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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen,
vorzugsweise Grünpellets, auf einem Wanderrost. Hauptsächlich handelt es sich um
die Behandlung von klassiertem Stückerz, Grünpellets aus Eisenfeinerz, Sinterfeed.
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Derartige Verfahren sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt,
insbesondere ist es bekannt (vgl. deutsche Patentschrift 1173497), daß Grünpellets
in einer Schicht dem Wanderrost aufgegeben und auf dem Wanderrost zonenweise von
oben nach unten bzw. von unten nach oben von Behandlungsgas durchströmt werden und
dabei zunächst in einer Vorwärmzone vorgewärmt, in einer Reduktionszone reduziert
und danach in einer Kühlzone gekühlt werden. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen werden
die Grünpellets auf dem Wanderrost fertigreduziert. Dazu ist die Reduktionszone
in zwei Teilzonen unterteilt, deren erste für die Vorreduktion, deren zweite für
die Fertigreduktion ausgelegt ist. Das Behandlungsgas (ein in üblicher Weise erzeugtes
Reduktionsgas) besitzt eine Temperatur von etwa 10000 C oder mehr und tritt in der
Fertigreduktions-Teilzone zunächst von oben nach unten, danach in der Vorreduktions-Teilzone
von unten nach oben durch den Wanderrost mit der daraufliegenden Schicht von Pellets
hindurch. Das hat sich reduktionstechnisch bewährt, verlangt jedoch einen Wanderrost
aus hochtemperaturbeständigen Werkstoffen, der Temperaturen von etwa 10000 C und
mehr aufnimmt. Das ist aus werkstoffmäßiger Sicht aufwendig und beschränkt die Leistung
der Anlage insgesamt, da auch hochtemperaturbeständige Werkstoffe im genannten Temperaturbereich
festigkeitsmäßig und stabilitätsmäßig nicht hoch beansprucht werden können. Zur
Herstellung von Eisenschwamm (aber auch für andere metallurgische Zwecke) ist es
vorteilhaft, gebrannte und gegebenenfalls bereits vorreduzierte Pellets in Schachtöfen
u. dgl. einzusetzen. Die Probleme um die Vorreduktion und das Brennen von Grünpellets
aus Eisenfeinerz sind durch die eingangs beschriebenen Maßnahmen nicht beeinflußt
worden.
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Der Erfindung liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, Erze auf einfache
Weise einer Vorreduktion zu anterwerfen. Spezieller liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, auf einfache Weise Pellets und insbesondere Grünpellets zu brennen und
gleichzeitig einer Vorreduktion zu unterwerfen. Dabei handelt es sich hauptsächlich
um Pellets und Grünpellets aus Eisenfeinerz.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorreduktion von Eisenerzen,
vorzugsweise zur Vorreduktion und zum Brennen von Grünpellets, auf einem Wanderrost.
Die Erfindung geht davon aus, daß die Erze in einer Schicht dem Wanderrost aufgegeben
und auf dem Wanderrost zonenweise von oben nach unten bzw. von unten nach oben vom
Behandlungsgas durchströmt werden und dabei zunächst in einer Vorwärmzone vorgewärmt,
in einer Reduktionszone reduziert und danach in einer Kühlzone gekühlt werden. Die
Erfindung besteht darin, daß das Behandlungsgas in der Reduktionszone mit seiner
Reduktionstemperatur von etwa 10000 C ausschließlich von oben nach unten durch die
Schicht geführt und in der Schicht - durch Wahl geeigneter Schichtdicke bei der
Aufgabe der Erze - auf eine Temperatur von etwa 7000 C oder weniger abgekühlt sowie
danach in einer Wasch- und Kühlstufe auf
Kühltemperatur gebracht und in der Kühlzone,
vorzugsweise von unten nach oben, durch die Schicht wieder hindurchgeführt wird.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird dabei verfahrensmäßig so vorgegangen,
daß das aus der Kühlzone abgezogene Behandlungsgas (teilweise) dem frischen Behandlungsgas
für die Reduktionszone und/oder dem Behandlungsgas für die Vorwärmzone und/oder
einer Einrichtung für die Erzeugung des Behandlungsgases für die Reduktionszone
als Heizgas zugeführt wird.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind zunächst darin zu
sehen, daß erfindungsgemäß der Wanderrost Temperaturen von über 7000 C nicht aufzunehmen
hat, zumal in bekannter Weise die Vorwärmung bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen
erfolgt. Die auf dem Wanderrost liegenden Erze werden gleichsam als Kühlbett eingesetzt,
um das von oben nach unten strömende Reduktionsgas so weit herunterzukühlen, daß
die werkstoffmäßige Auslegung des Wanderrostes keine Schwierigkeiten mehr bereitet.
Folglich kann der Wanderrost aus Werkstoffen aufgebaut werden, die auch bei Temperaturen
von 7000 C noch hinreichende Festigkeit und Stabilität aufweisen. Geeignet sind
z. B. die üblichen genormten hitzebeständigen Stähle. Die Wanderrostanlage insgesamt
kann so ohne Schwierigkeiten für große Leistungen ausgelegt werden. Im Ergebnis
läßt sich so eine besonders einfache Einrichtung zur Vorreduktion von Eisenerzen
auf einem Wanderrost gestalten, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist und in
ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht aus der Wanderrostanlage mit durch Vorwärmkammer,
Reduktionskammer und Kühlkammer geführtem Wanderrost, Reduktionsgaserzeugungsanlage
und Behandlungsgas-Leitungssystem. Diese Einrichtung ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, daß der Wanderrost werkstoffmäßig für Temperaturen von etwa 7000
C oder weniger ausgelegt ist (Auslegungstemperatur) und an die Reduktionskammer
oberhalb des Wanderrostes die Einrichtungen zum Einführen des Behandlungsgases,
unterhalb des Wanderrostes die Einrichtungen zum Abziehen des B ehandlungsgases
angeschlossen sind und daß die Strömungsgeschwindigkeit des Behandlungsgases sowie
die Wandergeschwindigkeit des Wanderrostes (unter Berücksichtigung der in der Vorwärmkammer
eingestellten Temperatur) so gewählt sind, daß das Behandlungsgas sich in der Schicht
auf die Auslegungstemperatur der Wanderrostaniage abkühlt.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Schema
-einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die in der Figur dargestellte Einrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen
Aufbau zunächst aus der Wanderrostanlage mit durch Vorwärmkammer 1, Reduktionskammer
2 und Kühlkammer 3 geführtem Wanderrost 4 der Reduktionsgaserzeugungs anlage 5 und
dem Behandlungsgas-Leitungssystem 12. Im Ausführungsbeispiel ist die Anlage für
die Behandlung von Grünpellets eingerichtet. Dabei werden die Grünpellets 6 in einer
Schicht 7 dem Wanderrost aufgegeben und auf dem Wanderrost 4 zonenweise, d. h. in
den beschriebenen Kammern 1, 2, 3 von oben nach unten bzw. von unten nach oben vom
Behandlungsgas
durchströmt und dabei zunächst in der Vorwärmkammer
1 vorgewärmt, in der Reduktionskammer 2 reduziert und danach in der Kühlkammer 3
gekühlt. Im Ausführungsbeispiel werden die Grünpellets aus Eisenfeinerz gebildet,
welches einem Bunker8 aufgegeben wird und auf einem Granulierteller9 in bekannter
Weise zu Grünpellets 6 von etwa 5 bis 20 mm Durchmesser verarbeitet wird, die über
eine Rutsche 10 auf den Wanderrost 4 gelangen, der über Umlenkrollen 11 geführt
ist Die Strömungsrichtung des Behandlungsgases im Behandlungsgas-Leitungssystem
12 ist durch Pfeile angedeutet. Der Wanderrost 3 ist werkstotimäßig für Temperaturen
von etwa 7000 C oder weniger ausgelegt. An die Reduktionskammer 2 sind oberhalb
des Wanderrostes 4 die Einrichtungen 13 zur Einführung des Behandlungsgases, unterhalb
des Wanderrostes 4 die Einrichtungen 14 zum Abziehen des Behandlungsgases angeschlossen.
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Unter Berücksichtigung der in der Vorwärmkammer 1 eingestellten Temperatur
sind die Schichtdicked der auf dem Wanderrost liegenden Schicht 7 von Grünpellets,
die Strömungsgeschwindigkeit des Behandlungsgases sowie die durch Pfeil 15 angedeutete
Wandergeschwindigkeit des Wanderrostes 4 so gewählt, daß das Behandlungsgas sich
in der Schicht 7 auf die Auslegungstemperatur des Wanderros tes 4 abkühlt.
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Danach wird das Behandlungsgas in einer Wasch-und Kühlstufe 16 auf
Kühltemperatur gebracht und in der Kühlkammer 3 von unten nach oben durch die Schicht
7 wieder hindurchgeführt. Das aus der Kühlzone abgezogene Behandlungsgas kann, wie
der Pfeil 17 andeutet, dem frischen Behandlungsgas für die Reduktionszone und/oder
wie der Pfeil 18 andeutet, dem Behandlungsgas für die Vorwärmzone wieder zugeführt
werden. Es besteht auch die Möglichkeit.
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das aus der Kühlzone abgezogene Behandlungsgas, wie der Pfeil 19 andeutet,
der Einrichtung 5 für die Erzeugung des Behandlungsgases für die Reduktionszone
als Heizgas zuzuführen. Im Schema sind einerseits die Zusammensetzung des Behandlungsgases
und außerdem die Temperaturen angegeben.
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Man erkennt, daß in der Kühlstufe 16 der bei der Reduktion gebildete
Wasserdampf kondensiert.