DE2058496B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Eisenerz-Rohmaterialien im Fließbett - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Eisenerz-Rohmaterialien im FließbettInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung so von Eisenerz-Rohmaterialien im Fließbett in Gegenwart
von Kohle, in das ein Reaktionsgas eingeleitet und dem von unten ein fluidisierendes Gas zugeführt wird,
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. J5
Bei den bisher bekannten Fließbetten wird das Reaktionsgas seitlich in das Fließbett eingeblasen. Bei
einem solchen Verfahren verursacht die von starker Wärmeentwicklung begleitete Reaktion oftmals ein
Schmelzen oder eine Schädigung der Teile in der Nähe der Einblasöffnung, oder die verschmolzenen Granalien
oder Pellets im Fließbett füllen oder verstopfen oftmals die Einblasöffnung oder sogar den Gesamtkörper des
Bettes.
In der DE-AS 1187 586 wird ein Verfahren zur
Herstellung von Metall- und Metalloidchloriden, insbesondere von Siliciurntetrachlorid, beschrieben, bei dem
eine Chlorierung von feinkörnigen Silikaten oder Oxiden, insbesondere von Quarz, in Gegenwart von
feinkörnigem Kohlenstoff im Wirbelbett durchgeführt wird, indem man durch das Wirbelbett zwischen zwei
oder mehreren Elektroden elektrischen Strom leitet und den Kohlenstoff im Überschuß einsetzt, wobei das
Gewichtsverhältnis Quarz bzw. Silikat oder Oxid zu Kohlenstoff vorzugsweise 1 :2 bis 1 :10 beträgt. Dieses «
Verfahren erfährt eine vorteilhafte Ausgestaltung dadurch, daß man das in einer Nebenreaktion
entstehende und störende Siliciummonoxid durch Einleiten eines zweiten Chlorstroms in die obere Zone
des Wirbelbettes zu Siliciumtetrachlorid umsetzt. Dieses bekannte Verfahren liefert jedoch keinerlei Hinweise
zur Lösung der vorstehend aufgezeigten Probleme.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren so auszubilden, daß die
Störungen, die beim Zusammensintern und Schmelzen μ von Granalien oder Pellets auftreten, was zu Schädigungen
der Reaktionsapparatur und zu deren Verstopfung führen kann, ausgeschlossen werden. Des weiteren liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung
zu schaffen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß einem Fließbett aus Pellets aus Eisenerz und Kohle in
feinpulvriger Form ein teilweise oxidiertes Kohlenwasserstoffgas als fluidisierendes Gas zugeführt und in das
Fließbett durch mindestens ein Zuführungsrohr, das vom oberen Teil der Reaktionsvorrichtung aus lotrecht
und beweglich im Fließbett endet, ein sauerstoffhaltiges
Gas als Reaktionsgas eingeleitet wird.
Zur Durchführung dieses Verfahrens hat sich eine Vorrichtung mit einem Fließbett, einem Einblasrohr für
ein fluidisierendes Gas im unteren Teil der Reaktionsvorrichtung, einem Rohmaterialzuführungsrohr, einer
Gasaustrittsöffnung im oberen Teil der Reaktionsvorrichtung und mindestens einem Reaktionsgaszuführungsrohr
als besonders geeignet erwiesen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Reaktionsgaszuführungsrohr
vom oberen Teil der Reaktionsvorrichtung aus lotrecht und beweglich in dem Fließbett endet
Wesentlich für eine erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Tatsache, daß
zwei voneinander verschiedene Gas zur Aufarbeitung eines Rohmaterials in ein dieses enthaltendes Fließbett
eingeleitet werden müssen, wobei es sich auf der einen Seite um ein fluidisierendes Gas in Form eines teilweise
oxidierten Kohlenwasserstoffgases und auf der anderen Seite um ein sauerstoffhaltiges Gas als Reaktionsgas
handelt. Die hierbei erkennbare chemische Natur der eingeleiteten verschiedenen Gase zeigt, daß sie beide,
wenn auch in verschiedenem Ausmaße, an den im Fließbett ablaufenden chemischen Reaktionen teilnehmen.
Das gilt auch für jedes beliebige fluidisierende Gas, sofern es sich nicht um ein Inertgas handelt. Der nähere
Grund für die Wahl der Bezeichnung »fluidisierendes Gas« für das eine Gas ist darin zu sehen, daß das
Fließverhalten des der Aufarbeitung von Eisenerz-Rohmaterialien dienenden Bettes hauptsächlich durch
dieses Gas bewirkt wird. Zwar übt auch das »Reaktionsgas« am Ausgang des seiner Zuführung
dienenden Rohres einen gewissen Einfluß auf die Fließfähigkeit des Fließbettmaterials aus. Seine Hauptfunktion
besteht allerdings darin, an den Reaktionsabläufen teilzunehmen, die für die Aufarbeitung bzw.
Behandlung von Eisenerz-Rohmaterialien bedeutsam sind.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen
noch näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung und
F i g. 2 eine bekannte Vorrichtung.
Gemäß F i g. 1 ist die Reaktionsvorrichtung 1 in ihrem unteren Teil mit einem Einblasrohr 2 für ein
fluidisierendes Gas und in ihrem oberen Teil mit einem Rohmaterialzuführungsrohr 3 und einer Gasaustrittsöffnung
4 versehen. Sie enthält den fließfähigen Bettabschnitt bzw. das Fließbett 5 und den sich bewegenden
Bettabschnitt 6. Des weiteren ist ein Reaktionsgaszuführungsrohr 7 vorgesehen, das vom Kopf der Reaktionsvorrichtung 1 her lotrecht und beweglich in dem
Fließbett 5 endet.
Bei der bekannten Vorrichtung nach F i g. 2 erfolgt andererseits das Einblasen des Reaktionsgases durch
Reaktionsgaszuführungsrohre 7', die in der Seitenwand der Reaktionsvorrichtung 1' angeordnet sind. Die
Anordnung der übrigen Teile 3, 4, 5 und 6 entspricht derjenigen von Fig. 1.
Die Erfindung soll nunmehr anhand der reduzieren-
den Umsetzung von Pellets aus Eisenerz und Kohle in feinpulvriger Form erläutert werden. Die Pellets
werden durch das Rohmaterialzuführungsrohr 3 zugeführt. Das Crackgas, das durch teilweise Oxidation von
Kohlenwasserstoff entstand, wird durch die Gasaustrittsöffnung 4 abgeführt Die in dem Fließbett 5
fluidisierenden Pellets wandern zu dem sich anschließenden, sich bewegenden Bettabschnitt 6 abwärts und
werden von dort aus durch einen nicht gesondert dargestellten Auslaß am unteren Ende des Bettabschnitts
6 ausgetragen. Durch das Reaktionsgaszuführungsrohr 7 wird sauerstoffhaltiges Gas eingeleitet, um
Crackgas und das aus den Pellets sich entwickelnde brennbare Gas zu verbrennen und dadurch die Pellets
zu erhitzen und die gewünschte Reduktion ablaufen zu lassen. Das bei der Verbrennung entstehende Abgas
wird über die Austrittsöffnung 4 abgeführt
Nachstehend wird ein Beispiel für Betriebsbedingungen der beiden oben beschriebenen Verfahren angegeben.
(1) Verwendete Pellets:
Durchmesser 4—6 mm;
Zusammensetzung:
Zusammensetzung:
Pyritsinter 75 Gew.-%, Kohle 23 Gew.-% und Sonstiges 2 Gew.-%;
(2) Mittlere Verweilzeit im Fließbett:
10 Minuten;
(3) Durch das Einblasrohr 2 zugeführtes Gas:
Das l,3fache der geringsten Menge, die erforderlich ist, um die Pellets in der fließfähigen Zustnnd
zu überführen, mit der Zusammensetzung
N2 66,6%, CO 13,0, CO. 5,2%,
H2 9,1%, H2O 6,1%,
und der Temperatur von 10000C
und der Temperatur von 10000C
(4) Temperatur innerhalb des Fließbettes 5:
11000C
(5) Durch die Reaktionsgaszuführungsrohre 7 bzw. T eingeblasenes Reaktionsgas:
Die Hälfte der Mindestmenge, die erforderlich ist, um die Pellets in den fließfähigen Zustand zu
überführen, in der Zusammensetzung
O2 15%, N2 85%
und mit einer Temperatur von 550° C.
Ausgestaltung des Reaktionsgaszuführungsrohrs:
erfindungsgemäße Vorrichtung (gemäß Fig. 1):
Ausgestaltung des Reaktionsgaszuführungsrohrs:
erfindungsgemäße Vorrichtung (gemäß Fig. 1):
1 Rohr von 20 mm lichter Weite
bekannte Vorrichtung (gemäß F i g. 2):
6 Rohre von je 8 mm lichter Weite.
bekannte Vorrichtung (gemäß F i g. 2):
6 Rohre von je 8 mm lichter Weite.
id Bei der unter den genannten Bedingungen durchgeführten
Pelletaufarbeitung ergab es sich, daß be· der bekannten Vorrichtung etwa 5 Minuten nach Betriebsbeginn Pellets im oberen Teil der Wandeinblasöffnungen
gesintert waren und schließlich das Fließbett von ihnen ausgefüllt und verschlossen wurde. Bei der
Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung andererseits trat kein Sintern der Pellets auf. Vielmehr
verlief der Betrieb glatt. Bei ihrem Austritt aus dem Fließbett waren die Pellets zu 80% in den metallischen
Zustand überführt.
Zusammenfassend führt die Erfindung
zu folgenden Vorteilen
zu folgenden Vorteilen
Die eingesetzten Pellets neigen nicht zum Zusam-
_>-> mensintern, so daß das Einblasrohr und das Fließbett nicht angefüllt und verschlossen werden. Das Einblasen
von Reaktionsgas in unbegrenzter Menge ist möglich, während demgegenüber bei der Gaszuführung durch
die Seitenwand der Reaktionsvorrichtung in der
)i> Umgebung der Reaktionsgaszuführungsrohre Schaden
auftreten und Gas nur in begrenzter Menge zugeführt werden kann. Das Reaktionsgaszuführungsrohr läßt
sich leicht instand halten und austauschen. Das in das Fließbett hineinragende Ende des Reaktionsgaszufüh-
i> rungsrohrs läßt sich ohne weiteres an beliebige Stellen
des Fließbettes verschieben, so daß auf diese Weise die gewünschten Reaktionsabläufe im Fließbett, wenn es
erforderlich sein sollte, lokal beeinflußt werden können. Schließlich läßt sich die Anzahl der Reaktionsgaszufüh
·»<> rungsrohre entsprechend den jeweiligen Reaktionsbedingungen
im Fließbett ohne weiteres erhöhen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Behandlung von Eisenerz-Rohmaterialien
im Fließbett in Gegenwart von Kohle, in das ein Reaktionsgas eingeleitet und dem von unten
ein fluidisierendes Gas zugeführt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß einem Fließbett aus Pellets aus Eisenerz und Kohle in feinpulvriger Form
ein teilweise oxidiertes Kohlenwasserstoffgas als iu
fluidisierendes Gas zugeführt und in das Fließbett durch mindestens ein Zuführungsrohr, das vom
oberen Teil der Reaktionsvorrichtung aus lotrecht und beweglich im Fließbett endet, ein sauerstoffhaltiges
Gas als Reaktionsgas eingeleitet wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Fließbett, einem
Einblasrohr für ein fluidisierendes Gas im unteren Teil der Reaktionsvorrichtung, einem Rohmaterialzuführungsrohr,
einer Gasaustrittsöffnung im oberen Teil der Reaktionsvorrichtung und mindestens
einem Reaktionsgaszuführungsrohr, dadurch gekennzeichnet,
daß das Reaktionsgaszuführungsrohr (7) vom oberen Teil der Reaktionsvorrichtung (1) aus
lotrecht und beweglich in dem Fließbett (5) endet.
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FR (1) | FR2074954A5 (de) |
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