DE2735020B2 - Nachbehandlungsverfahren von im Wirbelbett reduzierten Eisenerzen zur Herstellung carburierter Eisenschwammbriketts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Nachbehandlungsverfahren von im Wirbelbett oder in Wirbelbetten reduzierten Eisenerzen zur Herstellung carburierter Eiscnschwanimbriketts durch Zugabe kohlenstoffhaltiger Materialien zum Eisenerz.

Ein ähnliches Verfahren ist in der DE-OS 2053 764 beschrieben. Beschrieben werden dort zwei Ausführur^sformen, wobei einmal zur Herstellung eines als Reduktionsmittel verwendbaren gekohlten Eisens von Eisenschwamm, zum anderen von Eisenoxiden ausgegangen wird. Hierbei wird Kohlenstoff durch in nicht-oxidicrcnder Atmosphäre mindestens auf X(K)" C erhitztes Eisenschwamm-Material bis zu einem Aufkohlungsgrad von mindestens 25 Gewichts-% Kohlenstoff geleitet und anschließend in nicht-oxidicrender Atmosphäre gekühlt, wobei als Kohlenwasserstoffe Propan, Butan, Toluol, Xylol, Benzin oder Kerosin einzeln oder in Kombination in dampf- oder nebeiförmigem Zustand verwendet werden. Es wird hierbei einstufig gearbeitet.

Allgemein erfolgt zur Zeit nach der Technologie der Wirbclbcttrcaktion das Reduzieren des Eisenerzes sowie das Aufkohlen des erzeugten Eise π-schwamms gleichzeitig. Das bedeutet, daß die Reduktionsmittel immer Kohlenstoff in ihren Molekülen aufweisen müssen und so als Aufkohlungsmittel auch in den Reduktionsreaktoren während der Durchführung der Reaktion, d. h. vor dem Austrag des Schwammeisens aus dem letzten Wirbclbcttreaktor wirken. Die Verwendung solcher Reduzier- und Aufkohlungsmittel bringt jedoch erhebliche Nachteile, insbesondere für kontinuierlichen Betrieb mit sich. Bin erster ist darin zu sehen, daß die aufkohlenden und inerten Zusammensetzungen hinsichtlich ihres prozentualen Anteils über das gesamte Reduktionsverfahren konstant gehalten werden müssen und so ein kontinuierliches Abblasen oder Anzapfen der Reaktoren unmöglich machen. Als /.weiter Nachteil ist zu nennen, dall die carburicreiulen Zusammensetzungen dazu neigen. Rußabschcidiingcn zu erzeugen, die die unzulänglichen Teile der Anlage verstopfen, und dies darum, weil K-soriderc Leistungen zum Komprimieren und zur Kreislaufrückführung des Gasstroms notwendig sind, genauso wie ein erhöhter Reaktorquerschnitt, eine gesonderte Wärmezufuhr, um nämlich die obengenannten Zusatzaggregate auf Arbeitstemperatur zu bringen.

Um nun diese Nachteile zu vermeiden und um eine kontinuierliche Speisung eines Elektroofens mit carburierten Briketts aus Schwammeisen aus Wirbelbettreaktoren für die Direktreduktion von Eisenerz möghch zu machen, wird nun ein zweistufiges Verfahren bei der Behandlung von Eisenschwamm vorgeschlagen, bei dem im ersten Schritt das reduzierende Gas, das aus einem an Wasserstoff reichen Gasgemisch besteht, keinerlei Kohlenstoff enthält, während der Reis duktionsreaktion ein Carburieren des Eisenschwamms also nicht eintritt.

Erreicht wird dies bei einem Nachbehandiungsverfahren der eingangs genannten Art überoerrhend dadurch, daß hinter der letzten Wirbelbettreduktionsstufe das reduzierte Eisenerz bei einer Temperatur von 600 bis 700° C in einer inerten Atmosphäre zur Carburierung mit kohlenstoffhaltigem Feststoff vermischt und brikettiert wird, wobei der kohlenstoffhaltige Fesistoff eine Korngröße von nicht mehr als 1 mm, einen niedrigen Gehalt an Asche, flüchtigen Materialien und Schwefel aufweist.

Vorzugsweise wird als Kohlenstoff enthaltendes Feststoffmaterial Koks, Graphit, Anthrazit oder dergleichen gewählt.

Es wirkt überraschend, daß zur Lösung der Aufgabe, eine kontinuierliche Speisung eines Elektroofens mit carburierten Briketts aus Schwammeisen aus Wirbelbettreaktoren für die Direktreduktion von Eisenerz möglich zu machen, ein zweistufiges Verfah-.15 ren zum Ziel führt, bei dem im ersten Schritt das reduzierende Gas aus einem wasserstoffreichen Gemisch lediglich zu verwc den ist, das keinerlei Kohlenstoffe enthält.

Man geht dabei so vor:

4(i - Zunächst werden die folgenden Maßnahmen am Eisenpulver bei einer Temperatur zwischen 600° C und 700° C in Anwesenheit einer inerten Atmosphäre durchgeführt: Einsetzen mit Feststoff materialien (die allein oder in Kombination) zugefügt werden, mit Korngrößen von nicht mehr als 1 mm und die Kohlenstoff mit niedrigem Schwefelgehalt, Asche und flüchtige Materialien enthalten;

- Homogenisieren des Gemisches;
«ι - Brikettieren nach üblichen Ve ,fahren.

Das Kohlenstoff enthaltende Feststoffmatcrial kann beispielsweise Koks, Graphit, Anthrazit etc. sein.

Es ist auch möglich, dieses Verfahren mit einem Verfahren zu kombinieren, bei dem die aus der Briketticranlagc ausgetragenen heißen Briketts der Wirkung heißer flüssiger und/oder gasförmiger Carburicrungsmittei ausgesetzt werden.

Das Verfahren nach der Erfindung bietet auch den mi Vorteil einer genauen Kontrolle der Menge an in die Briketts eingeführtem zu ihrer anschließenden Verwendung im Elektroofen benötigtem Kohlenstoff

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel I

I 12 g gepulverten Schwammeisens (Kohlenstoffgehalt 0,040%) wurde nach dem ersten Verfahren

nach der Erfindung carburiert. Das Schwammeisenpulver wurde bei 650° C in einer Stickstoffatmosphäre mit 3 g Koks roit einer Korngröße von weniger als 1 mm und der folgenden Zusammensetzung gemischt: Asche 9%, flüchtige Materialien 0,5%, Schwefel 1%, Das Gemisch wurde dann homogenisiert und in Briketts warm verformt. Die erhaltenen Briketts zeitigten die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Kohlenstoff insgesamt 2,13 %

Quetschfestigkeit

(Ausbeulfestigkeit) 2310 kg/Brikett

mittlere Dichte 4.44 g/cm³

Diese Briketts waren geeignet für die kontinuierliche Zuführung in einen Elektroofen.

Beispie] 2

Eine gleiche Menge an Eisenschwammpulver mit dem gleichen anfänglichen Kohlenstoffgehalt wurde unter den gleichen wie in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen mit 3 g Elektrodengraphit mit einer Korngröße von weniger als I mm vermischt. Die erhaltenen Briketts zeitigten die folgenden Eigenschaften:

ίο Kohlenstoff insgesamt 2,50 %

Quetschfestigkeit bzw.

Ausbeulfestigkeit 2550 kg/Brikett

mittlere Dichte 4,43 g/cm

Diese Briketts sind geeignet für das kontinuierliche Eiiispeisen in einen Elektroofen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Nachbehandlungsverfahren von im Wirbelbett oder in Wirbelbetten reduzierten Eisenerzen zur Herstellung carburierter Eisenschwammbriketts durch Zugabe kohlenstoffhaltiger Materialien zum Eisenerz, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der letzten Wirbelbettreduktionsstufe das reduzierte Eisenerz bei einer Temperatur von 600 bis 700° C in einer inerten Atmosphäre zur Carburierung mit kohlenstoffhaltigem Feststoff vermischt und brikettiert wird, wobei der kohlenstoffhaltige Feststoff eine Korngröße von nicht mehr als 1 mm, einen niedrigen Gehalt an Asche, flüchtigen Materialien und Schwefel aufweist.

2. Nachbehandlungsverfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenstoff enthaltende Feststoffmaterial aus der Gruppe Koks, Graphit und Anthrazit ausgewählt wird.