DE2445446B2

DE2445446B2 - METHOD OF DIRECT IRON PRODUCTION

Info

Publication number: DE2445446B2
Application number: DE19742445446
Authority: DE
Inventors: Heinrich Sao Paulo Hellbruegge (Brasilien)
Original assignee: Siderurgica Dedini S/A, Sao Paulo (Brasilien)
Priority date: 1974-08-14
Filing date: 1974-09-24
Publication date: 1976-11-04
Also published as: ES440193A1; ZA755191B; IT1041816B; BR7406696A; AU8391175A; DE2445446A1

Description

4040

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur direkten tisenerzeugung in einem Reduktionsofen mit einem im Kreislauf geführten Reduktionsgas, wobei das nach Verlassen des Reduktionsofens gereinigte und kompri-Hierte Reduktionsgas in einem Rekuperativ- bzw. Regenerativsystem erhitzt und danach wieder dem Reduktionsofen zugeführt wird.The invention relates to a method for direct iron production in a reduction furnace with an im Circulating reducing gas, which is cleaned and compressed after leaving the reduction furnace The reducing gas is heated in a recuperative or regenerative system and then again the Reduction furnace is fed.

Bei einem bekannten gattungsgemäßen Verfahren IUS-PS 21 42 100) wird dem Reduktionsgas vor der Rückführung in den Reduktionsofen stromab des Rekuperativsystems frisches Reduktionsgas zugeführt, welches in der Praxis aus Naturgas oder flüssigen Brennstoffen gewonnen wird. Als nachteilig ist anzusehen, daß die Zusatzmenge an frischem Reduktionsgas vergleichsweise hoch ist und eine wirtschaftliche Erzeugung des frischen Reduktionsgases oftmals nicht möglich ist, weil die hierzu erforderlichen Rohstoffe nicht in den gewünschten Mengen zur Verfügung stehen.In a known generic method IUS-PS 21 42 100) is the reducing gas before Fresh reducing gas is fed back into the reduction furnace downstream of the recuperative system, which in practice is obtained from natural gas or liquid fuels. It is to be regarded as disadvantageous that that the additional amount of fresh reducing gas is comparatively high and an economical one Generating the fresh reducing gas is often not possible because of the raw materials required for this are not available in the desired quantities.

Bei dem bekannten, infoige Fehlens eines im Reduktionsgaskreislauf angeordneten Rekuperativ- bzw. Regenerativsystem gattungsfremden Wieberg-Verfahren wird das Reduktionsgas vor der Rückführung in den Reduktionsofen durch einen elektrisch beheizten Karburator geleitet und das im Kreislauf überschüssige Reduktionsgas im oberen Teil des Reduktionsofens zur Vorwärmung der Beschickung mit Luft verbrannt. Der elektrisch beheizte Karburator muß hier zugleich auch die vollständige Aufheizung des Reduktionsgases übernehmen. Entsprechende, wirtschaftlich arbeitende Karburatoren sind, wie die Praxis in den letzten sechzig Jahren gezeigt hat, bisher nicht bekannt geworden.In the known, informational lack of a recuperative system arranged in the reducing gas circuit or a non-generic Wieberg process using a regenerative system, the reducing gas is used before it is recirculated passed into the reduction furnace through an electrically heated carburator and the excess in the circuit Reducing gas burned in the upper part of the reducing furnace to preheat the charge with air. Of the Electrically heated carburator must also complete the heating of the reducing gas here take over. Corresponding, economically working carburators are, as has been the practice for the past sixty Years has shown, so far not known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren hauptsächlich unter Einsatz von festen Brennstoffen und elektrischer Energie durchzuführen.The invention is based on the object of mainly using the generic method of solid fuels and electrical energy.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Reduktionsgas vor der Rückführung in den Reduktionsofen stromab des Rekuperativ- bzw. Regenerativsystems durch einen elektrischen Karburator geleitet wird.To solve this problem, the invention teaches that the reducing gas before being returned to the Reduction furnace downstream of the recuperative or regenerative system with an electric carburator is directed.

Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, daß ein wirtschaftlicher Einsatz elektrisch beheizter Karburatoren sehr wohl möglich ist, wenn das Reduktionsgas vor dem Eintritt in den Karburator vermittels eines Rekuperativ- bzw. Regenerativsystems vorgewärmt wird. Man erreicht so den Vorteil, daß überall da. wo praktisch keine gasförmigen oder flüssigen Rohstoffe für die Erzeugung des Reduktionsgases, jedoch Kohlenstoffen elektrische Energie zur Verfügung stehen, eine sehr wirtschaftliche direkte Eisenerzeugung ermöglicht wird.The invention uses the knowledge that an economical use of electrically heated carburators is very possible if the reducing gas by means of a before entering the carburator Recuperative or regenerative system is preheated. This gives you the advantage of being there everywhere. Where practically no gaseous or liquid raw materials for the generation of the reducing gas, however Carbon electrical energy is available, a very economical direct iron production is made possible.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten: Das im wesentlichen aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff bestehende, im Kreislauf geführte Reduktionsgas tritt mit einer üblichen Temperatur von 800 bis 10000° C in den Reduktionsofen ein, leistet dort seine Reduktionsarbeit und wärmt das Reduktionsgut vor. Das aus dem Reduktionsofen abgezogene Reduktionsgas wird gereinigt unrl vermittels eines Gebläses komprimiert. Das komprimierte Gas, von welchem der nicht für die Reduktion benötigte Teil abgezweigt und vorzugsweise zur Aufheizung des Rekuperativ- bzw. Regenerativsystems eingesetzt wird, wird in Vorwärmern des Rekuperativ- bzw. Regenerativsystems auf 900 bis 1200° C erwärmt. Bei eventueller Unterdeckung des Wärmebedarfs für die Vorwärmung des Reduktionsgases im Rekuperativ- bzw. Regenerativsystems oder zum Anfahren der Anlage können andere Brennstoffe, wie Gas oder flüssige Brennstoffe, verwendet werden. Das Reduktionsgas wird nach Vorwärmung dem elektrisch beheizten Karburator zugeführt, welcher den Oxidationsgrad des Gases praktisch auf Null bringt. Vorzugsweise wird der Karburator mit Graphit- oder Kohleelektroden eingesetzt, deren jede keine höhere Leistung als 3000 kW hat und deren Leistung je 1 m² Generatorfläche 3000 kW nicht überschreitet. Ein derartiger Karburator ist nach dem Prinzip konstruiert, den für die Erwärmung erforderlichen Strom auf eine möglichst große Fläche zu verteilen und mit möglichst geringer Gasgeschwindigkeit zu arbeiten. Gegebenenfalls kann der Karburator auch elektrische Widerstände aufweisen. Die Kammerbreite des Karburators liegt vorzugsweise zwischen 0,4 und 3 m. Je nach Gesamtleistung empfiehlt sich eine Parallelschaltung mehrerer Kammern. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt man fast mit dem stöchiometrischen Kohlenstoffgehalt aus; darüber hinaus noch fehlende Energie kann in Form von elektrischer Energie in den Karburator eingebracht werden. Bis zu 25 % des Kohlenstoffbedarfs des Karburators können aber durch gasförmige und/oder flüssige Brennstoffe, wie Nafta und Leicht- sowie Schweröle, ersetzt werden, die in oder unmittelbar hinter dem Rekuperativ- bzw. Regenerativ-There are several possibilities for further development within the scope of the invention: The reducing gas, which consists essentially of carbon monoxide and hydrogen and is circulated, enters the reduction furnace at a normal temperature of 800 to 10,000 ° C, where it performs its reduction work and preheats the material to be reduced . The reducing gas withdrawn from the reducing furnace is purified and compressed by means of a fan. The compressed gas, from which the part not required for the reduction is branched off and is preferably used to heat the recuperative or regenerative system, is heated to 900 to 1200 ° C. in preheaters of the recuperative or regenerative system. If the heat requirement for preheating the reducing gas in the recuperative or regenerative system or for starting up the system is not covered, other fuels, such as gas or liquid fuels, can be used. After preheating, the reducing gas is fed to the electrically heated carburator, which brings the degree of oxidation of the gas to practically zero. The carburator is preferably used with graphite or carbon electrodes, each of which has no more power than 3000 kW and whose power per 1 m ² generator surface does not exceed 3000 kW. Such a carburator is designed according to the principle of distributing the current required for heating over as large an area as possible and working with the lowest possible gas velocity. If necessary, the carburator can also have electrical resistances. The chamber width of the carburator is preferably between 0.4 and 3 m. Depending on the total output, a parallel connection of several chambers is recommended. In the context of the method according to the invention, the stoichiometric carbon content is almost sufficient; Any energy that is still missing can be introduced into the carburator in the form of electrical energy. However, up to 25% of the carbon requirement of the carburator can be replaced by gaseous and / or liquid fuels, such as Nafta and light and heavy oils, which are in or immediately behind the recuperative or regenerative fuel.

system dem Reduktionsgas zugesetzt werden. Die im Reduktionsofen reduzierten Eisenpellets werden aus diesem vorzugsweise in ein Wasserbad abgezogen, in welchem sie so lange verweilen, daß sie aus der eigenen Wärme gerade noch vollständig trockneasystem to be added to the reducing gas. The iron pellets reduced in the reduction furnace become out this is preferably withdrawn into a water bath, in which they linger so long that they are out of their own Heat just barely completely dry a

Claims

Patent claims:

1. Process for direct iron production in a reduction furnace with a circulating reducing gas, which after leaving the reducing furnace cleaned and compressed reducing gas in a recuperative or regenerative system heated and then fed back to the reduction furnace, characterized in that that the reducing gas before being returned to the reduction furnace downstream of the Rekuper.ativ- 'or R ^ generjadiisysteöi * l by a electrically heated carburator is performed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the carburator is used with graphite or carbon electrodes, each of which has no higher power than 3000 kW and whose power per 1 m ² generator area does not exceed 3000 kW.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that up to 25% of the carbon requirement of the carburator can be replaced by gaseous and / or liquid fuels and the fuels added to the reducing gas immediately after the recuperative or regenerative system will.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that after leaving the Reduction furnace excess reducing gas to cancel the recuperative or regenerative system is used.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that reduced iron pellets are withdrawn from the reduction furnace into a water bath, in which they remain so long that just dry them completely out of their own heat.