DE2622349B2 - Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen - Google Patents

Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Direktreduk tion von Eisenerzen in einem vertikalen Schachtofen mittels Reduktionsgas, das durch einen ersten Einlaß zwischen den Enden des Ofens eingeführt wird, nach oben durch die herabsinkende Beschickung strömt, dabei das Eisenerz innerhalb einer Reduktionszone reduziert und schließlich als Gichtgas abgezogen, gekohlt und wenigstens teilweise wieder aufbereitet wird, und wobei das metallisierte Produkt in einer Kühlzone im unteren Bereich des Ofens mittels Kühlgas gekühlt wird, das nahe am unteren Ende in den Ofen eingeführt, unterhalb des ersten Einlasses aus dem Ofen herausgeführt und nach erfolgter Abkühlung erneut als Kühlgas verwendet wird.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der deutschen
Auslegeschrift 19 14400 bekannt Beim bekannten Verfahren ist die Kühlgasführung als geschlossenes Zirkulationssystem ausgebildet und umfaßt einen indirekten Kühler, ein Gasgebläse, einen Gaseinlaß und a einen Gasauslaß, wobei der Gasauslaß über dem Gaseinlaß liegt und mit dem Kühler durch ein Rohr verbunden ist Eine Einführung von Reduktionsgas in frischer oder verbrauchter Form in das Küh!<;as-Zirkulationssystem ist nicht vorgesehen.
ίο Ferner wird in der ein ähnliches Verfahren beschreibenden US-Patentschrift 37 99 521 angegeben, daß mit nachteiligen Folgen zu rechnen ist, wenn das Kühlgas nach oben in die Reduktionszone des Schachtofens strömen kann, da in diesem Falle keine vollständig
is unabhängige Steuerung der Reduktions- und Kühlschritte des Verfahrens möglich ist Weiterhin wird dort festgestellt daß zur Erzielung eines besonders angestrebten Ausmaßes von Carburierung die Zusammensetzung und der Durchsatz des Kühlgases unabhängig von den in der Reduktionszone herrschenden Bedingungen steuerbar sein soiien.
Bei einem geschlossenen Kühlgas-Zirkulationssystem transportiert das Kühlgas die beim Abkühlen des metallisierten Produktes anfallende Wärmemenge aus dem Schachtofen heraus und überträgt diese Wärmemenge auf ein Kühlgas-Kühlmittel, so daß dieser Energiebetrag nicht länger unmittelbar genutzt werden kann. Andererseits erfordert die Wiederaufbereitung und Erwärmung des Reduktionsgases erhebliche Warmemengen.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei einem Verfahren der angegebenen Art die Wärmebilanz zu verbessern, ohne den Metallisierungsgrad des Produktes zu verringern und/oder die
Kühlwirkung der Kühlzone zu beeinträchtigen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.
Danach ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen in einem vertikalen Schachtofen mittels Reduktionsgas, das durch einen ersten Einlaß zwischen den Enden des Ofens eingeführt wird, nach oben durch die herabsinkende Beschickung strömt dabei das Eisenerz innerhalb einer Reduktionszone reduziert und schließlich als Gichtgas abgezogen, gekühlt und wenigstens teilweise wieder aufbereitet wird, und wobei das metallisierte Produkt in einer Kühlzone im unteren Bereich des Ofens mittels Kühlgas gekühlt wird, das nahe am unteren Ende in den Ofen eingeführt, unterhalb des ersten Einlasses aus dem Ofen herausgeführt und nach erfolgter Abkühlung erneut als Kühlgas verwendet wird, bei welchem ein Teil das Kühlgases innerhalb des Ofens aus der KUhlzone nach oben in die Reduktionszone geführt wird und dort zur Reduktion beiträgt und dieser abgezweigte Kühlgasanteil durch abgekühltes, von Wasserdampf befreites Gichtgas ersetzt wird, das gemeinsam mit dem restlichen aufbereiteten Kühlgas wieder in den Ofen eingeführt wird,
Dieses Verfahren arbeitet mit einem extrem hohen Ausmaß an Wärmeausnutzung und ergibt hochwertige metallisierte Pellets.
Das Verfahren wird in einem vertikalen Schachtofen durchgeführt der im oberen Bereich eine Reduktionszone und im unteren Bereich eine Kühlzone aufweist Ein von der Schwerkraft bewegter Materialstrom aus Metalloxid bzw. der Beschickung wird dadurch aufrecht
erhalten, daß teilchenförmiges Metalloxid im oberen Bereich des Schachtofens eingebracht und metallisiertes Produkt an der Schachtofensohle ausgetragen wird. Heißes Reduktionsgas aus einer beliebigen äußeren Quelle wird in die Reduktionszone eingeführt Zumeist besteht das Reduktionsgas hauptsächlich aus Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2) und wird durch kontinuierliche katalytische Reformierung von Kohlenwasserstoffen, wie Erdgas, Erdöldestillaten, Methan, Äthan, Propan, Butan oder anderen leicht verdampfbaren Kohlenwasserstoffen erhalten. Die kontinuierliche katalytische Reformierung erfolgt in einem Reformierofen mit indirekt beheiztem Katalysatorbett
Das heiße Reduktionsgas wird durch eine Ringleitung und ein Windeinlaßsystem zwischen den Enden des Schachtofens in den Materialstrom eingeführt, strömt im Gegenstrom durch das Material reduziert einen wesentlichen Anteil des Metalloxide und bildet ein Gichtgas. Das Gichtgas wird aus dem oberen Bereich des Schachtofens abgezogen, abgekühlt und in zwei Anteile aufgeteilt Die Abkühlung des metallisierten Produktes erfolgt in einer im unteren Jereich des Schachtofens ausgebildeten Kühlzone, der im Kreislauf geführtes Kühlgas zugeführt wird.
Der erste Anteil des oben genannten Gichtgases wird mit. dem Kühlgas durch einen ΕϊηΙεΒ nahe am unteren Ende des Ofens in die Kühlzone eingebracht Das Kühlgas strömt nach oben und ein Anteil davon wird am oberen Ende der Kühlzone abgezogen, abgekühlt und in einer geschlossenen Schleife emeut umgewälzt Das abgekühlte Gichtgas wird als sog. Zusatzgas dem abgezogenen Kühlgas zugesetzt und das Gemisch durch den Kühlgaseinlaß in den Ofen eingeführt Ein Anteil des Kühlgases, der im wesentlichen dem Anteil an Zusatzgas entspricht strömt nach oben in die Reduktionszone, wird dort von dem heißen teilchenförmigen Material erwärmt und wirkt als Reduktionsgas.
Um die heiße Beschickung wirksam zu kühlen, muß die der Kühlzone zugeführte Menge an Kühlgas den theoretisen geforderten Wert übersteigen, d.h. die Wärmekapazität des Kühlgases muß größer sein als die Wärmekapazität der absinkenden Beschickung. Um den Anteil des Kühlgases, der nach oben in die Reduktionszone strömt wirksam vorzuwärmen, muß die Menge dieses Anteils kleiner sein als der theoretisch geforderte Anteil, d.h. die Wärmekapazität der absinkenden Beschickung muß größer sein als die Wärmekapazität des aufströmenden Gases. Unter der Wärmekapazität einer Substanz wird das Produkt aus der spezifischen Wärme der Substanz χ strömende Menge verstanden. Die spezifische Wärme kann in kcal/kg Substanz und die strömende Menge in kg/Std. ausgedrückt werden. Damit kann die thermische Beziehung zwischen dem Gas und der Beschickung wie folgt ausgedrückt werden.
55
60
65
Qx WgXaTg - C*x
wobei:
Cg die spezifische Wärme des Gases,
W1 die strömende Gasmenge,
Δ Tg die Änderung der Gastemperatur in Grad,,
Cb die spezifische Wärme der Beschickung,
Wb die strömende Menge der Beschickung, und
ATb die Änderung der Temperatur der Beschickung in Grad
bedeuten. Die spezifische Wärme wird dabei für jede Substanz als konstant eingesehen.
Um die Beschickung in der Kühlzone wirksam abzukühlen, muß der Gasdurchsatz relativ zu dem Beschickungsdurchsatz so eingestellt weiden, daß die Wärmeänderung des Gases kleiner als die Wärmeinderung der Beschickung ist In ähnlicher Weise muß, damit eine wirksame und vollständige Vorheizung des nach oben in die Reduktionszone strömenden Anteils an Kühlgas erreicht wird, der Durchsatz dieses nach oben strömenden Gases relativ zu dem Beschickungsdurchsatz so geregelt werden, daß die Wirmeindening des Gases größer ist als diejenige der Beschickung. Die mit der vorliegenden Erfindung vorgesehene Verfahrensführung gewährleistet sowohl eine wirksame Kühlung der Beschickung wie eine wirksame Vorwärmung des Anteils an Kühlgas, das nach oben in die Reduktionszone strömt
Der zweite Anteil des gekühlten Gichtgases kann als ein Brennstoff in einen Refonnierofen eingeführt werden, um den in einem solchen Ofen in einem Rohr vorgesehenen Katalysator aufzuhetzen. Ein gasförmiger Kohlenwasserstoff und Wasserdar ;>f werden durch den Katalysator geführt und bilden dabei ein Reduktionsmittel enthaltendes Reduktionsgas, das durch den Düseneinlaß in die Reduktionszone des Ofens eingeführt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 3 im einzelnen erläutert; es zeigt
F i g. 1 in schematicher Darstellung einen vertikalen Schachtofen und die damit verbundene Ausrüstung zur Durchführung eines Verfahrens, um das Reduktionsvermögen eines Anteils des Kühlgases zu erhöhen, bevor dieses als Reduktionsgas eingesetzt wird,
Fig.2 in ähnlicher Darstellung zwei alternative Verfahren zur Erhöhung des Reduktionsvermögens von einem Anteil des Kühlgases, bevor dieses als Reduktionsgas eingesetzt wird, und
F i g. 3 in schematischer Darstellung einen ähnlichen vertikalen Schachtofen, jedoch mit einem vereinfachten Gaskühl- und Umwälzsystem, worin das verbrauchte Gichtgas zu Reduktionsgas reformiert und in die R -duktionszone des Ofens zurückgeführt wird.
Wie mit F i g. 1 dargestellt weist ein vertikaler Schachtofen 10 an der Oberseite einen Eingabetrichter 12 auf, durch den Eisenoxidpellets 14, Stückerz oder dgL eingebracht werden. Die Pellets rutschen unter der Wirkung der Schwerkraft durch eines oder mehrere Zuführungsrohre 16 und bilden ein Bett 18 aus teilchenföirmigem, Eisenoxid enthaltendem Material, die sog. Beschickung. Der obere Bereich des Schachtofens 10 bildet «ine Reduktionszone und der untere Bereich eine Kühhione. An der Sohle des Schachtofens 10 ist ein Pellet-Austragsrohr 20 angeordnet Das reduzierte Material wird mittels einem Austragförderband 22 aus dem Ofen entfernt das unterhalb des Austragrohres 20 angeordnet ist. D'e Entfernung der metallisierten Pellets aus dem Austragrohr 20 gewährleistet einen von der Schwerkraft bewegten Strom aus teilchenförmiger Eisenoxid-Beschickung in dem Schachtofen 10.
Im oberen Lereich des Schachtofens 10 ist ein Düseneinliißsystem mit einer Ringleitung vorgesehen, das allgemein mit 24 bezeichnet ist das Gasdurchllsse 28 aufweint, durch welche das heiße Reduktionsgas in die Beschickung 18 eingeführt wird, um im Gegenstrom zu dieser Beschickung nach oben zu strömen. Du untere Ende des Fsllet-Zuführungsrohres 16 reicht bis unter die Gasabzugsleitung JO; diese Anordnung ermöglicht eine ungestörte Sammlung des reagiert habenden Gases in einem Raum 32, was wiederum
ermöglicht, daß das Gas weitgehend symmetrisch aus der Pelletbeschickung ausströmt und frei zu der Ableitung 30 strömt
In der Kühlzone des Schachtofens ist ein Umwälzkreislauf mit einer Kahlgasschleife vorgesehen, um die Pellets abschließend zu kühlen, bevor sie ausgetragen werden. Zu diesem Kreislauf gehört ein Waschkühler 36, ein Umwllzgebltse 38, ein Durchflußregulierventil 39, ein GaseinlaB 40 und ein Gasaustritt 42. Das Gebläse 38 ist in der Einlaßleitung 44 angeordnet, welche von in dem Rieselkühler 36 zu dem Einlaß 40 führt. Der Einlaß 40 führt zu einem innerhalb des Ofens 10 angeordneten Gasverteiler 46. Oberhalb des Gasverteilers 46 ist ein Kühlgas-Sammler 48 angeordnet, der über die Leitung 50 mit dem Waschkühler 36 verbunden ist. Gewöhnlich 1<-, stellt jener Bereich des Ofens zwischen den Elementen 46 und 48 einschließlich dieser Elemente 46 und 48 die Kühlzone dar, welche ihrerseits einen integralen Bestandteil des Umwälzkreislaufes mit der Kühlgasschleife bildet
Ein Reformierofen 54 mit Brennstoff beheizten Brennern 56, einer Abzugsleitung 58 für die Flammgase und einer Vielzahl indirekt von außen beheizten Wärmetauscherrohren 60 mit dem Katalysator (von denen lediglich eines dargestellt ist), erzeugt heißes 2Ί Reduktionsgas. Das Reduktionsgas strömt von den Katalysatorrohren durch die Gasleitung 62 zu dem Ringleitung- und Düseneinlaßsystern 24.
Das den Schachtofen 10 durch die Ablaßleitung 30 verlassende verbrauchte Gichtgas strömt durch einen to Waschkühler 64, wo das Gas abgekühlt und die Staubpartikelchen daraus entfernt werden. Eine Leitung 66 führt von dem Waschkühler 64 zu einem Gebläse 68. Innerhalb der Leitung 66 befindet sich ein Ventil 70, um gegebenenfalls kaltes Gichtgas dem Verbraucher V zuzuführen. Das Gebläse 68 drückt das Gichtgas aus dem Waschkühler 64 durch die Leitungen 72,74 und 76. Mit der Leitung 72 wird ein Teil des Gichtgases dem KDhlgasumwälzsystem bei der Kühlgasleitung 44 zugesetzt Die Leitung 74 trifft auf die Gasleitung 62, um -to gewaschenes und gekühltes Gichtgas in das heiße reformierte Gas aus dem Reformierofen einzuführen, um dessen Temperatur vor der Einführung in den Reduktionsofen abzusenken. Ober die Leitung 76 wird das verbleibende Gichtgas dem Reformierofen als Brennstoff zugeführt und dient dort als Brennstoff.
Eine Quelle für einen gasförmigen Kohlenwasserstoff wie Erdgas speist den Brenner 56 über die Leitung 78 mit dem Durchflußregulierventil 80. Aus einer Quelle A wird die Verbrennungsluft für den Brenner 56 durch die Leitung 82 mil einem Durchflußregulierventil 84 dem Reformierofen zugeführt Aus der Quelle 5 wird Wasserdampf und aus der Quelle N gasförmiger Kohlenwasserstoff durch die ebenfalls mit Durchlaßregulierventil versehene Leitungen 88 bzw. 90 in die Katarysatorrohre 60 eingeführt Alternativ dazu kann das aus der Quelle A zugeführte Oxidationsmittel für den Reformierprozeß aus Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf aus verbrauchtem Gichtgas aus dem Reduktionsofen bestehen. eo
Ein Temp ahler 94 nahe am Reduktionsgasein-IaB 36 regelt den Durchfluß des Gichtgases durch das Durchfhißregulierventil 96 in der Leitung 74, um die Ströme an heißem Reduktionsgas aus dem Reformierofen und an abfekfibJtem Gichtgas aufeinander abzustimmen, so daß das fai den Einlaß 26 eintretende Reduküousgasgeiiiiscu die angestrebte Temperatur aufweist Ein Temperaturfühler 98 nahe am Kühlgasauslaß 42 steuert das Ventil 39, um die angestrebte Ausgangstemperatur des Kühlgases am Auslaß 42 aufrecht zu erhalten.
Das durch die Gaseinführungsöffnungen 28 in den Schachtofen 10 eingebrachte heiße Reduktionsgas weist ein Verhältnis von Reduktionsmittel (H2+ CO) zu Oxidationsmittel (H2O+CO2) von ungefähr acht auf. Nachdem das verbrauchte Gichtgas gewaschen und im Waschkühler 64 abgekühlt worden ist, weist es in der Leitung 66 ein Verhältnis von Reduktionsmittel zu Oxidationsmittel von ungefähr fünf auf und enthält beispielsweise 14% CO2, 3% H2O und 83% (H2+ CO). Wegen dieses geringeren Verhältnisses von Reduktionsmittel zu Oxidationsmittel stellt das verbrauchte Gichtgas sogar nach der Abkühlung wegen seines geringen Reduktionsvermögens ein mäßiges bis schlechtes Reduktionsgas dar.
Reduzierte Eisenpellets stellen einen guten Katalysator für die bekannte, reversible Wassergas-Verschiebungs-Reaktion
CO+ H2O ^=CO2+H2
dar. Bei einer Temperatur von etwa 425 bis 600° C und vorzugsweise bei ungefähr 540° C bewirkt diese Wassergas-Reaktion eine merkliche Abnahme des CO;-Gehaltes des Kühlgases in der KUhlzone, während gleichzeitig der H2O-GeIIaIt um einen äquivalenten Anteil ansteigt Der dadurch erzeugte Wasserdampf wird kondensiert und in dem Waschkühler 36 entfernt. Das durch den Gasverteiler 46 erneut in die KUhlzone eintretende und von der Kühlzone nach oben in die Reduktionszone strömende Gas (vgl. die Pfeile 102) weist ein Verhältnis von Reduktionsmittel zu Oxidationsmittel von ungefähr 6,5 auf. Obwohl die von dem Temperaturfühler 98 angezeigte bevorzugte Kühlgastemperatur, etwa 5400C beträgt arbeitet das Verfahren gut bei Temperaturen von ungefähr 425 bis 600° C.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Auswirkungen der Temperatur des Kühlgases am Auslaß 42 auf das Verhältnis von Reduktionsmittel zu Oxidationsmittel im Kühlgas, das als Reduktionsmittel nach oben strömen kann, aufgeführt In diesem Beispiel beträgt das Verhältnis von Reduktionsmittel zu Oxidationsmittel im durch die Leitung 72 in das Kühlsystem eintretenden Gichtgas 5,25. Hierbei ist zu beachten, daß das Verhältnis der Wärmekapazitäten von Gas zu Beschikkung oberhalb der Kühlzone konstant ist, sich in der Kühlzone jedoch verändert da sich die spezifische Wärme jeder Substanz, nämlich der Beschickung und des Gases, mit der Temperahn verändert Die in die Kühlzone eintretende Beschickung weist stets ungefähr die gleiche Temperatur auf, während die Austrittstemperatur des Kühlgases sich mit dem Kühlgasdurchsatz verändert
Bei einer alternativen, mit Fig.2 dargestellten Ausführungsform des erfmdungsgemißen Verfahrens strömt der dem Kühhimwälzkreislauf durch das Rohr 72 zugeführte Gichtgasanteil nicht durch das Durchflußregulierventil 35, sondern durch das Durchflußregulierventil 106 und einen Turm 108 zur Entfernung von CO2, der Bestandteil eines üblichen CQrEntfemungssystems, etwa des weitverbreiteten, mit Monolthanolamin arbeitenden Systems sein kam. Durch die Entfernung von CO2 aus diesem Anteil des Gichtgases, bevor dieses dem KüMzonenkreislanf zugesetzt wird, wird dessen Reduktionsvennögen außerhalb der Kfihlzone erhöht Das danach in die Reduktionszone eintretende, auf strömende Gas weist ein gutes Reduktionsvennögen
auf, und der Durchsatz an aufströmendem Gas relativ zu der Sinkgeschwindigkeit der Beschickung wird in einem zweckmäßigen Verhältnis gehalten, um eine adäquate Vorwärmung des aufströmenden Gases zu gewährleisten.
Das Ventil 106 wird geschlossen und das Ventil 35 wiri geöffnet gehalten, um Gichtgas in die Leitung UO einzubringen, in die auch Erdgas oder ein anderes dampfförmiger Kohlenwasserstoff aus der Quelle 112 Über die Leitung 114 eingespeist wird. Die Strömung des dampfförmigen Kohlenwasserstoffes wird mittels des Ventils 116 geregelt. Der dem KUhlzonenkreislauf über die Leitungen 72 und 110 zugeführte Gichtgasanteil enthält CO2 und restlichen Wasserdampf, welche beide für die Reformierung eines Kohlenwasserstoffes ein Oxidationsmittel darstellen und beispielsweise bei der Reforrnierung von Methan, CO und H2 bilden.
Diese ErfirtdüfiZ "cwuhrieistst die wirkssT1*1 oHcpMipßende Abkühlung der Beschickung unabhängig vom Anteil an aufströmendem Gas mittels dem oben erläuterten, als Kuhlschleife ausgebildeten Umwälzkreislauf. Der Durchsatz des abgekühlten, mit Kohlenwasserstoff angereicherten, dem Kühlkreislauf zugesetzten Gichtgases wird relativ zu der Absinkgeschwindigkeit der Beschickung geregelt, so daß das aufströmende Gas vollständig vorgewärmt und zur Erhöhung seines Reduktionsvermögens reformiert wird.
Die Einführung des abgekühlten Gases in die als Umwälzkreislauf ausgebildete Kühlscheife kann an je Jem beliebigen Punkt der Schleife zusätzlich zu den in den F i g. 1 und 2 gezeigten Punkten erfolgen. Beispielsweise kann das abgekühlte Gichtgas direkt in die Kühlzone eingeführt werden, oder in den Kreislauf sowohl vor wie nach der Waschvorrichtung 36 zum Abkühlen des Gases. Das abgekühlte Gichtgas kann
Tabelle
entweder unbehandelt, angereichert oder von CO2 befreit sein.
Bei der mit F i g. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die als Umwälzkreislauf ausgebildete Kühlgasschleife mit dem Kreislauf zur Reinigung und Zurückführung des verbrauchten Gichtgases integriert, wodurch der Aufwand für die in diesem System erforderlichen Rohrleitungen und Pumpen drastisch vermindert ist; ferner ist eine getrennte Kühlzone mit einem Waschkühler und einem Kompressor, wie sie mit den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 vorgesehen ist. nicht erforderlich. Das verbrauchte Gichtgas tritt aus dem Ofen 10 durch die Gasablaßleitung 130 aus und strömt durch den Waschkühler 132, wo das Gas abgekühlt und die Staubteilchen entfernt werden. Ein erster Anteil des aus dem Waschkühler 132 austretenden Gases wird direkt durch die Leitung 136 dem Gebläse 134 zugeführt. Dieser Anteil wird weiter aufgeteilt, wcbei ein als Kühlgas wirkender Anteil durch die Leitung 138 geführt und ein zweiter, manchmal als Prozeßgas, Umlaufgas oder als Oxidationsmittel zum Reformieren dienender Anteil durch die Leitung 140 dem Reformierofen 54 zugeführt wird.
Die Kühlgasauslaßleitung 145 verbindet den Kühlgasauslaß 42 mit dem Waschkühler 132. Dies kann durch Verbindung mit der Ablaßleitung 130 für das Gichtgas erfolgen. Der zweite Anteil an aus dem Waschkühler 132 austretendem Gas wird durch die Leitung 147 dem Brenner 56 des Reformierofens 54 zugeführt und dient als Brennstoff, um den Reformierofen aufzuheizen. Erdgas aus der Quelle 152 kann dem Kühlgas in der Leitung 138 durch die Leitung 154 zugeführt werden, wobei innerhalb der Leitung 154 ein Durchflußregulierventil 156 vorgesehen ist.
Austritts
temperatur
des Kühlgascs
C		 Durchsat/ an
Kühlgas durch
die Kühlzonc
mVt		 Verhältnis der
Wärmekapazitäten
von Gas in der
Kühlzone zu absin
kender Beschickung		 Hierzu 3 Blatt Aufströmen
des Gas
nvVt		 Verhältnis der
Wärmekapazitäten
von aufströmen
dem Gas zu absin
kender Beschickung		 Verhältnis des
Reduktionsmitte
zum Oxidations
mittel im auf
strömenden Gas
425 922 1.83 318 0,5 5,96
480 804 1,60 328 0,5 6,32
510 755 1,51 334 0,5 6,43
540 711 1,42 341 0,5 6,48
565 672 1,35 351 0,5 6,47
600 637 1,28 363 0.5 6,41
Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;
1. Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen in einem vertikalen Schachtofen mittels Reduktionsgas, das durch einen ersten Einlaß zwischen den Enden des Ofens eingeführt wird, nach oben durch die herabsinkende Beschickung strömt, dabei das Eisenerz innerhalb einer Reduktionszone reduziert und schließlich als Gichtgas abgezogen, gekühlt und wenigstens teilweise wieder aufbereitet wird, und wobei das metallisierte Produkt in einer Kühlzone im unteren Bereich des Ofens mittels Kühlgas gekühlt wird, das nahe am unteren Ende in den Ofen eingeführt, unterhalb des ersten Einlasses aus dem Ofen herausgeführt und nach erfolgter Abkühlung erneut als Kühlgas verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Kühlgases innerhalb des Ofens aus der Kühlzone nach oben in die Redustionszone geführt wird und dort zur Reduktion beiträgt; und dieser abgezweigte Kühlgasanteil durch abgekühltes, von Wasserdampf befreites Gichtgas ersetzt wird, das gemeinsam mit dem restlichen aufbereiteten Kühlgas wieder in den Ofen eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abkühlung des Kühlgases aus diesem Wasserdampf entfernt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung des Kühlgases Jie Kühleinrichtung für das Gichtgas benutzt wird.
4. Verfahren nach rinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da? dem dem Kühlgaskreislauf zugeführten Gichtgas zusätzlich Kohlendioxid entzogen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch aus aufbereitetem Kühlgas und zugesetztem Gichtgas ein gasförmiger, zu einem hochwirksamen Reduktionsmittel reformierter Kohlenwasserstoff zugesetzt wird
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des am unteren Ofenende eingeführten Gasgemisches dahingehend bemessen wird, daß das unterhalb des ersten Einlasses aus dem Ofen herausgeführte erwärmte Kühlgas eine Temperatur von 425 bis 600° C, insbesondere von etwa 54O0C aufweist
DE2622349A 1975-05-19 1976-05-19 Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen Expired DE2622349C3 (de)

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