DE3152775C2

DE3152775C2 - Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm sowie Ofen zu dessen Durchführung

Info

Publication number: DE3152775C2
Application number: DE3152775T
Authority: DE
Inventors: Vladimir B. Moskva Akimenko; Valerij N. Andronov; Yakov Z. Donetsk Berezhinsky; Alexei G. Kievskaya oblast' Bolshechenko; Valerij V. Boyarenko; Valentin I. Rostov-na-Donu Chuprin; Fedor E. Dolzhenkov; Anatolij K. Kiev Gaiduchenko; Jurij A. Donetsk Korneev; Alexandr N. Kievskaya oblast' Krivenko; Alexandr I. Donetsk Pavlov; Vitalij K. Donetsk Polyakov; Divo Ya. Romanchuk; Valerij L. Shvartsman; Liana I. Shvetsova; Valerij V. Starov; Eduard F. Lipetsk Syrovatsky; Gennady S. Kievskaya oblast' Tolochkov; Vasilij S. Donetsk Vostrenkov; Ljudmila A. Zhukovskaya
Original assignee: BROVARKSY Z POROSHKOVOI METALL; DO NII CHERNOJ METALLURGII
Current assignee: BROVARKSY Z POROSHKOVOI METALL; DO NII CHERNOJ METALLURGII
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1981-03-23
Publication date: 1986-08-07
Also published as: SE8206554D0; AU7805881A; SE8206554L; WO1982003229A1; SE449006B; AT387236B; DE3152775T1; AU549954B2; ATA910081A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm, bei dem der Ausgangsrohstoff durch Befeuchtung und durch Erwärmung auf eine oberhalb des Curie-Punktes liegende Temperatur stükkig gemacht und dann bei erhöhter Temperatur reduziert wird, und auf einen Ofen zur Erzeugung von Eisenschwamm aus einem Ausgangsrohstoff mit einer in eine Erwärmungszone sowie eine Reduktionszone geteilten Kammer, einer Fördereinrichtung innerhalb der Kammer, einem in die Kammer eingebauten Stutzen für die Gaszuführung in die Reduktionszone sowie einer Zuteilungsvorrichtung, deren Austrag über der Fördereinrichtung am Eintritt in die Kammer angeordnet ist.

Aus der DE-AS 11 73 497 ist ein Verfahren zur Verhüttung von feinkörnigen Eisenerzen im Naturzustand bekannt, bei dem das Einsatzgut in einer Vorwärmkammer getrocknet und auf Reduktionstemperatur von 700 bis 1000° C erhitzt wird.

Vor der Reduktion wird der Rohstoff herkömmlicherweise stückig gemacht, d. h. agglomeriert, granuliert oder brikettiert. Unter Stückigmachen wird die Behandlung von staubförmigen und Kleinpartikeln des Ausgangsrohstoffes zwecks seiner Vergröberung bei der Vorbereitung zur Reduktion verstanden. Das Brikettieren setzt das Pressen des staubförmigen Ausgangsrohstoffes unter Zugabe von Bindemitteln voraus. Das Brikettieren wird hauptsächlich für die kombinierte Reduktion angewendet.

Traditionelle Verfahren zum Stückigmachen, welche eine Vergrößerung des Rohstoffes von 10—100 μΐη bis

7M 10 bis 20 mm und darüber vorsehen, vermindern die dem Reduktionsmittel zugängliche aktive Oberfläche und erhöhen den Diffusionswirkungsgrad, wodurch der Ausnutzungsgrad des Reduktionsgases herabgesetzt wird.

Beim kombinierten Reduktionsverfahren besteht dagegen ein fester Kontakt zwischen dem Feststoff-Reduktionsmittel (Kohlenstoff) und dem Reduziergut, was durch ein sorgfältiges Vermischen des Beschickungsgutes und dessen nachfolgendes Brikettieren sichergestellt wird. Dies bietet die Möglichkeit, die nachträgliche Wirkung der Stückigmachung auf die Diffusionsvorgänge in einem bestimmten Maße herabzusetzen.

Insbesondere ist ein Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm durch kombinierte Reduktion bekannt, welches im Buch von GA Libenson »Osnovy poroshkovoi metallurgii« Grundlagen der Pulvermetallurgie — Moskau, Verlag »Metallurgiya«, 1975, S. 40 bis 47, angeführt ist. Als Ausgangsrohstoff wird im gegebenen Verfahren Zunder niedriggekohlter Stähle verwendet. Der Zunder bedarf folgender Vorbehandlung:

Absieben der Fremdeinschlüsse auf einem Netz mit einer Maschengröße von 20 mm;

Trocknung in einem Trommeltrockner bei einer Temperatur von 300 bis 350° C;

Zermahlen in einer Pendelmühle.

Als Reduktionsmittel kommen Kohlenstoff in Gestalt von Ruß sowie konvertiertes Erdgas zur Verwendung. Zunder und Ruß sind Bestandteile des Beschickungsgutes, welches im folgenden einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird. Zur Gewährleistung eines wirksamen Kontaktes zwischen den Eisenoxiden und dem Kohlenstoff ist ein sorgfältiges Durchmischen der Bestandteile des Beschickungsgutes in einem Trommelmischer vorgesehen. Der besagte Arbeitsgang ermöglicht die Herstellung eines seinen technologischen Eigenschaften nach homogenen Beschickungsgutes.

Nach den genannten Vorbehandlungsoperationen wird das Beschickungsgut brikettiert.

Die gewonnenen Briketts werden auf aus hitzebeständigem Stahl gefertigte Paletten geladen. Zum Vorbeugen der Ansinterung des Eisenschwamms an die Paletten wird deren Boden mit Asbestplatten ausgelegt. Die Paletten mit brikettiertem Beschickungsgut werden in die Muffel eines mit Gasbrennern beheizten Zweimuffel-Dreizonen-Durchlaufofens eingestoßen. Die Reduktion verläuft in einem Temperaturbereich von 1100 bis 1200°C. In die Muffel wird von Seiten des Ofenaustrags im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung der Paletten konvergiertes Erdgas zugeführt. Der Verbrauch an konvertiertem Gas beträgt 1,4 m³ je 1 kg gewonnenen Eisenschwamms. Die Dauer des Reduktionsvorgangs beläuft sich auf ca. 10h und hängt von der Erwärmungszeit des Beschickungsgutes bis auf die Reduktionstemperatur, der Zirkulation des Reduktionsgases in das Innere der Beschickungsgutschicht sowie der Geschwindigkeit der Reduktionsreaktion ab.

Wie vorstehend ausgeführt, trägt das Einbringen von Kohlenstoff in das Beschickungsgut und das nachfolgende Brikettieren des letzteren zu einem engen Kontakt zwischen den zu reduzierenden Partikeln und dem Feststoff-Reduktionsmittel bei und ermöglicht es, die nachträgliche Einwirkung der Stückigmachung auf die Diffusionsvorgänge in einem gewissen Maße auszugleichen. Bei kombinierter Reduktion ermöglicht es die Eingabe von Kohlenstoff, bis zu 60% von im Eisenerzanteil enthaltenem Sauerstoff zu entfernen. Der übrige Sauerstoff wird bei Reduktion mit konvergierten! Erdgas entfernt. Auf diesem Vorgangsstadium sind die mit dem Stückigmachen des Rohstoffes durch Brikettieren im Zusammenhang stehenden Nachteile von besonderer Bedeutung. Die Geschwindigkeit der heterogenen Prozesse, zu denen auch die Reduktion der Eisenoxide mit gasförmigem Reduktionsmittel zählt, wird durch die Größe der dem Gas zugänglichen aktiven Oberfläche der Teilchen bedingt Beim Brikettieren des dispersen Rohstoffes vermindert sich seine aktive Oberfläche. Der unmittelbare Kontakt des Reduktionsgases mit dem Reduktionsgut kommt nur an der Außenfläche der Briketts zustande, an deren Innenschichten das Gas durch innere Diffusion gelangt, welche — infolge der genannten Gründe mit einer geringeren Geschwindigkeit verläuft Dies hat eine Verlangsamung des Reduktionsvorganges, eine Herabsetzung des Ausnutzungsgrades des Reduktionsgases sowie eine Erhöhung dessen Verbrauchs zur Folge. Das Vorhandensein des Kohlenstoffes im Beschickungsgut macht es weiterhin erforderlich, spezielle Reduktionsatmosphären zu schaffen, welche einen durch die nachfolgende Verarbeitungstechnologie von Eisenschwamm bedingten Kohlenstoffgehalt im Endprodukt zu erzielen ermöglichen.

Es ist ein Muffel-Durchlaufofen zur Erzeugung von Eisenschwamm bekannt (s. G.A. Libenson »Osnovy poroshkovoi metallurgii« [Grundlagen der Pulvermetallurgie], Moskau, Verlag »Metallurgiya«, 1975, S. 43), enthaltend eine Kammer welche eine Erwärmungszone und eine Zone der Wärmebehandlung mit chemischen Vorgängen aufweist, in denen die Erwärmung und Reduktion des Reduktionsguts vor sich gehen, eine Fördereinrichtung, bestehend aus einem Aufschieber, Paletten und Führungen zur gerichteten Bewegung der Paletten entlang der Erwärmungszone und der Zone der Wärmebehandlung mit chemischen Vorgängen, eine Anlage für die Zuführung des Reduktionsgases im Gegenstrom zum Reduktionsgut sowie einen Kühler zum Abkühlen des Eisenschwamms bis auf 50⁰C.

Wie vorstehend angeführt, kommt der wirksame Kontakt des Reduktionsgases mit dem stückig gemachten Material an der Außenfläche der Briketts zustande, was einen niedrigen Ausnutzungsgrad des Reduktionsmittels zur Folge hat. Wegen häufiger Temperaturänderungen verziehen sich die Paletten und werden unbrauchbar. Darüber hinaus erfordert die Verwendung von Paletten einen zusätzlichen unproduktiven Wärmeaufwand zu deren Erwärmung. Die Leistungsfähigkeit des Ofens hängt von der Länge des Arbeitsraumes ab und ist durch die Grenze beschränkt, über weiche hinaus das Aufschieben der Paletten erschwert wird und es zu deren Verziehen kommt. Die Bauart des Ofens schließt die Möglichkeit zur Verwertung gasförmiger Reduktionsprodukte aus, wodurch eine Verteuerung des Endproduktes bedingt wird. Der Muffel-Durchlaufofen dient im wesentlichen zur kombinierten Reduktion unter Verwendung von Kohlenstoff und gasförmigem Reduktionsmittel, weil die Verwendung nur gasförmigen Reduktionsmittels in dem zu betrachtenden Fall wegen einer niedrigen Geschwindigkeit der Wärme- und Masseaustauschprozesse zwischen der festen und der gasförmigen Phase unzweckmäßig ist.

Eine tiefe Versinterung der reduzierten Teilchen in den Briketts schafft Schwierigkeiten bei deren Zerkleinerung, was eine Druckhärtung des Eisenpulvers und eine Verschlechterung seiner technologischen Eigenschaften mit sich führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm sowie einen Ofen zur Durchführung desselben zu schaffen, welche es — durch Aufrechterhalten der Teilchen des Ausgangsrohstoffes in der Erwärmungszone im flockigen Zustand bis zu deren Versinterung unter Bildung eines mikroporösen Gefüges gestatten, dem Reduktionsgas den Zutritt zu dem jeweiligen Teilchen zu erleichtern, den inneren Diffusionswiderstand zu verringern, den Reduktionsprozeß zu intensivieren, den Ausnutzungsgrad des Reduktionsgases zu vergrößern und die Qualität des erzeugten Eisenschwamms zu erhöhen.

Dies wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die Befeuchtung und Erwärmung in einem magnetischen Gleichfeld mit vertikal verlaufenden Kraftlinien durchgeführt wird.

Dieses Verfahren gestattet es, den Prozeß der Eisenschwammreduktion zu intensivieren und den Verbrauch an Reduktionsgas herabzusetzen.

Der besagte Effekt wird durch Formieren eines festen, porösen Gefüges im Verlaufe der Stückigmachung erreicht, welches sich auch nach dem Entfernen des Eisenerzmaterials aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes nicht zerstört und ein schnelles Eindringen des Reduktionsgases ins Schichtinnere des Eisenerzmaterials sowie eine vollständigere Ausnutzung des Reduktionsgases ermöglicht.

Ferner werden folgende Vorteile erreicht:

— Praktisch jedes Teilchen des Eisenerzrohstoffes wird gleichermaßen von Gas umströmt, was es gestattet, ein seinen technologischen Eigenschaften und seiner chemischen Zusammensetzung nach homogenes Endprodukt zu erzeugen;

— durch Befeuchtung des stückigzumachenden Materials mit Metallsalzlösungen können Legierungszusätze hinzugefügt werden;

— Möglichkeit der Rohstoffreinigung von Fremdbeimengungen im Komplex mit der Wärmebehandlung des Ausgangsmaterials mit chemischen Vorgängen unter Verwendung von flüssigen Reaktionsstoffen, mit deren Hilfe die Beimengungen in flüchtige Verbindungen überführt werden, die bei der Erwärmung des Metalls auf hohe Temperaturen verdampfen.

Zur Intensivierung des Prozesses der Herstellung von Eisenschwamm trägt auch die Tatsache bei, daß der Reduktion leichtreduzierbares Eisenoxid — Hämatit — unterworfen wird. Die Überführung von schwerreduzierbaren Eisenmonoxid und Magnetit zu leichtreduzierbarem Eisenoxid verhilft ferner zu einer gewissen Erhöhung der Mikrosporosität des zu behandelnden Materials infolge von Änderungen seiner Mikrostruktur.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet

Zur Erzeugung von Eisenschwamm dient vorzugsweise ein Ofen mit einer in eine Erwärmungszone sowie eine Reduktionszone geteilten Kammer, einer Fördereinrichtung innerhalb der Kammer, einem in die Kammer eingebauten Stutzen für die Gaszuführung in die Reduktionszone sowie einer Zuteilungsvorrichtung, deren Austrag über der Fördereinrichtung am Eintritt in die Kammer angeordnet ist, der sich dadurch auszeichnet, daß er einen Elektromagneten, dessen Kern den Austrag der Zuteilungsvorrichtung und die Erwärmungszone derart umschließt, daß seine Polschuhe ein Magnetfeld mit vertikal verlaufenden Kraftlinien bilden, sowie durch einen zwischen dem oberen Polschuh und dem Austrag der Zuteilungsvorrichtung angeordneten Abweiser aus nichtmagnetischem Stoff mit an diesem angeordneten Sprühdüsen enthält.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Ofens sind in den Ansprüchen 8 bis 12 gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Ofen zur Erzeugung von Eisenschwamm gemäß der Erfindung in Gesamtansicht, !5 Fig.2 schematisch eine Modifikation des Ofens zur Erzeugung von Eisenschwamm, in welchem die Reduktion des Eisens in einer entsprechenden trommelartig ausgeführten Einrichtung vor sich geht, in Gesamtansicht und Längsschnitt,

Fig.3 schematisch die Einrichtung zur Reduktion von Eisenschwamm im Längsschnitt und vergrößert dargestellt,

F i g. 4 einen Schnitt IV-IV durch F i g. 3 und

F i g. 5 schematisch eine Modifikation des Ofens zur Erzeugung von Eisenschwamm mit einer Zwischenkammer zur Verbrennung der aus der Reduktionszone austretenden Abgase in Gesamtansicht und Längsschnitt.

Das Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm wurde in folgender Weise durchgeführt.

Der aufbereitete Ausgangsrohstoff, beispielsweise Eisenerzkonzentrat, wird gleichmäßig mit der vorgegebenen Größe der spezifischen Einwaage auf einem wärmebeständigen magnetisch durchlässigen Band (Netz) verteilt und in den Wirkungsbereich eines magnetischen Gleichfelds mit vertikal verlaufenden Kraftlinien vorgeschoben.

Die Stärke des durch den Elektromagneten erzeugten Magnetfelds beträgt 500 Oe. Im Wirkungsbereich des magnetischen Gleichfeldes wird der Ausgangsrohstoff befeuchtet und bis auf eine oberhalb des Curie-Punktes liegende Temperatur erwärmt, was durch Behandlung des Ausgangsrohstoffes in der Reduktionsgas-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1000 bis 1050° C im Verlaufe von 5 bis 8 Minuten vorgenommen wird. Die Befeuchtung des Ausgangsrohstoffes erfolgt durch Berieselung bzw. Zuleitung von Wasser oder Befeuchtungslösungen an die Sohle des zu behandelnden Materials.

Die Verwendung von Wasser zu Befeuchtigungszwecken ist wirtschaftlicher. Für die Befeuchtung können aber auch wäßrige Lösungen von Nickelchlorid, bzw. Nickelbromid, bzw. Nickelnitrid, bzw. Kupferbromid, bzw. Kupferchlorid, bzw. Kupfernitrat, bzw. Kobaltbromid, bzw. Kobaltjodid, bzw. Chrombromid, bzw. Chromnitrat verwendet werden.

Die Befeuchtung kann auch mit einer wäßrigen Lösung von Fluorwasserstoffsäure, beispielsweise einer 10%igen wäßrigen Lösung von Fluorwasserstoffsäure, erfolgen. Die Befeuchtung wird solange durchgeführt, bis 1 kg Ausgangsrohstoff 0,3 kg Befeuchtungslösung enthält.

Das im Magnetfeld stückig gemachte Material wird aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes entfernt und zusätzlich der Einwirkung des Oxydationsgases bei einer Temperatur von 1000 bis 1100° C ausgesetzt.

Als Oxydationsgas wird vorzugsweise ein Gas folgender Zusammensetzung (in Vol.-%) verwendet:

CO₂	8,04%
H₂O	16,09%
N₂	72,65%
O₂	3,22%

Das derart behandelte Material wird in die Reduktionszone angeschoben, in welcher seine Reduktion im Strom des Reduktionsgases, vorzugsweise eines konvertierten Gases, bei einer Temperatur von 1000 bis 1100° C vor sich geht.

Der erzeugte Eisenschwamm wird nun der nachfolgenden Behandlung unterworfen, welche in dessen Abkühlung in der Reduktionsgas-Atmosphäre, Zermahlen und dgl. besteht. Der Eisenschwamm kann auch zum Herstellen von Walzknüppeln mit vorherigem Tränken mit flüssigen Metallen wie Aluminium, Blei, Zinn und dgl. bzw. ohne dieses gepreßt werden.

Das Reduktionsgas — nachdem es über die Materialschicht in der Reduktionszone durchgelaufen ist — enthält Oxydationsmittel. Ein Teil des Reduktionsgases wird in die Oxydationszone abgeleitet, mit Luft vermischt und verbrannt. Die Rauchgase kommen bei der Behandlung des Ausgangsrohstoffes im Magnetfeld zur Verwendung.

Der restliche Teil des Reduktionsgases wird gereinigt, mit dem Reduktionsgas angereichert, bis auf eine Temperatur von 1200 bis 1300° C erwärmt und wiederholt eingesetzt.

Nachstehend werden konkrete Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens gebracht.

Beispiel 1

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen von Eisenschwamm wurde folgendermaßen durchgeführt.

Das zuvor nach einem an sich bekannten Verfahren aufbereitete Eisenerzkonzentrat folgender Zusammensetzung (in Masse-%):

Fe₈CS.	71,4
FeO	24,7
Fe₂O₃	74,65
SiO₂	0,35
MgO	0,09
MnO	0,082
AI₂O₃	0,34
S	0,044
C	0,04

Der Verbrauch an Oxydationsgas betrug 1480 NmVh. Dann wurde das zu behandelnde Eisenerzkonzentrat aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes entfernt und einer Einwirkung von Oxydationsgas im Verlaufe von 30 min ausgesetzt. Die Zusammensetzung und der Verbrauch des Oxydationsgases sind dem vorstehend beschriebenen gleich.

Das derart behandelte Eisenerzkonzentrat wurde im Verlaufe von 2 h der Einwirkung eines Reduktionsgases ι ο folgender Zusammensetzung (in Vol.-%) ausgesetzt:

20% CO;
40% H₂;
40% N₂.

Der Verbrauch an Reduktionsgas betrug 60 Nm³Zh. Der nach der Reduktion erzeugte Eisenschwamm wies folgende Zusammensetzung (in Masse-%) auf:

Feges.	97,5
Femet	96,5
SiO₂	0,45
C	0,61
S	0,008
Ni	0,5

Beispiel 2

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen von Eisenschwamm wurde folgendermaßen durchgeführt:

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenkonzentrats im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5%ige NiBr₂-Lösung verwendet. Die Ablauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Der nach der Reduktion erzeugte Eisenschwamm wies folgende Zusammensetzung (in Masse-%) auf:

40

45

Feges.	97,4
Fe_mei.	96,3
SiO₂	0,43
C	0,58
S	0,005
Ni	0,6

wurde in den zwischen den Polschuhen eines Gleichstrom-Elektromagneten befindlichen Raum (Interferrikum) geschoben. Die Schichthöhe des zu behandelnden Eisenerzkonzentrats betrug 100 mm. Die Stärke des durch den Elektromagneten erzeugten Magnetfeldes belief sich auf 500 Oe.

Das Eisenerzkonzentrat wurde im Magnetfeld mit einer wäßrigen 5%igen NiCl₂-Lösung in einer Menge von 0,3 kg/kg Ausgangsrohstoff befeuchtet und in die Wärmebehandlungszone geschoben, in welcher Trocknung und Erwärmung bei einer Temperatur von 1000°C im Verlaufe von 8 Minuten bei Zuführung von Oxydationsgas erfolgte.

Das Oxydationsgas wies folgende Zusammensetzung (inVoI.-%)auf:

8,04% CO₂;

16,09% H₂O;
72,65% N₂ und

3,22% O₂.

Beispiel 3

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5%ige Ni(NO₃)₂-Lösung verwendet Die Ablauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Feges	97,45
Fe_meL	96,38
SiO₂	0,46
C	0,59
S	0,006
Ni	0,58

Beispiel 4

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm wurde folgendermaßen durchgeführt.

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5%ige CuBr2-Lösung verwendet. Die Ablauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Fe_ge5.	97,45
FCmet.	96,38
SiO₂	0,46
C	0,59
S	0,006
Ni	0,53
	Beispiel 5

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Das Eisenerzkonzentrat wurde in den zwischen den Polschuhen des Gleichstrom-Elektromagneten gelegenen Raum gefördert.

Die Schichthöhe des zu behandelnden Eisenerzkonzentrats und die Parameter des Magnetfelds waren den Beispiel 1 beschriebenen gleich.

Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde Wasser verwendet. Der Wasserverbrauch betrug 0,3 kg/kg Ausgangsrohstoff. Nach der Befeuchtung wurde das Eisenerzkonzentrat in die Wärmebehandlungszone geschoben, in welcher Trocknung und Erwärmung bei einer Temperatur von 1000⁰C im Verlaufe von 8 Minuten bei Zuleitung des Oxydationsgases erfolgte. Das Oxydationsgas wies folgende Zusammensetzung (in Vol.-%) auf:

7,2% CO₂;
15,3% H₂O;
71,5% N₂ und

6,0% O₂.

Der Verbrauch an Oxydationsgas betrug 1450 Nm-Vh. Danach wurde das Eisenerzkonzentrat aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes entfernt und im Verlaufe von 30 Minuten der Einwirkung des Oxydationsgases bei einer Temperatur von 1050°C ausgesetzt Das Oxydationsgas wies folgende Zusammensetzung (in Vol.-%)

?!'	auf:	7,2% CO₂;
	153% H₂O;
I	71,5% N₂ und
Si	6,0% O₂.

Der Verbrauch an Oxydationsgas betrug 1450 Nm³/h.

Das derart behandelte Eisenerzkonzentrat wurde daraufhin der Einwirkung des Reduktionsgases unterworfen. Die Zusammensetzung des Reduktionsgases und die technologischen Parameter der Behandlung waren den in Beispiel 1 beschriebenen gleich.

Der erzeugte Eisenschwamm wies folgende Zusammensetzungen Masse-%) auf:

Fe_ges.

Fe_raet.

SiO₂

97,8
96,7

0,44

0,008

0,59

Beispiel 6

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Das Eisenerzkonzentrat wurde mit einer wäßrigen 5%igen Cu-Cl₂-Lösung befeuchtet. Der Verbrauch an CuCI₂ betrug 0,3 kg/kg Ausgangsstoff. Nach der Befeuchtung wurde das Eisenerzkonzentrat in die Wärmebehandlungszone gefördert, in welcher Trocknung und Erwärmung erfolgte. Die technologischen Parameter der Wärmebehandlung waren den in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Danach wurde das Eisenerzkonzentrat aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes entfernt und im Verlaufe von 23 Minuten der Einwirkung des Oxydationsgases in Übereinstimmung mit Beispiel 1 ausgesetzt.

Das derart behandelte Eisenerzkonzentrat wurde weiterhin im Verlaufe von 1,5 h der Einwirkung des Reduktionsgases in Übereinstimmung mit Beispiel 1 unterworfen.

Der erzeugte Eisenschwamm wies folgende Zusammensetzung (in Masse-%) auf:

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Das Eisenerzkonzentrat wurde in den zwischen den Polschuhen des Gleichstrom-Elektromagneten befindlichen Raum befördert. Die Schichthöhe des zu behandelnden Eisenerzkonzentrats und die Parameter des Magnetfeldes waren den in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats wurde eine wäßrige 10,5%ige Lösung von Fluorwasserstoffsäure (H F) verwendet. Der Verbrauch an wäßriger H F-Lösung betrug 0,3 kg/kg Ausgangsrohstoff. Nach der Befeuchtung wurde das Eisenerzkonzentrat in die Wärmebehandlungszone gefördert. Die technologischen Parameter der Wärmebehandlung waren den in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Danach wurde das Eisenerzkonzentrat aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes entfernt und der Einwirkung des Oxydationsgases unterworfen. Die technologischen Parameter der Behandlung waren den in Beispiel 1 beschriebenen gleich.

Nach der Behandlung mit Oxydationsgas wurde das Eisenerzkonzentrat im Verlaufe von 2 h bei einer Temperatur von 1100⁰C der Einwirkung des Reduktionsgases ausgesetzt. Das Reduktionsgas bestand zu 100% aus H₂. Der Verbrauch an Reduktionsgas betrug 11 NmVh. Der erzeugte Eisenschwamm wies folgende Zusammensetzung (in Masse-%) auf:

Feg«.	97,0
r¹ Cmet.	94,1
SiO₂	0,42
C	0,58
S	0,007
Cu	0,75
	Beispiel 7

Fege«.	99,45
Fe,,,,.-!.	98,89
FeO	0,142
SiO₂	0,026
MgO	0,10
MnO	0,042
AI₂Oj	0,034
S	0,004

Aus dem Eisenschwamm wurde Metallpulver erzeugt, das sich durch folgende technologische Eigenschaften kennzeichnete:

Schüttdichte, g/cm³
Verdichtbarkeit, g/cm³
Fließfähigkeit, s

2,12
6,85
5,4

Beispiel 8

r Ggcs.	97,38
rCmel.	96,51
SiO₂	0,46
C	0,57
S	0,005
Cu	0,42
	Beispiel 9

Fe_gL._s.	97,16
Fe_n,ci.	96,12
SiO₂	0,41
S	0,004
C	0,46
Co	0,86

Beispiel 10

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm wurde folgendermaßen durchgeführt

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats wurde eine wäßrige 5%ige Coj2-Lösung verwendet. Die Ablauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5%ige Cu(NO₃)2-Lösung verwendet. Die Ablauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5°/bige CoBr₂-Lösung verwendet. Die Abiauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Feg«.

Fe_mel.

SiO₂
S
C
Co

97,24
96,28

0,45

0,007

0,39

0,79

Beispiel 11

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5%ige CoCl₂-Lösung verwendet. Die Ablauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Fe_ges.	97,24
FCmeL	96,23
SiO₂	0,45
S	0,007
C	0,39
Co	0,79
	Beispiel 12

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrais im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5%ige Co(NO3)₂-Lösung verwendet. Die Ablauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Fe_ges.	97,10
Fe_meL	95,98
SiO₂	0,41
S	0,006
C	0,49
Co	0,89
	Beispiel 13

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5%ige CrBr₃-Lösung verwendet. Die Wärmebehandlung im Magnetfeld sowie die Behandlung mit Oxydationsgas wurden analog den in Beispiel 1 beschriebenen durchgeführt.
Der nach der Reduktion erzeugte Eisenschwamm wies folgende Zusammensetzung (in Masse-%) auf:

Fe_ges.	97,6
Fe_me<.	96,4
SiO₂	0.43
S	0,004
C	0,32
Cr	0,45

Beispiel 14

Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde eine wäßrige 5%ige Cr(NO₃)₂-Lösung verwendet Die Ablauffolge der technologischen Operationen und ihre Parameter entsprachen den in Beispiel 1 beschriebenen.

Feg«.	97,58
FemcL	96,43
SiO₂	0,45
S	0,005
C	036
Cr	0.47
	Beispiel 15

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm wurde folgendermaßen durchgeführt Die Zusammensetzung des Eisenerzkonzentrats war der in Beispiel 1 beschriebenen gleich. Zur Befeuchtung des Eisenerzkonzentrats im Magnetfeld wurde Wasser verwendet Der Wasserverbrauch betrug 0,3 kg/kg Ausgangsrohstoff. Die Wärmebehandlung wurde in Obereinstimmung mit Beispiel 1 durchgeführt Danach wurde das Eisenerzkonzentrat aus dem Wirkungsbereich des Magnetfelds entfernt und im Verlaufe von 30 min bei einer Temperatur von 1050° C gehalten. Das derart behandelte Eisenerzkonzentrat wurde der Einwirkung des Reduktionsgases ausgesetzt. Die technologischen Parameter der Behandlung mit dem Reduktionsgas sind den in Beispiel 1 beschriebenen gleich.

Fe_ges.	91,72
Femet	79,30
SiO₂	038
S	0,004
C	0,21

Der Ofen zur Erzeugung von Eisenschwamm enthält eine Kammer 1 (siehe Fig. 1), welche in Erwärmungszone 2, Oxydationszone 3 und Reduktionszone 4 geteilt ist In der Kammer I ist eine Fördereinrichtung 5 ·η Gestalt eines Horizontalgurtförderers untergebracht, dessen Fördergurt netzartig ausgeführt ist.

In die Kammer ist ein Stutzen 6 der Gaszuführungsanlage in die Reduktionszone 4 eingebaut. Ferner weist der Ofen eine Bandzuteilungsvorrichtung 7, deren Ausgang 8 über der Fördereinrichtung 5 am Eintritt in die Kammer 1 angeordnet ist, sowie einen Elektromagneten 9 auf. Der Kern des Elektromagneten umschließt den Austrag 8 der Bandzuteilungsvorrichtung 7 und die Erwärmungszone 2 derart, daß sein oberer Polschuh 10 zusammen mit dem unteren Polschuh 11 ein Magnetfeld mit vertikal verlaufenden Kraftlinien bildet.

Dies bietet die Möglichkeit, den Materialteil, der bis zur im Temperaturbereich des Curie-Punktes liegenden Vorsinterungstemperatur der Materialteilchen noch nicht erwärmt ist, im flockigen Zustand aufrechtzuerhalten.

Der Materialteil, dessen Temperatur den Curie-Punkt bereits überschritten hat, wird infolge der Vorsinterung im flockigen Zustand gehalten.

Die Länge der Polschuhe ist so bemessen, daß bei der

vorgegebenen Leistungsfähigkeit der Anlage und Leistung der Brennervorrichtungen das gesamte Material aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes nur vorversintert entfernt wird.

Zwischen dem oberen Polschuh 10 und dem Austrag 8 der Bandzuteilungsvorrichtung 7 ist ein Abweiser 12 in Gestalt einer Platte aus nichtmagnetischem Stoff angeordnet

Der Abweiser 12 ist zum oberen Polschuh 10 parallel und von diesem in einem Abstand angeordnet, der 5 bis 20% der Größe des Abstandes zwischen den Polen des Magnets beträgt

Die Verwendung eines Abweisers 12 aus nichtmagnetischem Stoff hat zur Folge, daß das in der im oberen Teil der in der Erwärmungszone 2 gebildeten flockigen Schicht befindliche Material an den oberen Polschuh 10 nicht angezogen, sondern an den Abweiser 12 angedrückt wird. Damit wird die Struktur der Schicht bestimmt und eine wesentliche Herabsetzung der infolge der Zusammenwirkung der in Längsrichtung wirkenden magnetischen An7iehungskräfte des Materials mit dem Feld des oberen l· olschuhes 10 entstehenden Reibkraft herbeigeführt, was die Möglichkeit bietet, die flockige Schicht mit Hilfe der Fördereinrichtung 5 in die erhitzte Erwärmungszone 2 ohne deren Zerstörung zu befördern.

Der Abweiser 12 ist vom oberen Polschuh 10 in einem Abstand angeordnet, der 5 bis 20% des Abstands zwischen den Polen des Magneten beträgt. Beläuft sich dieser Abstand auf weniger als 5%, so steigen die der Verlagerung der Schicht entgegenwirkenden Kräfte an.

Überschreitet er 20%, so reicht die Kraft des Magnetfeldes für die Bildung der Schicht nicht aus.

Am Abweiser 12 sind Sprühdüsen 13 zum Befeuchten des Ausgangsrohstoffes mit Wasser bzw. mit Metallsalzlösungen angeordnet. An der Außenfläche der Kammer 1 sind gegenüber der Erwärmungszone 2 und der Oxydationszone 3 senkrecht zur Bewegungsrichtung des geförderten Netzes der Fördereinrichtung 5 Brenner (in den Zeichnungen nicht gezeigt) zur Behandlung der Schicht mit den Verbrennungsprodukten von Erdgas angeordnet.

Am Ende des Durchlaufofens ist ein Kühler 14 mit einem Aufnahmebunker 15 zur Aufnahme des Fertigproduktes angeordnet.
Ein derartiger Ofen gestattet es, eine Struktur der flockigen Schicht zu bilden, welche den bestmöglichen Kontakt des Reduktionsmittels mit dem zu behandelnden Gut gewährleistet und somit den inneren Diffusionswiderstand herabzusetzen, die Prozeßführungsgeschwindigkeit zu erhöhen und somit den Ausnutzungsgrad des Reduktionsgases zu erhöhen verhilft. In einem bedeutenden Maße wird die Erhöhung des Ausnutzungsgrades des Reduktionsmittels durch die Tatsache begünstigt, daß sich das Gas und das Reduktionsgut im Gegenstrom bewegen.

Möglich ist eine Ofenmodifikation (s. F i g. 2,3 und 4), dergemäß der Ofen mit einer Einrichtung mit einem innen mit Feuerfestmauerwerk ausgelegten ringförmigen Gehäuse 16 versehen ist. Die Achse des Gehäuses 16 ist unterhalb der Anordnungshöhe der Fördereinrichtung 5 sowie der Erwärmungszone 2 und der Oxydationszone 3 gelegen.

Im Oberteil des Gehäuses 16 ist eine als ein System aus zwei Kegeln 18, 19 in an sich bekannter Bauart

ausgeführte Materialaufgabeeinheit 17 angeordnet

Im Unterteil des Gehäuses 16 ist eine Austragschleuseneinheit 20 angeordnet, deren Wände kühlbar ausgeführt sind.

Im Gehäuse 16 ist eine ausgekleidete Trommel 21 mit horizontaler Drehachse untergebracht. An der Trommel 21 sind Sektionen aus Roststäben 22 mit Borden 23 radial angeordnet Die Roststäbe 22 und Borde 23 sind an der Oberfläche der Trommel 21 fliegend befestigt und bilden mit der Innenfläche des ausgekleideten Gehäuses 16 separate Kammern 24 im ringförmigen Spalt 25, welcher die Reduktionszone 4 darstellt ·;

Am Materialaustrag sind an der Innenfläche des Gehäuses 16 aus einzelnen Platten bestehende Schneiden 26 fliegend angeordnet, welche in die Spalte zwischen den Roststäben 21 eingehen und zugleich zwei nebeneinanderliegende Roststabsektionen verschließen.

Zwischen der Materialaufgabeeinheit 17 und der Austragsschleuseneinheit 20 ist in Rotationsrichtung der Trommel 21 eine Windform 27 für die Zuführung des heißen Reduktionsgases angeordnet Die Ableitstutzen 28 für Abgase sind im Unterteil der Materialaufgabeeinheit 17 angeordnet, wodurch die Bewegung des Materials und des Gases im Gegenstrom und die Zuführung des frischen Gases in den reduzierten Eisenschwamm gewährleistet werden. Dies bietet die Möglichkeit, die Qualität des Fertigproduktes zu verbessern und den Ausnutzungsgrad des Gases zu erhöhen.

Die Austragsschleuseneinheit 20 setzt sich aus Speicherkammer 29, Kegel 30, Zwischenkammer 31 und Verschluß 32 zusammen und weist einen Stutzen 33 zum Abschluß an eine Inertgass lüiar.lage auf. Die Speicherkammer 29 ist mit dem Gehäuse 16 hermetisch dicht verbunden. In ihrem Unterteil befindet sich der Kegel 30. Die Zwischenkammer 31 ist in ihrem Unterteil mit dem Verschluß 32 ausgestattet

Die Anwendung der erläuterten Ausführungsvariante ist dann zweckmäßig, wenn als Reduktionsmittel Wasserstoff, dissoziiertes Ammoniak bzw. andere gasförmige Reaktionsstoffe zur Verwendung kommen, welche zur größeren Wirtschaftlichkeit durch Regenerierung bzw. Reinigung von gasförmigen Reduktionsprodukten mehrfach verwendet werden können.

Zur Verwirklichung dieser Verfahrensführung trägt die Trennung der Reduktionszone von der Erwärmungs- und Oxydationszone mit Hilfe des Schleusenverschlusses bei, wodurch die Verdünnung des zur Regeneration abgeleiteten Gases mit aus der Erwärmungs- und Oxydationszone austretenden Verbrennungsprodukten vermieden wird. Bei der Durchführung dieser Ausführungsvariante werden aber höhere Forderungen an die Flüssigkeit des stückig gemachten Metalls gestellt, weil es mehrmals umgeschlagen werden muß.

Zur Erhöhung der Festigkeit des stückig gemachten Materials ist aber ein zusätzlicher Wärmeverbrauch notwendig.

In F i g. 5 ist eine andere Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt, dergemäß zwischen der Oxydationszone 3 und der Reduktionszone 4 in der gleichen Höhe mit diesen eine Kammer 33' zur Verbrennung des aus der Reduktionszone 4 austretenden Abgases vorgesehen ist. In der Kammer 33' zur Verbrennung des verbrauchten Reduktionsgases ist eine Anlage 34 für die Druckluftzuleitung vorgesehen. Die Reduktionszone 4 ist mit einer Muffel 35 ausgestattet. An der Seitenfläche des Ofens sind in der Reduktionszone 4 senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fördergurtes der Fördereinrichtung 5 Brenner zur Erwärmung der Muffel 35 mit den Verbrennungsprodukten von Erdgas angeordnet Der leerlaufende Trum der Fördereinrichtung 5 ist in einem Flüssigkeitsverschluß 36 untergebracht Der Flüssigkeitsverschluß 36 ist in Gestalt eines Gehäuses mit in der Flüssigkeit untergebrachten Rollen 37 sowie zwei über dem Flüssigkeitsspiegel im Flüssigkeitsverschluß 36 angeordneten Rollen 38 ausgeführt Der Ofen ist mit einer Rauchgasabzugsanlage versehen, welche einen im Wirkungsbereich des Magnetfeldes angeordneten Rauchabzugskanal 39 enthält

Die Wirkungsweise der Einrichtung besteht in folgendem.

Das disperse eisenhaltige Material gelangt aus dem Bunker auf die Bandzuteilungsvorrichtung 7 (s. Fig. 1), mit deren Hilfe es in Richtung des im Wirkungsbereich des durch Polschuhe 10 und 11 des Elektromagneten 9 gebildeten Magnetfeldes gelegenen Austrage 8 befördert wird. Die magnetischen Kraftlinien verlaufen senkrecht zur geförderten Materialschicht

Infolge der Tatsache, daß der Austrag 8 der Bandzuteilungsvorrichtung 7 zwischen dem Abweiser 12 und der Fördereinrichtung 5 im Wirkungsbereich des Magnetfeldes gelegen ist bilden die Materialteilchen beim Abschütten von der Bandzuteilungsvorrichtung 7 Ketten (Flocken), die sich entlang den Kraftlinien des magnetischen Feldes senkrecht zur Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung ausrichten.

Das Vorhandensein des Abweisers 12 aus nichtmagnetischem Stoff bewirkt, daß der obere Schichtteil an den oberen Polschuh 10 nicht angezogen, sondern an den Abweiser 12 angedrückt wird. Somit wird eine Struktur der Schicht geformt und eine wesentliche Herabsetzung der infolge der Zusammenwirkung der in Längsrichtung wirkenden magnetischen Anziehungskräfte des Materials mit dem Feld des oberen Polschuhes entstehenden Reibkraft herbeigeführt, was seinerseits die Möglichkeit bietet, die Schicht mit Hilfe der Fördereinrichtung 5 in die Erwärmungszone 2, Oxydationszone 3 und danach in die Reduktionszone 4 ungehindert zu befördern.

Zur Erhöhung der Beständigkeit wird die Schicht vor der Aufgabe in die Kammer mit Hilfe der Sprühdüsen 13 befeuchtet. Die auf die besagte Weise geformte Materialschicht gelangt in die Erwärmungszone 2 und Oxydationszone 3, in welchen infolge einer Behandlung mit gasförmigen Verbrennungsprodukten des Erdgases das Wasser aus der Schicht verdampft, die Schicht sich auf 1000 bis 1100⁰C erwärmt und darauffolgend zu Hämatit oxydiert, wodurch die Schicht endgültig stabilisiert und verfestigt ist.

Bei der in F i g. 2 bis 4 veranschaulichten Ausführungsvariante gelangt das auf das die beschriebenen Weise stückig gemachte Material über die Materialaufgabeeinheit 17 (s. F i g. 2 bis 4) in die Kammern 24 mit Roststäben 22, mit deren Hilfe es in der Trommel 21 verlagert wird.

Das Gas durchdringt aufeinanderfolgend mehrere zwischen der Windform 27 und der Materialaufgabeeinheit 17 für das Material befindliche Kammern 24.

Das abgenutzte Gas, welches das Material durchgedrungen hat, wird aus der Einrichtung über den Rauchabzugskanal 39 der Rauchgasabzugsanlage entfernt.

Bei Annäherung an die Austragsschleuseneinheit 20 fällt das reduzierte Material unter der Wirkung seines Eigengewichtes in die Speicherkammer 29 hinunter und die zurückgebliebenen, an den Roststäben 22 haftengebliebenen Knollen werden durch die Schneiden 26 entfernt und ebenfalls in die Speicherkammer 29 geleitet.

Da sich die Blätter der Schneiden 26 in den Spalten zwischen den Roststäben 22 befinden, reinigen sie die letzteren, wodurch günstige Bedingungen für den Gasdurchgang über diese geschaffen werden. Darüber hinaus gestattet es die Tatsache, daß die Schneiden zugleich zwei Sektionen verschließen, dem Durchgang des Reduktionsgases in die Leerlaufzone einen erhöhten — Widerstand entgegenzusetzen, wodurch seine bestmög- — liehe Ausnutzung gewährleistet wird.

Der reduzierte Eisenschwamm wird in Speicherkam- io — mer 29 geleitet, in welcher der durch die Wände der Speicher- und Zwischenkammer gekühlt wird, in welchen Kühlwasser zirkuliert

Nachdem die notwendige Materialmenge gespeichert ist wird der Kegel 30 geöffnet und der Eisenschwamm gelangt in die vorher mit Inertgas gespülte Zwischenkammer 31. Das Inertgas wird dieser Zwischenkammer 31 über den Stutzen 33 zugeführt Nachdem der gesamte Eisenschwamm aus der Speicherkammer 29 entleert ist, schließt man den Kegel 30 und öffnet den Flüssigkeitsverschluß 32. Das Fertigprodukt wird der Weiterverarbeitung (Pulverisieren, Pressen u. dgl.) übergeben.

Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsvariante gelangt das in der Oxydationszone 3 oxydierte Material über die Kammer 33' zur Verbrennung des ausgenutzten konvertierten Gases in die Reduktionszone 4, in welcher es mit dem dieser Zone über den Stutzen 6 der Anlage zur Reduktionsgaszuführung zugeführten Gas zu Eisen reduziert wird.

Das konvertierte Gas, das die Reduktionszone 4 durchgelaufen hat, gelangt in die Kammer 33' und wird hier im Strom der dieser Kammer über den Stutzen 6 der Anlage zur Reduktionsgaszuführung zugeführten Druckluft verbrannt.

Die Verbrennungsprodukte des ausgenutzten konvertierten Gases gelangen aufeinanderfolgend in die Oxydationszone 3 und die Erwärmungszone 2, geben dabei ihre Wärme an das auf dem Netzgurt der Fördereinrichtung 5 befindliche Material ab und werden über den Rauchabzugskanal 39 der Rauchgasabzugsanlage entfernt.

Das reduzierte Material wird in den Aufnahmebunker 14 geleitet, aus welchem es periodisch entleert wird. Zwecks hermetisch dichter Abdichtung der Reduktionszone 4 verläuft der leerlaufende Trum der Fördereinrichtung 5 über den Flüssigkeitsverschluß 36, welcher den über den Kühler 14 zugeleiteten Gasstrom sperrt und dem Gelangen der Oxydationsatmosphäre in diesen Kühler entgegenwirkt.

Die Gegenstrom-Betriebsweise des Prozesses und die Vereinigung der Oxydations- und Reduktionszone in demselben Aggregat mit der Kammer zur Verbrennung des ausgenutzten Reduktionsgases gestatten es, die Wärme des oxydierten Materials bei seiner Reduktion und die Wärme des ausgenutzten konvertierten Gases bei der Oxydation und Erwärmung des Eisenerzkonzentrats auszunutzen.

Ferner ermöglicht es das Ausbleiben von Umladeprozessen des in der flockigen Schicht stückig gemachten Materials, die Festigkeit der Flocken herabzusetzen, was seinerseits die Möglichkeit bietet, die Temperatur in der Oxydationszone zu senken und den für das Stükkigmachen erforderlichen Wärmeverbrauch herabzusetzen.

Die Erfindung gestattet es, einen hohen Grad der Reduktion des zu behandelnden Materials zu erreichen, wodurch der Anwendungsbereich des Eisenschwamms erweitert wird.

Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Ausrüstung erzeugte Eisenschwamm kann für folgende Zwecke verwendet werden:

Erzeugung von Eisenpulver hoher Qualität;
Umschmelzen und Erzeugung von 100°/oigem Eisen und legier-Stählen;

Vorpressen, welches es ermöglicht ein Walzgut ohne Metallschmelzen zu erzeugen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm, bei dem der Ausgangsrohstoff durch Befeuchtung und Erwärmung auf eine oberhalb des Curie-Punktes liegende Temperatur stückig gemacht und dann bei erhöhter Temperatur reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtung und Erwärmung in einem magnetischen Gleichfeld mit vertikal verlaufenden Kraftlinien durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Ausgangsrohstoffes innerhalb von 5 bis 8 Minuten in der Atmosphäre eines Oxidationsgases mit einer Temperatur von 1000 bis 1050⁰C durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erwärmung bis auf eine oberhalb des Curie-Punktes liegende Temperatur der erzeugte Rohstoff aus dem magnetischen Gleichfeld entfernt wird.

4. Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsrohstoff mit Wasser befeuchtet wird.

5. Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Befeuchtung Nickelchlorid, Nickelbromid, Nikkeinitrat, Kupferbromid, Kupferchlorid, Kupfernitrat, Kobaltbromid, Kobaltjodid, Kobaltchlorid, Kobaltnitrat, Chrombromid oder Chromnitrat verwendet wird.

6. Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Befeuchtung eine Lösung von Fluorwasserstoffsäure verwendet wird.

7. Ofen zur Erzeugung von Eisenschwamm aus einem Ausgangsrohstoff mit einer in eine Erwärmungszone (2) sowie eine Reduktionszone geteilten Kammer (1), einer Fördereinrichtung (5) innerhalb der Kammer (1), einem in die Kammer (1) eingebauten Stutzen für die Gaszuführung in die Reduktionszone (4) sowie einer Zuteilungsvorrichtung (7), deren Austrag (8) über der Fördereinrichtung (5) am Eintritt in die Kammer (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Elektromagneten (9), dessen Kern den Austrag (8) der Zuteilungsvorrichtung (7) und die Erwärmungszone (2) derart umschließt, daß seine Polschuhe (10) und (11) ein Magnetfeld mit vertikal verlaufenden Kraftlinien bilden, sowie einen zwischen dem oberen Polschuh (10) und dem Austrag (8) der Zuteilungsvorrichtung (7) angeordneten Abweiser (12) aus nichtmagnetischem Stoff mit an diesem angeordneten Sprühdüsen (13) enthält.

8. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (12) in Gestalt einer zum oberen Polschuh (10) parallelen und von diesem in einem Abstand von 5 bis 20% der Größe des Abstandes zwischen den Polen des Magnets angeordneten Platte ausgeführt ist.

9. Ofen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Einrichtung versehen ist, enthaltend ein ortsfestes Gehäuse (16) mit einer Materialaufgabeeinheit (17) in seinem Oberteil sowie einer Austragsschleuseneinheit (20) im Unterteil, das unter der Erwärmungszone (2) derart angeordnet ist, daß das aus dieser auslaufende Material in die Materialaufgabeeinheit (17) gelangt, eine im Gehäuse (16)

derart angeordnete Trommel (21) mit horizontaler Drehachse, daß ihre Außenfläche mit der Innenfläche des Gehäuses (16) einen ais Reduktionszone dienenden Spalt (25) bildet, an der Außenfläche der Trommel (21) in der Reduktionszone fliegend angeordnete und getrennte, auf der Außenfläche der Trommel (21) radial verteilte Kammern (24) bildende Sektionen der Roststäbe (22) mit Borden (23), an der Innenfläche des Gehäuses (16) hinter der Austragsschleuseneinheit (20) in Rotationsrichtung der Trommel (21) fliegend angebrachte und in die Spalte zwischen den Roststäben (22) hineingehende Schneiden (26), eine zwischen der Materialaufgabeeinheit (17) und der Austragsschleuseneinheit (20) in Rotationsrichtung der Trommel (21) angeordnete Windform (27) für die Zuführung des Reduktionsgases sowie einen im Unterteil der Materialaufgabeeinheit (17) angeordneten Gasabzugsstutzen.

10. Ofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (26) zugleich zwei Sektionen der Roststäbe (22) verschließen.

11. Ofen nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Kammer (33) zur Verbrennung der aus der Reduktionszone (4) austretenden Abgase, welche sich zwischen der Oxydationszone (2) und der Reduktionszone (4) in der gleichen Höhe mit diesen befindet und eine Anlage (34) für Druckluftzuleitung aufweist, sowie mit einer die Reduktionszone (4) umschließenden Muffel (35) ausgestattet ist.

12. Ofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er am leerlaufenden Trum der Fördereinrichtung (5) einen Fiüssigkeitsverschluß (36) aufweist.