DE579753C - Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm Es ist bekannt, zwecks Reduktion -von Erzen nach dem Tieftemperaturreduktionsverfahren die Erze in einer Schicht auf eine gasdurchlässige und bewegliche, wander- oder dr ehrostartige Unterlage aufzubringen und die Reduktionsgase durch die Erze hindurchzuleiten. Die Gase werden bei diesem Verfahren über der Erzschicht zugeführt und nach Durchströmen der Schicht unterhalb abgezogen. Hierbei waren bei Kanalöfen mit wagenartigem Fördermittel für die Erze bereits Maßnahmen getroffen, den Ofenraum zu unterteilen und die Reduktionsgase entgegengesetzt zu der.Durchlaufrichtung des Erzes zu leiten. Es war jedoch nicht bekannt, die Erze dem fortschreitenden Sauerstoffabbau entsprechend abschnittweise verschieden hoch zu erhitzen und ohne eine erhebliche Steigerung der durchtretenden Gasmenge eine Gasgeschwindigkeit zu erzeugen, die mit Sicherheit die sich zwischen den Erzteilchen anlagernde, die Reduktionswirkung hemmende Kohlendioxydhülle fortzublasen imstande war.
• Genannte Mängel werden durch die Erfindung vermieden, indem das Erz auf der beweglichen, gasdurchlässigen Unterlage, zweckmäßig einem Wanderrost, zonenweise der Einwirkung von im geschlossenen Kreislauf durch die Erzschicht geleiteten Reduktionsgasströmen ausgesetzt wird. Das Verfahren wird in der Weise durchgeführt, daß die Erzschicht, gegebenenfalls nach erfolgter Erhitzung, von aus mehreren in der Bewegungsrichtung. des Erzbettes hintereinander angeordneten Erhitzerkammern austretenden Gasströmen durchströmt wird, deren Temperatur nach Bedarf gegeneinander abgestimmt ist, so daß es möglich ist, für jede Stufe des Sauerstoffabbaues im Erz die der Reduktion förderlichste Temperatur einzuhalten, indem nach dem Durchtritt der Gase durch das Erz diese wieder in die Erhitzerkammern zur neuen Erwärmung zurückgeführt werden. Die Temperaturen für die -einzelnen Reduktionsstufen liegen dabei ungefähr zwischen .8oo bis iooo° C.
• Da die indirekte Reduktion schwach exotherm ist, also zu ihrer Aufrechterhaltung keine Wärmezufuhr verlangt, so sind nur die Wärmeverluste, welche das Reduktionsgas auf seinem Wege durch die Saugkästen über die Heißgaskreiselpumpen zum Erhitzer erleidet, zu decken, ferner der Wärmeaufwand für die Erhitzung des Zusatzgases und des Erzes auf Reaktionstemperatur. Die nach der Reduktion in dem Gemisch von Eisenschwamm und Gangart noch aufgespeicherte fühlbare Wärme ist aber nicht verloren, wenn sie beispielsweise an das Kühlgas, welches später wieder zur Reduktion verwendet wird, abgegeben wird.
• In dem Maße, wie das Kohlenoxyd bei der Reduktion aufgebracht wird oder der CO,-Gehalt steigt, wird ein entsprechender Teil des umlaufenden Gases abgezweigt und durch Frischgas ersetzt, welches man zweckmäßig vor der 11-eißgaskreiselpumpe zusetzt, um diese etwas zu kühlen.
• Als Reduktionsgas kann bekanntlich jedes C02haltige Gas verwendet werden, also Hochofengas, und zwar sowohl Gichtgas, sofern dieses nicht zuviel Kohlensäure enthält, als auch unterhalb des Schachtes abgezogenes, fast C02freies Gas, ferner jede Art Generatorgas. Da bekanntlich ein gewisser Wasserstoffgehalt den Reduktionsvorgang beschleunigt, so empfiehlt es sich, dem Reduktionsgas etwas Koksgas beizurüischen. Gegebenenfalls läßt sich auch Koksgas allein verwenden.
• Die indirekte Reduktion verlangt bekanntlich im Gegensatz zur direkten einen Überschuß des Reduktionsmittels. Dieser Überschuß wird ebenfalls durch den Kreislauf der Reduktionsgase erreicht. Man hat es in der Hand, das Gas langsamer oder schneller kreisen zu lassen, ganz wie es das Verfahren verlangt. Eine gewisse Geschwindigkeit wird man aber nicht unterschreiten dürfen, da die bei der Reduktion entstehende Kohlensäure leicht am Erz haftenbleibt und dies mit einer Kohlensäureschicht umgibt, so daß das Kohlenoxyd auf das Erz nicht mehr einwirken kann, wenn man nicht diese Kohlensäurehülle durch einen starken Gasstrom fortbläst. Die verhältnismäßig niedrige Erzschicht setzt in ihrem ganzen Querschnitt dem Gasdurchgang nur sehr geringen Widerstand entgegen, und es wird jedes Erzteilchen des ganzen Querschnitts gleichmäßig von dem durchstreichenden Gasstrom erfaßt, so daß die Gefahr eines Stillstandes der Reduktion durch Bildung einer Kohlensäurehülle vermieden bleibt.
• Die Hauptvorteile des neuen Verfahrens liegen in der vollkommenen Beherrschung, Regelung und Anpassung von Temperatur, Gasgeschwindigkeit und Durchsatzgeschwindigkeit an die jeweilige Beschaffenheit des zu reduzierenden Erzes.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann in der Weise ausgebildet sein, daß in einem gasbeheizten Ofen zweckmäßig ein wanderrostartiges oder sonst bewegliches Fördermittel vorgesehen ist, oberhalb dessen der Eintritt der Gase und unterhalb dessen über Saugkästen der Abzug der Gase zonenweise erfolgt. Zwecks Erzielung bestimmter gleichzuhaltender Temperaturen werden erfindungsgemäß für jede Zone die Gase im Kreislauf zu einem der Gaserhitzer zurückgeleitet. Als Gaserhitzer können beispielsweise Rekuperatoren Verwendung finden. Hinter den Heizgaskammern sind zweckmäßig eine oder mehrere Kammern für kreisende Kühlgase vorgesehen, die in der gleichen Weise wie das Heizgas durch das Erz geleitet werden.
• Die Zeichnung veranschaulicht an einem Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung mit wanderrostärtiger, gasdurchlässiger Unterlage zur Durchführung des Verfahrens.
• Abb. i zeigt den Querschnitt -eines derartigen Ofens und Abb. 2 den Längsschnitt durch den Ofen nach Abb. i.
• Die wanderrostartige Unterlage i ist in einem ausgemauerten Ofen 2 untergebracht, der zweckmäßig von einem vollkommen gasdicht schließenden Blechmantel umgeben ist. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten ist der Zwischenraum zwischen Mauerwerk und Blechmantel mit einer Wärmeschutzmasse ausgefüllt. Der Wanderrost wird von einem Bunker 3 beschickt, welcher das zerkleinerte und vorgewärmte Erz enthält. Hierbei ist der Bunkerauslauf in an sich bekannter Weise so eingerichtet, daß das Erz direkt auf dem Wanderrost i aufsteht und von diesem bei der Vorwärtsbewegung mitgenommen wird. Die Stärke der abzustreifenden Erzschicht wird durch einen Schieber eingestellt. Das Reduktionsgas wird zonenweise in den Ofen :2 über dem Rost i mit der Erzschicht eingeführt, durchdringt diese und verläßt den Ofen unten wieder.
• Hinter dem Bunkerauslauf können zweckmäßig Gasbrenner 7 angebracht sein, unter denen das zu reduzierende Erz auf Reaktionstemperatur gebracht wird. Durch das erhitzte Erz wird nun heißes Gas zonenweise hindurchgetrieben. Die Erhitzung dieses Gases erfolgt beispielsweise in rekuperativ beheizten Röhrenapparaten B. Diese Apparate 8 sind zonenweise unterteilt in Kammern 9, die längs zum Ofen :2 angeordnet sind. Statt zwei Rekuperatoren kann auch nur einer Anwendung finden. Jede Abteilung steht durch eine Leitung 5 mit einer Kammer 9 über dem Wanderrost in Verbindung. Die Leitungen 5 sind mit geeigneten Absperrmitteln io versehen, die ermöglichen, jede Abteilung für sich allein oder gegebenenfalls im Verein mit einer oder mehreren anderen auf den entsprechenden Ofenabschnitt über dem Wanderrost arbeiten zu lassen. Von den Ofenkammern 9 aus wird das Gas vorteilhaft durch Schlitze ii o. dgl. zwecks gleichmäßiger Verteilung auf das auf dem Wanderrost i liegende erhitzte Erz geleitet. Jeder Gaskammer 9 entspricht unter dem oberen Wanderrostteil ein Kasten i2, in den das Gas gelangt und aus dem es abgesaugt wird. Die Saugarbeit leisten Kreiselpumpen 13, welche das Gas wieder zu den Erhitzern 8 fördern, wo es wieder auf Temperatur gebracht wird, um dann von neuem wieder über die Erzschicht zu gelangen, so daß es einen ständigen Kreislauf macht. In die Saugleitung der Kreiselpumpen sind ebenfalls Drosselmittel eingeschaltet, um einen Überdruck im Ofen einstellen zu können. Die von der Erzerhitzung durch den Gasbrenner 7 und von der Heißgaserwärmung herrührenden Abgase werden von einer Esse abgesaugt, vorher aber gegebenenfalls durch den Erzbunker geleitet, um ihre fühlbare Wärme dem Erz zuzuführen.
• Der abgekühlte Eisenschwamm und die frei gewordene Gangart werden in einem Bunker 1q. aufgefangen, von wo das Erzeugnis einer Aufbereitung und magnetischen Scheidung zugeführt werden kann.

Claims (1)

1. PATE NTANsrRÜCIHR: i. Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm, bei dem die auf einem gasdurchlässigen, wanderrostartigen Fördermittel fortlaufend bewegte Erzschicht von dem oberhalb zugeführten und unterhalb unmittelbar abgezogenen Reduktionsgas durchdrungen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgas in mehreren Zonen, und zwar in einem für jede Zone geschlossenen Kreislauf durch die Erzschicht geführt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, -daß die in den einzelnen Reduktionszonen durch die auf dem Wanderrost liegenden Erze kreisenden Reduktionsgase jeweils dem Zustande des Sauerstoffabbaues in den Erzen entsprechend abgestimmte, voneinander verschiedene Temperaturen aufweisen. 3. Verfahren nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Reduktionsgase mit Hilfe von Saugkästen, welche unter dem die Erzschicht tragenden Rostteil angeordnet sind, in den einzelnen Zonen beliebig und ohne Mengenänderung geregelt wird, und zwar insbesondere derart, daß eine bei der Reduktion sich um die Erzteilchen legende CO,-Hülle fortgeblasen wird.