DE2622349C3 - Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen - Google Patents

Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen

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Description

Die Erfindung betrifft 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 abgeaogen, 6ö 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 b5 herausgeführt und nach erfolgter Abkühlung erneut als Kühlgas verwendet wird.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der deutschen Auslegeschrift 1314 400 bekannt Beim bekannten Verfahren ist die Kühlgasführung als geschlossenes Zirkulationssystem ausgebildet und umfaßt einen indirekten Kühler, ein Gasgebläse, einen Gaseinlaß und 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 Kühlga'-Zirkulationssystem ist nicht vorgesehen.
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 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 sollen.
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 Wärmemengen.
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 Kühlzone 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 katalytisch Reformierung von Kohlenwasserstoffen, wie Erdgas, Erdöldestillatea 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 Metalloxids 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 B'-reich des Schachtofens ausgebildeten Kühlzone, der im Kreislauf geführtes Kühlgas zugeführt wird.
Der erste Anteil des oben genannten Gichtgases wird mit dem Kühlgas durch einen Einlaß 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 erneut 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 theoretisch 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 jtrömende 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.
Qx
wobei:
die spezifische Wärme des Gases,
die strömends Gasmenge,
Δ Tf die Änderung der Gastemperatur in Grad, Ct, die spezifische Wärme der Beschickung, Wt die strömende Menge der Beschickung, und Δ Tb die Änderung der Temperatur der Beschickung in Grad
bedeuten. Die spezifische Wärme wird dabei für jede Substanz als konstant angesehen.
Um die Beschickung in der Kühlzone wirksam
60
65 abzukühlen, muß der Gasdurchsatz relativ zu dem Beschickungsdurchsatz so eingestellt werden, daß die Wärmeändening des Gases kleiner als die Wärmeänderung 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 Wärmeänderung 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 Reformierofen eingeführt werden, um den in einem solchen Ofen in einem Rohr vorgesehenen Katalysator aufzuheizen. Ein gasförmiger Kohlenwasserstoff und Wasserdamrf 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 schematischer 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
Fig.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 Re Juktionszone 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 teilchenförmigen!, Eisenoxid enthaltendem Material, de sog. Beschickung. Der obere Bereich des Schachtofens 10 bildet eine Reduktionszone und der untere Bereich eine Kühlzone. An der Sohle des Schachtofens 10 ist ein Pellet-Austragsrohr 20 angeordnet. Das reduzierte MatF-ia! wird mittels einem Austragförderband 22 aus dem Ofen entfernt, das unterhalb des Austragrohres 20 angeordnet ist. Die Entfernung i<.,- metallisierten Pellets aus dem Austragrohr 20 gewährleistet einen von der Schwerkraft bewegten Strom aus teilchenförmiger Eisenoxid-Beschickung in dem Schachtofen 10.
Im oberen Bereich des Schachtofens 10 ist ein Düseneinla3system mit einer Ringleitung vorgesehen, das allgemein mit 24 bezeichnet ist, das Gasduschlässe 28 aufweist, durch welche das heiße Reduktionsgas in die Beschickung 18 eingeführt wird, um im Gegenstrom zu dieser Beschickung nach oben zu strömen. Das untere Ende des Peilet-Zufiihrungsrohres 16 reicht bis unter die Gasabzugsleitung 30; 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 Ablaßleitung 30 strömt.
In der Kühlzone des Schachtofens ist ein Umwälz· kreislauf mit einer Kühigasschleife vorgesehen, um die Pellets abschließend zu kühlen, bevor sie ausgetragen werden. Zu diesem Kreislauf gehört ein Was>:hkühler 36, ein Umwälzgebläse 38, ein Durchflußregulierventil 39, ein Gaseinlaß 40 und ein Gasaustritt 42. Das Gebläse 38 ist in der Einlaßleitung 44 angeordnet, welche von 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. Gev/öhnlich 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 ümwäizkreisiaufes mit der Kühigasschleife bildet. _>o
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 _>ϊ Reduktionsgas. Das Reduktionsgas strömt von den Katalysatorrohren durch die Gasleitung 62 zu dem Ringleitung- und Düseneinlaßsystem 24.
Das den Schachtofen 10 durch die Ablaßleitung 30 verlassende verbrauchte Gichtgas strömt durch einen 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
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Mit der Leitung 72 wird ein Teil des Gichtgases dem Kühlgasumwälzsystem 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. Über 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 mit 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 Kataiysatorrohre 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.
Ein Temperaturfühler 94 nahe am Reduktionsgaseinlaß 26 regelt den Durchfluß des Gichtgases durch das Durchflußregulierventil % in der Leitung 74, um die Ströme an heißem Reduktionsgas aus dem Reformierofen und an abgekühltem Gichtgas aufeinander abzustimmen, so daß das in den Einlaß 26 eintretende Reduktionsgasgemisch die angestrebte Temperatur aufweist. Ein Temperaturfühler 98 nahe am Kühlgasauslaß 42 steuert das Ventil 39, um die angestrebte Ausgangstemperatur des Kühlgases am Auslaß 42 aufrechtzuerhalten.
Das durch die Gaseinführungsöffnungen 28 in der 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-Verscnicbungs-Reaktion
CO +H2O
r CO2 +H2
dar. Bei einer Temperatur von etwa 425 bis 600°C und vorzugsweise bei ungefähr 5400C bewirkt diese Wassergas-Reaklion eine merkliche Abnahme des CO2-Gehaltes des Kühlgases in der Kühlzone, 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 Kühlzone 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 6000C
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 Temperatur verändert. Die in Hie Kühlzone eintretende Beschickung weist stets ungefähr die gleiche Temperatur auf, während die Austrittstemperatur des Kühlgases sich mit dem Kühlgasdurchsatz verändert
Bei einer alternativen, mit F i g. 2 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens strömt der dem Kühlumwälzkreislauf 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 CO2-Entfernungssystems, etwa des weitverbreiteten, mit Monoäthanolamin arbeitenden Systems sein kann. Durch die Entfernung von CO2 aus diesem Anteil des Gichtgases, bevor dieses dem Kühlzonenkreislauf zugesetzt wird, wird dessen Reduktionsvermögen außerhalb der Kühlzone erhöht Das danach in die Reduktionszone eintretende, aufströmende Gas weist ein gutes Reduklionsvermögen
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 wird aeöffnet gehalten, um Gichtgas in die Leitung 110 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 Kühlzonenkreislauf über die Leitungen 72 und HO zugeführte Gichtgasanteil enthält CO2 und restlichen Wasserdampf, welche beide für die Reformierung eines Kohlenwasserstoffes ein Oxidationsmittel darstellen und beispielsweise bei der Reformierung von Methan, CO und H2 bilden.
Diese Erfindung gewährleistet die wirksame abschließende Abkühlung der Beschickung unabhängig vom Anteil an aufströmendem Gas mittels dem oben erläuterten, als Kühlschleife 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 jedem 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 entweder unbehandelt, angereichert oder von CO? 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 F i g. 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, wobei 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.
Ausintts- Durchsatz an Verhältnis der Hierzu 3 Blatt Aufströmeii- Verhältnis der Verhältnis des
temreratur Kühlgas durch Wärmekapazitäten des Gas Wärmekapazitäten Reduktionsmittels
des Kühlgase^ die Kühlzone von Gas in der von aufströmen zum Oxidations
Kühlzone zu absin dem Gas zu absin mittel im auf
C mVt kender Beschickung mVt kender Beschickung strömenden Gps
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 reduzisrt 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 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.
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 jo Kühlgases cue Kühleinrichtung für das Gichtgas benutzt wird.
4. Verfahren nach eiR?m der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß '.im 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 6000C, insbesondere von etwa 540°C aufweist.
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