DE2207225A1

DE2207225A1 - Verfahren und vorrichtung zur reduktion von fe-traegern in einem gasstrom bei nur einmaligem aufheizen der fe-traeger

Info

Publication number: DE2207225A1
Application number: DE2207225A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Ing Sindelar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-16
Filing date: 1972-02-16
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2207225B2; DE2410345A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reduktion von ttU / ii J Fe-Trägern in einem Gasstrom bei nur einmaligem Aufheizen der Fe-Träger

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren von Fe-Trägern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei bisher bekannten Direktreduktionsverfahren werden die Fe-Träger im Dreh- bzw. Schachtofen reduziert. Als Reduktionsmittel können feste oder gasförmige Medien verwendet werden. Die Rohstoffe werden in Form von Pellets oder als kleine Stücke entsprechend ihrer physikalischen Beschaffenheit eingesetzt. Der Reduktionsprozeß läuft hinsichtlich Temperatur und Gaszusammensetzung nach den bekannten Gesetzmäßigkeiten ab. Derartige Verfahren haben den Nachteil, daß zum Beispiel beim Dreh-Rohrofen in der heißen Zone Ansätze entstehen, die eine Verminderung der Leistung mit sich ziehen. Bei den Schachtöfen ist infolge des Quellens der Fe-Träger (Pellets) mit Ansatzbildungen zu rechnen.

Normalerweise werden die Einsatzstoffe während der Reduktion auf die erforderliche Reduktionstemperatur erhitzt, danach wird abgekühlt und das reduzierte kalte Material dem Schmelzaggregat zugeführt, in welchem es erneut bis zur flüssigen Schmelze erhitzt wird.

Da die rohen (grünen) Pellets nicht transportfähig sind, müssen diese bei einer dem Fe-Träger entsprechenden physikalischen Eigenschaft gebrannt und wiederum abgekühlt werden. Danach wird der Reduktionsprozeß mit nochmaligem Aufheizen und anschließendem Abkühlen durchgeführt. Ein drittes Aufheizen im Schmelzaggregat bis zum metallurgisch flüssigen Zustand muß vorgenommen werden.

Bei allen Verfahren treten hohe Transport-, Umschlag™ und Lagerhaltungskosten auf, da die Fe-Träger nicht in einem durchlaufenden kontinuierlichen Verfahrensweg dem Schmelzaggregat zugeführt werden,

309836/0578

Der Erfingung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen Fe-Träger in einem Arbeitsgang kontinuierlich reduziert und in einer Hitze direkt dem Schmelzaggregat zugeführt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:

1. Die Fe-Träger werden auf eine ihrer chemisch physikalischen Beschaffenheit entsprechenden Stückgröße zerkleinert.

2. Die zerkleinerten Fe-Träger werden dem als Schwing- oder Schüttelrinne oder Transportband ausgebildeten Reduktionsaggregat zugeführt.

3. Die heißen reduzierten Fe-Träger werden direkt dem Schmelzaggregat zugeführt.

4. In dem Schmelzaggregat erfolgt ein weiteres Aufheizen bis zum metallurgisch flüssigen Zustand.

5. Durch entsprechende Schlackenführung wird die Gangart der Fe-Träger entfernt.

6. Die in dem Schmelzaggregat befindliche Schmelze kann nach dem Abgießen in eine Pfanne einer Vakuumbehandlung zugeführt werden, bei welcher gleichzeitig die Endanalyse eingestellt wird oder bei Verwendung von 2 Schmelzaggregäten kann die Einstellung der Analysen im Aggregat selbst erfolgen. Falls nur ein Schmelzaggregat zum Einsatz gelangen soll, werden die aus dem Reduktionsaggregat austretenden reduzierten Fe-Träger einem beheizten oder aufgeheizten mit Inertgas gefüllten Behälter zugeführt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die im Schmelzaggregat bereits befindlichen Fe-Träger zu verflüssigen und die Zeit vorhanden,

- 3 -309836/0578

um die gewünschte Endanalyse einstellen zu können.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich folgende
Vorteile:

1. Fe-Träger brauchen nicht auf die für die Pelletierung
notwendige Korngröße zerkleinert werden.

2. Ein Anbakcen oder Zusetzen des Reduktionsvorganges durch die Fe-Träger bzw. festen Brennstoff kann nicht eintreten, da die Fe-Träger infolge der Rüttel- oder Schwingbewegung des vorgeschlagenen Reduktionsaggregates sich während des gesamten Aufheiz- und Reduktionsprozesses in Bewegung befinden.

3. Die auf Reduktionstemperatnr reduzierten Fe-Träger werden direkt dem Schmelzaggregat zugeführt, wodurch die Tap-to-Tap-Zeit des Schmelzaggregates wesentlich verkürzt wird.

4. Die Umschlag-, Transport- sowie Lagerhaltungskosten entfallen, da die Fe-Träger in einer Hitze reduziert und dem Schmelzaggregat zugeführt werden.

5. Ein Abkühlen und nochmaliges Aufheizen der reduzierten Fe-Träger entfällt.

6. Der Brennvorgang, wie er bei rohen (grünen) Pellets unter anderem aus transporttechnischen Gründen notwendig ist,
entfällt.

Nach der Zeichnung umfaßt die erfindungsgemäße Reduktionseinrichtung einen Stahlkäfig (Reduktionsrinne) (1) in einer für Fe-Träger günstigen Form, in welchem die porösen ff-Steine (2) für die Gaszugabe (eventuell auch ring- oder spiralförmig) und die erforderlichen Isolationssteine (3) eingebaut werden. Durch" einen einfachen Schwingmechanismus (4) >'i-: ! iine Rüttelbewegung

309836/0578

erzeugt. Diese Einrichtung kann, je nach der erforderlichen bzw. notwendigen Korngröße der Fe-Träger, den baulichen Gegebenheiten entsprechend an dem Reduktionsaggregat angebaut werden. Das Gas tritt durch die porösen Steine ein. Falls erforderlich (zum Beispiel bei feinsten Fe-Trägern) , kann die Gaszugabe zwecks Erhöhung der Turbulenz wie angeführt durch ringförmige Anordnung gesteuert werden. Der Austritt der Reduktionsgase (5) ist konstruktiv so gestaltet, daß ein Einhalten des optimalen Gasdruckes möglich ist. Der Ein- bzw. Austritt der Fe-Träger erfolgt über Gasschleusen (6). Der Abtransport des reduzierten und auf Temperatur befindlichen Materials erfolgt mittels einer geeigneten Transporteinrichtung (7), die konstruktiv so gehalten ist, daß kein Aufoxidieren des reduzierten Materials erfolgen kann. Durch eingebaute Druck- und Temperaturfühler (8) (9) wird der Prozeß gesteuert.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Reduktion von Fe-Trägern, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte, die eine kontinuierliche Reduktion mit anschließendem Schmelzen in einem oder mehreren Schmelzaggregaten in einer Hitze durchgeführt werden können:

a) Eingabe der Fe-Träger in einer ihrer chemisch physikalischen Beschaffenheit entsprechenden günstigen Korngröße in die Reduktionsrinne.

b) Reduktion der Fe-Träger bei gleichzeitiger Schwingbewegung der Reduktionsrinne.

c) Die Reduktionstemperatur kann auf den optimalen Wert gesteuert werden, da infolge,der Schwingbewegung der Rinne ein Zusammensintern der Fe-Träger vermieden wird.

d) Die heißen reduzierten Fe-Träger werden unter Ausschluß von oxidierender Atmosphäre direkt dem Schmelzaggregat zugeführt.

309836/0578

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß infolge der Schwingbewegung der Reduktionsrinne ein Sintern der Fe-Träger vermieden wird und somit auch sogenannte mulmige Fe-Träger verarbeitet werden können.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß mit einer höheren Reduktionstemperatur als bisher üblich gearbeitet werden kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß kontinuierlich in einer Hitze ohne Abkühlen der Fe-Träger nach der Reduktion erfolgen kann.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tap-to-Tap-Zeiten des Schmelzaggregates infolge des Einsetzens der Fe-Träger bei Reduktionstemperatur in das Schmelzaggregat wesentlich verkürzt werden können.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einer Reduktionsrinne (1), die mit einem Schwingmechanismus (4) versehen ist und durch Einbau von porösen ff-Steinen (2) die Reduktionsgaszufuhr ermöglicht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch konstruktive Gestaltung des Einbaus der porösen Steine (2) (ring- oder spiralförmig) auch Feinkorn reduziert werden kann.

8. Vorrichtung räch Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Gasschleusen (6) ein Austritt der Reduktionsgase in die Atmosphäre vermieden wird.

309836/0578

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 und 8, dadurch gekennzeich* net, daß durch sinnvolle Steuerung der Reduktionsgase, bezogen auf Druck, Temperatur und Geschwindigkeit, optimale Reduktionszeiten erreicht werden.

309836/0578