DE2251707A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von metallischem eisen aus insbesondere armen oder minderwertigen erzen durch direktreduktion - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von metallischem Eisen aus insbesondere armen oder minderwertigen Erzen durch Direktreduktion Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung von metallischem Eisen aus insbesondere oxydischem, eisenhaltigem Ausgangsmaterial, vorzugsweise aus armen oder minderwertigen Erzen mit einen Fe-Gehalt von weniger als 60% und/oder einem hohen Anteil an störenden Begleitelementen, durch Direktreduktion mittels fester kohlenstoffhaltiger, insbesondere gasreicher, Reduktionsmittel.
• Für die Direktreduktion im Umwälzverfahren, d.h. im Drehrohrofen, mittels fester kohlenstoffhaltiger Reduktionsmittel ist nur solches eisenhaltiges Ausgangsmaterial geeignet, das unter den Bedingungen des Drehrohrofens reduzierbar ist und bei der Reduktion nicht zerfällt. Für den Fall, daß das durch Direktreduktion, z.B. aus oxydischen Eisenerzen, gewonnene metallische Eisen in geeigneten Schmelzöfen zu Stahl eingeschmolzen werden soll, wird an das Ausgangsmaterial außerdem die weitere Forderung gestellt, daß es nur geringe Mengen, insbesondere saurer, Gangart und möglichst keine oder gerade noch tolerierbare Mengen solcher Begleitelemente enthält, die wie z.B. S, P, As und Cu die Stahlherstellung stören. Eisenhaltiges Ausgangsmaterial bzw. Erze, die diese Bedingungen nicht erfUllen, müssen vor der Reduktion in der Regel thermisch vorbehandelt und gegebenenfalls - spätestens nach der Reduktion, aber vor dem Einschmelzen - aufbereitet werden.
• Es sind eine ganze Reihe von Direktreduktionsverfahren bekannt, bei denen arme Eisenerze nach der Reduktion aufbereitet werden, wobei sie bis dahin wie reiche Eisenerze behandelt werden, indem sie in Drehrohröfen mit Hilfe fester kohlenstoffhaltiger Reduktionsmittel reduziert werden und erst anschließend nach Aufmahlung des reduzierten Erzes das metallische Eisen durch Magnetscheidung von der Gangart abgetrennt wird.
• Zu diesem Zweck sind auch mehrstufige Verfahren bekannt, bei welchen mit zwei Drehrohröfen gearbeitet wird.
• So ist es beispielsweise bekannt (US-Patentschrift 981 280), das lockere Eisenerz in Gegenwart von festen Kohlenstoffträger, vorzugsweise in Form von Koks, in einem Drehrohrofen auf Reduktionstemperatur (etwa 9300C) vorzuerhitzen und in einem zweiten Drehrohrofen, d.h. in einer Hitze, zu metallischem Eisen zu reduzieren. Beide Drehrohröfen werden dabei im Gegenstrom von Ofengas und Ofenbeschickung betrieben. Werden minderwertige Eisenerze verwendet, werden diese zunächst in der vorbeschriebenen Weise reduziert und erst anschließend das Reduktionsprodukt nach Absiebung des groben Überschußkokses zerkleinert und das metallische Eisen durch Magnetscheidung abgetrennt.
• Bei einem anderen bekannten Direktreduktionsverfahren (US-Patentschrift 1 947 822) wird ebenfalls mit zwei Drehrohröfen gearbeitet, von denen einer als VorwSrm- und der andere als Reduktionsofen dient. Dabei werden beide Drehrohröfen unter Gleichstromfilhrung von Ofenbeschickung und Ofengase betrieben.
• Beide zuvor beschriebenen Verfahren haben den Nachteil, daß im Falle des Einsatzes von armen oder minderwertigen Eisenerzen die schon bei reichen Eisenerzen ohnehin niedrige spezifische Durchsatzleistung noch weiter herabgesetzt und der Wärmeverbrauch gleichzeitig erhöht wird. Dieser letztere Nachteil tritt besonders dann deutlich in den Vordergrund, wenn das Erz im Drehrohrofen der Vorwärmstufe im Gleichstrom mit den Heizgasen auf die Reduktionstemperatur gebracht werden soll.
• Die Verwendung von zwei mit Bezug auf die Gasführung in Reihe, d.h. hintereinander, geschalteten Drehrohröfen ist auch aus anderen Gründen bei der Verarbeitung, insbesondere Reduktion von eisenhaltigem Ausgangsmaterial, wie vorzugsweise oxydischen Eisenerzen, bereits bebekannt.
• So gehört es z.B. zum Stand der Technik (US-Patentschrift 3 180 631), zwei Drehrohröfen hintereinander zu schalten, wobei der eine, entsprechend lang ausgebildete Drehrohrofen sowohl der Vorwärmung der Erze auf Reduktionstemperatur als auch der eigentlichen Reduktion des Eisenerzes dient, während dem diesem nachgeschalteten zweiten Drehrohrofen nur die Aufgabe zufällt, die in diesen eingesetzte, vorzugsweise gasreiche Kohle zu verkoken bzw. abzuschwelen. Dabei arbeitet der der Vorwärmung und der Reduktion dienende Drehrohrofen mit Bezug auf das in einer Richtung durch beide Drehrohröfen strömende Ofengas im Gegenstrom und der nur der Abschwelung dienende Drehrohrofen im Gleichstrom zur festen Ofenbeschickung. Da das in den ersten Drehrohrofen mittels einer Förderschnecke eingesetzte Erz bereits mit .Frisch-und Rücklaufkoks vermischt ist, ist eine Vorwärmung auf Reduktionstemperatur außerhalb des Drehrohrofens nicht möglich, so daß dieser Drehrohrofen entsprechend lang ausgebildet sein muß und außerdem wegen der Gegenstromführung mindestens bezüglich des Reduktionsteils unwirtschaftlich arbeitet. Da der diesem nachgeschaltete zweite Drehrohrofen ausschließlich dem Abschwelen der eingesetzten Frischkohle dient, hat dieses Verfahren alle Nachteile, die auch bekannte Verfahren aufweisen, bei denen das kalt eingesetzte Erz in nur einem einzigen Drehrohrofen zunächst auf Reduktionstemperatur vorgewärmt und anschliessend reduziert wird. Das vorstehend beschriebene Verfahren hat mithin auch den Nachteil, daß es sich nicht ohne weiteres für den Einsatz armer oder minderwertiger Erze bzw. solcher Erze eignet, die einen hohen Anteil an störenden Begleitelementen aufweisen. Würden arme oder minderwertige Eisenerze dennoch eingesetzt, könnten sie - wie bei den zuvor beschriebenen Verfahren - erst anschließend nach der Reduktion aufbereitet werden, um das metallische Eisen auf dem Wege der Magnetscheidung von der Gangart abzutrennen.
• Schließlich ist auch schon vorgeschlagen worden' (UdSSR-Patentanmeldung, deren Aktenzeichen und Veröffentlichungsdatum unbekannt sind), zum Zwecke der magnetisierenden Röstung und gegebenenfalls weitergehender Reduktion von eisenhaltigem Ausgangsmaterial dieses vor der Aufgabe in einem vorbestimmten Verhältnis zu teilen und gleichzeitig in zwei miteinander gekoppelte Drehrohröfen aufzugeben, die austragsseitig über ein feststehendes Gehäuse miteinander verbunden sind und von denen der eine Drehrohrofen im Gleichstrom zwischen fester Beschickung und Ofengasen und der andere Drehrohrofen im Gegenstrom zwischen Ofenbeschickung und Ofengasen betrieben wird, während die Ofengase in einer Richtung durchgehend durch beide Drehrohröfen strömen. Dabei soll die Aufteilung des Aufgabegutes bevorzugt nach der Kornfraktion erfolgen, wobei der feinkörnige, Anteil in den Gleichstrom- und der grobkörnige Anteil in den Gegenstrom-Drehrohrofen aufgegeben wird* Ziel dieser Arbeitsweise bildet es, eine zu hohe Erhitzung des zu rostenden.
• Gutes bei Einsatz von Reduktionsmittel mit einem hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen zu vermeiden, die zu unerwünschten Veränderungen, insbesondere zum Abschmelzen, führen würde. Im Sinne dieser Aufgabenst'ellung wird demnach so verfahren, daß das feste oder flüssige Reduktionsmittel dem Beschickungsgut für den Gleichstromofen zugegeben und der Gegenstromofen ausschließlich mitdem Erz als Beschickungsgut gespeist wird, so daß die-, Reduktion im Gegenstromofen nur mittels der Abgase aus dem Gleichstromofen und demgemäß mit entsprechend niedrigerer Temperatur erfolgt, die den- Röstvorgang nicht durch Abschmelzen oder dergleichen beeinträchtgt. Auch bei diesem bekannten. Werfahren wäre der, Einsatz armer oder minderwertiger Erze sowie solcher mit einem hohen Anteil an störenden Begleitelementen mithin nicht wirtschaftlich, ganz abgesehen davon, daß es dieses bekannte Verfahren offen läßt, wie das auf diesem Wege in. zwei' getrennte- Partien etwa zu Magnetit reduzierte, immer.
• noch oxydische Erz anschließend zu metallischem Eisen weiter reduziert werden soll, wozu offenbar eine weitere Drehrohr-Anlage erforderlich wäre.
• Es ist zwar weiterhin auch ein Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen bekannt (OS 1 533 857), bei dem d-le Aufbereitung der Eisenerze zwischen zwei Teilstufen der-eigentlichen Direktreduktion erfolgt.
• Bei diesem Verfahren, das zur Herstellung besonders dichter Eisenschwammpellets dient,, werden n. die lockeren, feinkörnigen Eisenerze jedoch in der ersten Stufe in einem Drehrohrofen bis zum Fe304fFe-Geblet oder bis zum FeO/Fe-Gebiet vorreduziert, die abgekühlten, vorreduzierten Erze nach der Aufbereitung unter tusatz von verkokbaren Xohlenstoffträgern pelletiert und die Pellets anschließend in der zweiten Stufe, g1etc'hfals in einem Drehrohrofen, gehärtet und fertig reduziert.
• Die Fertigreduktion der Pellets in der zweiten Stufe wird dabei vorzugsweise in einem Drehrohrofen vorgenommen, der im Gegenstrom zwischen Ofengasen und Ofeneinsatz betrieben wird.
• Bei diesem Verfahren ist vor allem die geringe Festigkeit der in der ersten Stufe des Reduktlonsvorganges vorreduzierten Pellets bei der Aufgabe in den Drehrohrofen der zweiten ReduktionsStufe nachteilig, die sich besonders ungünstig auf den Feinkornanfall auswirkt. Denn um den durch die zweistufige Reduktion erzielten Vorteil der Erzeugung besonders dichter Eisenschwammpellets nicht wieder aufzugeben, ist es dabei notwendig, die erneute Aufheizung der Pellets auf Reduktionstemperatur im zweiten Drehrohrofen unter nicht oxydierenden Bedingungen vorzunehmen, d.h.
• dabei auf eine Vorhärtung, die den Feinkornanfall verringern würde, zu verzichten. Die Vermeidung oxydierender Bedingungen wird dabei durch den Zusatz von verkokbaren Kohlenstoffträgern zu den Grünpellets bewußt unterstützt. Die Aufheizung von Pellets und Reduktionskoks im Drehrohrofen führt überdies - auch wenn dieser im Gegenstrom betrieben wird - wie im Falle der beiden zuvor beschriebenen Verfahren, zu niedrigen spezifischen Durchsatzleistungen und damit zu hohen Anlagekosten sowie zu einem entsprechend hohen spezifischen Wärmeverbrauch.
• Aus "Congres International sur la Production et l'utilisation des Minerais Réduits Evian, 29, 30 et 31 Mai 1967" geht ein anderes Verfahren als bekannt hervor, bei dem auch die Reduktion von Grünpellets möglich ist, d.h. die Aufbereitung bei Verarbeitung armer Eisenerze vor der Direktreduktion vorgenommen werden kann. Die Grünpellets werden dabei nicht in einem Drehrohrofen, sondern auf einem Wanderrost getrocknet und vorgewärmt, d.h. vorgehärtet, bevor sie in einen im Gegenstrom von Ofengasen und Ofeneinsatz betriebenen Drehrohrofen zu Eisenschwamm reduziert werden. Als Reduktionsmittel dient dabei Kohle, die von der Austragsseite des Drehrohrofens her eingeblasen wird.
• Der Nachteil dieses Verfahrens liegt vor allem darin, daß die Reduktionskohle wegen des Gegenstrombetriebes entgegen der Bewegungsrichtung des Erzes vom unteren Ende des Drehrohrofens her eingeblasen werden muß und daher im wesentlichen in einem Längenbereich des Ofens abschwelt, in dem die Eisenerzpellets bereits hohen Metalllsierungsgrade erreicht haben. Die eingeblasene Kohle kann daher nur noch in geringem Maße als Reduktionsmittel ausgenutzt werden, während der größere Teil in abgeschwelter Form wieder ausgetragen wird. Der Schwelkoks wird zwar nach Abkühlung und Abtrennung von Eisenschwamm dem oberen Ende des Drehrohrofens zugeführt, wo er erneut aufgegeben wird, um auch in diesem Ofenbereich Reduktionsarbeit zu leisten. Dies hat aber den Nachteil, daß die Reduktionskohle und/oder der daraus entstehende Schwelkoks dem Gegenstrom-Drehrohrofen an einer Stelle zugeführt werden muß, an der die Ofengase ihre höchste Geschwindigkeit aufweisen.
• Diese Nachteile werden bei einem weiteren bekannten Verfahren (DAS 1 927 558) dadurch vermieden, daß die oxydischen Eisenerze zwar in gleicher Weise wie bei dem zuvor beschriebenen Verfahren im Gegen - bzw. Quergegenstrom auf Reduktionstemperatur vorgewärmt und dabei teilgehärtet, dann aber in einem Drehrohrofen in einer Stufe reduziert werden, der im Gleichstrom betrieben wird, wobei die Reduktionskohle vom oberen Ende des Drehrohrofens her in Bewegungsrichtung der Ofenbeschickupg eingeblasen wird.
• Dieses zuletzt beschriebene Verfahren führt zwar zu einer sehr guten Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Reduktionsmittels und ermöglicht auch bei Anlagen mit großer Kapazität sehr hohe spezifische Durchsatzleistungen.
• Auch bei diesem Verfahren ist jedoch eine wirtschaftliche Erzeugung von Eisenschwamm, insbesondere für die Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen, in Frage gestellt, wenn nur arme oder minderwertige Eisenerze zur Verfügung stehen und diese zur Aufbereitung in konventioneller Weise, z.B.
• auf dem Wege einer magnetisierenden oder oxydierenden Röstung, thermisch vorbehandelt werden müssen, und zwar in erster Linie wegen der damit verbundenen zusätzlichen Brennstoff- und Anlagekosten.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, die es unter Vermeidung der aufgezeigten Mängel gestatten, auch minderwertlge Erze, insbesondere arme oxydische Eisenerze, auf besonders wirtschaftliche Weise auf dem Wege der Direktreduktion zu metallischem Eisen zu verarbeiten.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das erfindungsgemäße Verfahren die gemeinsame Anwendung nachstehender Maßnahmen vor: a) Das eisenhaltige Ausgangsmaterial wird in lockerer Form im Umwälzverfahren und unter Gegenstromführung von Beschickung und Heizgasen sowie in Abhängigkeit von seiner Beschaffenheit oxydierend, reduzierend oder erst oxydierend und dann reduzierend thermisch vorbehandelt und anschließend nach der Abkühlung sowie gegebenenfalls nach der Aufbereitung pelletiert; b) die Pellets werden daraufhin im Gegen- oder Quergegenstrom zu den Heizgasen oxydierend auf mindestens angenähert Reduktionstemperatur vorgewärmt bzw. teilgehärtet und anschließend im Umwälzverfahren unter Gleichstromfhrung von Beschickung, Heizgasen und eingebrachtem, insbesondere eingeblasenem, Reduktionsmittel zu metallischem Eisen reduziert; c) mindestens der überwiegende Teil der Abgase der Reduktionsstufe wird unmittelbar in die Vorbehandlungsstufe geleitet und dort als Heizgas für die thermische Behandlung des lockeren Ausgangsmateriales im Gegenstrom verwertet.
• Durch die OS 1 533 857 ist es zwar bekannt, einen haltiges Ausgangsmaterial in lockerer Form im Umwälzverfahren reduzierend vorzubehandeln, bevor nach der Abkühlung und gegebenenfalls der Aufbereitung daraus Pellets hergestellt werden; dies geschieht Jedoch im Sinne einer Unterbrechung des eigentlichen Reduktionsvorganges nur zu dem Zweck, die damit einhergehende Gefügeumwandlung in dem in der ersten Reduktionsstufe noch lockeren Eisenerz zu vollziehen und auf diesem Wege zu besonders dichten Schwammeisenpellets zu gelangen. Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei der ersten Verfahrens stufe der vorliegenden Erfindung um eine thermische Vorbehandlung, die primer zur Vorbereitung der Aufbereitung bei armen oder minderwertigen Eisenerzen dient und - soweit es sich dabei auch um ein Reduzieren handeln kann - Jedenfalls durch die oxydierende Vorwärmung auf mindestens angenähert Heduktionstemperatur vor dem Einbringen der Grünpellets in die Reduktionsstufe durch entsprechende Reoxydation wieder aufgehoben wird. Mit einer thermischen Vorbehandlung zum Zwecke der Vorbere;itung der Aufbereitung ist die gleichfalls im Umwälzverfahren stattfindende Teilreduktion in der ersten Stufe des Verfahrens gemäß OS 1 533 857 daher nicht vergleichbar.
• Demgegenüber handelt es sich zwar im Falle der US-Patentschrift 981 280 um ein Verfahren, bei dem das eisenhaltige Ausgangsmaterial in lockerer Form im IsmwSlzverfahren und unter Gegenstromführung von Beschickung und Heizgasen auf Reduktionstemperatur vorgewärmt wird, bevor es unmittelbar anschließend, d.h. kn einer Hitze, in den zweiten, gleichfalls im Gegenstrombetrieb arbeitenden Drehrohrofen der eigentlichen Reduktionsstufe gelangt; der Drehrohrofen der ersten Stufe dient Jedoch nur zur Vorwärmung auf Reduktionstemperatur und mithin nicht zur thermischen Vorbehandlung als Vorstufe der Aufbereitung bei armen oder minderwertigen Eisenerzen. Die Vorwärmung der Pellets auf Reduktionstemperatur erfolgt im Falle der Erfindung vielmehr in Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß DAS 1 927 558 unter oxydierenden Bedingungen erst in der Vorwärmstufe.
• Die Maßnahme b) entspricht dem Verfahren gemäß DAS 1 927 558; diese ist Jedoch nur unter gleichzeitiger Anwendung der Maßnahmen a) und c) auch für arme oder minderwertige krze wirtschaftlich, insbesondere soweit es sie um die anschließende Verarbeitung des metallischen Eisens durch Einschmelzen im Elektrolichtbogenofen für die Strahlerzeugung handelt.
• Durch die US-Patentschrift 1 937 822 ist es zwar bekannt, die Abgase der Reduktionsstufe unmittelbar in eine Vorbehandlungsstufe zu leiten und sie dort zur oxydierenden Vorwärmung des lockeren Eisenerzes heranzuziehen. Diese Vorbehandlung-besteht Jedoch ebenfalls nur in einer Vorwärmung des Ausgangsmateriales auf Reduktionstemperatur, um es unmittelbar anschließend der Reduktionsstufe zuzuführen. Außerdem erfolgt die Vorwärmung des Ausgangsmateriales durch die Abgase der Reduktionsstufe dabei nicht im Gegenstrom, sondern im Gleichstrom zwischen Ofengasen und Beschickung.
• Durch die US-Patentschrift 3 180 631 ist es zwar bekannt, zwei Drehrohröfen miteinander zu koppeln, von denen der eine im Gegenstrom und der andere im Gleichstrom betrieben wird, doch dient der Gleichstrom-Drehrohrofen ausschließlich dem Zweck, die eingesetzte Frischkohle abzuschwelen, so daß in dem diesem endseitig vorgeschalteten zweiten Drehrohrofen in einer Stufe sowohl auf Reduktionstemperatur aufgeheizt als rauch reduziert wird. Es handelt sich mithin nicht im Sinne der vorliegenden Erfindung um eine Aufteilung des Prozesses, bei dem das gleiche Beschickungsgut, wenn auch mit Rücksicht auf die zwischengeschaltete Pelletierung in unterschiedlichem Aggregatzustand, in der ersten Stufe nur thermisch vorbehandelt und in der zweiten Stufe im Sinne der Erzeugung von metallischem Eisen fertig- bzw. weiterreduziert wird.
• Auch bei dem aus der UdSSR bekannten Verfahren handelt es sich nicht um ein mit der vorliegenden Erfindung vergleichbares Verfahren. Abgesehen davon, daß sich dieses nur auf die magnetische Rastung, d.h. nur auf die thermische Vorbehandlung, bezieht, wird dabei zwar ebenfalls ein Teil des Aufgabegutes im Sinne des Kombinationsglieds a) unter Gegenstromführung von Beschickung und Heizgasen reduzierend behandelt, doch erfolgt die Röstung des übrigen Teils in dem zweiten Drehrohrofen unter Gleichstromführung von Beschickung und Heizgasen. Die Vorwärmung erfolgt mit Bezug auf beide Teile des Aufgabegutes innerhalb der Drehrohröfen selbst und nicht im Sinne des Kombinationsglieds b) oxydierend im Gegen- bzw. Quergegenstrom durch von den Ofengasen getrenntes Heizgas.
• Eine Pelletierung wird von diesem Verfahren nicht umfaßt, schon gar nicht eine solche, die bezüglich des Beschickungsgutes zwischen die beiden Drehrohr-Stufen geschaltet wäre. Bekannt ist dadurch lediglich die Maßnahme gemäß Kombinationsglied c), indem auch dabei die Ofen-Abgase aus dem Gleichstromofen zur Beheizung und Reduktion des ohne zusätzliche Reduktionsmittel aufgegebenen Roherzes im Gegenstromofen herangezogen werden.
• Dieser dient jedoch ebenso wie der diesem endseitig nachgeschaltete Gleichstromofen nur der magnetischen Röstung des von Natur aus gleichen, wenn auch gegebenenfalls hinsichtlich der Kornfraktion unterschiedlichen und dementsprechend aufgeteilten Aufgabegutes.
• Im Falle der Erfindung wird die thermische Vorbehandlung des lockeren Ausgangsmateriales unter oxydierenden Bedingungen, d.h. durch Zuführung von Frischluft, mit Vorteil dann angewendet, wenn es sich z.B. um die Entfernung von Schwefel und/oder um den Aufschluß schwer reduzierbarer Eisenverbindungen in leichter reduzierbare Eisenoxyde handelt, wie es z.B. bei der Umwandlung von Ilmenit zu Hämatit und Titandioxyd der Fall ist.
• Eine thermische Vorbehandlung unter reduzierenden Bedingungen wird bevorzugt zur Teilreduktion von Eisenoxyden oder bei solchen Eisenerzen angewendet, bei denen es darauf ankommt, z.B. Anteile von Arsen zu verflüchtigen. In diesem Falle wird auch in der Vorbehandlungsstufe ein festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel eingebracht, insbesondere eingeblasen, und zwar im Gegenstrom zur festen Beschickung.
• Schließlich kann die thermische Vorbehandlung auch zuerst unter oxydierenden und anschließend unterreduzierenden Bedingungen vorgenommen werden, z.B. zum Zwecke der Umwandlung von Hämatit zu Magnetit unter gleichzeitiger Austreibung von Schwefel oder zwecks Verarbeitung von Eisenspat oder limonitischen Eisenerzen, die chemisch gebundenes H20 enthalten. Zu diesen Zweck wird im ersten Längenbereich der Umwälzbewegung Frischluft von außen zugeführt und im letzten Längenbereich der Umwälzbewegung des lockeren Irzes durch Einbringen t?zw. Einblasen von festem kohlenstcRfhaltiger ReduktionsmitteL reduzierend gearbeitet.
• Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Verarbeitung nichtmagnetischer oxydischer Eisenerze, insbesondere von Eisenerzen, die weniger als etwa 60g Fe enthalten und/oder bei der Direktreduktion zerfallen. Dabei werden die Eisenerze in der ersten Verfahrensstufe in lockerer Form bis zum Magnetit bei etwa 9000C reduzierend vorbehandelt, um sie anschließend - insbesondere bei armen Eisenerzen und Eisenerzen mit saurer Gangart - in bekannter Weise auf dem Wege der Magnetscheidung aufzubereiten, bevor die Pelletierung erfolgt. Die aus diesem künstlichen Magnetit-Konzentrat hergestellten Grünpellets werden dann im Gegensatz zu dem eingangs geschilderten bekannten Verfahren gemäß OS 1 533 857 nicht.unmittelbar der Direktreduktion unterworfen, sondern zunächst auf einem Wanderrost oxydierend, und zwar zweckmäßig 9m Quergegenstrom, vorerhitzt und dabei teilgehärtet. Dabei erfolgt eine Reoxydation zu Hamatit. Die Pellets erhalten hierdurch die notwendige Festigkeit, um die Umwälzbewegung im Drehrohrofen der Direktreduktionsstufe ohne Zerfall und starken Abrieb zu überstehen. Wesentlich ist ferner, daß durch diese im Quergegenstrom erfolgende Vorwärmung auf einem Wanderrost der im Gleichstrom betriebene Drehrohrofen der Direktreduktionsstufe in erwünschter Weise von der gesamten bzw. dem größten Teil der Vorwärmarbeit entlastet wird, so daß dieser Drehrohrofen verhältnismäßig kurz gehalten werden kann. Im Vergleich zu dem weiteren eingangs geschilderten bekannten Verfahren gemäß DAS 1 927 558 liegt ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens - abgesehen von dem generellen Vorteil, auf diese Weise auch sehr' arme Eisenerze wirtschaftlich zu Schwammeisenpellets verarbeiten zu können - darin, daß die Grünpellets aus dem künstlichen Magnetit-Konzentrat bei gleicher Körnung und gleichem Bin--demittelzusatz eine erheblich größere mechanische Festigkeit besitzen und von Natur aus unempfindlicher gegen schnelle Aufheizung sind als Grünpellets aus Hämatit, die unter solchen Bedingungen leicht platzen. Sie sind auch nach der Vorerhitzung auf die gleiche Temperatur, selbst im heißen Zustand, unempfindlicher gegen mechanlsche Beanspruchungen als Grünpellets aus Hämatit und folglich einwandfreier im Drehrohrofen der Direktreduktionsstufe zu verarbeiten. Schließlich benötigten sie zur Vorerhitzung auf die gleiche Temperatur auf dem Vorwärmrost unter oxydierenden Bedingungen wegen der dabei frei werdenden Oxydationswärme, die sich aus der;Rückwandlung von Magnetit zu Hämatit ergibt, eine wesentlich geringere Brennstoffmenge. Aus diesen Gründen kann der vor VorwSrmung der Grünpellets aus dem künstlichen Magnetit-Konzentrat dienende Wanderrost bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich kleiner bzw. kürzer bemessen sein als bei den bekannten Verfahren; er kann auch aus weniger temperaturfestem Stahl, d.h. aus billigeren Wcrkstoffen, hergestellt sein.
• Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der unmittelbaren und damit besonders günstigen Ausnutzung der im Gleichstrom-Drehrohrofen der Direktreduktionsstufe in Form von Kohle eingesetzten Brennstoffe innerhalb des Gegenstrom-Drehrohrofens der ersten Vorbehandlungsstufe, und zwar dadurch, daß die Abgase des Gleichstrom-Drehrohrofens Je nach Wärmeinhalt ganz oder teilweise, falls erforderlich auch nach Zuführung von Luft, dem Gegenstrom-Drehrohrofen zugeführt werden.
• Es ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung möglich und in manchen Fällen zweckmäßig, das lockere eisenhaltige Ausgangsmaterial der Vorbehandlunaatufe bereits heiß oder vorgewärmt zuzuführen. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn es sich z.B. um die Verarbeitung von Pyriten oder Pyrit-Konzentration handelt, die im Wirbelschichtreaktor zunächst oxydierend geröstet, darauf noch heiß in den Drehrohrofen eingebracht und dort reduzierend, d.h. magnetisierend, geröstet werden. Für die Vorwärmung feinkörniger eisenoxydhaltiger Stoffe, z.B. in Zyklonaustauschern, kann es sich empfehlen, die Abgase des Drehrohrofens der Vorbehandlungsstufe zu verwenden, jedoch können diese Abgase auch mit denen der Direktreduktionsstufe verschnitten werden.
• Mindestens ein Teil wenigstens der Abgase der Reduktionsstufe kann mit zur oxydierenden Vorwärmung der Pellets auf annähernd Reduktionstemperatur herangezogen werden.
• Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Austrag der Reduktionsstufe nach der Abkühlung unter Abtrennung von Bergen und Feinkoks aufbereitet wird, wobei der gleichzeitig abgesiebte feinkörnige Eisenschwamm erneut pelletiert und zusammen mit den Grünpellets der Vorwärmstufe aufgegeben wird. Das in der Reduktionsstufe anfallende überschüssige, insbesondere feinkörnige, Reduktionsmittel kann in an sich bekannter Weise mindestens teilweise als Reduktionsmittel in der Vorbehandlungsstufe verwendet werden. Die feinkörnigeren Fraktionen des Reduktionsmittels haben nämlich mit abnehmendem C-Gehalt die Tendenz, bereits bei niedrigeren Temperaturen zu erweichen und können deshalb meist nicht in den mit höherer Temperatur betriebenen Gleichstrom-Drehrohrofen zurückgeführt werden. Diese feinkörnigeren Fraktionen sind dagegen für die Reduktion von Hämatit zu Magnetit in der Vorbehandlungsstufe geeignet, da diese Reduktion bereits bei wesentlich.tieferen Temperaturen, nämlich nur bei etwa 900 bis 950°C, als die Reduktion zu metallischem Eisen erfolgt, die bekanntlich bei etwa 11000C stattfindet.
• Das in der Reduktionsstufe anfallende überschüssige Reduktionsmittel kann der Vorbehandlungsstufe entweder zusammen mit dem lockeren eisenhaltigen Ausgangsmaterial aufgegeben oder - getrennt und im Gegenstrom zu diesem - eingeschleudert oder eingeblasen werden, wenn es sich um eine reduzierende thermische Vorbehandlung handeln soll.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht damit erstmalig eine wirtschaftliche Verhüttung armer bzw. minderwertiger Eisenerze; es kann jedoch wegen seiner übrigen wirtschaftli.chen Vorteile auch mit Nutzen bei der Verarbeitung reicherer Eisenerze angewendet werden. In allen Fällen ist es ein wesentliches Kennzeichen des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß der Wärmebedarf der Vorbehandlungsstufe durch die Überschußwärme der Direktreduktionsstufe gedeckt wird. Der besondere wirtschaftliche Vorteil liegt darin, daß die Überschußwärme der Reduktionsstufe in Form latenter oder fühlbarer Wärme der Ofenabgase wegen der Verwendung eines im Gleichstrom betrieben nen Drehrohrofens in der Reduktionsstufe mit vorgeschalteter Vorwärmstufe in solcher Zusammensetzung und Temperatur anfEllt, daß eine günstige Verwertung dieser Ut,erschuBwNrme noch im Drehrohrofen der Vorbehandlungsstufe möglich ist. Lin besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt schließlich darin, daß die Abgase aus dem Reduktionsofen innerhalb der Vorbehandlungsstufe zusätzlich als Reduktionsmittel dienen nnen, wobei Je nach der Art der thermischen Vorbehandlung gegeLenenfalls beträchtliche zungen an festem Reduktionsmittel eir:gespart werden können.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich im wesentlichen durch Je einen der thermischen Vorbehandlung des lockeren eisenhaltigen AusganFsrateri; s und einen der Reduktion der daraus hergestellter. Pellets dienfr..len Drehrohrofen, die im Bereich ihrer Austragsenden in bekannter Weise mit Bezug auf die Gasführung derart hintereinander geschaltet sind, daß die den Reduktionsofen im Gleichstrom mit den Pellets durchströmenden Ofengase den gegensinnig arbeitenden Drehrohrofen der Vorbehandlungsstufe ohne Richtungsänderung und dabei im Gegenstrom zu dessen Beschickungsgut durchströmen. Dabei kann der Gegenstrom-Drehrohrofen der Vorbehandlungsstufe mit seinem Gutaustragsende vorteilhaft über ein feststehendes, feuerfest ausgemauertes Zwischenstück mit dem Austragsende des Gleichstrom-Drehrohrofens der Direktreduktionsstufe gasdicht verbunden sein.
• Die Betriebsbedingungen der beiden mit Bezug auf die Beschickung gegensinnig arbeitenden Drehrohröfen sind dabei völlig verschieden. Bei der magnetisierenden Röstung von eisenoxydhaltigen Stoffen sind z.B., abgesehen von den unterschiedlichen Temperaturbereflchen, nämlich etwa 11000C im Gleichstrom-Drehrohrofen und ungefähr 900ob im Gegenstrom-Drehrohrofen, auch die Füllungsgrade und die Verweilzeiten prinzipiell unterschiedlich.' Die geringeren Füllungsgrade und Verweilzeiten im Gegenstrom-Drehrohrofen ergeben sich daraus, daß dieser Ofen primär Heizarbeit leistet, während der Gleichstrom-Drehrohrofen hauptsächlich Reduktionsarbeit leistet.
• Obschon die beiden mit Bezug auf die Gasführung mittels ihrer Austragsenden kurzgeschlossenen Drehrohröfen an sich beliebig zueinander angeordnet sein können, sind sie vorteilhaft in etwa der gleichen Vertikalebene, jedoch mit den Austragsenden gegensinnig geneigt zueinander angeordnet. Der die Austragsenden beider Drehrohröfen hinsichtlich der'Gasführung miteinander verbindende Rohr- oder Gehäuseteil kann einen Ableitungsstutzen aufweisen, aus dem mindestens ein Teil der Abgase zum Vorwärmrost geleitet ist.
• Wie weiter oben bereits erwähnt, ist es in manchen Fällen zweckmäßig, wenn dem Gegenstrom-Drehrohrofen der Vorbehandlungsstufe ein Zyklonaustauscher oder ein Wirbelschichtreaktor für die Röstung bzw. Vorwärmung des lockeren eisenhaltigen Einsatzes vorgeschaltet ist.
• Während dem Gleichstrom-Drehrohrofen für die Reduktionsstufe in an sich bekannter Weise zweckmäßig am Eintragsende ein Blasrohr für das Einblasen des festen, insbesondere gasreichen, Reduktionsmittels zugeordnet ist, kann ein solches dem Gegenstrom-Drehrohrofen am Austragsende zugeordnet sein, wenn die thermische Vorbehandlung reduzierend durchgeführt werden soll.
• Zwischen dem Gleichstrom-Drehrohrofen der Reduktionsstufe und dem diesem vorgeschalteten Wanderrost für die oxydierende Vorwärmung der Pellets ist in bekannter Weise eine Gasschleuse eingeschaltet, um eine einwandfreie Trennung der Gasführung zwischen der Vorwärm- und Reduktionsstufe zu gewährleisten. Die Schleuse stellt dabei sicher, daß nur die auf mindestens angenähert Reduktionstemperatur vorgewärmten Pellets unmittelbar in das Eintragsende des Gleichstrom-Drehrohrofens gelangen.
• Während der Feststoffaustrag des Gegenstrom-Drehrohrofens der Vorbehandlungsstufe unmittelbar in einen offenen Tauchtank für die Kühlung des ausgetragenen Gutei mündet, ist der Feststoffaustrag des Gleichstrom-Drehrohrofens der Reduktionsstufe zweckmäßig an eine indirekt gekühlte Kühltrommel angeschlossen, in der die Pellets gekühlt werden, bevor sie gesiebt und durch Magnetabscheidung die Berge und der Feinkoks abgetrennt werden.
• In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch veranschaulicht: Das kleinstückSge lockere eisenoxydhaltige Eisenerz n w rhtllng de eips XJ wirdrmittels einer Sc urre 1 in das eintragsseitige Endgehäuse 2 eines Drehrohrofens 3 aufgegeben. Dabei kann das kleinstückige, lockere Erz bereits vorgewärmt sein.
• In dem hier beschriebenen Fall einer reduzierenden thermischen Vorbehandlung wird dem Erz vor der Aufgabe in den Drehrohrofen 3 in dosierter Menge festes Reduktionsmittel in Form von Kohle oder Koks beigemischt, das einem Bunker 4 entnommen wird. Innerhalb des Drehrohrofens 3 wird das mit dem Reduktionsmittel bereits vermischte lockere oxydische Eisenerz im Gegenstrom zu den Ofengasen magnetisierend geröstet, d.h. einer Reduktion bis zum Magnetit unterworfen. Die Mantel-Luftgebläse 5 mit winkelförmigen Führungsrohren, deren Öffnungen dem Gasstrom entgegengerichtet sind, dienen der geregelten Zufuhr von Verbrennungsluft und sind hauptsächlich für den Fall vorgesehen, daß entgegen dem hier beschriebenen Beispiel eine oxydierende thermische Vorbehandlung angewendet wird.
• Aus dem Austragsgehäuse 6 des der thermischen Vorbehandlung dienenden Gegenstrom-Drehrohrofens 3 gelangt das Magnetit mit einer Temperatur von etwa 900°C in einen Flüssigkeitstank 7, in dem es auf dem Wege direkter Tauchkühlung abgekühlt wird. Aus dem Tauchtank 7 gelangt das lockere Magnetit zu einer Aufbereitungseinrichtung 8, die eine Mühle, einen Magnetscheider, einen Filter und einen Mischer umfaßt. Während die Gangart im Magnetscheider abgetrennt wird, gelangt das künstliche Magnetit-Konzentrat nach Vermischung mit einem geeigneten Bindemittel auf den Pelletierteller 9. Die auf diese Weise hergestellten Grünpellets aus künstlichem Magnetit-Konzentrat werden einem Wanderrost 10 aufgegeben, auf dem sie im Quergegenstrom unter oxydierenden Bedingungen auf wenigstens angenähert Reduktionstemperatur, nämlich etwa 950 bis 11500C, unter entsprechender Reoxydation zu ämatitpellets vorgewärmt und gleichzeitig teilgehärtet werden. Als Heizgas dient dabei in erster Linie Fremdgas, das bei 11 zugeführt und nach Vermischung mit entsprechender Verbrennungsluft, die über ein Gebläse 12 zugeführt wird, mit etwa 12000C verbrennt, wobei das Abgas bei 13 mit noch etwa 300 C austritt und gegebenenfalls anderweitig verwertet wird.
• Vom Wanderrost 10 gelangen die heißen, teilgehärteten Hämatitpellets über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Gasschleuse direkt in das Eintragsende 14 eines zweiten Drehrohrofens 15, in dem sie im Gleichstrom mit den Ofengasen in einem Zug zu metallischem Eisen, d.h.
• zu Schwammeisenpellets, reduziert werden. Die Reduktion erfolgt mittels gasreicher Kohle geeigneter Fraktion, die vom Eintragsende 14 des Drehrohrofens 15 her mittels eines Blasrohres 16 in der Bewegungsrichtung der Pellets eingeblasen wird. Dazu dient ein Gebläse 17, wobei die feinkörnige, gasreiche Kohle, insbesondere vorgetrocknete Braunkohle, dosiert aus einem Runker 18 zugeführt wird.
• Aus dem Austragsgehäuse 19 des Gleichstrom-Drehrohrofens 15 gelangen die Schwarnmeisenpellets in eine Kühltrommel 20, in der sie mittels Kühlwasser indirekt gekühlt werden. Dann werden sie einer weiteren Auftereitung 21 zugeführt, wobei mindestens eine Siebung sowie eine weitere Magnetscheidung erfolgt, die hauptsächlich dazu dient, den feinkörnigen Eisenschwamm von den Schwanirreisenpellets zu trennen und gleichzeitig Berge und Feinkoks auszuscheiden. Die- Eisenschwammpellets gelangen dann zur Weiterverarbeitung, beispielsweise direkt zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten, an sich bekannten Elektrolichtbogenofen, in dem sie eingemscholzen und zu Stahl verarbeitet werden' Der feinkörnige Eisenschwamm gelangt statt dessen erneut zur Pelletiervorrichtung 9, von wo er zusammen mit den Grünpellets aus dem künstlichen Magnetit-Konzentrat wieder dem Vorwärmrost 10 aufgegeben wird.
• Der in der Aufbereitung 21 anfallende Feinkoks gelangt demgegenüber zum Bunker 4 mit der Dosiervorrichtung 4a.
• Der in der Aufbereitung 21 anfallende Feinkoks kann statt dessen auch vom Austragsende 6 her in den Gegenstrom-Drehrohrofen 3 der Vorbehandlungsstufe eingeblasen werden5 was zweckmäßig dann geschieht5 wenn das lockere Eisenerz zuerst oxydierend und anschließend reduzierend thermisch vorbehandelt werden soll oder muß.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich st, sind das Austragsende 19 des als Reduktionsofen dienenden Gllehstrom-Drehrohrofens 15 und das diesem zugekehrte Austragsende 6 des der thermischen Vorbehandlung dienenden Gegenstrom-Drehrohrofens 3 hinsichtlich der Gasführung durch ein feststehendes, feuerfest ausgemauertes rohr- oder gehäuseartiges Zwischenstück 22 miteinander verbunden, über welches die heißen Abgase aus dem Drehrohrofen 15 der Reduktionsstufe unmittelbar in das Austragsende des Drehrohrofens-3 der Vorbehandlungsstufe geleitet werden, in welchem sie das lockere Eisenerz im Gegenstrom erhitzen und sussezlich zu dem diesem beigemischten Reduktionsmittel reduzierend thermisch vorbehandeln. Die am Gleichstrom -Drehrohrofen 15 der Reduktionsstufe austretenden Abgase enthalten außer fühlbare auch latente Wärme und weisen eine Termperatur von etwa 900 bis maximal 1100, vorzugsweise 10000C, auf. Aus dem eintragsseitigen Endgehäuse 2 des Drehrohrofens 3 treten die Abgase demgegenüber bei 23 etwa noch mit 500°C aus.
• Auch der Drehrohrofen 15 der Reduktionsstufe ist mit Mantel-Luftgebläsen 24 versehen, deren winkelförmige Zufilhrungsrohre mit ihren Mündungen in bekannter Welse entgegen dem Gasstrom gerichtet sind.
• Von dem die Austragsenden beider Drehrohröfen 3 und 15 hinsichtlich der Gas führung miteinander kurzschließenden Zwischenstück 22 geht ein Ableitungsstutzen 22a aus, über den der im nachgeschalteten Gegenstrom-Drehrohrofen 3 nicht benötigte Anteil der Abgase aus dem Gleichstrom-Drehrohrofen 15 abgeleitet und einer anderweitigen Verwertung zugeführt werden kann, z.B. zur Erzeugung von Dampf, der seinerseits zur Erzeugung von elektrischer Energie für den Betrieb der Schmelzöfen dient. Eine weitere Abzweigung 22b kann dazu dienen, überschüssiges Abgas mit zur Verwertung bzw. Beheizung des Vorwärmrostes 10 heranzuziehen.
• Mit 25 ist schließlich ein weiteres Gebläse bezeichnet, das im gegebenen Falle dazu dient, Reduktionskohle aus dem Bunker 4 vom Austragsende 6 her in den Gegenstrom-Drehrohrofen 3 der Vorbehandlungsstufe einzublasen.

Claims (21)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung von metallischem Eisen aus insbesondere oxydischem, eisenhaltigem Ausgangsmaterial, vorzugsweise aus armen oder minderwertigen Erzen mit einem Fe-Gehalt von weniger als 60% und/oder einem hohen Anteil an störenden Begleitelementen, durch Direktreduktion mittels fester kohlenstoffhaltiger, insbesondere gasreicher, Reduktionsmittel, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die gemeinsame Anwendung nachstehender Maßnahmen: a) Das eisenhaltige Ausgangsmaterial wird in lockerer Form im Umwälzverfahren und unter Gegenstromführung von Beschickung und Heizgasen sowie in Abhängigkeit von seiner Beschaffenheit oxydierend, reduzierend oder erst oxydierend und dann reduzierend thermisch vorbehandelt und anschließend nach der Abkühlung sowie gegebenenfalls nach der Aufbereitung pelletiert; b) die Pellets werden daraufhin im Gegen- oder Quergegenstrom zu den Heizgasen oxydierend auf mindestens angenähert Reduktionstemperatur vorgewärmt bzw. teilgehärtet und anschließend im Umwälzverfahren unter Gleichstromführung von Beschickung, Heizgasen und eingebrachtem, insbesondere eingeblasenem, Reduktionsmittel zu metallischem Eisen reduziert; c) mindestens der überwiegende Teil der Abgase der Reduktionsstufe wird unmittelbar in die Vorbehandlungsstufe geleitet und dort als Heizgas für die thermische Behandlung des lockeren Ausgangsmateriales im Gegenstrom verwertet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Vorbehandlung des lockeren Ausgangsmateriales zur Verflüchtigung von Arsen oder zur Teil reduktion von Eisenoxyden durch Einbringen, insbesondere Einblasen, von festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln unter reduzierenden Bedingungen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 in Anwendung auf arme oxydische Eisenerze, insbesondere Eisenerze mit saurer Gangart, dadurch gekennzeichnet, daß die lockeren Eisenerze in der Vorbehandlungsstufe bei etwa 9000C zu Magnetit umgewandelt, anschließend gekühlt und nach Anwendung einer Magnetabscheidung aus dem künstlichen Magnetit-Konzentrat Grünpellets hergestellt werden, die dann in der VorwärmStufe zu Hämatit reoxydiert und erst daraufhin in der letzten Stufe in einem Zuge zu metallischem Eisen reduziert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Vorbehandlung des lockeren Ausgangsmateriales zur Entfernung von Schwefel und/oder zum Aufschluß schwer reduzierbarer Eisenverbindungen in leichter reduzierbare Eisenoxyde durch Einblasen von Frischluft unter oxydierenden Bedingungen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Vorbehandlung des lockeren Ausgangsmateriales zur Umwandlung von Hämatit in Magnetit unter Austreibung von Schwefel oder zwecks Verarbeitung von Eisenspat bzw. limonitischen Eisenerzen. auf dem ersten Längenbereich seiner Umwälzbewegung durch Zuführung von Luft unter oxydierenden und auf dem anschließenden Längenbereich seiner Umwälzbewegung durch Einbringen, insbesondere Einblasen, von festem kohlenstofffhaltigem Reduktionsmittel unter reduzierenden Bedingungen erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das lockere eisenhaltige Ausgangsmaterial der Vorbehandlungsstufe bereits heiß oder vorgewärmt zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß das lockere eisenhaltige Aus nganàterial vor der Einführung in die Vorbehandlongsstuxe oNxydierend geröstet und in der Vorbehandlungsstu£F magnetisierend reduziert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung des lockeren eisenhaltigen Ausgangsmaterials vor der Einführung in die Vorbehandlungsstufe unter mindestens teilweiser Ausnutzung der Abgase der Vorbehandlungsstufe und/oder der Reduktionsstife erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil wenigstens der Abgase der Reduktionsstufe mit zur oxydierenden Vorwärmung der Pellets auf annähernd Reduktionstemperatur herangezogen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrag der Reduktionsstufe nach der Abkühlung unter Abtrennung von Bergen und Feinkoks aufbereitet wird, wobei der gleichzeitig abgesiebte feinkörnige Eisenschwamm erneut pelletiert und zusammen mit den Grünpellets der Vorwärmstufe aufgegeben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Reduktionsstufe anfallende überschüssige, insbesondere feinkörnige, Reduktionsmittel mindestens teilweise als Reduktionsmittel in der Vorbehandlungsstufe verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Reduktionsstufe anfallende überschüssige Reduktionsmittel der Vorbehandlungsstufe zusammen mit dem lockeren eisenhaltigen Ausgangsmaterial aufgegeben oder, getrennt und im Gegenstrom zu diesem, eingeschleudert bzw. eingeblasen wird.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch Je einen nur der thermischen Vorbehandlung des lockeren eisenhaltigen Ausgangsmateriales und einen nur der Reduktion der daraus hergestellten Pellets dienen den Drehrohrofen (3, 15), die im Bereich ihrer Austragsenden (6 bzw. 19) in bekannter Weise mit Bezug auf die Gasführung derart hintereinander geschaltet sind, daß die den Reduktionsofen (15) im Gleichstrom mit den Pellets durchströmenden Ofengase den gegensinnig arbeitenden Drehrohrofen (3) der Vorbehandlungsstufe in der gleichen Richtung, aber im Gegenstrom zu dessen Beschickungsgut durchströmen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die -gegensinnig und hinsichtlich ihrer Drehzahl, Temperatur und Füllungsgrad unter unterschiedlichen -Betriebsbedingungen arbeitenden Drehrohröfen (3 und 15) in etwa der gleichen Vertikalebene, Jedoch mit den Austragsenden (6 bzw. 19) in bekannter Weise gegensinnig geneigt zueinander angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gegenstrom-Drehrohrofen (3) der Vorbehandlungsstufe ein Zyklonaustauscher oder ein Wirbelschichtreaktor für die Röstung bzw. Vorwärmung des lockeren eisenhaltigen Ausgangsmateriales vorgeschaltet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gleichstrom-Drehrohrofen (15) für die oxydierende Vorwärmung der Pellets unter Zwischenschaltung einer Gasschleuse ein Wanderrost (10) vorgeschaltet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffaustrag des Gegenstrom-Drehrohrofens (3) der Vorbehandlungsstufe in einen offenen Tauchtank (7) für die Kühlung des ausgetragenen Gutes mündet.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffaustrag des Gleichstrom-Drehrohrofens (15) der Reduktionsstufe an eine indirekt gekühlte Kühltrommel (20) angeschlossen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der die Austragsenden (6 bzw. 19) beider Drehrohröfen (3 bzw. 15) hinsichtlich der Gasführung miteinander verbindende, feststehende Gehäuseteil (22) einen Ableitungsstutzen (22b) aufweist, durch den mindestens ein Teil der Abgase dem Vorwärmrost (10) zuführbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Eintragsende (14) des Gleichstrom-Drehrohrofens (15) für die Reduktionsstufe ein Blasrohr (16) für das Einblasen des festen Reduktionsmittels mündet.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß am Austragsende (6) des Gegenstrom-Drehrohrofens (3) der Vorbehandlungsstufe ein Blasrohr für das Einblasen eines festen Reduktionsmittels mündet.