 and 930 ° C of the third stage is fed. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Reduktionsgas das Verhältnis von Kohlenmonoxyd zu Wasserstoff so eingestellt wird, daß die durch die endotherm verlaufende Reduktion mit Wasserstoff dem Prozeß entzogene Reaktionswärme durch die Reaktionswärme der exotherm verlaufenden Reduktion mit Kohlenmonoxyd ausgeglichen wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that im Reducing gas the ratio of carbon monoxide to hydrogen is adjusted so that the The heat of reaction withdrawn from the process by the endothermic reduction with hydrogen by the heat of reaction of the exothermic reduction with carbon monoxide is balanced. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der dritten Reduktionsstufe austretende und im Kreislauf zurückzuführende Tcilstrom von Wasser und Kohlendioxyd befreit, durch Wärmeaustausch mit der reduzierten Beschickung aufgeheizt und mit frischem Reduktionsgas gemischt wieder der dritten Reduktionsstufc zugeführt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the from The oil stream of water emerging from the third reduction stage and to be recycled and carbon dioxide released, heated by heat exchange with the reduced feed and, mixed with fresh reducing gas, is fed back to the third reduction stage. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem im wesentlichen horizontalen Wanderrost, einem geneigten Drehrohrofen, dessen oberes Ende an das Entlecrungscnde des Wanderrostes anschließi, und einer Haube um das Austragsende des Drehrohrofens, gekennzeichnet durch eine mittels der6. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5, with a essentially horizontal traveling grate, an inclined rotary kiln, the upper end of which is attached Connect the discharge end of the traveling grate and a hood around the discharge end of the rotary kiln, characterized by a means of Haube (14) und eines Fallschachtes (15) an das Auslassende des Drehrohrofens (12) angeschlossene Drehrostanordnung (16) mit Anschlüssen (25 a, 25 b) für die Zufuhr und Ableitung des in einer.Anlaee (30) zur Spaltung von Kohlenwasserstoffen erzeugten Reduktionsgases und durch einen Anschluß an der Haube (14) für die Zufuhr eines Teilstromes des aus dem Drehrost austretenden Gases.Hood (14) and a chute (15) connected to the outlet end of the rotary kiln (12), rotating grate arrangement (16) with connections (25 a, 25 b) for the supply and discharge of the hydrocarbons generated in a system (30) Reducing gas and through a connection on the hood (14) for the supply of a partial flow of the gas emerging from the rotating grate. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrostanordnung (16) umfanosmäßig in einr die Anschlüsse (25 a. ISh) aufweisende Reduzierzone (27) und in -eine Wärmewiedergewinnungs- und Kühlzone (28) unterteilt ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the rotating grate arrangement (16) is subdivided circumferentially into a reducing zone (27) having the connections (25 a. ISh ) and a heat recovery and cooling zone (28). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung unmittelbar vor der Mündung des Fallschachtes (15) über d,-Drehrostanordnung (.16) ein Zuführungstnchter (Z9) für Stahlkugel (95). die größer als die Pdlets (2) sind, angeordnet ist.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that in the direction of rotation immediately in front of the mouth of the chute (15) via d, rotating grate arrangement (.16) a feeder (Z9) for steel balls (95). which are larger than the Pdlets (2) is arranged. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche
und H. dadurch gekennzeichnet, daß der Ansch'ui'. (25α) für die Zufuhr der Reduktionsgase uk-rhalb und der Anschluß (25 b) für die AbleiiLnc unterhalb der Drehrostannrdnung (16) vorgesehen
9. Device according to one of the claims
and H. characterized in that the Ansch'ui '. (25 α) for the supply of the reducing gases uk-rhalb and the connection (25 b) for the AbleiiLnc provided below the rotating grate annulus (16)
istis
10. Vorrichtung nach einem der Anspruch.· t\ bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Ab ·.:- tungs-Rohrleiiung (36) in zwei Zweigleitungen (5Ϊ~. 52) unterteilt ist. von denen die eine (51) de:· Teilstrom zu der Hautx (14) und die andere üKr einen Kohlendioxydwäscher (53) einem Ansehe (25 c) an der Wärmewiedergewinnungs- i:nd Kuhlzone (28) der Drehrostanordnung (16) iu!·.;;10. Device according to one of claims. · T \ to 9, characterized in that the Ab ·.: - processing pipeline (36) is divided into two branch lines (5Ϊ ~. 52). one of which (51) de: · partial flow to the skin x (14) and the other üKr a carbon dioxide scrubber (53) a view (25 c) at the heat recovery i: nd cooling zone (28) of the rotating grate arrangement (16) iu! ·. ;; 1 1. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßarisehluß (25 d :n der Wärmewiedergewinnungs- und Kühlzonc . 28) über Rohre (55, 57), ein Gebläse (56) und e^en Wärmetauscher (58) zu der Reduktionsga.szuii.hr-Rohrleitung (35) führt1 1. Apparatus according to claim 9, characterized in that the Auslaßarisehluß (25 d : n of the heat recovery and cooling zone. 28) via tubes (55, 57), a fan (56) and e ^ en heat exchanger (58) to the Reducing gas feed pipe (35) leads 12. Vorrichtung nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (58 j die Rauchgase von der Spaltungs-Anlage (30) empfängt und die Abgase des Wärmetauschers i?8) noch zur Dampfbildung ausgenutzt werden12. The device according to claim 10, characterized characterized in that the heat exchanger (58 j receives the flue gases from the cleavage plant (30) and the exhaust gases from the heat exchanger i? 8) can still be used to generate steam 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche S bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Entleerungsstation (29 a) der Drehrostannrdnung (16) ein Sieb (70) vorgesehen ist. das das reduzierte Erz von den Stahlkugeln trennt, die durch ein Forderband (71) zum Zufuhrtrichter (29) zurückgefördert werden.13. Device according to one of claims S to 11, characterized in that below a sieve (70) is provided for the emptying station (29 a) of the rotating grate arrangement (16). the the separates reduced ore from the steel balls, which are carried by a conveyor belt (71) to the feed hopper (29) can be returned. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß in der Haube (14) im Bereich des mit der ersten Zweigleitung (51) verbundenen Teilstrom-Anschlusses zwei weitere Anschlüsse (75, 76) für die direkte Zuführung von Brennstoff bzw. Luft vorgesehen sind.14. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that in the hood (14) in the area of the partial flow connection two connected to the first branch line (51) further connections (75, 76) are provided for the direct supply of fuel or air. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktionsgase am Zufuhranschluß (25 a) etwa die gleiche Temperatur wie die Pellets in der Reduktionszone (27) aufweisen.15. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the reducing gases at the feed connection (25 a) about the same temperature as the pellets in the reduction zone (27) have.
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